机械工程类本科毕业设计教学改革研究
来源:用户上传
作者: 刘必荣
摘要: 毕业设计是高校重要的实践性教学环节,是在学生毕业前对其所学知识和自身素质的全面检验,其质量直接反映高校教学质量的总体水平。加强毕业设计环节的管理,确保毕业设计的质量,对培养学生的基本素质和工程能力非常重要。本文从基础知识掌握、就业、对毕业设计认识、选题、指导老师投入、开题、学生的创新意识薄弱等方面分析毕业设计存在的问题,结合机械工程类的毕业设计现状,提出一些质量控制的措施。
关键词: 机械工程类毕业设计教学改革
毕业设计是高校实现教学目标、造就合格人才、培养学生综合运用所学知识进行科学研究与工程设计综合训练、培养创新思维与工程实践能力的重要环节,是本科生在校期间的最后一个综合性的实践教学环节,是人才培养过程中一个重要阶段,是毕业前对所学知识和自身素质的全面检验,也是对高等学校的培养目标和教学质量的评价。对于机械工程类学生来说,毕业设计是巩固、联系、充实、深化、扩大所学的基础理论及专业知识,提高面向工程实际提出问题、分析问题、解决问题的能力,培养综合运用所学专业知识解决机械工程领域问题的实践能力的重要手段,因此学生要初步掌握专业设计工作的流程和方法,熟练运用计算机等工具提高工作效率及质量,培养认真踏实、刻苦钻研的科研态度及团队协作和创新意识。因此,毕业设计是对学生基础知识、专业知识和独立工作能力与创新能力的综合检验,其质量直接反映高校教学质量的总体水平。加强毕业设计环节的管理,确保毕业设计的质量,对培养学生的基本素质和工程能力非常重要。下面笔者结合机械工程类的毕业设计现状,分析主要影响因素,提出一些质量控制的措施。
1.毕业设计中存在的问题
1.1基础知识和综合设计能力的缺陷。
毕业设计是一个复杂而艰巨的系统工程,是对学生进行一次工程师基本技能综合训练的过程,学生需要投入大量的人力、财力和物力,包括:对技术经济合理性的分析能力,对毕业设计的理解能力,查阅、分析各种文献资料的能力,掌握使用工程技术规范、手册、图表、专业外语等技术资料的查阅能力,计算和设计能力,数据处理能力,计算机应用能力,绘图和设计说明书的撰写等方面的能力。机械工程类本科毕业设计涉及机械制图、金属工艺学、互换性原理与测量技术、工程力学、机械基础等基础理论课程和不同设计方向所应用的专业知识。学生在毕业设计之前所学的课本没有教会他们怎么进行完整设计,怎样把书本知识与工程实际紧密结合,怎样把理论和实践有机地结合起来,进行创造性思维,而毕业设计则给了学生这个连接书本与实践的机会。部分学生忽视这些基础知识的环节和步骤,在无充分思想、理论、资料和必要的条件准备情况下,仓促上阵,加上基本功不扎实,设计过程就显得很慌乱,自然就难以完成高质量的毕业设计[1]。
1.2对就业和毕业设计的矛盾心态。
学生在校的最后一学期是毕业设计的阶段,也是毕业生择业的关键时期,由于高校扩招、经济发展等因素,就业岗位总量不足,学生具有较大的就业压力,二者的重合很大程度上冲击了学生毕业设计的时间和精力。就业与毕业设计在学生心目中的比重发生了较大的变化,已落实工作岗位的部分学生认为工作单位已定,从事的工作岗位和毕业设计课题的关联程度不大,搞毕业设计已不重要;毕业设计期间是考研落选学生和尚未落实工作单位学生积极落实就业时期,这无形中增加了学生的就业压力,为了能在有限的时间内找到工作,他们无心毕业设计,将毕业设计放在从属地位。
1.3对毕业设计的认识误差。
