近機(jī)類工業(yè)實驗室創(chuàng)建思考

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一、近機(jī)類工業(yè)工程專業(yè)體系建設(shè)的基本思路

工業(yè)工程專業(yè)設(shè)立的歸屬不同，專業(yè)體系建設(shè)的思路就不同，人才培養(yǎng)的模式也不同，實驗室建設(shè)的方向和模式也就不同。

1.國內(nèi)高校工業(yè)工程專業(yè)建設(shè)的基本思路

在專業(yè)設(shè)立的歸屬方面，國外普遍是把工業(yè)工程專業(yè)設(shè)立在工學(xué)院系，比較重視專業(yè)的工程基礎(chǔ)教育和工程背景培養(yǎng)。而我國工業(yè)工程專業(yè)的設(shè)立目前主要有以下幾種情況：一是把工業(yè)工程專業(yè)設(shè)立在機(jī)械工程學(xué)院系，二是把工業(yè)工程專業(yè)設(shè)立在管理工程學(xué)院系，三是個別學(xué)校把專業(yè)設(shè)立在經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院系。目前國內(nèi)高校工業(yè)工程的培養(yǎng)模式主要可分為兩個方面。（1）設(shè)立于機(jī)械學(xué)院，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位，以機(jī)械工程技術(shù)為背景增加管理知識，強(qiáng)調(diào)制造工程相關(guān)技術(shù)和理論在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。（2）設(shè)立于管理學(xué)院，授予管理學(xué)學(xué)士學(xué)位，以管理科學(xué)為背景增加機(jī)電基礎(chǔ)知識，突出經(jīng)濟(jì)管理與工程技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)方法和理論的應(yīng)用。

2.三峽大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)建設(shè)的基本思路

三峽大學(xué)（以下簡稱“我?！保┕I(yè)工程專業(yè)開設(shè)在機(jī)械與材料學(xué)院，2004年開始籌備，2005年獲準(zhǔn)開設(shè)，2006年正式招生，2010年培養(yǎng)出第一屆畢業(yè)生，同時開展工業(yè)工程專業(yè)學(xué)位碩士培養(yǎng)。機(jī)械與材料學(xué)院是我校最早開辦的學(xué)院之一，開設(shè)有：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)、輸電線路工程專業(yè)、金屬材料專業(yè)、材料成型專業(yè)。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是湖北省品牌專業(yè)、國家特色專業(yè)，具有一定的學(xué)科優(yōu)勢，與周邊地區(qū)的機(jī)械制造企業(yè)建立了長期的科研合作關(guān)系，教學(xué)科研力量雄厚。我校在2004年籌備工業(yè)工程專業(yè)時就充分考慮了工業(yè)工程學(xué)科特點及校企互補(bǔ)、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合培養(yǎng)人才的目標(biāo)，將專業(yè)設(shè)置在機(jī)械與材料學(xué)院，專業(yè)定位于近機(jī)類專業(yè)，明確了畢業(yè)生授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位，培養(yǎng)方向定位為主要為機(jī)械制造企業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。工業(yè)工程依托機(jī)械優(yōu)勢學(xué)科開展專業(yè)建設(shè)，因此專業(yè)建設(shè)強(qiáng)調(diào)制造工程相關(guān)技術(shù)和理論在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，應(yīng)體現(xiàn)以機(jī)械制造技術(shù)為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)系統(tǒng)管理基本理論為核心，以計算機(jī)信息技術(shù)為手段，強(qiáng)化實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的思路。

3.我校工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)模式

我校機(jī)械與材料學(xué)院在工業(yè)工程專業(yè)的規(guī)劃與建設(shè)中，基于機(jī)械大類教學(xué)平臺，注重依托本學(xué)院的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化湖北省重點學(xué)科，以及水電機(jī)械設(shè)備設(shè)計與維護(hù)實驗室湖北省重點實驗室，充分利用該學(xué)科較強(qiáng)的師資力量及制造實驗室大環(huán)境，使工業(yè)工程專業(yè)成為學(xué)院現(xiàn)代制造系統(tǒng)大平臺下的一個重要組成部分，共享教學(xué)實驗資源。我校工業(yè)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要是面向生產(chǎn)制造業(yè)，培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)后能從事工廠規(guī)劃設(shè)計和改善、產(chǎn)品制造工藝設(shè)計、生產(chǎn)制造過程管理等方面的技術(shù)和管理工作，具備經(jīng)典工業(yè)工程的應(yīng)用能力和現(xiàn)代工業(yè)工程的創(chuàng)新能力。

