【摘 要】 根据工业工程专业的特点，立足本科教学，构建工业工程专业的实验教学体系。该体系以S195喷油泵作为共同实验载体，整合核心专业课程的实验项目，模拟生产该产品的企业的工业工程活动，达到验证专业理论，夯实工业工程专业基础知识，全面提高学生专业素质的目的。

【关键词】 工业工程 实验教学 实验体系

本文系石河子大学“263”青年骨干教师资助项目“工业工程专业核心专业课实验教学体系的研究”（JD05006）的阶段性成果。

工业工程（Industrial Engineering），简称IE，是一门系统优化技术，也是一门现代管理思想和方法的集成技术，它是对涉及人、物料、设备、信息、能源等要素的集成系统进行规划、设计、改善、控制和创新的边缘学科[1,2]。现代工业工程的发展和应用又具有鲜明的时代性、全局优化、系统集成性、与信息技术的融合等特点，又是一门综合性学科，具有很强的学科交叉性、应用性和实践性。[2,3]

工业工程专业在我国起步较晚，除少数院校外，大多数院校的工业工程专业建设的基础相对薄弱，尤其是实验教学环境还不能满足工业工程教育的要求[3]。石河子大学于2003年设立工业工程专业，其课程体系和教学环节的设置还有待完善，核心专业课程教学实验环节相对于课堂理论教学更需要探索和发展。因此，该专业应如何开设实验以及如何构建实验教学体系，是一个亟待解决的问题。

基本思路

教学实验的设置，不是相互独立、简单的单项实验，而是根据IE专业的课程和知识体系设计的一整套既相对独立、又密切联系，能覆盖各门专业课程和知识领域的、多种实验形式的实验教学体系。

工业工程专业实验教学体系应体现基础性和现代性。传统IE或基础IE是现代IE的基础和重要组成部分，因此必须加强基础IE的实验教学环节；现代工业工程是以计算机和网络技术为代表的信息技术为支撑，建立紧跟现代科技发展的以创新型、综合型实验为主体的实验教学体系，构建以系统仿真和虚拟技术等现代制造技术为基础的实践训练教学平台[4]。

该体系以机电类产品制造业为背景，整个实验体系力求能够模拟生产经营该产品的企业全部或大部分IE活动。具体思路是选择S195喷油泵作为各专业课程实验的共同实验载体，各门专业课程按照培养要求，结合该课程本身的知识点，围绕该实验载体统一开发单项实验。实验过程中，各门课程开出的单项实验数据共享利用，使各项实验联系起来，形成一个有机整体。

工业工程专业实验教学体系的基本结构如图1所示，将工业工程基础、人因工程、设施规划与物流分析、生产计划与控制和质量管理等核心专业课程的实验划分为人因与效率工程、生产工程、质量与可靠性工程、物流工程等四大模块。

图1 工业工程专业实验教学体系框图

为实现对学生进行全方位培养的目标，实验体系中各项实验包括以下三类：

1.单项认知型实验

指仅对某一理论进行验证或训练某一方面技能的实验。如：“工作抽样”、“秒表实验”、“质量数据测定实验”等。

2.综合型实验

指综合运用多种知识和技能分析研究一个较复杂问题的实验。如：进销存实验、物流系统分析实验、物料需求计划实验等。

3.开发设计型实验

指综合运用多种知识和技能进行系统分析与设计的实验。如：工厂平面布置实验、物料需求计划实验等。

单项认知型、综合型和开发设计型3类实验之间存在密切的联系，一般来说前者是后者的基础，或是后者的一部分或一个步骤。在安排实验时，既要考虑对学生进行系统训练，又要考虑实验设备、同时开出组数和实验学时等限制。因此，可将实验设计成柔性可调的，即根据不同学期和不同培训对象的不同情况，可以在开出各个单项实验的基础上，再开出综合型实验和开发设计型实验；也可以将综合型实验和开发设计型实验按照其实验步骤分解成一系列单项认知型实验而逐个开出，最后形成综合型实验或开发设计型实验[5]。

2.虚实结合的实验教学方式

工业工程实验具有一定的虚拟性，它是对现实生产的高度浓缩和提取。在实验室开展实验是必要的，它是培养学生工业工程实践或解决工业工程实际问题的初步训练。通过实验室的虚拟实验可以使学生掌握解决问题的基本方法和手段。但实验室实验与企业生产实际存在一定的差距，这就要求将虚拟的实验室实验向企业过渡，以强化学生实际动手能力的培养，完成从了解到熟悉再到熟练掌握的过程，保证学生在能力培养方面得到连续、渐进的训练[7,8]。

3.充分利用教学实验基地

石河子大学机电学院与中国一拖集团等单位建立了长期的实习协作关系。实习过程中学生以小组为单位，以实际的生产系统为背景，选择其中一个典型的工业产品为主要实验对象，分别对生产的各环节进行观察和记录，尽可能详细掌握该产品的相关数据资料，综合各小组分析结果，做出该产品生产过程及其生产系统的优化报告。

4.积极开展网络模拟实验

校园网的建设和网络的广泛应用，为实验方法和方式的改革提供了有利的条件。开展计算机模拟实验，有助于解决校内实践教学环节因实验设备和技术的迟滞性带来的时效性问题，并可充分利用高校目前现有的信息网络支撑技术和通讯设备等硬件设施；同时可加快借鉴国外先进的教学实验软件以及推动教学实验型软件的研究和开发。

网络模拟实验的开展也为教师提供了一个良好的教学手段，给学生提供了一个良好的课内外试验环境和条件，并使学生能够自主学习。开展网络模拟实验，能够最大限度地扩展实验的时间和空间，改善实验环境，实现图文并茂、丰富多彩的人机交互方式的实验。

进行IE 的计算机模拟实验和开展IE 的网络模拟实验教学，将取代部分传统的校内外实践教学内容, 这既是新型实践教学手段的一个方向，也是充分利用计算机和网络技术在实践教学环节中应用的目标。

参考文献:

[1]胡宗武.工业工程—原理、方法与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2003.

[2]杨晓英，马伟，李济顺等.现代工业工程教学实验系统的规划设计[J].河南科技大学学报(自然科学版)，2004，25（2）：17-20.

[3]陈杰.工业工程本科教学实验体系研究[J].实验室研究与探索,2004,23（5）：9-10,35.

[4]周梓荣，龚存宇.工业工程专业应用型人才培养体系探讨[J].湖南工程学院学报[J].2005,15（3）：89-91.

[5]吴爱华，王平，催陆光.工业工程专业教学实验体系的研究与实施[J].工业工程与管理，1999（4）:59-62.

[6]吴爱华，催鲁光，张毅伟等.工业工程教学实验体系的研究与实验方法的改革[J].实验室研究与探索，2001,20（2）：46-48,57.

[7]林琦，吴少雄.工业工程实验教学的构建与实现[J].实验室科学，2010,13（6）：45-46.

[8]高天一，刘辉，潘澜澜等.工业工程专业实验教学体系规划与建设[J].装备制造技术，2007（5）：120-121.