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中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:
房屋建造可以按照房屋的使用性质分类,可以按照房屋结构采用的材料分类,也可以按照房屋主体结构的形式和受力系统分类,房屋建造施工过程的质量管理要点工程质量包括工程结构质量、使用功能和建筑材料对室内环境的污染等多个方面。分析影响建筑工程质量的因素因此,要保证房屋建造施工的质量。
一、对房屋建造质量管理
1.明确房屋施工过程质量控制的重要性,从施工过程的各个环节、各个方面落实质量责任,确保建设工程质量。施工涉及面广,是一个极其复杂的过程,影响质量的因素很多,操作方法、技术措施、管理制度等,均直接影响着房屋建造施工质量。房屋建造结构技术复杂程度低,但要做到施工质量优良,搞个精品,难度也很大,不严格进行施工方法的质量管理,就会给房屋建造的主体结构、重点部位等留下隐患,严重的会影响施工的安全使用,当然也谈不上保证了房屋建造的质量。环境因素对房屋建造质量的影响,具有复杂面多变的特点,如气象条件的变化万千,温度、湿度、大风、暴雨、酷暑、严寒等都会直接影响工程质量。根据房屋建造特点和具体条件,应对影响质量的环境因素,采取有效的措施严加控制。对影响房屋建造质量的环境因素进行控制。需要对房屋建造环境进行调查研究。
2.建立健全施工单位的质量管理机构工程中标后,为进一步发挥项目管理功能,提高项目管理水平,达到项目管理的最终目标,施工单位应根据工程项目的规模、复杂程度和专业特点等设置项目经理部,签订施工合同,全权代表施工单位履行施工合同所赋予的职责和权力,按照合同规定的工期和质量,优质、高效地完成施工任务。施工人员应当树立五大观念;质量第一的观念、预控为主的观念、为用户服务的观念、用数据说话的观念以及社会效益、企业效益(质量、成本、工期相结合)综合效益观念。管理干部、技术人员应有较强的质量规划、目标管理、施工组织和技术指导、质量检查的能力;生产人员应有精湛的技术技能、一丝不苟的工作作风,严格执行质量标准和操作规程的法制观念;服务人员则应做好技术和生活服务,以出色的工作质量,间接地保证工程质量。提高人的素质,靠质量教育、靠精神和物质激励的有机结合,靠培训和优选。
3.要根据不同工艺特点和技术要求,选用合适的机械设备;合理使用机械设备,正确地进行操作,是保证项目施工质量的重要环节。应贯彻人机固定原则,实行定机、定人、定岗位责任的“三定”制度。要合理划分施工段,组织好机械设备的流水施工。搞好机械设备的综合利用,尽量做到一机多用,充分发挥其效率。要使现场环境、施工平面布置适合机械作业要求,为机械设备的施工创造良好条件。为了保持机械设备的良好技术状态,提高设备运转的可靠性和安全性,减少零件的磨损,延长使用寿命,降低消耗、提高机械施工的经济效益,应做好机械设备的保养。保养分为例行保养和强制保养。例行保养的主要内容有:保持机械的清洁,检查运转情况,防止机械腐蚀,按技术要求等。强制保养是按照一定周期和内容分级进行保养。
4.各管理体系的建立与正常运行,能够保证项目各项活动的正常、有序进行,也是搞好房屋建造质量的必要条件。劳动环境包括劳动组织、劳动工具、劳动保护与安全施工等。劳动组织的基础是分工和协作,分工得当既有利于提高工人的熟练程度,又便于劳动力的组织与运用;协作最基本的问题是配套,即各工种和不同等级工人之间互相匹配,从而避免停工窝工,获得最高的劳动生产率。劳动工具的数量、质量、种类应便于操作、使用,有利于提高劳动生产率。劳动保护与安全施工,是指在施工过程中,以改善劳动条件,保证员工的生产安全,保护劳动者的健康而采取的一些管理活动,这项活动有利于发挥员工的积极性和提高劳动生产率。
二、房屋建造结构采用的材料
房屋建造结构采用的材料可分为木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构等。木结构是人类最早兴建的建筑工程结构之一,它是将原木材经过齿形连接,螺栓连接、钉连接、键连接或铰连接,形成各种形式结构。现代木结构建筑是指以各种木质人造板材或经过处理的原木、锯木为建筑的结构材料,以木质或其他建材为填充材料,并以构件或钢构件为连接材料建造的房屋。这些经过加工、处理的再生木质人造板材直接替代天然原木使用,其结构性能和防腐、防火性能远优于天然原木。砌体结构是指采用砖、石、混凝土切块等砌体建造的结构。
随着新材料、新技术和新结构的不断研制和使用,以及计算理论和计算方法的不断完善,砌体结构得到了广泛应用和迅速发展。以混凝土为主制作的结构称为混凝土结构。它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。素混凝土结构是指不配置钢筋的混凝土结构;钢筋混凝土结构是指配置非预应力钢筋的混凝土结构;预应力混凝土结构是指在混凝土或钢筋混凝土结构制作时,在其特定部位上,人为地施加预应力的混凝土结构。混凝土结构广泛应用于各类建筑工程中,除用于工业与民用建筑外,为了能更好地发挥钢材的性能,有效地承担外荷载,不同的工程结构通常采用不同的结构形式,因此钢结构的形式比较多。
三、房屋建造结构体系分类
房屋建造结构采用的结构体系可分为简体结构、网架结构等多种结构。简体结构是由一个或者多个简体作为承重结构的建筑体系,适用于层数较多的高层建筑。简体在侧向风荷载的作用下,其受力类似于刚性的箱型载面悬臂梁,迎风面受拉,而背风面受压。当简体结构高度较大时,其很难承受较大的水平作用,因此一般简式体系为组合体系。根据不同组合,简体结构可分为框筒体系、筒中筒体系等。框筒体系是指内芯由筒体构成,周边为框架的结构,当周边的框架柱布置较密时,可将周边框架视为外筒,而将内芯的剪力墙视为内筒,则结构就由框筒体系演变成了筒中筒体系。在筒体结构中,增加斜撑来抵抗水平荷载,进一步提高结构承受水平荷载的能力,增加体系的刚度,这种体系称为架筒体系。
网状结构是由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构。网架结构的杆件多采用钢管或角钢制作,节点多为空心球节点或钢板焊接节点。它改变了一般平面的受力体系,能够承受来自各方面的荷载,即使在个别杆件受到损伤的情况下,也能自动调节杆件内力,保持结构的安全。
四、结语
土木工程的根本目的和出发点是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。为了确保房屋建造施工质量,我们要坚持“质量第一,预防为主”的方针,建立和完善质量保证体系等保证工作。同时,要坚持高标准、严要求,严把重要环节的质量关。它既是物质方面的需要,又是精神方面的需求。而其中房屋建设又是土木工程建设的重要内容,人们的生活离不开土木工程建设,土木工程建设又离不开房屋建设。因此,了解不同房屋建设的类型对于不断推动土木工程的发展和改善人民生活具有十分现实的作用。
参考文献:
[1]杨帆.基于房屋建筑的节能施工技术探讨[J].黑龙江科技信息,2012,(36):270.
Abstract: This paper introduces the meaning, demand and significance of the mode of "integration of work and study and work-study program" in detail, and explains the management status of students majored in project cost under this mode and explores the innovation of the student management system, hoping to adapt to the development of this educational mode.
关键词: 工学结合;半工半读;工程造价;管理体制;创新
Key words: integration of work and study;work-study program;project cost;management system;innovation
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)04-0241-02
0 引言
随着经济社会和职业教育的快速发展,我国社会对于高等职业教育的认识逐渐深化。工程造价是一门对口、专业性很强的专业,在学生学习的过程中必须加入建筑工地实习这一环节,才能使学生适应并走入社会。目前这种产学研相结合的教育模式日益被社会、学校、学生广泛接受,国家也因此加大了对高职教育教学模式的关注度,为了进一步推动工学结合、半工半读职业教育模式的开展,2006年3月,国家教育部就此提出《关于职业院校试行工学结合、半工半读的意见》,意见称要职业院校提高认识、深化改革、完善管理体制、加强校企合作等等,为各级各类高职院校提供发展方向的同时,也为学校推行工学结合、半工半读教育模式提供政策保障。但是,针对工程造价专业到建筑工地参加见习、顶岗实习的具体实施过程中,由于学生学习场地的转换、学习内容、工地环境艰苦等等问题,给学生管理人员提出了更多的难题。目前学者对于工学结合、半工半读这一教学模式的研究主要集中在教学方面,对于学生的管理体制论述较少,本文希冀就学生管理体制方面做相关的研究探讨。
1 工学结合、半工半读教育模式概述
工学结合的教育模式最早可追溯到1903年英国桑得兰德技术学院工程与土木建筑系实施的“三明治”教育模式,具体到我国可上溯到近代推行的实业教育。工学结合、半工半读是一种“注重实践、技能”和“为未来工作”的教育思想,是一种直接通向生产岗位,为职业、为未来而工作的教育,强调的是技能和实践能力的培养,它的目标指向集中在学生职业素养的提高上。[1]
针对工程造价专业的学生,当学生在学校完成一定的理论知识和专业基本技能学习之后,通过与学校建立长期的合作关系的企业协商,安排学生到企业当中参观、学习、顶岗实习。通过实地到建筑工地现场考察,组织学生了解工程构造和结构、工程施工的主要流程和管理组织工作,为将来从事工程施工和造价管理打下坚实基础;跟随工程师学习工程量的计算与审核工作,熟悉施工规范、文件设计、资料勘察与验收,能够达到熟练识图、土石方量、钢筋混凝土工程量、砌筑工程量等的计算,以便学生掌握实际工程造价的基本技能。
从工学结合、半工半读的内涵解读中,我们得出其基本特征为:①实施开放性教学:工学结合、半工半读打破原来学校只在课堂进行封闭教学的模式,将教学课堂转移向社会企业,组织学生到建筑工地当中去实践、学习,将学校企业、行业紧密联系在一起。②明显的职业教育倾向:工学结合的教学模式要求学生走向企业当中,参加顶岗实习,可以加深学生对于社会和职业的认识,有利于学生毕业后身份的转变。③注重实践:工学结合要求学校组织学生参与到企业的实践生产当中,改变单纯的理论知识学习,更加注重学生实践技能的培养和训练。
