劉曦澤 徐新勝 杜敏

摘要：IE導(dǎo)論課教學(xué)的效果直接關(guān)系到學(xué)生的專業(yè)認(rèn)識、職業(yè)規(guī)劃、后續(xù)教育等多個方面。在分析導(dǎo)論課改革必要性的基礎(chǔ)上，結(jié)合“設(shè)計型教學(xué)”中的“逆向思維模型”將導(dǎo)論課程分為6.5個階段，并對課時進(jìn)行了劃分。通過構(gòu)建產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)過程與環(huán)境幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，樹立學(xué)科意識，承接后續(xù)課程教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行課程總結(jié)以了解教學(xué)效果，最終形成一套良性教學(xué)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：IE導(dǎo)論；教學(xué)改革；設(shè)計型教學(xué)；實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）08-0100-03

一、引言

研究表明，美國68%的財富來源于制造業(yè)[1]，日本制造型企業(yè)也占據(jù)了全球500強(qiáng)的三分之一，一半的國民產(chǎn)值由制造業(yè)提供[2]。我國2010—2012年間制造型工業(yè)對GDP平均貢獻(xiàn)率為44.6%[3]，由此可見制造業(yè)對國家綜合國力和國際競爭力有著重要貢獻(xiàn)。在提高國家制造業(yè)水平的過程中，工業(yè)工程（IE）的理論方法起著重要作用。尤其當(dāng)今中國制造業(yè)進(jìn)入了轉(zhuǎn)型升級的新階段，面臨著更為艱巨的挑戰(zhàn)，因此IE教育成為培養(yǎng)未來制造業(yè)合格人才的重要途徑[4]。而在工程教育當(dāng)中，專業(yè)導(dǎo)論課能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)從方法論和認(rèn)識論上進(jìn)行引導(dǎo)，有助于學(xué)生開闊視野，樹立與職業(yè)相關(guān)的正確的人生觀、價值觀[5]。中國工程院院士李培根教授從工程教育的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)、體系設(shè)計、教學(xué)方法、教學(xué)條件和師資隊伍五個方面闡述了現(xiàn)在工程教育教學(xué)存在的主要問題[6]，其中教學(xué)方法環(huán)節(jié)直接影響教學(xué)效果，也是教師與學(xué)生直接對話的階段。然而，現(xiàn)在導(dǎo)論課程的主流教學(xué)方式為講授、演示，學(xué)生學(xué)習(xí)被動，教學(xué)效果差強(qiáng)人意。部分高校采用企業(yè)參觀的方式提升教學(xué)效果，但成本大、周期長，與學(xué)科知識體系聯(lián)系不夠緊密，很難形成系統(tǒng)的教學(xué)效果。針對這一問題，中國計量大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)嘗試將在國外已相對成熟的“設(shè)計型學(xué)習(xí)”[7]引入導(dǎo)論課程教學(xué)建設(shè)中，形成一套具有特色的教學(xué)方式與教學(xué)方法體系。

二、導(dǎo)論課改革的必要性

導(dǎo)論課作為聯(lián)結(jié)大學(xué)專業(yè)課程學(xué)習(xí)與高中學(xué)習(xí)的引導(dǎo)性課程，必須全面、立體的在學(xué)生心目中建立起專業(yè)形象，為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好鋪墊，因此需要充分考慮整個大學(xué)階段工業(yè)工程教學(xué)中存在的問題。

1.非實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生對理論缺乏理解。工業(yè)工程是典型的工科學(xué)科，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，涉及大量企業(yè)生產(chǎn)過程中的專業(yè)術(shù)語與縮寫，同時要求學(xué)習(xí)者對企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作過程有充分的認(rèn)識，但剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生并未具備綜合實(shí)踐和到企業(yè)參與生產(chǎn)改善的經(jīng)驗(yàn)，造成理論課程的教學(xué)效果低下，學(xué)生對知識一知半解。另一方面，由于各種原因企業(yè)不會主動為高校學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會，尤其是低年級的學(xué)生，造成學(xué)生不了解企業(yè)情況。

2.割裂式教學(xué)，課程聯(lián)系缺失。工業(yè)工程作為典型的系統(tǒng)學(xué)科具備較強(qiáng)的系統(tǒng)性，不同課程的知識在企業(yè)運(yùn)營過程中的不同環(huán)節(jié)均扮演著重要角色?，F(xiàn)階段工業(yè)工程課程教學(xué)缺乏綜合訓(xùn)練機(jī)會，在教學(xué)過程中也不注重知識間的聯(lián)系，因此學(xué)生很難做到知識的聯(lián)想和融會貫通。

3.非全能力培養(yǎng)教學(xué)，學(xué)生缺乏交流溝通能力。工業(yè)工程是工程和管理的交叉學(xué)科，在問題分析的時候強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性、科學(xué)性，在具體實(shí)施時又需要通過管理手段優(yōu)化企業(yè)效率，需要具備心理學(xué)、組織激勵理論方面的相關(guān)知識。現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)校進(jìn)行理論課程講解的同時無法結(jié)合企業(yè)情景進(jìn)行教學(xué)，使得學(xué)生無法將所學(xué)知識運(yùn)用在工作中。

