時間:2023-05-29 17:44:53
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械畢業(yè)設計方案,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]應用技術型大學;畢業(yè)設計;改革
2014年5月,國務院《關于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》提出,引導一批普通本科高等學校向應用技術類型高等學校轉型,建立高等學校分類體系,實行分類管理。與此同時,面對社會強大的需求動力和市場競爭壓力,高校的錯位發(fā)展動力已經被激發(fā)出來,一些地方院校提出了技術型本科、創(chuàng)業(yè)型本科、服務型本科等全新的發(fā)展思路。對大多數(shù)獨立學院而言,本身就是依托母體學校的優(yōu)勢學科或應用技術強勢專業(yè),服務地方經濟發(fā)展而誕生的。順應社會需求,以“轉型”為契機,我們正積極創(chuàng)新應用技術型人才的培養(yǎng)模式,以服務地方經濟為中心,以提高應用型人才培養(yǎng)質量為目標,探索應用技術型大學的建設思路。畢業(yè)設計既是學生跨出大學前的最后一次綜合檢驗,又是學生邁入企業(yè)前最后一次綜合訓練。畢業(yè)設計的質量和水平直接體現(xiàn)學生的綜合專業(yè)技術能力,并直接影響到學生能否較快的融入企業(yè)專業(yè)工作環(huán)境,繼而影響到就業(yè)市場對畢業(yè)生及其就讀學校的認可度,從而影響到獨立學院的發(fā)展狀態(tài)。本文探索在應用技術型大學建設背景下,如何實施機械類專業(yè)畢業(yè)設計的改革,實現(xiàn)應用型、技能型人才的培養(yǎng)目標。近年來,我們在開展機械類專業(yè)畢業(yè)設計工作時存在以下主要問題,一是畢業(yè)設計的核心開展時間與畢業(yè)生找工作時間、考研復試時間重疊,而畢業(yè)生在當時更關心后兩者,因此不愿在畢業(yè)設計中花費較多的時間。二是畢業(yè)設計題目更新不夠,具體體現(xiàn)在年長的指導教師不愿投入較多的精力到更新題目中,而年輕的指導教師自身專業(yè)能力尚有待提高,不具備更新能力。三是有越來越多的畢業(yè)生希望能將畢業(yè)實習或就業(yè)單位的工程實踐轉化為畢業(yè)設計題目,而校內的指導教師的對口指導工作不到位。四是一直以來形成的對畢業(yè)設計要求較為寬松,學生易于通過。上述問題是導致近年來畢業(yè)設計質量呈現(xiàn)逐年下降趨勢的主要原因,因此我們對機械類專業(yè)進行了一系列有針對性的改革,旨在提高畢業(yè)設計質量,進而促進專業(yè)整體建設水平,實現(xiàn)應用型、技能型人才的培養(yǎng)目標。
一、優(yōu)化畢業(yè)設計方案
通常本科高校的畢業(yè)設計工作在第8學期開展,學期初指導教師完成畢業(yè)設計題目的上報、審批等工作。在1-4周進行畢業(yè)實習的空隙,學生完成畢業(yè)設計的動員、選題等主要工作,在5-16周完成畢業(yè)設計的工作。然而目前,多數(shù)畢業(yè)生在第8學期忙于找工作、面試等;考研的學生忙于復試復習準備、外出復試等;有越來越多的企業(yè)希望學生能夠延長畢業(yè)實習時間,以便他們畢業(yè)后能盡快融入工作崗位,因而申請校外畢業(yè)實習延期的學生越來越多。這些都導致畢業(yè)生指導過程中普遍出現(xiàn)前期抓不到學生,后期擠爆教室的現(xiàn)象。因此我們適時調整畢業(yè)設計方案,將畢業(yè)設計題目上報、審批,畢業(yè)生動員、選題等工作提前至第7學期中后期依次完成,讓學生帶著畢業(yè)設計題目進入寒假。這樣做的優(yōu)點一,將第8學期相當一部分工作提前分散完成,給學生更完整的畢業(yè)實習時間,有效減輕該學期前半段的畢業(yè)設計強度。優(yōu)點二,參與校外畢業(yè)實習的學生從1月份開始即可進入企業(yè)實習,實際延長畢業(yè)實習時間,受到學生和企業(yè)的歡迎。優(yōu)點三,學生提前拿到畢業(yè)設計題目,在假期即可進行畢業(yè)設計基本資料查詢、畢業(yè)設計整體思路構思等工作,為后面節(jié)省時間。優(yōu)點四,學生帶著畢業(yè)設計題目去實習,實習期間不斷將所學所感融入畢業(yè)設計之中,提升畢業(yè)設計的實際工程應用水平。
二、強化畢業(yè)設計題目審核
近年來高校教師忙于做科研、搞教改,投入畢業(yè)設計中的精力明顯不足。畢業(yè)設計題目翻新力度嚴重不夠,一個題目用幾屆的現(xiàn)象尤為突出。這也導致網上相似資源泛濫的情況越來越嚴重,畢業(yè)生下載網絡資源拼湊畢業(yè)設計的現(xiàn)象屢禁不止。我們從源頭抓起,自2015屆機械類專業(yè)學生開始,要求每位畢業(yè)設計指導老師新立設計題目占比不低于30%,并比對往屆畢業(yè)設計題目進行嚴格審查。
三、注重畢業(yè)設計題目的應用性
首先,針對企業(yè)對應用技術型人才的剛性需求,工科畢業(yè)設計立題以理論知識的實踐應用為導向,弱化理論計算類題目,引導教師指導學生完成以解決工程實踐問題為核心的應用技術型課題。鼓勵教師提報在與企業(yè)技術合作過程中產生的新題目,并將其納入教師指導工作考核中去,優(yōu)先推薦其參評優(yōu)秀指導教師。其次,目前越來越多企業(yè)希望畢業(yè)生在企業(yè)畢業(yè)實習階段,除了掌握企業(yè)基本技術工作要領以外,還鼓勵學生進行創(chuàng)造性設計,為企業(yè)技術研發(fā)注入新鮮力量。因此,將畢業(yè)實習或就業(yè)單位的工程實踐問題轉化為畢業(yè)設計題目,成為目前畢業(yè)設計題目發(fā)展的一個趨勢。以機械類專業(yè)為例,我們自2013屆畢業(yè)生開始鼓勵學生做跟就業(yè)單位相關聯(lián)的應用技術型畢業(yè)設計題目,并優(yōu)先推薦實際完成效果較好的題目參評優(yōu)秀畢業(yè)設計。例如我們連續(xù)在2013、2014和2015三屆畢業(yè)生中選拔學習扎實、作風踏實的學生與某機械企業(yè)進行校企合作培養(yǎng),以企業(yè)技術專家為主指導學生完成畢業(yè)設計,題目即選擇了該企業(yè)的拳頭機械裝備產品的設計和制造。學生不僅要完成產品的整體設計,參與核心零件的工藝設計,還在畢業(yè)實習和設計過程中實踐企業(yè)的生產管理和企業(yè)文化等。當然,在具體執(zhí)行過程中我們需強化校外畢業(yè)設計題目的審批和管理流程,主要包括個人限時申請、企業(yè)專家的推薦意見、具體明確的企業(yè)類題目的設計任務、不低于校內畢業(yè)設計的工作量、校內外雙導師指導等。
