1实验的工作原理与现状分析
工厂是生产产品的场所，企业的目的是生产盈利而不是培养人才。要想让企业长期地为学校提供一个供学生“实验”用的场地，并保证学生的安全，就目前厂校隶属关系来看，还不具备条件。第二就是学校自己在校内实验室组建一条与实际生产线相近的模拟工厂，优点是生产线上每道工序的运行可按教学要求随时调换，供学生不断地演练，容易组织教学，可以放心让学生实验，学生的安全有保证。不足的是模拟生产毕竟不是真实的生产现场，不能及时将一线活生生的生产问题呈现给学生，所列的实验项目单一，把实实在在的生产流程衍伸成固定的教学模式，实效性差，学生的重视程度也不高，同时要求学校要有足够的资金和场地支持。两种途径各有所长，如何将上述两种优点有机地结合起来是解决问题的关键，也是本文提出的观点。
2实验设计的思路与实现
2．1实验构建思路与可行性
程序分析实验的主要内容是考察企业真实的生产工艺路线、生产设施布置以及劳动力的分配等。为此实验前应根据实验内容在相关企业采集充足的生产视频，这项工作就目前一般高校条件来说，实施困难并不大。接下来就是要将原始录像剪编成教学视频资料并移植到PC机中。随着计算机及网络的飞速发展，过去的一些设想甚至是梦想现在已经成为现实。根据程序分析实验的功能要求及实验自身特点，借助当下计算机软件的强大功能，构造一个计算机软件平台，将来自生产现场的真实录像嵌入到软件中，实验工程中可反复地回放，经实验者的分析研究后输出实验结果。实现实验资料的真实性和实验环境安全性的有机结合是本实验设置的创新之处。实验所需的硬件要求不高，实验室里仅需配备一台摄像设备、打印设备及若干台PC机(或利用现有机房)即可满足实验所需的基本硬件要求。
2．2人机界面设置
根据实验应具备的主要功能、将原始素材进行剪辑整理(剪切合并、添加文字和图片、添加声效背景、特写和转场以及设置滤镜效果等)编入视频库，将视频按照实验类型(工艺流程、程序流程和行政事物)、难易程度(高、中、低)进行分类，设计了程序分析实验的教学软件系统及主界面。该界面包含学生的基本信息、实验完成的时间及选作的难易程度。程序分析人机界面结构如图1所示。按照人机界面设计的理论，绘图功能界面进行了合理的编码。包括:位置编码、大小编码、形状编码以及颜色编码。系统由五大模块组成:实验基本操作模块(包括文件、编辑、工具等)，生产场景再现模块(全屏、暂停、回放)，绘图模块(绘图、统计)，问题讨论模块(问题反馈、建议)及成绩评定模块(报告提交、成绩录入)。各模块之间的数据交换通过网络及数据库来实现。实验分析过程中，线图与符号绘制是本实验中涉及的工作量较大、且较繁琐的一项工作，尤其是合成工序的符号绘制较难，严重影响了学生分析的效率及效果。为此，本系统在提供常用工序符号的基础上，将几种较难绘制的合成符号设置固化在系统中。使学生在实验中将有效的时间和精力用在分析生产流程的结构、挖掘存在的问题和提出改善方法上，而不是纠结在如何绘制符号这些重复、繁琐的枝节工作上。程序分析符号的设计与增添，较好地解决了这一问题。线图绘制界面如图2所示。
2．3实验流程
程序分析实验的主要内容及顺序:进入实验页面登陆学生个人信息→调入生产实际视频→程序类型判断→工艺流程结构分析及绘制→工序的排查与分类→数据录入与统计→问题查找与改善方案的提出→实验结果的分析→实验结论得出→实验报告提交。首先，学生应登陆(姓名、班级、学号等)和选题(根据自己的兴趣及要求选择适当难易程度的题目，确定题目后，点击打开按钮，进入实验的主要界面);其次，调出生产视频反复观察，了解生产类型及属性;第三，根据生产类型绘制程序分析结构简图(结构框架、工序分类及标记);第四，数据录入与统计;第五，应用“ECRS四大原则”和“5W1H提问技术”反复考察每道工序(必要时可点击“暂停”或“慢速回放”功能键)，查找问题并提出改善方案;最后给出实验结果和结论，完成实验，提交实验报告。
3实施效果分析与展望
通过实验软件平台的建立，将现场实际生产问题与实验室巧妙地结合起来，拉近了生产实际与学校学生的距离，使学生身在学校就能实时地了解到企业最新动向及生产现状，增强学生的实验学习兴趣并圆满完成实验教学任务。上述实践过程，为专业实验研究、生产场景再现以及实验设备的三位一体整合探索新途径。对于条件成熟的学校，建议可以考虑与企业进行适当的、小范围的厂校结合，可以考虑与本校的金工实习有效地结合起来。现在的理工科大学基本上都有金工实习工厂，因此，可以把金工实习工厂按照专业设置进行适当的扩充，并与专业实验很好地对接，由于二者同属于学校，因此在操作上相对会比较简单。这样可以让学生在一个相对真实的环境中对实际生产进行研究，如对机加工进行分析等。以上内容的实施是对上述程序分析实验的一个互补和完善，也是进一步扩展程序分析实验形式的一个方向。
4总结
几年来专业教研室经过不断摸索和完善，使得程序分析实验模式日趋成熟，得到学生们的普遍认同，较好地完成了基础IE课程的教学实验目标。但也应该注意到，它毕竟是在学校校园内进行的实验，体会不到生产现场的真实场面，鉴于企业对技术的保密，视频应做到实时更新是学校不可回避的问题。程序分析实验教学涉及实验项目、实验设备、实验信息以及实验人员等多项内容，是个复杂的系统。要想使这个复杂系统借助于计算机网络使之有效地整合在一起，并发挥其整体效能，还有很长的路要实践探索。
作者：罗健 单位：广东石油化工学院机电工程学院
