胡國玉 早熱木 周建平
新疆大學 新疆烏魯木齊 830008
機械類本科畢業設計中的突出問題探討與對策
胡國玉 早熱木 周建平
新疆大學 新疆烏魯木齊 830008
根據機械類本科畢業設計的現狀和特點,分析和闡述了機械類本科畢業設計目前存在的突出問題,并從規范指導模式、加強過程質量管理和提高創新能力等多方面尋找對策,為機械類本科畢業設計的教學改革和提高本科畢業設計質量提供了思路和經驗。
機械工程;畢業設計;工程實踐;創新能力
機械類本科畢業設計是具有總結性的綜合性工程訓練,是學生在系統學習機械專業知識及各種訓練的基礎上,按照規范化的設計程序與方法所進行的實踐活動。它是一種研究性學習與工程訓練,也是學生一次解決機械專業工程技術問題的具體實踐,是鍛煉學生運用所學知識分析解決問題能力、培養創新精神,進一步提高綜合素質和工程實踐能力的重要環節。通過畢業設計有利于提高學生的綜合素質和培養他們的調查研究能力、設計能力、初步科研能力和創新能力,使學生受到設計、生產、管理第一線所必需的崗位能力訓練,便于學生向工作崗位過渡。
《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》中加強了對實踐教學環節的管理力度,但隨著社會的發展和競爭的日益激烈,畢業設計受到各種影響和制約的因素也逐漸增多,就目前來講,呈現以下主要特點:
1.1 畢業設計的有效時間短
隨著我國高等教育體制的不斷改革,大學生的畢業設計也具有一定的時代特點,學生在畢業設計期間面臨尋找合適的工作單位,參加各種招聘會以及面試等一些非常實際的問題。因此,畢業設計的實際有效時間比教學計劃安排的時間要短,學生必須在有限的時間內完成畢業設計,而且要盡可能拿出自己認為較好的成果。
1.2 初次參加畢業設計
畢業設計不同于專業課的課程設計,大學生都是第一次參加畢業設計,沒有畢業設計的經驗,因此常常不知道選擇什么樣的設計題目,甚至對畢業設計感到無從下手。
1.3 強調創新意識
指導教師在指導學生進行畢業設計時,時刻需將創新意識傳授給學生,啟發和鼓勵學生有自己的意見和見解,并在設計題目中體現出來。
1.4 合作精神和團隊意識
大部分情況下,畢業設計需由多位學生共同完成一個設計項目,這樣既使學生完成了畢業設計任務,又使學生學到了如何協作工作,培養了學生的合作精神和團隊意識。
在2010年本科畢業設計中,新疆大學教學督導組對各個學科的本科畢業設計過程進行了抽查和監督,起到了很好的督導作用,并針對畢業設計中普遍存在的問題給出了相應的建議和意見。結合筆者自身指導畢業設計的實踐工作來看,存在一些具有本專業特色的突出問題,具體而言可以歸納為以下幾個方面。
2.1 對機械類畢業設計的總體過程不了解
機械工程專業培養的是高素質的專門人才,不管以后是做技術工作,還是繼續深造,都要面臨一些實際性的技術難題的解決,而這一過程,就是項目研究的總體過程,它是有一定的規律可循的。這一規律就是發現問題、分析問題、解決問題。但是,學生在這方面欠缺很多,在選擇了畢業設計題目后,處于一種迷茫和恐慌的狀態,不知如何下手,先做什么,后做什么,只知道盲目地問教師,即使教師已經講了好多遍,由于沒有受過正式的工程訓練,學生對這一過程還是似懂非懂,沒有切身的感受。
2.2 應用知識和學習新知識的能力不強
畢業設計過程中學生是在系統學習機械專業知識及各種訓練的基礎上來完成畢業設計的,但在應用知識解決實際問題方面,學生往往生搬硬套,不愿花功夫動腦筋,缺乏思考。對于自己在畢業設計中所應用的知識模棱兩可,對知識使用在哪些場合,如何使用,應用的目的是什么不清楚。另外,有些題目是結合當前的企業實際情況或者是教師的科研項目和實驗室項目,當遇到一些問題和尋找解決方法時,需要學生學習新的知識和內容,在這方面學生的自學能力表現不足,喜歡把問題拋給教師,讓教師想辦法解決。
2.3 對工程概念缺乏完整的理解