四、嚴把畢業(yè)設計考核關
一直以來形成的以就業(yè)和考研為重點的對本科畢業(yè)生的考核傾向,導致高校對畢業(yè)設計考核一般較為寬松,學生較易通過,也是致使本科畢業(yè)設計質量累年下降的重要原因。為此我們嚴把考核關,積極采取措施確保畢業(yè)設計質量,實現(xiàn)應用技術型人才的培養(yǎng)目標。首先,確保畢業(yè)設計論文基本質量,杜絕簡單抄襲、拼湊的論文加工過程。所有論文必須在“中國知網”大學生論文管理系統(tǒng)中進行,重復率超過40%均取消畢業(yè)設計答辯資格,即畢業(yè)設計成績直接不及格。其次,加強畢業(yè)設計答辯的考核力度。以我校機械設計制造及其自動化專業(yè)為例,所有學生都必須參加答辯,答辯不及格則畢業(yè)設計成績直接不及格。制定嚴格的畢業(yè)設計答辯工作管理辦法,涉及學生答辯申請、指導教師/評閱老師意見、答辯時間地點公示、答辯委員會下設各答辯小組成員分配、答辯過程記錄和督察、答辯結果上報等各個環(huán)節(jié)。答辯過程一是注重答辯質量,以產品設計、工藝、控制為核心展開答辯提問,旨在全面考查學生的綜合設計和應用能力。二是注重答辯過程的記錄和督察,確保答辯的公開、公正、公平。最后,加強畢業(yè)設計檔案管理工作。院系提出了詳細的本科畢業(yè)設計存檔要求,要求學生依照指定流程進行畢業(yè)設計工程圖紙在答辯后的再修訂、審核工作;要求學生按照模版編輯、裝訂論文。所有這些都是為了培養(yǎng)學生嚴謹、細致、誠信的工作作風,這也是工程技術人員最基本的工作素養(yǎng)。上述是我們就應用技術型大學建設背景下的機械類專業(yè)的本科畢業(yè)設計改革所做的探索,旨在培養(yǎng)區(qū)域經濟發(fā)展所需要的應用型、技能型人才,這也是獨立學院生存、發(fā)展的重中之重。
[參考文獻]
[1]馮莉媚.機械類本科畢業(yè)設計質量控制點探究———基于浙江省高校畢業(yè)設計的抽查結果[J].教育理論與實踐,2010(1).
[2]蔡杰進.法國工程師教育模式本土化過程中本科畢業(yè)設計的思考[J].實驗實踐教學,2014(29).
[3]李峻,張艷娣.論工科專業(yè)本科畢業(yè)設計的思維轉向[J].高等理科教育,2014(5).
[4]吳益鋒,張淑敏,田夏.上海交通大學提升本科畢業(yè)設計(論文)質量的改革與實踐[J].實驗技術與管理,2014(7).
關鍵詞:高職;土木工程專業(yè);畢業(yè)設計方案;改革
積極發(fā)展高等職業(yè)教育,大力推進高職高專教育人才培養(yǎng)模式的改革,是國務院深化教育改革,全面推進素質教育的重要舉措。高等職業(yè)教育培養(yǎng)的對象是高等技術應用型專門人才。為了適應社會的需求,適應現(xiàn)場工作的特點,突出人才的實用性與針對性,加強實踐能力的培養(yǎng),提高學生的綜合素質成為高等職業(yè)教育改革的重頭戲。在教學內容上,應以培養(yǎng)應用能力為主線來設計學生的知識、能力、素質結構和培養(yǎng)方案,使畢業(yè)生既具有適度的基礎理論知識,又有很強的技術應用能力。而構建課程和教學內容體系也必須以“實用”為主旨,突出其實用性與針對性。
畢業(yè)設計是高等職業(yè)教育教學計劃中的一項重要內容,是實踐教學的重要組成部分;畢業(yè)設計同畢業(yè)實習一樣,在高等職業(yè)教育中具有重要地位,它是學生走向工作崗位前的一次大練兵,是對幾年來所學知識的綜合運用。設計方向選擇是否恰當,內容確定是否合理以及設計工作量的多寡都會對高職學生能否迅速適應現(xiàn)場工作產生很大的影響。在由中專學校改制的高職院校中,畢業(yè)設計方案不容易脫離原有中專的模式。實際上,畢業(yè)設計內容既不能照搬原來中專的模式,也不能在本科教學的基礎上進行壓縮餅干式的處理,而應該是在原有中專教學的基礎上進行畢業(yè)設計方案的重新設計與改革,吸取中專教學中成功的經驗,革除原有設計方法中的弊端,使其向實用性方向發(fā)展,向施工現(xiàn)場的實際靠攏。
現(xiàn)以土木工程專業(yè)為例,就高職高專教學中的畢業(yè)設計方案談談筆者的幾點看法。
傳統(tǒng)畢業(yè)設計的不足
以土木工程專業(yè)的鐵道工程方向為例,傳統(tǒng)的畢業(yè)設計是以結構設計為主,少量輔以施工組織設計及概預算的編制。從實際情況看,與畢業(yè)實習的內容往往不一致。例如,有的學生實習時是在隧道工地,回到學校后做的卻是橋梁設計,這樣二者就產生了脫節(jié)。這種脫節(jié)現(xiàn)象主要是由于實習工點數(shù)目以及各工點所能容納的學生數(shù)量有限造成的,這在某種程度上在所難免,也是目前需要解決的問題之一。
結構設計發(fā)展到今天已經相當成熟,加上計算機的廣泛應用,已經有了一套完整的、定型的設計程序,形成了標準設計被大家廣泛選用。從設計目的和結構的發(fā)展趨勢來看,我們設計的各種建筑物應該朝著更美觀、更大方,造價更低廉,結構更新穎的方向發(fā)展。而且在建設過程中應該大量地采用新理論、新材料、新設備、新工藝。這些要求對于高職高專類的畢業(yè)生來說,限于其所學知識的程度,幾乎沒有推陳出新的可能,只能照搬前人的經驗,這樣在畢業(yè)設計中只能是照貓畫虎,甚至是抄襲,根本達不到預期的目的。
用人單位對畢業(yè)生的要求
首先,從目前土木工程專業(yè)的高職類畢業(yè)生所從事的工作性質來看,進行結構設計與當前土建類多數(shù)畢業(yè)生從事的主要工作也是不相適應的。他們分配到現(xiàn)場以后,主要是搞工程的施工,對正確識讀圖紙、測量操作技術、實驗技術要求較高,而對結構設計的內容很少涉及。從實用的角度講,在畢業(yè)設計中進行結構設計的意義不大。
其次,在現(xiàn)場施工中會經常搭建一些臨時設施。為了保證施工安全、質量與進度,必須將臨時結構設計得安全、合理、經濟,達到節(jié)約施工成本、縮短施工工期、提高質量效益的目的。而這些工作依靠已經掌握的力學知識和有關規(guī)范基本上已經能夠勝任。
另外,現(xiàn)場施工往往采用項目化管理的辦法,項目化管理的特點是施工隊伍相對精悍,而管理人員素質較高,通常要求他們具有一定的項目管理經驗,也就是必須掌握工程施工組織設計,臨時結構的設計與施工,勞動力、材料、機械的合理使用與調配,施工測量與實驗甚至財務管理等方面的知識,基本上相當于一名項目經理,要求具備的綜合素質相對較高。倘若畢業(yè)生僅僅掌握關于結構設計的知識,與現(xiàn)場實際的要求會有差距。
