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工業(yè)工程(IndustrialEngineering,簡(jiǎn)稱IE)在國(guó)外已經(jīng)有一百多年的歷史,是美國(guó)七大工程學(xué)科之一,其融工程和管理于一體,對(duì)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用。工業(yè)工程是關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)有效運(yùn)作的科學(xué),其將工程技術(shù)與管理科學(xué)相結(jié)合,從系統(tǒng)的角度對(duì)制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等企業(yè)或組織中的實(shí)際工程與管理問(wèn)題進(jìn)行定量的分析、優(yōu)化與設(shè)計(jì),是一門以系統(tǒng)效率和效益為目標(biāo)的、獨(dú)立的工程學(xué)科。
1工業(yè)工程教學(xué)現(xiàn)狀
工業(yè)工程是一門多學(xué)科交叉、實(shí)踐性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科,具有工程性、社會(huì)性和創(chuàng)新性等特征。本專業(yè)培養(yǎng)具備現(xiàn)代工業(yè)工程和系統(tǒng)管理等方面的知識(shí)、素質(zhì)和能力,能在工商企業(yè)從事生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)等管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和創(chuàng)新工作的高級(jí)專門人才。根據(jù)目前工業(yè)工程專業(yè)的課程設(shè)置,需要教學(xué)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)主干課程有:基礎(chǔ)工業(yè)工程、人因工程、物流工程、管理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、企業(yè)資源計(jì)劃、質(zhì)量工程、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、項(xiàng)目管理、供應(yīng)鏈管理和現(xiàn)代制造系統(tǒng)等。現(xiàn)代工業(yè)工程是企業(yè)和整個(gè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)擺脫困境、贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的有效武器,工業(yè)工程學(xué)科的發(fā)展是決定產(chǎn)業(yè)成功與否的重要因素之一,能因應(yīng)時(shí)代變遷的工業(yè)工程技術(shù)更能提升國(guó)家整體競(jìng)爭(zhēng)力,因此如何有效地發(fā)展現(xiàn)代化之工業(yè)工程技術(shù),以提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力,為當(dāng)務(wù)之急。發(fā)展工業(yè)工程的一項(xiàng)重要工作是人才培養(yǎng),我國(guó)最早于1993年招收工業(yè)工程專業(yè)的本科生,目前已有100余所院校設(shè)有工業(yè)工程專業(yè)[1]。與國(guó)外相比,我國(guó)工業(yè)工程教學(xué)體系中實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置相對(duì)較少,手段較為單一,這容易導(dǎo)致學(xué)生理論知識(shí)充實(shí)而實(shí)踐能力差的情況,不利于推動(dòng)實(shí)用型和創(chuàng)新型工業(yè)工程的培養(yǎng)。因此,如何建設(shè)工業(yè)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)以及完善教學(xué)實(shí)踐體系,更好地將工業(yè)工程教育與社會(huì)需求緊密銜接,培育出確實(shí)能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合的工業(yè)工程專業(yè)化人才,已成為現(xiàn)代工業(yè)工程教育所面臨的亟待探討和解決的問(wèn)題[2~3]。
2專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建的思路
2.1工業(yè)工程的特征
(1)IE是一門集自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、工程學(xué)和管理學(xué)等的綜合、交叉型科學(xué),其善于兼收并蓄,不斷擴(kuò)展所涉及的領(lǐng)域,因而工業(yè)工程師是一種復(fù)合型人才。
(2)IE將技術(shù)與管理有機(jī)結(jié)合,特別強(qiáng)調(diào)綜合性和整體性。追求由人、物料、設(shè)備、能源、信息等生產(chǎn)要素所組成的綜合系統(tǒng)各因素的合理配置、協(xié)調(diào)運(yùn)行,充分發(fā)揮各自的效能,達(dá)到提高生產(chǎn)率、降低成本、實(shí)現(xiàn)最佳的整體效益。
(3)IE的工程屬性很強(qiáng),其工作原理是采用工程分析與設(shè)計(jì)的原理和方法,強(qiáng)調(diào)定性分析與定量研究相結(jié)合。
(4)現(xiàn)代IE不僅是一種工程技術(shù),而且還是一種哲理,特別強(qiáng)調(diào)發(fā)揮系統(tǒng)中人的作用,在研究組織設(shè)計(jì)與重構(gòu)、人員評(píng)價(jià)、激勵(lì)手段等時(shí)往往采用工業(yè)工程的方法。
2.2教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的建設(shè)原則
