论我校工业工程学科专业体系建设与发展

陶俐言

(杭州电子科技大学管理学院,浙江杭州 310018)

论我校工业工程学科专业体系建设与发展

陶俐言

(杭州电子科技大学管理学院,浙江杭州 310018)

工业工程经历100年的发展仍是一个充满活力的大学教育专业,具有交叉性、实践性和创造性等特征,制造业、IT、交通、军事及政府运营管理等都广泛应用工业工程的理论和技术方法,工业工程能对低成本、高效率、高效益的管理目标提供了有力的技术支持。我校在学科体系调整中设置了优质学科工业工程专业,为培养懂技术、会管理的高素质复合型人才,制定了专业体系建设的发展目标、学科专业体系调整与优化、人才培养目标与模式、课程体系建设与教学内容改革、科研与社会服务工作的基本设想与发展途径。

工业工程;学科教育;专业体系;发展设想

一、工业工程的内涵及其起源与发展

1.工业工程的内涵

工业工程(Industrial Engineering,IE)是对有关人员、物资、设备、能源和信息等组成的整体系统(Integrated System)进行设计、改进和实施的学科。它应用数学、物理和社会科学的专门知识与技能,并且使用工程分析的原理和方法,对上述系统可能取得的成果予以阐述、预测和评价。作为将现代科学技术转化为现实生产力的学科之一,[1]工业工程以系统优化为手段,[2]以特定经济效益为目的,成为实现可持续发展的重要途径之一。现代工业工程是技术与管理相结合的交叉学科,它既有明显的工程属性,也有明显的管理特征,[3]其适用的领域不仅在工业企业,也更广泛地应用于能源、交通、信息、军事、服务、商业、医院,乃至政府运营管理系统。

IE和MBA(工商管理硕士)追求的目标都是为企业或其它机构谋求高效率、低成本、高效益。但MBA着重从行政(人力资源、市场和营销、金融财务等)角度进行管理,而IE则侧重从工程技术(系统设计、计划控制、资源分配、物料及仓储管理等)角度进行管理。

2.工业工程的起源

历史上最早的工业工程课程是美国宾州州立大学在1908年开设的,之后成立了大学教育中的第一个工业工程系。[3]美国质量管理专家朱兰说“美国在世界上值得夸耀的东西就是工业工程,美国有打赢第一次世界大战、第二次世界大战的力量,就是因为美国有工业工程”。在英国,工业工程常被称为:Industry and Manufacturing Systems Engineering,工业与制造系统工程。在德国,工业工程称为生产工程,与欧洲其它国家(如英国、法国等)一样,工业工程师十分受企业欢迎,工业工程师在系统分析、系统优化、系统集成方面发挥着重要的作用。

3.工业工程的发展

20世纪60年代后期开始形成以MRP、闭环MRP、MRPII为代表的美国IE应用模式,90年代的美国工业工程又刮起了BPR旋风。日本的IE最初是从基础工业工程开始的,在20世纪60～70年代创立了TQC模式,70年代推出了以JIT/LP/TPS为代表的日本IE模式。实践表明,工业工程的应用与发展,为社会培养了大量适应高科技发展需要的工业工程人才,对经济和社会发展发挥了巨大的推动作用。

2005年汪应洛等13位中国工程院院士联名提出建议“推进现代工业工程的发展”中指出:“工业工程人才是既要了解产业技术,又要熟悉生产管理,并经过工业工程专业训练的复合型专门人才,在我国十分匮乏,急需加强培养。”我国学术界认为工业工程是建立现代企业制度必需的企业成功之术,是挖潜力、保质量、提高生产效率和经济效益的“点金术”,是增强企业竞争能力的“健身术”。中国工业工程(CIE)是用工程方法解决管理竞争力问题。[4]

二、工业工程教育发展现状与趋势

1.国外工业工程教育发展趋势

工业工程经历100年的发展仍是一个充满活力的大学教育专业。国际质量科学院院士、美国田纳西大学工学院院长郭位教授(Prof.Way Kuo)认为:工业工程师应该是改革的代言人,并带领其它行业的工程师进行变革,使其认识到这是一个不断变化的世界。[5]美国一流的大学都非常重视工业工程的发展,现在工业工程作为工程学院的七大学科之一(机械工程、电子工程、土木工程、化工工程、计算机、工业工程、航空工程),在每年一度美国大学排名中占重要地位。