因此,為了適應市場要求,應該在培養(yǎng)技術型、工藝型、管理型的高職人才上下工夫,教育教學方法必須從實用性和訓練性出發(fā),改原有的結構設計為施工設計,才合乎以應用為主旨的要求。
施工現(xiàn)場的特點對畢業(yè)設計的要求
(一)現(xiàn)場施工的特點和施工設計的特點
施工現(xiàn)場條件的多樣性決定了施工設計的復雜多變性;施工設計具有數(shù)量多、形式多、隨機性大的特點,其重要性也不言而喻。轉貼于
施工設計的數(shù)量多是指施工中不可預計的臨時工程很多。現(xiàn)場的地形地貌是多種多樣的,施工方案、工藝必須合理地、因地制宜地選擇才能保證在有限的資源條件下費用最低、進度最快、施工最安全。
施工設計的形式多是指現(xiàn)場臨時設施的種類多,可供選用的材料多。例如,橋梁施工中用到的現(xiàn)澆膺架、模板、支墩、抱箍、導梁、便道、防洪設施等等不一而足,而且可用的材料種類不一,有木材、鋼材、混凝土、萬能桿件、式軍用梁等,這些都必須做出合理的選擇。
施工設計的隨機性大,重要的是要根據(jù)實際情況隨時調整施工方案,合理地確定施工工藝。例如,在斜拉橋的懸臂施工中要不斷調整拉索索力,通過精確計算確定下一步的施工程序和關鍵技術,情況變化較大。
一種臨時結構最終能否用于施工,使用過程中安裝拆除是否方便,是否利于多次倒用等,事先不可能考慮得非常周全,只有通過實際應用才能發(fā)現(xiàn)問題,進一步摸索出改進方案,有時還可能變更設計,經過多次反復才能最終達到目的。臨時結構的重要性無需多言,為了保證施工的順利進行,必須使每一結構安全可靠,否則將釀成重大事故。
(二)現(xiàn)場工作對畢業(yè)設計的要求
基于以上特點,對于未曾在現(xiàn)場工作過的學生來說,進行臨時結構的設計相對而言是較困難的。如果在畢業(yè)設計中將臨時結構的設計原則、方法、檢算項目加以練習,重點熟悉各種規(guī)范的套用和各類參數(shù)取值等內容,是可以解決一部分問題的。如果再把畢業(yè)設計內容與畢業(yè)實習的內容結合起來,效果肯定會更好。例如,在橋梁實習工地看到施工單位采用的是甲方案,學生在自己的畢業(yè)設計中可以采用乙方案,通過比較可以得出二者的優(yōu)缺點,這樣不僅能開拓學生的思路,還能使其熟練掌握結構設計的方法步驟。當然若能擴大設計范圍,起到舉一反三的效果,就會一改畢業(yè)生到現(xiàn)場后茫然無知的狀況,使其能夠很快地適應現(xiàn)場工作。
高職高專畢業(yè)設計方案的改革思路
基于上述分析,現(xiàn)提出高職高專畢業(yè)設計方案的改革思路:
設計對象以工程實際招投標的最小標段為設計對象。
設計內容包括標書的編制;施工組織設計(包括人員、材料、機械的供應和組織,多種施工方案的選擇,施工順序,進場道路設計與施工,場地布置,質量安全措施等);個別小型臨時設施的結構驗算;施工方案的安全性、經濟性、實用性評價等。
設計所提交的資料根據(jù)具體內容合理確定。一般應包括標準格式投標書一套(含施工組織設計的工期控制、質量控制、施工工藝、施工順序等);小型臨時設施的結構設計計算書;工程量計算清單;該標段中個別單項工程的施工組織、設計方案;特殊工程施工方案等。
設計具體安排因一個標段包含內容較多較雜,若由一人完成困難較多,可以根據(jù)實際工作量將若干人員編為一組,分工合作,各有側重,最后形成完整的畢業(yè)設計。
畢業(yè)答辯答辯時既要考查每個學生自己的工作成果,又要考查他對自己所屬小組整個標段工作的完成情況的了解程度,以此培養(yǎng)學生的協(xié)作精神。
綜上所述,改變目前的畢業(yè)設計模式是提高教學質量的重要步驟,而改革的目的最重要的是使其向實用性發(fā)展,向施工現(xiàn)場靠攏,盡可能與現(xiàn)有的施工方法、施工工藝、材料設備相結合。只有這樣,土木工程專業(yè)的高職畢業(yè)生才能夠迅速適應現(xiàn)場,以最快的速度進入角色。
參考文獻:
綜合性訓練課題偏少,單一性課題偏多,工作量偏少,訓練不全面、不徹底,學生的綜合性訓練水平沒有得到較好的發(fā)揮。畢業(yè)設計時間與學生就業(yè)相互沖突,本科生畢業(yè)設計大多安排在第8學期,與學生就業(yè)是同步進行的,學生為找到更好的工作要花費大量的時間和精力。教學資源短缺,畢業(yè)設計經費投入不足是高校面臨的普遍問題,尤其是在材料、機械等工程技術專業(yè),要高質量完成畢業(yè)設計需要更多的投入;教師精力相對有限,大部分指導教師又承擔大量的教學任務和科研任務,而畢業(yè)設計時間又過于集中,使有些指導教師在畢業(yè)設計上投入時間不足。還有些教師在指導畢業(yè)設計中責任心不強,存在放任自流的現(xiàn)象②。學生自身方面的問題,學生在畢業(yè)設計期間投入的精力與時間嚴重不足,由于畢業(yè)設計一般安排在第8學期,在這期間很多學生將找工作或是考研作為當前的頭等大事,將全部的精力都忙于找單位或參加招聘會及面試;學校管理方面的問題,沒有明文規(guī)定指導教師的責任和任務,缺乏對畢業(yè)設計全過程的優(yōu)先監(jiān)控,缺乏對指導教師進行業(yè)務培訓,導致各教師指導水平有所差別,部分教師不能準確把握畢業(yè)設計的廣度和深度③。
二、工科專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況分析
隨著教育體制的改革,高等教育已經從“精英教育”向“大眾教育”的階段過渡,高校畢業(yè)生增值迅速,給就業(yè)也帶來了很大的壓力。“十二五”期間的就業(yè)形勢就比較嚴峻,一方面,就業(yè)總量壓力依然很大,勞動力供大于求的格局依然存在;另一方面,就業(yè)的結構性矛盾將進一步加劇,其現(xiàn)實表現(xiàn)是部分企業(yè)“招工難”與部分勞動者“就業(yè)難”問題并存,且有常態(tài)化趨勢,而隨著經濟結構戰(zhàn)略性調整的推進,就業(yè)結構性矛盾將會更加復雜。目前,我國高等院校畢業(yè)生就業(yè)形式,主要是直接就業(yè)、推遲就業(yè)、自主創(chuàng)業(yè)、服務西部和繼續(xù)深造五種形式。其中,直接就業(yè)是大多數(shù)畢業(yè)生的選擇,所占比例較大。為此,畢業(yè)設計改革過程要主要考慮直接就業(yè)的這部分畢業(yè)生,要以他們的就業(yè)為導向,合理設計畢業(yè)設計模式。隨著市場經濟的不斷發(fā)展,新型科技的不斷進步“,高、精、尖”科技的不斷涌現(xiàn),高級工具不斷地應用于各項生產,各行各業(yè)生產率均有了大幅提高,工業(yè)、農業(yè)、科研、政府機構也順應時代的發(fā)展紛紛進行產業(yè)結構優(yōu)化升級。這一系列行為帶來的結果就是高校畢業(yè)生就業(yè)的競爭更加激烈④。