(1)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)技能,面向現(xiàn)代化。從IE發(fā)展歷程和國(guó)外應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,基礎(chǔ)IE是發(fā)展的起點(diǎn),是現(xiàn)代IE的基礎(chǔ)和組成部分,其應(yīng)用是最普遍的。同時(shí)注重與時(shí)俱進(jìn)引入現(xiàn)代技術(shù),包括無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID)、紅外傳感器、激光掃描器件等在內(nèi)的各種信息傳感設(shè)備和包括全自動(dòng)立庫(kù)、電子價(jià)格標(biāo)簽、電子看板、可編程序控制器(PLC)等在內(nèi)的各種自動(dòng)化、可視化的監(jiān)控設(shè)備相融合,形成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代工業(yè)工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
(2)實(shí)驗(yàn)體系硬件與軟件并重。現(xiàn)代IE要求工程技術(shù)人員必須具備很強(qiáng)的實(shí)踐和工程分析與設(shè)計(jì)能力,因此IE實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)要軟硬兩手抓,即購(gòu)置相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,提供真實(shí)的人機(jī)操作環(huán)境,同時(shí)配備相關(guān)實(shí)驗(yàn)軟件,利用虛擬仿真平臺(tái),借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)開(kāi)展內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供實(shí)踐、診斷、設(shè)計(jì)的完整場(chǎng)所[4~5]。
(3)注重實(shí)驗(yàn)體系的開(kāi)放性和拓展性。工業(yè)工程的研究領(lǐng)域從其傳統(tǒng)的制造業(yè)拓展到了服務(wù)業(yè),在實(shí)驗(yàn)室所營(yíng)造的模擬環(huán)境中開(kāi)展以系統(tǒng)化、集成化、信息化、實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化、透明化、敏捷化為標(biāo)志的工業(yè)管理實(shí)踐活動(dòng),包括對(duì)為此而采用的所有現(xiàn)代化管理手段的操作實(shí)踐活動(dòng);并以精益生產(chǎn)、看板管理、敏捷制造、全面質(zhì)量管理等充分體現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)工程思維方式和理念的管理技術(shù),作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的主要內(nèi)容。
(4)前瞻性的,可重組的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。現(xiàn)代工業(yè)工程學(xué)科教學(xué)的目標(biāo),已不再單單是希望通過(guò)理論講授、教學(xué)演示和動(dòng)手操作,讓學(xué)生了解和掌握工業(yè)工程學(xué)科的有關(guān)知識(shí)、概念和技術(shù),而是要求通過(guò)學(xué)習(xí)先進(jìn)的現(xiàn)代工程管理技術(shù),能培養(yǎng)學(xué)生的工程分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和方案優(yōu)化的能力以及創(chuàng)新意識(shí)。因此,開(kāi)展現(xiàn)代工業(yè)工程學(xué)科教學(xué),必須配合建設(shè)前瞻性的、可重組的現(xiàn)代工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究系統(tǒng),這其中不僅應(yīng)該包括柔性的生產(chǎn)制造實(shí)驗(yàn)?zāi)K、倉(cāng)儲(chǔ)管理模塊、企業(yè)生產(chǎn)信息管理軟件等,還必須具有能夠支持有關(guān)現(xiàn)代工業(yè)工程學(xué)科教學(xué)和課題研究的實(shí)驗(yàn)作業(yè)對(duì)象以及現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)信息采集與分析工具等。
3教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建
南京航空航天大學(xué)是我國(guó)“工業(yè)工程”專業(yè)的發(fā)起學(xué)校之一。長(zhǎng)期以來(lái),以綜合素質(zhì)教育為基礎(chǔ),以高技能和創(chuàng)造力培養(yǎng)為主導(dǎo),深入進(jìn)行教學(xué)改革,培養(yǎng)既懂技術(shù)又懂管理的復(fù)合型人才,使“工業(yè)工程”專業(yè)已成為一個(gè)創(chuàng)新型、開(kāi)放型、國(guó)際化的專業(yè)人才培養(yǎng)基地。南京航空航天大學(xué)的工業(yè)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)以“教育要面向現(xiàn)代化,面向世界,面向未來(lái)”為指導(dǎo)思想,以培養(yǎng)創(chuàng)新型和實(shí)用型經(jīng)濟(jì)管理類人才為目的,以建設(shè)滿足“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”培養(yǎng)要求的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系為手段,合理配置教學(xué)資源,整體規(guī)劃、精心設(shè)計(jì)、突出基礎(chǔ)、強(qiáng)化特色,將系統(tǒng)理論知識(shí)傳授和專業(yè)技能培養(yǎng)相互融合,構(gòu)建集情境依賴、模擬仿真、實(shí)戰(zhàn)體驗(yàn)為一體的滿足學(xué)生基本實(shí)踐技能培養(yǎng)與個(gè)性化創(chuàng)新發(fā)展需要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái),為培養(yǎng)滿足新世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工業(yè)工程人才創(chuàng)造條件。具體包括以下方面的內(nèi)容:
