工业工程专业劳动技能课教学改革与实践

孟丽丽 谢世满 张亚莉 赵会珍 刘伟民

（华北理工大学 机械工程学院，河北 唐山 063210）

习总书记讲话中指出，“必须牢固树立劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的观念，让全体人民进一步焕发劳动热情、释放创造潜能，通过劳动创造更加美好的生活。”，并在2017年提出“以劳动托起中国梦”。高等教育的育人目标，主要培养学生德智体美劳全面发展，目前大部分高校都在培养方案中设置了“劳动技能课”或“劳动实践”环节，以培养学生劳动意识、劳动观念以及劳动技能。如工业大学的车钳铆焊、绘图制作；服装设计专业的实体制板、成衣制作；幼儿教育的手工制作、玩教具制作等等。它们是未来从事专业必备的劳动技能，是大学劳动教育课程主体，为学生未来工作做好准备。任课教师通过系统生动的讲述，掌握一技之长的同时，突出培养职业道德，让学生干一行，爱一行，干好一行，树立无私奉献等优良品质。不同专业的劳动技能课程的开设也呈现出不同的“技能”特点，如何加强劳动教育与专业教育深度融合，体现专业特色，如何培养具有系统思维、团队合作能力和创新创业能力，尤其是问题导向及持续改善的专业素质，如何使学生在动手实践的过程中创造有价值的物化劳动成果是各大高校劳动技能课程教学探索与改革的重点。

一、工业工程专业劳动技能课开设的过程

课题组通过对机械工程学院下的高校劳动技能与实践课程的研究，发现大部分高校都有劳动实践环节，但劳动技能课程还未有设置，但是各专业大部分也都有培养学生“劳动技能”的环节，比如机械学院的金工实习，要求学生掌握“车铣刨磨”技能，最后学生要提交自己“加工”的物化作品。工业工程专业是管理与技术深度融合的专业，主要基于系统分析、工程设计、建模仿真等方法来研究生产系统优化设计和科学精细化管理，主要培养既懂工程技术又擅长经营管理，能对复杂生产系统进行分析、规划、管理和运作能力的高素质复合型人才。

课题组已有前期研究基础，产生了初步成果，建立了工业工程综合实验室、物流工程实验室，拥有工业生产线、立体仓库及仿真软件Flexsim，为本课题的教学改革奠定了良好基础。另外，学院非常重视劳动技能课程建设，多次召开劳动技能课程讨论会，讨论如何构建与专业教育相融合的劳动技能课程，学院在一定程度上给予设备经费资助，但要建设以智能生产为核心的工业生产系统的搭建与仿真优化，也需要投入大量的经费购置现代化产线及其自动识别装置，经费问题仍是实验室建设的关键。另外，唐山市的一些大型机加工企业一直与学院保持紧密合作，可供学生参观实习，企业专家也可为学生授课；另外，项目组成员改革创新能力较强，工作积极认真，为项目的顺利完成奠定了坚实的基础。

结合IE 专业的培养目标及毕业要求，遵循OBE 理念，设置了工业工程专业劳动技能课程《工业工程综合技能实训》，开设在第2 学期，主要为工业生产系统搭建与建模仿真等内容，主要以操作性和实践性为主导学习方式，通过理论讲解、动手操作与上机训练等方式，使学生掌握工业生产系统搭建的原理和技能以及产线仿真优化分析的技能与方法，初步具备对生产系统进行搭建与仿真优化的能力。课程每个单元均会向学生传授劳动意识、工匠精神、责任担当，通过学生分组合作、动手操作，让学生体验到劳动之美，感受到在劳动奉献、团结协作、认真负责中的愉快和幸福，从而坚定学习工业工程专业和从事工业工程领域工作的信心。

二、工业工程专业劳动技能课的改革与实践

（一）教学内容创新改革

本课程构建了“一三一立体化”教学模式：以一条理论主线贯穿始终，包含三大课程模块，一大PBL 任务，阶梯渐进夯实工程基础。课程始终以90732A 型号手电筒为研究对象，以手电筒的产线规划设计为主线，重点培养学生在工业工程方面常用到的劳动技能、方法和素质，围绕IE 专业应掌握的技能与方法，重点讲解三大模块，主要包括生产系统拆装与搭建、产品组装流水线设计、生产线仿真优化，课程知识面较广、实践性较强。实践主要有包含生产线拆装、产品组装实训、上机仿真实训等多种形式，这也充分体现了课程“劳动”与“技能”培养的特点，同时，还培养学生的专业创新创业能力以及解决复杂工业工程问题的能力。

