工业工程专业多主体协同渐进阶梯式实习实训模式探究

李文川， 高思源， 章 鑫， 冯良清

(南昌航空大学 经济管理学院，南昌 330063)

0 引 言

作为国际上高等工程教育的主要专业之一，工业工程(Industrial Engineering，IE)是一门以系统效率和效益为研究目标的实践性很强的应用型学科，兼具工程技术和管理技术的双重属性，要求学生不但要具有扎实的理论基础，还应具备较强的实践创新能力[1-3]。工业工程的学科属性决定了其教育教学必须要紧密服务于国家战略需求和行业企业需求，必须要注重理论与实践的融合，全面提高学生的工程实践能力和创新创业能力[4-7]。

近年来，党中央、国务院作出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人才强国等一系列重大战略部署，这对高等工程教育改革提出了更高要求。作为保障工业工程专业应用型创新性人才培养质量的关键环节，工业工程实践教学问题得到了国内相关学者的广泛关注，并取得了大量研究成果。虞先玉等[8]从教学内容设计、师资队伍培养、教材与教学软件开发、科研教学互动、实践实习环节建设、专业竞赛及推广等6个方面在选种、培育、发展、升华等4个层次上介绍了南京航空航天大学工业工程专业实施校企协同的措施和方法。张洪亮等[9]构建了基于三螺旋理论的工业工程专业实践教学体系，通过“目标—手段—检验”为主线的实践教学闭环管理模式来解决工业工程专业人才培养与企业需求之间结构性矛盾。贾利梅[10]认为专业集群大类培养模式下的工业工程需要完善工业工程专业实验教学体系，建立具有专业特色的高效的实习实训平台和全方位立体化的课程设计考核体系。乐承毅等[11]从工业工程培养应用型人才的目标出发，在校内实验室实验技能强化、到其他知名学校的参观合作、企业实训基地的阶段性实训等3个层次设计了工业工程专业实践教学体系并进行了应用实践。李萍等[12]采取校外实习基地校企合作、校内相关院系实验实训资源共享的方式，构建了工业工程专业“四位一体”的实习实训体系。朱小勇等[13]结合当前工业工程专业生产实习现状，提出了以团队解决问题能力培养为导向的新的生产实习方式。赵晶英等[14]以工业工程专业优质生产实习基地为基础，提出了工业工程专业生产实习的新模式。熊伟等[15]从合作企业的选择、课题的选择、时间的安排、如何做好过程指导与监管、考核方式改革等方面研究了工业工程专业本科毕业设计校企联合培养问题。

工业工程实践教学环节包含了实验、实习(金工、电工电子、生产及毕业实习)和实训(科研创新训练、素质拓展、学科竞赛、创业实训、课程设计、毕业设计)等3个主要方面。其中，实习实训教学环节在人才培养方案中时间跨度长、涉及知识面广、教学参与主体多、所占比重大，在工业工程实践教学体系中处于主体地位，在培养学生工程素养、专业技能、工程实践能力以及创新创业能力中发挥着关键作用。在国家政策和经济发展的带动下，近年来国内多数高校通过创新实践教学体系、建设实践基地、推动校企合作等措施开展了大量实习实训教学研究及实践工作并取得了一定效果，但现有成果在探索学生实践能力形成机理、课程体系设置、课程内容设计、质量保障机制、资源共享、主体协同等方面还存在较多不足，极大制约了教学质量和学生实践、创新创业能力的培养。为此，本文以学生工程实践及创新创业能力的渐进提升过程为主线，以资源共享、多主体协同为核心，通过构建“基本工程素养—专业技能—创新创业能力—工程实践能力”的渐进阶梯式实习实训模式，切实提高工业工程专业学生的工程实践能力和创新创业能力。

1 国内IE专业实习实训现状调查及问题分析

1.1 IE专业实习实训现状调查

截止2016年底，国内近200所高校开设了工业工程本科专业，各高校结合自身定位和特点，积极开展了大量实习实训教学工作，取得了较为丰硕的成果。为了深入总结当前国内工业工程专业实习实训现状，本文在综合考虑代表性、资料可获取性、可参考性等指标的基础上，选取了清华大学、天津大学、重庆大学等3所省外知名高校以及南昌大学、华东交通大学、南昌航空大学等3所省内高校作为研究对象，通过文献研究、问卷调查、实地调研和访谈等研究方法对以上高校的工业工程实习实训环节、进度安排、内容、形式、考核机制等方面进行了大量调研。其中，6所案例高校的工业工程专业实习实训课程设置如表1所示(根据各高校最新的本科培养方案整理而成)。