毕业设计是研究性学习和工程训练,是解决工程技术问题的具体实践,是锻炼学生运用所学知识解决实际问题、提高综合素质的重要环节。部分学生对毕业设计的目的理解存在偏差,认为经过几年的学习已经系统地掌握了本学科的基本知识结构,毕业设计只不过是一种形式,加之用人单位在选聘毕业生时很少对毕业设计质量提出要求,毕业设计对个人未来发展影响因素较小。甚至有少数学生抱着侥幸心理,认为抄袭毕业设计也能过关,无形之中降低了对毕业设计的要求。
1.4指导老师选题、投入与毕业设计要求存在距离。
指导老师从拟定毕业设计题目、方案到设计的全部完成,其自身水平及精力投入程度直接影响毕业设计质量。目前许多高校的教师已经承担了大量繁重的教学任务,授课之余还要进行教研、科研、社会工作、自我充实,精力有限,这部分教师对毕业设计指导明显感到心有余而力不足,用于指导、答疑毕业设计的时间自然不足。课题选择具有局限性,常规题目偏多,毕业设计内容和就业单位的实际生产技术状况脱钩,没有起到培养学生基本技能和综合能力的作用,此外也存在毕业设计选题过难、过深、过宽,学生难以完成、难以调动积极性的问题。毕业设计的组织管理有漏洞,表现在各级教学管理部门重视程度不一,缺少严格的管理办法,指导老师的要求不一致,因而有的毕业设计成果形式存在较大差异等现象[2]。
1.5开题工作的误区。
学生参与毕业设计的第一个环节是开题,是学生第一次完全独立地查阅相关资料、确定设计的主要内容、拟解决的问题、课题总体方案、国内外发展现状、解决方案、预期效果、进度安排等。这是一个非常重要的环节,开题工作的质量将直接影响接下来的整个毕业设计。“万事开头难”,很多学生不知从何下手,有些学生在拿到设计任务书后,没有做好充分的准备,没搞清具体要求就匆忙下笔;有些学生没有认识到开题的重要性而敷衍了事,结果交到教师手里的开题报告只是将一些原理、算法拼凑在一起,对拟设计的主要内容、解决的问题、解决方案、预期效果、进度安排等没有深入研究,没有比较和方案选定,没有计划和统一安排,给指导老师的感觉好像是在写理论总结而不是在做设计;还有部分学生上网查了些图片、内容,再加上一些说明,整体没有逻辑、含糊不清、抓不住要点、没有实质内容。
1.6学生的创新意识及创新能力薄弱,缺乏工程意识。
机械工程类毕业设计涉及机械、控制、电子及计算机等多方面知识归纳、总结和综合运用,是一次综合运用多学科知识的实践过程。但在师生互动选择课题时,存在学生的创新意识表现得不够强烈的问题。大部分学生更愿意选择自己熟悉方向的课题,而对于一些涉及新知识领域的课题产生恐惧心理,对自己的能力表示怀疑。学生是毕业设计的主体,指导老师只起辅导作用,在设计中难免会面临新的知识或问题,有的学生考虑的不是如何利用现有资源分析和解决问题,而是所有问题均请教指导老师;有些学生遇到一些困难,就希望教师能把现成的资料拿来参考,缺乏独立思考、分析与解决问题的能力,对教师有很强的依赖性,只会被动地按照教师设计的模式和思路工作,使得毕业设计缺乏创新性,这就需要学生具备不断学习和创新的能力;有些学生拿到设计题目不是按照机械设计的程序踏踏实实、一步一个脚印地查阅资料,研究设计结构方案,而是开始不知如何下手,进入角色后恨不得一个月就把课题做完;有些学生在整个毕业设计结束后都没有查过《机械设计手册》,零部件的选取只凭自己想当然;有些学生在答辩前工程图上还有旧国标,这种现象使得学生到了工作单位很难迅速适应,达不到锻炼的目的,达不到预期效果。
2.毕业设计教学改革探索
2.1根据培养目标,实行科学化选题。