2 学生管理体制面临的新挑战
学生管理体制是高校教育管理体制中的重要环节,与高校学生的学习、生活、就业、思想品德等息息相关。因此,学生管理的效果如何直接关系到学校的稳定运行、未来发展以及学生的人格塑造。[2]目前,高职院校采取工学结合、半工半读的教育模式,组织学生进入到社会企业当中实习,实习过程可能会出现很多问题:首先,由于部分学生独立生活能力比较差,刚进社会容易碰到挫折,有可能导致学生离岗情况的出现;其次,学生在实习期间,远离学校,与社会闲散人员接触机会相对比较多,可能会受到一些不良的影响;第三,学生离开学校到工地参加实习期间,由于自身理论知识与实践技能掌握的不充分,生产安全教育学习不到位,这些可能导致在实习工作期间频遇挫折,严重者可能发生意外事故。以上这些问题都给学校管理工作者管理学生增加了难度,显现了传统的校、院两级学生管理体制的局限性。
除了实习过程中可能出现的问题和隐患,工学结合、半工半读本身对传统教育模式进行了很大的改变。首先,在教育环境方面,工学结合、半工半读将原来单纯在学校开展学生教育的场所延伸到社会企业当中,学生离开熟悉的校园和同龄伙伴,投入到复杂的社会企业洪流之中,复杂的人际关系、繁重的生产劳动、严格的企业管理等会使学生产生很多新的想法[3]。其次,进入企业参加实习,学生兼具员工与学生的双重身份,在能力和素质上面对学生都产生更高的要求。如何引导和组织学生进行理论学习和技能提升,成为学校学生管理工作者的一大难题。第三,传统教育模式下,学生在学校接受教师传授知识。当进入企业当中,在项目部或者建筑施工场地,实习生碰到不懂的问题必须向工程师或者建筑师傅请教,教育主体的改变使学生在思想上很难适应。
学校为了维护正常的校园秩序,保证学生正常的学习、生活,进而制定一系列制度措施对学生实施管理。工学结合、半工半读教育模式带来的转变对于学生心理会产生很大的影响,一定程度上增加了学生管理的难度。
3 工学结合模式下学生管理体制创新探索
3.1 校企携手共建高校的管理机制 ①学校和企业都要设置专门负责学生管理的机构,企业当中要对实习的学生进行监督观察,有问题适时向学校反映,及时与学校相关负责人员取得联系,真正做到责任到人。②学校与企业应该做到互相信任,一切以学生利益为重。不定期的召开学生情况研讨会,互通学生情况,对学生切实做到预防为主,避免大错误的出现。③学校与企业经常保持联系,切实做好校企合作办学,学校可根据企业发展需要的人才适当调整学校的专业设置及招生情况,企业也要考虑学生的发展,为学生设置合理的实习岗位。
3.2 完善学生参加工学结合、半工半读的制度 首先,申请半工半读制度,学生在自愿原则下,征得家长同意,与学校、企业签订合同,明确双方的权利义务。其次,对于学生实训制度的规定,学生要到企业中参加实习,除了条件艰苦之外,还要对学生进行岗前培训,提高学生的自身素质,避免出现意外事故。最后,学校还要委派专人负责到企业中,对实习学生进行跟踪管理,负责学生的生产、纪律、安全等问题,及时向学校反映情况。
3.3 充分利用现代高科技,构建师生网络交流平台 现代科技影响人们生活的方方面面,充分利用互联网的便捷性,通过建立微信公众号、班级QQ群、专业BBS论坛等方式,与学生互动联系,及时掌握学生动态,加强对学生的管理。
笔者在分析近年来教育实践实施基础上,认真总结实施“半工半读、工学结合”的教育模式实习期间容易出现问题的原因,最后创造性地提出了加强学生管理的一些措施意见,希望能够促进工学结合模式下学生的管理工作。
参考文献:
[1]陈解放.基于中国国情的工学结合人才培养模式实施路径选择[J].中国高教研究,2007(7).
[2]李翠芳.书院制――学生管理体制的新探索[D].大连理工大学硕士学位论文,2009:2.
[3]陈书田,黎家龙.“工学结合、半工半读”人才培养模式下的学生管理初探[J].国土资源高等职业教育研究,2008(1).
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现将市商委、市市政管委〔1994〕京商(建)字第59号《关于商业企业翻建、扩建、改造其承租直管公房有关租金问题的通知》转发给你们,望遵照执行。关于“通知”第二条中免交十年租金的房屋,仅指扩建增加的建筑面积,原承租的房屋面积仍按原租金标准交纳。
北京市商业委员会、北京市市政管理委员会关于商业企业翻建、扩建、改造其承租直管公房有关租金问题的通知(〔1994〕京商(建)字第59号 一九九四年六月二十三日)
市房管局,市属商业各局(社、总公司)、企业集团,各区县商委(财办):
为鼓励商业企业加快对老旧商业网点进行翻扩建改造,优化资源配置,达到国有资产保值增值的目的,经研究,现确定商业企业对租用公房进行翻扩建改造后租金收取办法如下:
一、对完全由商业企业自筹资金,投资翻建、装修的门店用房,承租单位仍按翻建、装修前租金额交纳房租,但本市统一调整商企用房租金标准时,按新标准重新计租。
二、对完全由商业企业自筹资金投资扩建的门店用房,其增建部分与原公房连体的房屋,产权归房管部门所有,扩建开业后,免交10年租金,对粮油、副食、蔬菜等微利行业视其效益情况,免交期可适当延长,但最多不超过15年。免交期内,房屋修缮费用由商业企业承担。
第一,工业工程大部分专业定位于工程专业,美国的工业工程专业的课程设置以工程学科课程为主,辅以管理学科课程;
第二,国外的工业工程专业第一学年就开始安排管理类及工程类课程,基础课程相对较少;
第三,国外的工业工程非常注重学生实践能力培养,很早就通过与企业合作安排实际工业工程项目研究方面的实习,来提高学生对工业工程专业的感性认识为学生提供直接接触生产过程的机会,为以后专业学习打下了良好的基础。1992年我国才开始试办工业工程专业,工业工程本科教育还处于摸索阶段。相对国外院校,我国工业工程专业存在专业定位模糊,有的学校是定位于工程专业,有的学校定位于管理专业。同时工业工程还存在课程数量多,基础课比例高,以及实践环节不足等现象。
2卓越工业工程师的人才培养模式研究工业工程是“以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源,优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务,同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福”的工程专业[1]。工业工程专业本科毕业生应该既具有较扎实的自然科学理论知识,又具有较扎实的社会科学理论知识;同时掌握一定的工程专业理论与技术和熟悉现代管理理论,成为能够熟练地运用现代工业工程的基本理论与方法,对企业的生产、服务与管理系统进行分析、规划、设计、评价、控制和创新活动的高级工程人才
根据工业工程专业是多学科交叉的复合型专业的特征,充分考虑东莞制造业发达的地方产业优势,我们将工业工程专业专业设置设在机械工程学院,定位于主要为机械、电子等相关工业企业培养应用型专业技术人才;并为工业工程专业确立“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的教育理念和确立“会管理、懂工程”的专业培养目标。“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的人才培养模式,强调以科学的教育思想观念为指导,注重工程教育与人文教育互相融合的发展方向,实行在通识教育的基础上实施宽专业口径教育的人才培养模式,同时要对学生进行创造、创新和创业的“三创”教育[4]。而且工业工程的教学遵循以下基本原则:1)强化工程,拓宽专业口径的原则;
2)突出实践,理论与实际相结合的原则;
3)多学科知识和课程体系的整体优化原则。因此,工业工程专业建设应体现以机械制造过程技术为主线,以制造工程技术与现代管理理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性环节教学的思路。卓越工业工程师的培养计划包括公共基础课程体系、学科基础课程体系和专业课程体系三个不同层次课程体系构成。公共基础课程体系进行必要的通识教育和提供专业学习和应用必要的基础理论:包括外语、数学、工程数学、体育、政治理论、计算机等公共基础课;专业基础课和专业课主要根据工业工程专业培养目标所要求应该具备的专业知识结构和专业能力来设置课程体系,包括工业工程研究对象模块、工业工程技术与方法模块、计算机辅助技术手段模块和实践教学环节4个模块:
1)工业工程研究对象模块:工业工程是以制造过程为研究对象的,机械制造工程是经典的制造工程,所以工业工程专业选择机械制造过程为代表。机械制造工程模块:主要设置工程制图、工程力学、机械设计与制造、电工学、控制工程等机电工程课程。
2)工业工程技术与方法模块:主要包括传统和现在的工业工程方法和技术,设置运筹学、系统工程、工程经济学、人因工程、财务会计、市场营销、先进制造系统、工业工程基础、设施规划与物流分析、系统仿真技术、质量管理、供应链管理、生产计划与控制及等课程。
3)计算机辅助技术手段模块:计算机技术是现代工业工程的重要辅助技术,本模块设置:计算机文化基础、高级程序设计、数据库技术、计算机网络技术、管理信息系统等课程。
4)实践教学环节模块:包括金工实习、专业认识实习、生产实习、工业工程专题训练、机械设计课程设计、生产计划与控制课程设计、机械制造技术基础课程设计、设施规划与物流分析课程、计算机综合训练设计和毕业设计(论文)环节等内容。专业基础课和专业课课程模块体现了工业工程专业以机械制造工程为主线,以工业工程方法与理论为核心,以计算机为辅助,突出实践性环节教学的人才培养模式。通过四年的专业教育使学生具备较扎实的制造工程基础,掌握丰富工业工程理论和技术技能,并具备组织协调能力和与人沟通的能力;学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造工程管理、信息系统软件开发等方面的技术和管理工作,拓宽了学生的就业面,能较好地适应制造业的用人要求[5-6]。
3卓越工业工程师的人才培养模式的实现途径
3.1合理规划课程教学内容,实现相关知识大融合工业工程专业作为复合型专业,工业工程专业涵盖的知识范筹十分宽广,教学内容多。必须有效解决教学学时少和教学内容多的矛盾,因此,需要精选课程、压缩课堂教学学时,利用现代信息技术手段进行多媒体教学来提高教学效率。为了扩大学生的知识面,需要增加人文艺术类的选修课,并安排有关本专业的学术讲座,使学生了解先进的制造技术和管理知识,了解工业工程的最新动态,增强学生综合素质能力。与此同时,由于专业知识涵盖面大,如果我们只是将多个学科的知识简单的堆积和拼凑,那么不同学科的知识之间就缺乏关联性。培养出来的学生可能就成了“四不象”。实现复合型专业知识的有机融合是工业工程专业教学改革所面临的重要问题。
