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第二章总体方案的设计
2.1设计任务本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制,纵向(Z向)脉冲当量为0.01mm/脉冲,横向(X向)脉冲当量为0.005mm/脉冲,驱动元件采用步进电机,传动系统采用滚珠丝杠副,刀架采用自动转位刀架。2.2总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造,在确定总体设计方案时,应考虑在满足设计要求的前提下,对机床的改动应尽可能少,以降低成本。(1)数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续控制系统。由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件,所以本微机数控系统采用两轴联动连续控制系统。(2)伺服进给系统的改造设计数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。所以,本设计决定采用开环控制系统。(3)数控系统的硬件电路设计任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础,性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。有了硬件,软件才能有效地运行。在设计的数控装置中,CPU的选择是关键,选择CPU应考虑以下要素:1.时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关;2.可扩展存储器的容量与数控功能的强弱相关;3.I/O口扩展的能力与对外设控制的能力相关。除此之外,还应根据数控系统的应用场合、控制对象以及各种性能、参数要求等,综合起来考虑以确定CPU。在我国,普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机,主要是因为它们的配套芯片便宜,普及性、通用性强,制造和维修方便,完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计中是以MCS-51系列单片机,51系列相对48系列指令更丰富,相对96系列价格更便宜,51系列中,是无ROM的8051,8751是用EPROM代替ROM的8051。目前,工控机中应用最多的是8031单片机。本设计以8031芯片为核心,增加存储器扩展电路、接口和面板操作开关组成的控制系统。2.3总体方案的确定经总体设计方案的论证后,确定的CA6140车床经济型数控改造示意图如图所示。CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能,即手动变速。车床的纵向(Z轴)和横向(X轴)进给运动采用步进电机驱动。由8031单片机组成微机作为数控装置的核心,由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动,经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动,从而实现车床的纵向、横向进给运动。刀架改成由微机控制的经电机驱动的自动控制的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能,必须安装主轴脉冲发生器,为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转,发出两路信号:每转发出的脉冲个数和一个同步信号,经隔离电路以及I/O接口送给微机。如图2-1所示:
第三章微机数控系统硬件电路设计
3.1微机数控系统硬件电路总体方案设计本系统选用8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片2764EPROM,作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址,采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展,分别接键盘的输入、输出显示,8255接步进电机的环形分配器,分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外,还要考虑机床与单片机之间的光电隔离,功率放大电路等。8031芯片内部结构图各引脚功能简要介绍如下:⒈源引脚VSS:电源接地端。VCC:+5V电源端。⒉输入/输出(I/O)口线8031单片机有P0、P1、P2、P34个端口,每个端口8根I/O线。当系统扩展外部存储器时,P0口用来输出低8位并行数据,P2口用来输出高8位地址,P3口除可作为一个8位准双向并行口外,还具有第二功能,各引脚第二功能定义如下:P3.0RXD:串行数据输入端。P3.1TXD:串行数据输出端P3.2INT0:外部中断0请求信号输入端。P3.3INT1:外部中断1请求信号输入端。P3.4T0:定时器/计数器0外部输入端P3.5T1:定时器/计数器1外部输入端P3.6WR:外部数据存储器写选通。P3.7RD:外部数据存储器读选通。在进行第二功能操作前,对第二功能的输出锁存器必须由程序置1。⒊信号控制线RST/VPD:RST为复位信号线输入引脚,在时钟电路工作以后,该引脚上出现两个机器周期以上的高电平,完成一次复位操作。8031单片机采用两种复位方式:一种是加电自动复位,另一种为开关复位。ALE/PROG:ALE是地址锁存允许信号。它的作用是把CPU从P0口分时送出的低8位地址锁存在一个外加的锁存器中。外部程序存储器读选通信号。当其为低电平时有效。
VPP:当EA为高电平且PC值小于0FFFH时CPU执行内部程序存储器中的程序。当EA为低电平时,CPU仅执行外部程序存储器中的程序。XTAL1:震荡器的反相放大器输入,使用外部震荡器时必须接地;XTAL2:震荡器的反相放大器输出,使用外部震荡器时,接收震荡信号;(2)片外三总线结构单片机在实际应用中,常常要扩展外部存储器、I/O口等。单片机的引脚,除了电源、复位、时钟输入以及用户I/O口外,其余的引脚都是为了实现系统扩展而设置的,这些引脚构成了三总线形式:⒈地址总线AB地址总线宽度为16位。因此,外部存储器直接寻址范围为64KB。由P0口经地址锁存器提供16位地址总线的低8位地址(A7~A0),P2口直接提供高8位地址(A15~A8)。⒉数据总线DB数据总线宽度为8位,由P0口提供。⒊控制总线CB控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。其引脚图如图3-3所示:3.1.28255A可编程并行I/O口扩展芯片8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接,它具有三个8位的并行I/O口,具有三种工作方式,通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与设备之间的信息交换。8255A的结构及引脚功能:1、8255A的结构8255A的内部结构如图3-4所示。其中包括三个8位并行数据I/O端口,二个工作方式控制电路,一个读/写控制逻辑电路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下:(1)三个8位并行I/O端口A、B、CA口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。可编程为8位输入、或8位输出、或8位双向寄存器。B口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位输入或输出寄存器,但不能双向输入/输出。C口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器,C口可分作两个4位口,用于输入或输出,也可作为A口和B口选通方式工作时的状态控制信号。(2)工作方式控制电路A、B两组控制电路把三个端口分成A、B两组,A组控制A口各位和C口高四位,B组控制B口各位和C口低四位。两组控制电路各有一个控制命令寄存器,用来接收由CPU写入的控制字,以决定两组端口的工作方式。也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或置“1”。(3)读/写控制逻辑电路它接收来自CPU的地址信号及一些控制信号,控制各个口的工作状态。(4)数据总线缓冲器它是一个三态双向缓冲器,用于和系统的数据总线直接相连,以实现CPU和8255A之间信息的传送。
