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針對沈陽工程學院的行業背景，以制造業和電力行業為對象、工程技術為支撐，培養富有責任心、主動性和創造力的，適應能力、溝通能力和解決制造領域復雜問題能力強，能將現代制造工程技術、系統工程理論、管理和信息化技術相結合，初步形成基于工程集成的工業工程人才培養課程體系。在整體框架基礎上，形成了以工程集成為核心的課程程體系，公共基礎課有高等數學(一)和大學英語(一);專業基礎課有管理學、工程經濟學、管理信息系統、生產工程基礎四門;專業課有工業工程基礎、生產管理、人因工程、質量管理四門;工程技術有CAD制圖、工程力學、生產工程基礎、機床電氣控制、電力工程五門;形成了管理工程、工業工程、機械工程為基礎的工程集成課程體系。主要實踐環節有工業工程基礎實驗、生產工程基礎課程設計、人因工程實訓、物流工程課程設計和畢業設計(論文)，突出了理論和工程實踐相結合。并在選修模塊中形成了制造企業運營管理方向和電力企業運營管理方向兩個模塊，進一步促進和加深工程實踐能力培養，將工程能力培養與就業相結合。

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（2）實踐教學體系缺乏先進性、實用性、創新性和有效性，主要由于實驗、實習條件限制，很多實踐教學內容脫離科技發展和行業的實際需要，缺乏應用性。

（3）教學模式單一。傳統的實驗形式和教學方式忽視了學生在能力和個性化方面的差異，學生被動地接受教師預先設定好的方案，按步驟進行，未能很好地調動學生的積極主動性，因而學生缺乏主動參與的熱情。

（4）實驗多以演示性、驗證性為主，缺少綜合性、創新性、設計性和開放性實驗，不利于學生的動手能力、綜合應用能力和創造力的培養。

（5）考核形式單一，缺乏全面科學的考評方法。

（6）課程設計與實際聯系不夠。大部分課程設計都在校內進行，沒有結合企業生產現場，學生在綜合分析、解決問題的能力上存在明顯欠缺。

（7）生產實習幾乎就是一種形式，效果較差。各高校招生規模的擴大，實習學生的人數增多，生產實習一般采取集中模式，企業參與程度低，學生主動性差，實習缺乏深度，流于形式。

2IE實踐教學體系的設計

H針對攀枝花學院工業工程培養目標要求結合以上設計思想和原則，并充分考慮工業工程專業的工程實踐性，培養的學生要服務于社會，解決工程實際問題出發，設計出了工業工程實踐教學體系框圖。

（1）認識實習，認識實習是針對大一、大二學生，實習一周時間，讓學生對企業產、供、銷、質管、技術等多方面有個初步的感性認識，所選擇的企業可以包含管理規范和不規范的企業，以便學生對比，增強認識，激發學生求知欲和對專業的興趣，為后續課程提供學習背景。

（2）金工實習。金工實習是學生實際操作機床、加工簡單產品從而了解產品生產過程的實踐教學環節，一般集中實習3-4周，在校內實習工廠完成。主要涉及車、銑、刨、磨、鉗、數控加工等工種，讓學生根據自行設計的零件，編制加工工藝并完成產品的加工，以培養學生實際動手能力和工程能力。

（3）實驗教學。實驗教學是IE專業人才培養的重要組成部分，是加深對理論知識理解的不可或缺的環節，通過驗證型、綜合性、設計性等實驗項目，提高學生理論聯系實際的能力以及工程分析與設計的能力。另外，為了培養學生自主創新能力，開放實驗室，讓學生自主進行開放性實驗。

（4）課程設計。課程設計是學生在掌握所學課程的基本理論、基礎知識后，綜合運用課程理論知識完成設計要求，培養學生理論聯系實際的設計思想，訓練學生綜合運用專業基礎課程、專業課程的理論知識，結合生產實際完成與工業工程相關的課題的設計能力。攀枝花學院IE專業課程設計通常采用集中的方式，由指導教師擬定題目，主要有基礎工業工程課程設計、人因工程課程設計、物流與設施規劃課程設計等，分別針對工業工程專業主干專業課進行實訓，一般和對應課程教學同步進行，放到課程結束后，兩周時間內完成。同時還有專業綜合課程設計，主要強化專業各課程知識的掌握，對各課程的有機聯系與應用加深理解，培養學生的系統設計能力與綜合應用知識解決工程問題的能力。

（5）生產實習。學生在學完全部公共基礎課、專業基礎課和部分專業方向課程之后，安排在大三暑假，進行為期兩周的集中生產實習。學生把在校內所學的理論識與生產實踐相合，了解和掌握現場的生產和管理過程，學習現有的生產和管理經驗，驗證和鞏固已學知識，從而增強學生學習的自信心、主動性和積極性，為后續專業課程的學習打下基礎。

（6）學科競賽。組織和指導學生參與課外競賽，通常競賽有校內的、省級的和國家級的，使學生從低級逐漸向高級過渡，并從被動參與到主動參與再到勇于參與。通過參賽，提高學生實際動手能力、策劃能力、協調組織能力、知識掌握與運用能力，讓學生在工業工程實踐中獲得體驗，提高綜合素質。

（7）畢業實習。畢業實習是實踐教學過程中的重要一環，以課堂理論教學為基礎，結合自己的畢業設計題目，到生產科研一線去了解并熟悉畢業設計課題的技術要求，為撰寫畢業論文收集相關資料，為畢業設計以及畢業后從事專業技術工作和繼續深造打下基礎。

（8）畢業設計。畢業設計是全面培養、綜合訓練工業工程專業本科學生的重要環節，也是本科教育體系的最后一個環節。畢業設計題目一般采取教師擬題、學生自主選題和學生結合工作到企業尋找課題的方法；通過畢業設計，著重培養學生運用工業工程基本理論、技術、方法，解決工程實踐問題的能力，以及查閱和運用文獻資料的能力，獨立分析與思考能力等，為學生將來走上工作崗位，獨立、順利完成所承擔的工作任務奠定基礎。

3實踐教學實施的保障措施

3.1與實踐教學配套的軟、硬件建設IE實踐教學體系的構建，除了要構建實踐體系結構框架，還包含與之配套的軟、硬件建設。硬件建設主要包括校內基礎實驗室、專業實驗室以及校外實習基地等建設。軟件建設主要是指實踐教學師資隊伍建設、實踐教學模式和方法的改革與創新、實踐教學管理保障機制與評價體系建設等。自從學院開辦該專業后，學校在實踐教學軟硬件建設方面做了大量工作。建立了人因工程實驗室、IE綜合實驗室等，利用校外實習基地開展專業實習，成效顯著；軟件建設方面，制定并完善了各實踐教學環節的教學大綱、課程設計與畢業設計規范、專業實習管理方法等。軟硬件建設相互依存，硬件是基礎，軟件是提升質量的保障。

3.2完善實踐教學考核方法實踐教學考核重點要放在技能水平上，以盡可能科學、全面、真實地反映教與學雙方的水平和效果，取消過去主要以實驗報告和實習報告來考核的方式，采取科學的考核方法?？己藘热莩藢嶒瀳蟾婊驅嵙晥蟾妫€要包括實際操作和答辯等內容。如生產實習的成績評價方式以企業考評為主、學生自評與教師評價相結合的綜合評價方式，考核的內容包括實習報告、答辯，每個團隊的總成績是各環節的加權成績，個人成績按貢獻大小決定。

3.3加強實驗師資隊伍建設實驗師資隊伍的建設要采取引進加自主培養相結合的方式。一方面，積極引進既懂實驗技術又懂工程技術的人才；另一方面，對現有的教師通過到相關企業培訓的方式來建設“雙師型”教師隊伍。要求每個專業教師帶實驗課、課程設計、實習、畢業設計等環節，并有計劃地安排老師到企業生產一線鍛煉等方式來提高教師的實踐應用能力。

3.4建立IE實踐教學資源庫和網絡教學平臺搭建IE專業的實踐教學平臺，把IE專業實驗教學、生產實習、課程綜合訓練、課程設計、畢業設計、課外實踐等建成教學資源庫。該資源庫主要包括實踐教學平臺和相關視頻課件等，教學平臺以教學資源庫為基礎，將實踐教學案例進行提煉，方便學生隨時隨地上網自主學習和交流。

3.5開發多個綜合性、設計性、開放性實驗項目開發出多個聯系多門課程知識的綜合性、設計性、開放性實驗項目，使各課程的實驗形成完整的體系，使學生能更好地理解生產的系統性和各門專業課的內在聯系，且能激發學生做實驗的積極性，從而提高學生分析問題并解決實際問題的能力，以及創新創造能力。