根据机械工程学院工业工程专业几年的办学实践,我们认为实现复合型专业知识的有机融合关键在于建立一个科学适用的教学体系。它包括专业培育方案、课程教学大纲、实验设置、实验室建设、综合实践环节安排、师资队伍建设、科研与教学的协调等。为此,我们将在总结机械工程学院工业工程专业几年的办学经验的基础上。从理论和实践多方面进行复合型专业知识的有机融合的尝试。专业知识结构的厘定,从简单上说,就是确定工业工程专业涵盖的知识范筹。工业工程专业是机械工程、管理工程和计算机技术相结合的产物[7]。但是由于科学技术日新月异,制造模式、制造技术的不断变革。使制造工程管理专业涵盖的知识范筹十分宽广。目前,已基本获得认同的核心知识范筹因此,我们有必要根据东莞建设国际制造业名城的产业特色(如中小企业偏多、企业生产管理水平不高、企业集群现象突出等),以及东莞对制造工程管理专业人才及其知识能力结构的需求情况,进行知识的取舍和专业知识结构的厘定,建立有东莞特色的制造工程管理专业人才教学体系。
3.2加强实践性教学工业工程专业实践环节要实现多层次多角度教学,具体包括:
1)多开实验课;
2)增强金工实习、认识实习、生产实习教学,使学生从大学二年级就能开始认识工厂及其运作模式;
3)加强课程设计的安排。我们开设了“网络与数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程设计;
4)应用ERP沙盘进行专业综合模拟实践,模拟企业进行实际运作,把企业搬进课堂。通过ERP沙盘实践使学生熟悉企业,认识了专业,提高了学生专业理论知识和专业技能的综合运用能力,同时培养了学生的团队协作精神,提高了学生的组织协调和沟通能力;
5)综合性实验的设计。通过综合性实验能够提高学生系统地掌握学科知识及相关技能的能力,巩固课程知识。综合性实验要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析,要求学生在对生产过程、生产计划、编制物料需求、制造资源计划、生产作业计划、生产成本核算等教学研究分析后。对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。综合性实验内容可以涵盖工作研究、作业测定、装配作业仿真、现场管理、质量管理、设备监控、设备管理、生产线分析等方面内容
;6)利用当地和国内知名的企业,如中国一拖集团公司、东风汽车公司等,作为IE教学实践基地,使实践环节全部结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。并且鼓励学生从大三开始积极参加教师的科研项目,以锻炼学生的动手能力和知识的应用能力。
3.3加强师资队伍建设专业师资队伍建设是学科建设的关键,特别是新建专业的学校更是如此。针对工业工程专业实践应用性的专业特点,积极引进具有高学历并有企业实际工作经验的优秀人才,有助于建设一支结构优、素质好、活力强的高水平的教师队伍。应该聘请国内外知名学者或专家为兼职教授;举办学术报告,开阔教师的学术视野,加强学术交流,加强校企合作,实行产学研相结合。此外,学校还可以鼓励在职教师攻读本专业方向的博士学位,选送青年教师进修或做访问学者。
工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)是一门工程技术、经济管理和人文科学相结合的交叉学科,也是一门实践性很强的应用性学科,兼具工程技术和管理技术的双重属性,要求工业工程学生不但要具有扎实的理论基础,而且应有较强的实践能力、沟通能力、创新能力、管理能力。实验或实践环节是高校工业工程专业实现培养目标的必修环节。在我国近200所开设工业工程专业的高校中,各个学校的办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,工业工程专业培养模式多样化,专业实验室建设模式也各不相同。就目前而言,大部分高校的实践环境并不理想,教学实践环节落后于课堂理论教学,使得IE教学实践难成体系。如何建设一个能够满足教学实践要求,实现培养目标的工业工程专业实验室已经成为开设本专业的学校不断研究和探索的课题。
2.工业工程专业的培养模式
工业工程专业设立的归属不同,人才培养的模式也不同,实验室建设的方向和模式也就不同。
2.1国内高校本专业的培养模式
目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为:(1)设立于机械学院,授予工学学士学位:以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位:以管理科学为背景增加机电基础知识,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。
2.2我校工业工程专业的定位和培养模式
三峡大学工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。机械与材料学院是三峡大学最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业,机械设计制造及其自动化专业是湖北省品牌专业、国家特色专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。三峡大学在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了工业工程学科特点及校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的湖北省重点学科、国家特色专业-机械设计制造及其自动化以及湖北省重点实验室-水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,共享教学实验资源。我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。
3.工业工程专业实验室建设的基本思路
3.1工业工程专业实验室建设思路
当前工业工程实验室建设呈现两大方向:基础IE实验室和现代IE实验室。基础IE是工业工程发展的起点,也是现代IE的基础和组成部分,在工业工程应用中最为普遍,加强基础IE课程及其实验教学是非常重要的。目前,已开办IE专业的高校基本上都建立了以工作研究与人因工程为研究重点的基础IE实验平台。现代IE是传统工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演变的结果。现代IE涉及范围广泛,内容不断充实和深化,兼收并蓄了越来越多的学科知识和高新技术,其中包括信息科学、自动化技术、计算机技术、优化理论和仿真技术等。目前,部分已开办IE专业的高校正分步骤、分阶段地进行现代IE实验室建设。因为现代IE实验涵盖知识较广、内容较多,同时受到投资经费的限制,各个高校现代IE实验建设侧重点不一、层次也不齐。
3.2我校工业工程专业实验室建设思路
工业工程教学实验室建设的指导思想是:加强学生IE基础理论知识,基本技术手段和基本意识的培养;加强学生现代IE系统分析,规划,设计,优化,控制,评价能力的培养;突出现代IE中信息化和集成化的特点。基于上述指导思想,工业工程实验室建设的总体要求是建设一个综合的、集成的现代工业系统模拟环境,给学生提供一个现代制造系统背景下的工业工程教学实验环境,在满足专业实验教学的同时,还能成为学生自主创新设计开发的平台。工业工程学科是一门综合运用工程技术、管理技术,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合多种学科的知识和技术,对由人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、规划、评价、创新和决策的系统工程学科,在规划和设计IE实验室和设计实验内容时,必须强调现代IE的系统工程特点,必须注意知识的系统性、连贯性以及综合运用所学知识和技能来解决复杂问题的能力的培养。在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了:基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设大方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机地融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验课程的设置,不应是相互独立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对独立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识和综合应用相关技术的环境,模拟真实生产系统的场所和开发应用工业工程知识的条件。
4.工业工程专业实验室建设的规划与实践
在模拟真实的自动化制造系统生产运作环境的建设思想下,我校工业工程综合实验室建设的总体目标是:在实验室里建立一个微型工厂(Mini-factory),营造一个类似真实的生产环境,主要从事制造系统规划设计研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握,同时支持机械工程学科的相关课程实验。要求:实验体系模块化,可扩展性、可重构;不仅可以满足教学要求,而且应当为科研和培训提供服务。我校工业工程综合实验室的微型工厂基本配置规划为一套功能设备较为完备的模块化的自动化制造系统FMS,包括:环形可扩展生产流水线,微型化、教学型的生产设备(至少一台立式,一台卧式数控加工中心),一台教学型工业机器人,一套RGV系统,堆垛机及微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,适当添加工业摄像机、电子看板及其他数据采集及分析处理设备。微型工厂化配置是我校实验室建设的定位,也是相当一部分高校工业工程实验室规划的一种趋势。这是一个大的系统工程,需要总体规划,分步实施。在进行实验室规划过程中,我院充分考虑到院、系现有的以及待建的实验资源共享问题,以避免重复性建设。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室。工业工程综合实验室主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。主要进行以下实验:
(1)基础工业工程模块:进行流程分析、操作分析(包括双手操作分析和人机操作分析)、动作分析、时间研究(秒表法)、MOD法研究的实验以及这些实验的综合实验和生产节拍及效率的测定等。这些实验主要是完成《基础工业工程》的实验教学要求,让学生掌握工业工程的经典方法和技术手段,培养学生工业工程的基本意识。
(2)人因工程模块:可以进行噪声实验、照明实验、人的认知实验、人的操作反应实验等。这些实验主要是完成《人因工程》的实验教学要求,让学生了解掌握人、机、环境的相互作用关系。