三、基于就業(yè)的項目化畢業(yè)設計改革措施
通過調查分析往屆畢業(yè)生和正在進行畢業(yè)設計的學生情況,分析行業(yè)狀況及影響就業(yè)因素,制定一套可操作的基于就業(yè)的項目化畢業(yè)設計改革方案,如圖1所示。由校企聯(lián)合培養(yǎng)指導,考慮到教師和企業(yè)研究方向和學生的特長愛好,把學生分成小組,由小組完成真實項目的畢業(yè)設計培養(yǎng)模式,提升學生的職業(yè)實踐能力,提高畢業(yè)設計的質量。基于就業(yè)的項目化畢業(yè)設計改革措施包括以下幾方面:
1.畢業(yè)設計題目選擇要緊密結合工程實際,畢業(yè)設計的題目要具有工程實際意思。指導教師與企業(yè)及科研院所的高級工程師要經常交流,指導教師要對相關單位進行調查,了解當前機械工程設計和機械加工的主要工程類型、主要的加工方法,設計與加工過程中采用什么樣的計算方法和分析軟件,掌握最新信息,在指導學生畢業(yè)設計時要結合工程實際,把最新的知識和最先進技術方法傳授給學生。
2.畢業(yè)設計時間與形式。畢業(yè)設計時間應于畢業(yè)實習和找工作時間錯開,保證畢業(yè)設計的時間充足。項目化畢業(yè)設計要在符合教學環(huán)節(jié)的前提下,量身定制實際相關性大的研究課題和任務,監(jiān)督學生在學校和企業(yè)兩個地方交叉進行畢業(yè)設計,合理處理企業(yè)實習和學校畢業(yè)設計的關系。根據(jù)工科專業(yè)學科的自身特點,應培養(yǎng)社會需要的各類職業(yè)崗位技術能力人才,畢業(yè)設計應該在形式上多樣化,學生根據(jù)自身特長選擇與實際相關的課題,進行實際產品結構的創(chuàng)新設計、制造工藝新方法的研究、產品模擬分析或生產管理的革新等,不但體現(xiàn)學生自身價值,更能有效地提高學生的職業(yè)興趣,合理規(guī)劃職業(yè)生涯。
3.畢業(yè)設計指導方式的改革。以往的畢業(yè)設計都是由學校老師自行指導,實施項目化畢業(yè)設計后,要改變以往專職教師單一指導的模式,在保證學生的理論研究和實踐技能同步進行前提下,實行聘任企業(yè)高級工程師和校方專職教師聯(lián)合指導模式。畢業(yè)設計答辯要體現(xiàn)學生的主動性,學生講述自己的設計過程及成果,之后答辯委員與學生相互討論,答辯委員要結合學生自身的特點,是提問問題還是相互探討問題。同時,采取企業(yè)技術改革提案、研討會等答辯形式。畢業(yè)設計最終成績評定方式實行全面的評價,重點體現(xiàn)出學生在企業(yè)進行畢業(yè)設計所展現(xiàn)綜合能力的評定,給學生展示自己研究成果的機會。
4.畢業(yè)設計思路、方案的改革。畢業(yè)設計改革的思路創(chuàng)新主要在基于就業(yè)為導向,注重職業(yè)崗位能力培養(yǎng),最佳地實現(xiàn)校企之間的零對接,以項目為載體,將工科專業(yè)的畢業(yè)設計聯(lián)系到整個學生培養(yǎng)的全程實踐教學,提升學生實踐動手能力,增加就業(yè)砝碼。根據(jù)市場的需求,以理論為基礎,重視應用能力的培養(yǎng)方式為導向,改變走過場、論文內容脫離實際應用的畢業(yè)設計方案,重視操作性、針對就業(yè)性強的項目化畢業(yè)設計方案。這也是應用型本科專業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
四、結束語
【關鍵詞】創(chuàng)新技法 畢業(yè)設計 功能分析法 形態(tài)分析法
畢業(yè)設計是學生學完所有課程之后,最后一次實踐性環(huán)節(jié)。其目的在于進一步鞏固學生所學的理論知識,培養(yǎng)學生獨立解決工程實際問題的能力、設計計算的能力、計算機運用的能力、查閱和使用資料的能力以及初步創(chuàng)新設計的能力。將在設計方法學課程中學習到的功能分析法和形態(tài)分析法等創(chuàng)新技法運用到畢業(yè)設計中,旨在啟迪學生的設計思路,把機械設計與創(chuàng)新方法結合起來,運用創(chuàng)新技法來探求機械創(chuàng)新設計中的原理方案解。
一、功能分析法
功能分析法起源于1947年。美國工程師麥爾斯首先提出了產品“功能”的概念,他認為“顧客購買的不是產品的本身,而是產品具有的功能”,即產品是功能的載體,是功能的實現(xiàn)方式。既然人們購買的是產品具有的功能,那么任何一種產品在保證實現(xiàn)功能的前提下,可以采用任何原理和任何形式。也就是說,功能是產品的本質,而具體內容只是一種形式,只要本質不變,形式可以是各種各樣的。滿足產品的功能要求是設計的核心。從那時起,“功能”思想成為設計學最重要的概念。
采用對產品進行功能分析的方法,可以把常規(guī)設計時首先從產品具體結構的思考轉化為對產品功能的思考,從而可以擺脫產品現(xiàn)有結構形式對思維的束縛,尋求一切能滿足產品功能要求的工作原理,探索滿足這些工作原理的技術裝置――功能載體,并且通過對各種功能載體的組合和選優(yōu),找到能實現(xiàn)產品功能要求并具有創(chuàng)造性的設計方案。這種緊緊圍繞產品功能進行分析、分解、求解、組合和選優(yōu)的方案設計方法稱為功能分析法。
功能分析法的重點在于提出創(chuàng)新構思,使思維盡量“發(fā)散”,力求提出較多的解法供比較選擇。對構件的具體結構、材料和制造工藝等則不一定要有成熟的考慮,因此,常只需用簡圖或示意圖表達所構思的內容。
二、形態(tài)分析法
形態(tài)分析法是一種系統(tǒng)搜索和程式化求解的創(chuàng)新技法。其出發(fā)點是:創(chuàng)新并不是一定要創(chuàng)造一種完全新的東西,也可以是已知事物的新組合。這種方法以建立形態(tài)學矩陣為基礎,通過對創(chuàng)造對象進行因素分解,找到因素可能的全部形態(tài)(技術手段),再通過形態(tài)學矩陣進行方案綜合,得到方案的多種可行解,從中篩選出最佳方案。所謂因素,指構成事物的特性,如產品用途和功能等。形態(tài)指實現(xiàn)相應用途或功能的技術手段。
形態(tài)分析法包括因素分析、形態(tài)分析、方案綜合和方案評選四個步驟。因素分析就是確定創(chuàng)造對象的構成因素,它是應用形態(tài)分析法的首要環(huán)節(jié),是確保獲取創(chuàng)造性設想的基礎,是整個方案創(chuàng)新的關鍵,它需要設計者具有豐富的經驗和創(chuàng)新產品的極大欲望。形態(tài)分析即按照因素的功能屬性,盡可能多地列出滿足功能要求的各種技術手段(形態(tài)),這需要發(fā)散思維。同時,收集情報和查閱資料是十分重要的。方案綜合是在因素分析和形態(tài)分析的基礎上,采取形態(tài)學矩陣進行方案綜合。在全部方案中,既包含有意義的方案,也包含無意義或無效的方案。方案評選即在眾多方案中根據(jù)已制定的選優(yōu)標準,從中選出理想的方案。一般用新穎性、先進性和實用性三條標準進行初評,再用技術經濟指標進行綜合評價,好中選優(yōu)。
