國內(nèi)外工業(yè)專業(yè)對比分析

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一、國外工業(yè)工程人才培養(yǎng)和課程體系設(shè)置

1.美國大學(xué)IE教育概況

工業(yè)工程是美國工程學(xué)院七大學(xué)科之一(機械工程、電子工程、土木工程、化工工程、計算機、工業(yè)工程、航空工程),幾乎每所大學(xué)都有工業(yè)工程系。在美國,工業(yè)工程學(xué)科的核心基礎(chǔ)理論是運籌學(xué)研究和人因工程理論,推崇定量的系統(tǒng)方法,它的研究的目標不在于單元問題,而在于系統(tǒng)效率。因此對學(xué)習(xí)者的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求比較高,如UC-Berkley、佐治亞理工學(xué)院都強調(diào)工業(yè)工程問題的定量化研究。美國院校工業(yè)工程專業(yè)的實驗室規(guī)模并不大,通常有人機工程、制造系統(tǒng)和計算機模擬實驗室,但它的特點是以企業(yè)為研究對象,選擇課題和組織學(xué)生做實踐課題都是以企業(yè)為基地。在本科階段,大部分學(xué)校的四年總學(xué)分在120～130學(xué)分之間,其中工業(yè)工程的核心課程約35學(xué)分和選修課約16學(xué)分,非工業(yè)工程的技術(shù)和工程選修課約10個學(xué)分,計算機和管理類選修課約10個學(xué)分?？偟膩碚f,美國院校IE課程設(shè)置的主要特點:較強的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和具有一定的工程背景;較多的計算機和管理課程;專業(yè)課程非常強調(diào)實踐和案例教學(xué)。以佐治亞理工學(xué)院IE專業(yè)人才培養(yǎng)和課程設(shè)置為例。佐治亞理工學(xué)院(GeorgiaInstituteofTechnology,簡稱GeorgiaTech)的工程學(xué)院是全美最優(yōu)秀的工程學(xué)院之一,自1991至今,GeorgiaTech的工業(yè)工程專業(yè)在美國大學(xué)的學(xué)科排名中一直居于首位。在GeorgiaTech的工業(yè)與系統(tǒng)工程學(xué)院(ISyE),學(xué)生在本科階段有六個研究方向可以選擇,分別為:制造系統(tǒng)、供應(yīng)鏈物流、經(jīng)濟決策分析、作業(yè)研究與分析、質(zhì)量工程和工業(yè)工程。佐治亞理工學(xué)院的工業(yè)與系統(tǒng)學(xué)院對對本科階段IE學(xué)生的培養(yǎng)目標主要有:能夠把數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程知識應(yīng)用到工業(yè)工程領(lǐng)域;能夠收集和分析合適的數(shù)據(jù);能夠應(yīng)用IE方法設(shè)計受約束的系統(tǒng);能夠有效率地展示問題的解決途徑;能夠用工業(yè)工程方法不同程度地影響各類環(huán)境;能夠快速地融入到一個組織當中去;等等。佐治亞理工學(xué)院ISyE的選課非常自由,課程涉及的范圍很廣,學(xué)生完全可以根據(jù)自己的興趣和特長選到自己喜歡的課程,并且可在6個專業(yè)方向中選擇一個修讀,不同專業(yè)方向?qū)W生的培養(yǎng)計劃和先讀課程路徑圖會有所差別[2]。無論選擇哪個方向,本科階段需要完成的學(xué)分總數(shù)都為128學(xué)分。本科生在前兩個學(xué)年所修的課程基本上是一樣的,分別為科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、計算機等綜合素質(zhì)類課程和ISyE專業(yè)基礎(chǔ)類課程。在第三和第四學(xué)年,不同專業(yè)方向的學(xué)生需修讀的專業(yè)相關(guān)課程會有所不同。