摘要:针对现有常规CA6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计,提高加工精度和扩大机床使用范围,并提高生产率。本论文说明了普通车床的数90控化改造的设计过程,较详尽地介绍了CA6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理,由I/O接口输出步进脉冲,经一级齿轮传动减速后,带动滚动丝杠转动,从而实现纵向、横向的进给运动。
关键词:数控机床,单片机数控系统,改装设计
参考文献:
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[3]李圣怡等,Windows环境下软硬件接口设计
.长沙:国防科技大学出版社,2001
毕业设计教学是一个复杂的过程,主要用于考察学生的设计水平和综合素养。艺术设计专业毕业设计的教学质量容易受到很多因素的影响,这是近年来该专业毕业设计教学整体效果不理想的原因。具体来说,教学质量滑坡的原因可以归结为以下几点:
1.监管机制不科学,教学方式有待创新
虽然各艺术院校都出台了针对毕业设计课程的管理规章制度,但很多院校对于这些规章制度的执行和监管并不严格。具体来说,最主要的问题在于,毕业设计涉及的各环节的检查制度并不完善,导致管理制度无法发挥实际效用,不但答辩如同走过场,相关教师也对不达标的毕业设计也存有姑息迁就的态度,严重影响了教学质量。此外,很多院校的艺术设计毕业设计教学依然采用传统方式,使得学生的毕业设计间大同不异、缺少新意,难以跟上社会的发展步伐。
2.毕业设计教学与实践环节联系不紧密
艺术设计专业对实践的要求非常高,以操作性强著称。这就是说,学生的毕业设计不能只有优质的创意,一些项目还需要具备实际的可行性。但现实情况是,就每年各院校艺术设计专业学生的毕业作品而言,真正能够能投入实践的并不多见。具体来说,毕业设计教学与实践的脱节不但在体现在毕业设计的选题上,同时也可以从设计过程中体会到。学生常常在毕业设计初始时对选题存有很多想法,但最终却很难真正找到适用的课题。亦或者,学生的选题质量相对突出,却超出了自己完成课题的实际能力。当然,还有一些学生对毕业设计持有的态度不够严谨,资料收集不力,考察、调研不当,导致毕业设计主旨不明、内容空泛。
3.学生自身对毕业设计教学重视程度不够
毕业设计课程一般在大四下学期开展,这一时期的很多学生都处临就业、考研状态中,缺少全力以赴处理毕业设计的精力。大多数人仍然将主要的时间用于他们所认为的更重要的考研、找工作上。故有些学生在处理毕业设计作品不够投入,出现怠慢情绪,先是设计进度跟不上,最后敷衍了事,严重影响了毕业设计的质量。此外,在过去的几年里,国内大学生数量急剧增加,学生的知识水平和综合素质严重滑坡,间接影响了艺术设计专业毕业作品的总体质量。
4.师资力量有待提升
高等院校扩招不但直接导致艺术设计专业学生综合素质的下降,还引发了很多其它问题,比如最重要的,教师数量的紧缺。在师资力量不足的情况下,很多院校的老师必须一人指导十数个学生,同时还要负责日常的教学与科学,必然会力不从心。此外,当下很多高校的教师队伍趋于年轻化,部分艺术设计专业的教师甚至是博士、硕士刚毕业,缺少指导毕业设计的教学经验,对学生的选题或指导过程要求过高,超出了学生的实际能力范围,也在一定程度上影响了毕业设计的进程。
二、艺术设计专业毕业设计教学改革实施的方法途径
艺术设计专业的毕业设计教学确实存在很多问题,有必要展开教学改革以寻找更加适用的教学方法。对此,各院校应结合艺术设计的专业特点和自身的办学实践,对课程教学改革采取针对性措施:
1.强化对毕业设计教学的管理与监督
毕业设计教学的规章制度需要得力的监管才能够真正发挥效用,各院校应建立学校、院系、教研室的分层监督机制,对艺术设计专业的毕业设计进行定期与不定期抽检,同时将抽检的结果详细记录并保存起来。定期检查可分为三个步骤,即初期、中期及后期检查。其中,初期检查主要用于毕业设计选题阶段,用来审核课题申请和开题报告的可操作性;中期检查多采用院系抽查的方式,主要在毕业设计过程中进行,用以监督选题的完成进度;后期检查则在毕业设计作品完成以后,主要用于把关毕业设计的考核过程,对毕业设计质量、答辩及评分情况展开监督。不定期检查多由院系组织进行,一般是对毕业设计进行抽检,抽检内容包括指导老师的工作记录、学生的考勤等等,用调节和规范毕业设计教学的整体过程。
2.完善课程教学体系,发展师资力量
艺术设计专业的毕业设计教学一般采用单纯的导师制,一个指导老师负责约10个学生,导师则多由中、高级职称的专业教师担任。从导师的角度来看,受日常工作的限制,他们有限的时间和精力往往难以真正应对毕业设计指导。对此,笔者建议对艺术设计专业的毕业设计教学采用导师工作室制教学方式。导师工作室制教学有利于师资力量的整合重组,能够有效弥补传统教学的不足并提升专业教学的水平,推进教育朝个性化、精英化发展。从国内艺术设计专业已有的导师工作室制教学来看,其教学效果是显而易见的。通过该方式培养的学生通常都具备较强的设计能力和综合水平。具体来说,导师工作室应由以副教授及以上职称的教师充当带头人,再由5个左右的优秀的讲师、助教和硕博士生充当主要成分。导师工作师制采用师生双向选择的方式,各工作室结合自身实际制定研究方向和教学计划,并在合适的时候公布近期研究成果。这种工作制度既强调学生的自身努力,也有利于导师忧患意识的发展。工作室成立后,导师结合专业方向和教学实来制定选题,学生们则根据自己的专长选定课题。在不同导师的指导下,学生的综合知识能力将得到极大的发展,导师的指导水平也会充分发挥效用。需要注意的是,在指导过程中,要有意识地加强导师与学生间的沟通互动,以满足学生的个性化发展需求。
中图分类号:G424 文献标识码:A
Vocational CNC Technology Professional Graduate Design Reform
PAN Dong
(Shaanxi Institute of Technology, Xi'an, Shaanxi 710300)
Abstract Vocational education aims to cultivate high-skilled applied talents, in the whole process of training, professional and comprehensive training is particularly important; this article carried out bold reforms on CNC technology for vocational graduate design implementation process, take the original traditional text bold reforms to the typical structure of processing and assembly, through professional comprehensive training to improve students' ability to shorten vocational NC graduates distance between enterprises. The paper proposed features for professional conduct vocational graduate design reform, has important significance in cultivating qualified graduates of vocational CNC technology.
Key words higher vocational; CNC technology; graduate design; reform
高职教育是高等教育的重要组成部分,而它又不同于本科教育,高职教育以适应社会需求为目标、以培养技术应用能力为主线;高职毕业生应具有一定的理论知识基础,较强的技术应用能力,较高的职业能力和职业素养。
最近几年数控技术专业一直是国家技能型紧缺人才培养专业,高端技能型数控人才的培养是高职教育一直研究的重要课题。高职数控技术专业人才的培养,主要经过三个过程:基础学习阶段、专业技能学习阶段、专业综合能力培养阶段。在专业综合能力培养阶段,毕业设计又是检验专业学习情况,锻炼专业综合能力的最有效途径之一。
1 高职数控技术专业毕业设计现状
目前高职数控学生毕业设计依然主要停留在文本设计,对典型零件进行数控加工工艺规程设计,工装的选择设计,数控加工程序的编制。而这些内容主要从理论角度出发,无法真正地实现专业综合训练,贴近实际生产的目的。
2 改革立意
