新工科背景下機械類本科生畢業設計環節建設探索

□趙國勇 董愛梅 趙彥峻 王洪泉

自2016年開始，復旦共識、天大行動和北京指南構成了新工科建設的三部曲。新工科是在新科技革命、新產業革命、新經濟、新戰略背景下工程教育改革的重大戰略選擇，其典型特征是新理念、新結構、新模式、新質量、新體系[1～3]。新工科建設行動方案提出了三個目標、三個任務、三個突破，其中三個任務包括學與教、實踐與創新創業、本土化與國際化三個關鍵任務[4]。機械類本科生培養方案中，畢業設計一般占17周，17個學分。畢業設計環節目的在于培養學生具備一定的綜合運用多學科知識解決復雜機械工程問題的能力，檢驗學生是否掌握扎實的機械工程、電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術知識[5]。所以畢業設計環節對于機械類本科生培養質量非常重要。在新工科建設背景下，對機械類本科生畢業設計環節建設進行了深入研究。

一、加強指導教師水平和資質的管理

畢業設計質量與指導教師的水平息息相關。但是本科生指導教師水平參差不齊。指導教師教育經歷、工作經歷不同，教學水平有差異，對教學和科研的興趣和精力投入不同，有些指導老師專業理論不夠深厚，實踐經驗不夠豐富，影響了本科生畢業設計質量的提高。針對這些問題，提出建立本科生畢業設計指導教師交流研討平臺。每兩周開展一次系部或專業內教研活動，討論本科生畢業設計的指導方法以及存在的問題；請指導經驗豐富獲得過優秀畢業設計的指導教師給大家分享經驗；對于剛剛來校工作的青年博士教師，為其分配一名青年教師指導老師，協助完成本科生的畢業設計指導工作。

二、加強指導教師的資格審核與評價

本科生畢業設計指導過程中，有個別教師對畢業設計指導工作不夠認真。因此，對畢業設計指導教師的指導資格不能實行終身制，要加強指導資格審核和評價。本文提出，在畢業設計任務下達之前，依據上一年該教師指導學生的畢業設計成績，并適當結合指導教師近年來的教學科研成果進行教師指導資格審核，由教學系共同確定教師的指導資格。對于科研能力較強、實踐經驗豐富的教師，鼓勵他們指導本科生參與科研課題，將部分科研內容運用到畢業設計指導中，可以讓其適當地多指導一些學生。

三、加強畢業設計的全程管理

畢業設計工作過程中，按照畢業設計工作程序，堅持過程管控。在關鍵時間點進行檢查，對選題、任務下達、開題、中期檢查和畢業答辯都制定了詳細的工作規范，確保畢業設計取得預期效果。

(一)畢業設計選題。提倡學生個性化培養，提高學生自主學習能力，采取畢業設計雙向選擇制度。在大學本科第七學期末進行畢業設計雙向選擇，這有利于使畢業設計題目和學生的學習興趣相結合，進一步激發學生的學習能動性；選題科學合理(作為機械類專業學生，所選題目無論是設計類、仿真類還是論文類，必須體現是針對某種機械裝備重點進行某一方面的研究)；題目結合社會經濟需求(畢業設計大論文必須論述設計工作所屬的國民經濟領域，國內外發展現狀或發展趨勢)；必須一人一題。

(二)畢業設計要求。畢業設計開始前，指導教師要跟學生強調好課題要求、紀律要求和提交材料要求及時間節點。第一，讓學生明確課題完成的技術指標和成果提交形式。比如結構設計類要求有完整的零件圖和裝配圖；仿真類要求有程序代碼以及相應的處理結果；論文類要求所基于的理論合理正確，推導過程清晰；第二，在紀律管理上，學生外出實習、考研復試、工作面試等需要請假，指導老師和輔導員簽字同意后，學院審批，并明確請假時間，及時銷假；第三，在提交材料上，通知好學生任務書、開題報告、中期報告和畢業設計說明書、圖紙的規范、提交時間以及學校檢測畢業設計論文復制比、集中答辯、二次答辯時間。

(三)過程監督。過程監督非常重要，要求本科生指導教師每周與學生至少會面討論一次，時間2個小時以上，組織學生匯報畢業設計進展情況，指導老師檢查上一周的完成情況并給出本周工作安排和指導意見，幫助分析和比較設計方案，修改圖紙，講解相關機械設計和制造原理及實踐經驗。

(四)畢業設計說明書和圖紙。畢業設計說明書和圖紙是畢業設計質量的直接體現，是畢業設計工作最重要的體現。要求學生進行畢業設計說明書寫作前必須先列提綱，確定畢業設計說明書結構。寫作前，指導教師必須給學生講解科技論文寫作技巧、寫作要求以及格式規范等，要詳細講解零件圖和裝配圖的繪制原則、標注方法、讀圖識圖方法、機械圖紙疊放存檔規范等。

(五)畢業答辯。答辯環節分為預答辯、集中答辯和二次答辯三個階段。正式集中答辯前，指導老師先對學生進行預答辯，找出學生在畢業設計過程中的一些問題，幫助學生分析解決。集中答辯前指導學生準備答辯提綱，便于幫助學生在答辯過程中緩解緊張情緒。最終畢業設計成績由開題報告、指導老師意見、評閱老師意見、答辯環節得分按2∶2:1∶5的比例構成。集中答辯分小組進行，各小組指導教師回避，不能答辯自己指導的學生。集中答辯不及格的學生，讓其修改1個月后參加二次答辯。

(六)畢業設計材料整理及提交。在答辯后，評閱老師和答辯小組老師會對畢業設計說明書和圖紙提出一些修改意見，學生需要認真修改畢業設計說明書和圖紙，再裝訂上交到教學工作辦公室存檔管理。

工程類大學生的畢業設計對培養大學生綜合應用所學理論，踐行校園文化和企業文化，全面、系統地掌握怎么用學過的知識進行工程設計、培養創新能力和團結協作能力具有非常重要的作用。每位教師指導畢業設計學生不超過7人，采取一人一題的原則。所選題目多來自企業生產一線或與教師科研項目相結合，符合社會經濟需求。

鼓勵教師把自己的研究成果融入畢業設計指導中，豐富學生設計思路。山東理工大學在機械類畢業指導中做了很多科研反哺教學的探索。結合承擔的國家自然科學基金項目“霧化快凝磁性磨料制備方法及其磁力研磨加工性能研究”，指導本科生在畢業設計過程中進行了霧化快凝磁性磨料裝備的研制；結合承擔的國家自然科學基金項目“面向質量目標的統計公差技術”，“面向再制造工程的精度設計及質量控制系統方法的研究”指導本科生在畢業設計過程中進行了自動化生產線的創新設計；結合承擔的企業合作課題“玻璃鋼罐打壓設備開發”，總結實踐經驗，編寫了教材《機電設備組裝測試與故障維修》，可供機械類專業本科生畢業設計指導時作為參考書。畢業設計真刀實槍的鍛煉過程，使學生受益匪淺，對學生綜合運用大學所學專業基礎課專業課知識進行實際創新能力的培養大有好處。

四、結語

在新工科建設背景下，對機械類本科生畢業設計環節建設進行了深入研究，主要包括加強指導教師水平和資質的管理、加強指導教師的資格審核與評價、加強畢業設計的全程管理。近兩年來，山東理工大學機械工程學院采取上述畢業設計指導規范，學生的精力投入明顯增大，畢業設計作品質量有了較大提高。畢業設計真刀實槍的鍛煉過程對學生進入社會后從事機械類技術開發和管理工作大有好處。