2.日本IE教育概況

日本最初將工業(yè)工程翻譯為“生產(chǎn)技術(shù)”、“生產(chǎn)工學(xué)”和“經(jīng)營生產(chǎn)”,隨著日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟國際化,現(xiàn)直接稱之為“IE”?，F(xiàn)在日本大學(xué)包含工業(yè)工程內(nèi)容的大學(xué)有近百所,比如早稻田大學(xué),東京工業(yè)大學(xué)這些日本一流學(xué)府都有工業(yè)工程系。日本院校大都將工業(yè)工程專業(yè)設(shè)置在工學(xué)部,所培養(yǎng)的IE人才主要從事企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理工作。日本工程教育倡導(dǎo)“將現(xiàn)實的多種技術(shù)對象從科學(xué)層面整理,并深入開發(fā)技術(shù)體系的相關(guān)技術(shù)”理念。日本大學(xué)也實行學(xué)分制,對于四年制本科的學(xué)生,至少修滿124學(xué)分可畢業(yè),日本大學(xué)的課程包含學(xué)科專門課程、綜合教育課程、外國語課程、保健體育課程、共通課程和選擇系列課程。日本非常重視基礎(chǔ)學(xué)科的教育,包括外語課、體育課、社會科學(xué)、自然科學(xué)等,學(xué)分一般占總學(xué)分1/3以上。日本大學(xué)IE教育致力于培養(yǎng)一批具有科學(xué)態(tài)度,工程背景,開拓創(chuàng)新精神并能夠運用所學(xué)專業(yè)知識發(fā)現(xiàn)和解決問題的人才。以早稻田大學(xué)工業(yè)與管理系統(tǒng)工程本科生培養(yǎng)為例。早稻田大學(xué)(WasedaUniversity)是日本最好的2所私立大學(xué)之一,早在20世紀30年代就設(shè)立了工業(yè)工程專業(yè),開創(chuàng)了日本IE教育的先河[3],其工業(yè)與管理系統(tǒng)工程系設(shè)在科學(xué)與工程學(xué)院。早稻田大學(xué)工業(yè)與管理系統(tǒng)工程專業(yè)本科課程體系包括低年級階段的學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)必修課程和高年級階段高度專業(yè)化的技術(shù)應(yīng)用課程,主要通過選修的形式。該項目還強調(diào)實驗和實踐,此外畢業(yè)設(shè)計與實際工作結(jié)合在一起,使得學(xué)生掌握的技術(shù)顯得更加實用一些并且能夠在今后實際生產(chǎn)中更快地識別和解決問題。近年來,早稻田大學(xué)工業(yè)與管理系統(tǒng)工程系也聚焦國際需要來傳授學(xué)生相應(yīng)的技能。早稻田大學(xué)工業(yè)與管理系統(tǒng)工程專業(yè)本科畢業(yè)生近一半學(xué)生會選擇繼續(xù)深造。其余的學(xué)生就業(yè)面很廣,主要從事制造、金融、證券、保險和咨詢行業(yè)的工作;也有一些學(xué)生會獲得專業(yè)資格證,從事中小企業(yè)信用分析師、會計師、專利律師等一些工作;剩余一些學(xué)生會選擇留?；蛟谄渌鼘W(xué)校做教員[4]。