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2管徑

當輸送流體量一定時，管徑選擇的大小直接影響著經濟合理性。管徑小，介質流速高，管路壓力降會相應增大，空壓機的運行費用就會增加;管徑大，空壓機運行費用就會減少，但是管路初期投資費用就會增加。因此，為達到合理經濟，設計者必須選擇合理的管徑。管路沿程壓降是管徑考慮的最重要因素，確定方法就是根據管路流量及允許壓降來確定管徑，也可以根據管徑和管路流量來驗算壓降是否符合設計要求。確定管徑時應根據工藝設備運行時可能出現的最大流量和允許的最大壓降雙重因素來計算。工程上管徑一般可根據經濟流速來確定，低壓壓縮空氣輸氣干管一般經濟流速取8m/s～12m/s。當與空壓站距離近時，設計流速可以適當放大。當距離空壓站遠時相反，可以適當減小流速，增加管徑。表2為國際上使用的壓縮空氣流速，表3為國內推薦的壓縮空氣流速，可供設計者參考。

3坡度與放水

壓縮空氣管道初期投入運行過程中，或是空壓站氣體處理不徹底，或是航空工廠非連續運行時外界含濕量大的空氣侵入管網都會造成管道內積水，壓縮空氣管道中的積水如果不排除，一方面會加快管道的腐蝕，減少管道的使用壽命，更重要的是會降低壓縮空氣的品質，影響工藝設備的使用安全，造成產品的不合格。為了不影響末端設備的安全使用，及時恰當的放水很有必要。《壓縮空氣站設計規范》明確規定“設有坡度的管道其坡度不宜小于0．002”。在航空工業工程設計中，一般設計時管道都有坡度，但在很多情況下，往往留給管道敷設的空間很有限，很多情況下需要和別的專業管道共支架敷設。這時如果設計時只考慮有坡度時的放水，而沒考慮現場施工的難度，結果就是現場很多情況都沒按圖施工，沒達到設計需要的坡度，這也為以后氣體品質埋下隱患。鑒于此，如果經壓縮空氣站處理的壓縮空氣壓力露點溫度比周圍環境溫度低，在沿程管道中不會有水分析出，對以上共支架壓縮空氣管道，宜采用無坡度安裝方式。但在具體設計時，為了增加吹掃效果，以及避免平時運行時可能侵入的水分，還需考慮如下兩個因素:1)壓縮空氣沿程適當設置一些放水管，放水管上應設集水器;2)當管道為環狀布置時［3］，為提升管道吹掃效果應采用三通彎頭等。這是因為當管路采用環狀布置時，如果用普通彎頭，會存在水壓試驗放水后吹掃不徹底、效果差的問題。

4布置方式

壓縮空氣管網壓力高，泄露點多，泄漏量大，合理的布置方式直接決定著節能減耗，下面介紹布置過程應注意的主要幾個地方:1)廠房內壓縮空氣管道布置形式一般為樹形和環狀形，考慮到廠房后期可能增加生產線，此時可能會造成某一支路氣量不足，建議盡量采用環狀形布置，方便以后改擴建。2)壓縮空氣干管應當避免出現銳角拐彎，壓縮空氣支管與干管應采用“鵝頸”形連接方式，避免主管路中冷凝物直接進入支管路中。在分支管路末端低處設排污口，方便管路中污物排放。3)為了降低局部阻力，盡量選擇局部阻力系數小的管路附件和閥門［4］，常開的閥門盡量選擇閘閥等局部阻力小的閥門，彎頭盡量選擇彎曲半徑大的機制彎頭。4)如果廠房面積很大，管路很長，閥門彎頭多，尤其又是三班制企業，在中班和深夜時，用戶用氣量大大減少，管網壓降也相應變小，如果采用樹枝狀風管，不僅壓降大，而且漏泄量也大。此時可以改為輻射狀管網，在空壓站內設置分氣缸，這樣就可以根據用戶生產工藝的需求，調節供氣壓力和流量，既避免了非用氣車間的漏泄，又可方便調節空壓機的運行工況。

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二、我國企業工業工程的發展策略及趨勢

（一）工業工程的發展策略

1.革新觀念和認知。進一步加強對工業工程知識的理解與深入，需擴展渠道實現工業工程知識的傳播與認識，以互聯網、電視、報刊等為載體，讓工業工程知識被大眾所熟知；開展宣講會、設培訓班，加強企業中高層領導對于工業工程內容的培訓教育；進一步擴展年會功能，在年會上總結工業工程所達成效，對有關人員進行嘉獎；加強國際間的交流與合作，引進國外先進知識理論經驗，取其精華，去其糟粕，化為己用。要以工業工程知識的宣傳教育以及推廣工作為首要任務，有關工業工程學會以及理論界要充分發揮其積極作用，加以引導。

2.創新專業人才培養方式。通過高校教育積極培養工業工程人才，就目前形勢而言，正值經濟高速發展階段，但我國高校的教育模式并為適應這一發展需求，并未跟上企業對于工業工程人才需求的急劇增長。有關數據顯示，至2000年我國工業工程人才僅僅被分配到廣東、北京、上海等經濟發達地區，而內蒙古、哈爾濱等近十個省份并未進入一個工業工程專業學生。自從中國加入世界貿易組織以來，中外合資企業就工業工程人才需求這一方面呈急劇增長模式，如若國家未能盡快改變這一局面，中國將持續處于落后狀態，在人才方面輸在起跑線。

3.整體化規劃和設計。企業要全面實施從規劃、設計、診斷至改造等各個環節的整個過程的發展模塊，優化從資本、業務到組織視圖等各個環節的全面整改方案。在當前瞬息萬變的市場、經濟、社會環境中企業自身系統必須據其隨時進行整改，協調系統目標、功能形態、輸出與輸入功能，根據科學方式進行企業改造而不盲目隨意跟進、照本宣科，讓企業進入良性發展。

（二）工業工程的發展趨勢

1.引入外來技術，加強實踐學習和創新能力。積極加強與國外交流與合作，引進其先進生產技術和理念，優勢互補，互惠互利。此外，還要推動本土化進程，進一步提高工業工程的實用效率。國內外的互動學習不僅包含學術界的交流與合作，還包含學術界和企業之間的交流與合作。通過和國際擁有先進水平的優質企業之間的不間斷的交流合作，企業自身的管理水平得到飛速提高，實現企業質的飛躍，使企業效益得到空前發展。

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（2）設計變更較多。

由于鋼鐵行業已產能過剩，目前冶金工業工程改造、大修、維修居多，設計上，新舊交接的位置、尺寸較難準確把握；新舊接合的整體功能滿足上也容易出現問題，有的尺寸視施工時的現場情況臨時定，因功能無法滿足，現場變更設計等情況也較多。

2冶金工業工程造價管理的主要特征

2.1預、結算的計價依據多樣化

通常情況下，工程預算、結算的計價依據為各省市在全統定額基礎上編制的《消耗量定額》，而冶金工業工程的行業特殊性及存在大量大修、維修的工程內容，在《消耗量定額》上很多找不到子目可套用，須結合使用《冶金工業建設工程預算定額》、《鋼鐵企業檢修工程預算定額》、《電力建設工程預算定額》以及企業自編定額。特別是小的改造項目、檢修、維修性質的項目，需自編定額或單獨議價定價。如：土建工程中的清除淤泥、鑿墻洞、基礎拆除、凝固性水渣鑿除等。

2.2概算估算不準，預算偏差大

在施工過程中，工程不可預見的情況較多發生、非正常的施工條件下施工等產生的費用變化是在概算估算階段無法準確估計的，加之施工過程中產生的設計變更費用上的增減也難以在預算時準確計算。

2.3結算審核爭議多

（1）由于《冶金工業建設工程預算定額》、《鋼鐵企業檢修工程預算定額》的修訂工作存在滯后性，有的新工藝、新方法在定額子目中不能及時體現，結算編制與審核時只能找接近的參考套用，不同人對定額的理解不同，加之對施工過程了解的程度不同，在定額的套用上往往達不成一致的合理意見。

（2）多種定額同時使用，有的分部分項工程在不同的定額中均有合適的可套用，承、發包方站的角度不同，認可的子目也不同。

2.4招投標標文、合同計價依據

冶金工業工程招標文件與合同需要結合不同的工程特點區別對待，并考慮多樣化。固定總價合同均產生包干工作內容外增加費用、定額計價與部分固定單價包干相結合、一份合同同時套用四五種定額等是冶金工業工程合同中常見的特色。此外，定期分析、編制容易引起爭議的分部分項工程定額子目是造價部門的重要管理工作。

3控制冶金工業工程造價控制措施

3.1將預算的加強與創新獎勵機制相結合，建立改善提案機制，有效控制投資

建立并完善工程造價的提案機制，主要目的為通過創新獎勵機制，有效激發企業員工工作的積極性和創造性，使其開動腦筋，不斷改進施工措施，優化項目設計方案，以實現節省投資、提高工程質量和縮短施工周期的密度，同時保證施工的安全。通過對比不同的施工預算方案，選擇最優的造價方案，以實現有效控制工程投資的目的。比如在優化是工程設計和工程施工組織方案時，主要以節約基建技術改造，或者增加投資費用，通過改善獎勵方案，實施正面激勵。在方案實施之后，改善成果，采用兩重遞進式來獎勵員工。

