农林高校工业工程核心课程体系的构建研究

朱玉杰 冯国红 王景峰

摘要 以农林高校工业工程专业在新形势下的专业核心课程体系设置为研究对象，对东北林业大学工业工程专业学生进行了问卷调查，问卷中定位了4个培养目标和13个能力要求。通过对培养目标和能力要求的信度和效度进行检验，说明了4个培养目标和13个能力要求制订的合理性。由Q型聚类分析得出能力要求的设置符合培养目标的定位。根据定位的培养目标，设定了9门核心课程，应用SPSS分析软件得出了9门核心课程分别与13个能力要求的相关程度，并由ABC分类法将9门核心课程分为3类。该研究旨在为今后农林高校工业工程人才培养方案的修订奠定良好的基础。

关键词 工业工程；课程体系；培养目标；能力要求

中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）09-301-05

Abstract Under the new situation， the professional core curriculum system of Industrial Engineering of Agriculture and Forestry University is set as the study object.A questionnaire survey was conducted among the students of Industrial Engineering in Northeast Forestry University， and 4 training targets and 13 capacities were designed.The reliability and validity of the test showed the rationality of the four training objectives and the 13 capacity requirements.Based on the Q type cluster analysis， it was concluded that the capacity requirements matched well with the training targets.According to the orientation of the training targets， 9 core courses were set.SPSS was used to obtain the correlation between 9 core courses and 13 capability requirements.Nine core courses were divided into three categories by ABC classification method.This research laid foundation for the future development of industrial engineering personnel training program in Agricultural and Forestry University.

Key words Industrial engineering； Curriculum system； Training target； Capacity requirements

20世紀80年代末期，我国引入了工业工程，一些企业开始应用工业工程方法，取得成效，引起了社会各界的高度重视。工业工程在中国的推广和应用为国民经济和工业发展做出了很大贡献。与此同时，我国的工业工程学科建设和人才培养也得到了迅速发展，目前全国已经有将近210所高校设立了工业工程专业，其中更有不少学校设立了工业工程相关的硕士和博士学科点。但由于引入时间短，在工业工程专业建设方面缺乏科学有力的指导和统一的标准，且各高校开设工业工程专业的学科（管理学科或机械学科）不同，导致其培养模式十分不完善。现有工业专业课程体系设置的问题主要体现在课程设置无法体现专业特点，专业优势不够突出，实践环节相当薄弱等方面[1]。工业工程专业毕业生应掌握扎实的数理基础理论、良好的计算机能力，掌握宽广的工程、经济管理、人文社会科学等方面的基本知识和技能，具有对复杂的生产系统、服务系统进行分析、规划、设计、管理和运作的综合专业能力[2]。

东北林业大学工业工程专业设置在工程技术学院，自成立以来为社会输送了大量的工业工程专业人才。学院通过工业工程本科人才培养的调查，与学生形成良好的互动，最大限度地提高学生参与教学工作的积极性，通过学生的教学质量反馈，不断提升工业工程的教学质量，培养应用型人才。为提升农林本科教育品质，使学生能够发挥所长，并能够成为行业和社会所需的人才，笔者对东北林业大学工业工程专业大一到大四的本科生进行了问卷调查，定位了4个培养目标和13个能力要求。对4个培养目标进行重要程度分析，对13个能力要求的信度和效度进行检验。由Q型聚类分析得出能力要求的设置符合培养目标的定位。根据定位的培养目标，设定了9门核心课程，使用SPSS分析软件，得出了9门核心课程分别与13个能力要求的相关程度。由ABC分类法将9门核心课程分为3类，进而为今后农林高校工业工程人才培养方案修订、核心课程的设置、相关课程的学时分配等提供了科学依据。

1 现有工业工程专业课程体系设置中存在的问题

1.1 课程设置无法体现专业特点 工业工程专业课程体系未能很好地表现出本专业的特点，使得社会上很多用人单位对于工业工程没有全面的认知，不知道工业工程专业究竟是做什么，只是简单认为它是偏管理或偏机械专业学科的分支，所以导致很多用人单位没有专门的招聘工业工程人员。这种模糊的课程设置对于学生也造成一定的障碍，无形中增加了学生就业的迷茫感，学生本身也无法清楚地知道自己所学课程究竟学以何用，导致学生缺乏信心[3]。