4.非問題導(dǎo)向教學(xué)，學(xué)生無法對癥運(yùn)用知識。工程學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生具備解決問題的能力，單純的課堂教學(xué)無法讓學(xué)生接觸到企業(yè)的具體問題，學(xué)生找不到學(xué)習(xí)的意義和動力，學(xué)習(xí)過程非常被動，學(xué)習(xí)效果大打折扣。

針對目前國內(nèi)工業(yè)工程專業(yè)本科教育中存在的問題，工業(yè)工程導(dǎo)論課程需要從工業(yè)工程的歷史、范圍、課程關(guān)系、就業(yè)方向與前景等方面幫助學(xué)生認(rèn)識專業(yè)。設(shè)計型學(xué)習(xí)是“一種通過課程和學(xué)習(xí)項(xiàng)目使學(xué)生學(xué)會設(shè)計的教育模式”[8]，具有設(shè)計性、整合性、迭代性、反思性等特征，具體實(shí)施方法包括若干操作模型[7]，筆者所在教研組采用其中的“逆向思維模型”構(gòu)建工業(yè)工程導(dǎo)論課程教學(xué)過程模型。逆向思維模型包括6.5個步驟，經(jīng)過詳細(xì)設(shè)計后，得到如圖1的教學(xué)過程。

三、基于“設(shè)計型學(xué)習(xí)”的工業(yè)工程導(dǎo)論課程改革

高校專業(yè)導(dǎo)論課程一般設(shè)置在大一階段，不僅讓學(xué)生適應(yīng)專業(yè)學(xué)習(xí)，而且也需要幫助學(xué)生適應(yīng)大學(xué)課程及生活。在很多高校開始大類招生之后，導(dǎo)論課程又擔(dān)負(fù)起樹立學(xué)科形象、吸引生源的任務(wù)。中國計量大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)綜合以上教學(xué)目標(biāo)，對工業(yè)工程導(dǎo)論課程進(jìn)行了改革，將導(dǎo)論課程（基本配置60人，16課時）分為以下階段（見如圖1），使學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)中。

1.明確需要做什么（6課時）。以往的導(dǎo)論教學(xué)希望學(xué)生能夠全面的了解工業(yè)工程專業(yè)，教授的內(nèi)容除了歷史、背景等信息外對本科階段所有課程都進(jìn)行了簡單講解，知識點(diǎn)分散且缺乏重點(diǎn)。筆者所在課題組經(jīng)過多年的分析總結(jié)，將課堂理論凝練至6個課時，調(diào)整了教學(xué)大綱。重點(diǎn)講授工業(yè)工程的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的趨勢，采用視頻、音頻等多媒體資料使學(xué)生從感性上熟悉企業(yè)生產(chǎn)過程，了解工業(yè)工程的核心內(nèi)涵，優(yōu)化系統(tǒng)，提高效率，使用教師科研過程中的實(shí)際案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，并且將后續(xù)課程進(jìn)行歸類整理，與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合，讓學(xué)生認(rèn)識到未來的職業(yè)能力需求與后續(xù)課程的關(guān)聯(lián)，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生在理論上意識到后續(xù)課程的必要性、關(guān)聯(lián)以及與自身未來的關(guān)系。

2.確定一個問題（4課時）。立足于課堂有限的時間與資源，課題組采取類似軍隊沙盤演練過程對課堂教學(xué)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)置典型產(chǎn)品（如紙飛機(jī)），將學(xué)生分為若干小組，每個小組代表一個企業(yè)，每位學(xué)員代表企業(yè)中的一個角色，每個小組是一個獨(dú)立核算的經(jīng)濟(jì)實(shí)體，讓學(xué)生通過紙飛機(jī)的生產(chǎn)過程對企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營有更全面的了解。出于生產(chǎn)復(fù)雜度的考慮，課題組要求生產(chǎn)過程中用紙張加工零件黏貼到飛機(jī)主體上。學(xué)生通過該階段的學(xué)習(xí)，能夠提高學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程中的一般性問題，包括：（1）什么是企業(yè)浪費(fèi)；（2）什么是生產(chǎn)、工藝；（3）企業(yè)成本的內(nèi)涵；（4）工業(yè)工程的作用與價值。在此基礎(chǔ)上，由每組學(xué)生提出一個想要解決以及優(yōu)化的企業(yè)問題，并給出改善方案與期望（不占用課時，圖1中的2.5階段），以此作為小組挑戰(zhàn)。

3.建立評價標(biāo)準(zhǔn)（2課時）。針對上一階段的結(jié)果，由學(xué)生小組互相評價改善點(diǎn)、改善方案以及改善預(yù)期，分享改善過程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。在評價過程中，由教師負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生采用科學(xué)的手段，從數(shù)據(jù)、流程、模型等方面客觀地分析改善點(diǎn)的問題，改善方案的優(yōu)劣以及改善預(yù)期的合理性。教研組為了便于學(xué)生進(jìn)行交流討論，特別設(shè)計了改善評分表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計表等輔助教學(xué)表單。評價主要從方法、成本、速度等方面展開，讓學(xué)生了解如何系統(tǒng)的分析解決問題，形成獨(dú)立解決問題的潛意識。