针对这一现状,结合高职数控技术专业培养目标——真正使高职学校与企业的零距离对接,专业综合训练设计的合理与否,是实现专业理论知识与实践相对接的最有效途径。从这个角度出发,我院在数控技术专业毕业设计环节提出过多种思路,如:采用一人一题进行毕业设计,抓过程、重答辩、严审设计资料;让毕业生在顶岗实习过程中,结合企业实际选题,由企业学校双导师进行毕业设计指导;通过理论设计然后通过数控加工仿真软件进行设计的验证,并进行分析,然后进行答辩。多种毕业设计思路通过实践,总存在诸多条件限制,而终未取得良好的效果。
在改革的道路上我们通过多次探索,最终确定了一种通过机械结构设计编程加工毕业设计论文答辩,全过程的专业综合训练模式。这种训练模式,第一阶段是有指导老师提前选择适合数控技术专业进行综合训练的毕业设计机构,然后对所带学生根据学习情况分组确定完成的零件;第二阶段学生根据自己所要完成的任务进行零件造型设计,编程加工,待全组成员完成零件加工进行机械结构的组装;第三个阶段,学生进行所设计部分零件的数控加工毕业设计论文;第四个阶段进行毕业答辩。
3 实施
我院在2010级数控技术专业毕业设计执行时采用上述模式,进行了数控技术专业毕业设计教学改革试点。试点选取30名数控技术专业毕业生进行,分为4组,根据学生综合能力高低每组题目各有差异。
第一阶段,指导老师根据学生情况选题。在试点阶段,为了保质保量完成教改全过程,除风力推料机构为我院参加全省机械设计创新大赛机构难度较大外,其他的如装卸器,槽轮机构,大力神杯相对难度都较小。风力推料机构由15人分别完成叶轮加工,凸轮轴加工,齿轮加工,偏心轮加工,底板、推杆、料筒等部分加工,其余3项目共有15人完成。
第二阶段,毕业设计学生根据设计任务进行造型、编程、加工、装配。本阶段,由指导老师指导学生完成料单上报,所需工装清单;院部进行材料的准备,并由数控实训中心提供相应的工装,机床;在不影响正常教学的前提下,毕业设计机构的加工我们主要安排在课余时间进行,如晚自习、周末。学生进行零件工艺设计、数据计算、造型、数控编程、数控加工;在整个加工过程中,老师指导学生选用合适的刀具、夹具、量具、切削用量保证零件的加工精度。最终各小组成员完成零部件加工后,进行装配。标准件:如轴承、螺钉、螺母、垫片由项目组统一购买;在装配过程中,出现问题,老师指导学生进行修正,直至完成机构装配达到预定目标。
图1 数控专业毕业设计实施流程图
第三阶段,毕业设计资料整理完善。各小组成员根据自己完成的指定零件进行毕业设计资料整理,主要内容有零件图绘制,零件结构分析,工艺规程设计,各工序工装的选择,各工序切削用量的选择,数控加工程序的编制,毕业设计总结几个部分。本阶段不仅仅要对零件进行工艺设计,更重要的是提高工艺规程资料的填写、毕业设计文本资料的规范,通过本阶段的总结,真正实现毕业设计内涵的升华,使理论与实践相结合,为走上工作岗位做好铺垫。
第四阶段,进行毕业设计答辩。在答辩过程中我们一改以往提问基础理论知识的模式,重点让学生陈述自己在机构加工过程中出现的问题,以及问题的解决方案,真正通过毕业设计让学生学会自己动脑、动手解决实际问题。图1为数控技术专业毕业设计教学改革实施流程图。
4 毕业设计教改效果
中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1007-0125(2014)01-0099-02
毕业设计是艺术设计教学的重要实践环节,同时是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计教学效果会对学生产生重要的影响,在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,也是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。同时,毕业设计的质量也是衡量教学水平、学生毕业和学位资格认证的重要依据。艺术设计专业的毕业设计尤为重要,主要通过毕业设计教学,使学生综合以往学过的艺术设计的基本概念、基本理论、基本技法的相关知识,并使之系统化,综合运用以往所学的各专业知识及相关知识,提高学生解决实际创意、策划、设计、制作、实践问题的能力;进一步提高学生的设计观念、设计创意、设计思维、设计表现、设计制作和创新能力。
艺术设计专业毕业设计教学改革与实践的创新性研究侧重高校艺术设计专业毕业设计课程教学的探讨,提出具体的课程训练与实践的改革措施,以艺术设计毕业设计教学改革与实践为核心,以课程教学观念、方法为突破口,以系列课程应用训练为基础,以实践与创新教学体系创建为重点,充分发挥教学基层和教师的积极性,积极推进毕业设计教学改革与实践研究和运用,推动毕业设计教学研究的深化。
一、艺术设计专业毕业设计教学的现状分析
艺术设计专业毕业设计教学已形成了相对成熟的程序,一般在人才培养方案中将毕业设计安排在毕业前的学期(专科第六学期、本科第八学期),课时一般安排8-12周,在具体教学中一般有毕业设计选题、毕业设计实施、毕业设计初稿、完成稿设计制作、毕业设计展览、毕业设计评析等环节。教育部就毕业设计工作专门发出通知要求各省级教育行政部门(主管部门)和各类普通高等学校都要充分认识毕业设计工作的必要性和重要性,制定切实有效措施,认真处理好与就业工作等的关系,从时间安排、组织实施等方面切实加强和改进毕业设计(论文)环节的管理,决不能降低要求,更不能放任自流。但是,考察当下的毕业设计,实际上存在着一系列问题,现将在考察、调研中发现的艺术设计专业毕业设计教学中存在的问题归纳如下:
(一)毕业设计选题针对性、应用性不强
在毕业设计开始最重要的选题环节,有些高校就缺乏严格、科学和规范的标准,形式主义严重,选题环节只是一味的填表、上报,未经过论证审查,选题的应用性、针对性不强,与专业、市场、就业等脱节。有些指导老师在没有充分论证的基础上草率制定选题供学生选择,有些学生直接不经过指导老师审核而自主假设命题,还有些学生拿以前的课堂作业充当毕业设计,有些以毕业实习中不成熟的设计作品充当毕业设计,以上这种选题方式无疑背离了毕业设计的初衷,导致毕业设计流于形式、放任自流,毕业设计的质量无法保证,毕业设计的重要作用和意义无法发挥。
(二)毕业设计指导教师师资缺乏
由于近年来学校大规模的扩招,导致师生比严重失衡,有些老师甚至一人指20-30名学生的毕业设计,出现指导时间不足的现象,还有一些高校委派刚毕业的、没有任何毕业设计指导经验的助教担任指导教师,缺乏相关科研能力和指导水平,综上原因最终造成毕业设计质量下滑、学生应付、教师评价缩水等现象。
(三)片面强调结果,导致教师的毕业设计教学指导流于形式
大学的最后学期是毕业生实习择业的关键时期。面对严峻的就业压力,学生把大部分精力放在择业上,忽视毕业设计,出现毕业设计流于形式的情况,学生放任自流,处于无管理状态(俗称放羊),严重影响了学校声誉、教学质量和毕业设计质量。
(四)毕业设计教学实践缺少理论指导
毕业设计教学实践只是依靠以往的教学经验,缺少理论指导,带有很大的盲目性。在现代艺术设计领域中,当前对于毕业设计过程的理论研究非常有限,在已出版的许多教材中,虽然论述了毕业设计中的一些概念和作品设计过程的各个阶段,但是没有从教学体系、教学模式、保障体系、运行机制和评价机制等角度论述毕业设计的过程;还有一些出版物停留在毕业设计作品本身的展示、分析,缺少对毕业设计教学过程与结果的深入探讨,没有涉及教学理论在艺术设计学科的具体应用,指导意义不够,毕业设计教学急需科学理论的指导。
二、艺术设计专业毕业设计教学改革与实践方法、策略研究
(一)优化选题针对性、科学性,加强选题应用性
毕业设计的选题是毕业设计的首要环节,选题直接关系到毕业设计其他程序的质量,为此笔者认为艺术设计专业毕业设计选题应该从以下几个方面考虑:选题可以结合指导老师的科研项目,也可以是来自于产学研的课题,也可以是学生自主提出的选题,但是无论那种选题都要由指导老师批准,制定严密的选题审题制度并严格遵守,保证其创新性、针对性和实践应用性,避免与专业、市场、就业等脱节,发挥毕业设计的重要作用和意义。
(二)加快教师知识更新,提高教师创新精神和实践能力
艺术设计专业是一门专业性很强的边缘性学科,对教师和学生有较高的要求,能够胜任艺术设计专业毕业设计指导工作的教师,知识结构上一定要全面、综合才能符合专业指导要求,专业教育的课程体系与知识结构的内在联系要全面掌握,要注重吸收不同学科背景的专业优势、观点,做到学科交叉、优势互补。同时重视以科研促进教学、利用联合渠道争取高档次科研课题、提高教师科研水平、教学水平及教学方法的创新。在毕业设计指导教师配备时严格把关,一般要求具有讲师职称,助教担任毕业设计指导教师必须经过高职称教师的指导实习及传帮带,由教研室审核合格后才可担任,由此保证毕业设计指导教师的质量。
(三)教学方案的总体设计实行弹性调整
全日制专科学制为三年的专业,毕业设计安排在第五学期,全日制本科学制为四年的专业,毕业设计课程安排在第七学期,毕业设计要求5个学分。由此避免毕业生实习择业对毕业设计的影响,确保毕业设计的质量。
