应用型工业工程实训教学

2019-08-14 版权声明 举报文章

应用型工业工程实训教学

随着社会经济的发展,尤其是工业企业的发展对工业工程专业人才巨大需求,使得国内设立工业工程专业的高等院校不断增多。高等院校如何培养适合我国工业企业发展需求的工业工程专业人才,成为众多高校人才培养面临的重要问题。工业工程本身是一个实践性非常强的学科,各高校在自身定位的基础上都提出了各自不同的培养要求[1-4]。青岛理工大学工业工程专业自开办以来就立足于培养应用型工业工程人才,立足企业基层工业工程人员的培养。近年来,我们不断遵循这一目标,不断整合和优化课程体系,完善教学大纲和课时计划,正探索一个新的综合实训教学内容,在部分学生中开展,取得了一定的成效,希望能够给其他院校提供借鉴。

1工业工程专业实践教学情况

实践教学环节包括实验、课程设计、社会调查、各类实习、实训、毕业设计等。实训能够使学生把所学的各种理论知识综合运用到一个事件当中去,对提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力有着特殊作用。通过文献分析和调研等方法,分析各高校在工业工程实践教学方面主要根据教育部管理科学与工程教育指导委员会的要求,开设课程实验、课程设计、各类实习和毕业设计等环节[5-8]。课程实验主要为基础工业工程课内实验,包括人机操作分析、动作分析、双手操作分析等;各高校会根据各自不同的学分要求,设置不同的课程设计,如技术经济学课程设计、企业资源计划课程设计、生产运作管理课程设计、设施规划课程设计、人因工程课程设计、基础工业工程课程设计等,时间在1~3周不等。实习环节主要包括,工业工程认识实习、生产实习、毕业实习。最后是毕业设计环节,不同高校要求学生完成毕业论文写作或者工业生产环节的工业设计。

课程实验主要以验证性实验为主,课时少、内容单一,主要目的为加深对于理论理解和方式方法的简单认知;部分教指委规定的核心课程未能开设部分实践内容,仅有理论教学部分,缺乏实践运用过程;课程设计方面,各课程设计相对独立,多为具体的课程服务,无法同时针对各个学科的知识进行综合型的科学实践,设计内容与理论内容缺少衔接纽带,缺乏有效的综合实践;实习环节由于目前各高校所处环境不同,能够接触到的校外企业差别较大,对于统一提升学生实践能力帮助有限;毕业设计环节更是在很多时候,由于学生就业压力的冲击而缺乏系统性,不能完整体现对所学的总结和再认识。对于解决以上问题,尤其是在学生所学理论知识综合运用能力方面,有必要在立足培养应用型工业工程人才的目标下,以增强学生综合实践能力为核心,增加校内综合实训环节,形成课程实验、课程设计、综合实训、学科竞赛、毕业设计等一体化的实践教学过程。

2开展实训教学的重要性

实训教学是加深学生对理论知识的巩固和利用理论解决实际问题的有效途径,是培养学生具有创新意识,锻炼实践能力的最佳方法。随着我国经济的不断发展,社会各领域对人才需求的理念发生了变化,大多数用人单位要求应聘的高校毕业生取消见习期,能直接上岗工作,而且对人才素质的要求已由原先的专业单一型转向复合型。无论是工业企业的基础工业工程工作还是工业工程师资格,不但要求从业人员必须具备相关的专业理论,更注重从业人员的实际应用和解决问题的能力。为了在工业工程专业人才培养方面更好地与企业实际衔接起来,中国机械工程分会工业工程分会开展了见习工业工程师资格认证工作,其目的,就是为了提高普通高校工业工程专业毕业生就业能力,提高新进入工业工程领域的工程技术人员的从业适应能力,强化这类人员的综合能力和专业技能,满足用人单位对人才的需求。以此为指导,在学生学完大部分专业理论和完成单项课程设计等环节之后加入综合实训环节,通过对所学的理论知识、操作技能的综合运用,将一个个独立的知识、技能进行

融合、提升形成一个完整的知识技能体系,用以完成实际工作中的任务。这样可以更好地让毕业生融入企业生产实践,提升学生上手工作的能力。综合实训课程在整个教学体系中有特殊的地位,开发综合实训环节更加有效地实现就业导向目标。以就业为导向体现在内容上,就是建设好实训内容与岗位的密切联系,努力实现毕业就能上岗的目标。综合实训环节是教学与时间最近距离衔接的桥梁。

3工业工程综合实训模式的建立

综合实训环节的建立是一项系统工程,需要各专业课程知识的协调统一、相关教师密切配合。对于这项工作必须做好总体设计方案和具体实施方案。根据我校具体情况,确立以校内实训为主,校外实训为辅的原则。重新整合校内实验实践条件,在整个实践环节中增加综合实训环节,建立新的专业实践教学体系[9-10],如图1所示。综合实训环节主要是为了锻炼学生多方面综合运用工业工程相关知识的能力,这些知识包括:基础工业工程方面,人因工程学方面,生产计划方面,设施布置方面以及质量管理方面。按照我校的教学培养计划,综合实训环节开设在完成基础工业工程,人因工程,生产计划与控制,设施布置与物流分析等课程结束后,把质量管理方面的课程放在实训环节之后进行学习。这种设置方式是为了在实训过程中激发学生自主学习的能力,让学生在实训过程中真实感受到质量的重要,自学相关质量控制统计方法,并运用到实训过程中。按照这种思路,我们编写了综合实训教学大纲,为专业知识的系统性和连贯性提供保障。我们把实训环节分为5个阶段来实施,并且在综合实训结束后鼓励学生参加中国机械工程学会的见习工业工程师资格考试,对自己的在工业工程方面的基本素质和实际运用能力进行初步的认证。