三、兩種創(chuàng)新技法在畢業(yè)設計中的應用
原理方案的擬定和構思從質的方面決定了設計的水平。因此,原理方案設計是實現(xiàn)創(chuàng)新和質的躍變的關鍵階段。原理方案設計的一個重要特點是方案具有多解性,即實現(xiàn)同一功能目標可以采用不同的工作原理。采用的工作原理不同,所設計出來的機械產品具有的工藝動作不同,則機械產品的性能、結構及經濟性也不同。因此,尋找功能齊全、經濟性好、安全可靠,在一定條件下相對滿意或最佳的創(chuàng)造性原理方案解是設計者追求的目標。
原理方案設計是發(fā)散――收斂的過程。從功能分析入手,通過創(chuàng)新構思探求多種方案,然后進行技術經濟評價,經過優(yōu)化篩選,求得最佳原理方案。
在畢業(yè)設計中,學生運用兩種創(chuàng)新技法進行裝載機原理方案設計。設計的大致程序如下:
1.用黑箱法尋求裝載機的總功能
裝載機的總功能:把地面上的物料(沙石、煤等)裝入卡車。
2.總功能分解
將裝載機的總功能分解為一級和二級分功能:執(zhí)行功能(二級分功能為插入、舉升和卸載);行走功能;驅動功能(二級分功能為能量轉換和能量傳遞與分配);控制功能(二級分功能為啟動與停止、變速和儀表顯示);輔助功能(二級分功能為照明及其他);支承與聯(lián)接。
3.建立功能結構圖
建立功能結構圖是使技術系統(tǒng)從抽象走向具體的重要環(huán)節(jié)。通過功能結構圖的繪制,可以明確實現(xiàn)系統(tǒng)總功能所需要的分功能及其順序關系。
4.分功能求解
分功能求解就是尋求完成分功能的技術實體――功能載體。分功能求解的基本思路可以簡明地表達為:功能工作原理功能載體
5.求系統(tǒng)原理解
將各分功能解合理組合,可以得到若干個系統(tǒng)原理解。即把分功能解合成一個整體以實現(xiàn)系統(tǒng)總功能。
采用形態(tài)分析法進行分功能解的組合,應將系統(tǒng)的分功能列為縱坐標,各分功能的相應解法列為橫坐標,構成形態(tài)學矩陣。從每項分功能中取一種解進行有機組合,即得一個系統(tǒng)解。按照這種方法,最多能得到數(shù)千種方案。然后根據(jù)任務書的要求、分功能之間的相容性,優(yōu)先選用主要分功能的較佳解以及剔除對設計要求、約束條件不滿足,或令人不滿意的解答等原則組成少數(shù)幾個方案供評價決策使用,最后確定較為滿意的方案。
【參考文獻】
[1]葉元烈.機械現(xiàn)代設計方法學[M].北京:中國計量出版社,2000.
關鍵詞:本科教育;畢業(yè)設計;指導策略;機械專業(yè)
中圖分類號:G642.477 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2011)18-0319-02
對于高等教育工科專業(yè)而言,畢業(yè)設計(論文)是培養(yǎng)學生實踐能力和科研能力的重要環(huán)節(jié)[1]。它需要學生將專業(yè)理論知識和工程實踐緊密結合起來,分析、解決實際問題。這既是學生加深對所學知識的理解、綜合運用知識解決實際問題的過程,也是學生進行知識創(chuàng)新、增強創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的主要途徑[2~5]。從這種意義上說,畢業(yè)設計的質量是衡量高校工科專業(yè)教學水平最為重要的指標之一。特別在當前的高等教育大眾化的形勢下,高校應該認真分析畢業(yè)生的學習心態(tài),把提高畢業(yè)設計質量作為提高整個學校教育教學水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高畢業(yè)設計的質量,關鍵在于增強導師指導的科學性和針對性。一般而言,畢業(yè)設計的指導主要集中在以下幾個方面:幫助學生選擇課題、指導知識的綜合運用、指導科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫作規(guī)范。
一、幫助學生選擇合適的畢業(yè)設計課題
畢業(yè)設計的質量,首先取決于課題選擇的好壞。在這方面,指導教師一定要把好關。
1.課題的選擇要盡量兼顧學生的專業(yè)興趣和教師的科研方向。一方面,畢業(yè)設計的主體是學生。確定的課題學生感不感興趣,將在很大程度上決定學生投入的程度和最終成果的質量。另一方面,如果確定的課題與指導教師自己的科研方向有較高的重合度,教師不但指導得深入、有效,而且指導的積極性高,指導投入的時間和精力相對更加充分,甚而至于達到教學相長的理想境界。在實踐中,選題時不能兼顧上述兩個方面――要么忽視學生的興趣,脫離學生的專業(yè)發(fā)展方向;要么忽視教師的研究方向,使指導畢業(yè)設計成為教師的一種額外的負擔或包袱,都會嚴重影響學生畢業(yè)設計的質量。
2.課題應該具有綜合性,難易程度適中。機械專業(yè)的畢業(yè)生很多都是從事機電一體化產品的設計的,因而他們做的畢業(yè)設計的課題應當具有一定的綜合性――涉及機械、控制、傳感檢測和信息處理等多個領域。學生通過完成這種課題,可以開闊眼界,學會綜合運用這些領域的知識解決問題。這對他們將來獨立開展設計工作或者從事機械專業(yè)的科研工作,無疑是非常有益的。相反,如果給學生選是非綜合性的課題,例如一般的工藝或設備的設計題目,難度小,學生只要掌握機械領域的知識就可以完成。但是,這種設計工作既不能提供足夠的科研方面的訓練,也不能提供分析、解決實際問題的機會。這樣,學生在以后的工作中遇到技術難題,很可能不知道如何解決。不會應用新技術、新知識進行產品的整體設計和開發(fā)。
不過,要注意的是,綜合性課題的難度一般較大,要求學生綜合運用各領域的知識才能完成。而畢業(yè)設計的時間有限,學生較難圓滿完成課題。針對這個矛盾,教師可以通過降低單個領域的設計難度來加以克服。比如,在機電一體化系統(tǒng)設計中,機械部分的設計可以采用常用機構,以降低機械設計的難度。
二、指導學生綜合運用各學科的專業(yè)知識
