1實驗的工作原理與現(xiàn)狀分析

工廠是生產(chǎn)產(chǎn)品的場所，企業(yè)的目的是生產(chǎn)盈利而不是培養(yǎng)人才。要想讓企業(yè)長期地為學(xué)校提供一個供學(xué)生“實驗”用的場地，并保證學(xué)生的安全，就目前廠校隸屬關(guān)系來看，還不具備條件。第二就是學(xué)校自己在校內(nèi)實驗室組建一條與實際生產(chǎn)線相近的模擬工廠，優(yōu)點是生產(chǎn)線上每道工序的運行可按教學(xué)要求隨時調(diào)換，供學(xué)生不斷地演練，容易組織教學(xué)，可以放心讓學(xué)生實驗，學(xué)生的安全有保證。不足的是模擬生產(chǎn)畢竟不是真實的生產(chǎn)現(xiàn)場，不能及時將一線活生生的生產(chǎn)問題呈現(xiàn)給學(xué)生，所列的實驗項目單一，把實實在在的生產(chǎn)流程衍伸成固定的教學(xué)模式，實效性差，學(xué)生的重視程度也不高，同時要求學(xué)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(yōu)點有機地結(jié)合起來是解決問題的關(guān)鍵，也是本文提出的觀點。

2實驗設(shè)計的思路與實現(xiàn)

2．1實驗構(gòu)建思路與可行性

程序分析實驗的主要內(nèi)容是考察企業(yè)真實的生產(chǎn)工藝路線、生產(chǎn)設(shè)施布置以及勞動力的分配等。為此實驗前應(yīng)根據(jù)實驗內(nèi)容在相關(guān)企業(yè)采集充足的生產(chǎn)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(xué)視頻資料并移植到PC機中。隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，過去的一些設(shè)想甚至是夢想現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實。根據(jù)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(gòu)造一個計算機軟件平臺，將來自生產(chǎn)現(xiàn)場的真實錄像嵌入到軟件中，實驗工程中可反復(fù)地回放，經(jīng)實驗者的分析研究后輸出實驗結(jié)果。實現(xiàn)實驗資料的真實性和實驗環(huán)境安全性的有機結(jié)合是本實驗設(shè)置的創(chuàng)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(shè)備、打印設(shè)備及若干臺PC機(或利用現(xiàn)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(shè)置

根據(jù)實驗應(yīng)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(zhuǎn)場以及設(shè)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(shè)計了程序分析實驗的教學(xué)軟件系統(tǒng)及主界面。該界面包含學(xué)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(jié)構(gòu)如圖1所示。按照人機界面設(shè)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(tǒng)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(chǎn)場景再現(xiàn)模塊(全屏、暫停、回放)，繪圖模塊(繪圖、統(tǒng)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(shù)據(jù)交換通過網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。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(xué)生分析的效率及效果。為此，本系統(tǒng)在提供常用工序符號的基礎(chǔ)上，將幾種較難繪制的合成符號設(shè)置固化在系統(tǒng)中。使學(xué)生在實驗中將有效的時間和精力用在分析生產(chǎn)流程的結(jié)構(gòu)、挖掘存在的問題和提出改善方法上，而不是糾結(jié)在如何繪制符號這些重復(fù)、繁瑣的枝節(jié)工作上。程序分析符號的設(shè)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(nèi)容及順序:進入實驗頁面登陸學(xué)生個人信息→調(diào)入生產(chǎn)實際視頻→程序類型判斷→工藝流程結(jié)構(gòu)分析及繪制→工序的排查與分類→數(shù)據(jù)錄入與統(tǒng)計→問題查找與改善方案的提出→實驗結(jié)果的分析→實驗結(jié)論得出→實驗報告提交。首先，學(xué)生應(yīng)登陸(姓名、班級、學(xué)號等)和選題(根據(jù)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(diào)出生產(chǎn)視頻反復(fù)觀察，了解生產(chǎn)類型及屬性;第三，根據(jù)生產(chǎn)類型繪制程序分析結(jié)構(gòu)簡圖(結(jié)構(gòu)框架、工序分類及標記);第四，數(shù)據(jù)錄入與統(tǒng)計;第五，應(yīng)用“ECＲS四大原則”和“5W1H提問技術(shù)”反復(fù)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(jié)果和結(jié)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(xiàn)場實際生產(chǎn)問題與實驗室巧妙地結(jié)合起來，拉近了生產(chǎn)實際與學(xué)校學(xué)生的距離，使學(xué)生身在學(xué)校就能實時地了解到企業(yè)最新動向及生產(chǎn)現(xiàn)狀，增強學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)興趣并圓滿完成實驗教學(xué)任務(wù)。上述實踐過程，為專業(yè)實驗研究、生產(chǎn)場景再現(xiàn)以及實驗設(shè)備的三位一體整合探索新途徑。對于條件成熟的學(xué)校，建議可以考慮與企業(yè)進行適當?shù)摹⑿》秶膹S校結(jié)合，可以考慮與本校的金工實習(xí)有效地結(jié)合起來。現(xiàn)在的理工科大學(xué)基本上都有金工實習(xí)工廠，因此，可以把金工實習(xí)工廠按照專業(yè)設(shè)置進行適當?shù)臄U充，并與專業(yè)實驗很好地對接，由于二者同屬于學(xué)校，因此在操作上相對會比較簡單。這樣可以讓學(xué)生在一個相對真實的環(huán)境中對實際生產(chǎn)進行研究，如對機加工進行分析等。以上內(nèi)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(jié)

幾年來專業(yè)教研室經(jīng)過不斷摸索和完善，使得程序分析實驗?zāi)Ｊ饺遮叧墒欤玫綄W(xué)生們的普遍認同，較好地完成了基礎(chǔ)IE課程的教學(xué)實驗?zāi)繕恕５矐?yīng)該注意到，它畢竟是在學(xué)校校園內(nèi)進行的實驗，體會不到生產(chǎn)現(xiàn)場的真實場面，鑒于企業(yè)對技術(shù)的保密，視頻應(yīng)做到實時更新是學(xué)校不可回避的問題。程序分析實驗教學(xué)涉及實驗項目、實驗設(shè)備、實驗信息以及實驗人員等多項內(nèi)容，是個復(fù)雜的系統(tǒng)。要想使這個復(fù)雜系統(tǒng)借助于計算機網(wǎng)絡(luò)使之有效地整合在一起，并發(fā)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(xué)院機電工程學(xué)院