从表1可以看出，目前国内高校工业工程专业在实习实训教学环节都设置了大量课程，但各高校在专业方向及专业侧重点上具有较为明显的差异。在实习实训课程的数量上面，天津大学和重庆大学设置了10门以上的相关课程，而南昌大学和清华大学则相对设置较少。在实习实训课程体系的结构方面，重庆大学和华东交通大学比较注重课程设计环节，其大部分专业核心课程都设置了相应的课程设计，课程设计类课程数量约占实习实训课程总量的50%左右；重庆大学、华东交通大学和南昌航空大学对实习环节较为重视，设置了较多的实习课程如金工、电工电子、生产、毕业实习等；天津大学、重庆大学以及华东交通大学比较注重机械学科基础知识的应用，3所高校都设置了机械类基础课程设计；天津大学、重庆大学、华东交通大学比较注重学生计算机实践能力的培养，在计算机应用、管理信息系统等方面设置了相关的课程设计。除了传统的实习实训环节，天津大学、南昌航空大学还设置了科研创新等课程，旨在通过在校大学生参与老师的科研课题以及发表学术论文，培养学生科学素养，让学生掌握科学研究的基本方法，充分体现了“教学育人”和“科研育人”并重的办学理念；此外，清华大学专门为学生设置了英语实践课程，这也与其开放式国际办学理念相匹配。

在实习实训的进度安排方面，清华大学、重庆大学、南昌大学、华东交通大学在进度安排上较为均匀，从第1～第4学年都设置了不同的实习实训课程并设置了不同的教学目标，有利于渐进地提升学生的实践能力，其他高校大部分实习实训课程都集中在第3与第4学年。此外，天津大学和南昌大学将部分实习内容安排在暑假或寒假期间进行。

在实习实训的形式方面，现有实习实训环节主要采取集中实践和分散实践两种典型形式，其中集中实践是主要形式。近年来，各高校通过校企合作建立了大量实践教学基地，这些校外实践资源在培养学生工程实践能力中发挥了较大的作用。

在实习实训的考核机制方面，现有高校主要以全过程式导师考核为主，企业导师为辅的形式，但不同的实习实训环节具有差异，如毕业论文(设计)、工业工程综合课程设计等环节多采用“答辩式”考核机制。部分高校如清华大学采取了更加灵活的“课程替代式”考核机制，若学生获得校级以上科技作品竞赛一等奖可以申请替代“工业工程课程设计”或“工业工程生产实践”，SCI论文投稿且评审意见正面者，获得国际或国内省级以上科技或论文奖可申请替代“综合论文训练”。

1.2 IE专业实习实训问题分析

尽管国内高校结合自身特点和人才定位设计了实习实训教学体系，设置了相应课程，并开展了大量工业工程实习实训教学工作，极大提升了学生的工程实践能力和创新能力，但仍然面临诸多问题和挑战：

(1) 目前“工业工程类专业本科教学质量国家标准”还未正式出台，工业工程本科教学质量标准的缺失使得当前部分高校的实践教学体系缺乏系统性、针对性和协同性。具体表现为：实习实训课程体系不完善、结构不完全合理、实习实训课程与理论课程未有效衔接和互补、实习实训课程的知识要求和能力要求与工业工程专业人才培养目标不完全匹配等。

(2) 工业工程的学科特点决定了其教育教学必须要紧密服务于国家及区域战略需求、行业企业需求。当前部分高校的人才培养目标与定位没有与社会需求、行业或产业背景紧密结合，使得实习实训课程体系设置、课程内容设计、教学方法等方面同质化现象严重，部分高校的实践教学缺乏特色，培养出的人才缺乏个性。

(3) 实践表明，学生实践创新能力的培养过程是一个由量变到质变的累积过程，并呈现出明显的渐进阶梯性，其课程设置也必须遵循和符合该规律。部分高校的实习实训进度安排过于集中，实习实训教学体系及课程设计未遵循学生的认知规律，也没有和学生实践创新能力的各个阶段密切匹配，极大制约了人才培养质量。

(4) 随着社会经济的快速发展，“中国制造2025”“互联网+”“创新创业教育”等新环境为高等工程教育改革和人才培养模式改革提出了更高要求。传统工业工程的实习实训过程还存在课程教学内容陈旧、教学模式和形式单一、考核机制不完善等问题，课程设计简化、生产实习形式化、毕业设计弱化等现象也很普遍。针对新形势下的新要求，需要对课程体系、授课内容、形式、考核机制等方面进行优化和重构，提升系统性、科学性、柔性和可扩展性。