現(xiàn)代的機械產品,很多都是機電一體化產品。在設計過程中,除了要用到機械專業(yè)的知識外,還需要其他控制、檢測傳感等專業(yè)的知識。在本科階段的課程學習中,各個領域的專業(yè)知識都是分別單獨學習的,包括課程設計也是各個課程單獨進行的,同學們只能學習各個課程的知識,還不能把各個領域的專業(yè)知識綜合應用實際的產品設計中。在學生畢業(yè)設計過程中,指導教師應該根據(jù)畢業(yè)設計的題目,指導學生綜合應用各個領域的專業(yè)知識進行產品設計。學生在綜合使用各個領域專業(yè)知識的同時,一方面鞏固了各領域的專業(yè)知識,另一方面加深了各領域專業(yè)知識的融合。這樣,在具體的產品設計過程,才能融會貫通,熟練應用。
三、指導科研的方法
學生在本科階段的學習,只是儲備、積累了一些專業(yè)知識,科研能力的訓練很少,科研能力非常薄弱,學生遠沒有掌握科研的方法。學生畢業(yè)后,不管是走上工作崗位,還是繼續(xù)讀研深造,都需要掌握一般的科研方法。對于機械專業(yè)的學生來說,一般的科研過程包括:檢索資料、確定設計方案、建立模型、仿真與實驗、系統(tǒng)集成。在畢業(yè)設計的過程中,老師應該指導學生掌握科研過程中常用的科研方法。
在檢索資料階段,指導教師應該指導學生通過圖書館的圖書、期刊、數(shù)據(jù)庫、網上論壇等多種渠道檢索到需要的資料。同時,對這些資料進行整理、分析,了解現(xiàn)有產品的技術現(xiàn)狀,進而對現(xiàn)有的技術方案進行優(yōu)化,確定最終的技術方案。
在建立模型階段,指導教師應該指導學生根據(jù)實際情況,建立系統(tǒng)的數(shù)學模型、物理模型、有限元模型等幾種模型,或其中的某一種模型。學生經過訓練,能夠掌握其中一種或幾種模型的建模方法、建模工具,主要是相應的計算機軟件工具。當然,由于是在本科階段,學生所建的應該是簡化模型,建模步驟比較簡單,所建模型也應該易于檢驗。
在仿真與實驗階段,教師要指導學生根據(jù)所建的模型,進行數(shù)值仿真、有限元仿真、半物理仿真,要教給學生適合的仿真工具和軟件;教師還要指導學生掌握一般機電系統(tǒng)實驗的搭建方法,常用儀器儀表的使用方法,實驗數(shù)據(jù)的簡單處理、分析方法等等。
在最后的系統(tǒng)集成階段,教師要指導學生根據(jù)仿真與實驗結果,修改所建模型,把機械系統(tǒng)、檢測傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng)集成到一起,成為一個實際的機電一體化產品。
總之,在畢業(yè)設計的每一個階段,指導教師都應該明確地指導學生該階段所要達成的目標,實現(xiàn)目標的方法、途徑、所需的工具等等,從而使學生的設計工作有的放矢,有法可循。
四、教給科研中的交流技巧
學生在課程學習階段,和老師、同學也有過學業(yè)上的交流,但都限于校園中。在畢設過程中,學生首先要與指導老師充分交流、溝通。遇到技術難題,還需要向學校里的其他老師以及企業(yè)里的專業(yè)技術人員請教。有時候,還要利用網絡平臺向更廣泛的人群請教。這些都需要學生擁有一定的與人溝通交流的能力和技巧,尤其是與他人交流技術問題的能力。
有鑒于此,教師需要教給學生相應的交流技巧。比如,指導學生在交流前要做好準備工作,查找相關資料,把遇到的技術難題的來龍去脈搞清楚,這樣,在交流的時候,才能有的放矢。目標明確了,交流也就更順暢、更有效了。再如,要提醒學生在交流過程中既要有自己的主見,又要保持開放謙虛的態(tài)度,從而能夠博采眾長,兼收并蓄,通過交流加深對問題的理解,形成更優(yōu)的問題解決方案。當然,教師還要提醒學生注意交流的基本禮儀和要求,包括稱呼要得體,說話要簡單、明了,從而花最少的時間,用簡潔的語言,把問題說清楚、說透徹。
五、教給科技論文的寫作規(guī)范
本科畢業(yè)后,學生不管是參加工作,還是繼續(xù)深造,都需要撰寫各種科技文獻,包括科技論文。在畢業(yè)設計論文的撰寫過程中,學生要學習如何撰寫科技論文,包括論文的總體結構、開頭結尾、具體內容、語法結構等,為以后的論文寫作培養(yǎng)能力。總的說來,論文應該格式正確、內容全面、層次分明、數(shù)據(jù)可靠、文字簡練、說明透徹、推理嚴謹、立論正確,避免使用文學性質的帶感彩的非學術性詞語。
指導教師在學生畢業(yè)論文的寫作過程中,應該根據(jù)學生的寫作情況,多次指導學生修改,直到達到學校的要求為止。
參考文獻:
[1]宋海農,王雙飛,梁東梅.一年導師制對提高工科專業(yè)畢業(yè)設計(論文)質量的嘗試[J].高教論壇,2002,(5):77-79.
[2]孫政榮.提高工科院校學生畢業(yè)設計質量的措施[J].浙江理工大學學報,2005,(2):200-203.
[3]張繼紅,王恩偉.“產學研”相結合改革工科畢業(yè)設計的內容和方式[J].當代教育論壇,2004,(4):71.
[4]常虹.提高工科院校畢業(yè)設計(論文)質量的探討[J].長春工業(yè)大學學報:高教研究版,2005,(4):61-62.
關鍵詞 課外科技活動 工程素質 創(chuàng)新 機械工程
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.05.015
Abstract To realize the goal of training major in mechanical engineering, engineering graduates to improve engineering quality status, this paper explore the extracurricular activities of science and technology in a more comprehensive way based on the students, to cultivate students' engineering quality. The extracurricular activities of science and technology and basic course teaching, engineering practice, combination of production, learning and research, innovation education, scientific attitude and humane quality training combined, to enable students to consolidate the knowledge, exercise ability, improve the overall quality, innovative engineering talents training to carry out the beneficial exploration and try.
