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面向科教融合的工业工程论文 篇1：
集成光电子技术实验课程科教融合教学模式的应用探索
摘 要：集成光电子技术在信息处理和传输方面起重要作用，是现代光通信及大规模光电芯片技术发展的重中之重。本论文针对集成光电子技术课程中出现的概念抽象，对学生的创新与实践能力培养不够等问题，提出了在实验课程中引入集成光子器件设计与优化的科教融合教学模式的改革方法。该教学模式通过光波导结构以及微环谐振器、马赫增德尔干涉仪等集成光子器件的设计，使学生能够更加深刻地理解课程内容，初步了解学科的前沿动态，激发学生的学习热情和求知愿望，为其进一步深造或走向社会打下一个良好的技术基础。
关键词：科教融合;集成光电子技术;教学改革;高等教育;光波导
目前我国高等教育正在逐步由精英教育向大众化教育过渡，高等教育的课程质量成为人们广泛讨论和关注的一个热门话题。如何在大学中培养具有创新与实践能力的高水平人才成为一个具有很强紧迫性的课题。尽管包括知名研究型大学在内的全国各高校都在提倡学生创新与实践能力的培养，可近年的高校本科毕业生社会及企业认可度等指标却显示，我国高校毕业生的创新与实践能力的提升状况不容乐观[1]。
根据当前國际高等教育发展趋势及我国高等院校发展的现状，科教融合的教学方法是提高大学生创新实践能力，培养优秀人才的必然途径[2-3]。目前，科教结合的教学模式和本科专业教育的相容性较差，在推广及执行中存在一定困难。高校对于大学本科课程的教学往往只停留在掌握书本知识的基础层次上，忽略了高校在教育中必须具备的研究性和创新意识。想要有效地解决这些问题，就需要对目前专业课程的教学方法做出一定的改革。
本论文针对教学过程中存在的问题，提出了在集成光电子技术实验课程中引入集成光子器件设计与优化的科教融合教学模式的改革方法。在集成光电子技术的实验课程中融入集成光子器件设计的课程，不仅有利于充分激发学生的学习热情和求知愿望，有利于促进学生对相关专业知识的系统性消化和吸收，还能让大学生初步熟悉集成光学器件设计方法，培养企业所亟须的集成光子器件设计方面的人才。
一、光波导及典型集成光子器件介绍
（一）光波导
光波导是集成光子系统中最基本的组成单元，它的特点是可以有效地将光束引导到特定方向上进行传播。根据光波导在几何结构上的不同，可以划分为两类：一维光波导和二维光波导[4]。一维光波导也称为平面光波导，如图1（a）所示，能够在一个维度上限制光的传播。二维光波导大致可以再细分为条形光波导和脊型光波导，如图1（b）和（c）所示，可在两个维度上限制光的传输。与一维光波导相比，二维光波导模式横截面积更小，可以得到更高的光能量密度和更小的器件尺寸。
一般的光波导结构由芯层（n0）、包层（n1）和衬底（n2）三层介质构成。芯层一般是中间的一个介质波导层，是导光部分。包层和衬底分别是波导层的上、下介质层。各层的折射率必须满足n0>n1≥n2，以形成有效的波导结构。当入射光满足一定的角度入射时，光将在上下两个界面上发生全反射，从而被“封闭”在波导芯层中，沿“z”字形的路线向前传播。对于芯层厚度为d的波导，光线从下界面到达上界面的相移是kxd，其中kx是波矢k在垂直于光传播方向上的分量，即
式中k0是自由空间的波矢，n为折射率，θ为光线方向与界面法线方向的夹角。假设在波导上下界面上的全反射相移分别是-2Φa和-2Φs。则光波能在薄膜中传播必须满足的条件，即波导的模式本征方程为：
式中，m为波导的模序数，它取从0开始的正整数。由此可以看出，只有满足模式本征方程的某些特定角度θ的光线才能在波导中传播。
（二）两种典型的集成光子器件：微环谐振器和马赫增德尔干涉仪
1. 微环谐振器