3.1教學(xué)實(shí)驗(yàn)層次
為了更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室的功能和目標(biāo),針對(duì)工業(yè)工程專業(yè)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了3個(gè)實(shí)驗(yàn)層次(基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),綜合型實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),如圖1),在提供基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、積極開(kāi)發(fā)綜合型實(shí)驗(yàn)、滿足專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)基本要求的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)和提倡創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),通過(guò)整合、共享、發(fā)展、創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了從驗(yàn)證模仿型實(shí)驗(yàn)向設(shè)計(jì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變。
(1)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)(包含認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn))。這一層次的實(shí)驗(yàn)是工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)的基本實(shí)驗(yàn),與基礎(chǔ)課程緊密聯(lián)系,主要夯實(shí)學(xué)生的理論基礎(chǔ)。認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)通過(guò)錄像和去企業(yè)實(shí)地參觀,給學(xué)生以直觀的認(rèn)識(shí);驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如:秒表測(cè)時(shí)實(shí)驗(yàn)、人的疲勞實(shí)驗(yàn)、動(dòng)作研究、時(shí)間研究、工作測(cè)定、學(xué)習(xí)曲線等,主要是與特定專業(yè)課程和核心技能有關(guān)的實(shí)驗(yàn),重在提高學(xué)生的專業(yè)能力和素養(yǎng)。
(2)綜合型實(shí)驗(yàn)(包含設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn))。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)通常是結(jié)合特定課程所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn),如物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝配流水線設(shè)計(jì)、方法設(shè)計(jì),流程分析與作業(yè)分析等,這類實(shí)驗(yàn)需要應(yīng)用相關(guān)課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn),需要一定的技巧和靈活性。綜合實(shí)驗(yàn)則是綜合運(yùn)用多種專業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn),通常需要學(xué)生綜合運(yùn)用多門課程的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,如生產(chǎn)設(shè)施布局、生產(chǎn)能力校核、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真等。
(3)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)(包含研究性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn))。第三層次屬于研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),其中研究性實(shí)驗(yàn),主要是針對(duì)部分參與教師科研課題的優(yōu)秀學(xué)生根據(jù)課題需要所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),如排序問(wèn)題的優(yōu)化算法、綜合應(yīng)用的混流生產(chǎn)線的平衡、項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃編制、工作結(jié)構(gòu)分解、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集、數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,以及生產(chǎn)與物流系統(tǒng)模擬仿真實(shí)驗(yàn)等。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以根據(jù)自己的自主創(chuàng)新項(xiàng)目,選擇實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證等,如科技項(xiàng)目可行性研究、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃研究、企業(yè)形象設(shè)計(jì)等。該層次實(shí)驗(yàn)是瞄準(zhǔn)進(jìn)一步提高學(xué)生能力,特別是創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn),與學(xué)生參與實(shí)際課題以及學(xué)生課外創(chuàng)新活動(dòng)密切相關(guān),重在提高學(xué)生綜合運(yùn)用各種專業(yè)知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。