3.2嚴格控制工程全過程管理

施工全過程造價管理有如下意義：

（1）提高結算審核質量與效率。

表現三個方面：①承包方有的造價管理薄弱，預算員素質及水平不夠，結算編制質量差，業主主動事前提醒合同執行的注意事項，指導簽證辦理，可提高結算提交速度及結算編制質量。比如維修工程因項目小利潤低，有實力的承包商不愿承接，小的承包商往往無專職預算員，有的為施工員兼職，簽證的表達、結算編制非常不規范，在結算審核環節無法順利完成合同履行。通過結合造價要求來規范簽證，在施工過程中，業主施工代表及承包人施工代表才能夠及時辦理有質量的簽證。②指導施工詳圖的繪制，結合造價要求與施工管理部門共同制定具體的繪圖標準與要求，使之標準化、規范化，確保造價審核的順利進行。③對每一簽訂合同的承包人做事前告知工作，把業主的結算習慣、結算程序、工程施工過程中可遇見的特殊情況等整理成專門的資料，與承包人進行詳細交底。

（2）了解施工情況，提高定額套用的準確性。

很多定額爭議的解決是建立在熟悉施工情況的基礎上的，只有熟悉施工情況，才能分析子目的消耗量與工作內容是否相對吻合。有利于制定更為準確的企業定額。在了解熟悉施工情況的基礎上，結合造價審定結果，對每一工程進行造價分析，從而制定出企業定額。

（3）彌補設計缺陷，及時完善結算資料。

設計缺陷在趕工期趕進度的工程項目中時常發生，如：鋼結構圖紙設計不完整表現之一為只是簡單的示意、不畫結點板，這些都不利于檔案資料保存的完整性以及結算依據的有效性和充分性。造價人員的跟進可及時提出要求，確保及時完成施工詳圖的設計。許多檢修性質的工程設計圖中也往往只標注：具置、尺寸現場定。如未在施工過程中及時補畫或不畫詳圖，事后彌補將造成很大的困難。工程概算階段的投資控制，根據施工圖紙來確定工程量，并套用施工合同確定的工程定額、取費等，按照國家規定的材料價格、設備同比價格作為主要的控制依據。在施工過程中，施工單位應按照施工圖來編制預算方案，報審預算方案。根據所編制和制定的設備材料報表，嚴格控制設備材料的價格。同時，在施工現場的控制中，根據實際情況的變化，比如生產需要、設計變更或者設備的修配改等情況，及時補充費用，嚴格控制措施費用。

3.3工程決算階段的造價控制

冶金工程的決算是指對實際工程量的最終確定。而決算造價是否真實、是否能夠真實反映工程量，對工程投資的影響是決定性的。而工程量的決算程序包括：在工程竣工驗收合格之后，施工單位應按照施工中的設計變更、工程聯系單和現場簽證等，按照工程定額、招標文件和工程量清單等進行匯總，從而形成冶金工程的決算書，進行初審。在工程開工之前，按照施工圖紙來編制施工圖預算，在施工過程中如果出現設計修改、補充或者設計變更，則應根據雙方合同中的變化條款，重新確定預算，并共同協商確定，批復之后完成決算。在這一階段，控制的重點有以下幾個方面：①嚴格檢查施工單位的工程決算書是否真實、是否有效等；②嚴格檢查竣工圖紙中的設計變更與工程聯系單內容是否完全符合；③在檢查過程中，如果出現設計變更，明確是否有聯系單。在施工過程中，及時聯系單位監理單位確認，在決算時，重點審查該部分內容，防止費用的增加；④嚴格檢查工程量的變更能夠根據合同、附件執行到位。

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（2）理論和實踐的脫節問題：應用型工業工程人才培養模式強調將實踐融入到整個專業教學過程中，運籌學是數學背景較強的課程，涉及到很多繁瑣、抽象的理論推導，如果這部分內容講得太細，就會忽略運籌學多學科的橫向交叉聯系和運用運籌學解決實際問題的能力，導致理論和實踐相脫節的問題。

（3）相關課程之前的聯系不夠緊密：近機類工業工程專業設立在機械工程系，以機械工程技術為背景增加管理知識，強調制造工程相關技術和理論在制造業領域內的應用。運籌學課程作為一門專業基礎課，在整個課程體系中應具有承前（機械類背景知識）和啟后（專業知識的綜合運用）的作用，而目前，這種作用尚不明顯。針對上述問題，本文對學習情境體系架構、案例應用模式等方面進行研究，探索提高學生實踐能力的課程內容設置和教學方法的改革措施。

二實踐導向型運籌學課程體系架構設計

1近機類工業工程專業運籌學課程需求

從專業背景方面看，近機類工業工程專業通過大量的機械平臺專業基礎課如：畫法幾何與機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、互換性與測量技術、金屬工藝學、電工電子技術等，使學生掌握扎實的機械設計制造基礎知識。在此基礎上，設置管理類課程如：基礎工業工程、人因工程、管理信息系統、生產計劃與控制、質量管理與控制、工程經濟學、財務管理、物流設施規劃、物流設備自動化、物流管理等，使學生具備制造系統的設計與優化、工程技術經濟分析與生產組織管理等基本能力。從就業需求方面看，對近機類工業工程專業培養出來的畢業生的需求大多來自機械制造企業。有了這樣的區別，就使得近機類工業工程專業的運籌學與其他管理類專業的相關課程從教學目標、教學內容、教學方法等方面都應有很大的不同。

2實踐導向型工業工程專業情境化

運籌學課程體系架構實踐導向模式的教學理論認為,知識是學習者主動構建的,教學應以學習者為中心,但由于每個學習者之間存在著很大的差別,因此它主張情境化教學并強調知識的表征與多樣化的情境相關聯,以及根據不同情境來組織課程等。目前，國內外很多高校院校工業工程專業都在積極應用實踐導向模式，例如浙江工業大學提出了基于制造業的工業工程專業教學體系，西安電子科技大學針對學生了解現代制造企業生產、物流等設施的布局的需求構建了工業工程專業情景教學平臺。吉林大學提出了職業生涯規劃導向型人才培養模式。這些研究和實踐在教學體系和實踐環節方面取得了一些成果。在工業工程專業運籌學教學改革方面，現有研究和實踐主要集中在減少數學推導、增加案例分析、正確引導學生主動學習等方面，缺少針對近機類工業工程專業的特殊專業背景和就業需求的運籌學的實踐導向教學模式的研究,特別是解決運籌學作為一門專業平臺必修課與后續專業課和實踐環節的銜接方面的嘗試還未見報道。而實踐導向教學模式不僅需要課程體系中的各種實踐環節的支持，更重要的是像運籌學這樣的專業教育平臺課對實踐環節的支持。為了滿足近機類工業工程專業學生對運籌學課程的學習需求，本文在分析近機類工業工程專業學生基礎課程結構及其對運籌學課程的支持內容，以及后續應用課程（實踐環節）對運籌學課程的需求的基礎上，應用實踐導向理論，提出實踐導向型的工業工程專業情境化運籌學課程體系架構。該體系結構采用“引例-模型-算法-應用”一體化教學模式進行教學內容的闡述，其中：引例過程：充分利用基礎課程及其對運籌學課程的支持，如高等數學中的函數與極限、導數與微分及其應用、定積分及其應用、向量代數、多元函數、微分方程等知識；概率與數理統計中的基本概念、隨機變量及其分布、隨機變量的數字特征、抽樣分布、參數估計、假設檢驗、方差分析、回歸分析等知識；線性代數中的行列式、矩陣運算、矩陣初等變換與線性方程組、向量組的線性相關性、相似矩陣及二次型、線性空間與線性變換等知識；以及學生在金工實習、理論力學、材料力學等機械類基礎課程中接觸過的工程示例，將這些基礎課程中涉及的知識和問題以引例的形式加入到課程教學中去。通過例舉學生在基礎課程中學習過的背景知識，引導學生加強對已經學過的相關基礎數學知識及其應用問題的溫習，盡量提高續前課程的利用率，避免重新學習老知識，減少學生學習的心理負擔。