微环谐振器利用薄膜波导对光进行一维约束，在薄膜波导的基础上形成回音壁模式谐振腔[5]。图2为微环谐振器的基本结构，由单个微环和直波导组成，由通道波导输入的光信号和微环谐振腔共振时，光信号将从通道波导耦合进微环谐振腔。微环谐振器具有结构紧凑、集成度高等优点，且易于与其他光电器件实现单片集成，在光电集成波分复用、光信号处理、化学生物探测、单光子发射等领域具有重要的应用价值。
微环中光信号的传播常数β可表示为：
式中，λ为波长，neff为波导的有效折射率。设微环的半径为r，则光在微环内传播一次所产生的相位差Δθ如下式所示：
当满足微环的谐振条件时，相位差Δθ=2πq（q=1，2， 3，….），即：
此时，大部分光将从直波导耦合进入微环。
2. 马赫增德尔干涉仪
马赫增德尔干涉仪因结构简单、全光型的结构优点成为应用最广泛的一种光调制器结构[6]。马赫增德尔干涉仪结构示意图如图3所示，由两个直波导连接的对称Y分支组成。从输入波导注入的光被50：50的比例分到Y分支两个臂，并在两个臂的波导中传输。微波电场在两个臂的波导上具有相反的电压符号。通过线性电光效应在一个臂上引入光学相位延迟而在另一个臂上引入光学相位超前。从而实现对输出光信号的幅度调制。
马赫增德尔干涉仪两干涉臂之间的相位改变量可由下式表示：
式中，Δneff为波导有效折射率改变量，L是光调制波导中的相互作用长度，ΔV是施加的电压，Vπ是半波电压。当施加电压等于0时，两干涉臂之间的相位改变量Δφ为0，此时两个臂输出的光干涉加强，输出相对光强为1。当施加电压等于半波电压Vπ时，两干涉臂之间的相位改变量Δφ为π，此时两个臂的光干涉相消，输出光强为0，从而实现光信号的调制。
二、科教融合实验教学内容
实验教学采用商业软件Lumerical MODE Solutions，该软件是一款集成光子器件设计软件，能够准确模拟各种波导结构，包含本征模式求解和传播计算两个模块。具体的课程设计内容如下：
（一）设计一款有明确功能的集成光子器件
比如微环谐振器或者马赫增德尔电光调制器，便于学生直观地体会集成光子器件的作用。该器件会尽可能多地将集成光子学中的基础理论包含进来，比如波导单模特性、電光效应、相位调制、强度调制等。
（二）波导单模条件模型构建和模拟计算
为了防止传输过程的失真，信号在波导中需要满足单模运行。在Lumerical MODE Solutions软件中采用时域有限差分法（FDTD）模拟计算不同宽度和厚度波导的有效折射率和模场分布，根据模拟计算结果筛选出单模条件。
（三）传输损耗是集成光子器件的关键参数
在Lumerical MODE Solutions软件中采用FDTD模拟计算不同包层厚度和弯曲半径波导的传输损耗。根据模拟计算结果筛选出合适的包层厚度和弯曲半径。
（四）环形谐振器模型构建和模拟计算
模拟得出微环半径和耦合间距这两个参数的最优值。边界条件的设定采用完美匹配层边界条件（PML），波导模拟的算法是全矢量有限差分法，微环谐振腔模拟的算法是变分时域有限差分法（varFDTD）。
（五）马赫增德尔干涉仪模型构建和模拟计算
理论模拟得出Y分支结构曲率半径、电极波导之间的距离和调制区长度这三个参数的最优值。边界条件的设定采用PML条件。根据加上调制电压前后波导有效折射率的变化计算半波电压。
三、教学效果的初步评价
科教融合实验课程教学引导本科生课程学习，能让学生带着具体的科研实践问题去学习理论和实验课程。通过精心选择集成光子器件结构，研究如何使当前实验教学内容既能与课程的基础理论有机地结合，又能与当前科研前沿相结合，对于实现课堂教学与科研实践融合有促进作用。
光波导概念比较抽象，学生在理解上比较困难，通过模拟计算教学可以使学生掌握光波导单模条件、直波导传输损耗和弯曲波导的弯曲损耗等相关计算方法，加深学生对光波导和集成光子器件概念的理解，增加学习兴趣，取得了较好的教学效果。教学过程中需要注意如下两个方面：
一是在计算不同器件参数的时候将采用不同的计算方法，比如波导模拟的算法是全矢量有限差分法，微环谐振腔模拟的算法是变分时域有限差分法。需要让学生了解不同算法的区别以及不同功能对应的计算方法。
