摘要:畢業設計是工科高等教育中最重要的實踐教學環節。要提高畢業設計的質量,關鍵在于增強導師指導的科學性和針對性。導師指導的有效策略,集中在幫助學生選擇課題、指導知識的綜合運用、指導科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫作規范等方面。
關鍵詞:本科教育;畢業設計;指導策略;機械專業
中圖分類號:G642.477 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2011)18-0319-02
對于高等教育工科專業而言,畢業設計(論文)是培養學生實踐能力和科研能力的重要環節[1]。它需要學生將專業理論知識和工程實踐緊密結合起來,分析、解決實際問題。這既是學生加深對所學知識的理解、綜合運用知識解決實際問題的過程,也是學生進行知識創新、增強創新精神和創新能力的主要途徑[2~5]。從這種意義上說,畢業設計的質量是衡量高校工科專業教學水平最為重要的指標之一。特別在當前的高等教育大眾化的形勢下,高校應該認真分析畢業生的學習心態,把提高畢業設計質量作為提高整個學校教育教學水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高畢業設計的質量,關鍵在于增強導師指導的科學性和針對性。一般而言,畢業設計的指導主要集中在以下幾個方面:幫助學生選擇課題、指導知識的綜合運用、指導科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫作規范。
一、幫助學生選擇合適的畢業設計課題
畢業設計的質量,首先取決于課題選擇的好壞。在這方面,指導教師一定要把好關。
1.課題的選擇要盡量兼顧學生的專業興趣和教師的科研方向。一方面,畢業設計的主體是學生。確定的課題學生感不感興趣,將在很大程度上決定學生投入的程度和最終成果的質量。另一方面,如果確定的課題與指導教師自己的科研方向有較高的重合度,教師不但指導得深入、有效,而且指導的積極性高,指導投入的時間和精力相對更加充分,甚而至于達到教學相長的理想境界。在實踐中,選題時不能兼顧上述兩個方面——要么忽視學生的興趣,脫離學生的專業發展方向;要么忽視教師的研究方向,使指導畢業設計成為教師的一種額外的負擔或包袱,都會嚴重影響學生畢業設計的質量。
2.課題應該具有綜合性,難易程度適中。機械專業的畢業生很多都是從事機電一體化產品的設計的,因而他們做的畢業設計的課題應當具有一定的綜合性——涉及機械、控制、傳感檢測和信息處理等多個領域。學生通過完成這種課題,可以開闊眼界,學會綜合運用這些領域的知識解決問題。這對他們將來獨立開展設計工作或者從事機械專業的科研工作,無疑是非常有益的。相反,如果給學生選是非綜合性的課題,例如一般的工藝或設備的設計題目,難度小,學生只要掌握機械領域的知識就可以完成。但是,這種設計工作既不能提供足夠的科研方面的訓練,也不能提供分析、解決實際問題的機會。這樣,學生在以后的工作中遇到技術難題,很可能不知道如何解決。不會應用新技術、新知識進行產品的整體設計和開發。
不過,要注意的是,綜合性課題的難度一般較大,要求學生綜合運用各領域的知識才能完成。而畢業設計的時間有限,學生較難圓滿完成課題。針對這個矛盾,教師可以通過降低單個領域的設計難度來加以克服。比如,在機電一體化系統設計中,機械部分的設計可以采用常用機構,以降低機械設計的難度。
二、指導學生綜合運用各學科的專業知識
現代的機械產品,很多都是機電一體化產品。在設計過程中,除了要用到機械專業的知識外,還需要其他控制、檢測傳感等專業的知識。在本科階段的課程學習中,各個領域的專業知識都是分別單獨學習的,包括課程設計也是各個課程單獨進行的,同學們只能學習各個課程的知識,還不能把各個領域的專業知識綜合應用實際的產品設計中。在學生畢業設計過程中,指導教師應該根據畢業設計的題目,指導學生綜合應用各個領域的專業知識進行產品設計。學生在綜合使用各個領域專業知識的同時,一方面鞏固了各領域的專業知識,另一方面加深了各領域專業知識的融合。這樣,在具體的產品設計過程,才能融會貫通,熟練應用。
