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0 引言
毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节,是学生在完成全部学习课程以后,运用所学的理论知识和技能解决实际问题的一次综合性的设计。通过毕业设计可以进一步巩固学生的理论知识,强化基本技能,培养学生综合运用已有知识独立分析和解决与专业相关的工程技术问题。不少学生缺少工程应用经验,对所要设计的题目一知半解,不知如何着手设计,以至于对毕业设计题目失去兴趣,且毕业设计中经常出现:设计出来的零件不一定能加工出来,能加工出来的零件不一定能装配到一起,装配到一起了,整机又不一定能运行。因此,这些“纸上谈兵”的毕业设计达不到巩固学生知识和专业技能以及提高学生独立思考、创新思考和实践能力的目的,这也不符合社会的发展以及对所需人才的要求。
为进一步提高高等院校毕业设计的质量,我们开展了“基于项目驱动的机械专业毕业设计模式”的改革研究,经过进一步的探索与实践,总结出了一套较为完整的毕业设计模式。基于项目驱动的毕业设计模式是以问题为先导,将毕业设计项目模块化,让学生组建项目团队,在接近实际生产的情况下完成毕业设计。此种毕业设计模式极大的激发了学生的学习兴趣和积极主动性,并取得了显著的效果。
1 项目驱动的机械专业毕业设计模式改革架构
基于项目驱动的机械专业毕业设计模式,首先在老师的指导下,将机械专业的综合毕业设计项目交于学生,在指导老师的指导下,学生自行完成收集信息、设计方案一直到实施项目及最终的评价,而老师会将整个学习过程进行分解,设计出各个任务的项目的教学模式。该教学方法以项目为主体,教学和项目的实施相结合,以适应当代社会的企业人才需求为目标,强调对学生统筹规划、自我培养、动手实践、工作应用等综合能力的培养。不同与传统的教学方式,项目驱动的教学模式模式提倡以学生为中心,学生不再是被动的学习理论知识,而是在实践中完成项目,在完成项目的过程中学习。教师只是以组织者和指导者的身份起辅助和促进作用,以充分发挥学生的主观能动性和积极的创新意识和创新能力。
项目驱动的人才培养模式在国外已有多年历史,目前,在国内的应用多局限于某一门课程。将项目驱动教学模式引入到高等院校毕业设计课程教学中去,让学生在科研项目中开展毕业设计,利用先进的仪器设备,加工制造检验设计的可行性,并加以修改和完善。通过项目的完成情况来评定毕业设计的质量。
2 项目驱动的机械专业毕业设计流程
2.1 项目的选择
教师选题时,要结合时代的变迁更新观念,结合学生的专业特点培养学生的综合运用能力。为了让学生的设计项目与生活实际相贴近并将设计成果转化为有价值的参考依据,采用了两种方式提供项目:一种是选择自己感兴趣的作为毕业设计项目,进一步的提高自我创新能力和更好的发展;另一种是选择实际生产为主的毕业设计项目,为以后的工作需求进一步提高自己的工作能力奠定基础。
2.2 项目分析
在项目驱动模式中,项目分析是项目设计的前提条件。拿到一个项目,首先要对其可行性进行全面技术的分析论证,结合实际的生产应用的先进性和适应性以及设计条件的可能性和可行性,为项目的设计提供科学依据。因此,可行性分析在项目设计前具有决定性的意义。
2.3 项目设计及分解
在项目驱动模式中,项目的设计是关键,项目的好坏直接影响最终的结果,因此,老师应根据学生自身的特点,并联系实际应用,制定具有实际意义的可行性综合项目。根据不同的知识点将一个综合的项目模块化,划分为若干个相互关联又相互独立的子项目,再将子项目分解成多个任务,包括所学课程的知识点、重点和难点。要遵循科学实用的准则,以学生的专业能力为向导,来调动学生的积极性和主观能动性。考虑到每个学生能够充分的参与到项目的操作与学习中去,每个小组以4~6人为主。因此,每个班将有6~8个项目同时进行,尽量做到项目不重复,以保证每个学生不仅通过自己的项目得到锻炼,同时在与其他小组交流与展示过程中获得各个领域与行业直射的积累。
2.4 组建学生项目团队
将一个综合的项目模块化划分为若干个相互关联又相互独立的子项目,再将子项目分解成多个任务,根据学生的基础特长的不同以及子项目的难易程度来选择不同的子项目任务去完成,借此把学生凝聚成一个拥有共同个目标的团队,分工合作,互相配合,培养良好的团队能力和精神。打破以往教师为主,学生为辅的毕业设计模式,转换为以学生为中心,教师作辅助的模式,不仅提高了学生的独立思考工作的能力,而且还提高了毕业设计的质量,加快了毕业设计的进度。
2.5 项目评价
项目评价是为了在评价的过程中促进学生的全面发展,主要是查看学生对知识和技能的掌握情况。通过阶段性的评价,了解学生的学习过程,并引导学生顺利完成项目任务。通过一轮一轮的反思和修改,明确自身优缺点,从而获得更全面的进步。
2.6 项目的实施
具体项目的实施分为CAE仿真分析和实际制作两类,CAE包括工程数值分析、结构与过程优化设计、强度与寿命评估、运动、动力学仿真等。通过CAE仿真平台,可实现无差错的设计与制造,发现设计缺陷、优化零件尺寸、优化性能等,并及时进行综合探讨答疑,从而提高设计项目的综合性能,缩短设计周期。实际制作则是通过具体的实际零部件加工、并组装成实际的装置,通过同学们的实践动手,进一步发现设计生产中的一系列问题,然后再进一步的改进,并提高同学们的设计、制造、创新和实践能力。
2.7 项目过程管理
整个项目驱动的毕业设计的管理过程,严格做到分工明确,要求具体,规定每一个进度的完成时间,集中时间进行探讨答疑,不断改进,不断完善,全方位协调进行。大多数的同学都非常积极主动,争取能够早日完成任务,有的设计内容则需要多次修改,从完成一直到完善。这样不仅能加强学生的自我管理能力,团队协作能力及个人服从集体的能力,而且能更好的与客户、其他项目组及内部人员沟通协调,为以后的工作打下了一定的基础。
3 项目驱动的机械专业毕业设计效果
“项目驱动”的毕业设计模式是在机械专业教育与社会实际需求之间出现脱轨的情况下而产生的改革研究措施,是一项综合性强、互动性高、适应范围广、知识量大的改革研究。经过实践表明,该模式打破了常规的单一模式的毕业设计模式,充分体现了“以学生为中心,教师作辅助”的教学思想,充分调动了学生主动学习知识和解决问题的主观能动性,通过小组个体之间、师生之间的交流讨论和答辩评价,从根本上激发了学生的学习热情,提高了学生的动手实践能力,锻炼了学生的组织协调能力,培养了学生的分工合作的团队精神。很多学生由此端正了学习态度,明确了职业目标和就业方向,达到了良好的教学效果。
从2007级到2011级的毕业生,以项目驱动的机械专业毕业设计指导模式,总共指导过42名学生,在最终的毕业设计评定中,其中有54.76%的学生获得优秀,38.09%的学生获得良好,7.14%的学生获得中等,及格率100%,远远高于传统毕业设计的平均水平。通过该实践结果可知,基于项目驱动模式下的毕业设计的质量得到了显著的提高。
4 结语
基于项目驱动的机械专业毕业设计模式的成功应用,与其自身的特点分不开。该模式不仅明确整体目标,提高学生的学习主动性和创造性;而且结合学生自身的特点,注重科学选题,因材施教,对于个别创新型、应用型学生可提前进入毕业设计,为毕业设计的完美度保证充足的时间;此外毕业设计期间,指导老师与学生要经常进行交流,能够及时答疑。在该模式下,学生的动手能力、思考能力、探究能力及创新能力得到了提高,同时学生的社会实践及综合职业能力也得到了进一步的培养。
基于项目驱动的毕业设计模式,使我们培养出的机械专业毕业生,无论在工作岗位,还是在以后的研究生学习中,都能表现出良好的工作能力和科研能力,获得认可,达到了工科院校的最终教育目标。
【参考文献】
[1]王世通,侯信华.“项目驱动”教学模式在应用统计学教学中的应用研究[J].当代经济,2014(17):111-113.
[2]董克权,陈英俊,钱灿荣.毕业实习与毕业设计教学模式改革研究[J].高等理科教育,2007(2):119-122.