(3)设施规划与物流分析模块:可以进行物流系统的分析,控制,优化与设计及设施布置规划等实验,主要是完成《生产系统设施规划与物流分析》的实验教学要求,使学生了解掌握现代制造企业物流系统的结构、原理、控制方法及设施布置规划方法。
(4)自动化制造系统模块:可以进行自动化制造系统的分析、总体设计、各分系统的设计规划(包括仓储、物流部分)等实验,主要是完成《生产自动化与制造系统》、《工业机器人》等的实验教学要求,是学生了解自动化制造系统的组成、总体结构及设计方法、各分系统的规划设计方法。
(5)生产计划与控制模块:可以进行生产库存管理的模拟实验,主要是完成《生产计划与控制》的实验教学要求,使学生了解掌握现代制造企业生产库存控制的基本方法。
目前已经建设好并投入实验教学的是基础工业工程实验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析实验模块、人因工程实验模块。该实验室主要针对工业工程专业相关课程实验教学需要,同时与机械工程学科资源共享,提供机械设计制造及其自动化专业的先进制造技术、机械制造装备、机电传动控制、机电系统设计、企业生产管理、工业机器人等课程的教学实验。下一阶段,计划在2011~2015年间,进行专业实验室其他设备的购买、安装、调试,基本完成工业工程专业综合实验室的建设。
机械工程专业就业前景分析
机械类专业渗透到很多行业,就业方向多种多样,除了教学、营销外,常见的有生产总监、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等。本专业学生毕业后可在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作。
本专业学生毕业后可在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作。我国大型工业逐渐在复苏,社会对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大。机械工程专业的就业前景非常的广泛,对于现今社会的大学生而言,就业前景和其他专业相比已经很好了。机械工程专业毕业生的就业方向多种多样。
机械工程专业主要课程有哪些
机械工程专业培养适应中国社会主义现代化建设需要,德智体等全面发展,掌握机械设计与制造、生产管理、设备维护、质量控制基本理论和专业知识、具有较强的专业实践和创新能力,能从事产品开发与制造、质量检测、设备管理与维护、运行管理、技术推广与营销等工作的专业人才。
1.工业工程的特点及领域
1.1工业工程的特点
工业工程是一门工程技术与管理技术相结合的综合性工程学科,它以降低成本、提高质量和生产率为导向,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合运用自然科学、数学、社会科学,特别是工程技术的理论与方法,对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、评价、创新和决策等工作,使之成为更有效、更合理的综合优化系统,为实现生产制造、管理和服务系统的低成本、高效率和高效益的管理目标提供有力的技术支持。IE特点如下:(1)中国工业工程是一门与管理紧密相连的工程技术。它是以工程的方法来改善管理,以管理的概念来策化工程。(2)它的技术支持功能在于面向对象的人、物料、设备、信息、能源的集成规划、设计、改善、控制、创新。(3)它为生产制造和管理、服务系统的降低成本、提高效率和效益服务。它必须为实现目标提供系统的分析与设计,按照工业工程设计的方案,系统目标应该能够实现,并在运行中应提供管理和控制的支持。
1.2工业工程的应用领域
工业工程领域覆盖面和行业适用面较广,工业工程起源于机械制造业。工业工程强调“系统观念”和“工程意识”,重视研究对象的“统筹规划、整体优化和综合原理”。因此,工业工程领域涉及的主要学科领域有系统科学、现代管理科学、计算机科学、运筹学等。今天,工业工程的哲理和技术方法也快速从制造业向其他领域渗透,为此,美国工业工程师学会按学科和应用领域分为21个专业学会,代表着其研究与服务领域:航天与航空、计算机与信息系统、电子工业、能源管理、工程经济、人类工程、设施规划与设计、金融业务、政府管理、工业与劳务关系、管理运筹学、加工工业、生产与库存管理、质量控制与可靠性工程、零售商业、卫生系统、运输与销售、公用事业、工作研究与制造系统。
2.工业工程专业应用型人才培养模式
2.1工业工程人才需求特点
工业工程专业虽然进入我国比较晚,但是,随着中国加入WTO和经济全球化,美国、日本、韩国及台湾、香港地区跨国企业的涌入,需求大量的工业工程人才,中国国有和民营企业在提高管理水平同时也大量需求工业工程人才,根据各自企业特点要求工业工程人才具有掌握经典工业工程和现代工业工程的知识和能力,如图1所示。结合沈阳工程学院的行业背景,制定人才的培养目标:以制造业和电力行业为对象、工程技术为支撑,培养富有责任心、主动性和创造力的,适应能力、沟通能力和解决制造领域复杂问题能力强,能将现代制造工程技术、系统工程理论、管理和信息化技术相结合,运用工业工程的理论、方法科学和技术手段提高制造系统整体效率和效益的复合型高级工程技术管理和信息化人才。
2.2沈阳工程学院IE学科与国内外IE学科的对比分析
沈阳工程学院IE专业建设过程中,根据学校自身特点、国内IE专业发展,借鉴国外教育经验,不断调整使课程设置更加合理,使学生知识结构合理,使学生在学完一门课后能融会贯通地掌握许多知识,通过调研报告、回答问题、专题讨论等作业形式,让学生主动寻找大量资料阅读并总结归纳,或者通过实践调查研究和实验方法来完成。(1)工程技术课程及学分比较,美国普渡大学和中国的香港大学、西安交通大学、天津大学的工程技术课程分别为32、30、28和15.5,沈阳工程学院为10.5学分,远远低于这四所院校。沈阳工程学院工业工程专业在管理工程系中,工程技术基础更显薄弱,这样就会出现学生毕业分配工作后管理理论丰富而实践能力差的情况。所以,应适当增加工程技术类课程所占的比重。(2)工业工程专业课及学分,美国普渡大学和中国的香港大学、西安交通大学、天津大学的工程技术课程分别为36、46.5、17和28,沈阳工程学院为22学分,远远低于这四所院校。就沈阳工程学院的工业工程专业本身而言,成立时间较短,所设工业工程类课程还不能完全满足需求,尤其对先进的现代的工业工程的有关课程和前沿专题,我们了解接受和应用的太少,特别是在电力企业应用,无法完全适应新经济的要求。
3.构建工业工程专业应用型人才培养模式
在进行国内外对比分析基础上,形成了沈阳工程学院工业工程专业培养方案的框架体系,如图2所示。在整体框架基础上,形成核心课程体系,公共基础课有高等数学(一)和大学英语(一);专业基础课有管理学、工程经济学、管理信息系统、生产工程基础四门;专业课有工业工程基础、生产管理、人因工程、质量管理四门;主要实践环节有工业工程基础实验、生产工程基础课程设计、人因工程实训、物流工程课程设计和毕业设计(论文)。形成了工业工程师方向和电力企业运营管理两个模块,并在2011级工业工程专业实施。
随着世界经济环境的变化,我国正在成为全世界的制造基地。随着全球制造业的转移,我国已经成为当今世界最大的制造业基地之一,并在国内的很多区域形成了相当规模的经济圈。浙江省作为长三角经济圈的核心区域之一,民营经济发达,区域集群产业特色明显。制造企业对工业工程人才的创新能力要求不断提高,建立与制造企业需求相适应的具有创新特色的专业教学体系是人才培养的重要保证。
通过对毕业生及用人单位的信息反馈和教学信息反馈,发现现有工业工程专业教学体系还有许多值得探讨的问题,如缺乏行业背景导致培养目标不明确等。因此,探索新型的工业工程专业教学体系对高质量的工业工程专业人才培养是非常必要的。现代工业工程是工程与管理结合的交叉学科,致力于培养既懂工程技术又掌握管理知识的复合型人才,在国外已有百年历史,在我国也走过了将近二十年的发展历程。众多专家学者从不同侧面对本学科的教学改革与实践进行了深入细致的研究:
宁波大学的赵伐等人提出面向地方经济社会发展的人才培养模式改革,面向产业开放办学,强化学生的实践能力、创新能力与创业能力的培养,培养适应地方社会经济发展的应用型人才[1]。内蒙古工业大学的陈红霞提出面向知识经济时代的创新型工业工程人才培养模式,着重探讨了该模式下人才素质特征、培养模式以及实现该培养模式的策略[2]。温州大学的李峰平等人提出基于区域集群产业的视角的工业工程应用型创新人才培养模式,从课程教学体系改革、毕业设计模式改革和学生课外科技创新教育等方面提出了实现人才培养的对策[3]。
武汉科技大学的周敏等人提出工业工程专业ERP人才培养模式,通过在企业构建ERP实战平台、组建ERP研发团队、产学研互动等方法培养ERP人才[4]。浙江工业大学的鲁建厦等人提出基于制造业的工业工程专业教学体系研究与实践,构建了以制造业为行业背景的,新型教学课程体系、新型教学方法体系、新型教学监控体系为主体的工业工程专业教学体系[5]。中国民航大学的李耀华提出了民航类工业工程专业建设的基本思路,对民航类工业工程专业培养模式,以及专业教学模式的实现途径进行了深入研究[6]。华侨大学的戴秋莲提出面向企业需要的“订单式”人才培养模式实践,结合该校的地域优势和办学特点,进行面向企业需要的人才培养模式的探索和具体的实施方案[7]。
灵活设置专业方向,使专业方向模块的设置更加符合地方经济社会发展及学生个性化发展的需要,形成一批具有宁波特色的专业方向模块,努力培养宁波地方经济发展的紧缺人才;作为一所地方院校,宁波大学把自己的人才培养定位牢牢地锁定在为地方服务这一目标上,脚踏实地凝练自己的人才培养特色,形成优势,为兄弟院校的教育教学改革提供经验和教训。
一、背景介绍
(一)重庆将成为全国最大的微电子产品制造基地
近年来,随着东部及沿海地区经济高速发展,开始出现土地、劳动力等生产要素供给趋紧、产业升级压力增大、企业商务成本不断提高、资源环境约束矛盾日益突出等问题,产业结构的调整、优化和升级已是大势所趋,“腾笼换鸟”成为必然,微电子及其相关产业向中西部地区转移的趋势日益明显,重庆西永微电子产业园就是在这种大背景下应运而生[1]。
园区以微电子产业为发展重点,着力推动项目集聚和产业集群、产业链的形成,基本形成了四大产业板块:以茂德8英寸芯片线、中电科技2条6英寸芯片线为代表的半导体产业;以惠普、宏碁等电脑巨头重庆生产基地为代表的PC制造产业;以惠普GDCC、富士康、英业达、NTT、中科院软件所等为代表的软件与笔记本外包产业;以北大方正、科博达等为代表的电子元器件配套产业。未来三年,园区将形成年产笔记本电脑8000万台,产业链规模超过7000亿元,进出口总额超过1000亿美元,新增就业30万人的产业集群,成为全国规模最大、对外开放水平最高的现代化微电子产品工业园区[2]。
(二)微电子制造业对工业工程人才的需求