3.2教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法
遵循“管理以實(shí)踐為本,依托實(shí)踐開(kāi)展經(jīng)濟(jì)管理教育”的基本原則,將系統(tǒng)理論知識(shí)傳授、專業(yè)技能培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高相互融合,構(gòu)建了集情境依賴、模擬仿真、實(shí)戰(zhàn)體驗(yàn)為一體,分層次、分階段、分類別滿足學(xué)生基本技能培養(yǎng)與自主化、個(gè)性化創(chuàng)新發(fā)展要求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。隨著科技的發(fā)展使得新的教學(xué)手段不斷出現(xiàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段也趨于多樣化、現(xiàn)代化。
(1)企業(yè)參觀。在實(shí)踐過(guò)程中,通過(guò)組織學(xué)生去蘇果公司物流配送中心、南京中萃食品公司、南京金城公司等企業(yè)實(shí)地參觀,讓學(xué)生觀察企業(yè)車間布局、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)管理、質(zhì)量控制、設(shè)備管理等基層運(yùn)作管理。
(2)實(shí)際操作。學(xué)生能身臨其境地在針對(duì)崗位、流程、任務(wù)的實(shí)踐中,利用實(shí)驗(yàn)室提供的各種軟硬件資源,如:管理信息系統(tǒng)、RFID、條碼掃描設(shè)備、手持RF信息采集終端、工位信息采集播放器和生產(chǎn)流水線、立體倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)出貨分類線、功率車、模擬駕駛儀等在內(nèi)的各種生產(chǎn)、物流、人因工程設(shè)施來(lái)完成實(shí)驗(yàn)指定的作業(yè)任務(wù),解決企業(yè)工業(yè)工程實(shí)踐中各種問(wèn)題。
(3)模擬與決策。引入沙盤模擬、BOSS決策軟件、企業(yè)生產(chǎn)模擬等模擬教學(xué)方式,通過(guò)讓學(xué)生進(jìn)行角色扮演,引導(dǎo)學(xué)生變換角色。例如在啤酒游戲(BeerGame)、生產(chǎn)決策模擬游戲、生產(chǎn)排程游戲(TOC)等教學(xué)環(huán)節(jié)中,通過(guò)角色扮演,讓學(xué)生扮演成現(xiàn)實(shí)世界中的不同角色,如公司經(jīng)理、財(cái)務(wù)主管、采購(gòu)主管、生產(chǎn)主管等,對(duì)遇到的生產(chǎn)運(yùn)作問(wèn)題進(jìn)行討論與決策,使學(xué)生在提高了學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)加深對(duì)概念的理解。
(5)計(jì)算機(jī)建模與仿真。利用Witness仿真軟件、Flexsim軟件、ERP軟件、工業(yè)工程分析軟件、SPC軟件,可進(jìn)行流程改進(jìn)、工廠物流模擬與規(guī)劃、供應(yīng)鏈建模與優(yōu)化、操作分析與優(yōu)化、質(zhì)量控制等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,按照現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)或物流系統(tǒng),甚至是供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)行,在計(jì)算機(jī)營(yíng)造的虛擬環(huán)境中模擬出與現(xiàn)實(shí)相應(yīng)系統(tǒng)中的設(shè)施、設(shè)備具有相同屬性的實(shí)體,使其按照實(shí)際中的步驟從事特定的活動(dòng),然后,根據(jù)待選方案的不同,改變此系統(tǒng)的參數(shù),比較系統(tǒng)運(yùn)行效果,進(jìn)而選擇選擇合適的方案。
(6)案例分析。有針對(duì)性地根據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn),分析國(guó)內(nèi)外企業(yè)實(shí)施工業(yè)工程的案例,包括沃爾瑪、惠普HP、戴爾電腦、豐田汽車、IBM、蘇寧電器、南方航空、海爾等公司的案例,通過(guò)這些經(jīng)典案例的分析,使得學(xué)生能夠深入快速地理解和掌握工業(yè)工程的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
(7)科學(xué)研究。根據(jù)老師科研課題和企業(yè)項(xiàng)目(精益生產(chǎn)、流程優(yōu)化、工時(shí)定額等),學(xué)生組成科研興趣小組,小組成員根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行分工,小組討論決定如何采集數(shù)據(jù)、采用何種方法進(jìn)行分析、用什么樣的工具進(jìn)行優(yōu)化等等,進(jìn)行資料收集,通過(guò)實(shí)地考察、調(diào)研、決策與分析,最后提交研究報(bào)告,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
3.3實(shí)驗(yàn)教師培養(yǎng)
努力建設(shè)一支高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍,進(jìn)一步完善課程負(fù)責(zé)人制度,并以此制度為平臺(tái),培養(yǎng)更多的中青年教師,使職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)更加合理,進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍水平。通過(guò)進(jìn)修、業(yè)務(wù)培訓(xùn)等手段,加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)人員隊(duì)伍的崗位技術(shù)培訓(xùn),特別是加強(qiáng)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)手段、信息技術(shù)、材料技術(shù)及新型儀器設(shè)備的學(xué)習(xí)與培訓(xùn),全面提升其業(yè)務(wù)素質(zhì)。支持教師開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與改革,鼓勵(lì)和支持教師將學(xué)科發(fā)展前沿、最新科研成果和最新技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中,不斷更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,開(kāi)出新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