二、國內(nèi)工業(yè)工程人才培養(yǎng)和課程設(shè)置

1.國內(nèi)工業(yè)工程教育概況

國內(nèi)各院校工業(yè)工程的辦學(xué)目標大都是培養(yǎng)既掌握工程管理理論又具備工程技術(shù)的高級復(fù)合型人才,但不同的院校所側(cè)重的方向有所不同。國內(nèi)工業(yè)工程本科教育基本上以四年制為主,也有五年制雙學(xué)位模式的,比如西安交通大學(xué)。大多院校將工業(yè)工程專業(yè)歸為工科范疇,下設(shè)在機械學(xué)院,順利畢業(yè)可獲得工學(xué)學(xué)士。也有部分院校將工業(yè)工程設(shè)置在管理學(xué)院,主要是以天津大學(xué)為代表,這類院校畢業(yè)生就業(yè)定位大都是能夠在國家行政管理部門、事業(yè)單位、科研院所、工商企業(yè)從事生產(chǎn)、經(jīng)營、服務(wù)等管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、評價咨詢和創(chuàng)新工作。以浙江工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程本科人才培養(yǎng)和課程設(shè)置為例。浙江工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程系設(shè)立在機械工程學(xué)院,浙江工業(yè)大學(xué)IE專業(yè)的辦學(xué)思想為“面向企業(yè)為主,提高學(xué)生綜合素質(zhì)和工程創(chuàng)新意識”,完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和思維方式,樹立經(jīng)濟意識、管理意識、市場意識、效益意識和競爭觀念,增強畢業(yè)生競爭力,適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要。在課程設(shè)置方面,浙江工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)建立了以機械加工行業(yè)為行業(yè)背景的專業(yè)特色,設(shè)置了工程圖學(xué)、工程力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械加工工藝及夾具設(shè)計、工程訓(xùn)練等課程,以加強學(xué)生的機械工程技術(shù)基礎(chǔ)教育。在課程學(xué)分分配方面,浙江工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)本科階段可修讀的經(jīng)濟管理類課程主要有管理學(xué)原理,工程經(jīng)濟,運籌學(xué),會計與財務(wù)管理和應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)等共21.5學(xué)分;工科類課程方面,開設(shè)了機械設(shè)計技術(shù)、機械制造工藝學(xué)、電工學(xué)和學(xué)科基礎(chǔ)選修課共20學(xué)分;同時,浙江工業(yè)大學(xué)開設(shè)的專業(yè)課程有:生產(chǎn)計劃與控制、精益生產(chǎn)、成本設(shè)施規(guī)劃和物流分析和專業(yè)選修課共24學(xué)分。浙江工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程系還設(shè)置了大型專業(yè)綜合性實驗教學(xué),以達到認知實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)地結(jié)合,形成完整的實踐教學(xué)體系的目的。

2.港臺地區(qū)院校IE教育概況

臺灣最早的IE本科教育開始于1963年,由東海大學(xué)所創(chuàng)立。隨后在1980年和1984年,臺灣清華大學(xué)率先分別設(shè)立IE研究所和工業(yè)工程博士點[5]。經(jīng)過40余年的發(fā)展,臺灣IE教育體系日益完善并走向成熟,現(xiàn)如今臺灣已有20多所本科院校設(shè)立了工業(yè)工程專業(yè),臺灣大學(xué),臺灣交通大學(xué),臺灣交通大學(xué)這些臺灣一流學(xué)校都專門設(shè)有工業(yè)工程系。在臺灣,IE專業(yè)人才在臺灣還處于緊缺狀態(tài),工業(yè)工程人才培養(yǎng)受到很大重視。在早期,臺灣IE教育主要以效仿美國為主,但隨著產(chǎn)業(yè)模式逐步由勞動密集型轉(zhuǎn)變成技術(shù)密集型,一些傳統(tǒng)的IE思想已無法解決一些新出現(xiàn)的問題。臺灣不同院校的IE課程設(shè)置各不相同,但都能反映出該專業(yè)工程與管理緊密結(jié)合的特點。香港地區(qū)的工業(yè)工程教育模式主要以香港大學(xué)為代表。香港大學(xué)工業(yè)及制造系統(tǒng)工程系設(shè)立在工程學(xué)院,該系在本科階段提供兩種學(xué)位課程,分別是工業(yè)工程與技術(shù)管理(IETM)和物流工程與供應(yīng)鏈管理(LESCM),該專業(yè)學(xué)制為3年。IETM項目的開設(shè)目的:為滿足香港需要,培養(yǎng)一批以信息技術(shù)為基礎(chǔ),并且掌握工業(yè)工程的專業(yè)技術(shù)和對技術(shù)管理有透徹理解的人才。這個學(xué)位項目聚焦于工業(yè)工程和技術(shù)兩個領(lǐng)域,并在理論和實踐之間尋求平衡,主要是為響應(yīng)香港將轉(zhuǎn)變成知識驅(qū)動和技術(shù)密集型經(jīng)濟的需要。為了使畢業(yè)生具備更廣泛的基礎(chǔ)技能,IETM課程體系在強調(diào)技術(shù)管理和企業(yè)家精神的同時,在工業(yè)營銷、產(chǎn)品開發(fā)、制造系統(tǒng)工程、商業(yè)系統(tǒng)和管理和財務(wù)信息和控制5方面進行整合。物流工程與供應(yīng)鏈管理(LESCM)本科的課程體系能夠使學(xué)生掌握一些專業(yè)相關(guān)技能,主要有:(1)物流技能—市場分析、協(xié)作關(guān)系、采購決策、變更管理和規(guī)劃組織能力;(2)系統(tǒng)工程—成本分析、產(chǎn)品和設(shè)計知識、計算機應(yīng)用、供應(yīng)商選擇、生產(chǎn)計劃及庫存控制;(3)人際關(guān)系能力—書面和口頭溝通、團隊機制、問題解決、國際文化意識。香港大學(xué)學(xué)分制度較為靈活,工程類專業(yè)至少修滿120學(xué)分以上可畢業(yè),IE專業(yè)(IETM方向)開設(shè)經(jīng)濟管理課程有:商業(yè)管理基礎(chǔ)、管理會計與金融、運籌學(xué)、應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)加選修課共30學(xué)分;開設(shè)的工業(yè)工程專業(yè)課程有:制造技術(shù)、質(zhì)量管理、工業(yè)系統(tǒng)集成、運作規(guī)劃與控制、工程項目管理、項目設(shè)計加選修課共46.5學(xué)分[6]。