(四)促进毕业设计与企业联合,推进学生创新能力提高
艺术设计专业毕业设计如果能够和公司、企业等机构的重大设计项目联合,让公司、企业等机构的项目变为学生的毕业设计选题,再加上有相关经费的支持,让学生参与企业的设计项目,便于学生进行调研实习,提高学生创作的兴趣,推进学生创新能力的提高,在确保毕业设计质量的同时又为学生实习和适应社会奠定了基础,提高了毕业设计的质量。
(五)毕业设计评价体系、管理制度的建立是毕业设计质量提高的重要保证
毕业设计的最终成绩由指导教师、评阅小组和答辩小组评分三部分组成,评价体系包括开题报告、方案构思、设计图纸、毕业设计心得、答辩五个部分,每个部分均有具体的评分细则。这种毕业设计评价体系既保证了学生毕业设计成绩的公平性,又兼顾了毕业设计的整个过程,确保了毕业设计的质量。同时毕业设计的整个教学过程有严格的管理制度和规范性文件,包括毕业设计动员大会、《毕业须知》、《毕业设计教学大纲》、《毕业设计实验教学大纲》、《广告设计与制作专业毕业设计任务书》、《毕业设计指导书》、《毕业设计心得》、《毕业设计指导记录手册》、《专业学生毕业设计、实习名单分配》、《毕业设计指导记录》等,同时通过建立制度和奖惩机制,明确指导教师的职责,从严治教,增强责任意识,确保毕业设计的质量。
(六)专业课程设置的科学性、系统性、实效性和延展性是毕业设计质量保证的基础
艺术设计专业课程设置不仅要搭建学科基本的设计理论、理念、概念、激发观念的构架,还要构建合理的设计知识体系,形成艺术设计创新型综合素质全面开发和培养的课程体系。课程设置中的系统性重点强调科学理论与专业技能的有机结合,建立课程结构、知识结构和教学结构的系统构架,明确本专业的方向、范畴、途径和方法。如果没有合理的课程设置,没有科学论证的人才培养方案、没有前期扎实的基本功,毕业设计犹如空中楼阁,毕业设计的质量、教学改革、创新就是空谈。
(七)实施研究性教学,强化实践教学,创新实验教学方法和手段是毕业设计质量提高的保证
艺术设计专业毕业设计研究性教学是将研究实践融入教学过程的教学方式,它有利于激发学生的专业潜能、培养学生的专业兴趣,增强学生研究和创新的能力。指导教师要善于把经过自己探索研究得到的专业成果、经验和感受及其设计研究的思路、创意方案、科研成果等有机融入艺术设计专业毕业设计教学以及日常专业基础课、专业课等课程中,促进学生设计观念、设计创意、设计思维、设计表现、设计制作和创新能力的提高。
(八)毕业设计与设计大赛联合是毕业设计质量提高的关键
艺术设计专业毕业设计如果能够和国内外组织的相关设计大赛相结合,让毕业设计做到有的放矢,提高其针对实效,和相关的假设设计选题相比强化了学科的理论知识和实践教学的互动环节,激发并提高学生在毕业设计创作中的主观能动性,也可以提高毕业设计的质量。
(九)教学方法的创新是推进毕业设计教学改革与实践的重要途径
艺术设计专业毕业设计教学方法应灵活、个性、多变,要针对学生的个性差异、选题特点、专业优势等方面进行指导,鼓励标新立异,倡导个性发展,在艺术设计专业毕业设计教学指导中可创新运用讨论式教学法、实验教学法、“跳跃式” 教学法、案例教学法、设疑点教学法等教学法。
艺术设计专业毕业设计教学改革与实践研究对提高艺术设计院校毕业设计教育水平和人才培养质量可以起到一定的帮助、引导作用。文章所提出的艺术设计专业毕业设计课程教学模式,以及所提出的改革方法、策略对艺术设计专业毕业设计教学是一种综合性的提高,是学生将高校教育中所学的各种基本概念、基本理论、基本技法的相关知识转化为应用能力的一种升华过程,艺术设计专业毕业设计教学改革与实践研究对培养创新型艺术设计人才将是一种有益的探索。
参考文献:
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中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:2095-9214(2016)03-0141-01 DOI:10.16550/ki.2095-9214.2016.07.118
前言:
随着社会的不断发展,对人才教育提出了更高的要求。单纯依靠传统教育培养的人才,已经不能满足社会发展需求。因此在新形势下,教育领域进行了相应的改革,诣在培养拥有综合素质的全面型人才。高职院校中开设的建筑工程技术专业,主要为社会输送建筑方面的人才,对社会建筑行业的发展具有重要意义。因此应积极引进新的教育教学模式,提升学生的综合实力,促进教育事业的发展。
一、传统高职建筑工程技术专业毕业设计现状
当前,高职院校通常将建筑工程技术专业毕业生的毕业设计教育环节安排在最后一学期的前10周左右。在此阶段学生进行毕业设计的选题,之后在指导教师的指导下进行毕业设计。主要的设计内容就是对多层建筑进行施工图纸的设计并进行相应的工程造价[1]。
(一)理论知识教学有限。高职院校在对学生进行培养时,以技术教育优先,对于理论知识的教育态度往往采取够用即可。因此在进行毕业设计时,学生首次进行综合型的作品设计,对于理论知识掌握不足,对整体的设计理念认识不清。对于建筑、造价以及结构等方面的知识掌握模糊,不明白具体的作用以及操作流程,因此无法在头脑中出现清晰的设计思路和头绪。同时毕业设计时间是极为有限的,学生在短短的时间内无法进行知识的有效扩充与深入了解。
(二)毕业时间安排存在缺陷。高职院校将毕业设计的时间,通常安排在毕业前夕的3到5月份之间,安排是极不合理的。此时的毕业生正处在求知的关键时期,学生面临着巨大的就业压力。此时学生无法分出更多的时间与精力进行毕业设计,从而严重影响设计作品的质量。
二、“嵌入式”毕业设计的特点与设置措施
“嵌入式”毕业设计教育思路,就是要将传统的整块的毕业设计切割开来化整为零。将建筑、造价与结构等部分分割开来,分别融入到相关的专业课程中进行讲解。
(一)建筑设计。与建筑相关的课程主要有天正建筑设计、房屋建筑学以及AutoCAD等。在上述课程都学习完毕之后,在用3到4周的时间进行毕业设计。学生选定房屋建筑为主要设计课题,由专门讲解房屋建筑学的教师对其进行指导,将建筑设计说明书和建筑施工图的设计向学生进行说明与指导[2]。
(二)结构设计。与结构相关的课程主要有地基基础、建筑抗震以及混凝土结构等等。可以将课程设置在第五学期的期末,并由结构课程的教师专门进行讲解。在理论知识学习完成之后,在由教师进行指导完成毕业设计。学生在其之前设计的房屋建筑的基础上,对建筑进行内部结构的布置,并进行相应构件的型号选择,并对建筑的荷载进行准确的计算,依据数据结果进行结构设计说明书的编写。然后利用PKPM进行建模,并依据建筑结构基本规范与图集绘制平面布置图和梁柱平法施工图,对结构施工图的构造要求与表现形式要清楚的掌握。
(三)工程造价。与工程造价相关的课程主要有,建筑工程预算、软件应用以及清单计价等。由工程造价课程的教师进行知识讲解,之后在教师的指导下,学生对自己之前绘制的建筑施工设计图、结构设计图等中的工程量进行计算,并依据计算结果编写预算书与计算书。
三、嵌入式毕业设计改革优势体现与教学设计
(一)编制毕业设计任务指导书。嵌入式毕业设计教育是将整体的毕业设计分解为建筑、结构与造价三部分,所经历的时间较长,大概要在一年以上才可以完成。因此在进行具体的教学设计时,要使这三部分内容可以很好的连接与统一,进而保证学生的吸收的知识具有系统性,在进行实际设计中可以创造出完整和谐的作品[3]。因此教师可以进行毕业设计任务指导书的编写,将负责三部分教学的教师组织在一起,进行集中的讨论与研究,商讨出一个合理的教育方案。使这三部分知识既独立又完整,保证毕业设计的连贯性与系统性。
(二)设计课题的制作与分配。进行毕业设计的主要目的是为了对学生的技术与知识运用能力进行检验,并锻炼学生的实际动手能力与实践能力。因此进行嵌入式教育时,还要保证对课题分配的合理性。让学生都能体验到建筑结构的设计过程。首先进行课题分配时可以依据建筑工程技术学生的专业特点,进行有针对性的分配。其次课题的类型要进行相应的规定,不可为求新出现不合理的方案。最后建筑方案方面的课题要足够多,避免设计出现重复和抄袭。
(三)进行毕业设计训练。建筑、造价与结构等部分的设计任务都是在主要课程结束后进行的。为了确保设计质量,教师可以在课程结束后的短时间内对学生进行一次毕业设计的训练。让学生自行选取相关课题,进行简单的操作设计。通过对学生的毕业设计进行训练可以有效的提升学生的设计能力,设计出更高质量的作品。
结语:
高职院校的建筑工程技术专业是一门较为复杂的教学课程,因此采用传统的教育方式,极易出现学生设计思路混乱、设计作品质量不高的现象。采取嵌入式思路进行毕业设计的改革,将整体设计进行分散式教育,使学生更好的掌握理论知识,并逐步增进设计知识与技能,实现毕业设计作品质量的高度提升。为我国高职院校的毕业设计教学环节提供了新思路、新方法。
参考文献:
[1]王焱,柳天杰.基于顶岗实习工作过程的毕业设计改革探索[J].山西建筑,2010,11:210-211.