二、專業(yè)實驗教學(xué)體系建設(shè)

1.工業(yè)工程專業(yè)實驗室建設(shè)思路

當(dāng)前工業(yè)工程實驗室建設(shè)呈現(xiàn)兩大方向：基礎(chǔ)IE實驗室和現(xiàn)代IE實驗室?；A(chǔ)IE是工業(yè)工程發(fā)展的起點，也是現(xiàn)代IE的基礎(chǔ)和組成部分，在工業(yè)工程應(yīng)用中最為普遍，加強(qiáng)基礎(chǔ)IE課程及其實驗教學(xué)是非常重要的。目前，已開辦IE專業(yè)的高校基本上都建立了以工作研究與人因工程為研究重點的基礎(chǔ)IE實驗平臺?，F(xiàn)代IE是傳統(tǒng)工業(yè)工程由工業(yè)技術(shù)及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展不斷注入新內(nèi)容而演變的結(jié)果。現(xiàn)代IE涉及范圍廣泛，內(nèi)容不斷充實和深化，兼收并蓄了越來越多的學(xué)科知識和高新技術(shù)，其中包括信息科學(xué)、自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、優(yōu)化理論和仿真技術(shù)等。目前，部分已開設(shè)IE專業(yè)的高校正分步驟、分階段地進(jìn)行現(xiàn)代IE實驗室建設(shè)。因為現(xiàn)代IE實驗涵蓋知識范圍較廣、內(nèi)容較多，同時由于投資經(jīng)費的限制，各個高?，F(xiàn)代IE實驗建設(shè)側(cè)重點不一、層次也不齊。

2.我校工業(yè)工程專業(yè)實驗室建設(shè)思路

工業(yè)工程是一個應(yīng)用性很強(qiáng)的交叉性學(xué)科，要求理論聯(lián)系實踐，特別強(qiáng)調(diào)實踐環(huán)節(jié)對學(xué)生的訓(xùn)練。本專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的制訂時就把實驗和實踐放到了一個很重要的位置，在實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置、課時的分配等問題上都做了明確的規(guī)定，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)占總學(xué)分比例達(dá)到20%。同時，工業(yè)工程學(xué)科又是一門綜合運用工程技術(shù)、管理技術(shù)，采用系統(tǒng)化、專業(yè)化和科學(xué)化的方法，綜合多種學(xué)科的知識和技術(shù)，對由人員、物料、設(shè)備、能源和信息組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、規(guī)劃、評價、創(chuàng)新和決策的系統(tǒng)工程學(xué)科，在規(guī)劃和設(shè)計IE實驗室時，必須強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代IE的系統(tǒng)工程特點，必須注意知識的系統(tǒng)性、連貫性以及綜合運用所學(xué)知識和技能來解決復(fù)雜問題能力的培養(yǎng)。在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式的指引下，我校在參考著名高校工業(yè)工程實驗室的基礎(chǔ)上，確立了基礎(chǔ)IE實驗室+現(xiàn)代IE實驗室的工業(yè)工程專業(yè)綜合實驗室建設(shè)方向，將基礎(chǔ)IE實驗平臺與現(xiàn)代IE實驗平臺有機(jī)地融合在一套實驗平臺中。我校工業(yè)工程實驗室建設(shè)思路：營造一個類似真實的自動化制造系統(tǒng)生產(chǎn)運作環(huán)境，為學(xué)生提供一個全面的、創(chuàng)新的、密切聯(lián)系工業(yè)實際的實驗教學(xué)平臺，能滿足主要專業(yè)課程教學(xué)實驗需要，保證實驗內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性、連續(xù)性，以達(dá)到鍛煉和提高學(xué)生對制造系統(tǒng)的認(rèn)知和操作能力以及生產(chǎn)運作與管理水平、系統(tǒng)分析和設(shè)計能力的目的。作為實驗體系的核心部分，綜合實驗室中教學(xué)實驗的設(shè)置，不應(yīng)是相互獨立的單項實驗，而應(yīng)根據(jù)IE專業(yè)的課程與知識體系，運用系統(tǒng)原理，設(shè)計一套相對獨立又相互聯(lián)系，覆蓋多門專業(yè)課程與知識領(lǐng)域的實驗形式多樣的教學(xué)實驗體系，它能夠提供驗證理論知識和綜合應(yīng)用相關(guān)技術(shù)的環(huán)境，模擬真實生產(chǎn)系統(tǒng)的場所和開發(fā)應(yīng)用工業(yè)工程知識的條件。

