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课程简介
《工业与系统工程》,课程编号30160313,由工业工程系开设,是笃实书院培养方案“系统优化与智能决策”(模块10B)、“物流与供应链”(模块12A)、“智慧工业与服务系统”(模块13A)中的课程,将在2025年春季学期提前开课。课程学分为3学分,总学时为48学时,包括理论教学、实地调研和科创实践。课程欢迎工业工程系、笃实书院、未央书院和其他院系的同学们选修。
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课程內容、目标
(1)定义工业与系统工程,追溯工业工程的历史沿革,展望其未来发展趋势,并对比介绍中国与其他国家工业工程学科发展的特色与差异;同时掌握工业工程师所需的知识与能力,应用于解决团队协作项目中的研究问题;
(2)设置运筹与统计、人因工程、生产系统、智慧医疗四个交叉模块,介绍其前沿发展与核心思想;
(3)分小组实践完成特定的团队项目,引导学生在真实情境中综合运用知识,培养创新能力和团队协作能力;激发学生的创新思维,培养学生的知识运用能力、问题解决能力和沟通能力,提升其在真实情境中综合运用知识的水平。
(4) 搭建可持续发展的“赛课结合”教育平台,通过竞赛与教学结合的平台,进一步加强校企协作与学术资源整合,为学生提供通过实践解决现实问题的机会。
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师资力量
工业工程是关于复杂系统有效运作的科学,是一门将工程技术、数据科学、管理科学、系统工程相结合的独立工程学科,在历次工业革命的研发、生产、运作组织中做出巨大贡献。工业工程学科综合运用模型驱动方法(运筹学)、数据驱动方法(统计学)、人因工程和系统工程,优化系统的效率、质量、效益、安全,提升人的健康和福祉。
以当下社会面临的复杂系统挑战为导向,结合运筹学、统计学、人因工程、系统工程四大支柱方法,我们为本课程定制了生产系统、智慧医疗、运筹统计、人因工程及质量管理等多个领域模块,并为每一模块都匹配了该领域的专业老师。老师们将凭借其深厚的学术造诣和丰富的实践经验,为同学们系统介绍该领域的核心思想与前沿知识,旨在引领同学们深入理解工业工程的精髓,并把握其未来发展的脉搏。
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赛课结合
在《工业与系统工程》课程框架下,我们拟定了生产系统、智慧医疗、运筹统计及人因工程、质量管理五个赛道,并邀请企业提供赛题与数据集。
赛题不仅大国重器、重大工程生命周期的系统优化与协调问题,也关注与学生生活息息相关的问题,如共享单车调度优化、校园外卖接驳点选址规划等。通过这种方式,我们希望为参赛学生提供解决真实问题的实践机会,增强赛题的实际应用价值。目前计划的赛道有:首届《Industrial heart, Endless city-未央城暨工业与系统工程课程设计大赛》、成都飞机工业(集团)有限责任公司将会提供赛程数据支持等。
竞赛结束后,参赛学生将进行成果汇报展示,由专家评审团评选出优秀方案,并向相关企业或学校提出实施建议。选课学生的成绩将依据成果作品的质量评定,并相应地体现在课程成绩中。
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赛程安排
春季学期期中前,我们将完成比赛小组的划分(每组3至5名同学)和助教的分配(拟为每队匹配一名助教)。课程将结合比赛内容,由老师在课堂上进行专题讲授,实现“赛课结合”,同时,我们还将举办全校范围的培训和针对选课学生的小班课程,以实现“赛训结合”。
比赛计划安排在5至6月进行(春季学期期中后),确保学生已完成大部分课程内容。比赛时间跨度大概为四周,以周末为时间节点,允许学生在四周内自主择三次集中工作时间。老师与助教将根据学生的时间安排提供指导,并设立多个阶段任务,如实地/文献调研、方案确定、材料准备、成果提交及展示,确保学生能在合理的时间框架内顺利完成比赛。
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校企联动
工业工程系与多家企业(如成都飞机工业(集团)有限责任公司(成飞)、华润数科控股有限公司、白龙马云行科技等)有着良好的合作关系,系友所在行业包括智能制造、智慧医疗、物流运输、航空航天、人机交互等与工业工程知识密切相关的领域,这些资源可以为竞赛赛题设计提供充足的现实背景、实践案例与数据支撑。
同时,课程还将有组织地安排企业参访,通过与企业的深度交流为学生提供解决现实问题的实践机会,在课程教学与实践竞赛之间架起桥梁。
赛道来源企业示例:舟山高新技术产业园区
舟山高新技术产业园区是舟山开发开放的桥头堡和创新发展的主阵地,规划总面积41.31 平方公里,其前身为始建于1992年的舟山经济技术开发区,2017年列入省级高新技术产业园区,目前正在打造国家级高新技术产业园区。
目前,我们计划以鼠浪湖等独特的舟山海事场景设置赛道,以无人机集群为主要技术解决方案,于2025年5月在舟山举办首届《Industrial heart, Endless city-未央城暨工业与系统工程课程设计大赛》,深入挖掘海事场景中的立体通行奥秘,助力清华与舟山的海事科技协同创新。
赛道外资源支持企业示例:
成都飞机工业(集团)有限责任公司
成都飞机工业(集团)有限责任公司,原名“国营132厂”,现隶属于中国航空工业集团公司(航空工业)。该公司创建于1958年,是新中国集科研、生产、试验、试飞为一体的大型现代化飞机制造企业,更是重要歼击机研制生产基地,如早期的歼7、歼8,到如今最新的歼20等。
成飞集团可以为我们的竞赛赛题设计提供真实的航空工业背景,如航空器结构优化设计、航空器故障诊断算法设计、航空工业生产线优化设计,能更好地将课堂理论教学融入实际挑战,激发学生实践潜能,提升其解决真实复杂问题的能力。
编辑:工业工程系科协
审核:苏彦兆
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