本科毕业设计工作是教学计划中重要的实践性教学环节,是高校实现人才培养目标的重一课,也是学生最重要的学习阶段。通过毕业设计,培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基础技能,提高分析、解决实际问题的能力和科学研究工作的初步能力。我校无机非金属材料工程专业建立于1998年,主要课程设置为结构陶瓷、功能材料、复合材料、耐火材料等方面,人才培养目标为培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在无机非金属材料结构研究与材料的制备、成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面的高级工程技术人才和管理人才。
经过近15年的建设与发展,本专业已成功培养了400余名本科毕业生,整体教学水平有了明显提升,但目前依然存在对本科毕业设计意识淡薄、重视程度不足、经费短缺等问题,导致论文完成质量较差,无法满足我校本科毕业生具有诚朴乐群、基础扎实、实践能力强的高素质工程技术人才培养目标。下面结合自身的教学经验与我校现状,重点从提高对本科毕业设计的认识和教学模式改革两个方面对我校无机非金属专业毕业设计环节谈一些自己的看法。
1全面提高对毕业设计的认识
态度决定行动、行动决定成效,近些年经过本科教学评估等系列工作,全校上下对本科教学工作有了较深入的认识,参与教学的热情有了较大提高,但对本科毕业设计环节的认识依然存在不足,重视程度不够,严重影响到本科毕业论文(设计)的质量实现。如何提高对本科毕业设计工作的认识已为保证本科毕业设计质量的前提。而改变大家对毕业设计工作的认识可以从以下三个方面入手。
1.1深化教学体制改革
多年来由于高校不断扩招,而师资建设未能保持同步,导致本专业师生比失衡,加之学校岗位考核和职称晋升的管理制度,教师既要开展大量的科学研究,又要完成繁重的教学任务,致使指导教师对毕业设计工作精力投入不够,使得教师对学生的要求不高,甚至部分老师认为本科生不是研究生,不必有太高的要求,从而放松了对本科毕业设计的要求。
针对该现象,学校应该对岗位考核与职称晋升的要求进行改革,尽量减轻教师的双重压力,可以在现有上岗考核与职称晋升条件的基础上进一步区分教学与科研岗位要求,比如对教学岗位可以尽可能地降低科研条件的要求,对于科研岗位也尽量减少教学方面的要求,每年能保证为本科生开设不低于60学时的课程即可。这样可以使教师有较为充足的时间从事科学研究,有精力指导本科毕业设计工作。此外,学校应将本科生毕业设计的结果作为岗位聘任与职称晋升的参考,从而提高教师对本科毕业设计工作的认识。
1.2促进教学科研的交叉与融合
各高校对“科研促进教学,把科研成果引入课堂”理念已达成共识,但在实际教学过程中,多数高校在具体解决教学环节正常需要的经费不足,基础条件欠缺等问题时,却又不考虑科学研究与本科教学的密切关系。在购置设备方面,教学、科研分离,为了节约成本,减少投入,购置的教学用设备仅能满足教学使用,不能满足科学研究的需要,导致设备利用率降低。
现在高等学校教师的准入条件逐渐提高,工科专业没有博士学位很难进入高校教师队伍,而刚刚毕业的博士,进入高校后由于无前期积累,需要学校提供从事科学研究的基本条件。所以教学管理部门应处理好教学与科研的关系,在实际教学中切实贯彻好科研促进教学的理念,在教学设备的购置方面应充分考虑科学研究的需要,使教师可以利用所购设备进行科学研究,充分提高设备利用率,缓解基础条件欠缺等问题。同时将一些教学实验分配给具有类似专业背景的专业教师,教师在讲授内容的时候会很自然地将研究成果融入,使学生在掌握基础理论的同时能切实感受到科研思想,增强其科研意识并提高其实践水平。
1.3强化学生实践意识
大学四年的最后一学期,是学生面临毕业、就业、升学问题的重要阶段。部分学生为就业而奔波,部分考研究生的同学焦急等待考研分数、准备复试等,已经找到工作的学生在这种氛围下也很难安下心来开展毕业设计工作。从而导致学生不能认识到本科毕业设计的意义所在,认为所做内容与以后工作将与从事内容不一致,无法提高自身水平,从而导致毕业设计工作质量下降。
为改善学生对待毕业设计工作的态度,平时应加强学生对开展实践活动意义的认识。需要专业教师在认识实习、生产实习等各个实践环节将开展本科毕业设计的目的、意义融入进来,提高学生对本科毕业设计的认识。同时在拟定本科毕业设计内容时,应进行一些实际课题,最好能根据本科生实际情况将正开展或拟开展的科研课题拿出一部分作为本科毕业设计内容,从而强化本科生对开展毕业设计工作意义的认识。
2深化改革毕业设计模式
目前毕业设计的形式依然没有摆脱传统教学模式,毕业设计安排在第八学期、毕业设计场所在学校内部,受其内容制约,学生的毕业设计题目多由指导教师给出,学生自己选题,这些题目大多是教师历年来经常带的虚拟课题,学生积极性不高,有些教师将以前学生做的毕业设计留给学生参考,使得多数学生根本不作思考,全盘照搬。虽然有些教师有实际课题,但由于毕业设计时间短而且多数学生的思想状态比较松弛,教师在有限的时间内不敢把任务交给学生去完成,只能安排给学生一些辅的工作,无法达到毕业设计的要求目标。所以改革现有教学模式,灵活开展本科毕业设计工作是改善我校本科生毕业设计质量的保障。
2.1灵活安排毕业设计写作时间。
在不影响学校整体教学计划和正常理论教学秩序的情况下,适当延长毕业设计的时间。通过设计 (论文)完成时间的适当提前,学生可灵活的协调自主安排就业、考研与完成论文时间的分配,有效地降低了就业找工作与备考研究生对论文写作时间的冲突。同时毕业设计 (论文)完成时间的适度延长,使学生开展实践锻炼的机会增多,有利于学生专业意识、科研能力和实践能力的提高。
毕业设计可以提前到第六学期末开始,分为开题报告撰写与试验准备、试验与论文撰写答辩两个阶段。在开题报告撰写与试验准备阶段,指导教师根据生产实际或自己的科研情况,给学生确定一个较笼统的研究方向,指导学生开展文献查阅、资料收集等工作,每三周做一次文献查阅总结报告,培养学生获取文献、整理文献的能力。在第七学期国庆节过后,确定每个学生的具体毕业设计内容,安排学生利用课余时间进入实验室,熟悉设备的使用方法、了解实验内容和过程。学生在学期末写出实验报告,总结和分析实验结果,确定具体的实验方案、路线、方法,制订下一阶段实验计划,撰写出具体的切实可行的开题报告。
