基于vrs的“生產(chǎn)與運作管理” 的實驗教學研究

1、<p>　　基于VRS的“生產(chǎn)與運作管理” 的實驗教學研究</p><p>　　論文關鍵詞：生產(chǎn)與運作管理 虛擬現(xiàn)實仿真 實驗教學 </p><p>　　論文摘要：運用虛擬現(xiàn)實仿真 (VRS)進行實驗教學是激發(fā)學生學習興趣的有效途徑。針對大學生的學習特點，分析了傳統(tǒng)教學方法的不足，探討了基于虛擬現(xiàn)實仿真的“生產(chǎn)與運作管理”實驗教學的特點、內(nèi)容和形式，有助于高校教師優(yōu)化教學過程

2、，提高教學質(zhì)量和教學效果。 </p><p>　　縱觀我國工商管理本科專業(yè)人才的就業(yè)去向可以發(fā)現(xiàn)，畢業(yè)生就業(yè)去向大都是金融業(yè)、政府機關和高校，極少有人自愿去制造企業(yè)工作，即使到了制造企業(yè)，也只愿意去財務或營銷部門，而不愿去生產(chǎn)管理部門，原因是生產(chǎn)管理部門的崗位工作環(huán)境較差，待遇較低，付出多，導致集中了企業(yè)絕大部分財力、人力、設備及其他資源的生產(chǎn)系統(tǒng)受到冷落。在這樣的人才使用環(huán)境中，學生對于與生產(chǎn)管理相關的課程自然

3、就不重視。然而，從工業(yè)發(fā)達國家看，近年來，紛紛將注意力轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)領域，企業(yè)界和學術界也都開始重新審視企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)系統(tǒng)及其管理理論，將生產(chǎn)戰(zhàn)略問題作為企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略的重要組成部分來研究?？梢姡瑒?chuàng)新教學方法，增強學生學習 “生產(chǎn)與運作管理”課程的興趣，具有非常重要的現(xiàn)實意義。 </p><p>　　1 生產(chǎn)與運作管理課程的教學調(diào)查和教學方式的分析 </p><p>　　1．1 教學調(diào)查 &

4、lt;/p><p>　　在浙江省精品課程 “生產(chǎn)與運作管理”的建設過程中，為了有針對性地開展課程教學方法改革，我們就本課程的學習，于2007年對我校 04級工商管理專業(yè)40名學生做了一次調(diào)查，得到如下結論： </p><p>　　(1)由于學生沒有實際工程背景，缺乏對企業(yè)生產(chǎn)與運作管理的感性認識，對于生產(chǎn)與運作管理的一些理論和方法理解有一定困難； </p><p>

5、　　(2)學生對生產(chǎn)與運作管理課程的認識存在誤區(qū)，對相關理論知識掌握不熟練，對未來是否從事生產(chǎn)管理工作信心不足，導致學習該課程的動力不足： </p><p>　　(3)隨著非制造業(yè)在國民經(jīng)濟中地位的提升以及制造業(yè)和非制造業(yè)現(xiàn)實的工作性質(zhì)、工作環(huán)境和條件、工資待遇等方面的差異，決定了學生對以制造業(yè)為主體的生產(chǎn)與運作管理課程熱情不高； </p><p>　　(4)學生對傳統(tǒng)的案例討論、觀看錄

6、像、企業(yè)參觀、專家講座、計算機輔助教學等教學模式基本認可，但是對創(chuàng)新教學方法和手段的需求更為強烈。 </p><p>　　1．2 教學方式分析 </p><p>　　生產(chǎn)與運作管理是一門實踐性、操作性強的課程，教學 的關鍵是讓學生產(chǎn)生 “真實感”。教學方式除了課堂授課外 ，傳統(tǒng)的教學方式主要有如下幾種 。 </p><p>　　(1)觀看錄像。這種方式比較簡單

7、，國外教材都配有相應的錄像教學光盤，學生通過觀看錄像了解國外先進企業(yè)的生產(chǎn)與運作管理經(jīng)驗。比如針對質(zhì)量管理專題，播放美國著名酒店的全面質(zhì)量管理錄像；講授 5s現(xiàn)場管理，播放一盤有關現(xiàn)場改善的錄像；講到供應鏈管理、庫存管理時，根據(jù)需要選擇相應的錄像播放。 </p><p>　　觀看錄像這種方式存在 2個問題，一是現(xiàn)有錄像大多是英文版，錄像的對話比較快，多數(shù)學生聽不清楚。另外，錄像內(nèi)容以綜合性為主，缺乏針對國內(nèi)生產(chǎn)

