基于新发展理念的工业工程专业建设与探索

2021-10-11 09:37孟丽丽刘伟民谢世满赵会珍张亚莉
魅力中国 2021年32期
关键词:工业理念智能

孟丽丽 刘伟民 谢世满 赵会珍 张亚莉

(华北理工大学 机械工程学院,河北 唐山 063210)

习总书记在十九大报告中指出“发展是解决我国一切问题的基础和关键,发展必须是科学发展,必须坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念”[1]。五大新发展理念为我国高等教育的发展指明了路径和方向,如何培养出合格的社会主义接班人和建设者,是各大高校目前在积极探索和思考的问题。以华北理工大学工业工程专业建设与规划为例,具体阐述工业工程专业建设和人才培养模式,以及工业工程专业如何贯彻落实五大新发展理念,并在此引领下进行专业“十四五规划”与改革实践的过程和成果。

一、工业工程专业发展中面临的新问题

华北理工大学机械工程学院工业工程专业,主要致力于培养德智体美劳全面发展,系统地掌握工业工程、机械工程、管理科学等领域的知识和方法,能对复杂生产系统、服务系统进行分析、规划、设计、管理和运作的综合专业能力,能够在机械工程及相关领域从事科学研究、设计制造、设施规划、生产管理、质量控制、物流工程等方面工作的高素质工程与管理复合型人才。通过对部分高校工业工程专业建设和人才培养体系的调研,按照一流专业建设要求和专业认证要求,以及“新工科”对未来工业工程师能力的要求,分析发现我校工业工专业建设和人才培养存在以下问题:

(一)课程知识体系陈旧

现代工业工程IE 是基于系统分析、工程设计、建模仿真等方法,研究大系统最优化与宏观资源配置问题[2]。在工业4.0 及中国制造2025 时代背景下,以互联网+、大数据、人工智能、3D 打印为代表的新一代信息技术和制造技术广泛渗透,带动了几乎所有领域发生了以绿色、智能为特征的群体式技术革命[3]。面对如此重大与全局性的变革,现有的工业工程专业的人才培养模式也暴露出的知识体系老化、学生创新能力弱等问题愈加突出,工业工程专业人才培养面临严峻的现实挑战,必须及时消减陈旧课程及教学内容,与时俱进,强化智能制造环境下对工业工程人才培养的课程及内容,以增强学生适应未来竞争的能力。

(二)专业人才培养定位与特色需进一步强化

目前部分高校工业工程课程体系较为传统,课程体系面向区域特色不够鲜明,技术教育落后于智能制造的需求,人才培养目标不能完全适应京津冀经济发展的需求。在京津冀协同发展的国家战略支持下,三地资源优势互补,形成强大发展合力。京津冀智能制造产业集群的发展,需要大批的工业工程专业人才的支撑,按照智能制造环境下的生产要求,培养运用新一代信息技术和管理方法与理论提升企业生产系统运营效率、适应智能制造需要的新型工业工程高素质复合型人才。

二、新发展理念引领下工业工程专业的改革与实践

工业工程专业建设规划中要贯彻强调实现创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展,五大发展理念,进一步明确人才培养目标、专业特色,修订培养方案,并按照OBE 理念反向规划设计课程体系,构建以学生学习效果为目标的人才培养模式,坚持高校间的互动与交流,强化校企合作,走健康可持续的专业发展道路。

(一)以创新和协调发展理念驱动复合型人才培养

1.人才培养目标

围绕创新与协调发展理念,结合本科人才培养目标、《工业工程类教学质量国家标准》,围绕制造企业尤其是智能制造企业应用型人才的培养目标和企业IE 高级工程师的培养定位,以培养能对生产系统进行分析、规划、设计、管理和运作的综合专业能力为重点,并将智能制造技术、大数据、物联网等融入IE 专业,建立智能制造环境下的IE 人才培养模式及课程体系,探索人工智能+工程等领域的应用,培养兼具工程技术和管理技能,具有国际化视野、适应能力强,善于创新创业的工业工程复合型人才,专业培养目标指定依据见图1。

2.专业发展定位

依据学校办学定位和人才培养目标,工业工程专业发展定位为:面向制造业,能从事工厂规划设计和改善、产品制造系统及工艺流程的设计和优化、生产制造过程运作管理等方面的技术和管理工作,具备基础工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力的高级复合型人才,为制造业产业升级输送智能制造综合应用人才,为国家和京津冀经济社会发展提供人才支持与智力支撑。

3.专业发展特色

根据专业人才培养目标及定位,并依托机械工程学院强大的工程技术背景优势,确定以工程化培养模式为导向,强化工程技术基础和实践技能培养,以“智能生产”为中心,突出智能物流、质量工程、人机工程、信息系统等特色领域,构建全方位、立体化、工管结合、层次递进的工程化教学体系。