三、指導科研的方法
學生在本科階段的學習,只是儲備、積累了一些專業知識,科研能力的訓練很少,科研能力非常薄弱,學生遠沒有掌握科研的方法。學生畢業后,不管是走上工作崗位,還是繼續讀研深造,都需要掌握一般的科研方法。對于機械專業的學生來說,一般的科研過程包括:檢索資料、確定設計方案、建立模型、仿真與實驗、系統集成。在畢業設計的過程中,老師應該指導學生掌握科研過程中常用的科研方法。
在檢索資料階段,指導教師應該指導學生通過圖書館的圖書、期刊、數據庫、網上論壇等多種渠道檢索到需要的資料。同時,對這些資料進行整理、分析,了解現有產品的技術現狀,進而對現有的技術方案進行優化,確定最終的技術方案。
在建立模型階段,指導教師應該指導學生根據實際情況,建立系統的數學模型、物理模型、有限元模型等幾種模型,或其中的某一種模型。學生經過訓練,能夠掌握其中一種或幾種模型的建模方法、建模工具,主要是相應的計算機軟件工具。當然,由于是在本科階段,學生所建的應該是簡化模型,建模步驟比較簡單,所建模型也應該易于檢驗。
在仿真與實驗階段,教師要指導學生根據所建的模型,進行數值仿真、有限元仿真、半物理仿真,要教給學生適合的仿真工具和軟件;教師還要指導學生掌握一般機電系統實驗的搭建方法,常用儀器儀表的使用方法,實驗數據的簡單處理、分析方法等等。
在最后的系統集成階段,教師要指導學生根據仿真與實驗結果,修改所建模型,把機械系統、檢測傳感系統和控制系統集成到一起,成為一個實際的機電一體化產品。
總之,在畢業設計的每一個階段,指導教師都應該明確地指導學生該階段所要達成的目標,實現目標的方法、途徑、所需的工具等等,從而使學生的設計工作有的放矢,有法可循。
四、教給科研中的交流技巧
學生在課程學習階段,和老師、同學也有過學業上的交流,但都限于校園中。在畢設過程中,學生首先要與指導老師充分交流、溝通。遇到技術難題,還需要向學校里的其他老師以及企業里的專業技術人員請教。有時候,還要利用網絡平臺向更廣泛的人群請教。這些都需要學生擁有一定的與人溝通交流的能力和技巧,尤其是與他人交流技術問題的能力。
有鑒于此,教師需要教給學生相應的交流技巧。比如,指導學生在交流前要做好準備工作,查找相關資料,把遇到的技術難題的來龍去脈搞清楚,這樣,在交流的時候,才能有的放矢。目標明確了,交流也就更順暢、更有效了。再如,要提醒學生在交流過程中既要有自己的主見,又要保持開放謙虛的態度,從而能夠博采眾長,兼收并蓄,通過交流加深對問題的理解,形成更優的問題解決方案。當然,教師還要提醒學生注意交流的基本禮儀和要求,包括稱呼要得體,說話要簡單、明了,從而花最少的時間,用簡潔的語言,把問題說清楚、說透徹。
五、教給科技論文的寫作規范
本科畢業后,學生不管是參加工作,還是繼續深造,都需要撰寫各種科技文獻,包括科技論文。在畢業設計論文的撰寫過程中,學生要學習如何撰寫科技論文,包括論文的總體結構、開頭結尾、具體內容、語法結構等,為以后的論文寫作培養能力。總的說來,論文應該格式正確、內容全面、層次分明、數據可靠、文字簡練、說明透徹、推理嚴謹、立論正確,避免使用文學性質的帶感情色彩的非學術性詞語。
指導教師在學生畢業論文的寫作過程中,應該根據學生的寫作情況,多次指導學生修改,直到達到學校的要求為止。
參考文獻:
[1]宋海農,王雙飛,梁東梅.一年導師制對提高工科專業畢業設計(論文)質量的嘗試[J].高教論壇,2002,(5):77-79.
[2]孫政榮.提高工科院校學生畢業設計質量的措施[J].浙江理工大學學報,2005,(2):200-203.
[3]張繼紅,王恩偉.“產學研”相結合改革工科畢業設計的內容和方式[J].當代教育論壇,2004,(4):71.
[4]常虹.提高工科院校畢業設計(論文)質量的探討[J].長春工業大學學報:高教研究版,2005,(4):61-62.
[5]廖志凌,邵學軍,劉賢興,等.高校本科畢業設計中存在的問題及對策[J].江蘇大學學報:高教研究版,2004,(2):82-85.
[6]侯輝,姚多喜.對工科大學生畢業設計心態的分析研究[J].高職高教研究,2007,(38):16-17.[責任編輯 魏杰]