[中图分类号] G640.2 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)02-0042-04
教育部2010年6月实施的“卓越工程师教育培养计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”,此计划着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题,着力提高科技创新能力。这对于应用型本科院校提高毕业生就业率和就业质量无疑是一个难逢的机遇。使卓越工程师培养与机械专业毕业设计工作更好地结合,是高等院校提高就业率和就业质量的有效途径。
高校机械专业毕业设计是学生在校期间的实践学习和综合训练阶段,是深化、拓展、综合运用所学知识的重要过程,卓越工程师背景下的本科毕业设计是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验,是学生学习、研究与实践创新成果的全面总结。本科毕业设计通过深入实践、了解社会、毕业设计任务的完成或撰写论文等诸多环节,培养学生分析解决问题的能力、创新工作能力、组织管理能力和社交能力等。这对于学生工程创新能力的培养和就业能力的提高具有重要的意义[1]。
机械专业毕业设计既有设计计算说明书又有设计图纸,难度较其它专业高,同时,在高校扩招和就业的压力下,学生在毕业设计中自主设计的自由度极大降低,毕业设计脱离工程实际,高校的工程教师自身缺乏生产或工程一线的实践锻炼,从而使毕业设计对于学生创新能力培养力度、工程能力培养、综合素质提升的贡献率很低,学生毕业后创新工程能力太单薄而不能很好适应现代工业创新快速发展的要求。因此,针对卓越工程师培养计划,改革机械专业毕业设计指导方式以适应新的要求是教学流程面临的突出问题。
1 强化机械专业本科毕业设计的重要性
1.1 毕业设计是建立知识联系的有效途径
机械毕业设计过程可以把学生大学期间学习的基础知识、基础理论以及专业知识有效的融合,建立起知识之间的有效联系,使学生的基本知识在设计过程中形成有序的知识体系。在毕业设计的实践中,通过设计指导教师的引导,学生能够了解知识的运用过程和如何合理的利用所学成果。
1.2 毕业设计是进行专业综合训练的有效方式
机械设计专业是实践性很强的工科类专业。毕业设计是机械设计专业教学必要的集中实践性环节,是实现该专业培养目标的重要的综合性课程,同时也是衡量专业教育质量的重要标志。该过程培养和考察学生应用所学基础理论、专业知识和基本技能综合分析与解决一般工程技术问题的能力,对于提高和培养学生的综合素质和工程能力、实际动手能力具有其他课程不可替代的重要作用。所以毕业设计是学生走上工作岗位前的一次职业培训,其成绩是学生毕业及学位资格认定的重要依据。
1.3 毕业设计是适应工作环境、建立学生与企业 之间联系的有效途径
毕业设计教学质量的优劣直接关系到本专业学生能否在毕业后短时间内适应社会要求,并在实际工作中独立地解决工程建设中遇到的有关设计、制造和控制方面的问题。通过实践和实习,可以了解企业技术人员工作现状以及企业技术人员在工作过程中吃苦耐劳、艰苦奋斗的精神,使学生毕业后尽快适应工作环境。
1.4 毕业设计充分发挥学生的创造性和主观能动性
机械毕业设计是培养和锻炼学生创新意识、创新能力的有效途径。学生通过毕业实习和毕业设计,直接参与到教师的科研活动、社会实践、教学基地的建设等实践环节中去,在实习、实验中获得大量的材料信息,通过实习和设计,将学过的专业知识综合应用,培养自身的科学研究能力、严密的逻辑思维和独立创新能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而提高综合素质。
1.5 产业集群与企业发展的需要
产业集群是指在特定经济领域中众多具有分工合作关系的不同规模企业与机构相互合作的现象[2]。在产业集群建设的推动下,企业只有适时地利用集群的力量,注重自身发展后劲,吸纳优秀工程人才与技术方案,才能达到提高经济效益与提升产业集群整体实力的目的。企业可从高等院校卓越工程师培养计划的毕业设计当中吸取到更多技术创新的思路,从而转化为企业工程实践发展的精神动力与智力支持。
1.6 高校教学与科研水平提高的需要
卓越工程师培养中的毕业设计工作是高等院校提高工程类人才培养质量的重要契机,也是校内检验未来卓越工程技术人才综合素质的最后一次综合考试,更是高等院校增强实践教学水平的重要体现。另外,高等院校通过加强卓越工程师培养中的毕业设计工作,更有利于密切高校与企业的产学研合作,更有利于高校以优质的科研创新能力服务于区域经济的发展。
1.7 学生提高综合能力与顺利就业的需要
优质的卓越工程师培养中的毕业设计,将极大地提高卓越工程师的工程实践能力与创新能力。另外,企业重视高等院校卓越工程师培养中的毕业设计的质量,这是注重卓越工程师最基本的科研水平与实践操作能力的体现,这对初入职场的卓越工程师而言是非常重要和关键的。
2 卓越工程师培养对毕业设计提出新要求
“卓越计划”以培养适应经济社会发展和产业结构调整需要的优秀人才为目标,具有良好的职业道德、较高的综合素质、较强的工程实践能力与创新精神的高级应用型人才,所具有的明显特征为“工程素质+实践能力+创新精神”。按照“理论学习与实践教学相结合、校内实践与企业综合实践相结合、符合国家通用标准和行业要求”的原则,通过校企合作途径,利用学校和企业两种不同的教育环境和资源,以工程意识、工程素质培养为基础,以工程实践能力和创新精神培养为主线,搭建专业实践、企业综合实践等平台,构建满足卓越工程师知识、能力和素质要求的实践教学体系。基础实践和专业实践是企业综合实践的基础,企业综合实践是培养学生工程实践能力和创新精神的必要环节[3]。
2.1 搭建企业综合实践平台
在以专业实验室和实习基地为主进行搭建专业实践平台的基础上,搭建企业综合实践平台,主要包含认识实习、生产实习、毕业实习、企业(行业)项目课题实践、毕业设计等综合实践环节。通过在合作企业的认识实习和生产实习以及企业(行业)项目课题和实践,让学生在实际工程环境中进一步培养职业道德、团队协作、经济分析等综合素质;通过完成基于岗位工作的毕业设计综合项目,培养学生的综合应用知识、技术解决实际问题的工程创新能力。
2.2 推进毕业设计指导方法和考核方式改革
改革传统的毕业设计指导方法和考核方式,适应工程师培养的需要。在毕业设计指导方法改革中,着力推动基于问题或项目式题目的布置,采取项目带动,做与学结合,指导为主,加强与工程实际的联系,开发学生的思维能力,调动学生的设计兴趣和设计热情;在考核改革中,改变传统考核评价方式,采取学校和企业分别答辩方式,重在考核学生的知识应用能力和创造性思维。
2.3 加强双师型队伍建设
参与“卓越计划”的教师应具有在企业工作或锻炼的经历。(1)新进专业教师到企业单位顶岗工作一年,提高工程实践能力;(2)青年教师培养实行“教学、科研、实践、管理”业务培训工作,并纳入对教师的考核和职称评聘中;(3)借助生产实习机会,专业教师到企业中与企业指导老师共同指导学生,接受短期企业生产训练,形成校企互动模式,培养专业教师的工程经验;(4)专业教师引进或录用考核时,除理论研究和考核外,要求参加过工程实践项目,“双师型”教师优先引进和录用,并在科研资助经费、引进津贴等方面给予倾斜;(5)聘请企业中技术水平高、实践工作经验丰富、综合素质好的高级技术人员作为兼职教师,签订兼职教师协议,并鼓励其为学生主讲相关课程或专题报告。
2.4 完善校企合作机制
由校企共同制订卓越工程师培养目标、毕业设计流程和指导内容,联合开发设计课题和实践环节,共同实施培养过程,共同评价培养质量。(1)组建校级层面的校企合作指导委员会,邀请行业代表和企业代表参与,其中行业代表和企业代表总人数不少于二分之一,并定期组织召开专题会议;(2)由试点专业牵头,联合合作企业,建设集成式、综合性的工程实践教育中心,并明确运作方式、双方的权利和义务等;(3)由学校和企(行)业共同制定企业学习阶段的培养方案和教学大纲,共同开发企业项目,并明确每个项目的训练内容、训练时间、训练要求和考核办法;(4)企业毕业设计阶段课程采用“顶岗实习”和“项目设计”相结合的方式对学生进行培养,确保各项任务安排落到实处。
2.5 加强企业实践教学管理
加强实践教学管理不仅包含校内实践环节的管理,更重要的是加强企业学习阶段的管理,建立企业实践管理保障机制。学生在进入企业学习前,试点专业应专门组织开展二级安全教育,并签订学校、企业、学生三方协议,购买人身意外伤害保险;也可以在各高校间实现合作与共享。
3 卓越工程师培养过程中机械专业毕业设 计指导的具体做法
3.1 厂校联合指导毕业设计
厂校联合指导学生毕业设计能够培养学生综合解决实际问题的能力[4]。针对以往的机械专业毕业设计不能联系工程、生产实际的局限,鼓励教师与各行业生产管理第一线的工程技术人员联合指导学生的毕业设计。通过校企联合指导课题,真题真做,增强课题的实际应用价值,为学生提供良好的工程环境。学生在完成毕业设计的过程中,可以随时请教企业中相应的技术人员和生产一线工人师傅,学到许多课堂上学不到的、学校教师也无法传授的实践经验。
由校企共同制订卓越工程师培养目标,共同实施培养过程,共同评价培养质量。由学校和企(行) 业共同制定企业学习阶段的培养方案和教学大纲,共同开发企业毕业设计课题,并明确每个课题的训练内容、训练时间、训练要求和考核办法;企业实习和设计阶段采用“顶岗实习”和“项目设计”相结合的方式对学生进行培养,确保设计任务安排落到实处。这样,不但解决企业培训问题,而且企业还可以根据学生的具体情况考核学生,有目标的培养待招聘的企业人才。
3.2 双师型教师
加强卓越工程师培养中机械专业毕业设计的师资队伍建设是毕业设计改革的关键。这要求毕业设计的指导教师在理论和实践上达到双师型教师要求。高等院校缺乏能够在卓越工程师培养中进行毕业设计指导的优秀教师,同时,企业参与高等院校毕业设计环节的热情不高,不愿向高校提供稳定的技术指导人员,所以很难形成一支由校内教师、管理人员、校外工程技术人员组成的实践能力强、实战经验丰富的专家队伍。因此,以参加科研项目与科技大赛为契机,卓越工程师培养中的机械专业毕业设计指导教师应加强与企业产学研合作,与企业科研人员联合进行科研项目攻关。教师要以“科研项目引领”的方式,吸引优秀的卓越工程师进入课题组。教师从工程类科研项目全局出发,更全面、客观地指导卓越工程师培养中的毕业设计。另外,卓越工程师的指导教师要通过“在赛中学”的方式,带领学生参加国家、省、市、校不同级别的工程类大学生科技竞赛,以此开阔学生科研视野,提高学生的实践能力与毕业设计的工作能力,加强学生实施毕业设计的深度与广度。
3.3 毕业设计题目引入竞争机制
毕业设计题目一般情况是一人一题,虽然是自己做自己的,但横向对比性不强。如果类似的题目布置于一组同学当中,考核结业成绩时,容易判断出毕业设计成绩的优劣。同时,实行末位淘汰或与就业挂钩的方式,尤其是与就业企业相联系,无形之中会激发学生的求知欲和竞争意识,使学生在完成毕业设计时会有危机感。
为了保证毕业设计质量,类似题目的设置可以是历届保留的精品题目,或者根据校企联合指导的实际,由企业提供现场题目,也可以是指导教师或企业技术研究和产品开发的项目。
3.4 强化应用与实践
强化应用与实践过程必须构建科学的实践教学体系。知识需要在实践中巩固,能力需要在实践中锤炼,素质需要在实践中提升。实践教学是培养学生工程意识、工程技能,提高学生综合素质、实践能力和创新能力的重要教学过程,因此培养工程应用能力必须作为贯穿整个实践教学体系的主线。机械类专业毕业设计学生掌握了较宽厚的基础知识和扎实的专业知识后,有计划地到校企合作的企业进行针对性实习,在真实的工作岗位环境中进行“教、学、做”,使已学的理论知识和技能进一步加深、细化、熟练,提高学生的职业素养、操作技能和社会适应能力,实现岗前培训及预就业的目标,从而促进创新型、应用型人才的培养。毕业设计的课题必须结合实习企业的具体工作,真正做到“真刀真枪”做毕业设计[5]。
3.5 项目式题目
开发基于项目和科研的毕业设计课题的教学主要目标是通过布置项目或科研任务,有针对性的激发学生的学习兴趣和探求欲望,推动学生更加自主地进行学习,结合生产实践,在项目制作中充分发挥自己的想象并进行改进和创新[6]。项目式课题的显著特征是将学生的选择项目与生产实际、日常生活紧密联系。要把学生的学习研究过程、实施实践过程、强化训练过程三者有机的融为一体。机械专业毕业设计课题布置后的指导要集教师启发、学生理论研究及现场实践与主动探索研究为一体。
3.6 创新方法的引入
Pahl和Beitz指出在实际的设计工作中大约有70%属于变型设计[7]。机械设计专业本科毕业设计题目基本属于变型设计范畴,完全可以与创新教育即TRIZ结合起来[2],实施毕业设计的大学期间全程训练计划、校外毕业设计与所学专业培养目标紧密结合、毕业设计全程监督管理的新方法。学生的毕业设计应与科技训练、创新活动结合起来,是学生在校期间科技活动的延续和总结,这样既可以实施大学生科研训练计划,营造学术研究氛围,又可以培养大学生创新能力,加强素质教育,提高毕业设计质量。
机械设计专业本科毕业设计大多数设计题目属于实际工程应用类型,在大学生完成毕业设计的过程中,把TRIZ理论的创新原理和创新过程应用在毕业设计的方案设计、原理设计或结构设计中,不但可以实现符合实际要求的变型设计产品设计,而且可以借助于创新工具实现原创性设计产品设计。这样的过程对于机械设计专业强化毕业设计质量无疑是有效的,同时,学生毕业后面向企业的管理、技术和研发等各个方面的工作,设计创新能力对于企业未来的发展和科技进步有着积极的影响。
机械专业毕业设计在学生未来工作中起着举足轻重的作用。为了实现“卓越工程师教育培养计划”,机械专业毕业设计必须根据培养要求的变化做出相应的调整。厂校联合指导、双师型教师培养、毕业设计题目引入竞争机制、强化应用与实践、项目式题目设置和创新方法的引入等做法不但可以实现对高校教师的培养和锻炼,而且能够对学生实行工程实践能力和创新能力训练,同时满足就业的需要。
参考文献
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[3]潘艳平,包秋燕,江吉彬.基于卓越工程师培养的本科实践教学体系改革[J].实验室科学,2011,14(6):213-215.
[4]张荣沂,须莹,付彦虹,等. 应用型本科院校培养卓越工程师应具备的素质[J].交通科技与经济, 2010,62(6):126-128.