3.4實(shí)驗(yàn)教材規(guī)劃
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的研究與創(chuàng)新。結(jié)合航空、航天、民航的“三航”特色,以及現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的需要,科學(xué)地評(píng)估現(xiàn)行教學(xué)體系和課程內(nèi)容,進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃及實(shí)驗(yàn)課程大綱,使教學(xué)體系和課程建設(shè)為培養(yǎng)高水平工業(yè)工程人才服務(wù)。以實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建和培養(yǎng)學(xué)生能力為導(dǎo)向,不斷創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容,積極體現(xiàn)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)的新手段,力求做到科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和創(chuàng)新性。對(duì)所有承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書以及實(shí)驗(yàn)教材,包括:工效學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、流水線規(guī)劃設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、物流規(guī)劃與布局設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、質(zhì)量檢驗(yàn)指導(dǎo)書、系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)教材等。
3.5教學(xué)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成
南京航空航天大學(xué)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室在“江蘇省高等學(xué)校基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”的基礎(chǔ)上,配有多樣先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、豐富的可供選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及科學(xué)的實(shí)驗(yàn)管理體系,力爭(zhēng)建設(shè)成國(guó)內(nèi)一流工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)室由6個(gè)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成(如圖2)。
(1)基礎(chǔ)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工業(yè)工程的理論與方法,結(jié)合企業(yè)的具體情況,創(chuàng)造性地解決各種工業(yè)工程實(shí)際問(wèn)題的能力。主要包括程序分析、操作分析、動(dòng)作研究、模特法應(yīng)用、工時(shí)評(píng)價(jià)與秒表測(cè)時(shí)、流程分析、學(xué)習(xí)曲線、人機(jī)操作分析等實(shí)驗(yàn),先對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行一般性地分析,然后運(yùn)用專門的軟件對(duì)錄像過(guò)程進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行改善。從而培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)工業(yè)工程技術(shù)和方法,樹立工業(yè)工程意識(shí),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定實(shí)踐基礎(chǔ),并為日后應(yīng)用IE技術(shù)與方法解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題提供支持。
(2)人因工程實(shí)驗(yàn)室。具體包含6個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
一是微氣候環(huán)境測(cè)定與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)掌握微氣候條件的測(cè)量方法,根據(jù)測(cè)量結(jié)果綜合評(píng)價(jià)微氣候條件;
二是環(huán)境照明與生產(chǎn)效率關(guān)系測(cè)定實(shí)驗(yàn),掌握照明的測(cè)量方法,繪制照明———工作效率曲線;
三是環(huán)境噪聲測(cè)定與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),掌握噪聲的測(cè)量規(guī)范和評(píng)價(jià)方法,評(píng)價(jià)噪聲的性質(zhì)和對(duì)人的危害程度并提出改善建議;