4.讓學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)（2課時）。在改善的基礎(chǔ)上讓學(xué)生再次進(jìn)行改善生產(chǎn)，體會改善前后的差異。任課教師注意在此階段應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生體會“現(xiàn)時、現(xiàn)地、現(xiàn)物”的工業(yè)工程基本思想，如實(shí)地從“時間、質(zhì)量、成本”維度記錄生產(chǎn)改善前后的不同。在本階段結(jié)束以后，各組學(xué)生分享生產(chǎn)體驗(yàn)，本階段重在引發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生對問題挖掘、問題分析、改善優(yōu)化的具體理論、方法和工具產(chǎn)生興趣。

5.課程指導(dǎo)（2課時）。經(jīng)過上階段的課程，學(xué)生體會到工業(yè)工程在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營中的作用及扮演角色，了解企業(yè)存在的一般性問題，初步建立工業(yè)工程概念，并對未來工業(yè)工程的發(fā)展與應(yīng)用有了直觀的理解。本階段任課教師就學(xué)生匯總的問題與改善點(diǎn)進(jìn)行逐一解讀，建立導(dǎo)論課程與后續(xù)課程的聯(lián)系，如產(chǎn)品加工過程學(xué)生容易疲勞，需要因工程的相關(guān)知識與工具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。任課教師不必將方法與工具講解得非常詳細(xì)，只需引出后續(xù)課程的概念以及主要應(yīng)用領(lǐng)域即可。通過本階段的學(xué)習(xí)，工業(yè)工程后續(xù)課程將會在學(xué)生概念中形成一個有機(jī)整體。

6.學(xué)生反饋（課外）。通過導(dǎo)論課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生從課程內(nèi)容、課程表達(dá)、教學(xué)效果、心得體會等方面自主總結(jié)課程體會，作為課程考核的一部分，占比40%。對課堂理論知識的考核仍以考試形式進(jìn)行，題目多為主觀理解題，將課堂所學(xué)進(jìn)行鞏固。本工業(yè)工程導(dǎo)論課程改革已在中國計量大學(xué)2013級學(xué)生中進(jìn)行了試行，圖2為部分學(xué)生操作照片及心得體會（姓名已隱去），通過畫線部分可見，一般的工業(yè)工程導(dǎo)論教學(xué)很難使學(xué)生有如此深刻的體會。

通過課堂6.5個階段的學(xué)習(xí)與理解，形成教師學(xué)生互動、問題導(dǎo)向教學(xué)的良性循環(huán)。學(xué)生概念中能夠形成自身發(fā)展—職業(yè)發(fā)展—企業(yè)問題—企業(yè)環(huán)境—理論課程—自身發(fā)展的邏輯循環(huán)，帶著實(shí)際問題投入今后的生活學(xué)習(xí)中去。課程實(shí)施過程對教師的教學(xué)基本功以及工業(yè)工程知識的掌握程度有著較高的要求，因?yàn)椴捎谩霸O(shè)計型教學(xué)”的方式，學(xué)生提出的問題往往涉及工業(yè)工程的多個方面，而且問題的形式與內(nèi)容也不盡相同，需要教師能夠隨機(jī)應(yīng)變，時刻體現(xiàn)“設(shè)計”要求。

四、總結(jié)與展望

工業(yè)工程專業(yè)導(dǎo)論課教學(xué)改革是工業(yè)工程教學(xué)體系改革的第一步，其教學(xué)效果將直接影響其他課程的大綱修訂、實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)。通過“設(shè)計型教學(xué)”的導(dǎo)論課改革，學(xué)生對專業(yè)涉及領(lǐng)域有了較全面的認(rèn)識，能夠帶著實(shí)際問題進(jìn)入后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，有效解決了課程教學(xué)脫離實(shí)際、學(xué)生學(xué)習(xí)盲目跟從的問題。同時，導(dǎo)論課程將后續(xù)課程有機(jī)關(guān)聯(lián)在一起，使教師在教學(xué)時不再反復(fù)解釋基本概念及概念關(guān)系，一定程度上解決了教學(xué)孤島問題。

工業(yè)工程導(dǎo)論課程教學(xué)改革仍在進(jìn)行當(dāng)中，雖然取得了良好效果，但仍存在一些問題需要解決。如對教師素質(zhì)的要求越來越高，設(shè)計型導(dǎo)論課需要任課教師較全面的了解相關(guān)課程知識，具備良好的協(xié)調(diào)和溝通能力，同時對世界范圍內(nèi)的工業(yè)工程現(xiàn)狀有著較全面的了解。另一方面，導(dǎo)論課程的改革勢必要求其他課程進(jìn)行相應(yīng)改革，如上課形式需要多樣化，均需體現(xiàn)“設(shè)計”思想，課程間的知識銜接需要反復(fù)溝通確認(rèn)。

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