工業工程專業范例

摘要:

隨著經濟的發展，教育的改革，給高校提出了更高的要求。以社會需求為導向改革工業工程課程教學是培養高質量人才的途徑，也是適應社會發展的必然要求。高等教育在我國高等教育中占據著重要的地位，只有不斷創新教育模式，培養出來的人才才能得到了社會各界的高度認可。改革工業工程課程教學模式不僅要注重學生學習理論知識，更加注重其理論知識的運用，在切身的實踐中將理論知識轉化為實踐成果，切實改變傳統重理論輕實踐的狀況，有利于優化課程結構，深化教學改革，培養出高質量的人才。

關鍵詞:

社會需求;工業工程專業;教學改革

在經濟全球化的背景下，我國經濟有了快速地發展，在大背景下我國的制造業也有了很大的發展，時代的發展需要更優質的人才，因此給高校教育提出了更高的要求，工業工程培養出來的人才既要有專業的工業工程專業知識，還要具備很強的實踐操作能力，現代社會需要的是全能型、復合型人才。在這種需求下，以社會需求為導向改革工業工程課程教學具有重要的意義，每一個高校都要加強對工業工程人才的培訓，需要加快工業工程教學改革，從而提高學生的實踐操作能力，從而提高教學水平，培養出高質量、應用型、高水平的人才，促進我國制造業的發展。

一、教材建

設為了提高工業工程專業教材的質量，促進其與市場需求相結合，必須成立工業工程專業的指導委員會，在其對市場需求進行考察的基礎上，切實地對工業工程專業課程進行論證與確認，并經商討進行規劃，在結合教育部的高職高專規劃的推薦教材的基礎上，結合實際需求進行自編教材，還可以借鑒吸收發達國家的優秀教材，為教材的編寫提供參考資料，從而編出適應學生發展需求的專業教材，此外還要自編一批專門為實踐實訓服務的教材，從而構建一套合理科學的教材體系。

摘要:實習實訓環節在培養工業工程專業學生工程素養、專業技能、工程實踐能力以及創新創業能力中發揮著關鍵作用。在對國內工業工程專業實習實訓現狀及問題分析的基礎上，提出了一種“多主體協同漸進階梯式”實習實訓模式，并在南昌航空大學工業工程專業進行了實際應用。實踐結果表明，該模式有利于提高工業工程專業學生的工程實踐能力和創新創業能力。

關鍵詞:工業工程;實習實訓;模式

0引言

工業工程專業是國際上高等工程教育的主要專業之一，是一門實踐性很強的應用型學科，兼具工程技術和管理技術的雙重屬性，要求學生不但要具有扎實的理論基礎，而且應有較強的實踐能力。實習實訓作為實踐教學體系的核心教學環節，是培養造就實用型工業工程創新人才的重要保障，發揮著關鍵作用。當前，我國工業工程實習實訓還存在“課程設計簡化、生產實習形式化、畢業設計軟化”等諸多問題，并得到了高校、學者的關注與重視：虞先玉等從教學內容設計、師資隊伍培養、教材與教學軟件開發、科研教學互動、實踐實習環節建設、專業競賽及推廣等六個方面介紹了南京航空航天大學工業工程專業實施校企協同的措施和方法[1]。張洪亮等通過“目標—手段—檢驗”為主線的實踐教學閉環管理模式來解決工業工程專業人才培養與企業需求之間結構性矛盾[2]。賈利梅認為專業集群大類培養模式下的工業工程需要完善工業工程專業實驗教學體系，建立具有專業特色的高效的實習實訓平臺和全方位立體化的課程設計考核體系[3]。樂承毅等在校內實驗室實驗技能強化、到其他知名學校的參觀合作、企業實訓基地的階段性實訓等三個層次設計了工業工程專業實踐教學體系并進行了應用實踐[4]。李萍等構建了工業工程專業“四位一體”的實習實訓體系[5]。朱小勇等結合當前工業工程專業生產實習現狀，提出了以團隊解決問題能力培養為導向的新的生產實習方式[6]。雖然相關研究已取得一定成果，各高校也開展了大量實習實訓工作，但還缺乏一套系統科學的實習實訓教學模式，極大制約了教學質量和學生的實踐、創新能力。為此，本文以學生實踐及創新創業能力的漸進提升規律為主線，以資源共享、多主體協同為核心，通過構建漸進階梯式實習實訓模式，提高工業工程專業學生的工程實踐能力和創新創業能力。