二是通过精心选择设计的器件和参数，让学生理解各个参数的物理意义以及对集成光子器件具体性能的影响。实验课程与课堂教学内容有机地结合，紧跟科技前沿，将成为理论课程的有益补充。
四、结语
科教融合实验课程教学可以引导本科生带着具体的科研实践问题去学习理论和实验课程。光波导和集成光电子技术的概念比较抽象，学生在理解上比较困难，通过在集成光电子技术实验教学中引入集成光电子器件设计的课程，可以加深学生对光波导和集成光子器件概念的理解，激发学生的学习热情和求知愿望;能够使学生掌握集成光电子器件设计中的一些基本的计算方法，初步了解该学科的前沿动态，为培养企业所急需的集成光子器件设计方面的人才打下良好的技术基础。
参考文献：
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（责任编辑：淳洁）
作者：项炳锡 刘凯歌 仇明侠
面向科教融合的工业工程论文 篇2：
科教融合背景下的汽车类专业实验体系构建
[摘 要]为了充分发挥科教融合的优势，解决汽车服务工程专业教学中学生实践能力与创新能力培养不足等问题，以齐鲁工业大学和山东省科学院合并后的汽车服务专业实验教学为研究对象，结合人才培养方案及社会需求，充分发挥双方资源优势，考虑新能源汽车行业迅速发展对人才的要求，对该专业实验教学体系进行了改革与探索，構建了发挥双方优势的实验类课程体系，结合学校发展的思路提出了不同阶段的发展步骤，以培养符合社会需求的人才，该课程体系对有科教融合背景的专业或同类专业的发展有借鉴意义。
[关键词]科教融合;汽车类专业;实验课程;教学体系
新的齐鲁工业大学（山东省科学院）于2017年5月合并成立，这是贯彻落实国家教育改革发展要求的重要举措，对于优化整合高等教育资源、提高人才培养和科技创新水平等具有重要意义[1-3]。但科研与教学难以真正融合，达到真正共赢的局面，这个矛盾是广泛存在的，如何做到优势资源互补这是科教双方都需要反复思考的问题[4-5]。科教融合背景下各个专业都有必要对新形势下的培养方案、实验教学体系等进行探索，本文以汽车类专业实验教学为研究对象展开分析。
原有齐鲁工业大学汽车类专业为汽车服务工程本科，汽车服务专业需要学生懂技术、会经营，同时又要兼具服务能力。近年来新能源汽车行业及物联网技术发展突飞猛进[6]，原有的实验实践教学体系与新能源技术的引入缺少承接。传统内燃机汽车的专业课无法让学生与现在兴起的新能源汽车接轨，需要开设与新能源汽车相关的基础课程，这样才能使原有汽车专业与新能源相关专业相辅相成。校方一直积极引进各种优势资源用于教学，而山东省科学院又与公司企业紧密合作，拥有广泛的社会资源，对新能源类汽车、汽车电子有着前沿的研究。二者已有软硬件资源，应当加以合理地调配。
本文基于新的齐鲁工业大学科教融合发展优势，对国内新能源汽车工程人才培养模式进行了充分调研，探索了新能源汽车方向实验教学体系，构建了汽车服务专业实验类课程体系。
一、新形势下汽车类专业培养目标及存在的问题
随着新能源类汽车市场的份额逐年增大，汽车服务更加强调新能源类汽车的服务工作[7-8]，迫切需要适应新时期新能源汽车高新技术发展需要的，对新能源汽车的管理维修、检测整车、零部件的设计开发、试验研究以及管理工作都具有扎实的理论基础知识和专业知识，实践动手操作能力强的高级工程技术人才与管理人才。综合前述社会需求，新能源汽车服务工程专业方向学生实验能力培养目标如图 1 所示。该培养目标兼顾了燃油车以及新能源汽车，强调了汽车的实验能力、维修检测能力，以及服务营销能力。新能源汽车专业方向需要有实验（实践）教学体系和相关课程的支撑。其专业培养目标是学生毕业后，可以从事汽车整车尤其是新能源类汽车电子技术应用、汽车整车及零部件性能测试和试验研究，以及技术管理和生产管理等工作;学生也可以选择在大中专院校教学或是选择在科研院所担任科研人员的职务。