Key words extracurricular science and technology activities; engineering quality; innovation; mechanical engineering
0 引言
培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質機械工程技術人才,是新世紀機械工程高等教育的主要教學目標。①根據(jù)這一目標,我們不斷推進機械基礎類課程教學改革,②在原有理論教學和實踐教學的基礎上,拓展大學生課外科技活動平臺,探索更加全面的培養(yǎng)學生的工程素質的途徑。
1 工程素質現(xiàn)狀與培養(yǎng)目標
目前工科畢業(yè)生存在的普遍問題主要有:應用課程所學基本原理,分析較復雜工程問題的能力較弱;根據(jù)工程實際問題,提出滿足要求的設計方案的能力較弱;在設計方案中缺乏工程創(chuàng)新意識;在實踐中缺乏動手能力等。③我校機電工程學院作為教學研究型學院,機械工程作為工科專業(yè),以重點培養(yǎng)從事工程技術開發(fā)和應用的設計工程師和生產工程師為主要目標。其本科畢業(yè)生除少部分進入更高層次的教育,大多數(shù)將主要到大中型企業(yè)或工程設計院從事大中型工程項目的開發(fā)、設計、施工等方面的工作,其中一些人還將工作在生產第一線。針對學生中存在的主要問題,依據(jù)我院學生培養(yǎng)定位,提出依托大學生課外科技活動,推進工程人才培養(yǎng)模式改革,強化學生創(chuàng)新能力訓練,培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家建設需要的工程人才。我院機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標如下:培養(yǎng)具備扎實的機械工程理論基礎、現(xiàn)代設計理論與方法、先進制造技術、CAD/CAM/CAE等方面的知識與能力,能從事機械領域的產品研究開發(fā)、設計及制造、技術應用研究、生產運行管理和市場營銷等方面工作的具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質復合型工程技術人才。為實現(xiàn)上述培養(yǎng)目標,在長期的探索實踐中,我們依托“大學生課外科技活動”,培養(yǎng)學生扎實的理論功底;應用基礎知識知識、分析和解決工程實踐問題的能力;培養(yǎng)工程人才嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和不可或缺的人文精神。
2 結合課外科技活動的工程素質培養(yǎng)改革措施
我院學生參加的“大學生課外科技活動”主要包括:大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、大學生機械創(chuàng)新設計大賽、大學生工程訓練綜合能力競賽、挑戰(zhàn)杯等。自2004年起,我院組織并指導學生參加全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽;2011年起,組織并指導學生參加全國大學生工程綜合能力訓練競賽;2012年起,連續(xù)四年指導國家級、省級、校級創(chuàng)新訓練項目。這些項目的實施,為課題的探索提供了研究基礎和實踐條件。為實現(xiàn)上述培養(yǎng)目標,從大學生課外科技活動與基礎課教學、工程實踐、產學研結合、創(chuàng)新教育及綜合素質培養(yǎng)幾個方面進行了探索與實踐:
(1)以大學生課外科技活動為動力,夯實專業(yè)理論基礎。創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng),離不開專業(yè)基礎課教學。數(shù)學、制圖、力學及機械學等,這些看似枯燥的基礎課往往很難提起學生的興趣,即便是專業(yè)課,由于缺乏相關的實踐經驗,很多問題也很難理解。我們將學生作品帶進機械基礎系列課程的課堂,學習作品中所應用的基礎理論與知識,極大的調動了學生們學習基礎理論課程的興趣。興趣是最好的老師。二年級學生學習了機械相關基礎課程后,就可以參加大學生工程綜合能力訓練競賽的設計和制作,讓書本中的機構動起來,學以致用。另外大學生創(chuàng)新訓練計劃選題由學生自主申報,經過前期調研論證、資料查閱,學生對將要完成的課題既熟悉又有興趣;同時項目組跨年級、跨專業(yè)組合,使低年級學生較早接觸課外創(chuàng)新活動,也增加了對理論課程的興趣。這些課外科技活動,使學生們認識了材料、理解了公差、學會了制圖、設計了結構,這些收獲,無一不有助于基礎理論課程教學質量的提高。
(2)以大學生課外科技活動為平臺,豐富實踐教學體系,強化工程實踐能力。對于機械類學生,工程實踐環(huán)節(jié)尤為重要。現(xiàn)有的實踐教學環(huán)節(jié)主要有:實驗、設計和實習。實驗指各門課程課內實驗和少量綜合實驗課;設計包括課程設計和畢業(yè)設計;實習包括:認知實習、生產實習和畢業(yè)實習。這已經較為完整的實踐教學體系為什么還會出現(xiàn)不少畢業(yè)生缺乏動手操作的實踐能力,缺乏專業(yè)方面的實踐經驗,缺乏對自己缺乏實踐能力與實踐經驗的認識與危機感?課內安排的實踐環(huán)節(jié)學時有限,自主設計實驗和動手操作的機會甚少,各門課程的實驗知識點相對分散;設計中涉及到的部分工程環(huán)境學生較為陌生,對設計題目缺乏興趣和著手點;生產實習、畢業(yè)實習等在外實習機會多以拓寬學生的生產環(huán)節(jié)見識為主,直到畢業(yè)設計,學生很少有機會參與完成產品的整個設計過程;另外,整個實踐環(huán)節(jié)個性化較少,每個環(huán)節(jié)的實踐周期較短,學生很難得到系統(tǒng)完整的訓練。機械創(chuàng)新設計大賽等課外學生科技競賽和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃等活動為課內教學提供有益的補充,豐富了實踐教學體系,搭建了一個更加寬容、更加個性化的實踐教學平臺。借助這個平臺,學生們利用課余時間,觀察生活、走出校園、結合實際提出設計思想,走進市場、購買材料、伸出雙手、動手制作,將他們的想法變成模型、做成實物,而不再僅僅是看似美觀的圖紙。比如學生最初繪制的零件圖,往往只注意了基本尺寸的標注,對公差、基準、粗糙度等方面不夠重視,到了加工制作的環(huán)節(jié),就會發(fā)現(xiàn)不足,經過3~5次反復修改,最終繪制出可用于加工的零件圖和裝配圖。
(3)以大學生課外科技競賽項目為切入點,鼓勵學生進入教師科研課題。本科生參與科研項目的機會不多,課程設計和畢業(yè)設計與工程實際有一定差距,校外實習時間又很有限。通過大學生課外科技競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃,提高各類設計環(huán)節(jié)真題真做的比例,鼓勵學生更早進入教師的科研課題。比如,在機械原理課程設計時,結合當年的大學生機械創(chuàng)新設計大賽題目,由學生自主選擇,做方案設計。目前,機械專業(yè)約有三分之一左右的學生選擇以各類課外項目作為機械原理課程設計題目。創(chuàng)新訓練項目的題目,也可以選擇作為畢業(yè)設計題目。參加過大賽或項目的學生,往往具有更好的動手能力,自主學習和解決問題的能力,教師也更希望吸納其進入科研課題。
(4)以大學生課外科技活動為依托,開展創(chuàng)新教育。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是工程人才不可或缺的內容,在原有教學的基礎上,在一年級學生的認知實習中,增加參觀大學生機械創(chuàng)新基地,使學生明白創(chuàng)新不是空中樓閣;二年級增開選修課程“工程設計”,同時鼓勵二年級學生加入到高年級學生的團隊當中,將創(chuàng)新教育不僅帶入課堂,更是讓它走出課堂,通過學生課外科技活動平臺,借助我院的大學生機械創(chuàng)新基地,結合大學生機械創(chuàng)新設計大賽等學生競賽,實施大學生創(chuàng)新教育,在做中學,在學中進,在進中練,使課外實踐滲入課堂、實驗、課程設計、認知實習、金工實習、畢業(yè)設計等各個環(huán)節(jié),課外創(chuàng)新訓練日常化,工程實踐更全面,課外創(chuàng)新與課內教學結合更緊密,逐步培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
(5)以大學生課外科技活動為契機,培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和人文精神。機械創(chuàng)新設計大賽每一屆主題的設置都蘊含著強烈的社會責任感。各類學生競賽項目從申請、實施到結題,全部以學生為主體,項目負責人為學生,極大地激發(fā)了學生的責任感和主動性。通過競賽和計劃項目的實施,可培養(yǎng)學生的協(xié)作能力、不斷自學、解決問題的能力,查閱文獻的能力,將想法付諸實踐的能力,表達、溝通、交流的能力,以及堅持的精神和平和的心態(tài)。作品的完成,更是提升了學生的學習自信心和專業(yè)自豪感。
(6)以大學生課外科技活動為橋梁,以老帶新,傳遞正能量。團隊中不同學科的交叉拓寬了學生的設計思路,豐富了學生的知識結構;不同成員的特長加強了團隊間的團結協(xié)作、溝通交流;不同年級的梯隊不僅是知識的傳承,更是工程人員科學態(tài)度的沿襲。
3 實踐效果和結論
經過十幾年的探索與實踐,我院獲得省級以上大學生各類課外科技競賽獲獎及創(chuàng)新訓練項目共百余項,參與學生人數(shù)逐年增加,以2015年為例,有半數(shù)以上的學生參加了各類競賽及項目的校內選拔。參與學生的理論課學習、課程設計和綜合實驗完成效果具有明顯改善;畢業(yè)設計質量有所提升;主動參與教師科研項目的本科生逐年增加;申請專利和的數(shù)量也明顯增加。學生在賽后總結中這樣寫道:“整個設計過程經歷了多次改進,我們有過爭論到面紅耳赤,也有過改進完善后的欣喜,經歷了這些,我們學會了冷靜、坦然地面對出現(xiàn)的問題。”“我們曾為了……最終,這些努力還是有很多徒勞了,可我們在辛苦中得到了寶貴的經驗,這些經驗是書本上學不到,也是我們參加比賽最獨特的收獲。”通過大學生課外科技活動這個平臺,使學生們的基礎知識得到很好的鞏固,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力得到了提升,所采取的解決方案更加真實可行,切實用所學到的知識解決了工程實際中遇到的問題,在解決問題的同時學會思考,學會理解并承擔相應的責任,學會團隊間的溝通和合作,發(fā)現(xiàn)自己的不足,確定終身學習的意識。下一步,將加強完善制度建設,動員更多的學生參與到活動中來,在實踐中培養(yǎng)學生的工程素質,使創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)持續(xù)改進。
注釋
① 趙曉聞,林健.工程人才培養(yǎng)模式的國際比較研究[J].高等工程教育研究,2011(2):33-41.