4.课程建设

工业工程专业的课程建设必须面向人才培养目标及专业特色,可从以下三个方面进行课程体系改革:

(1)及时消减陈旧内容,增加智能制造环境下的IE 应用型人才培养的相应课程及实践环节,对人工智能+工程方向的探索性课程进行积极谋划,增设《生产信息采集技术》《大数据分析与应用》《人工智能与Python 应用》《智能制造技术》《智能物流技术》等课程。

(2)加大实践环节,在核心专业课程中均增加相应的实践环节,以培养学生的工程实践能力。例如:分别在基础工业工程、生产计划与控制、质量管理与可靠性、人机工程、设施规划与物流系统等课程增加课程设计、实习、实训、实验、上机等实践环节。

(3)鼓励教师介绍专业前沿的选修课。将立德树人、课程思政融入课堂教学,培养既有人文素养又具有专业技能的复合型高级创新型人才。

(4)注重专业劳动技能课程和美育课程建设。《工业工程综合技能实训》主要内容为工业生产系统搭建与建模仿真,以操作性和实践性为主导学习方式,通过理论讲解、动手操作与上机训练等方式,使学生掌握工业生产系统搭建的原理和技能以及产线仿真优化分析的技能与方法,使学生初步具备对生产系统进行搭建与仿真优化的能力。专业美育课程,主要从系统之美、和谐之美、科学之美、精细之美等方面阐述工业工程专业的特色和美。

(二)以绿色发展理念促进专业可持续发展

以绿色发展理念为引导,注重数字化建设,各高校工业工程专业可将关注点由传统制造企业的规划与管理转向数字化企业的智能规划与科学管理。在现代制造企业生产中的各个环节,比如工厂设计规划、人机操作环境等必须坚持可持续、绿色、科学的原则,借助工业工程专业工具,比如三维绘图、Viso、仿真软件、优化软件等不断提高学生的设计规划能力;同时,加强对学生逻辑思维和工程素养的培养,强化工业工程意识,既关注全局,又注重细节,提升学生对智能制造环境分析、改善以及运营管理的能力,将机械工程基础与管理理念充分结合,以夯实规划学科科学性根基。

(三)以开放和共享发展理念指引高校交流与校企合作

“开放”是提升取得共赢的战略需求,而“共享”则是其本质策略[3]。在改革国际化人才培养模式的过程中,应遵循“引进来、走出去”战略,开放办学,共享资源,互利共赢。

1.高校交流

本着开放和共享发展理念,工业工程教学指导委员会每年都会举办多次会议来促进高校间的交流与合作,分享专业建设的成果和经验,大大促进了工业工程专业的交流学习与时俱进[4]。华北理工大学工业工程专业为促进专业建设,多次参加工业工程专业培养方案研讨会、基于OBE 理念的专业核心课程教学设计、工业工程一流专业建设成果经验分享会以及工业工程年会,为一流专业申请、专业认证做好准备。我校工业工程专业为提高专业老师教学水平和科研能力,锻炼一批双师型师资队伍,积极推行“走出去,邀请进来”的办法,鼓励教师参加多种形式的学术讲座、学术交流,各种形式的培训,请客座教授不定期来校讲学,形成有利于人才成长的学术氛围和良好的工作、学习环境。

2.校企合作

(1)建设校企合作基地:工业工程专业按照培养计划有三次实习:金工实习、认识实习、生产实习。目前我校校内实习工厂基本满足认识和金工实习要求,生产实习在校外实习基地完成,为了更好地提高学生的实践技能和实践机会,必须同集新产品开发、性能研究及生产工艺研究、工装专机设计为一体的规模性企业,建立长期产学研合作关系,拓展校外实习基地的数量和范围,建立相对稳定的校外实习基地。

(2)与企业共同开展科学研究、资源与成果共享。工业工程教师具备丰富的现场改善和管理经验,可为企业提供生产规划设计方案和管理咨询;同时,与企业合作的科研成果也会反哺教学,互相促进,共同发展。

三、结论

未来工业工程专业建设规划,应以新发展理念为指引,与时俱进,不断优化人才培养体系,创新教学内容,改革教学方式。以“立德树人”为根本任务,将课程思政、现代教育技术和课程具体内容相结合,借助社会资源,通过与企业、政府开展合作,采用校企联合培养、挂职锻炼等形式,不断提升学生培养质量,以开放和共享的方式、实现校、企、政互利共赢,形成产学研相结合的新模式,促进专业健康可持续发展。

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