摘要:为了提高工业工程专业学生实践操作能力和创新应用能力，在分析现有工业工程专业课程设计存在的问题和不足的基础上，从IE工程师的角度，建立以提升学生能力为核心的课程设计教学体系，能够让学生充分认识到并能真正从实践中获得收益。以沈阳工业大学工业工程专业为例，介绍柔性一体化的课程设计教学模式目前取得的阶段性成果，应用效果良好，全面提升了本专业学生的工程实践能力与创新能力。
关键词:工业工程;课程设计;教学改革
课程设计是高等教育的重要组成部分之一，是培养学工程设计能力和工程意识的主要途径。在课程设计的实践教学过程中，学生根据教学大纲设置内容，面向实际工程问题独立或协作完成任务，可以真正做到加强学生的独立思考、主动学习、解决工程问题的能力，而且对提升学生的创新能力和团队协作能力有较大帮助[1,2]。通过将工程项目与专业课程设计实践教学相结合，将以往相对独立的多个课程设计和相关实验、实习建设成柔性一体化课程设计教学体系，对工业工程专业人才培养模式进行探索式改革，以达到培养新型工程技术人才的培养目标。
1课程设计教学体系改革目标
1.1结合“回溯式设计”模式，将“企业现场情景”演示教学加入课堂教学
按照本专业人才培养目标，构建一体化的培养方案和课程体系。结合“回溯式设计”模式，形成培养目标与课程体系的完美匹配，课程设置与用户需求的高度达成。把知名企业内部培训课程直接植入课程设置中，将“企业现场情景”的演示教学引入课堂，通过在课堂的企业实景介绍和示例分析，利用社会资源参与本科教育，把企业现场真实的应用过程展现在学生面前，以确保本专业在课程设置、课程标准和课程教学内容等层次上满足社会需求。新的课堂模式激发了学生的学习兴趣，打破了固有的教学模式。
1.2纵向横向相结合，实现理论知识体系的融会贯通
以“设施规划与物流系统设计”这门课程为核心，形成课程设计群。在SLP为设计主线的基础上，在适当环节加入产品物料需求计划模块（企业资源管理课程）、生产计划模块（生产计划与控制课程）、设施设备选址模块（运筹学课程）、质量控制模块（质量控制课程）、人因设计模块（人因工程课程）和仓储设计模块（物流工程课程）。
1.3融合实践教学内容，实现课堂教学、实践教学与课程设计内容的协调统一
传统的工业工程课程设计是以“课堂教学为中心”的教育方式，导致学生工程意识淡薄、企业知识匮乏、实践能力不强等现象[3,4]。根据工业工程专业交叉学科的特点，将“课堂教学”与“实践训练”相结合，即将理论学习与实践学习相结合，通过合理的任务分解和环节设计使课程设计成为教学计划的有机组成部分而不是单一的、独立的一门实践课程。本专业生产实习安排在三年级下学期，以往学生走马观花，不能真正达到实习目的。将课程设计的课题背景作为学生实习内容的一部分，通过校内教师和企业导师共同指导，让学生在生产实习过程中发现问题、寻找课题，并尝试提出改善方案。一方面，让学生带着任务进企业，目的性更强。另一方面，摒弃传统的以现成的原始数据为依据，而是以实践成果置换部分传统课程设计数据，既满足企业实际需求，又增强学生的就业竞争能力。
1.4以校企科研项目为载体，融教学科研为一体
把科研项目融入课堂的教学方式是以科研项目为载体有机结合教学内容，充分发挥了教师科研项目研究的价值，有效提高了学生的科研能力和综合素质[5]。从教学内容来看，打破了一本教材一门课程的相对固定的授课方式，根据培养目标和社会人才需求，在一定的理论框架下，将理论整合为结构合理、专业精深的课程设计体系，与时俱进地优化实践环节。
2课程设计体系改革解决的关键问题
2.1优化课程体系，形成专业知识一体化课程设计
用系统工程的观念设置专业课程，以强化创新能力和创业技能培养为目标，依托课程设计，实现在课内实验基础上对所学知识进行综合运用，实现连“点”成“线”。
2.2优化实践教学环节，“点—面”相结合，增加柔性