毕业设计是本科教学中最后一项教学内容,也是最重要的一个实践性教学环节,是各教学环节的继续深化和检验,其实践性和综合性是其他教学环节所不能替代的。近年来,安徽工程大学对人才培养计划的实践环节内容进行了修订,立足于提高学生的动手能力,强化了实验、实习和毕业设计环节。这些措施的实施对学风建设产生了积极影响。机械专业毕业设计(论文)要求学生运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行系统、全面、综合的工程设计和科学研究及训练,初步掌握产品开发、工艺革新、设备研制的方法和技能。毕业设计(论文)对提高学生工程实践能力和创新能力、强化工程意识是十分重要的。毕业设计过程要充分体现理论与实践相结合,引导学生掌握科学的思维方法,形成优良的工作作风和协作精神,为今后的工作和学习打下基础。
一、机械各专业毕业设计大纲
机械各专业毕业设计大纲要求大同小异,以下以机制专业为例进行阐述。
机制专业毕业设计大纲要求达到以下目标:
(1)培养综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能;提高分析解决实际问题的能力。
(2)接受工程师必须的综合训练,提高实际工作能力。这些实际工作能力包括调查研究、查阅文献和收集资料并分析的能力;专业外文资料阅读和翻译的能力;理论分析的能力;制订设计或试验方案的能力;设计、计算和绘图的能力;实验、研究能力;计算机应用能力;技术经济分析和组织工作能力;总结提高、撰写论文和设计说明书的能力等等。
(3)检验学生综合素质与实践能力是学生毕业及学位资格认证的重要依据(16周15个学分,占总学分的7.4%)。
(4)培养学生的创新能力和团队精神,树立良好的学术思想和工作作风。
二、影响毕业设计(论文)的学风因素
自评估和更名之后,机械与汽车工程学院毕业设计的过程管理和要求都上了一个很高的台阶,从审题、过程监督到评阅、答辩、成绩评定循序渐进,一人一题的模式让更多有特长的学生得到最大程度的发挥,也给毕业后不同去向的学生提供了宽泛的课题选择空间,为提前进入工作状态或进一步深造提供了良好的训练平台。虽然如此,毕业设计中反映出来的问题也很多,如题目难易程度的合理性、题目的针对性、遇到问题学生心气浮躁、不能踏踏实实解决问题而过分依赖网络、老师监督辅导程度常常不到位、对提交成果的评判随意性大、没有统一的、相对明确的标准等等,这些问题表现在学生,而根源于教学管理和老师。老师的责任心决定学生的学习态度,老师的治学水平影响学生的习得能力,要把好毕业设计这一关需要一套完整的治学方略,才能形成良好的学习风气。
在学校,学风的定义就是学习风气,就是学校师生员工在治学精神、治学态度和治学方法等方面的风格。学风是凝聚在教与学过程中的精神动力,它依不同特点的学校表现出独有的特色和丰富的内涵,并通过学校全体成员的意志与行动,逐步地形成和固化,成为一种传统和风格。这些传统和风格对学生的成长起着重大的作用,对学校的发展和建设产生深远的影响。一般意义上来说,影响学校学风的关键因素是学生、教师、学校环境、家庭和社会因素,其中学校环境、家庭因素和社会大气候我们无法左右,所以只能从自身做起,以身试教,做一个称职的老师。
毕业设计过程是老师和学生近距离一对一授课的过程,教师的工作是如何传播知识,如何能让学生很有效的接受知识。这个传播过程并没有很深奥的理论,但敬业是首要的,一定的基本技能是必须具备的。对毕业设计的任课老师来说,要达到毕业设计大纲规定的目标,老师必须具备以下基本职业技能:
(1)具备课题所涉及到的基础理论、基本知识和基本技能;具备解决实际问题的能力。
(2)熟悉交给学生的课题,掌握课题的难易程度和完成的方法,懂得如何培养学生调查研究、查阅文献和收集资料的能力;督促学生阅读和翻译与课题有关的外文资料;指导学生对课题进行理论分析、设计和计算;帮助学生制订设计或试验方案;强化学生对课题进行技术经济分析的意识;总结提高、撰写论文和设计说明书的能力等等。
(3)具备良好的学术思想和工作作风,懂得如何培养学生的创新能力和团队精神。
上述要求不仅有专业知识方面的,也有做人做事方面的,所以要带好毕业设计,老师只有具备深厚的三基基础、系统的专业知识、时刻关注专业的发展方向才能很好地引导学生掌握扎实的基本功,培养学生浓厚的专业兴趣,向更高的目标努力。不仅在专业上要坚持教中学、学中教,不断进取,还要在做人方面为学生树立榜样。孔子曰:“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。”学生总是把老师看作学习、模仿的对象。叶圣陶先生也曾说:“千教万教,教人学真;千学万学,学做真人。”但是为师者不“真”,又怎能让学生学“真”?所以老师高尚的人格、整洁的仪表、和蔼的态度、丰富的学识、博大的胸怀、率先垂范、做出表率才能保证教书育人的实效,学生才会“亲其师,信其道”,进而“乐其道”,良好的学风就会在这种互动中形成。
三、毕业设计教学过程中的治学方略
按词典的解释,治学就是研究学问,方略就是全盘的计划和策略,研究如何带好毕业设计,为学生上好最后一堂课而制订的计划和策略就是毕业设计教学过程中的治学方略。根据自己的亲身经历,结合安徽工程大学毕业设计现状,建议对毕业实习及毕业设计采取一些方略,具体包括两个方面。
1.毕业实习
毕业实习作为毕业设计中的一个环节,是经过很多学校考证了的,在各方条件具备的情况下,在一个理想的实习场所经过一段时间的实习是非常必要的。毕业实习的主要目的是培养学生的实践能力、培养学生理论联系实际的能力。有人说书本上的理论是没有用的,实际工作中一点也用不到。事实情况绝非如此。笔者和企业打交道20多年,设计的产品有发动机、卧式带锯机、农用机械还有工装夹具,最后落脚在防腐泵产品的研究中,到目前为止设计了几十个规格的产品都在使用中,还有的产品出口国外,最早的产品在线使用近20年了。这些产品的设计没有哪一个尺寸不需要计算,没有哪一个结构不需要找理论依据,只有在同类型产品不同规格系列化或者在仿制别人产品时才参照成熟产品的结构和尺寸做相应的放大、缩小或原样测绘,即使如此这也只是一条捷径,并不是设计产品正常的程序,一旦产品有质量问题就必须回归正常的设计程序查找原因,正常的设计程序必须要用到理论计算,而课堂上讲授的都是各学科的经典都是各种机械产品设计计算的基础。书本如何结合实际,关键就在如何把实际工程问题提炼出来,变成作业里面的已知条件,这不是一个单纯的理论问题或是一个实践问题,而是需要用系统专业的眼观观察实际的事物,需要在一定理论的基础上思考总结,最后找出理论公式与实际问题之间的结合点,把一些影响不大的因素忽略掉,把理论计算公式的假定条件作为计算结果的误差来源,最后用系数进行补偿,如此就很好地将理论和实践结合起来了。因此要想很好地运用理论就必须学到一定的程度,厚积才能薄发。同时,也必须具备一定的实践知识,才能找出实际问题的关键点,而毕业实习正好是一个机会,为学生增加感性认识提供了平台,所以毕业实习是非常重要的环节。另外,通过毕业实习还能增强学生适应社会的能力和增强就业竞争力,也能加深了解社会对本专业的需要,培养独立进行资料收集和解决问题的能力,并开阔眼界及思路,为毕业设计收集资料及酝酿设计方案,也为今后的工作积累经验。而目前缺少理想的实习基地,没有真正意义上实施这一过程,其中的原因很多,如果单方面依靠老师寻找实习基地,会涉及到学生安全问题、经费问题、企业的认可度等等,目前还有相当大的难度,需要学院和老师各方努力。 2.毕业设计
目前我院还没有完整的关于毕业设计课题内容的的具体要求和验收标准。笔者结合其他学校的经验,将几种类型的毕业设计内容和要求总结如下:
(1)机械制造工艺工装及设备设计方面的课题。
1)以机械制造工艺规程设计为主的课题,应提交:工艺路线和工艺卡;各工艺卡上必须按要求完整填写相关工艺参数,比如机床、量具和刀具的选择、切削速度、切削量的规定等内容;必要的工装图;毕业论文按学校规定的格式和字数撰写,其中必须有关于误差分析的内容。
2)以机械设备设计为主的题目,应提交:完整的设备结构总图和全部非标准零件图;毕业论文按学校规定的格式和字数撰写,其中必须有设备结构设计的详细计算过程。
毕业设计中图纸的要求:图纸大小在能清楚反映设备结构的情况下选择最小的标准图幅打印,标题栏明细表按国家标准规定的格式填写,不可再用课程设计的简易标题栏和明细表;总图上必须标注必要的尺寸,技术要求可根据情况确定是否需要填写;设备上所有非标准零件都必须要画零件图(标准件如螺栓、轴承等能在专业商店购买,只要有型号就行,不需要画图),零件图图幅和标题栏要求同上,零件图上要合理标注尺寸、公差、粗糙度,技术要求可根据情况确定是否需要填写。
(2)模具设计方面的课题。
1)冲压模设计:应是具有三工位以上连续模,或将三种以上简单工序进行复合的模具。
2)注塑模具设计:应是含有侧抽芯机构的中等以上复杂程度模具。
3)模具工作部分尺寸及公差应进行详细设计计算。
4)模具典型零件的选材及热处理工艺路线分析。
5)设计中典型零件应编制零件制造工艺规程卡片(该内容可根据学生的情况删减)。
6)应用模具CAD软件设计的,应该对模具结构进行三维剖析,并有模具开合结构图。
7)必要时对设计方案和设计结果进行经济分析和环保分析。
提交结果包含:有完整的总装配图和所有非标零件的零件图。图纸内容和格式要求同(1);一份1万字以上的设计计算说明书或论文,论文里应有不少于3000字的文献综述和上面3)、4)、5)部分的内容。
中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)09-0037-02
毕业设计是高职院校众多教学环节中最重要的实践教学环节之一,不但对学生在校期间所学知识、技能有巩固检验作用,而且是培养学生综合技能、提升学生职业素质的有力渠道,同时也是拉近学生与就业环境之间的距离、实现学生身份转变的有效途径。
改革的背景与思路
毕业设计存在的问题 由于高校扩招、就业压力、学风浮躁、高职教育发展不够成熟等多方面的原因,高职毕业设计环节存在着或多或少的问题:(1)毕业设计选题与高职教育的人才培养目标存在差异,内容轻技能、重理论;(2)选题与工作岗位偏差大,有的甚至无关联;(3)具有实际工程经验及企业经历的指导教师偏少;(4)没有充分发挥毕业设计研究成果的可用价值。
毕业生就业难 学生就业是高校当前的热点、难点工作,工科类专业毕业生找工作难是很普遍的现象,尤其高职院校的毕业生,高不成、低不就的状况使他们更难以就业。另外,企业所需要的各类专业人才紧缺,招不到合适的员工,应聘大学生或专业水平过低,或所学专业与企业需求不一致,难以达成协议。因此,学生如何给自己一个正确的定位,找到合适的岗位,是目前急需解决的问题,也是高校发展必须解决的一道难题。
化工设备与机械行业的特点 化工机械制造行业是个特殊的机械制造业。化工机械制造厂所生产的产品均是一些非标产品,因此,对于任何一台产品,必须有配套的设计图纸、工艺、检验等技术文件。生产压力容器的厂家必须持有相应的压力容器制造许可证,设计单位必须有相对应类别的压力容器设计许可证。任何一个环节均需有一定数量的工程技术人员。这些岗位所要求的人员必须是有一定理论基础知识,又有一定工程实践经验的技术人员。约有三分之二的化工机械专业毕业生的去向为此类制造厂,因此,如何让毕业生尽快地适应这些岗位,是需要高职院校认真思索和解决的问题。
以就业为导向的毕业设计教学改革
以就业为导向的毕业设计教学改革是毕业设计环节人才培养的一种探索,我校实施化工设备与机械专业毕业设计教学改革后,提升了整体毕业设计水平,提升了学生的职业素质,增强了学生就业能力。学生的毕业设计成果还可以帮助企业解决实际问题,这不但有助于学生能更快更好地就业,同时,毕业设计成果又可运用到以后的实际工作中,帮助学生就业后更好地开展工作。