新形势下的汽车类本科专业包含了原燃油车与新能源汽车，在实验板块中增加了大量的内容，学生的课时具体该如何分配、师资资源是否充沛、硬件设施是否能在短时间内实现平滑过渡和对接，这都是新形势下汽车类专业面临的问题。
二、资源整合及课程体系构建
（一）科教融合的资源优势
原齐鲁工业大学实验体系的具体实施主要依托原有的汽车机电实验基础平台、汽车实验中心、工程训练实验中心及企业实习基地。原山东省科学院拥有13个创新研究机构，其中契合汽车类发展的研究所主要集中在自动化所。该所主要以汽车电子与新能源汽车关键控制技术、机器人与制造自动化技术等为研究方向。目前，该所设有山东省汽车电子技术重点实验室、山东省汽车电子工程技术研究中心、山东省汽车电子技术工程实验室等。其中山东省汽车电子产品技术重点实验室是由山东省科技厅、财政厅于2008年批准建立的省内唯一一个从事汽车电子技术研发的重点实验室。
新的齐鲁工业大学汽车实验室的研发平台兼具汽车电子产品产业化能力，依托研发平台强化学生的汽车创新设计能力，其将理论基础运用于实践中，使得资源利用效率最大化。中试平台依托汽车重点实验室完成对汽车电子产品的中试，具备一定的生产能力。测试平台对汽车电子产品进行最后一项检测及测试，利用机械原理进行分析，同时具备测定电磁兼容的能力[9-10]。中试平台、测试平台具备汽车试验、检测的功能，在帮助学生完成课程实验任务的同时还能增强学生的动手操作能力。
（二）基于双方资源互补的课程体系构建
通过对双方资源的整理对比可知，针对汽车类实验体系，原山东省科学院与企业紧密相连、与实际应用紧密相连的优势得以进一步发挥。实验体系可以分为三个模块：学科通识，专业基础，专业创新类。科学院资源在专业创新类课程中有特色优势。本专业学生在学习基本的机械设计类、电子类、力学类课程的基础上，还应学习汽车构造、设计的相关原理：应增添新能源汽车概论的相关课程，同时开设与汽车试验相关的实践教学、汽车自动控制原理等课程;如果条件允许，可以进一步增设电机控制技术、单片机原理与接口技术、新能源发动机和试验、检测方面的理论知识。对于计算机能力部分，可以在原有二维AutoCAD、三维制图软件Solidworks和C语言编程的基础上，加入新的编程语言及控制语言。此外，还可对汽车服务专业加入市场调研、勘察定损及综合设计类课程。
依托齐鲁工业大学工程训练实验中心、山东省科学院电动汽车驱动技术重点实验室，结合新能源汽车工程专业方向学生实验能力培养目标，我们构建了新的汽车类实验实践教学体系和具体实验模块，如图2所示。
三、实验教学课程及具体实施
（一）实验教学课程
为了充分发挥科教融合的优势，解决汽车服务工程专业教学中学生实践能力与创新能力培养不足等问题，结合原有的《齐鲁工业大学汽车服务工程专业人才培养方案》，并根据上述实验（实践）教学体系，我们对本专业课程（实践）环节内容进行了调整，具体实验（实践）调整内容如表1所示。
新的汽车类实验课程以提高本专业学生的应用能力和实践创新能力为主，注重新能源汽车产品的开发、研究和技术管理等方面的培养，设置了新的实验（实践）教体系。每门课程有主要对应的教学模块，模块的搭建是以原培养目标为纲领，并配有具体的实施方法，在具体的实施阶段会明确科教融合后具体资源的分配和使用。
实验（实践）教学体系的改革共分三步，依次为实验项目改良、实验内容的优化以及实验教学的进一步完善。总的来说，基于原有培养方案和新的培养目标，我们认为基础课应遵循机电类相关专业的课程设置，其实验（实践）教学暂不做大的改动;而专业基础课程、专业方向课程及创新课程、专业选修特色类课程的实验（实践）教学均做了相应改革。这个改革就是逐步向新的培养目标、新的教学模块倾斜，并发挥科教融合的优势。在总体课时量不发生大的变化的情况下，实现平滑过渡，这样软硬件力量也有一个缓冲和逐步提升的时间。
（二）科教融合下课程体系变化分析
总体来说，新的课程体系适应了新形势下新能源汽车的迅速发展，在逐步引进新的教学资源的同时，能充分挖掘双方的优势资源，提高软硬件的利用率。具体的改革变化体现在如下几个方面。