1國內工業工程專業實習實訓問題分析

截至2016年底，國內近200所高校開設了工業工程本科專業。目前國內高校工業工程專業在實習實訓教學環節都設置了大量課程，但各高校在專業方向及專業側重點上具有較為明顯的差異。本文選取了天津大學、重慶大學、華東交通大學、南昌航空大學等高校為研究對象，進行了調查分析。在實習實訓課程體系結構方面，重慶大學和華東交通大學比較注重課程設計環節，課程設計類課程數量約占實習實訓課程總量的50%左右；重慶大學、華東交通大學和南昌航空大學對實習環節較為重視，設置了較多的實習課程如金工實習、電工電子實習、生產實習、畢業實習等；天津大學、重慶大學以及華東交通大學比較注重機械學科基礎知識的應用，三所高校都設置了機械類基礎課程設計；天津大學、重慶大學、華東交通大學比較注重學生計算機實踐能力的培養，在計算機應用、管理信息系統等方面設置了相關的課程設計。除了傳統的實習實訓環節，天津大學、南昌航空大學還設置了科研創新等課程，旨在通過在校大學生參與老師的科研課題以及發表學術論文，培養學生科學素養，讓學生掌握科學研究的基本方法。在實習實訓的形式方面，現有實習實訓環節主要采取集中實踐和分散實踐兩種典型形式，其中集中實踐是主要形式。在實習實訓的考核機制方面，現有高校主要以全過程式導師考核為主，企業導師為輔的形式，但不同的實習實訓環節具有差異，如畢業論文（設計）、工業工程綜合課程設計等環節多采用“答辯式”考核機制。盡管國內高校結合自身特點和人才定位開展了大量實習實訓教學工作，但仍然面臨諸多問題：1）實習實訓課程體系結構不合理、實習實訓課程與理論課程未有效銜接、實習實訓課程之間沖突或重復、實習實訓課程設置與工程實踐能力培養目標不完全匹配等。2）部分高校沒有明確的人才培養定位和專業方向，人才培養目標沒有與社會需求、行業或產業背景緊密結合，使得實習實訓課程設置及內容設計方面同質化現象嚴重，培養出的人才缺乏個性和特色。3）部分高校的實習實訓進度安排過于集中，實習實訓課程及內容設計未考慮到學生的認知規律，也沒有和學生實踐創新能力的各個階段密切匹配，極大制約了人才培養質量。4）傳統工業工程的實習實訓過程還存在課程教學內容陳舊、教學模式和形式單一、考核機制不完善等問題，課程設計簡化、生產實習形式化、畢業設計軟化等現象也很普遍。5）盡管現有高校在校企合作、校際合作等方面開展了大量實踐教學工作，但大多還處于協作而不協同的階段。此外，在實習實訓資源建設方面，盡管各高校都建設了一定數量的校內實習實訓基地、校企聯合實習實訓基地以及創新創業基地，但實習實訓資源不足和資源浪費現象同時存在，如何突破資源壁壘，構建高校間實習實訓資源共享機制，提升資源利用率等問題也亟需解決。