三、國內(nèi)外工業(yè)工程人才培養(yǎng)模式對比

國外院校一般將工業(yè)工程作為獨立的學(xué)科并受到高度重視,在國外,IE與MBA學(xué)科位置同等地位,被列為世界高等教育十大支柱之一[7]。在美國,幾乎每所大學(xué)都有工業(yè)工程系,按研究方向不同分為運籌學(xué)與運作管理、工效學(xué)與人因工程、生產(chǎn)系統(tǒng)工程、物流工程、企業(yè)集成和信息化、質(zhì)量工程等等。而國內(nèi)將工業(yè)工程作為一個二級學(xué)科,下設(shè)在機械工程或管理科學(xué)與工程。

1.國內(nèi)外工業(yè)工程課程設(shè)置對比

工業(yè)工程專業(yè)基本會設(shè)置一些學(xué)科基礎(chǔ)課,這類課程是解決較為復(fù)雜問題的前提和基礎(chǔ),但國內(nèi)這類課程的教學(xué)都過于機械化,學(xué)生對這些課程內(nèi)容理解和掌握的深度不足以解決實際問題。以運籌學(xué)這門課為例,開設(shè)這門課的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生從系統(tǒng)整體的觀念出發(fā)來觀察、分析和處理各種實際問題的能力并掌握相應(yīng)的優(yōu)化思想和方法,為后續(xù)專業(yè)課程提供必要的理論知識和方法[8]。但其教學(xué)目標很難達到,主要原因是教師僅僅教授學(xué)生一些運算步驟和方法,學(xué)生是難以成為該門課的精通使用者[9]。以運籌學(xué)的線性規(guī)劃章節(jié)為例,學(xué)生對這部分內(nèi)容的掌握大都停留在單純行法的結(jié)構(gòu)和對已給數(shù)據(jù)的基本運算上,當碰到一些復(fù)雜的實際問題時,很少有學(xué)生能夠?qū)⑦@類問題抽象到數(shù)學(xué)模型,然后使用所學(xué)運算方法加以解決。中國高校本科階段IE課程的開設(shè)很大比例是針對一些工程技術(shù)和IE思想,計算量大的數(shù)學(xué)課程所占比例很小,導(dǎo)致學(xué)生對一些實際問題只能定性處理而無法定量處理,這也不利于學(xué)生今后繼續(xù)深造。國內(nèi)高校工業(yè)工程課程的開設(shè)較少考慮區(qū)域因素和當?shù)靥厣a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,各校所開課程大同小異,與當?shù)禺a(chǎn)業(yè)的相關(guān)性不夠大。除此之外,學(xué)生所修的部分課程存在過時的現(xiàn)象,一些案例也比較陳舊,教材內(nèi)容多年不變,盡管適用于一些低技術(shù)的制造行業(yè),但教材上很多技術(shù)手段已無法滿足現(xiàn)代企業(yè)制造技術(shù)和生產(chǎn)系統(tǒng)的需要。比如,方法研究和作業(yè)測定在一些傳統(tǒng)勞動密集型產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著較大作用[9],但如今手工制造逐漸被自動化機器制造所取代,這些技術(shù)在生產(chǎn)中發(fā)揮的效果越來越不明顯。國外院校會根據(jù)當?shù)厥袌龊彤a(chǎn)業(yè)需求設(shè)置課程,學(xué)校甚至?xí)鶕?jù)企業(yè)需求調(diào)整課程。