1.如何将劳动教育与专业教育深度融合，体现专业特色，培养工业工程专业劳动技能。劳动技能培养与专业教育深度融合主要体现在：①学生要动手拆装生产线、包含电机、传动装置、皮带、滚筒、条码识别装置及无线射频跟踪装置等，并完成生产线搭建，使学生掌握生产系统搭建的劳动技能；②进行90732A 手电筒的流水线平衡设计，学生需要亲自动手操作，进行动作优化分析，确定最佳生产节拍，完成手电筒组装；③对设计的生产线进行Flexsim 仿真优化。简易教学用生产线的选型以及如何安排学生进行拆装是教学的重点，学生拆装完成后需要完成图纸绘制及三维模型造型。

根据课程主线，每个模块内容均由浅入深，涉及知识扩展和能力提升，以生产系统规划与搭建为例，首先介绍实验室生产和仓储系统，并给同学们演示这套生产和立体仓库系统；然后讲解智能制造环境下生产系统的构成及运作流程，包含各种智能立体库、自动导引车AGV、柔性上下料机器人及智能装配系统、分拣系统等；最后，同学们以小组为单位，进行喷码生产线的搭建与喷印实训，各个小组通过分工合作完成生产线的搭建，一部分同学搭建输送机，另一部分同学组装喷码机架，两项工作都完成后，把他们组装在一起，进行喷码机调试，同学轮流完成喷码设置与自动喷印；实训完成后，老师会进行知识扩展，例如：手电筒混流生产线如何规划？需要重点考虑哪些因素？如何与物流配送相协调？让同学们小组讨论，教师进行点评分析。在教学过程中，坚持以“学生”为中心，将理论与实践完美融合，实现“学中做、做中学”，激发学生学习热情，搭建起由理论学习向工程实践过度的桥梁。培养学生劳动意识、团队合作精神、创新精神、工匠精神、能践行社会主义核心价值观。

2.设计了贯穿整个教学过程的研究型PBL 任务。PBL 任务暂定为混流生产线设计及仿真优化”，需要为学生提供详细的产品装配工艺流程，这也是设计的难点。学生通过综合课程所学全部内容，查阅资料、小组合作、方案设计、PPT 翻转课堂等方式完成PBL 任务；同时，要注重“PBL 任务”和解决方案的更新和积累工作，建立任务案例库。通过由浅入深——知识拓展——PBL 任务完成来达到提高学生专业劳动技能的目的。

3.校外专家资源的开发利用。聘请企业导师为学生讲授生产系统搭建与仿真优化方面的讲座。

（二）教学方式与方法改革

1.以“工程劳动技能”培养为核心，基于OBE 理念，构建基于PBL 任务驱动的教学模式与启发式教学、案例式教学相结合的多元化教学模式。

研究了如何结合企业典型案例，开展课堂讨论，让学生通过参与课堂教学活动，启发学生学会分析问题和解决问题的能力。典型案例的选择与案例中学生“思考点”的设置非常重要，是本次改革的主要内容。

2.研究了传统教学手段和现代教学技术相结合的教学方式

“课前预习、课中实操+翻转探究、课后拓展”将线上线下有机融合，采用“讲（讲授）、查（查资料）、做（拆装、动作分析实训）、演（PPT演示）、论（研究报告、论文等）”等形式，让全部学生“动起来”，课程“优起来”。课前在学习通平台布置导学案、相关学习内容和研究型PBL 任务，供同学们课前线上预习；课上采用理论讲解、实际操作、实验分析、上机分析、PBL 翻转课堂、学生展示、项目探究、案例剖析等形式，教师主要讲重点、难点、疑点和课堂点评。课后在线拓展、单元测试、作业，PBL 任务。通过最大限度地调动学习的主动性、参与性和创造性，实现课堂教学地“师生互动、生生互动”，有效达成课程目标。

3.基于课程目标达成的全过程多样化的考核方式

基于OBE 理念，面向成果导向，加强了过程性考核，建立了多维度、全方位考核评价方式。课程考试采取“课程总成绩=过程性考核20%+课内实践40%+物化劳动成果展示40%”的方式，实现课程全过程、多样化的考核。

过程性考核：包含出勤、课堂互动、课程作业和单元测试，满分100 分。

课内实践考核：包含3 项PBL 任务及实践报告，满分100 分。

物化劳动成果：劳动作品，包含设计图纸、方案、实物等，满分100 分。

4.课程与思政有机融合位——劳动意识、工匠精神、责任担当以及社会主义核心价值观的有效融入

三、结论

应用本课程的研究成果可以很好地促进教学，提高教学质量，增强学生的实践能力，当他们走上工作岗位后，能很快胜任本职工作，培养出具有工业工程专业劳动技能，具备高素质的富有创新精神和实践能力的高级复合型人才。后续过程课程还会继续坚持“以立德树人”为根本，以学生为中心，对接OBE 和新工科，以劳动意识和劳动技能培养为导向，以工业工程专业实训基地为依托，不断创新教学内容、教学方法、实践教学、课程评价和对学习过程的考核等，不断打造出具有专业特色的劳动技能课。