微电子产品的特征是尺寸较小,并将继续缩小,集成电路(IC)将发展为系统芯片(SOC),电路系统的设计和制造工艺紧密结合,适于进行大规模生产。同时,微电子产业是一个投资密集、技术密集、发展迅速的产业,融合了基础科学、信息技术、精密加工、自动控制、机械电子等50多个学科的高新技术。从广义上讲,微电子制造可视为机械制造,但在产品加工精度、设备自动化程度上远远高于普通机械制造,产品的设计技术、制造工艺和管理方法也有别于传统制造业[3]。当前,微电子制造业在市场竞争压力下,从单纯追求生产效率、加工成本,逐渐过渡到提高企业的综合竞争能力,迫切需要大量既懂工程技术又掌握管理知识的复合型人才,从事微电子制造系统的规划与设计、生产计划与控制、产品质量管理等,工业工程毕业生由于其专业特性(工程与管理相结合)能够很好地满足微电子制造业的人才需求。因此,培养面向微电子产业的复合型、应用型工业工程人才迫在眉睫。
(三)微电子制造业对现有人才培养方案的适应性提出了挑战
重庆理工大学2003年开办工业工程专业,成立之初,考虑到学校立足兵工、服务重庆汽摩产业的背景,在人才培养方案制定方面,特别是在学科基础课程、专业课程和实践教学环节方面主要围绕汽摩产业进行设置,在教学大纲、教学内容以及教学案例方面也教少涉及微电子制造的相关内容,现有人才培养方案难以满足微电子产业对人才知识结构的需求[4]。
因此,我校工业工程专业在继续为汽车、摩托车等区域经济支柱产业服务的同时,如何调整和优化现有人才培养方案,满足微电子制造业对人才的需求,是一个亟待研究和解决的问题。
二、需求分析
工业工程师在微电子企业可以胜任以下工作[5]:基础工业工程 (工作研究)、设施规划与设计、生产计划与控制、工程经济、价值工程、质量管理与可靠性、人因工程、人力资源开发与管理、管理信息系统、现代制造系统。本文着重介绍以下四个方面:
(一)设施规划与设计
微电子企业在制造过程中需要大量的液体、气体供应(品种可达一百种以上),管道、管线、支管、支线的布置极其复杂,其制造设备的价格也相当昂贵(每台设备高达几百万美元),位置移动可能导致设备性能降低,甚至损坏,设施布局一经确定,难以进行改变。设施布置不合理,会增加搬运距离与搬运时间,增大在制品数量,延长产品在空气中的暴露时间,加大被污染的可能性,降低产品合格率。因此,微电子企业对具有设施规划与设计能力的工业工程毕业生非常渴求。
(二)生产计划与控制
微电子产品的性能越来越先进,工艺越来越复杂,缩短工期、提高产品合格率成为微电子企业致胜的关键,这在很大程度上取决于车间层控制的成效。车间层控制有两类决策任务:一类是决定何时投人多少工件进入生产线,涉及生产速率、生产能力、定单信息、在制品数量,需要实时调度统筹处理;另一类是安排生产线中各类工件的加工顺序和开始时间,涉及设备状况、在制品数量以及工序流程。因此,如何通过投料控制和实时调度,充分利用现有人力和设备,缩短生产周期,达到最大化产出,是工业工程师必须解决的难题。(三)质量管理与可靠性
早期的微电子制造企业为保证产品质量,基本上以工艺检测和产品检验为主要手段进行质量监控,这种事后检测的方法只能检验产品是否合格,不能从根本上提高产品质量。如何使微电子产品制造过程始终处于受控状态,实现实时监控和预测,从而达到发现异常、及时改进、保证工艺过程稳定,才是提高产品质量的有效方法,SPC(Statistical Process Control,统计过程控制)技术正好能够满足这种需求。SPC技术通过质量数据的在线和离线采集,实现对质量数据的及时、准确、有效处理,实时掌握产品质量信息,并进行反馈控制,最终达到保证产品质量的目的。
(四)人因工程学
微电子制造对人体通常存在三大潜在危害:化学物质危害、辐射和静电危害、机械危害。除此以外,还有一些与人因有关的危害因素容易被管理者忽略,如“跌倒”、“与有害物质接触”等,这些问题的根源在于微电子制造仍需要许多操作人员,从事物料搬运工作、检验维修工作等。如果人与系统界面做得不好,容易使人员操作不便、不舒适、费时、费力,还容易造成身体疲劳与肌肉骨骼的伤害。因此,人因工程在微电子制造中的作用也不可小视。
三、方案调整
(一)培养目标调整
改变过去单一面向汽车、摩托车等传统制造业的人才培养目标,在继续保持原有特色的基础上,通过调整人才培养方案,培养既懂微电子制造技术又精通微电子制造管理的高级复合型专业人才,缓解重庆市微电子制造行业对人才需求的压力,拓宽工业工程专业毕业生的就业面,提高就业质量。如图1所示。
图1:培养目标调整
(二)理论课程调整
针对微电子产品制造管理人才应具备的知识结构,在兼顾到传统汽摩制造业和服务业的需求的同时,从两个方面进行课程体系的改革:一是在专业基础课中新增微电子制造方面的课程,比如微电子设计概论、微电子制造概论、微电子制造工艺与设备等;二是在专业核心课程中增加微电子制造相关章节并加大微电子相关案例的比重。如图2所示。
图2:理论课程调整
(三)实践环节调整
实践教学环节的调整包括以下四个方面:一是实验教学,可通过资源共享或添加设备来满足实验教学的需求;二是生产实习,改变过去单一选择选择汽车、摩托车企业,现新增典型微电子制造企业作为实习基地;三是课程设计,将微电子制造工艺、微电子产品生产组织技术、质量管理技术等纳入课程设计内容,促使学生掌握微电子制造企业的生产管理、质量管理、生产物流等基本知识和技能;四是毕业设计,根据学生在微电子企业的就业岗位,合理安排毕业设计内容,尽量与就业岗位大体吻合,以便毕业后能够快速适应工作岗位。如图3所示。
图3:实践环节调整
四、具体实施
面向微电子产业的人才培养方案的调整主要包括以下三个方面:
(一)教学内容更新
为了顺利实施调整后的人才培养方案,必须更新现有教学内容,使学生能够掌握微电子制造的基本原理、基本概念,熟悉和掌握微电子元器件的基本构成、工作原理和流程,为学生将来从事微电子产品制造系统的规划和计划、生产管理、质量管理等奠定基础。同时,还需要选定或编写新的教辅材料来适应新的教学内容,但不能照搬微电子专业所用教辅材料,必须根据工业工程的自身特点进行选定和编写。
(二)教师知识储备
在新的人才培养方案中将大量充实微电子制造方面的教学内容,势必对教师的知识储备提出新的要求,可通过两种途径来满足要求:一是自我培养,选派教师特别是青年教师到国内外一流大学进行专业培训,同时鼓励教师参与微电子企业的科学研究或实际工作,增加教师在微电子制造方面的理论水平和实践经验;二是引进具有微电子制造背景的工业工程领域高水平师资,提高师资队伍的专业水平。
(三)实验实践开展
要想让学生熟练掌握微电子制造基本知识,懂得如何运用所学工业工程理论与方法对微电子生产系统进行设计和优化,实验与实践环节必不可少,可采取两种办法加以实现:一是加强与校内电子学院、光电学院以及计算机学院的交流与协作,建立联合实验室,实现优势互补与资源共享。二是加强与微电子企业的联系与合作,在微电子企业建立实训基地,增强学生的实践动手能力,共同培养具有微电子产业背景的工业工程专业人才。
五、结论
微电子制造业是蓬勃发展的新兴产业,在未来必将成为引领重庆区域经济快速发展的支柱产业。因此,改革和调整我校工业工程专业现有人才培养方案,培养面向微电子产业的工业工程专门人才,对服务地方经济,扩大学生就业面,都具有重要的现实意义。
一、背景及意义
以集成电路为代表的微电子产业是电子信息等高新技术产业的核心,是信息化带动工业化、加快传统产业结构优化升级的关键技术和信息社会发展的基石,也是国防建设和国家安全的技术保证,是世界高科技竞争的制高点之一。
重庆作为中国最年轻的直辖市,长江上游地区的经济中心,其微电子产业发展非常迅猛。2005年8月,重庆市成立西永微电子产业园区,经过6年的快速发展,现已形成四大产业板块:以茂德8英寸芯片线、中电科技2条6英寸芯片线为代表的半导体产业;以惠普、宏碁等电脑巨头重庆生产基地为代表的PC 制造产业;以惠普GDCC、富士康、英业达、NTT、中科院软件所等为代表的软件与笔记本外包产业;以北大方正、科博达等为代表的电子元器件配套产业。未来三年,西永微电子产业园区将形成年产笔记本电脑8000万台,产业链规模超过7000亿元,进出口总额超过1000亿美元,新增就业30万人的产业集群,成为全国规模最大、对外开放水平最高的现代化微电子产品工业园区。
当前,微电子产业在市场竞争压力下,从单纯追求生产效率、加工成本,逐渐过渡到提高企业的综合竞争能力,迫切需要大量既懂工程技术又掌握管理知识的复合型人才,从事微电子制造系统的规划与设计、生产计划与控制、产品质量管理等,工业工程专业的毕业生由于其专业特性(工程与管理相结合)能够很好地满足微电子制造业的人才需求。因此,培养面向微电子产业的复合型、应用型工业工程人才迫在眉睫。
微电子产品的特征是尺寸较小,并将继续缩小,从广义上讲,微电子制造可视为机械制造,但在产品加工精度、设备自动化程度上远远高于普通机械制造,产品的设计技术、制造工艺和管理方法也有别于传统制造业。工业工程专业大多面向传统的制造行业,特别是机械制造行业,学生普遍缺乏微电子制造方面的知识背景,其毕业生在短时间内难以适应微电子企业的工作岗位。因此,加强工业工程专业学生的微电子制造知识背景显得非常必要,最直接和最有效的方法就是为工业工程专业学生开设《微电子制造概论》课程。
二、理论教学
开设《微电子制造概论》课程的目的是让工业工程专业的本科生具备微电子方面的知识背景,课程内容应当包含与微电子制造相关的理论、方法、材料、元器件、工艺、设备、系统等基本要素,让学生对微电子制造有一个全面系统的认识。同时,课程还应注重微电子制造与工业工程专业知识的结合。因此,《微电子制造概论》课程包含以下章节:
三、实验教学
《微电子制造概论》课程不仅包含22学时的理论教学,还包括6学时的实验教学。实验教学的主要目的是让学生对微电子制造原理、工艺与过程等有较为直观的认识,实验教学与演示实验为主,包括电子组装基础、微电子封装技术、微电子产品检测技、微电子可靠性工程、电子电路产品组装等。工业工程专业应与其他院系(电子学院)和实验室(微电子实验室)进行资源共享,借用现有的实验教学条件,完成本课程的实验教学。
四、实践教学
《微电子制造概论》课程的实验教学,让学生对微电子制造有了初步的感性认识,但学生对微电子企业如何生产制造微电子元器件和产品还缺乏整体认识,所以本课程还安排了4学时(半天)的实践教学,让学生现场参观微电子制造企业,熟悉微电子企业生产与运作的流程,加深对本门课程所学内容的切身体会。
五、结论
在工业工程专业开设《微电子制造概论》课程,不仅可以扩大学生的知识面,提高工业工程专业毕业生的就业率,还可以为我国的微电子产业提供急需的管理人才,帮助企业节约成本,提高效率,增强企业核心竞争力。
关键词:ERP;IE;实验设计
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)24-5539-02
工业工程(IE)是一门融工程技术和管理知识为一体的新兴学科,旨在提高生产效率和降低成本。它不仅具有管理科学和自然科学的理论,而且还与生产过程相关的工程实践结合非常紧密,需要利用多方面的知识和技术进行观察、实验、研究、设计和评价。因此,实验教学环节应该成为其学习必不可少的组成部分。