(5) 实习实训教学过程本质上是一个多主体(涉及学生、老师、学校、企业、社会等)协同育人过程。尽管现有高校在校内跨学科合作、校企合作、校际合作等方面开展了大量实践教学工作，但大多还处于协作而不协同的阶段。此外，在实习实训资源建设方面，尽管各高校都建设了一定数量的校内实习实训基地、校企联合实习实训基地以及创新创业基地，但实习实训资源不足和资源浪费现象同时存在，如何突破资源壁垒，构建高校间实习实训资源共享机制，提升资源利用率等问题也亟需解决。

2 多主体协同渐进阶梯式实习实训模式设计

2.1 多主体协同渐进阶梯式实习实训模式构建

针对国内现有工业工程专业实习实训教学过程中出现的问题及面临的挑战，综合考虑学校办学特色、办学条件以及工业工程专业人才培养定位等因素，构建了工业工程专业多主体协同渐进阶梯式实习实训模式，其基本框架如图1所示。该基本框架系统阐释了工业工程实习实训教学系统的5个基本要素(人才培养目标、教学资源、教学参与主体、教学过程以及教学质量保障)及其相互之间的关系。具体来说，该模式的内涵可以归纳为：“以2个核心思想为指导，遵循1个基本规律，通过4个具体实践阶段和1个过程化质量保障机制，实现1个综合育人目标”。

图1 工业工程专业多主体协同渐进阶梯式实习实训模式

具体特点如下：

(1) 以“实习实训资源共享、多主体协同”2个核心思想为基本指导。资源建设是高校开展实习实训教学工作的基础和根本前提，尽管各高校都拥有一定的实习实训资源，但存在资源浪费、资源不足、资源重叠以及资源重复建设等现象，通过资源共享可解决现有实习实训资源建设中存在的诸多问题。而多主体协同是指在实习实训过程中，校内交叉学科之间、各校工业工程专业之间以及校企之间协同互动，自组织为开放的协同实践创新网络，协同互动开展各类实习实训教学工作。

(2) 遵循学生工程实践能力和创新创业能力的渐进形成及提升规律。将学生工程实践能力和创新创业能力的形成及提升过程细化分解为“基本工程素养—专业技能—创新创业能力—工程实践能力”等4个能力形成及提升阶段，针对每个阶段设置不同的实习实训课程，对每门课程设计不同的教学目标和教学内容。

(3) 开展“4个实践阶段”的实习实训教学工作。针对“基本工程素养—专业技能—创新创业能力—工程实践能力”等4个能力形成及提升阶段，设置了与之相对应的4个实践教学阶段，具体包括基本工程实训、工业工程专业实训、科研与创新创业拓展实训、企业实习与毕业设计等方面。每个阶段具有不同的目标和协同主体，随着实习实训教学工作的不断深入和强化，主体的协同范围、深度也阶梯地扩大和增强。

(4) 建立“1个过程化质量保障机制”，即通过量化设计分级评价指标体系、过程化考核评价方法，科学地制定实习实训规范制度，构建实习实训支撑环境等机制，为保障和提升实习实训质量提供根本保证。

(5) 实现“1个综合育人目标”。通过上述实习实训指导思想、方法、手段和机制的设计与实施，实现培养“综合素养好、工程实践能力强的实用型工业工程创新创业人才”这一育人目标。

2.2 多主体协同渐进阶梯式实习实训教学设计

为实施多主体协同渐进阶梯式实习实训模式的基本思想和理念，全面提升学生的工程素养、专业技能、工程实践能力和创新创业能力，对实习实训课程体系以及各门课程具体的教学要点、形式、考核方式等进行了系统性设计，将其融入到本校2015版工业工程专业人才培养方案和教学大纲之中，并积极开展了部分实习实训教学工作。各实习实训课程的具体设计内容如表2所示。

表2 工业工程专业实习实训教学设计

3 多主体协同渐进阶梯式实习实训模式实践

我校工业工程专业一直注重学生工程实践能力和创新创业能力的培养，充分依托学校航空产业背景和工科平台优势，紧密联系国家战略需求，航空产业及相关产业需求，通过系统规划、分步实施的策略，积极开展大量实习实训教学工作，学生的工程实践能力和创新创业能力得到了极大提升，受到了用人单位的高度赞扬和一致好评。

(1) 积极开展实践教学改革，创新人才培养体系。本专业教师积极开展实践教学改革，近年来主持了10余项关于工程实践能力、创新创业能力培养的省级、校级教学改革研究课题，代表性课题有“交叉递进多层次”经济管理实验教学体系研究与实践、经管院校工业工程实验平台规划与建设、工业工程专业“三段双轨递进式”实践教学体系创新研究、工业工程专业“多主体协同渐进阶梯式”实习实训模式研究与实践等，对工业工程实践教学体系、课程体系、考核机制、质量保障机制等进行了系统、科学地规划与设计。此外，以创新创业教育改革为契机，将创业要素融入理论教学和实践环节，全面培育工业工程专业必修课程的创新创业课程。设施规划与物流系统设计、质量管理工程、工业工程、生产与运作管理、项目管理等专业主干课程均获得学校创新创业教育课程培育项目立项。经过多年的实践教学改革和创新创业教育培育，形成了较为完善的工业工程专业创新创业人才培养体系。