在德国工业工程教育称作是连接工程学和经济学的桥梁,认为工程技术科学作为综合者占有优势地位,通过对各种知识领域进行系统的关联和评价来实现创新,因此也叫工业技术管理,主要内容包括:一体化工业技术管理、标准工业技术管理、战略性工业技术管理、创新管理、知识管理、组织管理、劳务管理、BOT模式、E-BUSINESS等,依据层次分为工业工程Ⅰ和工业工程Ⅱ,实现由工作环境、工作过程、工作任务以及人员、输入、输出的系统优化。

2.我国工业工程教育发展现状

我国于1990年6月举行了首届工业工程技术会,成立了第一个全国性的IE学术组织-中国机械工程学会工业工程研究分会,教育部于1992年批准了首批10所高校设立工业工程专业,这些标志着我国IE进入了系统发展和应用的开始。据统计,到2005年底我国已有162所高校开设了工业工程本科专业,66所高校设立了工业工程硕士点。我国工业工程复合型专业技术人才的培养模式主要有五种:

(1)以天津大学为代表的管理类四年制本科,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。

(2)以上海交通大学为代表的机械类四年制本科,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。

(3)以西安交通大学为代表的五年制双学位(工学与管理学),依托两个一级学科合办,前三年学习机电工程或电气与自动化专业,选拔品学兼优的学生再学习两年工业工程专业课程。

(4)以清华大学为代表的六年制本硕连读形式,确定了3个领域的研究方向,与信息技术相关的研究、有关安全问题的研究以及物流方向的研究,重点培养学生解决当今工业问题的判断思想和技能。

(5)以东北大学等为代表的面向冶金、化工、电子、渔业、林业等产业的工业工程四年制本科,依托某些专业工程技术应用需求开设工业工程,既体现了很强的工业工程特征,又体现了相关行业特色。

不管采用哪一种人才培养模式,IE人才培养都具有基础化、素质化、综合化、能力化和个性化的共同特征。

3.我校工业工程教育的开展

我校于2007年批准开设工业工程专业,2008年招生,目前已有两个年级的在校本科生,同时设有工业工程方向的工程硕士培养计划。培养目标已经明确,专业课程体系建设正渐次展开,专业实验室规划和建设正逐步实施,并依托中德先进制造与管理研究中心积极探索与德方开展联合培养的发展模式。

目前我们在本专业还没有毕业生,专业课还没有完全开始,因此,实验、课程设计、实习等各个环节都有待进一步研究和验证,更需要我们在顶层有一个更清晰而明确的认识和规划,以指导工业工程专业健康稳步地发展。

三、我校工业工程学科专业体系建设与发展思路

1.指导思想与发展目标

(1)指导思想

以我校学科建设和发展规划为指导,以市场需求为导向,以科学研究任务为纽带,建立创新应用型人才培养模式和工程型人才培养体系,发挥工业工程优势,服务学科体系建设。

(2)发展目标

从现在开始,利用3年时间的摸索与实践,到2012年完成工业工程专业的系统体系建设,为我校的管理科学与工程、机械工程、控制科学与工程提供良好的学科间支撑;再利用3年时间,到2015年将有4届本科毕业生,我们将完成“双学位”模式的确定,届时争取靠教学质量、科研水平与毕业生的总体素质,实现国内知名。第二个阶段将利用5年时间,即到2020年以前达到国内一流。

2.学科专业体系调整与优化

工业工程能对低成本、高效率、高效益的管理目标提供有力的技术支持,制造业、IT、交通、军事及政府运营管理等都广泛应用工业工程的理论和技术方法。清华大学工业工程系培训中心主任李牧原教授认为,工业工程是实现中国制造业由大到强过渡的核心方法。21世纪的中国制造业离不开工业工程,应用工业工程的理论和技术方法,我们也一定可以在国际竞争中打一个漂亮的胜仗。[6]

工业工程具有交叉性、实践性和创造性等特征,为培养懂技术、会管理的高素质复合型人才,作为优质学科的工业工程发展必须有优化、合理的培养模式、教学体系、科研体系与发展途径。我们在学科专业体系调整和优化上,应充分体现“厚基础、宽口径、重能力”的基本思想,在构建学科专业体系上要遵循“把握方向、适应需求、整体最优、持续发展”的原则,合理设置课程、建设实验室和安排教学。目前国内IE教育中只重工具性基础、多数还是知识“灌输”、课程教学与现实问题缺少联系、侧重解决问题的专业性课程偏少,因此,我们必须针对这些现象和问题进行合理有效的设计,加强专业课和实践环节,努力通过体系的优化来系统地保证学科发展质量。