在機械類畢業設計過程中,學生對做畢業設計的理解深度不夠,很片面機械地去完成教師布置的畢業設計任務,以為畫幾張圖紙,寫一份畢業設計說明書就算完成工作了,普遍沒有樹立正確的工程概念,出現本末倒置的現象。同時對機械產品的設計過程不清楚,只知道用相關的三維軟件或分析軟件進行設計和分析,卻對自己設計和表達的零部件不明白,分析的具體內容不清楚。在學生選題后,教師在指導過程中要幫助他們樹立正確的工程概念,使學生的思路和方法正確,過程清楚,目的明確,才能保證畢業設計的質量。
2.4 不善于查資料和應用工具書
學生在選題后,首先要根據教師布置的畢業設計任務和要求,去查閱相應的文獻和資料。查找資料途徑非常多,如圖書館、閱覽室、學院的資料室、新華書店、互聯網等,即便如此,學生應用這些手段查閱資料的能力也顯得比較薄弱。實際情況是,學生對指導教師的依賴性較強,本來可以通過查閱工具書和相關資料自己解決的問題,也要指導教師予以解決。如傳統的機械設計中一些專用的夾具用具,很多夾具手冊上都有,但是學生連一本像樣的夾具手冊都不會找,即使教師提供了相關的手冊,也不會在上面尋找適合自己題目的結構。
2.5 機械制圖基礎薄弱
長期以來,畢業設計圖紙質量一直是影響畢業設計總體質量的一個主要因素。由于機械制圖和機械設計課程都是在大學前兩年學完的,等到做畢業設計時已經遺忘了很多,再加上部分學生本來就學得不夠扎實,因此所設計出的圖紙錯誤較多,不能合理、完整、正確地表達零部件的結構。學生設計出來的工裝或機構中的零件均存在視圖表達不完整,尺寸標注不完整或不合理,公差、粗糙度取值不合理和結構工藝性較差,部件結構和連接方式不合理等問題,致使設計的零件難以加工或無法加工。
2.6 畢業設計題目重復性較大或出現生、偏、難的特點
機械類本科畢業設計的題目,要求從內容上和形式上能夠覆蓋所學的知識完成基本的工作量,體現機械學科的特點,在教師的題目要求上,禁止重復3年以上題目。但從目前現狀來看,依然存在題目連續幾年不換,或者題目有稍微改動而內容和要求卻未變。一些學生就想到投機取巧的方法,把以前畢業生做過的東西照搬照抄下來。另外,現在越來越強調畢業設計題目和教師或實驗室的科研項目掛鉤,體現畢業設計的創新性和突破性。但是有些教師的科研項目比較偏,使得學生做的畢業設計出現生、偏、難的特點,達不到所學專業綜合訓練和檢驗的目的。
3.1 確立規范的指導模式
傳統指導模式下,教師出題完全是教師的個人行為,隨意性大,受教師自身水平的嚴重制約,難以保證質量。為了改變這種狀況,首先,要建立題目審查機制。由專家小組認真審查,提出意見和建議后,重新修改直到達到要求后才可正式批準錄用。避免出現畢業設計題目連續重復不變和出現生、偏、難特點的題目。選題方面,學生可以根據個人興趣選擇教師,教師也可以根據題目特點選擇學生的雙向互選的方式,但是避免優勢或劣勢學生的集中。指導教師在指導過程中要做到要求學生畢業設計任務書內容規范,包括畢業設計計算說明書和圖紙質量、數量的規范。另外,答辯過程的規范化和畢業設計資料檔案管理的規范化,對提高畢業設計的質量也很重要,因此必須規范畢業設計的所有環節。
3.2 加強過程管理和質量控制
有效的過程管理,對學生能力水平的提高和畢業設計的質量有重要影響。下面從教師和學校兩方面來探討加強過程管理和質量控制的途徑和辦法:
(1)在畢業設計的指導過程中,指導教師可以采取以啟發為主的方式,對一些技術問題不只是簡單地給出答案,而是啟發和指導學生去進行調研或查閱參考相關的資料,啟發學生思考問題,努力提高學生分析問題和解決問題的能力,發揮學生的主觀能動性,促使學生在畢業設計過程中完成知識和能力的轉變。另外,通過講座和定期匯報的方式,聽取學生的工作匯報,尊重和扶持每位學生的獨特見解,由學生自己提出方案,然后集體討論,對學生畢業設計的總體方案提出指導性意見,解決學生畢業設計中遇到的問題,并提出下一階段的工作目標和要求,確保畢業設計內容的質量。這樣既提高了團隊合作精神,同時也減少了方案制定過程中出現的漏洞,使學生能夠在這個過程中開拓思維,并且有緊迫感,彼此相互促進。