8、管理的專題教學光盤。 </p><p>　　(2)參觀企業(yè)。這是一種比較好的理論聯(lián)系實踐的學習方法，能夠讓學生真實感受到企業(yè)的實際生產(chǎn)隋景，并對照所學的專業(yè)理論知識加以思考。比如，針對紹興紡織特色，選擇了紡織印染企業(yè)作為參觀對象，讓學生到生產(chǎn)車間看設備布局、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)計劃與調(diào)度、質(zhì)量控制、現(xiàn)場改善與員工的班組建設等基層運作管理。 </p><p>　　這種方法在實施中存在困難，主要

9、是沒有建立固定的教學基地，與企業(yè)沒有穩(wěn)定的關系；而且，隨著學生人數(shù)的逐年增多，許多企業(yè)對學生參觀不感興趣。 </p><p>　　(3)邀請企業(yè)專家講座。對于某些實務性、技巧性比較強的內(nèi)容，如生產(chǎn)調(diào)度、員工指派、班組建設、現(xiàn)場改善等，請企業(yè)專家結合自己的工作實際，現(xiàn)身傳授管理技巧和經(jīng)驗，比任課教師講效果好，印象深。 </p><p>　　與參觀一樣，邀請專家也存在一定困難。由于企業(yè)的工作

10、繁忙，很難保證企業(yè)專家能按照課程的教學時間來安排講座，這樣很有可能打亂教學計劃。 </p><p>　　(4)案例討論。教學案例一方面可以增加學生的實踐知識，另一方面幫助學生深入理解相應的教學內(nèi)容，提高學生分析問題、解決問題的綜合能力。生產(chǎn)與運作管理課程案例不同于其他管理課程的案例，它的特點是需要生產(chǎn)與運作管理理論知識作基礎解決實際問題。比如：生產(chǎn)能力規(guī)劃案例只有在學習完生產(chǎn)能力查定辦法相關理論的基礎上，才能進

11、行案例分析；庫存管理案例的中心是解決庫存問題，如果不了解庫存管理理論，是很難進行案例討論的；又比如網(wǎng)絡計劃案例，在討論的時候，學生首先要對網(wǎng)絡計劃技術有所了解，然后才能進行案例分析。 </p><p>　　目前好的生產(chǎn)與運作管理案例不多，主要問題是：案例篇幅太長，描述性內(nèi)容多，真正反映生產(chǎn)與運作管理的實際數(shù)據(jù)和實際場景模擬少，教學效果不佳。 </p><p>　　(5)傳統(tǒng)的計算機輔助

12、模擬實驗教學系統(tǒng)(實驗教學軟件)。采用計算機和多媒體輔助實驗教學，教師可以精心設計教學內(nèi)容，使復雜問題簡單化，繁瑣問題條理化，抽象問題具體化，具體問題概括化，使教學過程以直觀的形式達到人機一體，便于圍繞某一學習主題進行密集、快速的活動，同時增加了課堂教學的密度和廣度。目前本課程中常用的實驗軟件主要有物料需求計劃／制造資源計劃實驗 (MRP／MRP II)、項 目進度計劃實驗 (PERT)、質(zhì)量管理實驗 (排列圖、因果圖、直方圖、控制圖)

13、、工作分析與工作研究實驗等。 </p><p>　　從近年來的實施情況看，學生對這種傳統(tǒng)的計算機輔助實驗教學開始產(chǎn)生視覺疲勞，興趣逐步減弱。原因在于某些實驗教學軟件只是教學形式的變化，更多的是將重點放在了生產(chǎn)與運作管理活動教學模型的求解上，而對于更為重要的企業(yè)業(yè)務流程分析、經(jīng)濟模型構建與咨詢診斷等功能沒有真正體現(xiàn)。實驗過程中，學生只要記住幾個參數(shù)，并輸入到軟件規(guī)定的相應位置，就可以得出實驗結果，不能真正起到培養(yǎng)

