童小英　盧碧紅　楊大鵬

摘要：針對(duì)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確、學(xué)習(xí)興趣缺乏以及青年教師缺乏專(zhuān)業(yè)實(shí)踐、教學(xué)技能有待提高的實(shí)際，探索基于案例的提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題三段式教學(xué)模式，并研究了三段式教學(xué)在IE的應(yīng)用，包括在整個(gè)專(zhuān)業(yè)課程體系設(shè)置的應(yīng)用和具體專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的應(yīng)用。以系統(tǒng)工程課程為例，說(shuō)明了三段式模式的具體應(yīng)用及效果分析。研究成果對(duì)從事工業(yè)工程及其他高等工程教學(xué)的教師具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}導(dǎo)向；三段式教學(xué)模式；工業(yè)工程；系統(tǒng)工程

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）20-0183-02

工業(yè)工程（Industrial Engineering簡(jiǎn)稱(chēng)IE），是對(duì)人、物料、設(shè)備、能源和信息等所組成的集成系統(tǒng)，進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和實(shí)施的一門(mén)應(yīng)用性工程學(xué)科。它強(qiáng)調(diào)綜合地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠處于最佳運(yùn)行狀態(tài)而獲得最高效益，近數(shù)十年來(lái)一直受到各國(guó)的重視[1]。工業(yè)工程在國(guó)內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用的實(shí)踐表明，這門(mén)工程與管理有機(jī)結(jié)合的學(xué)科對(duì)提高企業(yè)的生產(chǎn)率和效益，對(duì)增強(qiáng)企業(yè)參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力與知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中的綜合創(chuàng)新能力，對(duì)贏得各類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展等，具有不可替代的重要作用?？梢?jiàn)，培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需求的工業(yè)工程人才具有重要的意義。然而，我國(guó)高校在工業(yè)工程人才培養(yǎng)方面存在學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足；專(zhuān)業(yè)課程體系理論性、敘述性、抽象性?xún)?nèi)容偏多；教師缺乏工業(yè)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；等等問(wèn)題，這些都不利于培養(yǎng)學(xué)生的工業(yè)工程意識(shí)與能力。針對(duì)以上問(wèn)題，本文提出一種基于案例的問(wèn)題導(dǎo)向的三段式教學(xué)模式，并把這種教學(xué)理念應(yīng)用在IE課程群教學(xué)中，這對(duì)于合理制訂工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案、優(yōu)化IE課程體系與教學(xué)內(nèi)容具有重要意義。

一、問(wèn)題導(dǎo)向的三段式教學(xué)模式

“三段式”教學(xué)模式是教研組經(jīng)歷多年高校工程教學(xué)探索與實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的一套問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)方法。它是一個(gè)目標(biāo)明確、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)過(guò)程。教師提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生建立對(duì)課程學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求，促成教師主導(dǎo)與學(xué)生主體作用的協(xié)同發(fā)揮。通過(guò)正確處理道（why）與術(shù)（what-how）的關(guān)系，使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)探索知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)層面，進(jìn)而建立起一個(gè)幫助教師“如何教好”、學(xué)生“如何學(xué)好”的系統(tǒng)化解決方案；徹底改變學(xué)生不知為啥學(xué)、沒(méi)興趣學(xué)，教師照本宣科對(duì)學(xué)生毫無(wú)啟發(fā)的局面。所謂“三段式”教學(xué)模式是指提出問(wèn)題階段、分析問(wèn)題階段和解決問(wèn)題階段[2]。

第一階段，通過(guò)案例引出問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題上路，明確所學(xué)知識(shí)的用途，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這是“道”的層面，回答為什么的問(wèn)題（why）是三段式案例教學(xué)的重中之重。第二階段，通過(guò)案例討論探索未知、學(xué)習(xí)知識(shí)與技能，掌握分析問(wèn)題的方法。這是回答是什么的問(wèn)題（what），屬于“術(shù)”的層面。在分析問(wèn)題階段，通過(guò)案例課堂討論中的觀點(diǎn)撞擊，激發(fā)學(xué)生想象力與探索精神，培養(yǎng)分析問(wèn)題的能力。第三階段，對(duì)案例進(jìn)行一定的討論和分析之后，通過(guò)運(yùn)用知識(shí)與技能，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，這是回答“怎么樣的問(wèn)題”（know-how），仍屬于“術(shù)”的層面。

