關于新時期工業工程專業本科課程設置的思考

郭釗俠　張怡　羅利　張欣莉　劉柱勝

摘? 要：隨著以物聯網、大數據和人工智能等新技術驅動的科技革命和產業變革的不斷深化，新時期的工業工程專業如何培養既懂工程技術又掌握管理科學知識的復合型人才，是工業工程教育者需要考慮的重要議題?；趤碜?44名四川大學工業工程專業畢業生的問卷調查，該文呈現工業工程畢業生對于工業工程專業課程設置的思考，以及企業界對工業工程專業課程設置的需求，并在此基礎上提出新時期工業工程專業課程設置的對策和建議，對完善我國工業工程專業課程設置具有一定的參考意義。

關鍵詞：工業工程；課程設置；工管融合；新工科；復合型人才

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）12-0074-05

Abstract： With the continuous deepening of technological revolution and industrial transformation driven by new technologies such as the Internet of Things， big data， and artificial intelligence， industrial engineering educators have to think over thoroughly an important problem， i.e.， how to cultivate interdisciplinary talents who not only understand engineering technology but also master the knowledge of management science in the new era. Based on a questionnaire survey from 144 industrial engineering graduates from Sichuan University， this paper presents the thoughts of industrial engineering graduates on the industrial engineering curriculum， as well as the needs of the business community for the undergraduate education of industrial engineering， and puts forward countermeasures and suggestions for the improving the industrial engineering curriculum in the new era. It provides a valuable reference for the curriculum improvement of industrial engineering education in China.

Keywords： industrial engineering; curriculum; integration of engineering and management; new engineering disciplines; compound talent

當前，以物聯網、大數據和人工智能等為代表的新技術飛速發展，并向各行各業廣泛滲透，正在加速新一輪科技革命和產業變革進程[1]。另一方面，我國在“中國制造2025”“健康中國”“綠色發展”等國家戰略的指引下，產業變革不斷深化，對復合型創新型人才的需求與日俱增[2]。

站在“兩個一百年”奮斗目標的歷史交匯點上，全面建設社會主義現代化國家的新征程已經開啟。習近平總書記2021年4月19日在清華大學考察時指出[3]，要用好學科交叉融合的“催化劑”，加強基礎學科培養能力，打破學科專業壁壘，對現有學科專業體系進行調整升級，瞄準科技前沿和關鍵領域，推進新工科、新醫科、新農科、新文科建設。這一重要指示，為培養社會緊缺的復合型創新人才指明了方向。

工業工程是以培養既懂工程技術又掌握管理科學知識的復合型人才為目標的交叉學科。在新的歷史時期，各行各業的數智化轉型（如運營數字化、決策智能化等）需求快速增長；另一方面，工業工程的研究對象也在不斷擴展，從傳統的制造車間、制造工廠，已擴展到制造企業生態系統和各類服務系統。工業工程專業本科課程設置的合理性是否滿足社會發展的動態需求，對于上述目標的達成至關重要，也是新時期工業工程教育者需要考慮的重要議題[4-6]。

本研究面向四川大學工業工程專業校友展開問卷調查，獲得了144份有效問卷?；谡{查問卷，重點呈現并分析新時期我國社會對于工業工程專業本科課程的需求情況，然后分析當前課程設置中存在的問題，并在此基礎上提出工業工程本科課程設置的對策和建議。

一? 研究設計

（一）? 調查對象及其基本情況

此次問卷以四川大學工業工程專業2001—2021級畢業生為調查對象，共回收有效問卷144份。各畢業年級段的受訪者人數分布見表1，其中男女比例約為9∶5，這些受訪者來自全國20個?。ㄊ校?，以及美國、英國和澳大利亞等國家，其中四川、廣東、北京和上海等地的人數位列前4；另外，有64.52%的受訪者在企事業單位工作，其余受訪者在讀博、讀研或從事自由職業。在企事業單位工作的受訪者中，從事行業最多的三大行業為制造業，信息傳輸、軟件和信息技術服務業，以及教育業，其中制造業從業者占比43.75%。另外，企事業單位受訪者的工作崗位涵蓋了基層管理到企業高管的各個層次，所從事的工作與工業工程專業相關程度大于50%的人數超7成，并且絕大多數人對目前工作的滿意程度大于60%。

