機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的改革與實踐

馬先英，丁曉非，蔡衛(wèi)國，謝忠東

摘要：本文在分析畢業(yè)設(shè)計實訓環(huán)節(jié)中存在問題的基礎(chǔ)上，闡述了具有專業(yè)特色畢業(yè)設(shè)計的特征，課題的選取原則與實施過程。多年的教學實踐表明，畢業(yè)設(shè)計中采用具有專業(yè)特色的工程課題進行訓練，不僅可以使學生綜合運用所學專業(yè)知識和技能解決工程實際問題，而且還能夠引導和造就一批具有海洋特色的專業(yè)技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計；專業(yè)特色；工程課題；改革與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0062-02

畢業(yè)設(shè)計是在學生完成全部理論教學和實踐教學后所進行的一次綜合訓練，是整個教學過程中最后一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)。其目的是使學生綜合運用所學的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，進行一次完整的機械工程設(shè)計的訓練。通過畢業(yè)設(shè)計的有效訓練，可以培養(yǎng)學生樹立正確的設(shè)計思想和設(shè)計方法，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、獨立分析和解決問題的能力以及勇于創(chuàng)新的精神，并為今后的學習和工作打下堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)我校對機械設(shè)計本科專業(yè)培養(yǎng)目標要求，需要對畢業(yè)設(shè)計在選題方向、課題的內(nèi)容以及實施過程進行全方位的改革與實踐。

一、常規(guī)畢業(yè)設(shè)計存在問題

傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計存在的問題主要表現(xiàn)為以下幾方面：一是課題選擇沒有本專業(yè)特色，并且不符合專業(yè)培養(yǎng)需求，學生不感興趣；二是設(shè)計內(nèi)容不真實、內(nèi)容單一，設(shè)計方法太片面，設(shè)計過程不完整，學生工程意識得不到培養(yǎng)，學生不能運用所學的專業(yè)知識解決工程實際問題，導致學生全方位能力達不到訓練目標；三是設(shè)計內(nèi)容復雜程度及難度不能達到訓練要求，學生的創(chuàng)造潛能力得不到充分的激發(fā)和體現(xiàn)，從而降低了畢業(yè)設(shè)計效果。

二、專業(yè)特色畢業(yè)設(shè)計特征及選題原則

所謂專業(yè)特色畢業(yè)設(shè)計是指課題方向及內(nèi)容選擇要具有本專業(yè)特色并且符合培養(yǎng)目標要求。其最顯著特征是面向海洋工程行業(yè)的生產(chǎn)實際，提出典型行業(yè)加工技術(shù)及加工設(shè)備作為畢業(yè)設(shè)計課題進行訓練。例如本專業(yè)設(shè)計類課題，在選題環(huán)節(jié)上遵循面向海洋工程行業(yè)突出專業(yè)特色原則，課題實施過程可以確保課題訓練的系統(tǒng)性、真實性、設(shè)計方法及設(shè)計過程的完整性，使學生得到全方位能力的訓練。另外，畢業(yè)設(shè)計采用工程實際課題有利于培養(yǎng)學生分析和處理工程問題的能力。這種模式的訓練，為學生設(shè)置了一個現(xiàn)實的工程場景，讓學生直面一些具體、活生生、錯綜復雜的工程問題，以工程師的身份分析、思考，從中學會分析和處理實際工程問題的能力。總之，專業(yè)特色畢業(yè)設(shè)計課題應具有海洋行業(yè)特色、工程實際性、典型性、系統(tǒng)性等基本特征。