1.2 专业优势不够突出 很多高校在培养目标和专业定位上不明确，所以在课程设置的过程中只是简单仿照管理学科或机械学科，这种课程安排不够规范，无法突出工业工程专业的特点，这也造成工业工程专业的学生在求职过程中无法很好地体现工业工程的特色，失去了自身专业优势。

1.3 实践环节相当薄弱 工业工程专业是一个偏重实践的专业，只有在现场的实践中才能体现工业工程专业的特色[4]。但由于很多学校受到教学资源和实习基地资源的限制，在现有的专业课程的设置过程中，理论学时偏重，实践环节偏轻。现有实践环节往往也是简单地对一些企业工厂工位进行表面的参观，无法达到应用的目的。这样，根据现有专业培养方案课程设置体系培养出的学生缺乏实际动手能力和现场分析问题的思维能力，也就不能很好地在实际现场应聘中符合企业的要求，给人一种只懂书本知识的“书呆子”的印象，增加了学生就业的难度。同时，也影响学生就业后对企业现场操作的适应度，增加了工作的难度[5]。

2 调查问卷内容的设计

问卷本着贴近企业需求、贴近工业工程教学特色的原则进行设计，共分3个部分。①基本信息。包括调查对象的性别和年级，基于此信息，可以就不同性别或年级进行分析。②培养目标。培养目标是指学生在毕业后应具备的知识与能力。该部分从工程技术、管理技能、实践应用和整合创新4个方面进行分析（表1）。工程技术是指培养学生具备基础工程知识与技能，工业工程和管理信息应用的专业知识的能力；管理技能指培育学生具备经营管理、团队合作、有效沟通与协调及领导规划的能力；实践应用指培育学生运用工业工程实践中常用的方法工具和管理信息技术，解决实际问题的能力；整合创新指培育学生系统性分析、规划、整合及解决问题的能力和创新思考的能力。③能力要求。能力是指天生具备或在外部环境影响下不易改变的特质。能力要求则是指本专业学生毕业后应具备的具体能力要求，包括数学、科学、工程管理知识，数据获得和处理的能力，整体思维和全局意识等13个方面。

问卷的主体问题构成3层指标体系，采用5级量表。整个问卷的问题指标体系如表1所示。本次调查共在大一到大四的工业工程本科生中抽取样本300人，通过实物问卷形式进行，最终回收265份，其中有效问卷254份，问卷有效率为95.85%。

3 调查问卷分析

3.1 关于培养目标的设定与选择 在现代信息化工业型生产中，工业工程人才在其中发挥着重要的推动作用。而本科人才培养阶段也必须培养学生的各项能力，由此设定需培养的各项能力和选择培养目标。

3.1.1 信度的检验。在设定培养目标后，对大一到大四的254个有效样本进行问卷调查，分析4个培养目标的重要程度。

首先，先对254个样本做可靠性的信度检验。信度是指测验结果的一致性、稳定性及可靠性，一般多以内部一致性来表示该测验信度的高低。信度系数愈高，即表示该测验的结果愈一致、稳定与可靠。在应用数据处理软件SPSS中，以克隆巴赫系数为参考标准。通常克隆巴赫系数的值在0～1。如果系数不超过0.6，一般认为内部一致信度不足；达到0.7～0.8时表示量表具有相当的信度，达0.8～0.9时，说明量表信度非常好。除此之外，信度检验对不同的研究而言也有其不同的界限值。在基础研究中，克隆巴赫系数至少应达到0.8才能接受；在探索研究中，克隆巴赫系数至少应达到0.7才能接受；在实务研究中，克隆巴赫系数只需达到0.6即可。

运用SPSS软件对4个培养目标进行信度分析，得出克隆巴赫系数为0.654，不小于0.6，说明问卷的信度可以接受。

3.1.2 效度的检验。效度可以反映调查问卷的真实性和准确性程度，与研究的目标密切相关，这样更能有效定位和确定工业工程人才的培养目标。根据效度检验所得结果是否符合其设定的目标，如果符合则是有效的，不符合则无效。

效度检验可以通过主成分分析来检验，判断其指标KMO是否适合做因子分析。若KMO在0.9以上，非常适合做因子分析；在0.8～0.9，很适合做因子分析；在0.7～0.8，适合做因子分析；在0.6～0.7，尚可；在0.5～0.6，表示很差；在0.5以下则应该放弃。