有了前期的充分准备,在第八学期学生可直接进入试验与论文撰写答辩阶段。由于这一阶段学生已有足够的理论知识和能力去分析、解决实验中存在的问题,有充足时间、精力和经验进行思考和工作,因而实验会有较大的进展和突破,工作能够在较短的时间内完成。在学期末,学生结合第一阶段开题报告,完成毕业论文的撰写,进行毕业设计答辩。这一阶段指导教师的工作重点应放在指导学生毕业设计论文的撰写和毕业设计答辩等环节,使学生少走弯路。
2.2开展毕业生到实习基地进行毕业设计模式。
应届大学毕业生适应能力和动手能力差,缺乏上岗能力,是企业不愿接收应届毕业生的重要原因之一,因此开展毕业生到实习基地开展毕业设计是非常重要的。毕业论文题目可根据实习基地单位的需要,由实习基地企业、学校和学生共同确定,可由实习基地企业人员担任副导师,指导毕业设计的具体工作,同时我校有一名教师担任正导师,对毕业论文的格式、内容配合审查,实行双导师制。通过这种工程技术人员直接参与指导检查的形式,有利于培养学生的创新能力和综合素质,有利于锻炼学生与企业间的沟通合作,减轻高校扩招所带来的师资紧张的压力,可保障本科毕业设计的质量。
2.3实施毕业生到签约单位开展毕业设计模式。
在毕业设计开始前,有不少学生与有关单位签订了工作协议或有了工作意向,有些单位要求学生去企业进行毕业设计,学生也希望到签约单位或意向单位进行毕业设计。因此,让一部分学生在企业进行毕业设计不仅能在一定程度缓解学校的课程设置和实验设备与学科快速发展不能同步的矛盾,也可减轻由于学校的教育经费不足而导致在毕业设计安排时出现的矛盾。同时也能使接受单位尽早培训自己未来的员工,进一步了解学生各方面的能力,使学生提前了解今后的工作环境和将来要承担的工作任务。但在实施过程中须认真根据毕业生签约单位的意向和我校毕业设计的要求,确定毕业设计内容和论文题目,要求企业指定具有较高的学术水平、科研能力和高职称的人员担任指导教师,同时和企业签订相应的管理协议,规范毕业设计过程,保证论文质量。
2.4实施研究生兼职副导师联合培养模式
随着研究生教育的发展,几乎每位硕士生导师都有3-4名研究生,这些研究生多从事导师的实际课题,开展不同的研究内容。多数有实际课题的老师所带研究生的课题工作量相对较大,如果指导研究生结合自己的研究课题确定一些本科毕业内容和论文题目,充分发挥硕士研究生的作用,组织本科生与硕士生一起学习研究,可在一定程度上减轻研究生的工作任务,提高研究生独立开展科学研究的能力,同时也能提高本科生开展毕业设计的兴趣。通过实施研究生兼职副导师联合培养模式,不仅可加强教师、硕士生和本科生之间交流和沟通,有利于提高本科毕业设计选题质量,而且有利于培养本科生的科学态度和团队合作精神。
3结论
毕业论文是本科教育中最后一个实践教学环节,也是学生最重要的学习阶段,它为学生提供了一个了解学术前沿、接触先进科学仪器、培养科研创新能力的机会。对于我校无机非金属材料工程专业,只有全面提高对本科毕业设计的认识,结合本专业的实际情况选择合适的毕业论文设计的开展模式,对毕业论文的各个阶段进行有效监控与指导,才能切实使学生经过毕业设计工作后综合素质得到明显改善,分析、解决问题的创新能力得到明显提高。
【参考文献】
[1]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):119-112.
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。
1.1 选题以生产应用型为主,选题方向多样化,学生自主选择,个性化发展。湖南铁道职业技术学院多媒体技术专业细分为三个方向,即平面设计、网页制作与网站开发、动画及多媒体作品开发。本专业规定选题必须为生产应用型,内容覆盖三个专业方向。学生可根据个人兴趣特长自主选择,实现学生个性化发展。学生自主选择课题可能会出现有的选题学生人数过多、有的选题人数不足的情况。对此,该院是这样做的,专业方向负责教师在每一个班中至少培养3名优秀学生,再通过优秀学生以点带面在班上成立各专业方向兴趣小组,到毕业设计选题时,三个方向的学生人数基本持平。
1.2 鼓励从企业引进实际课题,师生共同设计开发,培养实际应用能力。从企业引入的毕业设计课题学生参与的积极性很高,总有一种跃跃欲试的激情,故设计效果理想。这样的选题既能够为企业服务,又能接受生产实际的检验,还可以从企业所获得的科研项目经费中支付教师与学生的毕业设计经费。更为重要的是,学生可以在“真刀真枪”的实战中得到锻炼,有利于学生进入单位后尽快适应工作岗位。当共同设计开发的项目被企业采用后,师生的创造性劳动得到承认,劳动成果的价值得以体现,有效地激发了师生的科研激情和创新欲望,为教师的知识更新提供了动力源泉,能更好地促进课堂教学,提高教学质量,有的企业还从中物色到所需人才,为学生就业提供了有效帮助。
2.启发式指导与交流互动
多媒体技术专业是一个需要有创新思维的行业 指导时特别要注意教师的“引路”与学生的“自主创新”相结合,指导学生找到有价值、有深度的问题,并进一步激发学生主动思考,找到解决问题的方法。启发式的指导增强了学生分析问题、解决问题的能力,培养了学生综合运用专业知识的技能,增强了学生的就业竞争能力。
在指导毕业设计的过程中,将每次的师生见面答疑组织为一次小型的作品交流会,让同学自己演示,讲解自己的设计思路和制作方法,其他同学自由提出意见,这种沟通方式一方面增强了师生之间和学生之间的互动性,另一方面也有助于思维的碰撞,进发出新的火花。构建良好的交流模式,可以将师生之间的指导与被指导关系转化为开发设计人员之间的和谐沟通关系,增强了学生的人际沟通能力,有助于提高学生的社会适应能力。
3.符合客观规律的人性化质量管理
毕业设计的管理工作是否到位直接关系到学生毕业设计的质量。为保证毕业设计的质量,宜实行全面质量管理,即实行包括指导教师在内的全员管理和毕业设计全过程管理。
指导教师按主攻方向设计题目,通过系教学指导委员会评议审定,再交给学生自主选题。这样课题明确、要求清楚,保证毕业设计能正常开展。学生根据实际任务的要求、自己对资料的掌握程度及对各部分内容的理解和熟悉程度,在指导教师的指导下制定出切实可行的毕业设计工作进程计划,送院系备查。指导教师实行指导时间保障机制,对每周的进程进行核查,并结合完成情况给出评语。院系质量监督小组每月和不定期进行抽查,若发现问题,分别对学生和指导教师提出整改要求。
高职高专建筑工程技术专业的毕业设计是建筑工程技术专业一个极其重要的实践环节,是对各门课程理论学习与实践的全面总结,是学生从单一课程的学习到解决整个工程问题的升华,是学生对已学知识融会贯通的教学环节,对学生独立创新能力、协调工作能力和思想品德、工作态度、工作作风以及事业心和责任感等方面素质的提高也有很大的帮助。