(2) 创新实习实训教学内容、方法和手段，切实提高教学质量。在教学内容上，素质拓展、科技创新实践、创业教育与实践等实习实训课程，着重培养学生的团队协作能力、创新创业能力以及外语及表达能力、社会适应发展能力，根据这些能力进行了教学内容的创新设计。基础工业工程、生产计划与控制、质量管理工程、物流工程、工业工程综合课程设计等课程，以航空生产系统或服务系统及其管理实际问题为导向，着重培养学生的企业调研能力、发现、分析及解决问题等专业技能以及团队协作能力、创新能力，并根据这些能力为导向进行了教学内容的创新设计。生产实习、毕业实习、创业教育与实践等实习实训课程，着重培养学生的企业调研能力、发现、分析及创新性解决问题能力、团队协作能力、工程实践能力，以解决航空生产系统或服务系统及其管理实际问题为导向，进行了教学内容的创新设计。

在教学方法上，素质拓展、科技创新实践、创业教育与实践等实习实训课程，通过组建校内跨专业、跨学科创新创业团队，积极参与各类科技创新与素质拓展实训，引导学生积极参与本专业教师的科研项目，不断激发学生的学习兴趣和专业认同度。基础工业工程、生产计划与控制、质量管理工程、物流工程、工业工程综合课程设计等课程，鼓励和引导本专业教师与校外实习实训基地合作，以企业现实问题为导向，逐步建立以项目小组和双导师制为主要形式的课程设计方式。生产实习、毕业实习、毕业论文(设计)等实习实训课程，鼓励和引导本专业教师与校外实习实训基地开展合作，采取双导师制形式进行。对于毕业论文(设计)，与航空制造工程学院、飞行器学院等合作，逐步试行了以项目小组为主要形式的校内跨专业跨学科协同毕业设计。

在教学手段上，充分利用网络教学平台、微信、QQ、APP等形式进行实习实训辅助教学，初步形成了“互联网+实习实训”的工业工程实习实训新模式。逐步建立了多元、灵活的实习实训教学考核方法，调动了学生的学习兴趣。借鉴清华大学的成功经验，规划并制定了工业工程专业实习实训课程替代制度，逐步试行了“课程替代式”的实习实训考核机制。

(3) 加强实习实训资源建设，推进资源共享，开展实习实训协同教学工作。近年来，本专业与富士康科技集团、洪都航空工业集团有限责任公司、昌河飞机工业(集团)有限责任公司、江西昌河汽车股份有限公司、航空精工股份有限公司、江西蓝海物流、江西三鑫医疗器械、江西合力照明等20余家省内外企业合作开展了实习基地与科技孵化平台建设及实习实训教学工作。与部分前期有过合作的兄弟院校签署了实习实训资源共建共享及协同实习教学工作协议，并分批次推进了校际实习实训的协同教学工作。例如与清华大学合作开展了工业工程专业暑假联合实习模式，本专业学生与清华大学工业工程学生组队参与的富士康生产现场改进提案“T产品人因化生产线设计”获一等奖，“自动化手机装配线改进案”获优胜奖。

(4) 加强实习实训师资队伍建设，组建创新创业团队，取得丰硕成果。本专业积极推进理论课教师从事实习实训教学工作，将教师从事实习实训教学的实绩将作为年度工作考核的内容之一。多年来，本专业老师坚持联合本院工商管理系、管理科学与工程系，经济学系以及测试与光电工程学院、飞行器工程学院、航空制造工程学院、材料学院、工程训练中心等学院的教师与学生开展科技创新实践。近年来，有100余名本专业学生参加了教师的科研项目，发表相关学术论文近20篇，获得独立发明或合作发明专利、软件著作权10余项。此外，本专业教师还积极指导学生申请学校“三小”创新创业项目，省级及国家级创新创业项目，以及各类学科竞赛。本专业学生参与各类大学生创新创业计划项目100余人次，获各类省级以上大赛奖励50余人次。

4 结 语

在对国内工业工程专业实习实训现状调查及问题分析的基础上，以学生工程实践及创新创业能力的渐进提升过程为主线，以资源共享、多主体协同为核心，构建了工业工程专业“多主体协同渐进阶梯式”实习实训模式，并对实习实训课程体系以及各门课程具体的教学要点、形式、考核方式等进行了系统性设计。实践表明，该模式有利于提高工业工程专业学生的工程实践能力和创新创业能力。