毕业设计选题题库系统设计 选题是毕业设计的重要环节。以往毕业设计选题陈旧,理论性题目偏多,综合训练题目偏少,选题缺乏多样性,题目深度不够,致使学生训练不足。据此,我校化工机械专业毕业设计教学改革首先从选题着手,开发建立了符合企业实际需求的毕业设计选题题库系统。系统中所有的课题均以学生所学课程知识和技能为出发点,使学生将所学理论知识和能力进行综合应用并进一步提升训练,以综合实践教学目的为基本要求,题目贴合工作岗位,具有实际应用意义。对学生而言,是有能力完成的;对企业而言,是有利用价值的。指导教师通过大量的实践和专业岗位调研,设计、收集、整理出具有明确工程背景和实际应用价值的课题,组建了题库系统。课题大致分为以下几类:各类非标设备的设计(包括选材、结构设计及强度设计)、基于Excel的化工设备零部件强度系统设计、基于Excel的标准零部件查询系统设计、化工设备及零部件制造工艺(包括焊接工艺)编制、钣金件放样系统设计、非标设备报价系统设计等,根据学生的实习岗位和兴趣,实现毕业设计课题的双向选择。
优化毕业设计过程 我校化工机械专业教师大都来自企业,有着数十年的企业工作经历,在企业中从事过压力容器设计工作,持有全国压力容器设计审核资质。在学校完成常规教学工作的同时,业余时间还可承担一些项目、设备的设计科研工作。因此,在辅导学生毕业设计过程中具有绝对的优势。对于已落实工作单位的学生,指导教师要求他们必须选择与工作岗位相关的课题,这样对学生而言,学习与就业融合在一起,完成毕业设计不再是负担,而是就业前的上岗培训和试工考核。毕业设计过程相当于某一阶段的工作总结,或是对以后工作内容的预习,指导教师可以通过电子邮件等方式与学生进行交流,帮助他们完成毕业设计,同时也可帮助他们更好地开展工作。对于尚未落实工作的学生,要求他们选择自己感兴趣的课题,指导教师向他们提供大量的参考资料,包括教师自己的科研成果、收集整理的一些案例,同时督促学生在较短的时间内完成毕业设计。通过毕业设计,学生的一些实践能力如AutoCAD绘图、零件强度计算、正确运用法规规范及技术标准、软件编程等能力会得到锻炼提高,从而为顺利就业打下基础。指导教师针对不同类型的课题,制定了不同的毕业设计指导过程记录,力争在较短的时间内使学生的能力得到全面的提高。压力容器设计类课题的指导记录表如表1所示。通过整个过程的指导,学生对于设计一台压力容器的整个过程有所了解,也经历了选材、强度计算、使用SW6软件、绘图、压力容器分类等过程,基本可以“零距离”就业,从事简单压力容器的设计工作。
推广毕业设计成果 指导教师应对学生在毕业设计过程中的阅读文献、专业译文、毕业设计报告(论文)、中期检查内容、教师指导纪录、毕业设计答辩等环节进行规范管理,这样可保证毕业设计质量。化工机械专业每届均有大量的优秀毕业设计,指导教师可将这些优秀毕业设计进行整理、修改、充实、归类,并向企业推广,帮助企业解决实际问题,毕业设计的作者会因此而受企业欢迎,这样的毕业设计可在企业与学生之间起到桥梁的作用,使学生顺利地就业。如我校2010届机电074班4位学生合作完成了管法兰查询系统设计。该设计以HG/T20592~20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》为基本数据库,充分利用了Excel中函数功能强大的特点,将管法兰标准中繁冗的表格、数据、图形转换成简单清晰的查询界面,实现了钢制管法兰的实时查询。整个系统包括法兰的公称压力等级对照查询,各种型式的法兰、垫片尺寸查询,密封面尺寸及紧固件查询等。有了这样的查询系统,压力容器、管道等专业技术人员能快捷、准确地查找到法兰系统各个零件的结构尺寸,可大大提高技术人员的工作效率。在毕业设计中,这4位学生的AutoCAD绘图能力、查询标准能力、Excel编程能力均得到了提高,以该毕业设计为桥梁,他们都找到了理想的工作,而且在工作岗位上干得也非常出色。
毕业设计教学改革成果
毕业设计环节的教学改革是我们对高职教育教学改革的初步尝试,取得了一些成绩,几年来我校化工机械专业毕业生的就业率均达100%,有时还出现了供不应求的局面。有的企业在学生尚在二年级第一学期学习的时候就提前跟他们签订就业意向,甚至有的企业要求个别学生从二年级第二学期开始,每周六、周日去企业上班,帮助企业绘制设备图或编制制造工艺。因此,学生的实践能力得到了提高,同时为一年后的就业打下了基础。在我校机械工程学院的6个专业中,化工机械专业学生的毕业设计得优率最高。
毕业设计环节教学改革的困难与展望
我校毕业设计教学改革实施两年以来,在改革研究与实践中遇到了许多困难,也有过一些疑惑。改革确实能够有效地锻炼和培养学生的专业素质,并得到了学生和用人单位的好评。但学校增加了办学难度,对教师而言,无论是教学难度、教学工作时间还是对教师本人的要求都提高了。如果将这样的改革推广到其他专业,则遇到的问题会更多,如顶岗实习单位落实困难,“双师型”教师不足,缺乏有效的激励机制,教学成本增加等等。虽然改革困难重重,但实践证明改革收到了良好的效果,提高了毕业设计质量,并明显地促进了毕业生就业,毕业设计既为学生就业创造了条件,又成为学生就业的桥梁。我们深深地感到,这样的改革是社会的需要,是职业教育的需要,因此有必要克服一切困难,将这样的改革坚持不懈地进行到底。
参考文献:
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[4]张平亮,何永华.以就业为导向的高职机电类专业毕业设计(论文)教学实践与探索[J].三门峡职业技术学院学报,2009(8).
中图分类号:G710
文献标识码:A
高职机械制造及其自动化专业旨在培养满足机械制造行业需要的高素质专业技能型人才,其培养目标为:(一)生产一线技术人员,主要从事机械制造加工工艺规程的编制与实施,工艺工装的设计与制造,生产现场管理等;(二)高级技术工人或技师,主要从事普通及高新设备的操作、维护等工作。因此,作为大学最后阶段重要教学环节的毕业设计,应带有鲜明的理论实践性、技术应用性、操作技能性,以实用为本。
1 高职机制专业毕业设计传统模式的分析
当前,高职机制专业主要采用“毕业设计+顶岗实习”一体化模式,把毕业设计安排在顶岗实习期间,学生在企业顶岗实习的同时完成毕业设计。校内及企业双方联合指导学生。当顶岗实习结束后,学生把毕业设计资料交给校内指导教师进行考核,一般不进行毕业答辩。此模式使两个教学阶段时间合并为一个相对较长时间整体,教学时间相对充裕,并且毕业设计课题可根据实习岗位拟定。但该模式尚存在不足:
(1)学生难以兼顾毕业设计。学生到了顶岗实习企业,在工作和生活上都需要一段时间适应。且大部分企业生产任务较重,学生要按照企业的生产进度进行实习,工作时间较长,要兼顾完成毕业设计,在时间上较难保证。
(2)毕业设计缺少资料。学生在完成毕业设计时,需要查阅大量资料,但不少中小制造企业没有开放的资料阅览室及图书馆,甚至网络都不能提供,毕业设计缺少资料。
(3)教师指导效果难以保证。学生在校外进行顶岗实习,往往比较分散,校内指导教师大多数情况只能通过电话、QQ、飞信、电子邮件等方式与学生联系指导,指导教师心有余而力不足,指导效果受到限制。而校外指导教师一是不熟悉教学方法和教学目的,二是从事的工作较为专业,因此只能对学生在实习岗位上遇到的难题进行指导,效果大打折扣。
2 基于项目教学法的高职机制专业毕业设计模式的改进
2.1 项目教学法应用在毕业设计中的可行性
高职机制专业毕业设计是一种总结性的实践教学,目的是使学生在完成设计任务的过程中,自己发现问题、提出问题,并经过思考和教师点拨,自己解决问题,以培养学生创新意识、创新能力以及自主学习的习惯。项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动。通过把实际生产中的技术项目引入到教学中,以问题为先导,在强烈的问题动机驱动下,学生通过对项目的分析讨论及教师的指导帮助,主动进行探索实践和学习,运用新学习的知识、技能,解决过去从未遇到过的实际问题,完成相关理论知识和技能训练的内容。大部分高职机制专业毕业设计题目本身就是一个很好的项目。因此,将项目教学法应用在高职机制专业毕业设计中对传统的毕业设计方式取长补短进行优化,能解决设计过程中的诸多问题,具有可行性。
2.2 基于项目教学法的高职机制专业毕业设计流程
为便于教师指导及学生使用学校资源,保证毕业设计质量,基于项目教学法的高职机制专业毕业设计可在校内实施,安排在顶岗实习之前,如在第五学期期末。下面以液压泵后端盖的工艺规程设计与加工为例,来介绍基于项目教学法的具体案例流程及任务设计。具体如表1所示。
通过上表可见,与传统毕业设计模式相比,该模式最大特点在于项目实施的过程完全按照工厂实际生产流程进行,是对一个零件的完整的综合性的加工实训。过程中要求学生灵活使用工艺、刀具、夹具、几何量检测、机床等专业知识,解决教科书上无答案的实际问题。因此,极大地调动了学生学习的积极性,增强了学生解决实际问题的能力。同时,学生还要按照自己设计的工艺方案对零件进行加工,锻炼了操作技能,并对设计结果进行反馈,验证工艺设计是否合理。最后学生撰写设计报告和参加综合答辩完成整个教学任务。最终毕业设计成绩按照平时成绩、零件加工成绩、报告批阅成绩、答辩成绩四部分进行综合考核。
2.3 项目教学法应用在高职机制专业毕业设计中的优点
一是增强了学生的学习能力。项目教学法通过分析和设计工程项目来激发学生的学习兴趣,驱动学生到课本中查找基本原理和概念,到其它资料中查找解决问题,最终不但掌握了一个工程实例,学习了理论知识,更重要的是学会了工作方法。二是强化了学生的综合知识运用能力与工程实践能力。毕业设计的项目是一个从产品(或零件)的设计、制定工艺、进行加工的工艺准备、操作(加工及调试),到最终检验等项目的一套完整加工流程的综合型训练项目,促使学生强化知识的综合运用能力,加强操作技能的锻炼。三是增强了教师的指导作用。学生一般以班级为单位,指导教师每天按照教学计划进行现场指导,可及时对学生遇到的问题进行指导,并按照进度对学生进行督促考核,指导效果较好。
3 项目教学法在高职机制专业毕业设计中实现的关键
(1)项目选择要有实用性、综合性,且难度适中。项目要有实用性,使学生觉得毕业设计完成的工作真实有意义,不再只是纸上谈兵,激发学生自主学习的兴趣;项目要有综合性,不能过专,要使学生综合应用已学的知识和查阅技术资料;项目也要难度适中,要考虑学生的能力和学校的设施能否满足要求,不能过易也不能太难。
(2)需实战能力强的双师型教师指导。学生在设计过程中面临的最大困难是实践中的大量细节问题,这些细节在教材、手册、参考书上并无答案,需指导教师解答。教师还应创设毕业设计的情境、培养协作设计的气氛、引导设计的方向等,对整个设计过程进行督导、帮助、控制和评价。
(3)采取合理学生分组搭配。由于采取分组协作学习的方式,所以分组原则、组员搭配、工作分工、成员数量等直接影响着组员的学习。分组采取互补方式进行搭配,分工要明确,防止出现依赖思想。
(4)提供必要的实践条件。毕业设计占用的时间较多,对设备、仪器、场地的要求比较高,必须要有足够的硬件设施支撑才能保证毕业设计的效果。因此要建立“教学工厂”的职教模式,或者是“厂校联合”模式,将毕业设计活动与生产一线活动融为一体,设计内容与动手操作有机结合。并加强与企业的合作,资源共享,以得到如设计项目和零件毛坯的支援。
(5)建立综合性考评体系。由于毕业设计环节多,对学生平时表现、创新能力、综合知识掌握能力、实践动手能力、书面表达能力、行为举止表现等方面都要进行考评,传统单一的考评方法显然不适用,应建立合理的综合性的考评体系。如在设计过程中应用过程评价法来考核学生工程能力的综合性和系统性;在零件加工中用绝对评价法按照企业生产一线的生产性标准进行评价,以提高学生的质量意识、职业意识、职业素质。
毕业设计是学生走上工作岗位的前哨战,我们必须迅速改革传统毕业设计模式与方法,以适应社会对职业院校提出的专业技能型人才的培养要求。
参考文献
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[2] 马元恺.项目教学法在机电技术专业教学中的应用与思考[J].现代企业教育,2010(18).