四是勞動(dòng)強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn),運(yùn)用“心率—耗氧”相關(guān)關(guān)系曲線確定勞動(dòng)強(qiáng)等級(jí),為制定勞動(dòng)定額提供科學(xué)合理的疲勞寬放標(biāo)準(zhǔn);
五是人體心理與生理反應(yīng)測(cè)定實(shí)驗(yàn),通過(guò)視覺(jué)和左右手反應(yīng)時(shí)測(cè)定,掌握反應(yīng)時(shí)作為測(cè)定疲勞程度間接手段的機(jī)理和意義;
六是人體基本測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)掌握使用人體測(cè)量?jī)x器,并能靈活地將測(cè)量參數(shù)、統(tǒng)計(jì)參數(shù)用于人因工程設(shè)計(jì)。
學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),可以掌握基本的人因?qū)W測(cè)量手段和測(cè)量概念,能在今后的實(shí)際工作中自覺(jué)地考慮“人-機(jī)-環(huán)境”的互動(dòng)關(guān)系,提高工業(yè)生產(chǎn)中人性化水平。
(3)生產(chǎn)運(yùn)作實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括:裝配流水線控制、項(xiàng)目計(jì)劃編制、生產(chǎn)計(jì)劃甘特圖與網(wǎng)絡(luò)圖、單件小批生產(chǎn)周期計(jì)劃、編制外協(xié)計(jì)劃與合同書、生產(chǎn)計(jì)劃平衡表、生產(chǎn)能力校核等,通過(guò)本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)鍛煉,讓學(xué)生加深對(duì)本課程理論與方法的掌握,同時(shí)具備分析和解決生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)問(wèn)題的能力,改變傳統(tǒng)的理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象。
(4)現(xiàn)代物流實(shí)驗(yàn)室。包括RFID、條碼掃描設(shè)備、手持RF信息采集終端、工位信息采集播放器、自動(dòng)供料、在線檢測(cè)、多工位加工、自動(dòng)運(yùn)輸、成品分揀、自動(dòng)化立體庫(kù)等物流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),物流教學(xué)軟件系統(tǒng)、物流運(yùn)作案例等整套方案,基于現(xiàn)代物流的核心理論和核心流程,以真正發(fā)揮物流實(shí)驗(yàn)室的功效,為老師提供全面、系統(tǒng)的輔助材料,為學(xué)生提供實(shí)訓(xùn)平臺(tái),深化學(xué)生對(duì)現(xiàn)代物流理論的理解,提高學(xué)生的操作能力。
(5)質(zhì)量工程實(shí)驗(yàn)室。包括:工序能力調(diào)查、工序質(zhì)量控制、抽樣檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生了解工序能力評(píng)價(jià)和過(guò)程控制的工具和方法,以及應(yīng)用GB2828進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)的方法和步驟。通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握,全面了解質(zhì)量管理的內(nèi)容和方法體系并正確掌握質(zhì)量管理學(xué)的基本規(guī)律和一般方法,具有應(yīng)用所學(xué)質(zhì)量管理知識(shí)和其他相關(guān)管理課程的基本原理對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和處理的能力,并進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力。
(6)系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室。包括:Boss決策軟件、Witness仿真軟件、Flexsim軟件、ERP軟件、Spot-light生產(chǎn)排程軟件等專業(yè)軟件。通過(guò)對(duì)上述軟件的應(yīng)用,可以進(jìn)行生產(chǎn)和流程系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理與優(yōu)化、流程改進(jìn)、工廠物流模擬與規(guī)劃、供應(yīng)鏈建模與優(yōu)化等,掌握系統(tǒng)建模與仿真的基本方法,提高生產(chǎn)系統(tǒng)建模和仿真分析的能力,使學(xué)生能夠運(yùn)用仿真技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)里存在的問(wèn)題,通過(guò)改進(jìn)措施的實(shí)施,提高生產(chǎn)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率,培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)體系的設(shè)計(jì)與建設(shè),搭建一座理論與實(shí)踐的橋梁,為高校師生提供工業(yè)工程的各項(xiàng)理論研究與實(shí)踐探索的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),深化學(xué)生對(duì)工業(yè)工程學(xué)科的理解,提高師生對(duì)現(xiàn)代工業(yè)工程管理手段的駕馭和操作能力,推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的認(rèn)識(shí)加深,實(shí)驗(yàn)技能(實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)方法和動(dòng)手能力)顯著提高。學(xué)生不僅能學(xué)到有關(guān)專業(yè)知識(shí)和技能,還能培養(yǎng)獨(dú)立工作能力、決策和判斷能力的個(gè)人能力,以及協(xié)作能力、交往能力和強(qiáng)烈的責(zé)任心的社會(huì)能力,適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的實(shí)用型工業(yè)工程人才的需要。