2工業工程專業實習實訓模式設計

1.工業工程專業人才培養模式中培養目標的確定

我院工業工程專業，具有比較明確的專業方向和培養目標，依據地方經濟建設和國家經濟建設的人才需要，結合我院的辦學特色，堅持以科學發展觀為指導，堅持全面貫徹黨和國家的教育方針，采用“以學生成長發展需求和社會經濟發展需求為導向，以提高教育教學質量為手段，以培養學生的適應性與實踐性”為教學方法，努力實現“培養具有品德、能力、專長為一體中高級應用型人才”的培養目標。工業工程專業培養目標為:本專業培養擁護黨的基本路線，滿足遼寧省社會發展和經濟建設需要，面向生產、建設、管理和服務第一線，掌握工業工程專業基本理論知識和較強的工程實踐技能，具有較快適應裝備制造業生產過程中，工藝管理與技術支持、生產過程質量監督、生產計劃調度管理、采購與物資管理等崗位需要的實際工作能力，德、智、體等方面全面發展的高級應用性管理人才。學生畢業后可從事裝備制造業企業生產管理、質量管理和監督、供應鏈和物資管理、生產計劃與調度管理等工作。按照沈陽裝備制造業發展規劃對人才的需求，依托我院電力行業的優勢，依據“知識、能力、素質”三要素的要求，通過分析學生今后將要從事的崗位或崗位群的特點及其對從業者特殊素質要求，歸納出人才培養的基本要求，包括基本素質、應用能力和關鍵能力三個方面。?基本素質:具有良好的政治思想素質;具有較好的人文、社會科學和自然科學基礎素質;具有良好的身心素質;具有良好的職業道德和品質;具有管理意識、工程意識、質量意識、效率意識;?基礎理論:掌握管理學、工程經濟學及財務管理的基本理論、基本知識;掌握管理理論及實踐的基本定性、定量分析方法;掌握應用性本科大學應具備的數學和物理知識;掌握工業工程領域的基本原理、基本工藝和基礎理論知識;掌握信息系統方面的理論知識;了解本學科的發展動態;?應用能力:閱讀英文原文專業領域資料及信息檢索能力;計算機操作與應用能力;識圖與繪圖能力;計算機識圖與繪圖能力;系統規劃與管理能力;設施規劃與設計能力;方法與效率能力;生產計劃與控制能力;質量管理能力;人力資源開發與管理能力;工程項目管理的初步能力;?關鍵能力:運用所學知識解決實際問題的能力;人際交往溝通能力;語言文字表達能力;集體意識、團隊合作能力;組織協調能力;工程現場的應變能力;創新意識和創新能力;培養目標是人才培養的出發點，沒有明確的、科學的培養目標，人才培養工作就會失去發展方向。因此，我們在制定培養目標時，應該結合地區、學院和專業的特點和優勢，圍繞培養目標的內涵，構建以能力培養為核心的知識、能力、素質三要素組成的培養目標。

2.工業工程專業人才培養模式中課程模式的構建

工業工程專業自創辦以來，一直重視應用型人才課程體系的研究與構建。堅持以黨的教育方針、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，遵循教育規律，充分體現“三個面向”的時代精神，依據學校的辦學定位和優勢，構建“以學生的發展為核心”的教學內容、課程體系;吸收國內外教學改革與研究成果，繼承和發揚各學科的特色，大力推進教育創新，制定了科學合理的人才培養模式?？傊?，課程模式遵循教育教學的基本規律，尊重學科特點，注重學生個性發展，為充分發揮學生學習的主動性和創造性提供了廣闊的平臺與空間

(1)積極調研，開展專業培養模式論證工業工程專業帶頭人和專業教師自2007年工業工程專業獲批以來，多次參加工業工程的國際國內專業會議，對多所院校如:天津大學、鄭州大學、溫州大學、東北大學等展開調研，深入多家企業進行咨詢，結合東北地區地方經濟發展的需要，吸收國外的先進教學改革和研究成果，對培養目標和課程模式進行了多次修訂。成立了由多名企業和高校專家組成的專業建設指導委員會。專業建設指導委員會成立以來，曾多次組織對相關企業進行調研，多次參與學校實施性教學計劃的制定，實訓基地的建設規劃，針對區域經濟的市場需求，采取專業繞著市場轉，課程繞著專業轉、大膽改革，與時俱進的人才培養模式，把產教結合落到實處。