选题质量关系到毕业设计的质量,影响到学生学习的积极性与主动性,而毕业设计题目的方向、内容、工作量安排等适宜是提高学生技术能力培训的重要因素。在选题工作中,师生应结合培养目标,题目的选择、分配及审核等方面达到相关要求:须符合培养目标和教学要求,使学生能综合运用所学知识,得到比较全面的锻炼;根据专业需要,尽可能地选择与生产、技术改造或科研任务相结合的题目,题目应难易适度,工作量适中,有一定的水平,又要使学生在规定期限内经过努力能够按时完成;选题需要具有一定的先进性、新颖性,逐年更新课题;创造条件,引导学生积极参与选题,互动选择设计课题,学生对自己所做的题目内容是否感兴趣,直接关系到毕业设计工作是否投入和学习效果的好坏,因此,要增加学生的学习主体意识,促进学生个性发展;严格执行选题申报、审批制度,题目审核工作是保证选题质量的关键环节,在组织选题工作中,需要充分发挥二级学院、专业系的课题审核职能,严格执行选题的逐级申报和审批程序,确保毕业设计课题质量[3]。
2.2正确认识毕业设计的地位。
当今西方发达国家大部分机构在接收新毕业的大学生时均要安排他们接受相应的专业技能训练,而我国目前用人单位则与之不同,要求到工作岗位后经过短期见习便让其独立承担相关技术工作,不进行系统的工程培训,这使得刚毕业的大学生往往难以胜任工作。机械工程类本科生的培养目标规定,学生在校期间便要获得工程师的基本训练,在毕业设计之前的大部分时间用于理论知识学习,而且是以单一学科的课堂教学形式,考试侧重于考查学生掌握知识的理解力、记忆力,毕业设计不同于单一学科考试,毕业设计侧重考查学生解决实际技术问题能力、创造性思维能力、自学能力、应变能力和进取精神等,内容一般是书本上难以找到的,需要学生探索,从而找出解决问题的方法、措施,使得学生不再是课堂的“观众”,而是“主演”。学生只有在系统地获得并积累必要的知识后,才能具备较好的思维能力与创造能力,然而无论多好的课堂教学也难以替代学生的实践活动。我们培养的学生是能够运用所学的知识解决实际工程技术问题的科技人才,因此,必须通过毕业设计的严格训练,使学生在毕业设计实践中能全面地运用所学知识,加深理解,融会贯通,培养他们分析问题、解决问题的能力。毕业设计这一综合训练环节是学生从学校走向工作岗位必不可少的一个教学环节。因此,学生将整个毕业设计保质保量地完成之后,他们的技术技能将会产生一次质的飞跃[4]。
2.3加大毕业设计的指导力度、指导深度。
在毕业设计期间,教师和学生都有很大的空间。要使学生全身心地投入毕业设计,教师在指导过程中必须具备高度的责任感,加大毕业设计的指导力度。“二十一世纪是创造教育的世纪”,创新型人才的培养呼唤创新教育。在大学阶段,教师是学生走向社会、走上工作岗位的第一门户,要严格把关。教师应该对毕业设计进行及时检查、严格管理,要求学生树立严肃、严密、严谨的科学作风,教会学生合理使用《机械设计手册》等相关参考资料,使学生学会上网查阅各种信息,了解最新的科技动态。对同一设计要求,提倡学生采用不同的方案和工具。
2.4创新意识和创新能力的培养。
2.4.1毕业设计培养学生创新意识和能力,从毕业实习开始。
按时发放设计任务书,使学生对毕业设计的题目类型有一定的了解,对设计课题经过分析后明确:在实习期间需要收集的资料、文献,看什么图样,带着问题有针对性地实习,通过其独立思考培养学生的独立工作能力。在实习中可以请工矿企业单位的工程技术人员介绍一些产品的设计、生产流程、发展状况,教师还可以通过网络了解本专业的发展动态和前沿科学技术,讲授设计应注意的问题,进而拓宽学生的设计思路。条件许可的高校可以让学生参观本专业的新设备、新材料、新工艺,拓宽学生的知识面。实习结束后要求学生写出实习总结,通过对问题的分析、整理、归纳,培养学生分析、归纳事物的能力,最后评定毕业实习成绩。