(2)為了有效地對畢業設計質量進行控制,學校應建立畢業設計中期檢查和畢業設計預審制度。中期檢查和畢業設計預審不能流于形式,要從內容上高度重視,這樣才能做好畢業設計的全程指導和督促。中期檢查是對每位畢業生的一次摸底,是督促指導教師和畢業生的一種手段,做好這項工作對畢業設計的整個環節有著舉足輕重的作用。中期檢查內容包括指導教師和學生分別向學院匯報畢業設計的進度,匯報在指導和學習中存在的問題。學校檢查畢業設計進度、教師指導情況和學生出勤率等基本情況后,做出指導性意見。對于不認真負責的指導教師予以批評,同時要增強指導教師的責任心。
(3)嚴把圖紙質量關。學生在做畢業設計機械制圖時,指導教師要要求學生補習和強化機械制圖方面的知識。在學生做畢業設計的過程中,要經常查閱學生的圖紙,按照設計要求及時指出圖紙中的錯誤,并讓學生及時改正,同時,這樣做不僅解決了學生交圖時由于問題太多而要重做的問題,而且還有效地保證了畢業設計圖紙的質量。
3.3 培養和提高學生的創新意識和創新能力
學生在大學4年里學習了本專業的基礎知識、專業知識與相鄰學科的知識,提高了他們獲取知識、應用知識和創新的能力。這種能力最后發展為一種穩定的、綜合的個性品質,即素質,表現為人文精神和科學素養。進行畢業設計正是學生一步一步地提高綜合素質的一個過程。從手段上,指導教師可以利用現有的實驗室條件,多開發具有綜合性、設計性和創新性的畢業設計題目,多與生產實際相聯系。在畢業設計過程中,學生有機會參與實際的現場調研并且鍛煉實踐動手能力,他們通過畢業設計過程學會了應用所學知識解決實際問題,不斷提高其工程實踐能力和創新能力。一些在大學二年級就跟教師參加創新項目的同學,其學習和實踐能力更強,同時分析問題和解決問題的能力也更強,在做畢業設計時所體現出來的綜合素質要更高。因此,針對畢業設計有效時間較短的現實,指導教師還可以根據實際情況將畢業設計的題目和內容提前布置下去,以使學生能夠有足夠的時間去學習提高和鍛煉。總之,一個成功的畢業設計要有創新價值的含量,要鼓勵學生的創新。
機械類本科畢業設計中存在的問題不容忽視,而且牽涉到學生、教師和學院領導等多個方面,值得教師和領導重視。針對目前高等教育的形式和機械類專業社會需求的狀況,機械類本科畢業設計要緊緊圍繞著培養學生的工程實踐能力和提高綜合素質來進行。要充分發揮好學生在畢業設計中的主體作用和教師的指導作用,加強畢業設計的過程管理工作,提高教師的自身業務能力,嚴把質量關,使學生在本科畢業設計這個過程中,實踐能力和綜合素質都得到進一步提高。
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Abstract: According to the status quo and characteristics of graduation design in mechanical engineering, outstanding problems associated with graduation design are summarized. At the same time, corresponding solutions are put forward from different perspectives and some ideas and innovation experience are provided in enhancing the quality of graduation design in mechanical engineering.
Key words: mechanical engineering; graduation design; engineering practices; innovation ability
Outstanding problems and corresponding solutions associated with graduation design in mechanical engineering
Hu Guoyu, Zao Remu, Zhou Jianping
Xinjiang university, Urumqi, 830008, China
2010-09-16
胡國玉,在讀博士研究生,講師。早熱木,碩士,副教授。周建平,博士,副教授。