1高职数控技术专业毕业设计环节分层教学的必要性
1.1学生生源层次不一
目前陕西省高职院校的生源组成有:普高生、中职生、三校生、初中毕业生(五年制);且录取形式多样化,有高考录取、单独招生考试录取、报道注册录取、中考录取等。这就造成了目前高职院校的学生生源参差不齐,学习状态多样化,学习成绩差距大;然而在专业人才培养方案制定的过程中,培养目标却是统一的,尤其在专业综合训练环节,如何通过毕业设计论文环节来检验高职培养目标带来了极大的难度。
1.2毕业设计选题单一,偏离培养目标
通过近五年我院数控技术专业毕业设计执行情况统计,目前数控技术专业的毕业设计依然是以毕业设计论文形式进行,这种模式已经不符合当前高职教育培养的对象以及培养目标的要求。我院数控技术专业毕业设计内容包括:零件图绘制、零件图分析,毛坯选择、毛坯图绘制,机械加工工艺路线确定,工序尺寸及公差确定,数控加工工艺装备(设备、刀具、夹具、量具)的选用,切削用量及工时定额确定,工艺文件的制订,编程。完成设计内容之后,进行毕业设计说明书、工艺文件、答辩PPT等资料的编制整理,然后答辩。统一的毕业设计模式及要求,无法满足多岗位、多形式、“零距离”就业的需求。
1.3受提前就业影响,毕业设计辅导监控难、质量差
伴随着高职就业压力的增大,就业时间越来越早,高职毕业生基本上在大三一开学就投入到应聘热潮,一旦学生签约,大部分学生将面临立即上岗的要求,往往在就业与毕业设计环节的取舍上,高职院校基本都是以就业作为首选。这样一来,毕业生只能将老师布置的设计题目带走,到企业去,边工作边搞设计。进入企业,毕业设计的辅导监控就落空,从而造成了毕业设计质量差,答辩各环节成绩低,甚至有的同学毕业设计资料无法达到要求,不能顺利进行答辩,这样给毕业生综合实践环节的成绩评定带来诸多不便,现在就业与毕业设计之间的矛盾越发凸显。
1.4毕业设计与顶岗实习脱节
毕业设计是高职毕业生的最后一个专业综合实践环节,目前高职毕业设计的形式受到其内容的制约,基本上都是由指导教师给出毕业设计的题目,学生在老师的指导下,在校内完成毕业设计并进行答辩。在人才培养方案制定的过程,毕业设计完成之后,再进行顶岗实习环节。数控技术专业的顶岗实习主要是进入毕业生就业单位实习,随着学生就业的普遍提前,大部分学生在大三第一学期就已经签订就业协议,随后即进入企业进行顶岗实习,提前就业影响了毕业设计环节的进行,同时学生进入企业顶岗实习,没有时间、也没有精力再完成毕业设计环节的任务。
1.5毕业设计环节分层教学迫在眉睫
如何解决高职学生生源层次多样化,毕业设计论文模式偏离培养目标,毕业设计辅导监控难、质量差,毕业设计与顶岗实习脱节等现实问题,我院通过多方调查研究,成立课题组,探索出分层次教学,数控技术专业毕业设计可以进行毕业论文设计、试件加工、CAD/CAM设计、顶岗实习报告等多种模式的学习方法。多种模式多种题目,既满足在校生完成毕业论文要求,又满足顶岗实习学生,专业综合实践与就业相结合,解决就业与设计矛盾。在校生也可根据个人学习情况选择是做论文,还是做CAD/CAM设计,或者做试件加工,从而提升不同层次学生在毕业设计环节的设计质量,指导老师根据不同层次学生针对性的指导,学生专业综合实践效果更好,解决了种种矛盾。
2数控技术专业毕业设计分层教学实施的保障条件
分层次教学极大地解决了目前高职数控技术专业毕业设计存在的主要问题,但是要满足不同层次学生进行不同模式毕业设计需要一定的保障条件,我院在该项目实施过程中,各界领导给予了大力支持,各部门分工协作,为分层教学的实施提供了条件。
2.1设计室
对于学习成绩较好、进行毕业论文设计的同学,数控学院提供了足够容纳设计学生的设计室。设计室配备桌、椅、绘图板、丁字尺等必要的设计工具,以及设计用的机械加工工艺手册、零件设计手册、公差手册、夹具手册、刀具手册、量具手册等设计资料,为设计的顺利进行提供条件。
2.2CAD/CAM实训室
对于软件应用水平高、进行CAD/CAM设计的同学,数控学院提供了CAD/CAM实训室。该实训室有高配置电脑100台,能快速流畅运行UG、Pro/e等三维造型软件及仿真加工软件,为造型仿真加工提供条件。
2.3数控实训基地
对于理论学习成绩一般、动手能力强的同学,毕业设计环节重点训练其一项专业核心技能,数控学院提供数控实训基地对毕业设计学生开放。我院数控实训基地目前有CAK6136数控车床10台、CL-20A全功能车2台、XD-40数控铣床10台、1055VMC加工中心6台、CTM450电火花2台、DMWG320T6线切割4台,这些设备在课余时间全部对毕业生开放,保证试件加工同学进行技能训练及毕业设计产品制作。
2.4顶岗实习企业
对于因就业参加工作,或进行顶岗实习无法顺利进行毕业设计环节的学生,学院积极联系顶岗实习单位,为学生创造便利条件,通过企业给定题目或者完成顶岗实习报告的形式进行毕业设计。数控技术专业目前拥有校企合作工作站1个、校企合作单位20余家,先后与西安嘉业航空科技有限公司签订校企合作工作站协议,与西安华元机械有限公司、宝鸡秦川机床发展集团、西北工业集团、西光集团、西安东风仪表厂、陕飞集团等企业签订校企合作协议,为学生进入企业进行顶岗实习提供保障,同时这些企业对进入企业实习的学生,都安排专门的技术人员进行工作和设计指导,保证了学生学业的顺利完成,同时能尽快完成从学生到技术人员的工作角色转变。
2.5师资条件
分层次教学,除了必备的硬件条件以外,师资队伍也是最重要的保障之一,根据学院教学管理规定要求,参与毕业设计指导的教师必须是讲师以上职称。数控教研室目前拥有专兼职教师33人,其中高级职称17人,中级职称14人,为分层次教学提供了必备条件。2015届毕业设计指导过程中,各个环节有专门教师负责指导,参与毕业论文指导教师10人,其中副教授以上7人,讲师3人;参与CAD/CAM设计指导教师8人,其中副教授以上5人,讲师3人;参与数控加工设计指导教师8人,其中高级技师5人,技师3人;参与顶岗实习联系指导教师5人,均为讲师。
2.6制度保障
在分层次教学实施过程中,严格按照教务处、实践教学管理处、质量监控中心、数控学院各级部分的规章制度执行实施。教务处、实践教学管理处联合下发的毕业设计管理规定,明确了毕业设计目标、任务、内容、效果、指导教师要求等内容,实践教学管理处定期对毕业设计执行情况进行检查,每年度进行评比;质量控制中心则按周、按月进行检查反馈,起到很好的督促作用;数控学院不定期进行检查指导。各部门协调合作,保障了毕业设计环节的顺利进行。
3数控技术专业毕业设计分层教学实施过程
2015届数控技术专业毕业设计环节,共有160名学生,参与指导教师31人,通过项目组成员共同努力,形成了一套分层次教学模式。
3.1毕业设计题目审核
参与数控技术专业毕业设计指导的教师进行选题表填写,选取毕业设计题目。要求设计题目要符合分层教学要求,突出专项技能特点,设计题目要有新颖性,能调动学生设计兴趣。
3.2专业指导委员会审核、公布选题
对教师所申报的题目,教研室组织专业指导委员会审核,通过并在院部备案。选题不合适的,将退回重新选题。并且将通过选题、指导教师名单在第一时间公布给学生,学生可以根据个人特长提前考虑设计方向。
3.3学生选题,院部审核
通过专业指导委员会审核的设计题目、指导教师,以及教师指导人数,将通过学院公共平台,向数控技术专业毕业生公布,学生可以根据个人的学习情况、就业情况,以及兴趣爱好选择题目,选择指导教师,完成后交院部审核。院部学籍管理员与教研室共同对选题学生进行成绩分析,进行综合评价。选择进行论文设计的学生,要求学生综合知识丰富、机械基础课及专业核心课成绩优良;进行CAD/CAM设计的学生,要求至少有一门软件应用课程优秀,能熟练进行三维设计及二维设计,有解决复杂曲面设计加工的能力;数控加工的学生,对理论课知识要求低,重在实践技能的锻炼;需提前就业的学生选择顶岗实习报告,进企业联系企业指导教师,完成企业设计任务。根据审核结果,通过的进入实施阶段,不通过的则需要教师指导重新选题。
3.4毕业设计实施
进入实施环节后,各指导教师要严格按照学院各项规章制度的要求,分别在不同的设计环节进行指导。论文设计指导教师在设计室进行7周各阶段的设计指导,完成论文资料、工艺规程文件;试件加工的学生,则在数控实训基地,由指导教师进行工艺方案确定、加工指导,完成试件的加工,并保证各项加工精度要求;CAD/CAM设计环节,学生有指导教师在CAD/CAM实训室进行产品设计、造型、仿真加工等,最后形成动画、视频等影像资料;顶岗实习学生在校企双导师指导下,完成企业题目或者顶岗实习报告。
3.5设计资料整理、答辩
各环节主要设计任务完成后,要求学生按照数控技术专业毕业设计资料要求,完成对应的论文、加工件、CAD/CAM动画视频、顶岗实习报告、答辩PPT等资料的整理。所有资料必须按照规范要求,完成设计内容,待指导教师审核签字后,进行答辩。数控技术专业毕业设计答辩,由专业指导委员会统一组织实施,邀请企业专家、校内外专家共同参与,保证答辩的公平、公正。
3.6成绩评定
数控技术专业,分层次教学后,毕业设计环节成绩由三部分组成:毕业设计过程占40%,设计资料占30%,答辩成绩30%,重点突出毕业论文、数控加工、CAD/CAM造型、顶岗实习的过程训练,从而提升毕业设计质量,调动设计的积极性、参与性。
4分层教学取得成效
4.1分层教学培养了不同层次、有特长的人才
将不同层次的学生采用单一的模式进行毕业设计这种旧的模式,变为根据不同层次进行多种模式的学习,这种状态的转变,有利于发挥学生特点培养专项技能,更符合人才培养目标,有利于培养有特长的专业技术技能人才。
4.2监控组织更到位、设计质量显著提升
分层次教学避免了一刀切,离校难监控,毕业设计质量差的现状。通过分层教学,管理部分及企业专家一致认为,学生设计质量显著提高,加工技能得到锻炼,造型能力得到提升,促成百花齐放的局面的出现。
4.3缓解就业与设计冲突,毕业生受到顶岗实习单位青睐
提前就业进入企业的学生,通过企业题目或者顶岗实习报告的形式进行毕业设计,减轻了学生的学习压力,在工作中总结、学习,能更快地融入企业、融入岗位,改观了以往设计内容与工作内容不符,失去综合训练意义的尴尬。通过改革,进入企业顶岗实习的学生,通过这种企业安排设计、指导设计,协调了校企关系,同时缩短学生培训时间,受到单位的青睐。
5思考与瞻望
学生生源多元化、学习状态参差不齐是高职学生的现状,如何解决这种复杂状况下学生的培养,越来越值得职教人深思。虽然我院数控技术专业在毕业设计环节采用了分层次教学模式,但是在公共基础课、专业课程的教学过程中仍然是以大班集体授课,如何调动各层次学生的学习积极性,培养符合社会需求的高素质技术技能人才需要我们继续探索和研究。
参考文献
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)33-0083-03
一、前言
步入21世纪以后,伴随着国内科学技术与经济水平的高速发展,高等教育正以极快的速度扩散开来,大学毕业生人数每年呈爆发式的增长,据最新数据统计,2014年大学毕业生人数更是达到了惊人的727万。这么庞大的数字随之也带来了快速下滑的就业率问题。显然,社会对高校培养学生的综合素质水准提出了更高的要求。本科毕业设计质量高低与否无疑是评判一个高等院校教学质量与培养人才水准的最好体现,此教学环节是四年本科教育中不可或缺的一个重要步骤。对于一个在校生来说,其取决于学生是否能在他们四年的学习生涯中划上一个完美的句号。毕业设计可近似看作为架构在学校与社会之间的一座桥梁,在校大学生更应该学会如何将自己四年间所学所闻更好地倾注到毕业设计完成的过程中去,其不仅体现着学生对基础理论知识的熟练程度还折射出学生是否能够灵活运用自己所学到的知识。
如将毕业设计(论文)划分为两大类可拆分为理工科类毕业设计与文科类毕业论文,不同于文科类毕业论文的是理工科类毕业设计对学生提出了更为苛刻的要求,其不仅需要学生掌握书本上的理论知识,而且也需丰富熟练的实践技能而实现两者的互补。就理工类别里面最为典型的机械工程学科来说,其毕业设计需要学生具有颇为丰富的实践操作经验(如较为典型的钳工操作技能、数控机床操作技能、制图技能等)与扎实的专业理论基础(如工程力学、机械设计、机械原理、机械制造工艺学等)并将两者有效的结合在一起,即其中任何一方都不能孤立存在。但纵观理工科高等院校机械专业的本科毕业设计课程的完成质量,多数不尽人意,非但没有起到当初设定的学生对所学知识的巩固与能力提高的作用,且浪费了大量的资源、时间与精力,多多少少存在各种问题。如从源头挖掘问题的所在无非是学生自身的问题与学校课程设置的问题。