ERP—企业资源计划是将企业所有资源进行整合,将人、财、物、产、供、销进行一体化管理的信息系统,现代ERP系统与供应链管理、精益生产和系统工程等理论相结合有了更近一步的发展,但制造资源计划(MRPII)仍然是其核心内容。
工业工程专业在传统课程的教学基础上开设学习ERP课程,使学生在学习工业工程传统的理论与方法的同时,通过实验的方法,模拟企业生产运营系统的设计与运行,了解企业的业务流程,提高学生进行信息化、系统化的现代企业管理的能力。
1 ERP实验设计概述
ERP课程是一种综合性课程,要求必须有计算机操作、数据库技术、管理信息系统、ERP实务、企业业务流程重组、物流与供应链管理、财务管理、精益生产、敏捷制造等课程的基础,工业工程的学生学习了ERP的理论知识,必能更加系统的掌握所学的专业知识以及满足企业的需求。
但是,ERP作为一种先进的管理思想和手段,它所改变的不仅仅是企业管理的流程和方法,而且更重要的是从思想上去改变管理者旧的观念,注入新思想、新观念。因此,要想学好ERP课程实验,首先要对ERP有思想上的认识。其次,不熟悉企业具体业务流程是学习ERP软件的又一主要困难。由于学生不熟悉企业的业务流程,在实验过程中就会经常遇到流程不顺畅的现象,严重影响着实验效果和学生实验兴趣。学生在进行ERP实验时需要解释清楚企业流程的上下逻辑关系。学生在实验学习过程中,所用到的实验材料很多都是假设或者设定好的,与现实的企业运营相比,实验环境要相对容易很多。并且实验所用的软件的系统运作要遵循特定的顺序,与现实相比,少了许多灵活性,在虚拟环境下可能出现一些现实世界中极少碰到的问题。因此,学生在实验过程中尤其要掌握软件的操作流程,尤其是日期与订单号的编写。
另外,很多软件在进行实验前要求的准备时间过长;案例结构偏大,实验中录入工作量大;单纯上机操作,创新性不足,学生兴趣逐渐衰减,这些也是目前ERP实验共有的弊病,此外,ERP课程主要开设在管理相关专业,原来的实验内容重点在市场营销、物资供应和人力资源管理,并以财务管理为基础,而工业工程更注重以物流为基础的生产管理。因此,工业工程专业的ERP实验教学的基本设计原则,在于将工业工程专业特点与ERP原理相结合,突出生产管理,将MRPII和精益生产的理论精心的设计成实验,同时加强车间管理、物资供应等内容,降低财务管理的要求,减少人力资源和市场管理的内容,同时采用有助于学生主动、积极地参与、有助于调动学生的学习潜能与培养学生的学习能力的教学方法,提高教学效率并降低教学成本,形成一个内容全面、重点突出的实验体系。
2 IE专业ERP实验内容设计
2.1 实验环境选型与设计
面向工业工程的ERP实验需要的是模拟中小型的制造企业的生产运营情况,通过对多种ERP软件的深入研究,大型商业化ERP软件(如用友、金蝶等)功能全面,适用面广,但缺点是设置复杂,实验周期较长,而小型ERP软件(如正航制造达人)使用灵活,设置简单,学习相对容易,但适用面窄,功能较少,这两类软件都已经有专业在实验中应用,因此,实验内容的设计可不局限于一种软件,应根据实验目的需要选择合适的环境。
除软件上机实验外,在实验开始阶段引入沙盘模拟教学的方式,针对一个模拟企业,把该模拟企业运营的关键环节:战略规划、市场营销、生产管理、财务核算和管理通过分组对抗让学生从整体上把握企业资源计划的核心理念,与工业工程专业注重生产管理的要求相结合,培养学生的团队协作精神,同时激发学生参与实验的兴趣,提高实验的效果。
2.2 实验内容设计
工业工程专业的主要课程有基础工业工程学、管理学、机械设计基础、运筹学、工程经济、人因工程、机械制造技术基础、系统工程、生产计划与控制、管理信息系统、设施规划与物流分析、数据库、成本管理等。根据工业工程专业的课程学习情况、实验教学的课时安排情况和ERP软件的模块种类及功能,设计出了八个面向工业工程专业的ERP教学实验,它们分别是产品结构树及物料清单、库存管理、产品数据管理、主生产计划、物料需求计划、厂内作业管理、车间管理、委外作业管理,实验的重点内容是生产制造。
产品结构树及物料清单:主要目的是通过产品资料的录入过程,使学生逐步熟悉ERP软件的功能和基础操作步骤,为下面实验顺利进行打好基础。
库存管理:通过对产品的出库、入库、盘点,以及库存查询,使学生熟悉掌握管理信息系统的部分内容,同时为生产制造过程做准备。
产品数据管理:涉及产品的工艺路线、物料替代等内容,是生产进行前的准备工作,用到机械制造中的部分知识。
生产管理:包含了主生产计划、物料需求计划、厂内作业管理、车间管理、委外作业管理,是该实验体系的主体部分,实验的顺序按照生产管理的流程安排,使学生进行实验时思路清晰,并加深对机械制造、物料在加工过程中的流动情况和生产计划与控制的学习理解。
3 结束语
通过设计的实验使学生把工业工程的相关原理与ERP 系统分析方法相互融会贯通。实验过程中,把工业工程专业中多门课程知识得以综合应用,让学生获得更多的动手操作机会。以此进一步完善工业工程实验教学体系,并为工业工程学科的应用和发展起到积极的推动作用。
参考文献:
[1] 谭观音,许丽忆.ERP实验课程协作学习平台的设计与实现[J].科技传播,2010(8).
[2] 包根梅.基于工学结合的ERP实践教学研究[J].商业会计,2012(18).
[3] 王小黎.ERP沙盘模拟实验教学模式的研究与实施[J].光盘技术,2009(1).
1.1明确学校发展方向,突显工程类专业的中心地位
学校既已转型为工程类院校,就应该大力支持工程类专业的发展,以培养理论和实践相结合的优秀工程人才。而金工实习作为高校实践教学的主要环节,在培养学生的综合素质、提高学生的工程实践能力和创新精神等方面具有其它课程无法替代的作用。在现有条件下,如何搞好金工实习教学,创建具有传统和现代工程背景的工程实践教学基地,构建符合科技发展的工程实践教学体系,是金工实习改革的中心任务。
1.2改革金工实习教学内容,切合社会需求
先进制造技术的实习很重要,也是社会发展的方向,学习新技术、使用新设备有利于学生毕业后能尽快适应现代制造业要求,但是这并不是说可以摒弃传统实习内容。传统实习是理论知识和新装备新技术之间的桥梁。有了传统实习的基础,才能够更好的学习和使用新技术、新装备。所以应该在搞好传统金工实习的同时,加强现代加工的实习力度,使学生具有理解运用知识的能力,具有技术创新和较高综合素质的能力,为学生的长远发展打下坚实的基础。
1.3分层次教学
金工实习面向不同专业,其教学要求也各不相同。在具体教学过程中,应该根据各个专业的特点,特别是应该按照学生以后可能出现的实际工作需要来组织具体教学过程。我校金工实习教学分为以下三个层次:第一层:机械类专业。机械专业对金工实习要求最高。机械专业的学生就业主要在制造业,主要从事技术性工作,所以金工实习应侧重训练学生的专业基本知识、基本理论与基本技能。我校目前机械专业的金工实习是四周时间,要求了解金属加工基本知识、了解机床的基本组成、掌握普通机床基本操作技能,能够运用所学知识完成简单零件的加工等;了解先进制造技术加工原理,能够分析先进制造技术与传统制造技术的区别和联系,掌握其基本操作方法,为以后使用先进设备打基础。第二层:非机械类其它理工科专业。非机械类其它理工专业对金工实习要求较高。我校目前针对部分非机械类理工科专业的金工实习是两周时间,要求学生了解不同机床加工原理,了解各种机床加工范围,能够掌握简单的机床操作方法,运用加工简单零件。了解先进制造设备的加工特点,学生可以针对自己的兴趣,有选择性的学习部分先进设备的操作。第三层:非理工科专业。非理工科对金工实习要求相对较低。这些专业的学生就业在制造业主要从事制造产品的销售和制造过程的辅助管理等。基于这类工作的要求,对这些专业的学生进行金工实习教学过程中应该加入营销6S管理体系和现场质量6S管理体系的实训。我校目前还没有针对非理工科专业开设金工实习教学,但是参考其它高校的教学安排,觉得安排一周时间为宜。利用现代化教学手段,在两天时间内给学生讲授营销6S管理体系和现场质量6S管理体系的相关知识,讲授金工实习的基本理论知识,突出重点与难点,加深学生的感官影响。然后用剩下的三天时间教学生如何操作简单机床和参观先进设备,从而让学生达到对6S管理体系和机械加工过程较深刻的理解。
1.4加强师资队伍建设
金工实习实践教学工作对指导老师的要求较为特殊,建设一支学历、职称与年龄等结构较为合理的师资队伍是金工实习发展的关键。目前我校金工实习指导老师中,高级职称的教师缺乏,中高级技工虽然经验丰富,但是知识面不宽、学历不高、年龄偏大,教学能力和对先进技术的吸收存在不足,满足教学要求有些力不从心,为此学校应加大力引进高学历人才,充实金工实习师资队伍,提高师资队伍的整体素质。
2结束语
1机械类专业工程应用型创新人才的业界需求分析
从机械行业看社会到底需要什么样的人才、需要什么样的知识结构、应该具备什么样的能力?社会和业界应该是最有发言权的。因此高等教育教学改革不能只关注教学本身,而要更多地关注社会发展与业界需求,从而探索教学改革的方向。努力使学生更加接近社会需求,应是教育回报社会共同的追求。结合机械类专业特点进行业界需求分析,深入调查毕业生的生存状况,了解社会机械工程类技术人才的要求,正确把握学校人才培养目标、培养模式和学生知识能力结构与业界需求之间的矛盾,试分析如下:①人才培养目标:高校知识内容非常基础,专业教材知识陈旧、企业要求毕业生具有扎实的广而深的专业知识。②课程体系设置:高校课程设置缺乏创新,有些课程设置较为陈旧,不能满足当前企业需要,尤其缺乏现代设计与制造新技术的内容。③实践实习环节:学校实践和实都流于形式,企业迫切需要学生具有良好的工程意识与持续的创新能力。④素质教育:高校职业道德和敬业精神的培养较少,企业要求毕业生富有责任心,具有踏实、勤恳、虚心和不怕吃苦的职业品德。
根据培养模式与业界需求之间的矛盾进行客观分析,结合机械类专业特点,培养能主动适应区域经济的发展需要的,理论基础扎实,实践能力强,综合素质高的高层次应用型创新人才是社会对机械工程类技术人才的要求。
2机械类专业工程应用型创新人才的培养目标
我国的高等工程教育中重点高校主要培养工程研究型人才,高职类院校培养技能应用型人才,而教学型和地方普通本科院校培养工程应用型人才。应用型本科机械专业重点是培养能在工业生产第一线从事设计、制造、技术开发、应用研究和运行管理等方面具有创新意识的应用型人才,工程应用型人才培养模式应有别于研究型大学的培养模式,强调学用结合,注重培养实际工作能力。
我校机械类专业应用型人才培养目标定位在一线技术工程师。工程师主要使命是“能够帮助改善生命质量、提高工业和个人生产率、进而提升每个人的生活水平”。机械设计制造及其自动化专业培养目标定位:面向21世纪科技进步和社会主义现代化建设需要,培养具有坚实的自然科学、人文社会科学和机电工程基础知识理论,具有较高的综合素质和较强的实践能力,具有创新品质和发展潜力,具备解决工程实际问题能力。在机械行业生产一线从事机电产品设计制造、技术运用与改造、运行管理和经营销售的高级工程应用型技术人才。