二、三段式教學(xué)方法在整個(gè)IE教學(xué)中的應(yīng)用模式

當(dāng)前我國(guó)發(fā)展工業(yè)工程的一項(xiàng)重要工作是人才培養(yǎng)，自1993年招收工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的本科生，目前已有170余所院校設(shè)有工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)，工業(yè)工程的隊(duì)伍在不斷地?cái)U(kuò)大。然而，在校的工業(yè)工程學(xué)生，不管是研究生還是本科生，是重點(diǎn)大學(xué)的學(xué)生還是普通大學(xué)的學(xué)生，絕大部分都比較迷茫，不知道自己畢業(yè)后干什么，也不知道所學(xué)知識(shí)怎么應(yīng)用，學(xué)習(xí)目的不明確，學(xué)習(xí)積極性低下。針對(duì)這種現(xiàn)象，本文提出建立“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”的貫穿學(xué)生大學(xué)四年全過(guò)程的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)路徑，通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的集成化課程體系的聯(lián)動(dòng)作用指明學(xué)生的就業(yè)方向、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)活力、促進(jìn)學(xué)生工業(yè)工程意識(shí)培養(yǎng)和能力發(fā)展。圖2是“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”的三段式教學(xué)方法在IE專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用模式。

在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置上，按照問(wèn)題導(dǎo)向的三段式（why-what-how）原則來(lái)進(jìn)行，如在大一階段開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)啟航，告訴學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)這個(gè)專(zhuān)業(yè)；大二階段開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論，告訴學(xué)生這個(gè)專(zhuān)業(yè)將要學(xué)習(xí)什么知識(shí)；大三階段開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)生怎么學(xué)；大四階段開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課，教學(xué)生怎么應(yīng)用知識(shí)。其中，在大三階段專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)過(guò)程中，各課程均采用“問(wèn)題導(dǎo)向”的三段式教學(xué)方法。通過(guò)教學(xué)模式的應(yīng)用，能夠大大提高工業(yè)工程學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題的能力。

三、三段式教學(xué)方法在系統(tǒng)工程課程中的應(yīng)用

1.三段式案例教學(xué)應(yīng)用。系統(tǒng)工程作為20世紀(jì)中期開(kāi)始興起的一門(mén)交叉學(xué)科，是從總體出發(fā)，合理開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和革新的一個(gè)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)所需思想、程序、方法的體系，屬于一門(mén)綜合性的工程技術(shù)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握系統(tǒng)工程的基本思想和方法論，并能初步運(yùn)用定量和定性相結(jié)合的系統(tǒng)工程思想和方法來(lái)研究和解決某些實(shí)際系統(tǒng)問(wèn)題。系統(tǒng)工程是一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課，地位非常重要，但是和其他的專(zhuān)業(yè)課相比，這門(mén)課的專(zhuān)業(yè)性不強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)枯燥、乏味，學(xué)習(xí)目的不夠明確。為了克服這種教與學(xué)的困境，教研組提出了三段式案例教學(xué)模式的應(yīng)用。以講授《系統(tǒng)工程》的系統(tǒng)分析內(nèi)容為例。從廣義上理解，可以把系統(tǒng)分析作為系統(tǒng)工程的同義語(yǔ)使用，所以掌握系統(tǒng)分析的基本原理非常重要。其中，關(guān)鍵的是掌握系統(tǒng)分析的基本過(guò)程，具體如圖3所示[3]。