14、學生知識運用能力和創(chuàng)新能力的目的。另一個主要原因是該課程實踐性很強，而高校教師普遍缺乏企業(yè)生產(chǎn)管理的實際經(jīng)驗。某些教師一直從事教學工作，沒有企業(yè)的從業(yè)經(jīng)歷，或者即使有一定的生產(chǎn)管理的實際經(jīng)驗，也由于長期在高校從事教學和學術研究，對企業(yè)目前生產(chǎn)運營中的某些實際問題的了解不夠深人。由于實際管理經(jīng)驗的缺乏，教師容易在教學中造成理論和實踐脫節(jié)、枯燥和不生動等問題。 </p><p>　　2 虛擬現(xiàn)實仿真技術在“生產(chǎn)與運作

15、管理”教學中的應用 </p><p>　　隨著管理思想的發(fā)展和新技術、新方法、新成果的不斷涌現(xiàn)，生產(chǎn)與運作管理學科的范圍和內(nèi)容在不斷拓展，僅僅依靠人的經(jīng)驗及傳統(tǒng)的計算機技術難于滿足越來越高的要求。基于現(xiàn)代計算機技術及網(wǎng)絡的虛擬現(xiàn)實仿真技術，已經(jīng)廣泛應用于電力、交通運輸、通信、化工、核能等各個領域。借助虛擬現(xiàn)實仿真技術進行本課程的實驗教學，對企業(yè)業(yè)務活動進行多維仿真，給學生產(chǎn)生各種感官信號，使學生有身臨其境的感覺，

16、并能使學生與虛擬現(xiàn)實環(huán)境之間進行多維信息的交互，從定性和定量結合集成的虛擬環(huán)境中獲得企業(yè)生產(chǎn)運作活動的感性和理性認識，體驗、接受和認識客觀事物，深化對概念、原理和方法的理解，進而提出設計創(chuàng)意。在制造業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、運行、分析及改造的整個生命周期，都可以使用虛擬現(xiàn)實仿真技術進行實驗教學，具有代表性的主要有如下幾種。 </p><p>　　(1)用于產(chǎn)品研發(fā)的仿真實驗。產(chǎn)品研發(fā)過程可分為概念設計、細節(jié)設計、

17、評審和再設計階段。每一階段又可以細分，如詳細設計可分為總體CAD、零部件 CAD、計算機輔助工程、可制造技術、可裝配性設計等。產(chǎn)品研發(fā)過程的仿真實驗就是對上述活動進行模擬，讓學生從進度、資源和成本等指標進行綜合分析，選擇集成的最優(yōu)方案。</p><p>　　(2)用于車間設施規(guī)劃和布局的仿真實驗。根據(jù)車間之間和車間內(nèi)部空間的組織方式，采用虛擬現(xiàn)實仿真技術模擬各種方案，判斷車間整體布局是否能滿足車間調(diào)度要求，車間設

18、備是否得到充分利用，負荷是否比較平衡，物料處理系統(tǒng)是否能夠和車間的柔性程度相適應，生產(chǎn)制造運輸費用是否合理等。例如在流水線生產(chǎn)系統(tǒng)的仿真實驗中，運用WITNESS仿真軟件模擬流水生產(chǎn)過程，加深學生對流水線組織設計與技術設計的理解和掌握，讓學生學會對流水線進行控制。目前國內(nèi)外用于輔助車間生產(chǎn)系統(tǒng)設計的仿真軟件有 PURDUE大學開發(fā)的 GCMS，System Modeling公 司開 發(fā)的 SIMAN／CINEMA，Auto Simula

19、tion公司開發(fā)的 AUTOMOD／AUTOGRAM和清華大學開發(fā)的 IMMS等。 </p><p>　　(3)用于車間生產(chǎn)調(diào)度的仿真實驗。車間內(nèi)部的生產(chǎn)調(diào)度問題包括：確定工件的加工路線，確定工件在機器上的加工工藝和加工時間，選擇運輸路線和工具，指派加工工人等。生產(chǎn)調(diào)度仿真實驗就是對這些調(diào)度問題進行分析和評價，目前已經(jīng)有一些成熟的軟件可用來仿真調(diào)度問題，如 Autosched、JobTimePlus、FACTOR