3.人才培养目标与模式

工业工程的专业培养目标是造就既懂得工程技术,又熟悉生产经营管理的复合型专门人才,[7]人才培养模式有在通识教育的基础上实施宽专业口径教育,同时对学生进行创造、创新和创业的教育。[8]我们认为,通识、专识与实践能力是工业工程专业人才的内在要求,因此,将按照“厚基础、宽口径、重能力”的基本思想培养“高素质、懂工程、会管理”的复合创新型人才;培养过程以“服务经济发展,强化专业优势,加强能力训练,明确就业方向”为工作重点;途径是以本科、工程硕士作为起点,逐步到双学位模式、独立硕士,然后再以本科+工程硕士+双学位+硕士学位多层次为基础,努力达到博士学位学科点基本要求,实现多层次培养模式。

4.课程体系建设与教学内容改革

(1)课程体系

课程设计应避免给出一盘杂碎,为力求呈现一道完美的综合大餐,课程设置要“重体系,活模块”,通过概念、理论方法和真实问题、现实需求建立联系,如安排运筹学和制造系统的教学人员沟通、线性规划与生产管理的教学人员沟通,课程内容由工具驱动型向问题驱动型转变,通过课程整体优化,靠科学的体系建设实现课程间的更多衔接,靠灵活的模块设计实现更好的主题和概念的垂直集成,使学生成为数学规划等工具的精通使用者,同时为学生提供实践机会去学习和超越他人,采用更多的选修课程和工程训练让学生体验真实的制造(或服务)过程和管理要求。

在课时分配上,人文社科课程:自然科学基础课程:IE专业课程:实践环节:综合论文训练=2:2:3:2:1,加强特定方向的专业课,重视实践教学。

(2)实验体系

实验体系建设的目的是搭建理论与实践结合的实训平台,使实践教育能够融入到工业工程教育教学的整个过程之中,因此,这需要“总体规划,分步实施”,无论是规划论证基础工业工程实验室、人因工程实验室、系统仿真实验室,电子信息安全与环境应用实验室,还是筹划构筑先进制造技术与管理合作交流平台、工业工程应用开发与技术转移平台、项目管理应用与咨询平台,最终从整体上应达到“工程训练中心”的目标,即能够很好地锻炼学生的实践能力、动手能力及创新能力。

目前可根据条件逐步开展现代制造系统建模与制造过程仿真,管理信息系统分析与设计,物流控制与供应链集成管理,企业信息集成与运行控制,工程产品或企业系统规划、设计、实施、评估及优化的实践、实验教学与研究开发。

(3)教学改革

改变专业教学方式是创造性解决问题的关键,教师一定要认识到只有培养出一流的学生,才能促进专业更好地发展。因此要关心和尊重学生,了解学生喜欢什么、不喜欢什么,然后不断地改进教学方式。

倡导讲思路、讲方法、讲要点,积极实践启发式、研究式、讨论式等生动活泼的教学方法,多让学生自己去研究一些小的事物或现象,自己去发现、领悟一些原理和方法,提高学生的学习兴趣和学习效果。

加强案例教学,采用Project-based Teaching把“项目”引入课堂,使教学以项目为明线、理论为暗线,在教学过程中实现师生互动,注重培养学生的专业技能和解决问题的能力。项目可以是教师的科研课题、企业的实际需求或学生对现实生活观察所发现的问题。

大力推进多媒体教学,加大授课信息量,拓展学生视野,培养信息分析与提炼能力,并采用团队式实践,加强工作协调、问题沟通和冲突解决等能力的培养。

5.科研与社会服务工作

(1)组织设想

以技术管理系为核心,借助中德先进制造与管理研究中心、管理科学与信息工程研究所的支持,筹建“工业工程研究与应用推广中心”,开展工业工程前沿性理论研究,注重应用性项目开发,并面向企业开展咨询服务,通过有特色的项目组织实施带动学科的发展。

(2)主要方向

合理的研究方向设定是实现“把握方向”、“持续发展”的基础,对学生培养也是“加强能力训练,明确就业方向”的基础。郭位院士认为:一流的工业工程师需要贴近社会,解决问题,满足当地社会的需求。[5]因此,我们必须根据学校的学科特色和发展要求,明确教师从事科研的主要方向和学生毕业设计的选题方向。工业工程研究方向初定为5个:

●制造系统工程:并行工程、柔性制造、绿色制造等现代制造模式,生产计划与控制,人因工程与作业适应,人机分工与人机信息交互

●质量与可靠性:制造过程的可靠性保证技术,产业安全技术体系与产品的工效标准,产品维修服务与可靠性保障,标准体系及认证认可机制

●面向汽车产业的供应链管理:现代IE理论与方法在汽摩配生产中的应用,供应链网络平台创新方法及应用,供应链生态质量与绩效评价

●面向企业信息化的工业工程应用:业务流程优化,管理信息系统设计,电子信息系统分析与设计,电子信息产品性能分析及质量改进

●面向社会服务的项目管理应用:发展战略规划,产业竞争力提升,大型项目论证评估的工程伦理,行业发展的项目管理技术,项目管理培训与认证评估

6.制度保障

加强工业工程学科发展研究和相应的制度建设,完善教学体系、实验体系和科研服务体系;加强学科队伍建设,大力鼓励国内和国际学术交流,建立联合培养机制和基地;严格执行教学制度、实验制度和科研绩效评价制度。

四、结束语

我校在学科建设和发展重点中明确提出要发展新兴交叉学科,工业工程虽不是新兴但却具有非常明显的交叉特征,同时具有与时代共发展的创新特征,对整合资源、构建多学科联合交叉研究机构具有重要意义。按照我校“立足浙江,依托行业,服务社会,支持国防”的办学指导思想,分析浙江地域经济发展特别是制造业转型升级需求、电子信息产业的发展趋势、控制工程国防特色学科的建设要求等,可以预见工业工程专业将大有发展前途。

另一方面,我们也清醒地认识到,学科应用的发展趋势决定着学科建设和专业改革的方向。IE应用的目标已从追求“best way”转向“continuous improvement”,[9]工业工程是随时代不断进步和发展的,追求永无止境的合理化是IE的理念,科学化的创新是IE的精髓和职业精神。因此,我们需要在前进中勇于创新,并在实践的基础上不断修正和完善我们的发展模式与具体措施。

[1] 刘子先,齐二石,李从东.现代工业工程是技术与管理的交叉和创新术[J].造船技术,1997,25(11):8-11.

[2] K jell B Zandin.Maynard’s Industrial Engineering Handbook[M].New Y ork:Mc Graw-Hill,2001.

[3] 汪应洛,袁治平.工业工程导论[M].北京:中国科学技术出版社,2001.

[4] 齐二石,蔺宇,史英杰.我国工业工程在制造业中的应用及发展[J].工业工程与管理,2006(6):1-5.

[5] 曾小臻.工业工程的根本是解决质量问题[J].上海质量,2005(8):19-20.

[6] 刘明举,卢岚.工业工程——中国制造业的负熵流[J].科技进步与对策,2006,23(7):57-59.

[7] 罗宜美,齐二石,毛照妨.工业工程高等教育发展研究[J].工业工程,2005,8(4):106-109.

[8] 杨丽英.工业工程专业人才培养模式的探讨[J].工业工程,2004,7(9):61-64.

[9] 罗宜美,齐二石,杨文生.工业工程应用趋势研究[J].高等工程教育研究,2005(4):69-71.

On the Construction and Development of the Disciplinary System of the Industrial Engineering

TAO Li-yan
(School of Management,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang310018,China)

Industrial engineering is still a dynamic discipline in the university education though it has gone through 100 years.With its discipline-overlapped,practical and creative features,its theories and techniques are commonly used in manufacturing,IT,traffic,military affairs and operation management of governments,etc.It can offer powerful support to management objectives as low cost,high efficiency and high benefit.Therefore our university sets up the industrial engineering discipline in order to cultivate those who do not only master the techniques and skills but also know how to handle the problems in management.The paper illustrates how the objectives of the discipline,its development,its cultivating mode and its teaching materials are designed,and how the scientific research serves the society as well.

industrial engineering;discipline education;specialty system;tentative plan

G420 < class="emphasis_bold">文献标识码:B文章编号:

1001-9146(2010)01-0062-05

2009-10-20

陶俐言(1963-),男,吉林梨树人,研究员,工业工程、制造系统工程、项目管理.