（二）? 問卷設計及調查內容

本問卷由39個問題組成①，旨在更好地了解企事業單位對于工業工程專業本科課程的需求，發現當前課程設置中的問題。問卷針對處于就職和就讀（碩博士研究生）狀態的受訪者，分別設計了問卷邏輯。對于工作中的受訪者，調查內容涉及5個方面：①受訪者的工作滿意度及所從事職業與工業工程專業相關程度；②受訪者在大學期間修讀的基礎課程和專業課程中，對個人發展影響較大的課程，以及建議新增課程；③受訪者認為企業所需工業工程人才需要具備的技能，以及新員工最缺乏的技能；④受訪者認為應屆畢業生不能盡快勝任工業工程方面工作的主要原因；⑤實習實踐課程相關問題。對于研究生在讀的受訪者，調查內容涉及①深造方向是否與工業工程相關；②受訪者認為本科修讀的專業課中對其深造/就業有幫助的課程；③大學期間課程安排、課時安排和實踐課比例等相關問題。

二? 結果與分析

（一）? 課程需求分析

1? 非實踐類專業課程情況

據統計，受訪者選出的對其個人發展影響最大的5門學科基礎課程分別為管理學原理、運籌學、概率統計、管理經濟學和應用統計學。如圖1所示，專業課程中對個人發展影響較大的11門課程依次為項目管理、生產計劃與控制、供應鏈管理、系統工程、基礎工業工程、設施規劃與物流分析、人因工程、決策分析、工程經濟學、數據科學與商業分析和質量管理與可靠性。從受訪者工作崗位對課程需求的角度來看（圖2），受訪者認為工業工程最重要的10門專業課程是項目管理、生產計劃與控制、供應鏈管理、數據科學與商業分析、系統工程、設施規劃與物流分析、人因工程、基礎工業工程、決策分析和質量管理與可靠性。這10門課程均位列對個人發展影響較大的11門課程之列。這10門課程無論是從個人發展還是工作需求的角度，都對工業工程專業較為重要。而數據科學與商業分析課程，在10門課程中排名第4，說明業界對這門課程的需求較高。

另外，受訪者結合自己的工作經歷，建議母校工業工程專業新增課程，如數據分析、計算機語言和大學物理等課程。其中，數據分析和計算機語言課程呼聲最高，70%的受訪者認為當前課程應加強對學生編程能力和數據處理能力的培養。

2? 實習實踐課程情況

根據表2，以受訪者的工作經驗來看，應屆畢業生不能盡快勝任工業工程方面工作的主要原因是實踐經驗不足和對行業了解不充分。受訪者一致認為學校的實習實踐課程十分重要，然而有近半數的受訪者對大學期間實習實踐課程設置不滿意，主要原因可以總結為以下幾點：①實踐課程較少且流于形式；②實習課程停留在表面認知，缺乏對行業的整體了解；③實習實踐課程過于傳統，脫離現代化企業實際運作；④與現實工作相關性低。

事實上，應屆生大學期間會將大部分時間和精力花費在基礎和專業課程的學習上，在剛步入社會時確實會因為對行業了解不充分和實踐經驗不足而無法勝任工作。又由于工業工程相關工作復雜性、統籌性的特點，本科生往往難以找到專業非常對口的實習。即使有相關實習經歷，也以簡單的重復性工作為主，難以接觸和深入了解崗位實際運作。學校組織提供的優質實習實踐課程在某種程度上可以幫助引導學生了解行業、提升實踐經驗。

（二）? 行業需求情況

受訪者表示，除工業工程課程知識外，在其職業中使用到的其他知識或技能的三大領域為計算機領域、經濟金融與管理領域和數據科學領域（表3）。根據表4可知，88.75%的受訪者認為，這些知識的來源是通過自學或工作中積累而獲得。

在企業所需的工業工程型人才需要具備的技能中，高達85%的受訪者認為其需要具備數據處理與分析能力，其后的4項能力依次為運籌學與算法、基礎工業工程、系統仿真和程序設計；在企業所招聘的工業工程新員工最缺乏的技能中，58.75%的受訪者認為其最缺乏數據處理與分析能力，其后的4項能力依次為運籌學與算法、程序設計、系統仿真和基礎工業工程。根據以上統計結果，依據受訪者選擇情況繪制了工業工程相關技能需求與缺乏程度的四象限圖，如圖3所示。其中橫軸表示技能缺乏程度，縱軸表示技能需求程度。

由圖3可知，數據處理與分析被選為當前工業工程型人才最需要但也最缺乏的一項能力。而對于基礎工業工程來說，企業雖然需要，但相對來說新員工并不缺乏。這一現象也可以反映在課程設置上。工業工程針對現場管理、選址布局、物流管理、供應鏈采購、質量管理和成本控制等提出的方法論極大地提高了傳統制造業的生產效率和質量，這些思想和方法逐漸被運用在了服務業、醫療行業、金融業甚至政府。當前大部分工業工程課程正是針對這些傳統方向和方法論開設。而如今，隨著制造業機械化、信息化和智能化的發展，以及工業工程應用領域的擴展使得行業留給傳統工業工程可改造的空間較小。相應的，行業對于新型工業工程人才數據驅動決策的能力要求提高。數據處理與分析能力逐漸成為工業工程求職者的一項核心競爭力。然而這一方面所對應的課程并不多，課程設置有些脫離行業發展需求。

