数智时代企业精益生产管理虚拟仿真实验教学探索

文/ 周钰婷 姜鲲 凡院连

数智时代的发展对经管类人才培养提出了新要求。为满足企业转型升级的人才需求，本文探索了虚拟仿真实验在培养复合型新商科人才方面的积极作用。本文以企业精益生产管理虚拟仿真实验为例，基于虚拟仿真实验设计探讨了经管课程利用虚拟仿真技术助力新商科建设的可行性。实验结果表明，虚拟仿真实验在提高学生实践能力、激发学生创新创业兴趣、增强学生专业自信等方面初具成效，经管类专业可以利用虚拟仿真实验来完善课程建设。

实验教学是高校教学系统的重要环节，也是通过理论联系实际来提升学生实操能力的重要手段。虚拟仿真实验是一种基于虚拟现实技术的实验方法，它主要通过软硬件的相互配合来达成在实验室中模拟现实情境的目的，进而为学生营造沉浸式、交互式、探究式的实验环境。由于实验结果往往不是唯一的，学生可以反复操作，在人机交互中完成对专业知识的探索学习。

一、数智时代对经管类人才培养提出新要求

随着数智时代的深入发展，新商科迫切需要一批具有灵活思维、掌握数字商业规律、具备跨专业知识技能和全球化视野的复合型新商科人才，为企业转型升级提供必要的人才支持。经管类专业可以借助虚拟仿真技术使学生获得沉浸式、交互式学习体验，帮助其掌握专业知识，提升专业素养，促进新商科建设。

二、数智时代下虚拟仿真实验教学的必要性

（一）数智时代催生创新性实验

自教育部提出一流课程要具备高阶性、创新性和挑战度以来，高校更加强调课程内容的前沿性与时代性，并将学术研究、科技发展前沿成果引入课程体系中，增添具有研究性、创新性、综合性的内容。因此，高校有必要将具有前沿性与时代性的学术研究、科技发展前沿动态、行业产业发展的最新成果等转化成虚拟仿真实验教学课程内容，以满足经济社会快速发展对人才培养的新要求。

与此同时，数智时代下的制造业也在逐渐向数字化转型。制造业是实体经济的关键组成部分，国家要想进一步壮大实体经济，就需要牢牢夯实制造业这一重要基础。而精益思想的核心正是基于整体优化的观点合理配置和利用企业现有资源，将生产聚焦于价值创造，既要消灭生产过程中的浪费现象，也要实现价值流再造，通过持续改善生产经营来提高经济效益。由此可见，将制造企业精益生产管理转化为虚拟仿真实验教学内容，有助于在虚拟仿真实验中建立学生的精益思想，促使其通过人机互动和情景模拟掌握精益项目改造、精益工具使用等知识点和专业技能。

（二）虚拟仿真实验打破了传统实验的局限性

传统实验在平时教学及实践中的局限性主要体现在以下几个方面：①虽然高校会安排学生深入企业进行实习，但也仅限于了解生产运作流程和简单的操作；②单个精益项目的实施通常需要持续3～6 个月，大部分高校很难安排与之匹配的学生实践内容；③精益项目的改造和推进离不开企业相关人员的配合；④精益项目的改造往往会涉及企业布局、设施设备升级等多个方面；⑤传统实验的容错率较低，一旦决策错误，必然会导致人力、物力、财力浪费，甚至会引发安全事故。因此，在实际教学过程中，高校该如何针对上述问题开发设计有效的虚拟仿真教学实验项目，通过模拟企业生产运营管理过程来提升学生对相关知识的理解及应用，就显得尤为重要和迫切。

（三）企业精益生产管理虚拟仿真实验设计

1.实验课程教学团队

实验课程教学团队成员可以来自工商管理、会计学、国际贸易等专业，或者来自相关企业的生产部经理和工程师，以提供技术支持。该教学团队通常可以划分为实验设计、实验管理、实验教学、技术支持四个部分，但需要确保权责分明、结构合理。其中，实验设计人员负责设计实验模块，将相关知识点与实验内容有机结合；实验管理人员负责实验资源管理及实验共享、推广；实验教学人员负责实验课程教学资源建设和教学；技术支持人员负责后台维护以保障实验平台的正常运行。在团队成员的通力合作下，企业精益生产管理虚拟仿真实验适用于不同场景，能够带给学生丰富多样的沉浸式学习体验。