模型和算法過程：由引例歸納、引出問題的數學/邏輯等抽象描述，將學生易于理解的工程實際問題歸結為運籌學和系統工程典型問題，提出該問題的建模相關的理論、方法和過程，建立系統模型。通過用基礎知識求解和運籌學算法在求解范圍和能力等方面的對比，增強學生對學習運籌學算法的興趣。在教學內容的優選與設計的過程中，根據各主要運籌學分支和系統工程理論體系中與基礎知識的結合程度，以及對應用課程（實踐環節）的支撐程度進行課程內容的重構和設計，形成以系統思維、系統建模與仿真、系統分析與規劃、系統預測、系統評價決策和系統優化幾大主題為中心的相關理論、方法等組成的全新運籌學課程知識體系結構。其中系統思維重點進行霍爾三維結構、定量化方法、以重構為重點的分析-重構法等方面的訓練；系統建模與仿真主要內容包括數學模型、邏輯模型、模擬模型、系統動力學模擬技術及隨機模擬技術；系統分析與規劃內容包括線性規劃、非線性規劃、動態規劃、網絡計劃技術及隨機服務系統分析等；系統預測包括定性預測方法、線性回歸預測、時間序列預測及判別分析預測等；系統評價決策包括九級評分法、系統綜合評價法、層次分析法、風險決策及不確定性決策；系統優化包括線性系統最優化方法、非線性系統最優化方法、隨機服務系統費用優化及網絡最優化方法等。應用過程：充分考慮應用課程及其對運籌學課程的需求，從相關的制造過程、管理過程等實際問題的層面出發，以案例應用的形式引導學生以實踐為導向進行相關模型和算法的推廣練習。相關需求包括后續課程中：生產計劃與控制中的需求預測、生產計劃編制等，設施規劃與物流分析中的設施選址問題、選址評價等，工程經濟學中的多方案經濟評價、風險分析、設備更新分析等；以及實踐環節中：機械設計課程設計中的優化設計、工業工程實習中的工作分析與評價等。

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生產與物流管理各領域都存在大量優化問題，求解優化問題最有效方法是建立運籌優化模型來求解，而目前相關的課程與教材很少使用這種方法，即使采用這種方法也只是泛泛而談，只給出一個粗略的模型，并沒有寫出詳細的建模思路、布置以及編程求解的方法。因此，本研究把這一點作為主要抓手，主要工作是基于運籌優化技術（主要在運籌學課程里面講述）對生產與物流管理各領域關鍵問題的教學環節進行改革，具體改革內容主要包括：（1）分析生產與物流類課程群內各門課程的重要內容模塊，在課程群的宏觀層面理清各重要內容模塊之間的內在聯系，精簡各門課程的冗余內容，調整側重點的分布，并從各門課程中提煉出生產過程管理各領域的一系列有一定關聯性的典型問題。（2）篩選生產過程管理的若干典型問題，根據學生的接受能力對其進行合理化的抽象，根據實際情況確定復雜程度適中的考慮因素和限制條件，并選擇合適的運籌學模型（整數規劃、0-1規劃、目標規劃、動態規劃或二次規劃等數學規劃模型）對典型問題進行建模。（3）基于以上運籌優化模型，根據學生的實際情況構造情景引導式的教學案例和上機實驗指導書，循序漸進地引導學生學習運籌優化模型的設計理論及其建模過程，引導學生透過這些模型理解生產過程管理問題的本質，并通過采用運籌優化軟件求解模型來獲得生產過程管理問題的最優解決方案。（4）通過行業應用案例加深學生對問題與方法的理解，設計開放式的綜合作業，鼓勵學生選擇生產過程管理的實際問題，綜合運用本研究提出的方法進行建模并編程求解，鞏固教學改革的效果。生產與物流類課程群教學的改革目標是：（1）研究生產與物流類課程群內各課程之間的融合方法與機制，促進課程之間的交叉滲透，以生產過程管理系列典型問題的定量最優化模型為范例進一步完善運籌優化技能的培養體系。（2）通過生產過程管理系列典型問題的教學方法改革來培養學生運用運籌優化技術求解最優方案的能力，包括運籌優化模型的選擇能力、建模技巧與建模能力、求解能力和分析能力。（3）調整生產與物流類課程群理論環節和實踐環節的層次結構與比例關系，培養學生運用主流商用運籌優化軟件（比如ILOGOPL或Xpress）求解生產過程管理典型問題的運籌優化模型的能力，通過上機實驗培養集合化思維方式和編程求解實際專業問題的能力。（4）使學生全面掌握生產與物流類課程知識點之間的邏輯關系，增強理論聯系實際的能力，為達到培養復合應用型人才的目標探索新途徑。

3實施方案

本研究主要依托生產與物流類課程群的核心教學環節，結合畢業設計等教學環節，沿用理論分析、模型提煉與編程實驗相結合的方法展開研究。實施方案主要分為以下幾個階段：

3.1理清生產與物流類課程群各課程的重點問題之間的層次結構和邏輯關系。

生產與物流類課程群各課程以運籌學為基礎，其他課程都有部分內容與運籌學相關，而這些課程相互之間又有或多或少的聯系。因此，有必要分析生產與物流類課程群各課程之間的具體聯系，找出課程之間重復部分的內容，理清各課程的各部分重要內容之間的層次結構和緊密關系，對各課程的教學重點重新進行系統的規劃、調整。

3.2提煉生產與物流管理各領域的典型問題并建立運籌優化模型。

總結生產與物流管理相關專業課程中所涉及的重要生產過程管理問題（如圖2所示），把它們分門別類，劃分其知識層次、學習階段，并提煉其本質的運籌優化問題，再根據運籌優化問題的特點選擇最合適的運籌優化模型進行建模。以物流與設施規劃教學為例，選擇物流流程優化、基于作業單位相互關系的生產設施布局這兩類核心問題進行抽象建模，改革教學方法。物流流程優化采用線圖、多產品工藝過程圖、從至表等圖表化工具進行描述，優化的本質目標都是對不同工序、設備的順序進行安排，其實質是運籌學的排序問題；因此借助定量的運籌學數學規劃模型對這類問題進行抽象并建模描述?；谧鳂I單位相互關系的生產設施布局包括基于物流量的生產設施布局、基于非物流關系的生產設施布局以及基于綜合關系的生產設施布局等典型問題，其本質是對多個作業單位在給定范圍內進行布局，安排它們的位置，使整個系統的物流成本最小化或者密切關系程度高的作業單位之間的距離盡量縮小。這類問題的實質是運籌學的二次分配問題，因此借助運籌學的二次規劃模型對其進行抽象并建模描述。把生產與物流管理相關問題轉化為定量模型，這是一個從文字語義描述到數學公式的轉化過程，此環節是教學的重點，也是解決問題的基礎。在教學設計中注重針對問題的具體形式選擇合適的規劃模型表示形式進行建模（包括定義變量、構造約束和目標函數等環節），避免選擇太難太復雜的規劃模型導致學生有心理負擔，喪失學習興趣。

3.3運用運籌優化軟件求解典型問題所對應的模型，積累教學案例與實驗素材。

由于建立的模型通常規模不小，因此需要使用專業軟件求解。選擇OPL專業運籌優化軟件來求解模型。運籌優化軟件編程是從數學模型到專業的計算機程序代碼的轉化過程。商用運籌優化軟件的建模語言是解釋性、描述性語言，雖然它們的語法沒有C++等高級語言復雜，但是其編程邏輯比較獨特，采用集合化編程思維，因此在設計教案時要突出這一點，刻意培養學生“集合化”的編程思維方式和使用習慣。結合生產與物流管理典型問題的圖文描述、運籌優化模型、程序及運行結果綜合編制理論教學與實驗教學案例。與常用高級語言編程相比，運籌優化軟件編程的一個顯著特點是采用集合化運算。集合化運算對學生而言是一種全新的編程方式，因此應充分利用軟件使用手冊的例子并有針對性地設計例子引導學生循序漸進地適應集合化運算的思維方式和編程方式。集合化運算是商用優化軟件解決大規模優化問題的技術手段，因此學習時要習慣用集合的思想來定義數據、變量和約束。統籌考慮整個模型的所有組成部分，定義若干個底層的基本集合，其他集合均由這些基本集合運算、衍生得到，再利用這些集合來編寫業務邏輯模型。

3.4與傳統解決方法進行詳細對比分析，改善模型。

對基于運籌優化模型的方法與傳統的生產與物流管理問題解決方法從求解步驟、求解效果、運算時間效率、適用范圍等多個角度進行對比。通過對比結果進一步優化模型，減少變量和約束的數量，縮短求解時間，降低模型的時間復雜度和空間復雜度。通過大量案例與傳統解決方法作對比，充分突出基于運籌優化模型方法的優勢。

3.5教學實踐與持續改進。

在教學中嘗試結合基于運籌優化模型的方法設置理論介紹、案例討論和實驗環節。在教學實踐中注重培養學生把實際問題抽象為數學問題的能力，增強學生的建模與分析能力，力圖使學生在掌握生產過程管理問題求解技能的同時鞏固“運用運籌優化技能”的觀念，鼓勵學生自主提出并解決由生產過程管理基本問題所衍生的相關問題，促進學生從理論到實踐的全面學習。在采用新的教學方式教學的過程中，遵循工業工程學科提倡的P.D.C.A.方法和基本步驟，即Plan（計劃）、Do（實施）、Check（檢查）、Action（改善），根據新發現的問題進行持續的調整、改進、完善。