二、机械专业类本科毕业设计工作存在问题
由于近年来高校的大量扩招,高校对于学生的培养质量日渐低下,毕业设计完成质量亦是如此。由于种种原因,学生完成毕业设计质量与教师完成毕业设计教学任务的质量之间的矛盾激化严重,随着时代跨越式的发展,此情况已越演越烈。陈旧的毕业设计课程设置模式已远跟不上时展的步伐。总结起来可归结为,一方面,学生无法花费大量的精力与时间完成自己的毕业设计。另一方面,部分青年教师由于教学经验不足等原因对学生的毕业设计不够重视。将其用流程图表示如图1所示并进行细分如下。
(一)从学生层面看待问题
1.就业形势。由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段,而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业,就业形势尤为严峻,在沉重的压力下,在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务,加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。
2.对“毕业设计”重要性认识浅显。由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中,没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排,导致学生对于其认识极为匮乏,认为毕业设计类似于一些基础课程,临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关,从而导致多数学生前期准备工作不够充分,加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松,使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。
3.无法灵活运用学校文献资源。一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索,在机械领域尤为如此,如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查,学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源,也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据,以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。
4.无法灵活运用计算机软件 在机械专业毕业设计的完成过程中,一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件(UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERICUT、ANSYS等)等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够,导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大,继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。
(二)从高校层面看待问题
1.高校毕业设计课程设置问题。包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理,此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位,致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作,多数高校毕业设计题目过于陈旧,同样的题目每年重复使用,毕业设计题库不能及时得到更新,远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权,大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目,此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配,自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。
2.高校教师问题。现多数高校负责指导学生的教师为年青教师,由于教学经验得不到长年的积淀,并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训,多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此,在指导学生毕业设计时,时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进,答辩过程不能保质保量,最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程,毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进,久而久之,自然导致高校培养的学生质量每况日下。
3.毕业设计实践内容安排。机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力,学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的,学校里面的实验仪器长时间得不到更换,加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用,导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节,此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。
三、改进措施的提出
(一)学生层面改进措施
1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向,在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期,及早的介入毕业设计对学生的帮助较大,可有效缓解四年级学生心理上的压力,对于机械专业学生更是如此。
2.加深学生对毕业设计的认识。高校开设的课程中,基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程,使学生提前接触此性质的课程。再者,高年级学生进行答辩时,可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。
3.提高学生文献检索技能。基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程,课程设置的场所可以是图书馆,教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生,这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样,查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路,激发其创新性。
4.提高学生的软件操作技能。对于工科类机械专业学生来说,一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此,学校必须开设此类课程并加以重视,基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。
(二)高校层面改进措施
1.及时更新题库并合理分配任务。高校的毕业设计题库须及时更新,多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例,有些题目严重时五六届学生都在使用,导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载,即使是这样,学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大,导致学生不能较好的完成任务,如任务量过小,学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目,如任务量大,合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复,这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。
2.实践经验教师之间交流。以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流,将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。
3.加大投资成本及时更换实验仪器。一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生,能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够,学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成,而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。
三、典型教学案例的提出及实际效果
笔者应用的典型案例为“自动物料搬运系统”,该毕业设计题目较为新颖,自动化程度较高,系统柔性大,覆盖领域广如电子、汽车制造、家用电器制造等领域,该集成化系统从很大程度上减少了工厂的加工成本并且提高加工效率。学生能够查阅到的相关文献资料较少,此课题的开展可以很好的激发学生创新思维。该系统主要由机械模块与控制系统模块组成,将其进一步细分如图2所示。
该毕业题目的设计主要引导学生从系统角度考虑自动化物料搬运系统的设计,设计每个部件或零件时,学生都必须考虑到其在整个系统里面的适用性,一定程度上培养了学生系统化思维。此题目可以分成6个子课题让学生完成,既培养了学生团队合作意识,每1个子课题又穿插了多学科知识,可以让学生了解到更多知识层面。学生可以从多个途径查找资料如机械手册、网络资源、文献资料等间接培养了学生查阅资料的能力。
从学生毕业课题完成的质量来看,效果令人满意,学生的积极性着实有了明显的提高,体现了学生对未知领域的求知欲更为强烈。不仅扎实了学生专业基础知识,又培养了学生解决新问题的方法,起到了双赢的作用。
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2014年5月,国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》提出,引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型,建立高等学校分类体系,实行分类管理。与此同时,面对社会强大的需求动力和市场竞争压力,高校的错位发展动力已经被激发出来,一些地方院校提出了技术型本科、创业型本科、服务型本科等全新的发展思路。对大多数独立学院而言,本身就是依托母体学校的优势学科或应用技术强势专业,服务地方经济发展而诞生的。顺应社会需求,以“转型”为契机,我们正积极创新应用技术型人才的培养模式,以服务地方经济为中心,以提高应用型人才培养质量为目标,探索应用技术型大学的建设思路。毕业设计既是学生跨出大学前的最后一次综合检验,又是学生迈入企业前最后一次综合训练。毕业设计的质量和水平直接体现学生的综合专业技术能力,并直接影响到学生能否较快的融入企业专业工作环境,继而影响到就业市场对毕业生及其就读学校的认可度,从而影响到独立学院的发展状态。本文探索在应用技术型大学建设背景下,如何实施机械类专业毕业设计的改革,实现应用型、技能型人才的培养目标。近年来,我们在开展机械类专业毕业设计工作时存在以下主要问题,一是毕业设计的核心开展时间与毕业生找工作时间、考研复试时间重叠,而毕业生在当时更关心后两者,因此不愿在毕业设计中花费较多的时间。二是毕业设计题目更新不够,具体体现在年长的指导教师不愿投入较多的精力到更新题目中,而年轻的指导教师自身专业能力尚有待提高,不具备更新能力。三是有越来越多的毕业生希望能将毕业实习或就业单位的工程实践转化为毕业设计题目,而校内的指导教师的对口指导工作不到位。四是一直以来形成的对毕业设计要求较为宽松,学生易于通过。上述问题是导致近年来毕业设计质量呈现逐年下降趋势的主要原因,因此我们对机械类专业进行了一系列有针对性的改革,旨在提高毕业设计质量,进而促进专业整体建设水平,实现应用型、技能型人才的培养目标。