通过对培养目标进行效度检验，得出KMO系数为0.632，则尚可做因子分析，说明调查问卷的结果尚且符合培养目标的设定。然后对4个培养目标进行重要程度的分析，并按照性别和年级的限制条件进行深层分析。

通过SPSS进行描述性分析，得到4个培养目标的重要程度由高到低依次为：实践应用、整合创新、工程技术、管理技能。根据性别不同，得到以下结论：男生认为培养目标的定位主要放在工程技术上，而女生则认为整合创新和实践应用的重要程度较高；男女生在管理技能培养的重要程度上几乎一致；而且双方都认为实践应用在培养机制中相当重要。根据年级不同，得到各培养目标的重要程度对比，如表2所示。

3.2 能力要求的选择和确定

3.2.1 信度和效度的检验。通过SPSS软件进行信度检验，得出克隆巴赫系数为0.828，说明问卷调查中13个能力要求的制订具备合理性和一致性。由SPSS软件进行相关性分析，可以得到：13个能力之间相关度均不大于0.5；“数学、科学、工程管理知识”与“数据的获得和处理能力”及“关注当前问题”两者联系较大；“数据的获得和处理能力”与“数学、科学、工程管理知识”相关性大；“掌握工业工程相关技术”与“关注当前问题”及“广泛基础知识和基本技能”两者相关性较大；“整体思维和全局意识”与“有效沟通能力”相关性较大；“环境适应和团队能力”与“有效沟通能力”相关性较大；“信息获取与职业发展”和“关注当前问题”相关性较大。

再进行效度检验的因子分析，得出KMO系数为0.829，即非常合适做因子分析。其次，对数据做主成分分析，在对调查问卷数据进行分析时，除了把相关问题综合成因子并保留大的因子，研究者往往还需要对因子与测度项之间的关系进行检验，以确保每一个主要的因子（主成分）对应于一组意义相关的测度项。为了更清楚地展现因子与测度项之间的关系，研究者需要进行因子旋转。常见的旋转方法是Kaiser 标准化最大方差法。旋转之后，如果一个测度项与对应的因子的相关度很高（>0.5），就被认为是可以接受的；如果一个测度项与一个不对应的因子的相关度过高（>0.4），则是不可接受的，这样的测度项可能需要修改或淘汰。由此，用SPSS软件得出表3所列结果。由表3可以看到，在能力要求的13個能力中，只有“发现问题，提出和评价解决方案”这项能力不符合效度的要求，也就是准确度不够，没有效度。其他各项要求因子旋转之后的相关系数都较高，说明问卷检验的效度非常理想。

3.2.2 Q型聚类分析检验。聚类分析是一种逐级归类的方法，主要思想是根据一定的相似性指标，按照研究对象的相似程度合理地进行归并和分类，当利用其解决样品的分类问题时称为Q型聚类，解决变量的分类问题时称为R型聚类。根据变量的分类结果以及它们之间的关系，可以选择主要变量进行回归分析或Q型聚类分析。

Q型聚类分析的优点是：可以综合利用多个变量的信息对样本进行分类；分类结果是直观的，聚类谱系图非常清楚地表现其数值分类结果；聚类分析所得到的结果比传统分类方法更细致、全面、合理。

应用SPSS进行Q型聚类分析操作如下：选择分析中的分类，在系统聚类选择变量。统计量勾选相似性矩阵、方案聚类，根据主成分分析结果最小聚类数3，最大聚类数5，绘制谱系图，方法为最远邻元素，区间为欧式距离平方。输出结果如下：聚类成员表如表4所示，谱系图如图1所示。

根据谱系图可以清楚看到13个能力要求被分成了4类，刚好对应了4个培养目标，说明能力要求的设置符合培养目标的定位。

4 工业工程人才培养核心课程的设置

4.1 核心课程-能力要求相关表的分析 根据定位的培养目标，设定了《管理学原理》《运筹技术》《基础工业工程》《人因工程学》《生产管理学》《物流工程与设施规划》《质量控制与管理》《生产计划与控制》及《工业工程信息系统》9门专业课程来培养工业工程人才，为了便于表达，分别将这9门专业课记为I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX。对此使用SPSS软件按行进行汇总分析，先数据-拆分文件，打开数据文件，将年级和核心课程导入，点击确定，即可将数据按照年级和核心课程的方式排列。再分析-报告-按行汇总，点击 “摘要”，选取值的和，汇总不同年级、不同课程对应的能力要求相关性的和，汇总结果如表5所示。