4實施結果

在課程群教學改革過程中設計生產與物流管理應用問題與運籌優化技術的結合方法，由淺入深地設置多層次教學體系，引導學生接受、適應這種融合運籌優化技能的教學方式，掌握生產計劃與調度、物流流程優化、生產設施布局等典型問題的建模、求解及分析方法，并主動采用這種思維方式去解決生產過程管理領域的其他優化問題。教學的關鍵是針對大部分學生的實際情況因材施教，控制好建模的難度和復雜度，在培養解決問題能力的同時注重培養思維方式和思維品質；同時面向學習能力強的學生有針對性地設計開放性的行業實際案例，發掘他們的潛力，給予他們自由發揮、創新的空間。教學改革方案通過長期的實施，獲得一定的成果：（1）為生產與物流類課程的核心環節教學提供創新性的支撐材料，為改進物流與設施規劃、運籌學等課程的實踐教學環節提供重要案例，為學生學習運籌優化技術提供合適的學習資料，并為工業工程專業調整運籌優化技能的教學內容提供參考依據。（2）由于運籌優化應用技能是工業工程教學中日益重要的一類新興技能，因此本研究為工業工程乃至管理科學工程學科其他專業課程和畢業設計等實踐環節與運籌優化技能的融合提供范例，使學生培養模式更適合產業發展和地方經濟向集約化轉型的實際需求。（3）項目研究成果可在地方性院校的工業工程教學中交流、推廣，也可供各類普通工科院校借鑒，具有一定的實踐推廣價值和示范作用。

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可以采取工業工程的技術，根據相關規定，并結合煤礦實際開采的條件以及工程的內容，還有系統以及工藝方面的要求等。合理優化并分析工人操作流程，提供幫助給編制的作業規程，對于基礎設施布局要進行進一步的優化與分析，并深入研究危險性作業的具體動作。

1.2對那些管理水平較為先進的企業中應用工業工程時

在基礎工業工程作為基礎的前提條件下，采取具有現代性的工業工程相關的技術與方法，可以將計算機和無線通訊以及系統優化等技術綜合的運用到生產中，對其進行監控，不管是在井下或是在的井上的作業人員，對其行蹤進行監控，這樣隨時掌握作業的狀態。另外，采取是計算仿真的技術，模擬其煤礦中潛在的危險以及有害因素造成的嚴重后果，進而提供具有針對性對策給安全管理。

2.不同管理層次均適用。

2.1煤礦宏觀管理的層次

工業工程可以幫助管理者規劃安全管理和投入的安全費用，并預先分析能夠取得的效果。從而做到未雨綢繆，避免在今后的工作中走彎路，同時還可以以較少的安全投入達到最好的安全效果。對于一個安全生產的周期內整體的安全狀況進行分析與把握。

2.2煤礦微觀管理的層次指的就是具體的對安全的管理

例如識別現場所存在的安全隱患，以及糾正不當或不規范的人工操作，作業的流程更加合理，配備安全生產的措施要具有合理性，制定合理的安全質量標準，以及制定作業的規程，這些都可以通過事業工程采用而實現。

3.不同工作場合均適用。

3.1生產現場

由于煤礦生產具有較多的系統，同時涉及到較多的設備與設施，并且具有較為復雜的生產環境，生產工藝的流程以及工種都相對較多，若缺乏合理的規劃與管理，十分容易發生安全事故。采取5S這一基本管理的方法與理念優化其現場管理，將不必要的雜物清除，保證現場整潔有序，從而確保安全的生產并提高其工作的質量。

3.2輔助服務部門

對于輔助服務部門也需要采用工業工程的技術理念與方法，優化并改善其各自的系統，從而保證能夠順利的進行生產。

3.3相關人員的培訓與安全教育

因為煤炭生產具有高度的危險性，可以采取應用工業工程的培訓以及安全教育，通過工業工程中的方法對于培訓的計劃進行合理的安排，同時采取分層培訓的形式，盡量投入較少的經費以及工作量，并達到最佳的效果。使員工對工業工程中安全思想以及方法和效率有一個全面的認識，能否發現工作中存在的問題，識別存在的安全隱患，通過工業工程中的方法將安全隱患消除，從而使其安全的生產得到保障。

4.不同的管理對象均適用。

4.1設備設施的管理

煤礦生產中所用的設備與設施具有安全保障以及生產的功能，對其進行管理時必須根據相關規定的基本要求，并融入工業工程管理的思想及方法對其安全設施和設備進行管理，這樣可以將其安全設備與設施進行合理的布置，使其安全以及經濟效益得到最大程度的發揮。

4.2管理生產環境

由于我國大部分的煤礦生產都受到多種因素的影響，在生產的過程中應該將工業工程技術與煤礦安全專業技術想結合，盡量消除其影響因素，優化并治理作業的環境，從而取得理想的效果。

4.3管理煤炭安全的標準化以及基本標準

想要實現煤礦的安全生產，必須采取精細化管理的模式，這種模式必須將安全管理的質量標準化作為基礎。所謂安全質量的標準化就是在煤礦企業生產以及經營活動的過程中實行質量標準化的工作，對于安全教育的宣傳，排查隱患，反饋并統計信息，以及事故搶險和防險與處理等方面均建立工作規范以及責任制度和管理的質量標準，同時還要保證其執行的嚴格性，這樣可以逐漸減少并避免，甚至消除安全事故的發生，使其始終處于安全生產的狀態。

4.4管理安全投入的資金

對煤礦安全進行管理必須要投入一定的安全資金作為保障，最后這種投入會轉化為礦煤安全的成本，煤礦實際的生產中，由于安全保障度較差，導致事故頻頻發生，造成巨大的損失。因此，客觀上需要一個安全保障度。采取工業工程思想以及理論的方法，從而達到安全保障的水平的前提條件下對安全投入成本進行合理的控制。

4.5管理安全信息

在管理煤礦安全中占有重要的地位，因此，必須建立安全信息管理的系統。通過結合工業工程技術與計算機技術建立安全信息管理系統，可以使對與生產系統進行合理的調度和追蹤以及發現錯誤操作行為，還有對于安全隱患進行識別和提示必要物料的缺少這些功能得以實現，從而及時的做出應對的措施。

5.不同管理階段均適用。

5.1工業工程基本的原理與方法運用

在安全管理的設計以及規劃中，對于同一生產周期內每個環節所應采取的管理措施和手段通過統籌的考慮進行規劃并設計。這樣才能有效的降低成本并提高生產的效率。

5.2預防并控制生產過程中的安全事故

采用工業工程的發現以及分析問題這種方法，事先預防可能發生安全問題，使其事故發生的根源在萌芽狀態消亡。工業工程特有的手段可以看出、問出、實踐出、變換角度找出、挖掘出問題的所在，從而發現存在的安全隱患。并結合煤礦實際，制定整改隱患的措施，并付諸于實際的行動。

5.3安全事故發生時采取的應急救援

工業工程對組織優化的理論與方法，建立救援指揮的中心，啟動應急救援的預案，對于救援的物資以及救援人員，組織其進行迅速且有效的實施救援，降低生命以及財產的損失。

篇9

（二）互幫互助，協同提升教學力

教學力是指教師進行有效教學的能力，教學力綜合反映了教師的教學水平及課堂效果。教學的具體過程與時代背景及教師的個人特色有著重要聯系。組建專業核心課程教學團隊，能夠促進教師們探討在教學中發生的問題與自己的教學心得。共享信息資源，汲取其他教師在教學中的優秀經驗及教學方法，互幫互助，協同提升教學力。

（三）產學研合作，不斷更新教學內容

只有理論與實踐相結合，才能有效促進人才的培養。目前，國家提出了“2011計劃”，該計劃的重點在于建立健全協同創新機制。課程教學團隊通過企業實際產業狀況，高校的最新研究成果及教學三方面的有機結合，能夠向學生及時提供相關專業的最新動態，讓學生及時了解專業最新的應用及發展方向，能夠使學生思考所學的知識，加深理解，并激發他們新的想法。

二、現有教學團隊建設中的問題及分析

（一）普遍單干，缺乏緊密的實質合作

各成員在教學團隊之外也還有一定的教學，科研或是行政工作，在團隊固定合作事項之余，教師交流合作不多，因此，目前一些團隊成員合作質量并不高?？梢越F隊專用討論室，鼓勵老師間多交流。規定老師間需要進行實質的合作教學項目，并將此計入驗收標準。希望通過此舉，教學團隊中的各成員能夠更加有效地互相協作，共同提升教學能力，并增加教學團隊的凝聚力。