三、工業(yè)工程專業(yè)實驗室的建設(shè)實踐

在模擬真實的自動化制造系統(tǒng)生產(chǎn)運作環(huán)境的建設(shè)思想下，我校工業(yè)工程綜合實驗室建設(shè)的總體目標(biāo)是：在實驗室里建立一個微型工廠（Mini-factory），營造一個類似真實的生產(chǎn)環(huán)境，主要從事制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計研究、設(shè)施規(guī)劃及物流分析研究、時間分析與作業(yè)研究、人因工程實驗研究、生產(chǎn)計劃與控制的實驗與研究等，以加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)工業(yè)工程的知識和技能、現(xiàn)代工業(yè)工程的技術(shù)和方法的掌握，同時支持機(jī)械工程學(xué)科的相關(guān)課程實驗。要求：實驗體系模塊化，可擴(kuò)展、可重構(gòu)；不僅可以滿足教學(xué)要求，而且應(yīng)當(dāng)為科研和培訓(xùn)提供服務(wù)。我校工業(yè)工程綜合實驗室的微型工廠基本配置規(guī)劃為一套功能設(shè)備較為完備的模塊化的自動化制造系統(tǒng)FMS，包括：環(huán)形可擴(kuò)展生產(chǎn)流水線，微型化、教學(xué)型的生產(chǎn)設(shè)備（至少一臺立式，一臺臥式數(shù)控加工中心），一臺教學(xué)型工業(yè)機(jī)器人，一套RGV系統(tǒng)，堆垛機(jī)及微型化立體倉庫、相關(guān)控制系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實驗教學(xué)需要，適當(dāng)添加工業(yè)攝像機(jī)、電子看板及其他數(shù)據(jù)采集及分析處理設(shè)備。微型工廠化配置是我校實驗室建設(shè)的定位，也是高校工業(yè)工程實驗室規(guī)劃的一種趨勢。這是一個大的系統(tǒng)工程，需要總體規(guī)劃，分步實施。在進(jìn)行實驗室規(guī)劃過程中，我校機(jī)械與材料學(xué)院充分考慮到院、系現(xiàn)有的以及待建的實驗資源共享問題，以避免重復(fù)性建設(shè)。為此，學(xué)院一方面利用機(jī)械工程學(xué)科現(xiàn)有實驗資源，另一方面投入大量人力物力，購置設(shè)備，建立和完善專業(yè)實驗室。工業(yè)工程綜合實驗室主要功能模塊包括：基礎(chǔ)工業(yè)工程實驗?zāi)K、自動化制造系統(tǒng)實驗?zāi)K、人因工程實驗?zāi)K、設(shè)施規(guī)劃與物流分析實驗?zāi)K、生產(chǎn)計劃與控制實驗?zāi)K等。目前已經(jīng)建設(shè)好并投入實驗教學(xué)的是基礎(chǔ)工業(yè)工程實驗?zāi)K、自動化制造系統(tǒng)中的倉儲與物流分析實驗?zāi)K、人因工程實驗?zāi)K。該實驗室主要針對工業(yè)工程專業(yè)的“基礎(chǔ)工業(yè)工程”、“生產(chǎn)計劃與控制”、“生產(chǎn)自動化與制造系統(tǒng)”、“人因工程”、“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”、“工業(yè)機(jī)器人”等多門課程。同時與機(jī)械工程學(xué)科資源共享，提供機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的“先進(jìn)制造技術(shù)”、“機(jī)械制造裝備”、“機(jī)電傳動控制”、“機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計”、“企業(yè)生產(chǎn)管理”、“工業(yè)機(jī)器人”等課程的教學(xué)實驗。下一階段，計劃在2011～2015年間，進(jìn)行專業(yè)實驗室其他設(shè)備的購買、安裝、調(diào)試，基本完成工業(yè)工程專業(yè)綜合實驗室的建設(shè)。

四、結(jié)語

我校在工業(yè)工程專業(yè)實驗室建設(shè)中，圍繞培養(yǎng)目標(biāo)，探索出一條依托機(jī)械設(shè)計制造及其自動化優(yōu)勢學(xué)科，基于機(jī)械大類教學(xué)實驗平臺，整合現(xiàn)有資源，分階段逐步建立完善的工業(yè)工程專業(yè)實驗室的道路。實踐表明，工業(yè)工程專業(yè)是隨著時代的發(fā)展而不斷進(jìn)步和發(fā)展的，專業(yè)實驗室的建設(shè)只有符合時展的趨勢，才有助于培養(yǎng)適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)所需的工業(yè)工程人才。