20、、FACTOR／AIM和 SIMNETD等。我國也已研制開發(fā)了用于車間調(diào)度層面的仿真軟件，如南開大學研制的JobShop，清華大學與航天部204所等單位開發(fā)的工廠仿真調(diào)度環(huán)境FASE，以及在此基礎上開發(fā)的智能規(guī)劃調(diào)度系統(tǒng)等。 </p><p>　　(4)用于物流與供應鏈管理的仿真實驗。從生產(chǎn)線到車問到整個工廠，再到供應鏈系統(tǒng)的庫存、瓶頸、流程、協(xié)作和信息共享等方面，通過仿真可以快速改變和優(yōu)化系統(tǒng)的流程邏輯和決策

21、數(shù)據(jù)的靈敏度分析。如：在物流系統(tǒng)中配送路線的優(yōu)化實驗中，運用 WITNESS軟件的設計功能，根據(jù)規(guī)劃與物流分析的主要內(nèi)容，以物流系統(tǒng)中運輸成本最小為目標，設計物流系統(tǒng)中的配送路線，使整個配送路線最優(yōu)，從而達到運輸成本最低；在垃圾回收物流仿真系統(tǒng)設計實驗中，仿真程序研究如何設計物流系統(tǒng)，使收集系統(tǒng)在滿足時間約束、載重約束的條件下，使垃圾處理公司的物流總成本最低。系統(tǒng)涉及的指標主要有車輛載重量、隨車工作人員數(shù)和客戶滿意度。 </p&

22、gt;<p>　　總之，虛擬現(xiàn)實仿真技術在制造業(yè)的應用已經(jīng)貫穿于產(chǎn)品設計開發(fā)、生產(chǎn)計劃制定、加工、裝配、測試和銷售的整個生命周期。 </p><p>　　除了上述單一企業(yè)的生產(chǎn)管理的虛擬現(xiàn)實仿真技術外，用于虛擬企業(yè)業(yè)務流程集成的虛擬現(xiàn)實仿真技術正成為仿真技術研究的熱點。比較典型的仿真實驗軟件是 CIM—OSA，在應用 CIM—OSA進行供應鏈分析與設計時，系統(tǒng)描述了2個仿真工具的開發(fā)和設計。其一是在

23、 Arena仿真平臺上開發(fā)的單機后勤仿真器，其二是基于 Internet的虛擬企業(yè)內(nèi)供應鏈集成仿真環(huán)境。在基于 Internet仿真器的功能設計上，每個供應鏈模塊包括在線的Intemet應用和離線的信息管理 2個模塊。Intemet系統(tǒng)在通用的www環(huán)境下進行開發(fā)，以支持各類廣泛應用的Web服務器和瀏覽器。根據(jù)不同供應鏈伙伴的不同需求，如在線訂購和在線庫存量檢索等，它們的應用系統(tǒng)將有所不同。 </p><p>

24、　　另外，虛擬現(xiàn)實仿真技術的應用也正在向服務業(yè)不斷滲透。目前許多高校在生產(chǎn)與運作管理的實驗課程中，都安排了服務業(yè)的相關仿真實驗，代表性的是采用 Lanner公司提供的世界領先的仿真工具 WITNESS。通過 WITNESS對實際商業(yè)系統(tǒng) (工業(yè)工程、制造工程、運作管理、供應鏈與物流、戰(zhàn)略管理、業(yè)務流程)的建模和仿真，讓學生了解不同制造業(yè)、服務業(yè)的運作流程。通過 WITNESS模型的交互菜單，學生可以作出不同的管理、運作流程項目的設計，并

25、能夠及時運行和獲得系統(tǒng)的效果，給學生提供深刻的流程體驗，使學生能很好地完成生產(chǎn)與運作管理課程的各項設計任務，達到真正提高教學效果的目的。 </p><p><b>　　3 結束語 </b></p><p>　　生產(chǎn)與運作管理是一門實踐性很強的課程，從增加現(xiàn)實場景模擬、加強課堂師生互動、強化理論與實際結合等方面不斷創(chuàng)新多樣化的教學方法，對學生進行實踐技能和科學研究方

26、法的訓練，不僅有助于學生鞏固課堂所學知識，加深對生產(chǎn)與運作管理基本概念、基本原理和分析方法的理解，掌握從事企業(yè)生產(chǎn)與運作管理活動的基本技能，而且，能夠拓寬學生的知識領域，鍛煉學生的實踐技能，培養(yǎng)科學嚴謹、求真務實的工作作風。 </p><p>　　參考文獻（References)： </p><p>　　[1]王曉燕．案例教學法在管理類本科教學中的應用研究 [J]．武漢科技大學學報：社

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