(2)開拓國際視野，努力吸收和借鑒國外大學的辦學經驗為培養具有國際視野和國際競爭能力的學生，學習和借鑒國外大學先進的辦學經驗，我們先后深入考查了亞洲和歐美等地區大學的教學體系，找到了很多值得學習的地方。澳大利亞的大學實施以學科為基礎、面向職業和產學結合的學位教育;德國的應用型大學堅持產學研結合培養高等工程技術人才，尤其是培養的生產現場工程師堪稱世界一流;美國的大學有完善的教學體系，注重學生學習的系統性和推理的嚴謹性;臺灣的大學實行雙軌制，以區分研究型和應用型學生。

(3)在課程體系構建上，充分發揮應用型本科學院的特點，以學科專業知識為基礎，強調面向工作應用能力的培養根據工業工程專業人才培養目標，我們確定了專業課程體系建設的基本思路:即以能力為中心構建理論教學體系和實踐教學體系，夯實基礎，注重實踐，加強能力培養，提高綜合素質。工業工程專業以工作過程為導向構建課程體系的開發設計思路是:根據確定的職業崗位群，先分析不同崗位的主要工作任務(工作內容、工作對象、工作手段、工作組織等)，得出完成工作任務對應的職業能力。結合國家職業能力標準要求，按照職業成長規律和學習規律將職業能力從簡單到復雜、從單一到綜合進行整合，歸納出相應的課程和教學內容。

摘要：為保障工業工程專業的實習效果，提高人才的培養質量，文章引入了項目式實習模式，分析了工業工程專業的實踐特點及當前制約大學生實習效果的諸多因素，從企業主導和高校主導兩個方面對工業工程專業的項目式實習模式進行了設計，最后對工業工程專業項目式實習的實施過程及效果進行了分析。

關鍵詞：工業工程；項目；實習模式；設計；實踐

工業工程在現代生產和服務業中越來越凸顯出其重要性。當前，工業工程的應用呈現出了縱橫交錯的發展局面：既有工業的應用，也有農業、服務業等其他行業的應用；既有傳統的以手工操作為主的工業企業應用，也有現代機械化程度較高的工業企業的應用。同時隨著科學技術的進步和時代的發展，工業工程也面臨著重大的變革?？傊?，工業工程是一個開放的、不斷發展的學科體系。而中國工業工程的發展之路相較西方發達國家而言則更加崎嶇：一方面傳統工業工程的發展階段還未完成，另一方面卻要面對現代工業工程的嚴峻挑戰[1]。

一、工業工程專業的實踐特點

工業工程是技術與管理相結合，從事現場管理、診斷和優化以提高生產和服務系統效率的學科[2]。根據約束理論，對于一個生產系統來說，某一時刻總有一個或幾個因素是制約系統的瓶頸因素[3]。而工業工程的任務則是識別或診斷瓶頸制約因素，并針對識別出的瓶頸制約因素采取不同的方法加以解決。因此，工業工程專業將來所從事的是一種項目式的工作任務，即每次均是針對不完全相同的問題而尋求解決方案或方法，不同于常規的事務性工作。而在實際的生產過程中所遇到的問題也是多種多樣的，也符合項目的特點。為此，工業工程專業將來所從事的工作具有明顯的項目特征。而一個項目的完成則需要參與人員具備多方面的綜合素質，如深厚的專業知識、必要的技能以及協調溝通能力等[4]。在新工科背景下，探索改革工業工程專業的實踐教學模式無疑是提高人才培養質量的有效手段[5-6]。而工業工程專業的實踐教學只有遵循工業工程專業的這種項目式的實踐特點才能達到人才培養的目標。