2.实验课程设计

首先，在基础实验即试生产阶段，学生应以熟悉生产工艺、流程及相关设备为主要任务，并建立生产线自主完成指定生产指标；其次，学生应对试生产结果进行全面分析，并结合企业绩效考核目标和实际情况选择合适的精益生产管理工具，以优化生产管理，探索进一步提高生产效率、降低生产成本的有效路径，对比优化前后的生产数据思考持续改善生产管理的可行方案；最后，指导教师应结合KPI 达成率完成实验报告的撰写。针对企业精益生产管理设计的虚拟仿真实验，应综合考察学生对运营管理、分析决策、精益生产管理等理论知识的应用能力。因此，在优化改造精益生产管理阶段，应用精益生产管理工具整合企业资源，凭借低成本和合理的生产流程来实现企业目标是核心环节，且这两个模块相互关联，逐层递进。学生可利用虚拟仿真技术验证精益生产管理工具在准时化生产、全面维护等场景中的使用效果。指导教师也可以根据实验结果分析学生扮演生产部经理等角色时其绩效考核的达成率，查看落实精益生产管理前后企业产量、单位成本、生产周期等数据的变化情况，对学生的实验成果进行综合评判。

3.实验课程考核机制

实验课程考核宜采用过程考核和结果考核相结合的方式，最终成绩应包含理论知识测试成绩、仿真实验操作成绩、实验报告成绩三个部分。高校也可以在评定学生仿真实验操作成绩时引入KPI 绩效考核方式，通过综合评价的形式来督促学生反思纠错。另外，在学生提交实验报告后，指导教师将采用百分制对每位学生在各个环节的表现打分。通常，理论知识测试成绩占比10%，仿真实验操作成绩占比75%，实验报告成绩占比15%。

4.实验开放共享计划

①校内跨专业共享。精益生产管理虚拟仿真实验不仅可以应用于工商管理、会计学相关专业学习《管理学》《企业运作管理》课程，还有助于工科类专业进行生产管理实训。②校际间交流学习。高校可以将实验过程及相关资料发布到线上平台，利用互联网远程访问的功能，实现校际间的资源共享和师生的交流学习。③校企培训合作。精益生产管理虚拟仿真实验优势显著，可供企业培训员工，帮助员工熟悉生产流程、熟练使用精益生产管理工具。同时，企业也可以结合自身实际修订完善实验内容。

（四）虚拟仿真实验教学成效

第一，提高学生的实践能力。虚拟仿真实验内容设计常以企业运营管理中的实际问题为参考，借助虚拟仿真技术实现对企业生产环境、机器设备的高度还原，以及对生产经营业务流程的仿真模拟，旨在帮助学生在虚拟仿真场景中对教学内容建立更立体的感受和认识。在教学过程中，教师应综合运用案例分析法、场景漫游法、角色扮演法、探索操作法，通过理论学习和人机交互操作让学生沉浸式感受各种精益生产管理工具给企业带来的改变，进而增强学生分析问题和解决问题的能力。

第二，激发学生的创新创业兴趣。虚拟仿真实验能深化学生对企业生产管理的认识，学生可通过扮演生产部经理等角色、自主完成实验任务来强化理论与实践的融合，部分学生可以在实验中获得成就感，进而提高对创新创业的兴趣。

第三，增强学生的专业自信。在虚拟仿真实验中，学生需要运用所学知识、技能和方法以解决企业生产管理及运营问题。由于实验效果可视化，学生易获得成就感，进而增强专业自信，坚定未来发展方向并为之努力奋斗。

五、结语

新技术、新业态的不断涌现，促使企业在数智时代浪潮下积极变革生产管理，进而对经管类人才的专业素养提出新的要求，推动高校进一步加强精益生产管理虚拟仿真实验建设。本文提出结合高校专业资源优势进行虚拟仿真实验课程设计与开发共享的建议，分析了精益生产管理虚拟仿真实验教学对培养学生创新思维、提高学生分析问题及解决问题的能力、成长为适应数智时代发展需求的复合型经管人才的积极作用。未来，笔者将进一步探索完善实验设计，积累实验数据，为提高实验课程教学质量提供有益参考。