3机械类专业工程应用型创新人才的培养模式
为了配合学生的各种能力的培养,构建了课程实践教学体系、实验教学体系、实习实训体系、课外实践体系和社会实践体系,同时完善实践教学的组织、过程管理与考核,培养学生发现、分析、解决工程实际问题的能力,提高学生知识创新和工程应用能力,强化应用型人才能力培养,增强学生的就业适应性。
3.1建立合理的人才培养体系,将工程和创新教育纳入人才培养方案目前我国仍处于工业化的中期,构建创新型国家是可持续发展的重要基础。作为工科专业,应该将工程教育与创新教育列为人才培养的重中之重。在制定人才培养方案上要特别突出工程实践能力和创新能力的培养。工程与创新意识、思维和能力的开发、培养则是教育更本质,更核心的内容。以此为旨建立合理的创新人才培养模式。
加强工程教育与创新教育,对提高人才培养质量异常重要。在工程应用型创新人才培养方案制定时,必须将实践教学与理论教学并重,将理论、实践教学与实际工程背景紧密相连,并坚持科学教育与人文教育相融合的原则,从而使素质教育、工程教育及创新教育始终贯穿于创新人才培养的全过程。
3.2优化课程结构体系,构建面向学生能力培养的理论教学体系根据机械类专业工程应用型人才的知识结构和能力要求,优化基础理论和专业知识,确保专业主干课程的教学,以主干课程为核心,根据能力培养要求,对相关课程知识内容进行整合和优化。为了构建面向学生工程能力和创新能力培养的模块化理论教学体系,课程体系设置的特点表现为:①扎实基础:通过思政课程、数理基础课程、人文素质课程和计算机基础课程加强基础知识和专业基础知识的培养。②拓宽口径:专业基础课程集机械、电子、信息、材料和管理等知识于一体,专业课模块按专业方向设置课程,注重专业的应用能力培养。③明确方向:在专业基础平台上设有机械设计、计算机辅助设计与制造、模具设计与制造、机电一体化四个专业方向供学生选择,使学生方向明确并且学有专长。④注重应用:注重学生交际能力、人文素质、工程意识、道德修养等综合素质的培养,加强专业基础知识和专业知识的实践应用能力和创新能力的培养。
优化课程体系是培养应用型创新人才的重点。着力构建创新人才培养体系,将素质教育、通识教育、基础知识、专业知识、能力培养和个性发展有机结合起来,力求使新的培养方案具有科学性、合理性和前瞻性,树立培养学生勇于开拓、善于创新的教育思想。
3.3构建工程实践教学体系,强化工程实践能力与创新能力培养实践教学是培养学生创新意识和实践能力的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。应用型本科教育中的实践教学的主要目的就是要培养学生的技术应用能力、实际操作能力和技术创新能力。
机械类专业实践教学内容应实现设计与制造、机械与电子、基本理论与工程应用、经典内容与高新技术、单元技术与系统思想、工程技术与管理科学、实践能力与创新素质的融合,构建工程实践教学体系以提高学生从工程的角度综合运用所学知识来解决设计制造问题的能力。实践教学体系主要包括以下五个模块。①基本技能模块包括物理实验、工程制图测绘、工程力学实验、公差配合与技术测量实验、金工实习、计算机应用和外语应用等,培养学生具有基本的理工科素养;②专业技能模块包括、机械设计课程设计、机械制造基础课程设计、电工电子课程设计、电液控综合课程设计等,培养学生具有基本的实践技能;②工程实践模块包括数控技术、CAD/CAM/CAE、先进制造技术等工程实训,培养学生具有较强工程实践能力。④创新设计模块包括创新科技活动、机械设计大赛和毕业设计等,主要培养学生的工程创新思维与技术创新能力。⑤职业资格认证培训模块。根据国家紧缺人才需求状况,开展数控技术、PRO/E、ANSYS、UG、Solidworks和CATIA等职业资格认证培训,提高学生数字化设计与制造的职业技能。
“五模块”的实践教学体系具有高度的科学性和系统性,通过该实践体系使学生能够获得较系统的机械专业相关的理论知识和实践技能,培养和强化学生的专业综合能力、工程实践能力和创新能力。
3.4实现学校与业界深度关联,形成很好的创新教育生态整个国家教育系统是一个大的教育生态系统,一个学校也可以视为一个生态系统,高校所培养的人才很多是直接为业界服务的,通过学校与业界的深度关联来构建良好的工程与创新教育生态。高等学校的教师有义务主动搭建高校与业界深度关联的平台,大学生自身也应该尽可能多地了解一些业界的真实需求。创新的思想源泉都是由业界迫切需求所直接驱动的,与业界人士共同解决企业中的工程实际问题,则更有利于高校师生工程能力和创新能力的锤炼。要想在我国形成很好的创新教育生态,高校应该主动地和业界社会保持良好的关系,应该把业界作为教育生态环境的重要组成部分。[1]
3.5融入新技术,树立信息化和数字化的工程教育观现代的先进设计技术、制造工艺、自动化技术、管理技术和制造生产模式及系统是一个完善的体系和全新的理念,而且已经成为许多企业的生产方式。为了培养真正可持续发展的工程应用型创新人才。应探索在教学中如何融入新技术新工艺,让学生认识宏观的、崭新的设计与制造思想及发展动向。
制造自动化和微细加工技术为代表的加工方式已经成为许多企业的主要生产方式。在教学中,应当实现传统制造业与现代制造技术的知识融合。如在机械类等课程中增加现代制造业的一些基本概念和工程知识。包含有制造自动化技术、微细加工技术、快速成型技术、逆向工程技术、虚拟制造技术、数字化技术以及其它相关技术等。
机械制图课程应引入三维建模方法,企业采用了三维设计与工程分析平台,因此在《机械制图》课程教学中应实现高新技术与经典内容相结合,即应用层(图形CAD、三维建模和多媒体技术)、设计层(虚拟设计、数据库技术、可视化技术和逆向工程)和创新层(智能CAD、专家系统和人机设计)的结合。
随着制造业信息化的发展,计算机辅助设计、制造和工程分析技术已经深入应用于企业实际,因此有必要基于CAD/CAM/CAE数字化新技术进行机械设计、机械原理、机械制造技术等课程的教学改革,使学生获得使用CAD/CAM集成软件工具进行产品设计和制造,培养学生的设计制造的能力、创新能力和解决工程实际问题能力,增强其在现代制造业中的竞争力。
随着工业技术的快速发展,特别是微电子技术的深入推广及应用,微电子制造工程作为一个新兴的人才培养专业涌现并得到了广泛关注。近年来,电子制造业已逐步成为我国的支柱产业之一,已成为全球电子信息产品的主要制造基地,社会对各类高级电子制造工程师需求强劲,微电子组装与封装人才需求迅猛增长,电子制造飞速发展对人才培养模式提出了新的要求。
1 微电子制造工程专业人才培养目标
微电子制造工程人才培养的目标是力求使学生具有微电子工程学、电子组装、电子封装、微电子元件制造、集成电路制造、微焊接互连工程学与基板工程学的基本理论,掌握微电子制造过程的系统设计、工艺设计、系统检测、设备运行与可靠性、可维护性设计、复杂设备的运行与维护等专业知识和技能,可在微电子元器件制造、集成电路制造、微电子封装、电子组装以及印制电路板制造等电子制造服务领域,从事研究、设计、开发、运行保障、生产组织管理及其它工作的具有实践创新能力的工程技术人才。
微电子制造工程人才培养具体应获得以下几方面的知识和能力:(1)较系统的掌握微电子制造工程的技术理论基础,主要包括工程力学、微电子工程学、电路分析基础、电子设备精密机械设计、电子工程材料、微电子元件与半导体制造技术、微电子封装技术、电子组装技术、可测试性、可维护性等;(2)具有较强的实际动手能力,能对复杂的微电子制造设备进行基本的运行操作、调试维护和初步的故障诊断分析;(3)具有本专业必需的设计、制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能;(4)具有较宽的知识面与知识更新能力,了解本技术领域的学科前沿及发展趋势;(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力;(6)具有较强的自学能力和创新意识。
2 微电子制造工程专业人才培养方法
由于微电子制造工程具有的专业跨度大、知识更新快、实践性强等特点,因此,在微电子制造工程人才培养过程中需要打破现有人才培养手段,体现以实践为主体的教学理念,在专业教学体系中引入以创新性试验设计为主、以科研为辅的教育理念,倡导实行以工艺为主线的实践创新教学体系,以理论学习为基础、重点改革试验设计、引入创新性设计试验、引入科研,通过边学习、边设计、边实践、边创新的教育过程,培养学生的系统开发、技术研究与认知能力、创新意识和创造能力,提高其综合素质。
具体说来,从以下方面着手培养学生的能力:(1)在构建微电子制造工程为主线的实践创新教学体系的基础上,引入创新性设计试验,提供创新的氛围,培养创新意识。即在教学过程中,鼓励教师把创新性设计试验引入课堂,通过设置符合学生创新能力培养的试验内容,引导学生进行探索式学习,培养学生的创新意识。(2)设置创新情景,培养创新技能。建设学生创新实验室,为学生科技活动提供实验环境。实验室实行开放式管理方式,学生在一个真实的创新环境中, 充分利用课余时间到实验室进行创新活动。(3)提供多样化的学习方式,培养学生的创新思维。即在专业课程中,教师划定一些范围,支持和鼓励学生通过自学思考提出问题并自行解决问题,有利于发挥学生的想象能力,培养学生的创造性思维。
3 微电子制造工程专业人才培养的教学改革
微电子制造工程是理论性与实践性都很强的一门学科,要求培养的人才必须具有创新精神和实践能力,现有的纯理论式教学方式难以让学生具备实际的操作技能,无法培养出满足企业用人的要求的具有创新精神的优秀人才。因此,微电子制造工程人才培养的教学改革方法具体如下。
(1)创新实践教学体系。
在微电子制造工程的教学体系改革中,包括理论知识和实践教学两大部分内容,以理论学习为基础、同时强调实践教学,实践教学提倡的是以微电子制造工艺为主线的实践创新教学体系。改革的指导思想是:强调就业方向,注重技能培养,强调行业特点,注重企业需求。“教室—— 试验室一体化”、“教学—— 生产一体化”、“教材—— 技术文件一体化”、“教师—— 工程师一体化”的教育理念。
(2)打造面向产业链的知识体系。
微电子制造工程的知识体系科研从“纵向”整合与“横向”整合两个方面精心设计,顺应先进电子制造技术内在要求,在“纵向”上依据电子制造产业链这条主线来设立相关主干课程,主要包括半导体制造技术、微电子封装技术、印制板设计与制造技术、电子工程材料、电子组装技术、电子制造专用设备等,在 “横向”上突破学科界限,为配合“纵向”主线设立相关课程,主要包括微电子可靠性工程、热设计、电磁兼容设计、电路设计等。
(3)突出创新能力培养,把科研引入课堂。
充分结合教师科研项目,有效进行项目分解,将具有一定基础理论及较强实践性的子课题向学生,吸收本专业学生参与科研项目的研究工作,激发学生的科技能力、工程意识和创新能力,从而形成一套有利于培养学生的工程实践能力、技术开发能力、创新精神的教育新机制。