結合課程需求情況和行業需求情況，當前課程設置主要存在以下幾點問題：①當前課程設置過于傳統，偏離行業發展需求。②當前課程設置更注重學習工具而非解決問題。③當前課程設置實踐內容偏少且浮于表面。

三? 對策與建議

根據問卷統計結果與分析，給出以下幾點課程改革的對策及建議。

（一）? 以培養目標為導向加強課程體系建設

工業工程專業作為一個多學科交叉的專業，為多學科思維融合、跨專業能力融合及多學科項目實踐融合提供了可能，有利于培養創新型、復合型人才。其專業方向眾多，如智能制造、生產運作管理、服務運作管理、人因工程學、物流與供應鏈管理、系統仿真和數字化管理等等。每個專業方向都有對應的專業課程和相關基礎課程。專業課程設置時如何取舍，是專業規劃與建設者必須面對的一個難題。不同學校的工業工程專業，需要立足其自身專業特色和師資隊伍的現實情況，提出合理的培養目標，并以該培養目標為導向，構建其工業工程本科教學內容與課程體系。比如，智能制造相關課程的設置，可以以從事數字化工廠的規劃、設計與管理相關工作為目標；物流與供應鏈管理相關課程的設置，可以以從事物流系統設計與優化、采購與供應鏈管理相關工作為目標；運籌學與算法相關課程的設置，可以以從事優化與算法設計相關工作為目標。

（二）? 面向社會需求的傳統課程優化重構

結合本研究的調研結果與傳統工業工程的課程設置，可以發現工業工程部分專業課程中存在教材內容重疊、教學內容重復和傳統知識體系老化等問題，可結合現實社會需求與自身專業特色，對部分傳統課程進行優化重構[6]，使之能更好地滿足社會發展及企業運營與變革需求。比如，面向傳統制造業的基礎工業工程及相關課程的整合，可將基礎工業工程和設施規劃與物流分析、人因工程等課程整合，明確各門課程的目標和邊界，鼓勵適當交叉，提供不同研究視角，但要注意避免課程教學內容的簡單重復。同時，在相關課程教學中減少不符合培養目標與社會需求的課程內容，增加當前社會實踐的新鮮案例和研究前沿內容（如智能制造、智慧醫療健康、數字化工廠設計、數字孿生、運籌學和統計學等的案例與應用）。

（三）? 面向未來需求的課程開發

大學教育和課程設置需要具有一定的前瞻性[7]，來更好地適應社會未來趨勢的變化，滿足我國新時期現代化建設的人才需求。根據問卷可知，從企業的角度來講，工業工程人才迫切被需要但缺乏的技能是數據處理與分析。在大數據驅動產業和社會變革的背景下，未來社會對于該技能的需求必將日益增長。工業工程專業有必要開設滿足數據分析與處理需求的相關課程，如程序設計、數據庫技術、統計學及其應用等等，提升學生的數據思維和數據處理能力。另一方面，產業界面臨的現實決策和優化問題日益復雜，傳統的數學方法往往難以解決，為了滿足企業日趨復雜的決策需求，人工智能算法、機器學習等相關課程，也有必要被引入到工業工程專業（特別是含有數據分析與算法方向）的本科課程體系中。

