淺談“以工程為背景的機電產品設計制造”在畢業設計實踐中的應用

姜志宏 張曉莉

摘要：針對機械專業畢業生存在的問題結合時代對工程師的要求，“以工程為背景的機電產品設計制造”畢業設計實踐中，對學生工程能力的培養，教師素質的提高，提出了討論。

關鍵詞：工程能力;畢業設計;教改

現代高等教育對高校大學生的實際動手能力、創新能力以及專業技能等方面提出了很高的要求。要培養出一個合格的工程師，除必須具備扎實的理論知識外，更重要的是要了解并掌握相關的工程技術，只有理論與實際結合起來才能稱得上是合格。工程專業的學生都需要對基礎性的工程技術有一定的了解和操作能力，只有這樣才能更好的去學習和理解理論，沒有實踐能力是不能成為一名合格的工程師的。然而在高校機械專業的實踐教學環節中普遍存在以下問題：

（1）由于工程意識薄弱，對機構及零部件認識不足 機械專業的學生絕大多數學習經歷都是連續的，從高中直接進入大學的，沒有實際工作經驗，缺少工程觀念。無法將理論知識和工程實際相結合，教學內容和實際脫節。

（2）實踐環節學時偏少 目前大部分機械技術專業課程實踐環節是4學時的實驗加3周左右的專業課程設計，很快就進入畢業設計環節。實踐學時偏少，能開設的實驗很有限，相應的訓練也很有限。

針對以上兩個問題，提出將有限的專業課程設計與畢業設計結合起來，在畢業設計中開展以工程為背景的機電產品設計制造，使機械專業學生在專業技術方面得到全面的培養，同時使實踐教學的改革得到深化;青年教師得到鍛煉。

1 “以工程為背景的機電產品設計制造”畢業設計實踐對學生的培養

在2008年本科畢業設計中，我們有針對性的選擇數控火焰切割機為研制對象，實踐能力較強的4名同學為專業課程設計、畢業設計主創人員，其中分配一名同學研制火焰切割機機電控制系統，三名同學完成機械實體的設計與制造。

在完成畢業設計后，學生小結為“在做畢業設計期間，其中包括了機構的設計計算部分、實體的加工部分以及最后的論文整理部分，每個環節都讓我深切的感受到以前學習的不足，很多學過的知識還沒有消化，在實際運用當中存在很大的缺陷，同時也讓我深切的明白了自己的不足與接下來要努力的方向”，發出了“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的感慨，從中我們發現以下幾點：

（1）重點鍛煉和培養學生的自我學習能力 重點教會學生自主學習、掌握科學學習的思維和方法。畢業設計中，我們堅持以學生為主體。提出問題后，教師教會學生查找資料，設計計算，操作機床等基本方法和基礎知識，其它方面突出學生的主體作用，這更能激發學生自主學習興趣及主動工作、積極思考的熱情。

（2）加強實踐環節，培養學生理論與實際的聯系能力 實踐教學環節是啟發學生學習興趣、加深學生對知識的理解、提高動手能力的重要教學環節，針對機械專業多數專業課工程應用性極強這一特點和目前實踐環節薄弱的不足，我們利用實驗室現有條件，在畢業設計中讓學生將自己的設計變為實物樣機，將他們的理想變成現實，這一切有助于激發他們的熱情，增強學生獨立工作，獨立思考，獨立解決工程問題的能力，更能激發學生將三年多所學的專業知識、基礎知識融會貫通，更好的建立課本與工程項目的橋梁。

2 “以工程為背景的機電產品設計制造”畢業設計實踐中教改問題的探討

為培養學生創新設計和工程實踐能力，我們采用了“精講多練、講練結合”的教學方法。在畢業設計中具體體現為：

（1）授課內容少而精 根據工程項目的背景，在選題及書寫開題報告時，做好“破題”工作，精講基本概念、基本理論和基本方法，讓學生易于理解、掌握和記憶畢業設計的要點。同時給學生留出一定的思維空間，充分發揮學生的想象力和創造力。畢業設計中，在教師的主導下，學生創造性的根據現場鋼板手工切割的情況，設計了懸臂結構，以滿足從大尺寸鋼板上下料的要求。

（2）適當安排練習時間 在畢業設計中，學生在設計好圖紙后，指導教師認真審閱，做到心中有數;在實際加工中逐步指出學生設計、操作等方面的有缺點，留出一定的時間安排相應的練習，允許學生以不同的零件結構，不同的加工工藝，加工同樣功能要求的零件，允許學生出廢品，然后比較指出零件結構設計、工藝設計、技術測量等方面，以鞏固和加深所學習的內容。同時對各種理論方法的綜合應用進行分析和總結，以提高學生綜合運用知識解決生產實際問題的能力。

這些教法上的改進，在畢業設計中得到了較好的效果。

3 “以工程為背景”畢業設計實踐中對指導教師綜合素質的要求

在畢業設計中開展以工程為背景的機電產品設計制造項目，對學生是很好的鍛煉和培養，同時也為指導教師綜合素質的提高提供了鍛煉的舞臺。具體表現在以下幾點：

（1） 教師為主導 ?在畢業設計中，教師要較好的把握學生學習的方向，既要熟知本領域的基礎知識、專業知識，得到學生在學術方面的信任和依靠，又要在指導設計中“和諧”的指出學生設計中的不妥之處。

（2） 科研項目預研與儲備 ?畢業設計題目要以工程項目為背景，就需要指導教師能了解本領域內的最新研究動態，有預研或儲備科研項目。以預研或儲備科研項目為題，學生更能感受到課題結合工作實際，感覺到到學有所用。但這也對指導教師素質提出了更高的要求，要求指導教師有較廣泛的閱讀，能了解本領域的最新動態;較高的理論素養，能了解所在領域的研究方向，站在科學技術的前沿;較多的實踐經驗，能將科研方向與工程項目結合起來，同時又能給出實現項目的手段和方法、技術支持等。我們相信這種做法如能堅持下來，教師一定會在教書育人與科研方面雙豐收。

4 結論

在畢業設計中，學生通過自主學習，同學之間協作努力，設計并制作完成了一臺數控火焰切割機樣機。這些作品盡管設計方面尚需完善，制作方面還顯稚嫩，控制方面還不完整，但學生很有成就感的說“我們擁有完整自主知識產權”。這足以證明學生得到了較為全面的機械設計制造鍛煉。

在“以工程為背景的機電產品設計制造”畢業設計實踐中，我們不但鍛煉了學生，讓他們學以致用，更快的走向社會，成長為一名合格的工程技術人員，還提高了教師綜合素質、教書育人能力及科研能力。