如果直接講授以上系統(tǒng)分析的7個(gè)步驟，學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥、乏味，不易于理解，也不明白學(xué)了以后到底有什么用。因此在講系統(tǒng)分析基本工作過(guò)程時(shí)，并不直接講授，而是通過(guò)基于案例的三段式教學(xué)過(guò)程完成學(xué)生對(duì)系統(tǒng)分析過(guò)程的自我構(gòu)建。具體過(guò)程如下：（1）提出問(wèn)題階段：這個(gè)階段主要是讓學(xué)生明白應(yīng)用系統(tǒng)分析的基本工作過(guò)程能解決什么問(wèn)題。教師會(huì)提出一些學(xué)習(xí)或生活中所碰到的學(xué)生比較熟悉的系統(tǒng)問(wèn)題，比如：圖書(shū)館使用效率問(wèn)題、大學(xué)生“低頭族”問(wèn)題、超市布局優(yōu)化問(wèn)題、大學(xué)食堂服務(wù)效率問(wèn)題等。這些問(wèn)題與學(xué)生密切相關(guān)，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，便于學(xué)生理解，也方便后續(xù)分析和解決問(wèn)題階段的開(kāi)展，同時(shí)也能讓學(xué)生明白系統(tǒng)分析無(wú)處不在，明白學(xué)習(xí)系統(tǒng)工程課的重要性。（2）分析問(wèn)題階段：讓學(xué)生以小組為單位，選擇一個(gè)大家熟悉的系統(tǒng)問(wèn)題，可以選擇以上教師提出的問(wèn)題，也可以自己提出問(wèn)題，結(jié)合系統(tǒng)分析的基本工作過(guò)程，開(kāi)展討論（主體）如何解決系統(tǒng)問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。通過(guò)討論分析中的觀點(diǎn)撞擊，激發(fā)學(xué)生的想象力與探索精神（主體）；教師課堂巡視、進(jìn)行討論指導(dǎo)（主導(dǎo)）。（3）解決問(wèn)題階段：每個(gè)小組針對(duì)各自的系統(tǒng)問(wèn)題，撰寫(xiě)一份系統(tǒng)優(yōu)化分析報(bào)告，在課堂上以PPT的形式匯報(bào)。每組推薦一名代表綜合發(fā)言，以提出問(wèn)題、探尋目標(biāo)、建立方案、分析和評(píng)價(jià)等系統(tǒng)分析的工作步驟介紹解決問(wèn)題的思路（主體）。師生結(jié)合發(fā)言進(jìn)行提問(wèn)、點(diǎn)評(píng)（主導(dǎo)、主體）。通過(guò)這種教學(xué)模式，能夠使學(xué)生很好地掌握系統(tǒng)分析的基本過(guò)程，最重要的是能利用系統(tǒng)分析原理來(lái)解決實(shí)際系統(tǒng)問(wèn)題，學(xué)以致用。

2.教學(xué)效果分析。三段式教學(xué)模式在系統(tǒng)工程課程中的應(yīng)用效果直接體現(xiàn)在：（1）使學(xué)生明白了為什么要學(xué)習(xí)系統(tǒng)工程，學(xué)習(xí)它有什么用，建立了自主需求；（2）激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生熱愛(ài)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、快樂(lè)學(xué)習(xí)；（3）使學(xué)生能夠更好地掌握系統(tǒng)工程的基本思想和方法論，具備了應(yīng)用系統(tǒng)的思想和方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，教學(xué)效果還體現(xiàn)在：（1）學(xué)生的獨(dú)立思考能力增強(qiáng)，使得教學(xué)過(guò)程由枯燥乏味變得生動(dòng)活潑；（2）引導(dǎo)學(xué)生變注重知識(shí)為注重能力，由單向教學(xué)變成師生雙向交流，學(xué)生在查閱各種資料的過(guò)程中學(xué)習(xí)理論知識(shí)；（3）提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力；（4）鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、語(yǔ)言表達(dá)能力及評(píng)價(jià)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]易樹(shù)平，郭伏.基礎(chǔ)工業(yè)工程[M].第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[2]Bihong Lu，Yukai Li.Research and Application on Engineering Cases based Three Stages Teaching Methodology[J].Advanced Materials Research，2013，v655-657，p2160-2164.

[3]汪應(yīng)洛.系統(tǒng)工程[M].第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.