如加州伯克利分校處于硅谷地帶,該校工業(yè)工程課程安排很多會圍繞電子制造業(yè)展開;密西根大學(xué)-安娜堡分校位于著名汽車城底特律附近,密西根大學(xué)則以人機工程和質(zhì)量控制為重點;佐治亞州首府亞特蘭大市是美國最大物資轉(zhuǎn)運中心,佐治亞理工學(xué)院在工業(yè)工程課程設(shè)置方面會相對側(cè)重物流方向。教材方面,這些優(yōu)秀院校會根據(jù)最新的產(chǎn)業(yè)特點和發(fā)展趨勢適時更新內(nèi)容,刪去一些過時的概念,這使得學(xué)生在學(xué)校所學(xué)的知識更加具有實用性。美國優(yōu)秀院校工業(yè)工程的課程不僅僅局限于服務(wù)業(yè)和制造業(yè),也會涉及能源開采、資源分配、環(huán)境規(guī)劃、廢物回收這些當今熱門話題。為了應(yīng)對環(huán)境問題和能源短缺,倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展,國外院校逐漸開始重視對工業(yè)工程學(xué)生企業(yè)社會責任感的培養(yǎng)而并非局限于生產(chǎn)和服務(wù)能力[10]。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié),大陸院校也是比較重視的,安排了相當數(shù)量的生產(chǎn)實習(xí),綜合實驗,課程設(shè)計和機械工程訓(xùn)練。但實踐效果并不是很明顯,很多實踐課程并不能幫助學(xué)生更加深入地理解IE和提高相關(guān)專業(yè)知識的應(yīng)用能力。如國內(nèi)將工業(yè)工程專業(yè)設(shè)置在機械學(xué)院的院校大都會安排金工實習(xí)和電子工藝實習(xí),而IE強調(diào)的是系統(tǒng)的概念,這些實踐課程盡管提高了學(xué)生的動手能力,但無法幫助學(xué)生樹立IE意識。在實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)上,學(xué)生所做的實驗內(nèi)容基本上是多年不變,學(xué)生的課程設(shè)計內(nèi)容也比較固定,理論性過強,很少能夠與實際情境結(jié)合起來。除此之外,學(xué)生在做一些課程設(shè)計時,比如管理信息系統(tǒng)的課程設(shè)計,很多學(xué)生存在時間緊的現(xiàn)象,主要是對開發(fā)工具不是很熟悉而又無法短期熟練,從而影響系統(tǒng)功能的實現(xiàn),進而出現(xiàn)了“重分析、輕開發(fā)”的現(xiàn)象[11]。美國院校在實踐環(huán)節(jié)會鼓勵學(xué)生參與一些校企合作項目和暑期實習(xí),學(xué)生會有更多接觸真實企業(yè)環(huán)境的機會,使學(xué)生對工業(yè)工程將要從事的工作有更為理性和深刻的認識。在課程設(shè)計方面,美國院校學(xué)生會有一個多月的時間做與所學(xué)課程相關(guān)并且自己感興趣的作業(yè),學(xué)生也可以跨專業(yè)組隊,這樣更有利于系統(tǒng)開發(fā)的順利開展。學(xué)生所做的實驗基本是針對實際問題安排內(nèi)容的,每年都會有所變化。