二、制約實習效果的因素分析

當前制約大學生實習效果的因素很多，但概括來說，主要有如下方面[7]。

摘要：文章針對傳統筆試的種種弊端，從解決目前口試的效度與信度矛盾入手，結合“工業工程專業外語”課程的自身特點，提出基于小班化教學的口試改革方案，由口試方法設定、口試試題庫設計、口試評分標準、口試資料庫四部分組成，適用于目前“工業工程專業外語”課程特點的系統性口試評價體系，這對于在考試環節實現“翻轉課堂”，以學生為中心開展學習效果評價具有良好的實踐意義，并能夠較好地達到提高教學質量、端正學風的目的。

關鍵詞：工業工程；專業外語；口試

國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020），對于高等教育的主要任務開宗明義地指出，“高等教育承擔著培養高級專門人才、發展科學技術文化、促進現代化建設的重大任務。提高質量是高等教育發展的核心任務，是建設高等教育強國的基本要求[1]”。培養學生在掌握書本知識的基礎上，提高學生理論聯系實際的能力，綜合培養學生語言表達、文字表達以及多向思維能力，是傳統應試教育向素質教育轉變的重要內容。在教學工作的全部環節中，考試可以說是重要的一環。教師的教學效果與學生對課程的掌握程度，都需要通過考試得到驗證。素質教育的提出是相對于傳統的應試教育而言的，“推行素質教育，不是不要考試，而是要改革考試的內容與方法”[2]。高等教育改革的目的之一是提倡開展學生學習模式與學習效果評價的研究與實踐，達到建立能力本位的學生評價機制，針對學生課程學習情況，充分反映學生學習成效。目前使用的主要考試方式仍是配備標準答案的筆試，其主要特點是：多種固定范式題型，一張考卷，當場測試。筆試方法側重于檢驗學生對書本知識，特別是對某個知識點的掌握情況，其優點是：（1）便于多班級在同時使用時統一試題與評分標準；（2）試卷便于保存與復查。然而，筆試的缺點也很突出，針對“工業工程專業外語”教學實際情況，其包括：（1）基于書本知識的題型與標準答案的筆試，將“知識掌握”變為“知識記憶”；（2）筆試過程中，作弊現象突出。而在評價考核中，引入口試方法可達到以下優點。1.兼有“標準答案式”與“論文式”考試方法的優點，既可以考出深度，又可以照顧到知識點的覆蓋面。[3]2.對應試者的能力有更高的要求，鍛煉其口頭表達能力，進一步克服只會看英語不會說英語的弊端。3.學生在用英文回答問題的過程中，學會用英語的邏輯思考與組織，為英語學術表達打好基礎。4.口試中學生完全無法作弊，有助于改善學風。

一、“工業工程專業外語”口試教學現狀分析

口試的應用與探索，首先開始于外語教學，并在外語教學領域得到普及。[4-6]在外語口試實踐中，口試體現出：效度較高的同時信度卻較低的特點。[7]如何提高口試的信度，是很多測試研究者普遍關注的問題，從試卷內容，考生答題過程與試卷內部結果幾個角度開展研究。[8-11]與外語教學不同，以工程教育為主的“工業工程專業外語”有其自身的特點，除了要求學生掌握必要的英語專業詞匯和語法、句子結構外，還要求學生應用英語的邏輯思維去掌握工業工程的專業知識與理論構建，因此針對口試評價方法，以下問題有待解決。1.“工業工程專業外語”課程學時多，考察內容廣，口試效率與知識點的覆蓋程度的矛盾有待解決。2.“工業工程專業外語”課程中涉及的設計內容主觀性強，“考判合一”的口試方法，要求設計高效的回答有效成分鑒定方法。3.全方面采用英語提問、英語回答的方式對部分同學來說有一定難度，如何進行漸進式改革?；谝陨系恼J識，針對“工業工程專業外語”課程特點，合理地設計口試評價方法，發揮口試評價方法的優點，提高口試信度，對于在考試環節實現“翻轉課堂”，以學生為中心開展學習效果評價具有現實意義。