（二）權責不清，缺乏有效的激勵措施

由于團隊成員都有各自的教學與科研任務，部分隊員對于自己在教學團隊中的權責不明晰或是沒有高效地完成自己的任務?？梢越嘭煓n案，每期任務權責需簽字確認，在期末團隊驗收對各人權責履行情況進行驗收，將其計入考核標準。

（三）研教比重不清，缺乏自身優勢

教學和科研的比重設置相對重要，各位成員應該充分發揮自己的優勢，可有一定的偏向性，有所成就，優勢互補。總體上不能顧此失彼，需保證教學與研究大致平衡；其次，應注重及時將科研成果應用于實際的教學中，讓學生及時了解到最新的科研動態及專業發展方向，學習到最前沿的知識，激發學生對于專業及所學知識的思考，有利于其專業課程學習及創新。

三、南航工業工程核心教學團隊建設舉措

（一）組建

實行教學團隊建設的首席負責人制度。每個教學團隊設首席負責人1人，成員為有該課程建設意愿和從事該課程教學意向的任課教師。教學團隊負責人應為具備有較高的教學水平、較深的學術造詣和創新性學術思想，持續奮戰在教學一線的副教授及以上職稱在編在崗教師，同時，應有高尚的個人品德，嚴謹的治學態度，良好的團隊協作和組織管理能力。在遴選方面，團隊首席負責人可由成員推舉或者系主任指派產生。一名教師只能擔任一個教學團隊的首席負責人。團隊負責人負責該教學團隊的建設任務制定、分工、建設和質量控制，負責提交檢查和驗收材料。教學團隊的建設課程屬于本科生和研究生的主干、核心或有特色的課程（群）。團隊中至少有2名成員在3年內承擔過本團隊課程或相關課程的教學任務，同時團隊需擁有較好的年齡和學歷層次構造，團隊成員的教學和研究成果積累較為豐富。為了高度融合，提高團隊的建設效率，鼓勵能同時進行雙語或者英語課程建設、同時進行本科生和研究生課程建設的教學團隊優先。

（二）激勵

為了持續鼓勵團隊協作進步，采取“建設啟動—合格驗收”的資助模式，學院按照年度預算，給每個系一定的建設啟動經費。擬建設團隊按照實施方案，認真進行建設工作，各系按照實施方案的計劃節點進行檢查。參考赫茨伯格提出的雙因素理論，建立了專業核心課程教學團隊的激勵機制。首先，建立分目標完成的激勵機制。在專業建設團隊目標方面，按照時間或者效果設立不同的分目標。教學分目標的設立能夠有效促進團隊總目標的完成。分階段完成相對應的目標，當分目標完成后，即給予相應的激勵。其次，建立多方面激勵。各系根據情況給予擬建設教學團隊適度的啟動經費支持。啟動經費主要用于擬建設教學團隊的課程建設調研差旅費、資料費、教學改革研究、論文版面費和教材出版費等。由于團隊核心成員相較于普通成員要為團隊付出更多的時間與精力，故團隊核心成員應當給予更多的激勵。另外，對于有重大科研成果的團隊，給予特別表彰與獎勵。

（三）考核

團隊需提供各門課程教學計劃、教學大綱和教學日志等基礎性材料，積極建設教材（含自編講義）、習題集、案例集和試題庫等教學資源，且質量良好；在學校教學共享平臺系統中架構教學網站。各團隊應積極建設教學資源，如含課程內容的教學視頻、微課程視頻，與課程內容相關的企業視頻，課程相關的前沿教學素材等，并有效應用于教學實踐。同時，團隊應重視實踐和實驗教學，積極創造條件提升學生的實踐能力，具體如專業核心課程設計和論文、圍繞相關專業課程內容的企業參觀、實習、課程競賽等。教學改革和探索是教學過程中的頭等大事，教學團隊積極進行教學改革和研究，在教學手段和教學內容等方面取得創新進展，在研究性教學、案例式教學等方面成績突出，團隊成員合作并發表與課程建設緊密相關的2~3篇教學研究論文。為了鼓勵教學一線教師參與團隊建設，要求建設期內有3名以上老師從事該課程的實際教學工作；團隊有明確的建設規劃和發展目標，能主動參與院系的各類學科、專業建設和實驗室的申報、研討和建設工作，這些公益工作對團隊、學院的發展具有積極作用。團隊成員重視教學和人才培養，教學效果良好，團隊成員的學生有效評教結果100%達到良好及以上；教學督導組聽課效果良好，團隊成員無教學事故，這些是基本的要求。

（四）交流分享渠道

團隊內部具有良好的交流機制，成員積極圍繞教學改革進行交流，定期在團隊內部組織有明確主題的教學沙龍和教學研討會，為了進行示范和分享，應撰寫1~2篇簡訊至學院網站。通過不定期的答疑、課程沙龍和網絡手段等，團隊成員和學生的課堂內外互動交流充分。青年教師可以利用人人、微博和微信等新媒體交流平臺，與學生及時開展線上互動交流，為師生交流注入新活力。面向校外，定期開展沙龍或其他活動與其他各高校相關專業教學團隊相互進行探討交流，汲取經驗。同時深入與企業的交流，定期安排教師及學生前往企業進行調研，并邀請企業一線人員來校演講交流。

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3.對于煤炭安全的投入明顯不足，表現為煤礦設備的老化以及技術的落后等，對于井下防災以及抗災的能力較弱，這也加重了發生安全事故的可能。

4.由于煤炭管理水平存在的較大的差距，國有以及國有控股的企業相對于地方政府以及個人投資的企業管理水平較高，進而發生事故的頻率相對較低。

二、分析工業工程應用在煤礦安全管理的適用性

1.不同管理水平均適用。

1.1對那些管理水平較為落后的企業中應用工業工程時，可以采取工業工程的技術，根據相關規定，并結合煤礦實際開采的條件以及工程的內容，還有系統以及工藝方面的要求等。合理優化并分析工人操作流程，提供幫助給編制的作業規程，對于基礎設施布局要進行進一步的優化與分析，并深入研究危險性作業的具體動作。

1.2對那些管理水平較為先進的企業中應用工業工程時，在基礎工業工程作為基礎的前提條件下，采取具有現代性的工業工程相關的技術與方法，可以將計算機和無線通訊以及系統優化等技術綜合的運用到生產中，對其進行監控，不管是在井下或是在的井上的作業人員，對其行蹤進行監控，這樣隨時掌握作業的狀態。另外，采取是計算仿真的技術，模擬其煤礦中潛在的危險以及有害因素造成的嚴重后果，進而提供具有針對性對策給安全管理。

2.不同管理層次均適用。

2.1煤礦宏觀管理的層次，工業工程可以幫助管理者規劃安全管理和投入的安全費用，并預先分析能夠取得的效果。從而做到未雨綢繆，避免在今后的工作中走彎路，同時還可以以較少的安全投入達到最好的安全效果。對于一個安全生產的周期內整體的安全狀況進行分析與把握。

2.2煤礦微觀管理的層次指的就是具體的對安全的管理，例如識別現場所存在的安全隱患，以及糾正不當或不規范的人工操作，作業的流程更加合理，配備安全生產的措施要具有合理性，制定合理的安全質量標準，以及制定作業的規程，這些都可以通過事業工程采用而實現。

3.不同工作場合均適用。

3.1生產現場，由于煤礦生產具有較多的系統，同時涉及到較多的設備與設施，并且具有較為復雜的生產環境，生產工藝的流程以及工種都相對較多，若缺乏合理的規劃與管理，十分容易發生安全事故。采取5S這一基本管理的方法與理念優化其現場管理，將不必要的雜物清除，保證現場整潔有序，從而確保安全的生產并提高其工作的質量。

3.2輔助服務部門，對于輔助服務部門也需要采用工業工程的技術理念與方法，優化并改善其各自的系統，從而保證能夠順利的進行生產。

3.3相關人員的培訓與安全教育，因為煤炭生產具有高度的危險性，可以采取應用工業工程的培訓以及安全教育，通過工業工程中的方法對于培訓的計劃進行合理的安排，同時采取分層培訓的形式，盡量投入較少的經費以及工作量，并達到最佳的效果。使員工對工業工程中安全思想以及方法和效率有一個全面的認識，能否發現工作中存在的問題，識別存在的安全隱患，通過工業工程中的方法將安全隱患消除，從而使其安全的生產得到保障。

4.不同的管理對象均適用。

4.1設備設施的管理，煤礦生產中所用的設備與設施具有安全保障以及生產的功能，對其進行管理時必須根據相關規定的基本要求，并融入工業工程管理的思想及方法對其安全設施和設備進行管理，這樣可以將其安全設備與設施進行合理的布置，使其安全以及經濟效益得到最大程度的發揮。

4.2管理生產環境，由于我國大部分的煤礦生產都受到多種因素的影響，在生產的過程中應該將工業工程技術與煤礦安全專業技術想結合，盡量消除其影響因素，優化并治理作業的環境，從而取得理想的效果。