一、优化毕业设计方案
通常本科高校的毕业设计工作在第8学期开展,学期初指导教师完成毕业设计题目的上报、审批等工作。在1-4周进行毕业实习的空隙,学生完成毕业设计的动员、选题等主要工作,在5-16周完成毕业设计的工作。然而目前,多数毕业生在第8学期忙于找工作、面试等;考研的学生忙于复试复习准备、外出复试等;有越来越多的企业希望学生能够延长毕业实习时间,以便他们毕业后能尽快融入工作岗位,因而申请校外毕业实习延期的学生越来越多。这些都导致毕业生指导过程中普遍出现前期抓不到学生,后期挤爆教室的现象。因此我们适时调整毕业设计方案,将毕业设计题目上报、审批,毕业生动员、选题等工作提前至第7学期中后期依次完成,让学生带着毕业设计题目进入寒假。这样做的优点一,将第8学期相当一部分工作提前分散完成,给学生更完整的毕业实习时间,有效减轻该学期前半段的毕业设计强度。优点二,参与校外毕业实习的学生从1月份开始即可进入企业实习,实际延长毕业实习时间,受到学生和企业的欢迎。优点三,学生提前拿到毕业设计题目,在假期即可进行毕业设计基本资料查询、毕业设计整体思路构思等工作,为后面节省时间。优点四,学生带着毕业设计题目去实习,实习期间不断将所学所感融入毕业设计之中,提升毕业设计的实际工程应用水平。
二、强化毕业设计题目审核
近年来高校教师忙于做科研、搞教改,投入毕业设计中的精力明显不足。毕业设计题目翻新力度严重不够,一个题目用几届的现象尤为突出。这也导致网上相似资源泛滥的情况越来越严重,毕业生下载网络资源拼凑毕业设计的现象屡禁不止。我们从源头抓起,自2015届机械类专业学生开始,要求每位毕业设计指导老师新立设计题目占比不低于30%,并比对往届毕业设计题目进行严格审查。
三、注重毕业设计题目的应用性
首先,针对企业对应用技术型人才的刚性需求,工科毕业设计立题以理论知识的实践应用为导向,弱化理论计算类题目,引导教师指导学生完成以解决工程实践问题为核心的应用技术型课题。鼓励教师提报在与企业技术合作过程中产生的新题目,并将其纳入教师指导工作考核中去,优先推荐其参评优秀指导教师。其次,目前越来越多企业希望毕业生在企业毕业实习阶段,除了掌握企业基本技术工作要领以外,还鼓励学生进行创造性设计,为企业技术研发注入新鲜力量。因此,将毕业实习或就业单位的工程实践问题转化为毕业设计题目,成为目前毕业设计题目发展的一个趋势。以机械类专业为例,我们自2013届毕业生开始鼓励学生做跟就业单位相关联的应用技术型毕业设计题目,并优先推荐实际完成效果较好的题目参评优秀毕业设计。例如我们连续在2013、2014和2015三届毕业生中选拔学习扎实、作风踏实的学生与某机械企业进行校企合作培养,以企业技术专家为主指导学生完成毕业设计,题目即选择了该企业的拳头机械装备产品的设计和制造。学生不仅要完成产品的整体设计,参与核心零件的工艺设计,还在毕业实习和设计过程中实践企业的生产管理和企业文化等。当然,在具体执行过程中我们需强化校外毕业设计题目的审批和管理流程,主要包括个人限时申请、企业专家的推荐意见、具体明确的企业类题目的设计任务、不低于校内毕业设计的工作量、校内外双导师指导等。
四、严把毕业设计考核关
一直以来形成的以就业和考研为重点的对本科毕业生的考核倾向,导致高校对毕业设计考核一般较为宽松,学生较易通过,也是致使本科毕业设计质量累年下降的重要原因。为此我们严把考核关,积极采取措施确保毕业设计质量,实现应用技术型人才的培养目标。首先,确保毕业设计论文基本质量,杜绝简单抄袭、拼凑的论文加工过程。所有论文必须在“中国知网”大学生论文管理系统中进行,重复率超过40%均取消毕业设计答辩资格,即毕业设计成绩直接不及格。其次,加强毕业设计答辩的考核力度。以我校机械设计制造及其自动化专业为例,所有学生都必须参加答辩,答辩不及格则毕业设计成绩直接不及格。制定严格的毕业设计答辩工作管理办法,涉及学生答辩申请、指导教师/评阅老师意见、答辩时间地点公示、答辩委员会下设各答辩小组成员分配、答辩过程记录和督察、答辩结果上报等各个环节。答辩过程一是注重答辩质量,以产品设计、工艺、控制为核心展开答辩提问,旨在全面考查学生的综合设计和应用能力。二是注重答辩过程的记录和督察,确保答辩的公开、公正、公平。最后,加强毕业设计档案管理工作。院系提出了详细的本科毕业设计存档要求,要求学生依照指定流程进行毕业设计工程图纸在答辩后的再修订、审核工作;要求学生按照模版编辑、装订论文。所有这些都是为了培养学生严谨、细致、诚信的工作作风,这也是工程技术人员最基本的工作素养。上述是我们就应用技术型大学建设背景下的机械类专业的本科毕业设计改革所做的探索,旨在培养区域经济发展所需要的应用型、技能型人才,这也是独立学院生存、发展的重中之重。
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作者简介:李雅峰(1979-),男,陕西汉中人,天津工业大学机械工程学院,讲师;郗涛(1974-),男,山西阳泉人,天津工业大学机械工程学院,副教授。(天津 300387)
基金项目:本文系天津工业大学教育教学改革立项重点项目(项目编号:06323)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0181-03
毕业设计是本科教学过程中时间最长的综合实践环节,是对本科生四年课程学习和实践的总结,是毕业生步入实际职业生涯或者接受研究生教育的教学准备。同时本科毕业设计是对高校教育培养质量的重要评价指标,对于提高学生的创新素质和应用能力,增强学生在择业竞争力等诸方面具有重要意义。
测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科的重要分支,主要学习光机电一体化的精密仪器理论、控制理论和测控仪器的设计方法,以及测控系统的设计、应用及开发能力。天津工业大学测控技术与仪器专业在国内高校中的起步较晚,与同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”博士后流动站的天津大学相比,在软硬实力方面也有不小的差距。
因此从向国家教委申报测控技术与仪器专业之始,为有创新、有特色的办好测控专业,对该专业包括毕业设计的各个教学环节进行了探索,其人才培养模式也是目前天津工业大学亟需研究的问题。
本文立足天津工业大学创新性应用型人才的培养目标,根据测控技术与仪器专业的培养模式与现状,针对当前毕业设计环节存在的问题,探索符合人才培养规律与学校现状的毕业设计模式,逐步完善毕业设计过程的各项质量管理机制,提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。
一、测控专业毕业设计存在的问题
首先是就业与考研的影响,这也是全国所有高校都存在的问题。天津工业大学的毕业设计教学环节安排在大四第二学期,而此阶段正值本科毕业生择业就业的关键期。很多用人单位要求已签约的学生提前入职或实习;另外没有签约的学生离校奔波赶场求职,把全部精力都投入到找工作之中;通过国家研究生分数线的学生,每年的三四月进入复试环节,导致这些学生在此期间无暇顾及自己的毕业设计。
其次是部分学生对毕业设计的重视程度不够,态度不认真,不少学生认为毕业设计就是走形式,不论论文优劣和答辩表现好坏都能最终通过。毕业设计进度不能按照计划进行,各环节步骤拖延,以及后期的赶工导致论文粗制滥造、抄袭现象严重。
再次是选题带有盲目性。部分学生既不了解选题的主要内容,又对自己的个人能力估计不足,仅凭毕业设计题目名称和对指导教师的喜好进行选题,结果在毕业设计过程中才发现选题和自己的专业特长以及职业方向相去甚远,从而产生倦怠和消极情绪;部分学生选择毕业设计课题时,避难就易只求完成,不向优秀毕业设计方向努力,从而影响了毕业设计的进度和质量。
最后还有个别指导教师毕业设计选题过于陈旧,实质内容多年不变,或是题目虽有变化但是内容不变。有的教师放松对学生的要求,没能达到每周见面辅导两次的要求,或安排给自己的研究生进行指导,在中期检查和答辩时给分随意,造成毕业设计质量下降。
二、对天津工业大学测控专业学生毕业设计的探索与成效
1.以竞赛和科研为基础的毕业设计
学生参加学科竞赛和科研项目可以有效的把毕业设计时间前移,并且对毕业设计题目有所准备和认识。各种学科竞赛始终贯穿于测控技术与仪器专业的综合性实践教学环节中,以赛代练的方法能培养学生的专业技术和创新能力,把毕业设计作为学科竞赛项目的一个拓展和深入,参加过学科竞赛的同学继续在教师指导下深入,使其可以延续性地完成过去感兴趣的方向。
此外毕业设计可以结合在指导教师的科研任务中。科研项目所能提供的设备、场地、经费可以有效提高他们的动手能力和科研能力,同时有利于提高毕业设计质量,另外也能调动广大学生的积极性,使其更加善于观察和解决现实存在的问题。本科生毕业设计作为教师科研项目的子课题,可以加快教师科研项目的研究进度,使教师更有时间和精力在战略上掌控和把握自己的科研项目。
通过近三年对测控专业本科毕业生的统计,省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上,参加指导教师科研项目进行助研活动的学生有23%,最终绝大多数学生的毕业设计选题与自己的竞赛项目和科研任务有关。通过近年来获得的成绩表明,以竞赛和科研为导向的培养模式,是提高毕业设计质量的有效途径。
2.大力支持校企联合指导毕业设计
毕业设计期间,许多用人单位希望学生能到单位去边做毕业设计,边进行上岗培训,而学生也愿意到单位进行毕业设计,在工作学习的同时还可以得到一些薪酬。学生到就业单位进行毕业设计可以很大程度的保证毕业生做毕业设计的时间,还可以充分利用企业的经费、仪器、场地和技术力量,完成企业需要的技术课题。对于企业而言,这些已签约准备进入到企业的学生就是未来的员工,这使得企业有强烈的育人责任感,因而从人力、物力、财力等方面给予大力支持。
校企联合毕业设计采用共同指导的方式,以企业为主、学校为辅。毕业设计题目经校企共同协商确定,校内指导教师负责过程管理,制定进度计划,监督设计过程,并负责审核毕业设计的进度状况和完成情况;企业工程技术人员则负责对学生具体设计内容进行指导,提供相关技术资料,以及学生与工作现场、设计企业单位关系的协调。
学校和企业共同指导学生完成科研与工程课题,可以增加学校教师了解企业技术发展和技术应用的机会,有利于提高教师的实际工程能力,为教师科研工作提供了许多便利。近三年来测控专业校企联合指导毕业设计的毕业生人数有逐渐增加的趋势,校内教师联系和管理在岗学生,使企业不把学生当成一个廉价劳动力来使用,控制好毕业设计的进度状况和保证质量,也是今后毕业设计管理体系中的重要课题。
3.选题突出天津工业大学纺织特色和地方产业优势
天津工业大学纺织科学与工程学科是国家重点学科,有百年办学的历史和经验,并拥有以“先进纺织复合材料”国家重点实验室为代表的一批高水平研究基地,依托纺织学科优势天津工业大学测控技术与仪器专业毕业设计选题中也要突出纺织特色,使用新的技术手段和技术路线对纺织工艺、纺织材料的检测以及纺织设备和纺织过程进行控制。不但可以利用学校重点学科的先进设备进行实验,而且将纺织专业与测控专业结合起来,尽可能满足学生的兴趣和爱好以及就业的需要,使得学生成为具有纺织和纺机知识的复合型人才。测控专业的毕业生每年在择业期也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车,每年有30%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位,从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。
