1實驗的工作原理與現狀分析

工廠是生產產品的場所，企業的目的是生產盈利而不是培養人才。要想讓企業長期地為學校提供一個供學生“實驗”用的場地，并保證學生的安全，就目前廠校隸屬關系來看，還不具備條件。第二就是學校自己在校內實驗室組建一條與實際生產線相近的模擬工廠，優點是生產線上每道工序的運行可按教學要求隨時調換，供學生不斷地演練，容易組織教學，可以放心讓學生實驗，學生的安全有保證。不足的是模擬生產畢竟不是真實的生產現場，不能及時將一線活生生的生產問題呈現給學生，所列的實驗項目單一，把實實在在的生產流程衍伸成固定的教學模式，實效性差，學生的重視程度也不高，同時要求學校要有足夠的資金和場地支持。兩種途徑各有所長，如何將上述兩種優點有機地結合起來是解決問題的關鍵，也是本文提出的觀點。

2實驗設計的思路與實現

2．1實驗構建思路與可行性

程序分析實驗的主要內容是考察企業真實的生產工藝路線、生產設施布置以及勞動力的分配等。為此實驗前應根據實驗內容在相關企業采集充足的生產視頻，這項工作就目前一般高校條件來說，實施困難并不大。接下來就是要將原始錄像剪編成教學視頻資料并移植到PC機中。隨著計算機及網絡的飛速發展，過去的一些設想甚至是夢想現在已經成為現實。根據程序分析實驗的功能要求及實驗自身特點，借助當下計算機軟件的強大功能，構造一個計算機軟件平臺，將來自生產現場的真實錄像嵌入到軟件中，實驗工程中可反復地回放，經實驗者的分析研究后輸出實驗結果。實現實驗資料的真實性和實驗環境安全性的有機結合是本實驗設置的創新之處。實驗所需的硬件要求不高，實驗室里僅需配備一臺攝像設備、打印設備及若干臺PC機(或利用現有機房)即可滿足實驗所需的基本硬件要求。

2．2人機界面設置

根據實驗應具備的主要功能、將原始素材進行剪輯整理(剪切合并、添加文字和圖片、添加聲效背景、特寫和轉場以及設置濾鏡效果等)編入視頻庫，將視頻按照實驗類型(工藝流程、程序流程和行政事物)、難易程度(高、中、低)進行分類，設計了程序分析實驗的教學軟件系統及主界面。該界面包含學生的基本信息、實驗完成的時間及選作的難易程度。程序分析人機界面結構如圖1所示。按照人機界面設計的理論，繪圖功能界面進行了合理的編碼。包括:位置編碼、大小編碼、形狀編碼以及顏色編碼。系統由五大模塊組成:實驗基本操作模塊(包括文件、編輯、工具等)，生產場景再現模塊(全屏、暫停、回放)，繪圖模塊(繪圖、統計)，問題討論模塊(問題反饋、建議)及成績評定模塊(報告提交、成績錄入)。各模塊之間的數據交換通過網絡及數據庫來實現。實驗分析過程中，線圖與符號繪制是本實驗中涉及的工作量較大、且較繁瑣的一項工作，尤其是合成工序的符號繪制較難，嚴重影響了學生分析的效率及效果。為此，本系統在提供常用工序符號的基礎上，將幾種較難繪制的合成符號設置固化在系統中。使學生在實驗中將有效的時間和精力用在分析生產流程的結構、挖掘存在的問題和提出改善方法上，而不是糾結在如何繪制符號這些重復、繁瑣的枝節工作上。程序分析符號的設計與增添，較好地解決了這一問題。線圖繪制界面如圖2所示。

2．3實驗流程

程序分析實驗的主要內容及順序:進入實驗頁面登陸學生個人信息→調入生產實際視頻→程序類型判斷→工藝流程結構分析及繪制→工序的排查與分類→數據錄入與統計→問題查找與改善方案的提出→實驗結果的分析→實驗結論得出→實驗報告提交。首先，學生應登陸(姓名、班級、學號等)和選題(根據自己的興趣及要求選擇適當難易程度的題目，確定題目后，點擊打開按鈕，進入實驗的主要界面);其次，調出生產視頻反復觀察，了解生產類型及屬性;第三，根據生產類型繪制程序分析結構簡圖(結構框架、工序分類及標記);第四，數據錄入與統計;第五，應用“ECＲS四大原則”和“5W1H提問技術”反復考察每道工序(必要時可點擊“暫停”或“慢速回放”功能鍵)，查找問題并提出改善方案;最后給出實驗結果和結論，完成實驗，提交實驗報告。

3實施效果分析與展望

通過實驗軟件平臺的建立，將現場實際生產問題與實驗室巧妙地結合起來，拉近了生產實際與學校學生的距離，使學生身在學校就能實時地了解到企業最新動向及生產現狀，增強學生的實驗學習興趣并圓滿完成實驗教學任務。上述實踐過程，為專業實驗研究、生產場景再現以及實驗設備的三位一體整合探索新途徑。對于條件成熟的學校，建議可以考慮與企業進行適當的、小范圍的廠校結合，可以考慮與本校的金工實習有效地結合起來。現在的理工科大學基本上都有金工實習工廠，因此，可以把金工實習工廠按照專業設置進行適當的擴充，并與專業實驗很好地對接，由于二者同屬于學校，因此在操作上相對會比較簡單。這樣可以讓學生在一個相對真實的環境中對實際生產進行研究，如對機加工進行分析等。以上內容的實施是對上述程序分析實驗的一個互補和完善，也是進一步擴展程序分析實驗形式的一個方向。

4總結

幾年來專業教研室經過不斷摸索和完善，使得程序分析實驗模式日趨成熟，得到學生們的普遍認同，較好地完成了基礎IE課程的教學實驗目標。但也應該注意到，它畢竟是在學校校園內進行的實驗，體會不到生產現場的真實場面，鑒于企業對技術的保密，視頻應做到實時更新是學校不可回避的問題。程序分析實驗教學涉及實驗項目、實驗設備、實驗信息以及實驗人員等多項內容，是個復雜的系統。要想使這個復雜系統借助于計算機網絡使之有效地整合在一起，并發揮其整體效能，還有很長的路要實踐探索。

作者：羅健 單位：廣東石油化工學院機電工程學院