4.3管理煤炭安全的標準化以及基本標準，想要實現煤礦的安全生產，必須采取精細化管理的模式，這種模式必須將安全管理的質量標準化作為基礎。所謂安全質量的標準化就是在煤礦企業生產以及經營活動的過程中實行質量標準化的工作，對于安全教育的宣傳，排查隱患，反饋并統計信息，以及事故搶險和防險與處理等方面均建立工作規范以及責任制度和管理的質量標準，同時還要保證其執行的嚴格性，這樣可以逐漸減少并避免，甚至消除安全事故的發生，使其始終處于安全生產的狀態。

4.4管理安全投入的資金，對煤礦安全進行管理必須要投入一定的安全資金作為保障，最后這種投入會轉化為礦煤安全的成本，煤礦實際的生產中，由于安全保障度較差，導致事故頻頻發生，造成巨大的損失。因此，客觀上需要一個安全保障度。采取工業工程思想以及理論的方法，從而達到安全保障的水平的前提條件下對安全投入成本進行合理的控制。

4.5管理安全信息，在管理煤礦安全中占有重要的地位，因此，必須建立安全信息管理的系統。通過結合工業工程技術與計算機技術建立安全信息管理系統，可以使對與生產系統進行合理的調度和追蹤以及發現錯誤操作行為，還有對于安全隱患進行識別和提示必要物料的缺少這些功能得以實現，從而及時的做出應對的措施。

5.不同管理階段均適用。

5.1工業工程基本的原理與方法運用在安全管理的設計以及規劃中，對于同一生產周期內每個環節所應采取的管理措施和手段通過統籌的考慮進行規劃并設計。這樣才能有效的降低成本并提高生產的效率。

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安徽東鵬飲料有限公司———年產55萬t東鵬飲料生產基地，由深圳市東鵬飲料實業有限公司投資建設。東鵬飲料成立于1987年，是深圳市最早的國有飲料企業。近年來，東鵬飲料依托先進的工藝技術和優良的產品品質，形成以食品流通領域為突破口的經營管理理念和管理機制，使公司步入健康快速發展的軌道。飲料發展到今天，其品種極其繁雜。而消費者的消費習慣逐漸趨同。人們日益關注健康和環境，不喜歡糖和添加劑含量高的飲品。保健功能飲料越來越受到關注。隨著企業的成長，深圳市東鵬飲料實業有限公司在滁州經濟技術開發區城北工業園，打造安徽東鵬飲料有限公司———年產55萬t東鵬飲料生產基地。項目基地西臨杭州路，南接東鵬路，交通便捷，總用地面積約為200666m2。整體呈現東北高西南低的態勢，地勢最高處約為35m，最低處約為29m，最大高差6m左右，并有少量水塘。

3設計理念與規劃布局

設計傳承企業文化，打造獨具文化特色的廠區。以綠色建筑設計理念應用于廠區建設和生產的各個環節，堅持走可持續發展道路，采用現代工藝技術和現代分析儀器應用于飲料生產的過程中，現代分析儀器對原材料采購、生產過程和產品質量進行全面的質量控制。園區規劃以滿足生產流線和空間需要為前提，強調生產流線和生產、營銷、研發等功能的便利聯系。園區的規劃結構可概括為“1軸3核5區”，其中“1軸”：指從東鵬路主出入口一直延續到產品檢測中心的中軸線。“3核”指分布在廠區的主要景觀節點，分別為濱水景觀核、辦公廣場景觀核、工業景觀核，為員工創造良好的生產、生活環境。“6區”為辦公區、生產區、物流區、生活配套區、生產配套區、污水處理區。園區依據地形高差和周邊道路高程，因地制宜布置6個分區，使得廠區既滿足排水等市政管線要求又節約土方量。作為整體的各個局部業已形成明顯的相互關系，建筑秩序才得以產生。辦公區：承擔園區內行政辦公、接待等功能，布局有辦公樓和前廣場，是園區的標志性景觀。整個區域以主辦公樓為核心，集中展示了東鵬集團的企業文化。辦公樓前廣場，著重表現其莊重大氣。生產區：主要承擔產品的生產功能，以高效緊湊布局模式組織生產車間，集約空間并便于管理。物流區：由于廠區里大型物流車運輸頻繁，在緊靠南側市政道路的生產區東西南三個方向均布置物流區域，整個廠區的人流、物流力求互不干擾。生活配套區：主要承擔員工食宿和其他生活要求的功能。生產配套區：主要承擔污水處理等功能。園區規劃3個出入口，沿杭州路設1個出入口，東鵬路設2個出入口，其中一個為物流出入口。根據使用功能，園區內道路分為園區主要道路（12m）、園區次要道路（9～6m）。園區機動車停車場共計7處，辦公區規劃停車場3處，主要為企業辦公人員和游客車輛服務。生產區規劃停車場2處，主要停放貨運車輛。生活配套區既規劃了機動車停車場也有非機動車停車場，主要為員工生活服務。廠區車間單體建筑平面根據生產工藝的特點布置，使各生產模塊既相互獨立又聯系緊密，根據衛生要求分別布置不同級別的生產區域，并有適當分隔，設備用房緊鄰使用區域，潔凈區域設置更衣和潔凈通道與其相連，避免交叉污染。建筑風格方面，注重建筑與整體環境的協調，采用水平條形窗體現穩重大氣，局部設幕墻和分離片墻形成入口空間，并與之形成虛實對比。開窗結合平面功能，保證采光通風要求。建筑根據工藝特點采用鋼筋混凝土結構與輕鋼結構相結合，既滿足大跨度空間要求又可分層設置不同功能，使兩種結構的特點都得到了充分發揮。當前處在一個迫切需要保持生態環境平衡的時期，輕鋼結構體現出輕型、高效、環保、工廠化生產、機械化施工的特點，體現出環保型建筑可持續發展的特點。輕鋼結構建筑不僅在大跨度建筑上得到應用，在新時期，輕鋼結構體系使得建筑創作與結構的關系更加緊密。設計返回到建筑的本原，從支撐建筑的結構體系上尋找答案，利用當今科技的發展和新材料的涌現，尋求更加合理的結構體系，并由此創造出具有新時期美學價值的建筑形式。生活區由倒班宿舍和食堂組成，沿杭州路布置。利用原有水面形成濱水景觀，生活區相對獨立，與生產區適當分開，通過一個出入口便捷聯系。倒班宿舍平屋面滿足可再生能源利用條件，設置太陽能熱水系統為職工生活服務，達到節約能源的目的。注重生態的建筑環境不僅是能源，而且是同環境的和諧以及自然的融合。

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實踐環節應該具有較強的針對性。當前在各高校進行工業工程專業實踐教學過程中，雖然都有課程設計、各類實驗和實習等實踐環節，但具體內容上由于專業定位和學校資源的不同，形成了很多有特色的實踐教學模式和體系，但也存在很多問題。

2.1實驗過于側重驗證性實驗

在開設的課程實驗中，多數仍然是驗證性實驗，設計性實驗、綜合性實驗占比較低，各門課程的課內實驗，僅依附于課程內的理論知識，學生難以從實驗中開拓創新。

2.2實踐教學手段單一理論不能聯系實際

課內實驗和部分課程內容設計均采用統一的模式，學生被動接受教師預先設定好的方案，按步驟進行，缺乏實踐活動的參與性，積極性不高，也不利于發揮學生的自主性。同時，由于部分教師缺乏企業實際工作經驗和工程實踐背景，所設計的方案與實際情況出入較大，不能很好地鍛煉學生的實踐能力和學習能力。

2.3實驗設施不夠完備實踐教學內容簡單

在工業工程本科教育中，對于實驗室建設方面明顯投入不足，僅能夠保證基本的專業實驗。對于強調實踐性的工業工程專業，因實驗設施設備的不足，無法充分發揮實驗在實踐教學活動中的作用。

2.4實踐、教學分散不成體系

以我校為例，僅開設了管理信息系統、基礎工業工程、人因工程3門核心課程的課內實驗和設施規劃與物流分析、人因工程2門課程的課程設計，部分需要課內實驗的核心課程，例如生產運作管理、質量管理工程、系統建模與仿真等，都沒有開設課內實驗。雖然開設了金工實習、認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計，但由于實習單位生產情況的不確定性，往往造成實習缺乏針對性和代表性，不能很好地參與生產實踐。對于定位于應用型工業工程專業培養的院校，還存在畢業論文過多的情況，經常出現指導教師指定論文題目進行寫作，缺乏實際背景的現象。這些缺乏聯系，過于分散，沒有形成有機整體，更缺乏綜合實踐的課程，未能最大限度地發揮實踐教學對于學生素質和能力培養方面的重要作用。