(1)实训的前期准备阶段。对如何进行产品在流水线上的装配设计,学生在之前的理论学习和课程设计中并未接触过,为了让学生更好的了解这个过程,完成整个实训过程,我们采取案例分析的方法。首先,让学生对所给案例进行详细分析。这些案例,来自于教师多年的科研实践和对往届学生的毕业设计的提炼总结。我校为了培养学生的解决实际问题的能力,在毕业设计环节一直要求学生完成一个生产系统的设计或优化,不允许采用论文的形式完成毕业环节。这个要求,不仅全面检验了学生在4年中对学习工业工程,也收集了大量的企业真实案例。这些资料通过总结提炼作为很好的案例提供给学生进行分析,让学生从整体上了解组装设计的工作过程和工作内容,建立对综合实训这个环节的整体认识,便于进行其后的工作。

(2)产品组装设计阶段。在这个阶段,学生分成8~15人的小组,集体讨论确定对一种产品,由于校内条件的限制,我们对产品的选择提出了具体的要求:①尺寸大小合适,不能超过流水线传送尺寸;②结构上不能过于简单,也不能过于复杂;③产品及其各个零部件足够牢靠,要能够满足多次拆装而不易损坏的要求;④具有可检测性,用以检测装配结果;⑤考虑实验的性质,产品价格要合适[11]。因此,我们选择小型阀门、继电开关、锁具等产品作为本环节的主要装配产品。选定产品后,学生要完成对产品的结构分析、零部件装配顺序的选择、工序工位的确定、流水线速度的选择、节拍的分析以及相应的人因工程学问题。

(3)流水线装配改善阶段。确定好产品装配设计以后,学生要把自己的设计落实在小型流水线上,分派小组人员工作,实现装配加工过程,检验组装设计。自主完成人员工作空间的确定,各工位工作人员的动作分析,双手操作分析等内容,通过不断实践修改,形成最满意的该产品流水线装配设计,并确定各工位的标准作业指导书,工时定额和生产过程的各种参数等内容。

(4)系统仿真阶段。本阶段,根据教师指定的工期和产量等约束条件,以修正的装配线设计相关参数为依据,运用FLEXSIM仿真软件对生产过程进行仿真,并完成对生产线的布置和生产计划安排,计算具体结果[12]。

(5)演示交流阶段。学生最后完成一个综合实训报告,对实训过程进行详细记录,并总结实训过程的收获。以小组为单位用答辩的形式评定小组方案的实用性和效率性。充分调动参与同学的积极性,通过演示交流中,各小组交流方案,分享成果。经过这5个阶段,作为一个实践体系的延续,在学生完成整个综合实训环节之后,组织学生参加中国机械工程协会工业工程分会的见习工业工程师资格考试和全国性的工业工程应用大赛,多渠道的拓展和锻炼学生的实践能力,增强学生就业能力。

4结语

通过综合实训教学锻炼,学生们学会了在解决实际问题中,巩固理论知识和应用理论知识的能力,拓宽思维的广度和深度,充分锻炼了自己的综合能力,取得了良好的效果。

(1)培养了学生学习的自主性。综合实训的教学模式,为学生提供了更多的自主学习空间和时间,学生们在实训过程中发现自己哪部分理论环节薄弱,就自觉自动地去学习,提高了对理论知识的理解和学习兴趣。

(2)提高了学生综合实践能力。经过实训锻炼,使学生有了理论应用于实践的过程,提高了他们的综合能力。

(3)培养了学生团队合作精神。在实施实训教学中,所有的实训内容,实训课题都要求按照小组的形式开展,这就锻炼、培养了学生的团队意识和合作精神。

(4)缩短了学校与企业的距离。经过实训锻炼,使学生走向工作岗位后,很快进入角色。

(5)增强了学生的就业能力。在综合实训结束后,组织的见习工业工程师资格考试中,33人报考,32人获得见习工业工程师资格证书,通过率达到97%。

综合实训教学,强调课程的内在衔接关系,注重相关知识对技能的支撑作用。学生在综合实训中利用几门课程的基础理论知识解决某些综合性问题的训练,既巩固了学生所学的理论知识,又能将几门理论知识有机的结合起来解决实际问题,锻炼了学生的综合实践能力,还激发了学生自学能力。不断完善应用型工业工程人才的培养,多方面锻炼工业工程学生的综合应用能力,满足企事业单位对工业工程人才不断扩张的需求,是众多高等院校面临的首要问题,相信在各高校不断的探索中,能够更好地培养适合我国国情的工业工程人才。

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