转型背景下基于3E1C 的工业工程专业部分主干课程实践教学研究*

时君丽 王雅君 金海华 樊双蛟 刘环宇

大连工业大学机械工程与自动化学院，辽宁 大连 116034

一、专业转型背景下IE 专业实践教学面临的挑战

大连工业学机械工程与自动化学院工业工程专业正处于面向应用型人才发展模式的转型关键时期，在此期间，改革部分主干课程的实践教学方法，培养创新型工程人才成为IE课程实践教学的重点内容。

工业工程专业主干课《运筹学与系统分析》、《工程经济学》、《质量控制与管理》在内容应用上有着紧密的联系，且具有较强的实践性和实用性，应实行逐步递进式的理论学习、应用、升华的实践教学方式，但传统的教学忽略了这一特性，不利于培养学生实践及创新能力。在专业转型过程中，从课程实践教学方法入手，充分发掘和思考创新应用型人才的培养模式，从培养基本实践能力、综合实践能力和创新实践能力三方面进行协同阶梯式创新实践教学体系的构建并付诸日常教学中［1］，对激发学生学习热情，提升专业素质，培养学生解决具体优化问题的实践能力具有积极促进作用。

二、国内外工业工程专业实践教学改革现状

国内外各高校工业工程专业在课程实践教学中不断探索出适合专业发展的道路，其中，中国矿业大学工业工程专业在基础验证实验、综合实验和探索性实验等环节上实现了产学结合、工程技术实践和专业理论结合，增强了学生对就业岗位的适应能力；清华工业工程专业提出了新型的实践教学体系，学生通过理论知识学习，把所学知识应用于实践，体验生产过程，认识生产系统，改善生产现场项目；美国肯塔基大学为了培养工业工程专业学生创新与科技结合的能力，进行了可持续价值创造的实践教学体系的改革［2］；西班牙马德里理工大学为培养学生社会工程实践能力，在工业工程专业的实践教学中研究了实施了职业角色模拟培训的训练体系［3］。

综上，国内外各学校IE 专业对学生工程实践能力和创新能力都较为重视，在实践教学体系和方法在多方面进行了尝试性的探索，取得了丰富的教学成果。大连工业大学工业工程专业参考兄弟学校专业建设经验，结合IE 专业和本校学生实际特点进行课程实践教学的改革，将基于“3E1C”协同阶梯式教学模式融入到工业工程三门主干专业课的教学与实践环节中，改革主干课程实践教学内容和教学方式，有效地提升学生创新实践能力。

三、基于3E1C 的部分主干课程协同递阶式实践教学改革

（一）课程实践教学改革内容

Education 是指在理论与实践教学中发掘工程应用案例，将实证研究、统计分析、系统仿真等定量方法引入案例教学研究中，使学生体验理论应用的基本过程，培养学生基本实践能力；Environment 是指在实验教学和课程设计中，面向工业工程实际工程项目，进行实际调研，并进行工程项目及相关案例的场景模拟，启发学生提出解决思路和方案，建立优化模型，求解最优结果，对部分结果进行实施和验证，进一步实现学生基本实践能力的培养；Engineering 是指理解前沿理论方法，积累上述理论教学、实验教学及课程设计中的经验，在毕业实习和毕业设计环节中深入工业企业，调研实际问题，探索运筹学、工程经济评价、质量控制等理论创新，适应工业企业的发展，培养学生综合实践能力；Creative 是指以大学生创新创业训练项目、大学生工程实践能力竞赛等项目为载体，加强学生创新能力的培养，构建交叉互补共享融通的运筹学创新实践平台，升华为创新实践能力的培养和提高。

（二）实施方案与研究方法

《运筹学与系统分析》课程：在已有的“线性规划”、“运输优化”、“决策分析”等课堂模拟、实验和课程设计基础上，增加“层次分析”、“混合对策”和“时间预测”等实验和“动态优化”、“整数规划”等案例场景模拟与课程设计内容，在此过程中学生自行设计场景及内容，讨论方案，建立模型，以此激发学生理论与实践兴趣。完成实验设计方案文件，并相应修订课程教案等教学文件，逐步在《运筹学与系统分析》课程教学、实验教学和课程设计中实践应用，跟踪实践效果，并进行分析和总结。

《工程经济学》课程：在已有的“工程项目方案优选”课堂实训的基础上，增加“工程项目财务、国民、社会分析”案例角色扮演和场景模拟，运用课程有关工程项目可行性分析方法及理论，对实际工程项目进行“项目财务可行性评价”、“项目国民经济可行性评价”及“项目社会影响评价”等社会调研分析，撰写评价报告，替代现有的期中测试，以提高学生实际项目分析评价能力。在课程改革过程中逐步修订完善相应课程教案等教学文件，对实施效果进行跟踪和总结。

《质量控制与管理》课程：在工业工程实验室增加“统计过程控制SPC”和“质量管理QM”及Minitab 软件应用实训课程，结合生产实习基地调研内容，对实际生产中的质量数据进行模拟分析，绘制质量控制图，分析监控实际生产质量状况，提出提高质量水平的措施。以上内容逐步替代现有的部分理论讲授内容，在工业工程综合课程设计中增加相关内容，并修订相应课程教案等教学文件，在《质量控制与管理》课程中逐渐摸索实践，形成一套较为成熟的实践教学方法。

三门课程的融合：将《运筹学与系统分析》课程中优化思维，《工程经济学》工程分析理论，与《质量控制与管理》的现场质量管理与控制方法进行融合，设计工业工程毕业实习内容，深入企业实习调研，进行毕业论文方案的设计，将方案在实际生产中进行验证；增加综合毕业设计内容，如生产质量控制过程的优化、物资运输路线经济可行性评价、工程项目质量水平提高策略、工程设备的更新方案等内容，培养学生多元理论知识的综合与运用能力；激发学生创新设计兴趣，鼓励参加大学生创新训练项目及相关竞赛，小组讨论、设计项目与比赛内容，实现实践内容的创新。

四、实践教学改革应用前景

在三门主干专业课程内，将“基本实践能力→综合实践能力→创新实践能力”的协同阶梯式培养思路融入3E1C 教学模式，并在理论教学、实验教学、课程设计及毕业设计等环节中实施，将有助于逐步提升学生实践与创新能力。本实践教学模式研究和发展充实了工业工程课程实践教学的研究方法和理论，使专业课程体系融为一体，对各高校的工业工程专业相关课程的实践教学内容以及相应的教学方式提出了新的要求。