2.4.2鼓励学生打破常规思考,唤醒学生创新意识。
在设计过程中需要注重调动学生的主观能动性。设计之初指导教师需要适当引导学生的设计思路,不能因循守旧,用以前的设计范例或指明几种设计方案让学生选择,这将限制学生的独立思考和创新精神,应鼓励学生广开思路考虑设计方案,而对学生打破常规的思路则要予以鼓励,可帮助学生分析新思路的优缺点,充分调动学生设计的积极性,使设计充满生机。
2.4.3鼓励学生独立思考,培养独立设计和工作能力。
指导老师要做好引导,放手让学生去独立思考。教师在辅导答疑时并非要有问必答,而要让学生自己查阅有关书籍、设计资料去寻找答案。对学生难以解决的难点,教师可以帮助分析,与学生共同探讨解决方法,有意识地培养学生的动手能力和自学能力,减少学生的依赖性,促进学生思考,增强学生的独立工作能力。在设计中应强调学生对工程技术标准、设计规范、设计手册、标准图集等的熟练使用。此外,学生需要了解与本专业密切相关的其它专业的设计规范、技术标准、设计手册,以提高毕业后对工作的适应能力。
2.4.4因材施教,提高整体设计能力。
在设计中应充分挖掘它的实践指导意义。学生在学习能力上存在着差异,需要抓好两头:对能力较强者,设计进度较快,给予特殊培养,在完成任务后,尚有时间和余力去做与其设计任务相关的小专题,指导老师可根据不同情况布置新任务,让他们对某些专题进行较深入的研究;对能力较弱者,教师需要付出更多的精力,不能对他们降低标准,而要通过多辅导、多督促等外因条件使其达到合格标准。当他们有微小进步或新的想法时,指导老师应给予热情肯定或鼓励,增强他们的自信和独立完成设计任务的勇气,尽可能地调动他们的积极性。
2.4.5激发学习兴趣,培养综合运用知识的能力。
在设计过程中学生可能需要用到多门学科知识,指导老师可让学生自己想办法,根据自己已掌握的知识,经过分析、合成、加工获取自己所需的知识,寻找解决问题的途径和方法。设计中可以加大计算机应用的比例,除进行设计计算外,在设计草图的基础上可以要求学生使用计算机绘图,但设计图样中必须有采用传统手工绘制的图样,训练手工绘图的技能。上述手段可使学生综合运用知识的能力得到增强。
2.5加强目标管理,建立规范的质量监控机制。
毕业设计期间也是学生急于落实工作单位、奔波于人才市场的时候,因此,毕业设计与就业二者往往会发生冲突,尤其是在即将完成学业前期,接触社会、参与社会的渴望与行为日渐增加,外界环境对学生的毕业设计具有很大的冲击。同时因毕业设计本身教学方式灵活,学生在学习地点和时间上有较大的自由度,自主性很强,这会使得一些自我约束力差的学生浪费时间,给毕业设计的指导工作带来一定的困难,影响指导质量。在毕业设计的教学管理中,我校逐渐建立并完善了三种管理机制保证毕业设计指导质量。
2.5.1校级教学管理与监控机制。
由校职能部门制定毕业设计教学质量检查指标,组成毕业设计教学质量检查组,按教学进度组织教学检查工作。一般是在毕业设计中期和后期进行两次教学检查,加强对毕业设计的宏观管理与监控。同时建立毕业设计的评估与激励机制,进行毕业设计的教学质量评估、优秀毕业设计评阅等相关工作。通过评选出一批优秀指导教师、专业教研室和优秀毕业设计等,达到鼓励先进、树立榜样、加强交流与提高设计质量的目的。
2.5.2以学校督导组为主体的监控机制。
学校督导组从毕业设计工作开始,每周安排一定时间深入到各二级学院实验室、机房、设计教室等毕业设计教学现场,对毕业设计教学的全过程进行监督、检查,并及时向学校和二级学院反馈相关检查信息。
2.5.3以二级学院、专业系为主的质量管理和监控机制。