二、“工業工程專業外語”口試改革探究

（一）研究目標

1《產品結構設計》的課程設置規劃

本課程作為工業工程專業的一門實踐性強的專業核心課程，其主要任務是學習產品功能的設定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產品結構設計的原則以及與產品造型有關的通用結構設計知識，使學生掌握與產品設計相關的基本知識，具有產品結構設計的基本技能，能夠完成簡單產品設計中從功能定義到材料選擇以及最終的結構設計。

1.1本課程的知識模塊包括：①產品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結構設計的基本原則；③鈑金類產品結構設計基本原則；④模具基礎知識；⑤產品結構布局設計；⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識，培養學生的三維空間想象能力，在實際應用中養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。

1.2課程的重點內容包括：①常用塑膠材料基本知識；②常用金屬材料基本知識；③常用表面處理知識；④產品結構設計總原則；⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。

2《產品結構設計》課程的教學思路

2.1選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材，所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成，系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程，明確了產品結構設計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。

2.2教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求，將《產品結構設計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節，各章節之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。

摘要：文章以蘭州理工大學工業工程專業為例，結合學校的辦學條件和社會需求，分析了課程體系改革的必要性，梳理了當前工業工程專業課程體系中存在的問題和原因，從專業課程設置和實踐環節兩方面著手，對課程結構進行優化和探索，對創新型人才的培養按照重視基礎、加強實踐、突出能力、提高素質、注重創新的要求，構建出工業工程專業課程體系，旨在為培養具有適應企業需求、實踐能力強、專業知識扎實、具有創新精神的高素質的本科工業工程專業人才提供思路。

關鍵詞：工業工程；課程體系；教學改革

1概述

工業工程專業，以培養技術加管理的復合型人才為目標，自20世紀80年代初在我國落地生根，經過20多年發展，開設院校已由最初的4所升至204所，其技能及理念廣泛應用于企業與服務業，在不投入或最少投入的前提下，使整體利潤最大化。蘭州理工大學作為西北地區唯一的工業工程本碩教育點，秉承立足甘肅，服務西部，面向全國的理念，為地區建設培養和輸送優質人才資源，其專業辦學經驗及人才培養具有一定的參考研究價值。“一帶一路”建設給予了甘肅地區前所未有的機遇與挑戰，利用自身資源及區位優勢，大力發展有色冶金、石油化工、裝備制造、新能源等支柱產業成了甘肅發展的重中之重[1-2]，伴隨著學生素質、地區發展的不斷提升，培養更多符合發展需求的優質人才成了當前第一要務。對照工程教育認證標準，在研究了發達國家工業工程專業及國內重點院校課程體系的基礎上[3-5]，結合地方企業需求，當前工業工程的教育教學應當以重實踐重創新，需求培養相結合為核心，結合現代化教育教學方法，課程設置“基礎化、結構化、綜合化、多樣化”，人才培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、上手快”[6]。本文以蘭州理工大學工業工程專業課程體系及教學為例，結合標準，查找問題，分析改善，提升教育教學水平，總結現階段經驗，為未來發展提供依據。

2工業工程專業課程體系分析

2．1初期課程專業性分析

在教學初期，引入恰當的專業課程，有利于引導學生充分了解所學專業和就業方向，形成初步知識體系框架，為深入學習及專業二次選擇提供有效的幫助。合理設置初期課程，及早突出專業性，給予足夠的學習緩沖，可以有效降低因個體接受度及適應性差異帶來的后續影響，提高整體培養水平。因此，初期課程的專業性調整，是當下課程改革的首要問題。