(4)构建校企联合培养环境。
普适人才培养和定制人才培养相结合,在普适人才培养中,学生可充分涉及教师科研项目、校企联合实验室等实践环境,培养出一定普适性的人才,其优点是基础面宽,人才可塑性强;在定制人才培养中,可依托校企联合培养环境,预先签订人才就业意向,根据企业需求,设计人才培养方案。在课程体系中紧密结合企业需求,增加应用性的新课程,拓宽学生的应用知识面;通过整合课程设计系列,强化学生的工程意识和实践能力的培养;通过生产实习与毕业设计环节直接与企业实际课题的结合,加强学生综合运用专业知识解决实际问题的能力。
4 微电子制造工程专业人才培养实践
桂林电子科技大学是我国首先设置该专业的工科高等院校。自2003年专业设置以来,国内外许多知名企业与科研机构纷纷关注,使得本专业在业界享有盛誉,成为桂林电子科技大学的特色专业和优势专业。通过上述培养模式,桂林电子科技大学与国内著名的部分电子制造企业(如纬创资通(中山)有限公司、伟创力电子科技(上海)有限公司)等知名企业建立良好的校企联合培养关系,构建了科泰、VALOR等多个联合实验室,培养的学生理论基础扎实,创新性强, 就业率高,得到了企业的广泛欢迎。
关键词:机械电子工程;深度;广度;复合;多元
一、机械电子工程专业简况和发展态势
机械电子工程专业在20世纪80年代较多地被称为机电一体化,被视为是机械工程和自动化专业的交叉学科,是工程科学中的一个跨学科专业。
机械电子工程专业和我们的日常生活中密切相关,例如安全气囊、防滑刹车系统、复印机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列产品都是运用了机械电子技术的结果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子工程专业的涉足范围,其不局限于机械制造的某个固定方向,涉及该领域所有分支学科。20世纪90年代初期,机械电子工程作为一个独立专业呈现。曾经,机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程,甚至被划分在精密仪器技术专业中。今天,已经有很多大学将其列为独立的专业学科。进入21世纪以来,我国工业发展飞速发展,特别是近些年来我国成为“世界工厂”,制造业迅猛崛起,机电方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、传感与测控、数字化技术、CIPE、CAD/CAM/CAPP一体化等机械工程学科的前沿课日益引起国内产业界和学界重视,目前,我国相关科技成果产业化水平较高,总体研究水平的国际位次有所上升。
机械电子工程专业开设的主要课程有电工与电子技术、机械制图、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、电气控制与PLC、单片机原理与接口技术、数控原理与维修、机电一体化系统设计、先进制造技术导论、微机原理与接口技术、C语言程序设计等计算机应用与程序设计技术、机械设计基础、机械制造工程学、机械CAD/CAM一体化技术、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。实践教学环节有金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。大体上,机械电子工程专业可细分为机械电子系统(传动和模拟技术,机器和设备,机械人技术及其运动系统,传感和执行元件技术,测量技术和图像处理等),微型,超微型机械(微系统技术,微型和精密仪器的功能组,微系统的测量技术等)和生物机械(机器人技术,生物系统,仿生执行技术,控制和设计,控制系统等)。需要注意的是,不同大学的专业设置存在差异,取决于专业的具体方向和培养重点的不同。例如,上海交大的机械电子工程偏向汽车方向、计算机控制和自动化制造和车辆电子系统的控制研究等,比较民用化。浙江大学传统的机械制造很强,在大型机械的设计和控制,尤其是国防,航空领域的项目很多,毕业生很多在研究所工作。华中科技大学的机械电子工程的主要发展方向是机器人和柔性制造等自动化控制的应用,如大型焊接机器人,流水线等等,大多数服务于汽车制造产业和造船工业等,毕业生去向以大型的机械制造企业为主,研究所要少一些。
二、机械电子工程专业的专业特色和培养目标定位
机械电子工程专业专业特色。强调机械动手能力与机电控制能力相结合,侧重于机电控制和数控维修。注意以数控所需各种能力为主线,突出机电控制的专业核心地位,培养会设计、能编程、具有较强的数控机床操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。简言之,机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能,能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才;或培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。能适应机械电子工程专业面临的行业技术创新、科学研究和高等职业教育等方面呈现出的多元复合发展趋势。
三、机械电子工程专业强化本专业大学生素养的应对之策
1.要引导大学生及时了解和把握行业动态。要积极培养其掌握文献检索,资料查询的基本方法,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力;了解本专业学科前沿和发展趋势;2.要对大学生进行专业教育和通识教育,使其成为专业素养精深、综合素质高的复合型人才。一方面,促使其具有本专业领域所必要的专业知识,较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识。具有本专业必需的制图、设计、计算、测试和基本工艺操作等计算机应用能力,对机电一体化产品有一定开发能力;对数控加工技术有较强的编程和操作能力;对大型数控加工设备具有较强的维护能力;了解学科前沿发展趋势;另一方面,除了具有扎实的自然科学基础外,还需促使其具有较好的人文社会科学基础和外语综合运用能力;具有较强的调查研究与决策、组织与管理、口头与文字表达能力,具有独立获得知识、信息处理和创新的基本能力。具有较强的自学能力和创新意识。
【参考文献】
[1]邱自学,姚兴田,王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J]. 机电工程,2005(12)
公元前3000年以前,人类已广泛使用石制和骨制的工具。现代各种复杂精密的机械,都是从古代简单的工具逐步发展而来的。“工欲善其事,必先利其器。”现在让我们细数下被称为机械专业的“七种武器”吧。
拳头也许是最不引人注意的武器,却是最基础、最有效、最直接,也是最可靠的武器。机械工程专业也如此,它是机械专业的基础,是一个以自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、修理各种机械过程中的全部理论和实际问题的应用型专业。机械工程专业的知识可应用于汽车、飞机、空调、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。
独门绝技:工程制图、AutoCAD辅助设计、机械制图、机械原理。
霸王,力拔山兮气盖世。枪,百兵之祖是为枪。机械设计制造及其自动化专业作为机械制造的始祖,其学生主要学习机械设计与制造的基础理论,以及微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识,掌握进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力,今后可在科研单位从事本专业的研究工作,或是在各类机械制造行业从事产品的设计与开发、生产组织管理等工作,抑或在高校从事教学科研工作。
独门绝技:电工技术、机械工程控制基础、机械设计、电子技术、机械加工工艺、液压与气动技术、检测技术、数控技术。
多情环为什么叫多情环?因为这双环无论套住什么,立刻就紧紧地缠住,绝不会再脱手,就好像是个多情的女子一样。材料成型及控制工程专业也是如此多情。它是材料科学、成型工艺及自动控制技术等多个学科交叉而成的综合学科,培养的是具有材料成型加工基础理论与应用能力,今后可从事设计制造、科学研究、材料成型设备与模具设计开发、生产运行管理等工作的工程技术人才。本专业设有两个专业方向,分别为金属成型及模具方向和塑料成型及模具方向。
独门绝技:工程图学、工程材料、弹塑性力学、材料成型技术基础、热加工工艺基础。
孔雀翎作为一种暗器,特点是小、精、准,这与机械电子工程专业所培养的目标是一致的。该专业的毕业生需具备仪器设计、制造、测量、控制方面的基础知识与应用能力,能在测控技术、电子信息技术、自动化仪表、智能设备、计算机应用等方面从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。
独门绝技:机电装备设计、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用、机电传动控制、数字化设计与制造技术。
碧玉刀白银吞口、黑鳖皮鞘,镶着七颗翡翠,说是武器,不如说是一件艺术品,这正好符合工业设计这个偏艺术类的专业的特点。工业设计分为两部分:一部分属于机械类的工业设计专业,一部分属于艺术类的产品设计专业。机械类工业设计主要学习机械设计的基础理论与知识,如结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与环境等;艺术类的产品设计专业主要学习造型设计原理,以处理好各种产品的造型与色彩、形式与外观的关系为主。该专业的毕业生能在企事业单位、专业设计部门、科研单位从事工业产品造型设计、视觉传达设计、环境设计、教学、科研等工作。
独门绝技:设计概论、设计图学、工业设计机械基础、设计材料与工艺、工业设计概论、工业设计史、模型设计与制作、计算机辅助平面设计、计算机辅助工业设计。
离别钩是一柄特殊的钩,既不像刀,也不像剑,前锋虽然弯曲如钩,却又不是钩。过程装备与控制工程专业正是如此,名字像机械专业又不同于传统的机械专业,其前身是化工机械专业。该专业培养的是具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识,能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等领域,从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面的高级工程技术人才。
独门绝技:化工原理、过程流体机械、过程设备设计、工程热力学、过程装备腐蚀与防护、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程。