1.新增了一批新能源类汽车实验课程。为了使学生能及时了解汽车行业中出现的新动向，我们增设了新能源汽车概论课程，以利于学生对新能源汽车有全面的理解，提高学生的综合实践能力。另外，我们新增了部分新能源汽车特色实验课程如电机学、单片机原理与接口、车载网络技术，特别注重多学科、多领域知识的结合，使学生在熟悉新能源汽车结构的基础上，认识新能源汽车电池、电机、电控三大核心技术，了解汽车油电混合动力装置，检测新能源汽车电池的特性，并掌握其基本控制方法，利用嵌入式开发系统掌握电机驱动控制设计技术等。
2.扩大了一批原有汽车技术类课程的新能源课程课时量。将原有的汽车技术类课程实验项目通过整合以达到更适应新能源汽车的目的，在兼顾传统内燃机汽车学习的同时，在实验内容上进一步优化以提高实验要求。这部分课程的改动属于原有汽车专业实验模块，也是原有较为系统成熟的模块。具体的课程教学环节逐步向新能源车靠拢，新增加了新能源汽车的实验内容，对于汽车总结构、各模块系统和重要零部件结构特点及其实现的功能依然强调要学习和掌握。
3.缩减了一批与新能源车重合的电工电子类课程和机械类课程。对于现代汽车服务的电控类相关课程，重点突出新能源类汽车知识与服务专业教学相融合，强调新能源汽车控制系统及故障分析。本实验课题体系加大了与新能源汽车联系紧密的课程的课容量及实验安排，在不影響总教学培养计划的前提下缩减原有燃油车及机械基础实验和电子实验，因为这部分可以通过新能源车的实验加以讲解，否则会重复上课。
4.重视新能源类汽车的创新性学习与科教融合优势互补。选择数门对于完成专业培养目标有重要作用且能体现专业特色的具有特殊要求的关键课程，完成一系列实践环节。调整优化实验、实训、实践内容，改革考核方式。双方引入新的企业和机构，进一步建立校内、校外实习基地，为专业实习，尤其是对完成专业特色实习提供有效支持;优化汽车设计课程设计、新能源汽车性能与检测实训等，从而加深学生对新汽车系统结构和原理的理解，提高学生的实际动手能力。新的实验体系要借助原大学实验平台、工程训练实验中心、原大学力学实验平台、原大学电工电子实验平台、山东省汽车电子技术工程实验室、汽车机电实验基础平台、山东省汽车电子技术重点实验室、山东省汽车电子工程技术研究中心等多家共同完成。
（三）具体课程的柔性处理
实验教学体系实验项目各类型的变化情况：在增加实验学时的同时，注重实验内涵与实验项目类型的设置，课时总量并没有变化。设置通识技术基础课程、专业技术课程和专业创新选修课程的实验项目，这既体现了新能源汽车专业的特色、新能源汽车工程专业方向实验（实践）教学体系专业内涵，又没有忽略传统燃油汽车的相关技术环节，兼顾了现代汽车电子的新技术。提高综合性实验项目的比例，增设设计型、综合型和创新型实验项目，调节和兼顾不同教学要求与学生兴趣实验内容，在教学中引入视频、多媒体等，这有利于提升学生综合分析、解决实际问题的能力。其中师资力量与监督监管机制也需要双方共同协商柔性处理，在总课时量不大变的情况下，将新的课程具体落到实处。
四、结论
构建了新的汽车服务工程实验课程体系，该体系结合齐鲁工业大学机械与汽车工程学院汽车特色和山东省科学院科教融合优势，突出新形势下对新能源汽车服务专业的需求，充分利用了科教融合形势下的多方资源优势，更新了培养目标及实验能力要求，探讨了实验课程模块及能力培养，设计了切实可行的实践教学体系及具体实验安排。这对提高学生综合应用所学专业知识分析解决工程实际问题的能力及创新能力具有重要的作用，有效提升了汽车服务工程实验教学的质量。科教融合优势的发挥对于该类专业课程的建设有借鉴和指导意义。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李发宗，徐忠朝，崔仲华，刘淑珍.以能力培养为核心的汽车专业实验教学体系的探索与实践[J].实验技术与管理，2017（4）：24-28.