通过对大一到大四4个年级的汇总结果，得出核心课程和13个能力要求的相关程度如下：《管理学原理》与数学、科学、工程管理知识高度相关，与整体思维和全局意识、数据获得和处理能力、有效沟通能力相关性较高；《运筹技术》与数学、科学、工程管理知识，数据获得与处理能力高度相关，与整体思维和全局意识，发现问题提出评价方案，广泛基础知识和基本技能，关注当前问题相关较高；《基础工业工程》与整体思维和全局意识，发现问题提出评价方案高度相关，与创新知识能力，应急处理能力，环境适应和团队能力，数学、科学、工程管理知识相关度较高；《人因工程学》与发现问题出评价方案高度相关；《生产管理学》与数学科学与工程管理知识、整体思维全局意识、发现问题提出评价方案高度相关；《物流工程与设施规划》与发现问题和提出评价方案高度相关；《质量控制与管理》与整体思维和全局意识、发现问题提出评价方案高度相关；《生产计划与控制》与数据获得与处理能力、发现问题提出评价方案、整体思维全局意识高度相关；《工业工程信息系统》与发现问题和提出评价方案高度相关。

4.2 核心课程的综合评价 对这9门专业课的重要程度做综合性评价，以设定重要专业课程的课时和体系。对254名学生对9门课程的评价结果进行汇总，得到9门课程重要性综合评价表，如表6所示。

由9门课程重要性综合评价表，需要判断各科课程设置的不同重要程度，所以可以采用ABC分类法。ABC分类法又称帕雷托分析法，也叫主次因素分析法，它是根据事物在技术或经济方面的主要特征进行分类排队，分清重点和一般，从而有区别地确定管理方式的一种分析方法。由于它把被分析的对象分成A、B、C三类，所以又称为ABC分析法。

在ABC分类法中，通过判断累计频率的大小进行分类，发生累计频率为0～75%，是主要影响因素，即为A类；发生累计频率为75%～90%，是次要影响因素，即为B类；发生累计频率为90%～100%，是一般影响因素，即为C类。通过ABC分类法将各科课程按照重要程度的不同进行分类，如表7所示。

由ABC分类法可以将9门核心课程分为3类，A类为《基础工业工程》《生产管理学》《生产计划与控制》《质量控制与管理》《工业工程信息系统》和《人因工程学》；B类为《物流工程与设施规划》；C类为《运筹技术》。在进行课程体系设置中，根据此分类进行课程的课时安排和教学模式的规划。

5 总结

笔者对东北林业大学工业工程专业大一到大四的本科生进行问卷调查，得出男生认为在培养目标的定位主要放在工程技术上，而女生则认为整合创新和实践应用的重要程度较高；男女生在管理技能培养的重要程度的认识上几乎一致；而且双方都认为实践应用在培养机制中相当重要。对能力要求的信度和效度进行检验，得出13个能力要求制订是合理的。由Q型聚类分析得出能力要求的设置符合培养目标的定位。根据定位的培养目标，设定了9门核心课程，使用SPSS分析软件，得出了9门核心课程分别与13个能力要求的相关程度；由ABC分类法将9门核心课程分为3类，A类为《基础工业工程》《生产管理学》《生产计划与控制》《质量控制与管理》《工业工程信息系统》和《人因工程学》，B类为《物流工程与设施规划》，C类为《运筹技术》。该研究所得结论有助于为今后农林高校工业工程人才培养方案修订、核心课程的设置、相关课程的学时分配等提供科学依据。

参考文献

[1]江志斌.论新时期工业工程学科发展[J].工业工程与管理，2015，20（1）：1-7.

[2]杨晓英，韩建海，范卫峰.工业工程专业定位和人才培养模式研究[J].高校教育管理，2007，1（1）：90-92.

[3]杨维平，施文丽.工业工程专业建设及人才培养模式探讨[J].昆明理工大学学报，2006，6（4）：90-94.

[4]王建华.工业工程实践教学的探讨[J].文教資料，2006（14）：64-66.

[5]何军.IE专业人才培养学生问卷调查SPSS分析[J].大众科技，2014，16（8）：170-183.