一、解釋結構模型簡介

解釋結構模型，是美國沃菲爾德(J．Warfield)教授于1973年作為分析復雜社會經濟系統問題而開發出的一種系統分析方法．該方法是一種分析和揭示復雜關系結構的有效方法，屬于概念模型，可以用簡單明了的概念結構圖形象地表示系統中各要素之間的關系，適用于高校課程內容的安排，教材分析，教學計劃制定等，可以有效實現課程體系的結構化和序列化．它包含以下步驟:1．建立鄰接矩陣(AdjacencyMatrix)首先，分析當前系統由哪些要素構成，并將需要分析的要素編號(Si，i=1，2，．．．，n)．然后，將各個要素之間的關系描述出來，鄰接矩陣A中的元素aij表示要素Si和Sj的“從至關系”．2．建立可達矩陣M(ReachabilityMatrix)設I為與A同階的單位矩陣．進行以下的布爾運算可以求得可達矩陣(從一個要素到另外一個要素間是否存在連接的路徑)M:(A+I)k－1≠(A+I)k=(A+I)k+1=M．3．各個要素的級別建立從可達矩陣作出層級有向圖．定義兩個集合R(Si)、A(Si)．R(Si):從Si出發，可能到達的全部要素集合稱之為可達集合;A(Si):所有可能達到Si的要素集合稱之為先行集合．以R(Si)、A(Si)求出R(Si)∩A(Si)集合．R(Si)∩A(Si)是要素Si能達到，而且又是能夠達到Si全部要素集合．如果R(Si)∩A(Si)=R(Si)，則R(Si)這個集合中的要素是全部要素中的最高層級．按照這種方法，將有向圖中的最高層級決定后，可將它從可達矩陣中排除．然后，將剩下的要素按照同樣的方法求出其中的最高層級．如此找出系統中各要素所在的不同層級．4．建立層次結構圖在最下層放第一級要素，其上面放第二級要素，直到把所有的要素都放到相應的層次上，然后用有向圖來表示整個系統要素的層次關系．這樣，整個系統結構就會完整、清晰地呈現．

二、工業工程專業課程體系的解釋結構模型構建

1．確定開設課程及其關系，建立鄰接矩陣通過對開設工業工程專業比較有特色的高校及學院工業工程專業教師和學生的調研，確定出開設課程及其之間的先行關系，我們把工業工程專業的課程分成了通識課程、專業基礎課程、專業核心課程和專業選修課程，共計50門課程．下面我們以工業工程的專業基礎和專業核心課程為例進行分析．首先通過調研找到了所有課程的先行關系，如表1所示，課程前的數字為課程的編號．根據表1所示課程之間關系，建立鄰接矩陣，如表2所示，其中0代表兩門課程之間無關系，1代表兩門課程之間有關系．

2．建立可達矩陣M根據布爾運算法則，由以上鄰接矩陣計算可以得到可達矩陣，如表3所示．

3．各個要素的級別建立根據可達矩陣M，筆者使用matlab編程計算出各要素層級分級結果。

4．建立層次結構圖由層級分解結果與鄰接矩陣，可以繪制解釋結構模型圖．該專業的課程分成兩大類型，一類是和工程技術相關，一類是和管理理論相關．和兩大類都相關的課程為現代制造系統和設施規劃與物流分析．該專業必修課程最少需要安排在4個階段完成．為了能夠保證必修課程的完成，工程識圖、管理學和工業工程導論必須在第一階段完成．第二階段的必修課程數量明顯較多，除了工程力學和基礎工業工程必須設置在該階段以外，其他的課程可以適當調整到第三階段完成，以保證每個階段課程數量的均衡和學分的平均分布．由于第四階段的課程只有設施規劃與物流分析，所以可以適當將第三階段的課程下調，但是由于第四階段的學生要面臨考研和找工作的壓力，同時只有一個學期的學習時間，所以也不宜安排過多的課程．經過調整后，形成了新的課程分布。