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[责任编辑：陈 明]
作者：孙会来 梁雨田 杨辉 赵佳俊
面向科教融合的工业工程论文 篇3：
以社会需求为导向的工业工程专业教学改革探讨
摘要：以社会需求为导向是高校教学发展的必然趋势，就工业工程专业发展的新形势，分析了教学中存在的问题，提出了以社会需求为导向的课程教学和实验实践教学改革策略以及建设教师团队的方法，并提出了实施3+X教学新模式。这对于高校工业工程专业课程教学效果和实验实践教学水平具有一定的提高作用以及很好的指导和借鉴意义。
关键词：工业工程；社会需求导向；教学改革；实践基地
在经济全球化的背景下，我国市场经济获得了迅猛发展，推动了我国制造业的持续发展，对工业工程人才的需求在数量和能力上提出了更高的要求[1，2]。因此，面对需求日益增加的人才缺口和毕业生毕业即失业的两难困境，中国各个高校在培训工业工程人才培养过程中应以社会需求为导向，加快工业工程教学改革，培养出拥有国际视野和创新创造能力的应用型以及高水平的人才走出这一困境，满足制造业发展的需求。
目前，以社会需求为导向的教学模式与专业教学模式兼容性不好，有效实施的难度较大。近年来，我国高校招生规模迅速扩张，虽然相应的办学条件、教学模式、科研水平等也不断提高和完善，但是依然滞后于规模的扩张，实验实践教学水平滞后于相应技术的发展[3]。随着经济危机的突然爆发以及我国的产业调整和经济转型，在教学中对大学生的实践和创新能力提出了更为高层次的要求，导致高校专业人才培养不能满足社会的多样化需求，教学面临着严峻挑战[4]。另外，随着越来越多的毕业生进入市场，失业率迅速增长，再加上毕业生的综合应用能力较差，学生也无法在毕业后立即应聘到合适工作。传统的教学培养模式越来越难以解决这个矛盾，取而代之的要克服自身教学的不足，以满足社会需求为导向，转化“重理论、轻实践”的传统培养模式，改革专业实验实践教学模式，发展以“重能力、重应用”为核心的新培养模式。本文以上海理工大学的工业工程专业培养为例，以社会需求为导向提出了专业能力培养与实践基地应用相结合的改革方法，并且提出了实施3+X教学的改革思路。
一、工业工程专业教学存在的不足
1.大多数教师承担很重的理论教学，忽视了课程间的联系。工业工程专业知识体系往往较综合、交叉性强，不同的专业课程联系很紧密，像人因、设施规划、生产计划等课程彼此交叉[5，6]。但实际教学中，教师忽略了课程间的交叉性，忽视了课程综合理解在专业知识体系中的作用，使学生对专业知识的理解停留在表面，并且实际知识应用能力就会较差，综合能力得不到有效的全面提高。
2.实验教学体系的系统性和综合性不强。很多专业知识点在一些课程实验中重复出现，对于重复出现的专业知识点，在进行实验教学过程中都浅尝辄止，这种分流的实验教学模式不具有系统性，不利于学生形成完整的知识体系。另外，传统的实验教学模式都是对单课程专业知识点的应用，虽然通过实验，学生了解和掌握了单课程知识点的应用，缺乏对不同知识点的综合协调应用，无法利用实验提高学生解决问题的能力。
3.实践教学条件落后，实践教学模式单一，缺乏实践强的团队。实践教学资源的建设落后，无法满足教师在实践教学上的需求，对学生的专业和综合实践缺乏有效平台，难以提高学生的知识应用能力。传统的教学模式“生产实习—课程设计—毕业设计”基本都在校内完成的，没有根据社会需求融入到企业中去，与社会实际需求相脱节。另外，大部分教师都是从学校毕业后直接从事教学工作，缺乏实践的专门训练，难以建设实践教学较强的教师团队。
二、以社会需求导向的课程和实验实践教学改革的构想
以社会需求为导向的教学关于创新性、应用性、综合性的特点，要求教学过程由独立、分散、封闭的架构体系转向交叉、集中、开放的综合化体系。由注重课堂教学转向更多地关注实验实践教学[7]。在工业工程专业教学实验实践中，可以从以下几个方面进行改进：