3基于職業發展的工業工程專業實踐教學體系的構建

工業工程專業培養的合格畢業生，必然是在企業中與工業工程專業相關的崗位上工作，并具有良好的職業發展潛力。這就要求我們關注學生的職業生涯和可持續發展，使學生既具備從事職業活動必需的高技能，又具備能為整個職業生涯提供持續發展動力的職業素質。在進行新的專業培養計劃修訂過程中，按照職業發展的要求構建工業工程專業實踐教學體系。力求以職業發展為導向，促進實驗教學體系的改進，利于學生的順利就業和職業目標的達成。我們通過梳理核心課程在實踐教學中的作用和相應的職業能力需求，按照從“課堂案例教學-課內實驗-課程設計-工業工程綜合實訓-各類實習-畢業設計”的路徑，輔以課外活動競賽等構建三部分的實踐教學體系。工程技術實踐部分，由于工業工程是工程技術與管理的交叉學科，在強調工程技術知識的同時，也要注重工程技術實踐。我們設置機械電子與控制和土建施工兩部分工程技術。實踐部分分別包括機電控制PLC課內實驗和土建施工電子制圖課內實驗，設置機械制造課程設計、電工電子實習以及金工實習。專業核心實踐部分，在理論課堂增加案例教學的基礎上，通過對專業核心課程的梳理，重新規劃建設了實驗室，開設了基礎工業工程課程實驗14學時，人因工程學課程實驗12學時，生產運作管理課程實驗16學時，質量管理工程課程實驗6學時，精益生產課程實驗4學時，系統建模與仿真課程實驗24學時，并且在課程實驗中增加設計性實驗和綜合性實驗的比例，開設開放性實驗，由學生利用實驗設備自主選擇實驗內容。在開設課內實驗的基礎上，進一步開設基礎工業工程課程設計、人因工程課程設計、設施規劃課程設計、生產運作管理課程設計。同時，開設工業工程綜合實訓。此外，我們把生產實習放在工業工程綜合實訓之后進行，以便學生在企業進行生產實習時更具針對性。我們強調，畢業實習和畢業設計的關聯性，僅允許極少部分學生撰寫畢業論文，絕大多數學生要求采用畢業生設計形式完成實踐的最后一個環節。要求學生以畢業實習了解的實際企業背景，尋找企業生產實際中的問題，運用工業工程的方式進行解決，或者模擬進行產品的組裝線設計或生產系統設計。經過畢業實習和畢業設計共16周的強化應用訓練，可以讓學生增強解決問題的實踐能力，便于提高學生走向工作崗位后快速適應崗位的工作需要，為職業發展樹立良好的開端。考慮到部分中青年專職教師的企業實踐和工程背景不足，我們聘請了來自企業的校外兼職實踐指導教師。通過他們的指導，可以拉近教學實踐過程和企業實際之間的距離，從而使培養的工業工程畢業生具有更好的職業發展潛力。課外實踐部分，我們充分利用課外實踐增加學生的工程實踐素質，結合大學生數學建模大賽和大學生創新大賽，進行分類指導，充分發揮競賽對科學素質的鍛煉作用。通過組織學生以全國工業工程案例應用大賽，使學生真正感受工業工程在企業的應用。對于大四學生，鼓勵參與中國機械工程協會工業工程分會主辦的見習工業工程師資格考試，從理論知識和實踐能力方面綜合對學生進行第三方評價。

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2.1近機類工業工程專業運籌學課程需求

從專業背景方面看，近機類工業工程專業通過大量的機械平臺專業基礎課如：畫法幾何與機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、互換性與測量技術、金屬工藝學、電工電子技術等，使學生掌握扎實的機械設計制造基礎知識。在此基礎上，設置管理類課程如：基礎工業工程、人因工程、管理信息系統、生產計劃與控制、質量管理與控制、工程經濟學、財務管理、物流設施規劃、物流設備自動化、物流管理等，使學生具備制造系統的設計與優化、工程技術經濟分析與生產組織管理等基本能力。從就業需求方面看，對近機類工業工程專業培養出來的畢業生的需求大多來自機械制造企業。有了這樣的區別，就使得近機類工業工程專業的運籌學與其他管理類專業的相關課程從教學目標、教學內容、教學方法等方面都應有很大的不同。

2.2實踐導向型工業工程專業情境化運籌學課程體系架構

實踐導向模式的教學理論認為,知識是學習者主動構建的,教學應以學習者為中心,但由于每個學習者之間存在著很大的差別,因此它主張情境化教學并強調知識的表征與多樣化的情境相關聯,以及根據不同情境來組織課程等。目前，國內外很多高校院校工業工程專業都在積極應用實踐導向模式，例如浙江工業大學提出了基于制造業的工業工程專業教學體系，西安電子科技大學針對學生了解現代制造企業生產、物流等設施的布局的需求構建了工業工程專業情景教學平臺。吉林大學提出了職業生涯規劃導向型人才培養模式。這些研究和實踐在教學體系和實踐環節方面取得了一些成果。在工業工程專業運籌學教學改革方面，現有研究和實踐主要集中在減少數學推導、增加案例分析、正確引導學生主動學習等方面，缺少針對近機類工業工程專業的特殊專業背景和就業需求的運籌學的實踐導向教學模式的研究,特別是解決運籌學作為一門專業平臺必修課與后續專業課和實踐環節的銜接方面的嘗試還未見報道。而實踐導向教學模式不僅需要課程體系中的各種實踐環節的支持，更重要的是像運籌學這樣的專業教育平臺課對實踐環節的支持。為了滿足近機類工業工程專業學生對運籌學課程的學習需求，本文在分析近機類工業工程專業學生基礎課程結構及其對運籌學課程的支持內容，以及后續應用課程（實踐環節）對運籌學課程的需求的基礎上，應用實踐導向理論，提出實踐導向型的工業工程專業情境化運籌學課程體系架構如圖1所示。該體系結構采用“引例-模型-算法-應用”一體化教學模式進行教學內容的闡述，其中：引例過程：充分利用基礎課程及其對運籌學課程的支持，如高等數學中的函數與極限、導數與微分及其應用、定積分及其應用、向量代數、多元函數、微分方程等知識；概率與數理統計中的基本概念、隨機變量及其分布、隨機變量的數字特征、抽樣分布、參數估計、假設檢驗、方差分析、回歸分析等知識；線性代數中的行列式、矩陣運算、矩陣初等變換與線性方程組、向量組的線性相關性、相似矩陣及二次型、線性空間與線性變換等知識；以及學生在金工實習、理論力學、材料力學等機械類基礎課程中接觸過的工程示例，將這些基礎課程中涉及的知識和問題以引例的形式加入到課程教學中去。通過例舉學生在基礎課程中學習過的背景知識，引導學生加強對已經學過的相關基礎數學知識及其應用問題的溫習，盡量提高續前課程的利用率，避免重新學習老知識，減少學生學習的心理負擔。模型和算法過程：由引例歸納、引出問題的數學/邏輯等抽象描述，將學生易于理解的工程實際問題歸結為運籌學和系統工程典型問題，提出該問題的建模相關的理論、方法和過程，建立系統模型。通過用基礎知識求解和運籌學算法在求解范圍和能力等方面的對比，增強學生對學習運籌學算法的興趣。在教學內容的優選與設計的過程中，根據各主要運籌學分支和系統工程理論體系中與基礎知識的結合程度，以及對應用課程（實踐環節）的支撐程度進行課程內容的重構和設計，形成以系統思維、系統建模與仿真、系統分析與規劃、系統預測、系統評價決策和系統優化幾大主題為中心的相關理論、方法等組成的全新運籌學課程知識體系結構。其中系統思維重點進行霍爾三維結構、定量化方法、以重構為重點的分析-重構法等方面的訓練；系統建模與仿真主要內容包括數學模型、邏輯模型、模擬模型、系統動力學模擬技術及隨機模擬技術；系統分析與規劃內容包括線性規劃、非線性規劃、動態規劃、網絡計劃技術及隨機服務系統分析等；系統預測包括定性預測方法、線性回歸預測、時間序列預測及判別分析預測等；系統評價決策包括九級評分法、系統綜合評價法、層次分析法、風險決策及不確定性決策；系統優化包括線性系統最優化方法、非線性系統最優化方法、隨機服務系統費用優化及網絡最優化方法等。應用過程：充分考慮應用課程及其對運籌學課程的需求，從相關的制造過程、管理過程等實際問題的層面出發，以案例應用的形式引導學生以實踐為導向進行相關模型和算法的推廣練習。相關需求包括后續課程中：生產計劃與控制中的需求預測、生產計劃編制等，設施規劃與物流分析中的設施選址問題、選址評價等，工程經濟學中的多方案經濟評價、風險分析、設備更新分析等；以及實踐環節中：機械設計課程設計中的優化設計、工業工程實習中的工作分析與評價等。