在本科实践教学中金工实习、实验教学和课程设计等起到“点”的作用，服务于相应的课程或课程群；而生产实习、毕业设计起到“面”的作用，对应的往往是多门课程，更多地需要学生综合运用所学的所有知识。在实践环节中课程设计起到承上启下、融会贯通的作用。根据具体课程设计内容设立半开放式的初始化条件给定不同的基础参数，根据工厂实际情况进行现场调研收集数据，部分数据可以再结合查询文献、合理假设分析得来。既保证课程设计的教学要求，又体现了多样性和柔性，课程设计合理优化与实践环节的有效进行相辅相成。
2.3建设实践工程能力持续发展的师资队伍
各高校人才培养目标是根据自身办学特色、教学资源状况、区域经济的特点设立的，构建柔性一体化的课程设计体系的目的是根据学校自身的专业特色和培养目标构建课程设计内容，这对指导教师提出了更高的要求。指导教师熟悉各门课程之间的联系，掌握各门专业课课程设计的主要内容和要求，具有引导学生在初始化数据基础上向各门专业课知识点方向扩展的能力。指导教师要具有高度的责任心，多门课程的教师要及时沟通、协调教学安排和内容。由于涉及实际工程，提高了教师现场解决问题的能力，面对不可预知的问题和困难，教师通过集体讨论、查阅资料以及向企业专家请教，提升了教师的业务能力。
3柔性一体化课程设计教学体系改革内容
通过工程项目融合达到课程设计的柔性一体化，主要从以下几个方面来进行设计与规划。
3.1结合本专业培养方案来规划工程项目融入课程设计的技术路线
由于培养方案是各个学校根据本校工业工程专业的特点制定的，课程设计的门数、教学时间和时长不尽相同，一般课程设计分散在不同的学期进行，进行课程设计的工程项目的技术路线应该与培养方案一致。
3.2根据专业课程和学生能力在工程项目中设置技术难点
解决问题的能力是创新能力的基础，在工程项目的任务安排中，要让学生感觉到有挑战性，不但要考虑工作量的要求，还要设置关键技术的难点。但要考虑合适的难度和要求，要在学生的能力范围内以激发他们的潜能。
3.3合理科学地安排课程设计的时间与跨度
一体化的课程设计体系，是根据实际工程设计的顺序来整合各门课程设计的设置和内容，形成前后关联相互对应的体系结构。由于课程设计的时间一般不会超过3周，在这么短的时间完整地完成一个工程项目是不现实的，所以要统筹安排时间，以引入工程项目的培养方案为主线来进行能力培养的任务安排。
3.4在工程项目中规划专业知识与技能针对性强的功能模块与任务
工程能力和专业能力相辅相成，不能顾此失彼，这两种能力在工作中都很重要，要把两种结合起来，在项目模块中引入专业能力的训练。
4结论
柔性一体化课程设计教学体系可将课内实验、课程设计、生产实习结合到一起，理论学习和分项实验之后布置课程设计内容，让学生带着问题去生产实习，提高学生生产实习的积极性。实习过程中与生产实际相结合发现问题、收集数据，再回到课程设计中，将以往数据单一、模式统一的课程设计个性化，充分发挥学生自主学习和创新的能力。实践证明，学生更加积极主动地参与创新创业项目，企业对学生的实践能力认可度显著提高。
参考文献
[1]刘勤明,吕文元.以社会需求为导向的工业工程专业教学改革探讨[J].教育教学论坛,2016(2):63-64.
[2]苏莹莹,董海,梁迪,曲礼胜.面向实验与应用的《生产系统建模与仿真》课程教学改革[J].教育现代化,2016,3(9):31-34.
[3]吴爱华,崔鲁光,张毅伟,齐瑜,王平.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(2):46-48,57.
[4]浦徐进,黄河,唐建荣.面向区域产业需求的工业工程人才创新能力培养模式构建———以江南大学为例[J].中国轻工教育,2012(5):64-67.
[5]李文川.面向创新人才培养的工业工程专业实习实训模式研究[J].科学咨询(科技•管理),2017(12):106-107.
作者:刘设 刘巍巍 刘杰 孙晨曦 单位:沈阳工业大学机械工程学院