（四）? 基于產教研賽學融合的實踐課程體系建設

實踐教學與實踐能力的培養是工業工程專業本科教學的重要環節。本研究的受訪者一致認為學校的實習實踐課程十分重要，但有近半數的受訪者對大學期間實習實踐課程設置不滿意。工業工程實踐課程體系的建設，可以基于產教研學融合進行展開[8]。從本文的調查來看，12.66%的畢業校友表示公司可接納工業工程本課程生產實習或參觀實習；21.52%的校友表示公司有招聘工業工程本科實習生的計劃；31.65%表示愿意擔任企業導師，聯合指導本科生解決企業運營中的實際問題；25.32%表示愿意回校為本科同學開設工業工程相關主題講座?？梢?，產業界可以為實習實踐提供較多資源，為深化產教融合、校企協同育人提供了可能。通過校企合作，可為高校提供實際項目問題、實習機會和開設講座等，也可為合作企業提供人員、免費技術和問題解決方案等，實現校企合作共贏，并且借此提升實踐課程的質量和豐富性。同時，教師科學研究中的研究項目與課題、各級大學生科研項目與創新創業大賽等各級大學生賽事，也可為學生提供較多的實習實踐機會。另一方面，盡管可以從產教研方面為學生提供更多的實踐教學與能力提升機會，這些實踐教學的安排與學習機會還需要考慮學生實際的學習時間與實習需求。比如，在深造率較高的大學，大三暑假或大四的學生，由于需要準備出國考試、研究生推免或考研，往往對企業實習的需求度較低。而大一或大二暑假，由于專業課學習不足，通常也難以在企業勝任專業相關度高的實習工作。因此，在實習時間、形式和內容的選擇上必須通盤思考，需要根據專業自身的培養目標，綜合考慮產教研賽學的融合，選擇建立適合自己的實踐教學體系，以取得各方滿意的效果。比如，實驗室場地或實驗硬件設施不夠的專業，可以考慮以虛擬現實技術、線上實習的方式開展形式靈活的實習實踐教學。

（五）? 課程體系的持續改進與優化

一成不變的課程設置無法滿足社會需求的動態變化。持續改進是我國工程教育專業認證標準的重要指標和提高專業人才培養質量的重要保障機制之一[9]。有效的持續改進，有賴于良好的內部質量監控機制（如學生評價、同行評教和教學督導制度等），以及畢業反饋與社會評價機制。其既體現了高校內部質量自我監控的要求，也體現了外部評價和跟蹤反饋的要求?？蓸嫿ɑ跇嬎?設計-實現-運行（Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO）[10]模式的持續改進機制；并設置課程體系評價與改進工作組，通過主客觀相結合的方式評價課程培養目標的達成情況，形成教學質量的反饋，結合校內外資源（如名校與名師線上課程、教學研討會經驗分享和虛擬教研室等），促進教學內容與課程體系的持續改進與優化。

四? 結束語

在新的歷史時期和新一輪科技革命與產業變革的背景下，結合各行各業數智化轉型的發展趨勢，對工業工程專業本科課程體系進行改革，具有重要的現實意義。各個高校工業工程學科應該積極探索適應社會發展需求的課程體系，使得該課程體系既能體現工業工程公認的專業內涵，又能適應其自身工業工程專業的培養特色。

注釋：

① 問卷網址：https：//www.wjx.cn/vj/Y6w8tU6.aspx.

參考文獻：

[1] 曾勇，黃艷，黃廷祝，等.面向未來的新工科教育與“成電方案”2.0的迭代創新[J].高等工程教育研究，2021（3）：16-20.

[2] 喻思南.加快培養復合型創新人才（創新談）[N].人民日報，2021-05-24（18）.

[3] 新華網.習近平在清華大學考察時強調 堅持中國特色世界一流大學建設目標方向 為服務國家富強民族復興人民幸福貢獻力量[EB/OL].http：//jhsjk.people.cn/article/32082039.

[4] 薛朝改，李淑敏，曹武軍.新工科背景下工業工程專業培養模式探索[J].教育教學論壇，2020（35）：293-295.

[5] 邱立新，周田君.基于“S-T-C”模型的工業工程專業產教融合協同育人模式探究[J].教育教學論壇，2020（41）：58-60.

[6] 劉慧敏，耿闖，潘萬騰.智能制造時代工業工程“一體 兩核 三翼”專業碩士教學體系研究——基于OBE（成果導向）教育模式[J].教育教學論壇，2020（7）：277-280.

[7] 劉河清.新加坡南洋理工大學：前瞻性跨學科教育的典范[J].上海教育，2021（14）：39-41.

[8] 荊妙蕾，程欣.產教融合視域下傳統工科專業升級改造路徑研究——以紡織工程專業為例[J].高等工程教育研究，2021（3）：25-31.

[9] 彭巍，董元發，張存吉，等.面向新工科的工業工程專業人才培養模式探索[J].輕工科技，2021，37（5）：206-207.

[10] 魏海蕊.基于CDIO教育模式的工業工程專業實驗教學改革探索[J].高教學刊，2019（19）：130-132.

基金項目：教育部2021年第一批產學合作協同育人項目“《智能算法及其在運營管理中的應用》課程開發”（202101047007）

第一作者簡介：郭釗俠（1979-），男，漢族，湖北公安人，博士，教授，商學院工業工程與工程管理系主任。研究方向為工業工程。

？鄢通信作者：劉柱勝（1969-），男，漢族，重慶人，博士，講師。研究方向為生產調度與系統仿真。