1.建立课程教学与实验教学的横纵向联系。以专业课程为主线，改革课程设置，分析现有专业课程中相同的实验内容，是不是存在重复，但是又不重要的内容，针对这些问题，重新确定课程教学内容和实验教学的安排，建立课程教学与实验教学的横向联系。同时，实验教学都是相互之间有联系的，比如人因、立体仓库、设施规划、物流、生产线等，在时间上都有前后承接关系，在实验过程中，学生逐步加深对专业知识的领悟和应用，学生可以更好地掌握整个实验体系，这种课程教学与实验教学的纵向安排，使学生更易掌握工业工程专业知识和技能，为实践服务。
2.以社会需求为导向，改善实践教学条件，搭建实践平台和实践基地。通过与校友企业进行融合，建立专业学生的实践基地。积极拓展产学研合作，搭建实践平台，比如联合实验室、模拟车间、创新研发中心等，从根本上改善实践教学环节，达到与企业资源共建、互利共赢的目的。上海理工大学管理学院与上海庞源机械租赁股份有限公司共建工业工程专业实践基地，采取学生轮岗实践的方式，目前已经输送完第一批学生，取得了一定的效果，充分调动了学生的积极性，收获颇大。
3.建立实验实践教学团队。要实现以社会需求为导向的教学改革，需要建设实验实践能力较强的教学团队，培养双师型教学团队，一方面联合校企建立教师实验实践基地，联合培养青年教师；另一方面，进行青年教师的教学能力和实验实践能力双向发展，派送青年教师到企业进行锻炼，同时邀请具有丰富实践经验的企业界优秀人才对学生进行指导。通过双向培养，建立一支教学和实验实践能力较强的综合教师队伍，确保高质量的课程教学和实验实践教学的实现。
三、实施3+X教学模式
对于新的教学模式，采用3+X模式，即教学模式、实验模式、实践模式、教学反思模式，消除传统的单个模式孤军作战状态，进行3+X融合教学。首先，通过与国际进行交流合作，吸收和借鉴各国在教学方面的成功经验，引进优秀的教学模式，另外，加强与国内各高校同专业教师们的交流，提高工业工程专业的教学水平。其次，工业工程专业是课程教学与实验实践教学相结合的专业，教学实验是在实践中有效地创新和应用专业知识的前提，建立以创新能力培养为主导的实验教学，建设层次实验：基础知识验证性实验教学、综合类实验教学、自主创新实验教学，通过三个层次的实验培养，提高学生的综合能力。再次，培育企业实践基地，搭建学生能力培养的校外平台，根据工业工程专业培养目标，逐步完善与企业的实践基地建设，规范和完善基地的管理和评估。聘请企业优秀人才作为学生的兼职教师，配合专职教师的实践教学，让学生更好地了解社会实际情况，与课程和实验结合紧密结合，提高教学效果。最后，对课程教学、实验和实践教学的事后反思，借助行动研究不斷探究与解决自身教学方面的问题，将“学会教学”与“学会学习”统一起来，努力提升教学实践合理性，使自己成为综合型教师的过程。实施3+X模式，提高工业工程专业教学和实验实践水平。
四、结束语
以社会需求为导向，对工业工程专业课程教学和实验实践教学及其策略进行改革。本文结合目前各高校工业工程专业课程和实验实践教学的现状，在专业培养方案和社会需求的基础上，对专业能力培养进行了再设计，对建设实践基地的必要性进行了肯定，并且对教学手段和方法进行了改革。根据工业工程专业的实际需求，改进教学形式，更新和完善教学内容，加强重视教师团队建设，从事相关的实践工作，增强实践经验。另外，还提出了3+X教学模式，课程教学是积累学生的专业知识，实验教学激发学生的学习兴趣，实践教学提高学生的创新性和应用能力，真正起到了课程促进实验，实验促进实践的作用，培养出社会需要的工业工程专业人才。
参考文献：
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作者：刘勤明 吕文元