毕业设计的过程也是对学生综合素质的训练过程。通过毕业设计实践环节的教学,可以增强学生的动手能力和综合分析与解决问题的能力。切实做好该教学环节对于学生毕业后从事施工、监理或设计、造价等方面的工作都具有很重要的现实意义。因此,如何适应高职教学的特性和高职高专建筑工程技术专业的培养目标,做好毕业设计实践环节的教学,值得深入探讨与思考。
本文结合教学实践,试对建筑工程技术专业毕业设计的教学现状和内容进行分析,并提出毕业设计教学改革的方案。
毕业设计的教学现状和内容构成的分析
(一)毕业设计教学的现状分析
目前,高职高专建筑工程技术专业毕业设计的教学环节基本上沿用传统的做法,即在最后一个学期集中8~10周的时间进行。其内容是要求学生在该时间段内完成某一多层民用(公共)建筑的施工图设计。在实际实施过程中,最后所取得的毕业设计成果往往只能达到以下层次:(1)建筑部分仅仅达到方案与扩初之间。(2)结构部分只能完成某一局部楼层的梁板设计或某一框架的设计。(3)结构计算采用手算。(4)施工图表达不完整。
这样的教学成果与实际工程的施工图设计存在很大的差距,学生只能初步地了解整个建筑物设计过程的皮毛,效果不甚理想。很多学生毕业时,对施工图特别是结构图的识读能力很差,远远达不到高职教育的培养目标。
(二)毕业设计内容的构成分析
从以往的毕业设计内容构成来看,整个毕业设计的内容可分为以下几个部分:
建筑部分要求学生对某一多层民用(公共)建筑进行建筑设计。内容包括方案设计、构造设计等。与之相关的课程有《房屋建筑学》、《计算机辅助设计》等。
结构部分要求学生运用所学知识对其设计的建筑方案进行相应的结构设计。内容包括上部结构设计和基础设计。与之相关的课程有《钢筋混凝土结构》、《砌体结构》、《地基基础》、《结构抗震》、《计算机辅助设计》以及必要的建筑力学知识等。
施工图绘制要求学生按照规范要求把建筑、结构设计成果用施工图的形式表达出来。与之相关的课程有《制图》、《CAD》、《计算机辅助设计》等。
从毕业设计内容构成和教学环节的分析可以看出,整个毕业设计的教学过程实际上是本科教育方式的一个压缩版。
毕业设计教学的改革方案
随着社会的发展和专业的细分,高职高专建筑工程技术专业面向的将是多样的建筑工程工种。这就要求学生在学习阶段对整个建筑工程的构成有比较全面的了解,才能在毕业以后很快地适应所面临的不同工种的需要,以实现“零距离上岗”的培养目标。因此,有必要把毕业设计做得更深、更细,使学生能够把握建筑工程的整局,提高识读施工图的能力,使掌握的知识能够直接指导具体的实际工作。
对于学制三年的高职高专建筑工程技术专业的学生来说,要在比较紧张的时间内完成比较深入的毕业设计内容,按照传统的做法的确存在一定的困难。但是,通过对毕业设计内容的分析,按照理论“必需、够用”的原则,在教学中采取一些必要的措施和手段,对课程设置和课程教学要求等进行一系列的改革,就可以突破传统的“本科压缩型”的毕业设计教学方式,收到更好的教学效果。
在传统的教学方法中,各门课程之间相互独立,每门课程、课程设计的目的仅仅是为满足本课程的学习要求和学习目的,很少考虑到与其他课程之间的连续性、互补性。局部独立性较强,整体性较差,学生在学习中得不到良好的连续性、系统性和整体意识的训练,工程整体观念模糊。
笔者根据高职高专建筑工程技术专业学制中的课程特点,剖析课程设置和课程的教学内容,结合教学体会,对毕业设计教学和相关课程提出“分解融合”、“整合提高”、“汇总完善”的教学改革方案,以期达到更好的毕业设计教学效果。
(一)分解融合
该阶段是把毕业设计的相关内容有意识地提前分解到各个相关课程中,消化解决毕业设计的部分内容,即毕业设计向前延伸。同时也让学生在各个课程的学习中具有明确的目的性,从而使各个课程的教学环节形成连续性和系统性,即以毕业设计的内容为基线贯穿整个学制中各专业课程的学习,使学生在局部学习中逐步建立和培养全局观念。具体做法如下:(1)在《制图》课程中着重培养学生建筑和结构图的表达方式。可以通过抄绘、测绘、阅读等方式加强学生的感性认识和动手能力,为施工图绘制打下基础。(2)在《房屋建筑学》课程中把毕业设计项目作为课程设计题目布置给学生,让学生在课程学习和课程设计中,在教师指导下完成建筑方案的设计内容。在课程学习中着重掌握建筑构造和各种细部构造,同时在教学中让学生识读实际工程的施工图,对建筑施工图的表达初具概念。(3)在《钢筋混凝土结构》、《砌体结构》及《结构抗震》等课程中,让学生带着建筑方案进入结构课程的学习,在课程设计中解决结构的布置,掌握结构概念设计以及结构设计的基本原理和构造要求,掌握最新结构施工图的表达方式和识读能力,为最后的结构设计打下基础。(4)在《地基基础》课程中有针对性地解决项目中的地基基础问题,掌握常见的基础设计方法。(5)在《计算机辅助设计》课程中,主要解决有关建筑和结构设计软件应用的问题以及绘制施工图的方法。
在各个相关的课程中,教师可以通过让学生较多地阅读与实际工程相应的施工图来培养学生的感性认识。要做好这一阶段的教学工作,还必须做好同各学科教师的沟通工作,在课程设计中加强辅导师资力量,才能为后续工作打下良好的基础。
(二)整合提高
在所有课程结束后,同样集中8~10周左右的时间对学生所做的项目进行建筑、结构设计的整合,并从施工图设计的角度对项目进行提高。(1)用2周左右的时间对建筑方案进行细化加深,使之达到介于扩初和施工图的水平。其中包括方案的细化、构造的明确以及装修材质的确定等相关内容。(2)在建筑部分基本完善的基础上,指导教师从全局的观念对学生进行辅导,深入讲解软件的使用方法和注意事项。学生用2周左右的时间,采用电算的方法解决结构计算问题,同时整理必要的电算资料。
(三)汇总完善
在前述基础上,利用3~4周左右的时间汇总建筑、结构的设计成果,进行建筑、结构的施工图绘制。该过程可以让学生重新阅读同类工程实际的施工图,有比对性地绘制施工图,从而使毕业设计的成果进一步完善。
当然,要切实保证做好毕业设计工作,实现教学改革目标,必须具备一定的教学软硬件条件:(1)有一支具有实践经验的师资队伍。(2)有建筑CAD辅助设计软件,结构CAD辅助设计软件。(3)有可供学生上机的电脑机房。(4)有国家颁布的与现行建筑工程相关的《规范》和《规程》以及国家和地方的标准图集等相应的技术资料。
综上所述,高职高专类的建筑工程技术专业的毕业设计教学环节可以采用项目目标化管理方法,只要安排合理,措施到位,完全可以将毕业设计做得更加完善,从质量上有较大的提高,从而使培养出来的学生对建筑结构有比较完整的概念,具有较强的识图读图能力,能够更快地适应将要面临的建筑工程各个工种的需要,实现教育与岗位的“零距离”对接,体现高职高专教育的特色。