三、專業(yè)特色畢業(yè)設(shè)計的實施

1.專業(yè)特色畢業(yè)設(shè)計實施步驟。①畢業(yè)設(shè)計課題的選擇及準備工作。畢業(yè)設(shè)計實訓前首先要做的工作就是課題的選擇。課題內(nèi)容的選擇對設(shè)計過程是否可行及設(shè)計成果的優(yōu)劣在某種程度上具有至關(guān)重要的影響。選題工作包括教師和學生兩方面，教師的選題工作包括課題篩選和編寫選題報告。教師根據(jù)本專業(yè)課程設(shè)置情況、學生本身知識的掌握和就業(yè)狀況，面向海洋工程領(lǐng)域?qū)哂袑I(yè)特色生產(chǎn)行業(yè)進行調(diào)研、篩選。例如調(diào)查該行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景，查閱有關(guān)文獻資料等作為選題依據(jù)，制定符合畢業(yè)設(shè)計要求和標準的工程課題供學生選擇。比如可以選擇水產(chǎn)加工行業(yè)、海洋漁業(yè)等行業(yè)，課題內(nèi)容可以選擇水產(chǎn)制品的加工設(shè)備、捕撈作業(yè)機械與設(shè)備、漁貨物保鮮機械與設(shè)備等，學生根據(jù)個人興趣愛好和就業(yè)情況選擇課題，做到一人一題。課題選定后，教師向?qū)W生布置設(shè)計任務，提出設(shè)計要求，讓學生有針對性地開展設(shè)計準備工作。學生的準備工作主要是設(shè)計前熟悉課題的設(shè)計任務、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計要求，需要查閱與課題有關(guān)的文獻資料并到生產(chǎn)企業(yè)實地調(diào)研，搞清課題的目的意義、課題的工程背景、功能原理以及設(shè)計思路和方法，為后續(xù)設(shè)計工作做好充分準備。②課題的實施過程。在選題及準備工作完成后，學生就可以在教師指導下開展各階段設(shè)計工作。設(shè)計實施階段的過程一般為：開題→方案設(shè)計→設(shè)計計算→裝配草圖設(shè)計→繪制工作圖→編寫設(shè)計說明書→準備答辯。開題的目的是了解學生對課題的理解和準備情況，論證課題是否可行。開題工作是按照課題類型分組進行，首先由學生介紹課題的目的意義、設(shè)計思路、設(shè)計方法及設(shè)計內(nèi)容，然后老師提出問題由學生解答，最后小組評定并提出改進意見和建議。接下來是機械系統(tǒng)的方案設(shè)計，方案設(shè)計分為機械原理方案和機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，這部分內(nèi)容是設(shè)計的關(guān)鍵。方案設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到設(shè)計成果，因此，方案設(shè)計是在廣泛查閱有關(guān)資料、了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、分析發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上提出實現(xiàn)機械功能原理多種方案，然后進行方案論證，確定最佳原理方案和結(jié)構(gòu)方案。方案設(shè)計確定以后，要進行必要的設(shè)計計算和裝配草圖的設(shè)計工作，裝配草圖設(shè)計過程是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要階段，系統(tǒng)中各個零部件結(jié)構(gòu)型式、尺寸以及零部件之間裝配和位置關(guān)系均在這一過程確定。隨后進行機械總裝配工作圖、零件工作圖的繪制，編制設(shè)計說明書，修改和完善畢業(yè)設(shè)計，做好答辯準備工作。

2.專業(yè)特色課題實施注意事項。①好課題是提高畢業(yè)設(shè)計效果的基礎(chǔ)和前提。在選擇課題時一定注意課題的內(nèi)容最好是能使學生感興趣的具有專業(yè)特色的工程實際課題，這樣能激發(fā)學生設(shè)計的主動性。②課題設(shè)計內(nèi)容及復雜程度要符合本專業(yè)培養(yǎng)計劃和畢業(yè)設(shè)計要求和標準，這樣能夠充分運用所學專業(yè)知識和技能解決工程實際問題，到達綜合訓練目標。③課題實施關(guān)鍵階段的指導。由于初次進行機械系統(tǒng)的整機設(shè)計，學生選擇課題后還不清楚設(shè)計思路及設(shè)計路線，為了各階段的順利進行，老師應給予及時和有效的專業(yè)指導，并且把控每個關(guān)鍵設(shè)計階段的設(shè)計進度和設(shè)計結(jié)果，指出修改建議與意見，順利高效完成設(shè)計任務。④要鼓勵學生創(chuàng)新設(shè)計。機械的原理方案和結(jié)構(gòu)方案設(shè)計階段是實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計的最佳時機，要激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力，鼓勵學生多種途徑解決問題，例如原理方案確定，只要論證充分、合理、有據(jù)、可行即可。采用多種途徑設(shè)計，可以提升學生的創(chuàng)新能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神，這一點很重要，要給予充分肯定和鼓勵。

培養(yǎng)具有海洋特色的專業(yè)技術(shù)人才，畢業(yè)設(shè)計是非常重要的實訓環(huán)節(jié)。多年畢業(yè)設(shè)計改革與實踐表明，突出海洋專業(yè)特色的畢業(yè)設(shè)計，其內(nèi)容更具有工程實際性、真實性和針對性，學生對課題充滿了興趣，切實感到通過畢業(yè)設(shè)計可以學以致用。通過突出專業(yè)特色的畢業(yè)設(shè)計，在培養(yǎng)學生綜合運用所學專業(yè)知識和技能解決工程實際問題能力的同時，又能造就一批未來具有海洋特色的專業(yè)技術(shù)人才。尤為重要的是，通過這種模式的畢業(yè)設(shè)計訓練，學生在綜合素質(zhì)方面會有全方位提升。

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作者簡介：馬先英（1962-），女，遼寧大連人，大連海洋大學機械與動力工程學院，副教授，碩士，從事機械設(shè)計及漁業(yè)裝備研究。endprint