2.國內(nèi)外IE教學(xué)環(huán)節(jié)對比

在IE教學(xué)方面,美國院校注重對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),采用啟發(fā)式教學(xué),致力于知識傳授與方法應(yīng)用之間的平衡[12],創(chuàng)造更多潛在的知識附加值。在課堂上會有大量與課程緊密相關(guān)的最新案例,學(xué)生可以通過小組討論加以解決,教師會對學(xué)生的解決方法指出不足之處并提出自己的看法,學(xué)生也可進行相應(yīng)的解釋和反駁,并沒有固定答案。教師與學(xué)生的互動有利于活躍課堂氣氛,并且教師在這過程中會引導(dǎo)學(xué)生不斷深入問題和分析問題,學(xué)生在今后遇到實際問題時能夠更加嚴謹?shù)貞?yīng)對。教師有時也會用一些先進的教學(xué)設(shè)備模擬企業(yè)的真實情景,讓學(xué)生參與其中,找出企業(yè)運作所存在的一些問題并用專業(yè)知識加以解決,提高了學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用。中國高校IE課堂教學(xué)處于教師單向授課,學(xué)生被動接受的局面,學(xué)生在課堂上的一些想法和疑惑無法及時得到肯定和解決,這些疑點可能會影響到學(xué)生對后面內(nèi)容的理解。教師在授課時以理論知識為主,教學(xué)手段比較單一,較少與實際情境相結(jié)合,學(xué)生上課積極性不高。教師在課堂上進行案例分析時,學(xué)生一般直接將教師對問題的看法和解法作為日后解決實際問題的標準方法,不愿意去思考更好的方法或者舉一反三。灌輸式的教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生的思維方式比較固定,學(xué)生在解決問題時缺少個性,如不同學(xué)生在著手處理同一個IE問題時往往采用相同或相近的解決方式。創(chuàng)新能力的提升是工業(yè)工程人才培養(yǎng)的重要方面,所以IE教學(xué)要注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),課堂上師生互動是提升學(xué)生創(chuàng)新意識的有效途徑,課堂互動不僅僅局限于師生間的一問一答,更重要的是教師引導(dǎo)學(xué)生深入問題,幫助學(xué)生發(fā)散思維。

四、啟示

一是,我國院校工業(yè)工程專業(yè)課程體系的系統(tǒng)性不是很強,課程之間很少聯(lián)系起來,總的來說,課程整合不如國外優(yōu)秀院校IE專業(yè)課程體系科學(xué)合理。

二是,在IE實踐教學(xué)環(huán)節(jié),國內(nèi)院校與美國院校有較大差距,實踐內(nèi)容與IE專業(yè)相關(guān)性不是很高,實踐內(nèi)容多年不變。應(yīng)結(jié)合學(xué)科背景,探索科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系[13]。

三是,在IE理論教學(xué)方面,國內(nèi)院校強調(diào)學(xué)生對理論知識和工程技術(shù)的掌握,而國外院校注重對學(xué)生IE意識和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

四是,在IE人才培養(yǎng)方面,國外院校是根據(jù)當?shù)禺a(chǎn)業(yè)需求制定培養(yǎng)計劃并會根據(jù)市場變化做出相應(yīng)的課程調(diào)整,機動性很強。而國內(nèi)院校對IE人才的培養(yǎng)針對性不是很強,其培養(yǎng)計劃的制定不會針對某個制造行業(yè),而是盡可能涉及更多的行業(yè)。

五是,引進國外優(yōu)秀人才或與國外優(yōu)秀院校合作辦學(xué)是完善國內(nèi)院校IE教育體系的有效途徑之一。