各二级学院、专业系直接工作在指导第一线,是保证毕业设计教学质量的关键,通过建立二级学院、专业系对毕业设计的定期检查制度,并逐渐形成规范化,有效地强化教学一线的管理工作,严肃教学气氛,确保各教学环节保质保量地完成任务[5]。
2.6根据质量要求,建立成绩评价体系。
机械工程类毕业设计成果性材料质量主要分为绘图质量和文档质量。绘图质量指设计类课题要求每个学生应完成的绘图总量,图面表达符合相关技术标准;文档质量指设计说明书、实习报告、开题报告、文献资料等文档的质量,设计说明书字数不少于1万字,要求层次分明,结构严谨,内容正确,重点突出;为了检验和提高学生的外语水平,在设计过程中学生必须阅读并翻译4000字以上的外文参考文献,且说明书须有中英文摘要、关键词等。
在实际教学中,为了及时发现并纠正学生成果性材料存在的问题,我院采用预答辩方式,在正式答辩前两周举行,要求学生准备设计的图样、说明书、中英文翻译、相关附件。在预答辩过程中,学生只作简短的设计介绍,预答辩小组主要检查学生成果性材料,指出需要修改的地方,填写整改通知单,学生根据整改通知单,逐一整改,对于整改后仍然存在较重问题的学生,让其缓答辩,较好地控制学生的毕业设计质量。
毕业设计的成绩评价体系的建立,对提高毕业设计的质量具有很大作用。评阅、答辩及成绩评定是对学生毕业设计的综合评价,须做到公开、公平和公正。指导老师在设计图样上审核签字,根据学生工作态度、查阅文献和综合运用能力、独立思考和解决问题的能力及计算机操作能力予以评定,给出评语和成绩(占30%);然后由专业系安排教师交叉评阅,评阅教师可在全校范围内聘请,也可在社会上聘请相关专家和工程技术人员担任,根据学生毕业设计的正确性、方案的可行性、论证的严密性和创造性、分析解决问题能力、设计图纸质量、文字表达能力等评定成绩(占30%);答辩成绩由答辩委员会根据学生的语言组织能力、表达能力、应变能力及其对相关基础知识的掌握情况评定成绩(占40%)。成绩评定由平时成绩、评阅成绩和答辩成绩三部分组成,再汇总成绩,评选优秀毕业设计,对毕业设计成绩非常差、未达到设计要求的学生,坚决要求整改或重做,以保证毕业设计的整体质量,同时这对下一届学生也是重要的警示。
3.结语
毕业设计是一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学,是高校培养人才的重要教育教学环节,本科生毕业设计中所存在的问题不容忽视。针对目前高等教育的形式和机械工程类专业社会需求的状况,毕业设计的改革应紧紧围绕培养学生的创新能力及综合素质来进行,协调好企业、高校、教师、学生各个环节之间的关系。参与毕业设计的学生应高度重视毕业设计,并以积极主动、科学认真、严谨踏实的态度投入到毕业设计中,这样才能有效保证毕业设计的质量,从而促进自身能力的提高,同时也可以推动高校教学质量水平的提升。
参考文献:
[1]李宗坤.高校本科毕业设计(论文)质量滑坡及其对策[J].郑州工业大学学报,2001,(4):46-48.
[2]祝海林.提高工科学生毕业设计质量的几点思考[J].湖南工程学院学报,2001,(2):90-94.
[3]程宪春.机械类毕业设计环节的教学改革与实践的研究.长春大学学报,2005,(2):106-107.
[4]丁黎光.工科毕业设计要培养和提高综合能力.高教论坛,2004,(1):51-52.
[5]牟德君.探讨机械类本科生毕业设计的改革.教学研究,2004,(5):466-468.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-984389.htm