随着素质教育的倡导,各地方院校及专业都在进行教育学改革,教学改革既是观念的创新也是教育思想的转变。在教学改革下,艺术设计硕士研究生的毕业设计既要区别于本科,又要在本科的基础上有所提高,但是艺术设计专业的学生与理工科学生之间的差异很大,以理工科毕业论文的考察模式考察设计专业的学生是不现实也是不客观的。所以设计艺术专业的学生,尤其是研究生的毕业考核模式是一个有待探究的问题。如何让他们在本科的基础上提高科研水平,更好地适应未来的就业和社会需要,发挥研究生应该有的能力,这些都是在设定考核标准时需要考虑的重要因素。
一、设计艺术学硕士研究生毕业设计实践作品的考核模式现状
据统计,全国大约有1000多所设有艺术设计专业的学校,其中具有设计艺术学硕士点学位授予的学校有50多所,设计艺术学博士点学位授予的有10多所。毕业设计不仅是检验学生在校期间的所有学习成果,也检验教师的具体教学成果,同时也检验学校的整体教学水平以及考核模式的有效性。艺术学硕士研究生毕业设计的形式一共有三种,第一种是论文的形式,第二种是论文与毕业设计实践作品结合的形式,第三种是联系学生提出的实际实践作品、设计报告与毕业作品集三种形式的结合。但目前具体针对艺术学硕士研究生毕业设计实践作品的考核模式并没有统一的标准。
(一)仅凭论文的考核模式
作为设计艺术学的研究生,由于本科阶段与在研期间多注重设计实践,忽略了深入探究问题的科研素养,同时很多研究生在研期间仍然处在“无事干,无处去”的学习状态,最终没有培养出成熟的论文撰写能力,论文的写作质量不高,所以仅凭论文的考核模式并不能考核出研究生的真实水平。
(二)论文加毕业设计作品的考核模式
这种模式中要求毕业作品与学位论文选题紧密结合,把论文与毕业设计实践作品的考评按比例配比,最终得出考核成绩。但是各个学校都有自己的特点,准确而公正的配比还没有被提出。此外,大多数院校针对毕业设计实践作品采取定性评价的考核模式,定性评价是对评价资料做“质”的分析,运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等逻辑分析的方法对评价所获得的数据、资料进行思维加工。但定性评价实质是依靠教师的主观判断,由于教师的主观喜好,对作品的评价不够全面,容易产生不公正问题,引起学生的不良情绪。
(三)实践作品、设计报告与毕业作品集的考核模式
此模式是浙江传媒学院基于素质教育,以及学生毕业时忙于就业不能兼顾论文的实际情况提出的考核模式。其中,实践作品考核学生的动手能力,设计报告采取图文并茂的形式考核学生的逻辑思维能力,毕业作品集是平时学生每一次作业的积累,主要考核学生的综合素质。但是考核的项目过多,不免会让考核程序变得繁琐,三者的关系与比例分配标准并没有具体设立,具体实施结果还有待考证。
针对以上几种情况,论文加毕业实践作品的模式比较容易实施,但要教师把握住两者分数的配比以及毕业实践作品的评价标准。
二、设计艺术学硕士研究生毕业设计实践作品的考核模式的改革内容及目标
无论是本科阶段还是研究生阶段,艺术设计都是一门注重实践性的专业,在人才培养方面注重创新性、实用性与技术性,强调动手实践能力。同时,根据素质教育的要求,艺术设计专业培养的是应用型人才。本科阶段是艺术设计专业学生学习理论知识,培养各种绘画、软件应用技能的阶段;研究生阶段是对本科阶段基础知识的检验,学生的实践要与企业相结合,使每个学生都能具备独立完成企业设计任务的能力。所以设计艺术学硕士研究生毕业设计实践作品需要更加注重毕业实践作品的考核,在理论考察的基础上重点考察学生动手操作能力以及创新能力。
在多元化的教学模式趋势推动下,让研究生能够真正学会运用所学的书本知识,做到理论与实践有效的结合,创作出好的设计作品,就必须改进艺术学硕士研究生毕业设计实践作品的考核模式与标准,全面提高设计艺术学研究生培养质量,使其具有扎实的基础知识,同时具有较好的艺术设计水平和动手能力。
根据对西安工程大学服装与艺术设计学院2011级、2012级、2013级和2014级的艺术学研究生进行的调查问卷,81%的学生对毕业设计的考核以及标准不太清楚,31%的学生希望加强毕业设计的指导,30%的学生希望加强毕业设计的制作环节,61%的学生认为应该加强艺术类研究生毕业设计的选题、审核等环节管理制度的力度。所以根据实际情况,应该精细列出毕业设计的考核标准具体事项,提前让学生了解考核的大致方向与侧重点,激发学生创作的灵感与完成毕业设计作品的兴趣。此外,要增加研究生毕业设计的选题并把选题细分化,便于学生精确定位自己的设计方向。
三、设计艺术学硕士研究生毕业设计实践作品新的评判要求及分级评价指标
鉴于以上艺术学硕士研究生毕业设计实践作品的考核模式现状分析,以及对艺术学硕士研究生毕业设计实践作品的考核模式的改革内容和目标的梳理,采用定量评价的方式列举出毕业作品的考核指标,从而梳理出设计艺术学硕士研究生毕业设计实践作品考核的新标准模式。具体如下:
(一)对毕业设计作品的精细化分类
毕业作品类型按照专业方向分为:服装与服饰设计作品、视觉传达设计作品、产品设计作品、环境设计作品、摄影作品、动画设计作品、工艺美术作品、绘画作品,以及服装表演与形象设计作品九大类。
(二)毕业作品内容要求
第一,选题:与本人学位论文选题紧密结合,针对本专业方向,作品主题明确,内容积极健康。
第二,设计内容:设计作品呈系列,按专业特点以平面或立体形式表现,最终作品外观效果完整,适合展示。此外,还必须以平面形式呈现完整的创作过程。
第三,设计方法:制作工艺规范,符合设计标准;提倡手工制作,体现传统工艺的技术美感。
第四,设计成果:作品符合相关专业规范要求,满足相应的生产工艺和质量标准,使艺术性与实用性完美结合。
(三)毕业作品考核评价指标
具体要求:第一,所有类型的毕业作品均需以展览形式出现;第二,毕业设计作品由评委会集体打分,最终得分取平均值,评委会由校内外专家3至5人组成;第三,作品与论文分值比例各占50%;第四,论文开题报告中必须包含设计作品构思计划。中期检查时,除汇报论文进展情况外,还必须汇报毕业作品构思和草图设计过程,最终所提交的毕业论文中必须包含毕业设计作品内容。
结语
综上所述,合理的艺术学硕士研究生毕业设计实践作品的考核标准模式,以及更好的培养艺术学硕士研究生实践与创新能力的措施和途径,可以提高学生的研究能力、实践能力和创新能力,以高水平的艺术修养品质和专业素质顺应时展的需要。
参考文献:
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[3]徐浩.美术类专业毕业设计的考核模式改革研究[J].艺术与设计(理论),2010(9).