此外,在本专业学生的培养过程中主动与地方优势产业对接,注重服务于地方特色产业,对扩大就业范围、提高就业率以及实现应用型人才的培养目标具有重要意义。天津工业大学所在的天津市具有风力发电产业集成优势,在各产业园区共有近百家风电设备整机和风电产业配件的制造厂商,在风电制造领域如叶片材料、增速齿轮箱、发电机以及风电控制设备等方面都具有较强实力。以风电为载体的测量与控制毕业设计选题,可以让本专业的毕业生在天津地区的就业市场上具有特色优势,特别是进入歌美飒、维斯塔斯、苏司兰等大型国际名牌风电企业的毕业生也增加了很多。测控技术与仪器专业的毕业设计选题突出了与地方优势产业相结合的特点,积极联系相关企业的技术研究中心,有针对性地解决实际问题,提高了就业竞争力。通过对近3年测控专业毕业生进行分析,发现有73.3%的毕业生选择留津就业,其中有48.6%的毕业生进入纺织、风电等地方优势特色行业中进行就业。
4.完善毕业设计质量监控与保障体系
首先,在毕业设计选题阶段要坚持模式创新,毕业设计内容要有一定的深度和广度,要注意与专业知识结构的联系;要体现本专业新工艺、新技术的研究方向,体现专业特点和学校地区优势特色,体现实际意义与经济效益。首先系主任先对毕业设计题目进行考察把关,然后测控系的指导教师开教研会讨论各个题目的工作量、层次和深度等,集思广益保证每个设计选题的内容和方向,最后在毕业设计选题阶段,指导教师需要向学生公开设计任务书,并且实行指导教师和学生双向选择,这样既避免了学生选题过于集中,又能防止学生盲目选题。
其次,天津工业大学制定了完整的毕业设计工作管理规范,对毕业设计的选题、开题、中期检查、评阅、答辩等一系列环节进行审核。在2013年的毕业设计中,天津工业大学教务处首次启用了网上毕业设计信息管理系统,能行之有效地提高毕业设计效率,并成为监控毕业设计质量的良好平台。该系统使学生和教师都能在程序框架中明确自己的职责,能够使师生之间互相评价与互相监督,同时教务管理人员也可以随时登陆信息系统检查毕业设计进度,并对完成情况进行考核。
最后,毕业设计答辩是检验毕业设计质量的重要阶段。毕业设计答辩以毕业设计过程中的工作态度、毕业设计方案设计、结论与论据、外文翻译质量以及答辩思路条理和问题回答等六大项作为答辩成绩依据。近三年来测控专业毕业答辩如果有校企联合毕业设计的毕业生,则必须邀请企业技术人员作为答辩小组的成员,以保证答辩中技术性问题环节。答辩采用末尾淘汰制,每个答辩小组排名最后的两位学生需要进行集中式二次答辩,二次答辩小组成员均由各组组长再要求一位督导组成,以严格把握毕业设计的质量。同时,为给低年级学生提前进行毕业设计的启蒙,答辩环节提倡并组织测控专业低年级学生进行观摩,以提前培养学生认真对待毕业设计的态度。
5.加大教师交流、学生奖励和抽查评优
首先,毕业设计指导教师互相交流和学习可以增加毕业设计工作经验,调整思路和工作方法,提高工作质量和效率。比如测控专业的教师和信息学院、自动化学院相近专业的教师进行交流,与其共享技术资料和开放实验室等。对于纺织、纺机等的测试与控制毕业设计选题,可以邀请纺织工程学科的教师进行团队式毕业设计指导,这样更利于指导教师和毕业生成长,保证毕业设计质量。
其次,天津工业大学加大了对获得优秀毕业设计学生的奖励,提供科研基金鼓励学生投稿、申请专利、软件著作权等。天津工业大学将学生毕业设计与毕业评优和就业挂钩,作为综合素质考核的条件之一,对测评结果优良的学生优先向用人单位推荐。近几年来测控系每年都安排优秀毕业设计的学生作讲座,和低年级的学生交流,使低年级学生对毕业设计有初步的认识。从而促使学生平时就注重综合素质的提高,激发其个人潜能,有利于提高专业人才培养质量。
此外天津工业大学也辅助以抽样评估工作对本科生毕业设计进行质量监控,特别是对抽查的本科生毕业论文进行,以减少和杜绝论文的抄袭。由于校级教务部门质量监控的范围有限,只能抽查全体毕业生中的很小的一部分,因此毕业设计质量保证体系要从根本上依托二级学院和教研室,特别是指导教师的力量。另外,鼓励指导教师和学生参加各级毕业设计评优比赛,在各级评比中找出差距和不足,进一步提高毕业设计质量。从2012年开始测控专业所有毕业生的论文都要经过论文抄袭自查环节,此举也使整个毕业设计管理工作更加严格,毕业生撰写毕业设计时更加认真和具有创新性。
三、总结
高等院校的职能经历了由培养技术人才兼顾科学研究,再扩展到对接产业服务社会的过程。而毕业设计是高等教育中的一项理论密切联系实践的综合环节,是毕业生理论水平、创新思维、自学能力等素质的全面展示。经过近八年的教学探索和实践,天津工业大学测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制特色,侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养。作为高等学校教学计划中最后的综合性教学环节的毕业设计,初步取得了一定的成效和经验,并且得到了较好的社会评价和用人单位的认可,但随着社会经济的发展、科技水平的提高以及教学改革的深化,测控技术与仪器专业的毕业设计模式仍需不断改进。
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近年来,各高职院校招生规模迅速扩大,培养要求和培养模式也发生了较大的变化,很多学校实施了工学结合、顶岗实习的教学模式。然而,作为专业教学最后一个环节的毕业设计并没有受到足够的关注,大部分学校基本采用传统的设计模式,有的学校根据教学现实稍作调整。毕业顶岗实习对毕业设计影响很大,总体上看,目前高职院校的毕业设计多数流于形式,质量严重滑坡,现状堪忧。高职毕业设计必须进行合理的调整和必要的改革以适应新形势下高职教育的培养规模和培养模式。
高职院校毕业设计存在的问题
目前,大部分高职院校仍然沿用传统毕业设计模式,与当前高职教育的培养要求和教学现实相背离、相矛盾,具体表现为:
不符合当前高职教育的培养目标 高职教育毕业设计一直以来沿用本科院校毕业设计的模式,这种模式的毕业设计可以提高学生的专业知识运用能力,使学生获得一次综合性的专业训练。但是本科院校的毕业设计偏重对理论知识的研究和设计能力的训练,而高职教育的培养目标是培养社会需要的高素质、高技能人才,注重职业素质和职业技能的培养。目前,高职毕业设计选题仍局限于设计的题目,形式僵化,难度偏高,没有体现高职教育的培养目标。很多学生由于不具备学校要求的设计能力而抄袭别人的毕业设计,蒙混过关。
不适合当前高职教育的培养模式 为了更好地培养学生的职业素质和职业技能,缩短毕业生与岗位的距离,大部分高职院校在最后一学期都安排了整学期的顶岗实习。同时,学生在企业实习期间要完成毕业设计,即边实习边设计。很多学校在学生选题方面采取双向选择的办法,即学生可以根据实习时所从事的工作内容与指导教师商定设计题目。这种做法的初衷是好的,可以使学生的毕业设计更加贴近工作实际,学以致用,培养学生的知识运用能力。但实际情况却不尽如人意。在企业实习的高职学生,很多从事产品检验包装、机床操作维护等与工程设计关系不大的工种,很难找到技术含量高的设计课题;同时,企业的条件很难满足学生做毕业设计的要求,企业基本按员工要求学生,学生业余时间较少,且办公条件比较简陋,无处查阅资料。
不适应当前高职教育的教学规模 目前高职院校的招生规模不断扩大,师生比例失衡,教师在完成教学任务的同时,还要完成学生管理、科研、社会服务等其他工作。一个教师常常要指导十几个甚至二十几个毕业生,教师指导毕业设计的精力明显不足;加之很多学校从学生的就业考虑,顶岗实习单位往往是学生自己联系的准就业单位,实习学生分布比较分散。在此形势下,高职毕业设计指导很难到位,导致毕业设计的质量普遍下降。
对高职教育毕业
设计改革的思考与建议
高等职业教育在经历了近二十年的快速发展,教育理念和培养模式都发生了较大的变化,毕业设计作为专业教学的重要环节改革势在必行。高职院校毕业设计改革重点应该是毕业设计模式的改革,即从选题、指导到管理考核等方面进行改革,依照高职教育的培养要求,体现出学生职业技能的综合训练和职业素质和全面培养。近两年,笔者作为机械类专业教师,一直开展毕业设计改革的研究与探索。下面结合高职机械类专业学生的毕业设计谈谈自己对毕业设计改革的一些看法。
强化课程设计,淡化毕业设计 高职教育隶属于高等教育,虽然比较强调职业能力的培养,但不同于中等职业教育,高职机械类毕业生还需要具备一定的结构设计能力和较强的工艺设计能力。很多高职院校也在降低毕业设计选题的难度,基本与课程设计难度相当。高职院校可以在平时的教学中强化课程设计,使得学生在毕业顶岗实习之前就具备了基本的设计能力,这样的培养更扎实,更具实效。机械类专业可以在《机械设计基础》课程后设置课程设计,开展减速器等典型部件的综合设计;在《机械制造技术》课程后设置课程设计,开展万向节滑动叉等典型零件加工工艺规程和工艺装置的综合设计;在《液压传动》课程中开展液压压力机等典型设备液压系统图的识读与设计;在《模具设计与制造》课程中设置课程设计,开展晾衣架等日用品模具的设计与制造训练;在《数控加工工艺与编程》课程后设置综合实训,开展复杂轴类、复杂型腔类零件数控加工工艺设计与编程的训练等。在这些专业核心课程之后设置综合设计实训,基本可以实现对学生基本设计能力的训练和基本知识运用能力的培养。可以通过案例教学和项目化教学等方式,将学生基本设计能力的培养贯穿于整个课程教学的始终,从而减轻学生毕业设计的压力。
改革毕业设计选题形式,使人才培养与社会需求相一致 高职毕业设计的目的不应该仅是提高学生专业知识的综合运用能力,还应该体现职业素质和职业技能的综合训练。要实现这一目的,应允许毕业设计选题的多样化,鼓励学生结合实习岗位选择设计、加工、维护等与专业相关的技术课题。在设计室实习的学生可以开展产品开发的设计课题;在加工岗位实习的学生可以开展复杂零件加工的制造课题;也允许学生结合实习岗位撰写技术报告,比如,有的学生在实习时配合工程技术人员进行某一生产线的安装与调试,那他就可以这一技术工作为选题写一份技术报告。技术报告既是学生对其岗位某一项技术工作的总结,也可以通过书写报告加深认识和继续升华,对其职业素质培养有很大帮助。不管是产品开发的设计课题,还是零件加工的制造课题,都要鼓励学生做出实物成果,通过学生自己独立加工零件,体现对学生机床操作技能、零件加工技能、产品检测检验技能等职业技能的综合训练。浙江省、福建省、天津市的很多高职院校机械类专业非常注重毕业设计成果实物化,并在就业应聘时进行展示,很大程度上提高了毕业生就业的成功率。
实施双导师制,使毕业设计指导落到实处 毕业设计指导是一种个性化较强的工作,每个学生的题目几乎都不相同。目前,高职院校普遍存在师资短缺的问题,一个教师指导十几个甚至二十几个学生的毕业设计,效果可想而知。既然学生可以在顶岗实习期间结合实习岗位完成毕业设计,与学生在一起的师傅、技术员多数实战经验丰富,应该可以承担校外指导教师的职责。校内指导教师把关设计内容和技术标准,校外指导教师承担岗位技术问题的咨询,并共同承担实习设计的管理及考核。校外指导教师参照校内指导教师享受一定的劳动薪酬。校外指导教师的参与不仅能很好地解决学校师资不足的问题,同时也是学校难得的教师资源,他们不仅实战经验丰富,而且与学生朝夕相处便于指导。当然,在实际操作中,也出现了企业技术人员因工作繁忙、缺少责任心等原因疏于指导和管理的现象,这需要学校加强与企业沟通、协调,制定相关的制度,明确校内外指导教师的职责、义务和报酬;同时,开展与企业的多方面合作,获得企业的支持与配合。
改革毕业设计考核,突出成果实物化 毕业设计考核,应该由校内外指导教师及行业、企业专家共同组成的答辩小组完成。做结构设计、工艺设计等课题的学生,不仅要求他画出设计图纸、撰写必要的设计说明,还应要求他独立加工出实物,这样才有资格评优、评良。这种课题除进行答辩考核以外,还要对学生毕业设计实物成果进行测试和评价。对于撰写技术报告的学生可以采取面试的形式,根据报告内容和实习岗位回答相关的职业基本知识和岗位技术问题。对于同一企业或同样岗位的,指导教师可以设计若干与企业具体岗位相关的技术问题,让学生抽选回答。
校外实训基地建设要便于毕业设计开展 如果学生顶岗实习过于分散,势必给指导带来很大困难,双导师制也很难实施,毕业设计质量很难保证。如果选择若干深度融合规范的企业作为毕业实习基地,毕业生相对集中,容易实施双导师制,保证毕业设计指导的质量,便于毕业设计管理与考核。高职院校与企业要加强职业培训、合作办学、技术服务、科学研究等方面的合作,将学生毕业设计与企业的生产、科研等工作有机地结合起来,使高职教育的毕业设计真正体现与生产实践相结合,提高学生的职业适应能力和就业竞争能力。
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