關鍵詞:機械類專業(yè);畢業(yè)設計;民族班;改革
畢業(yè)設計是學生在校學習期間最后一個實踐性教學環(huán)節(jié),是學生學習、研究與實踐成果的全面總結,是學生綜合素質與工程能力培養(yǎng)的全面檢驗。其主要目的是培養(yǎng)學生綜合應用所學知識和技能解決工程實際問題的能力,進行創(chuàng)造性工作的基本訓練,培養(yǎng)學生獨立工作和團隊協(xié)作能力,是對學生學習成果的一次全面考驗。新疆是個多民族地區(qū),少數(shù)民族的基礎教育比較薄弱,考入新疆大學的多數(shù)少數(shù)民族學生均來自邊緣地區(qū)。雖然在四年的學習過程中,嚴格地按照教學大綱和教學計劃完成教學內容,但是由于學生本身基礎較差、漢語接受能力有限,大部分學生對于系統(tǒng)性、實踐性較強的專業(yè)課程很難全部理解透徹,使學生在學習中總處于被動狀態(tài)。為加大民族班教學改革的力度,提高教學質量,在以往實踐性教學環(huán)節(jié)中所積累的經驗的基礎上,通過采取有效的改革措施,取得了較好的成果。
一、設計手段
機械制圖是機械工程專業(yè)最基本的工具,是表達設計思路和設計方案的語言。以往我們都是采用手工繪圖,其缺點是:繪圖速度慢、出錯率高、不易修改、圖面質量差。國家早就規(guī)定要甩掉圖板,利用計算機二維繪圖解決以上問題,但其設計思路仍然建立在手工繪圖的基礎上。機電產品的配合性和可裝配性是設計人員容易出現(xiàn)錯誤的地方,以往要到產品最后裝配時才能發(fā)現(xiàn),導致零件的報廢和工期的延誤,造成巨大的經濟損失和信譽損失。采用3D平臺下的計算機輔助裝配技術可以在設計階段就進行驗證,確保設計的正確性,避免損失。三維設計方法與人的思維方式比較接近,較為直觀,可以大大地提高設計速度,并且可以進行裝配干涉檢驗、機構運動仿真及有限元計算、優(yōu)化設計等。尤其對于空間想象力不高的學生來說,更是一種比較理想的設計方法。此外,三維設計后可以立即轉化為二維(平面)圖形,因此從三維到二維的整個過程不一定比直接畫二維圖要慢。我們從2000年(95級民族班)起,要求學生在畢業(yè)設計過程中盡量采用計算機繪圖,并在答辯中采用多媒體答辯,這在當時全校民、漢班級中是比較少見的。直到2004年,采用三維設計已經較普遍,這方面已經達到了內地同類大學的水平。
二、設計題目
選題是否合適,其難易程度直接決定學生畢業(yè)設計的質量。我們在近幾年的畢業(yè)設計選題上,淘汰了以前過時的老題目,而盡量選擇指導教師的科研課題和當前的生產實際相結合的題目,充分體現(xiàn)教學與科研、生產實際相結合的原則,培養(yǎng)學生綜合應用所學知識和技能解決工程實際問題的能力。如2001年機械制圖96-2班兩名學生參加了由指導教師主持的橫向課題“數(shù)控塑料切粘機的研制”,并以之作為畢業(yè)設計題目,完成了產品的設計、零件的加工到整機的調試全過程,獲得了難得的實踐經驗,并完成了整機的CAD繪圖工作。長期以來,機械強度分析與計算一直沿用材料力學、理論力學和彈性力學所提供的公式來進行。由于在計算過程中有許多的簡化條件,因而計算精度較低;在設計中,為了保證設備或構件的安全可靠性,常采用加大安全系數(shù)的方法,結果使結構尺寸加大,浪費材料,有時還會造成結構性能的降低。有限元分析技術是最重要的工程分析技術之一,它廣泛應用于彈塑性力學、斷裂力學、流體力學、熱傳導等領域。有限元法在產品結構設計中的應用,使機電產品設計產生革命性的變化,理論設計代替了經驗類比設計。以前由于其理論性較強,有限元法僅僅用在碩士論文中,但從2002年起,在本科班中嘗試應用有限元強度分析作為畢業(yè)論文題目。同時,由于我們所用的有限元分析軟件在Linux平臺上運行,所以學生必須掌握Linux操作系統(tǒng),使學生在計算機方面也有了全方面的提高。
三、創(chuàng)新實踐
近幾年,我們在學生當中廣泛進行了課外學術活動和機械創(chuàng)新設計實踐,并把這些內容與學生的畢業(yè)設計相結合,獲得了可喜的成績。依布拉音、西克熱木等學生完成的“油罐車注油自動控制系統(tǒng)”項目在西北地區(qū)比賽中獲得一等獎,全國大賽中獲得三等獎。努爾比亞等學生完成的“上下樓梯搬運機器人”項目在西北地區(qū)比賽中獲得一等獎,全國大賽中獲得三等獎。通過這些設計大賽及幾年的教學改革實踐,學生不僅從設計中得到了鍛煉,學到了設計技能,而且在做設計時的動手機會多了,培養(yǎng)了他們科學的思維方法與創(chuàng)新能力,加深了學生對機械制造專業(yè)的認識,促進了課程設計、畢業(yè)設計質量的提高。要實現(xiàn)教育改革和建設的目標,關鍵是教師,教師不但要有高度的敬業(yè)精神和教學責任心,還要有較高的教學業(yè)務素質。為使青年教師提高工程素質,增加實踐經驗,鼓勵青年教師積極參與實際科研工作和實驗室建設,并對青年教師制定了嚴格的培養(yǎng)計劃。教師梯隊建設及青年教師培養(yǎng)有了明確的規(guī)劃,結合課程建設,個人業(yè)務素質提高較快。
四、結論
關鍵詞: 綠色制造 綠色人才 培養(yǎng)模式
綠色制造融合到企業(yè)研發(fā)、設計、制造、物流、銷售等各個環(huán)節(jié)中,擁有維持企業(yè)日常運營活動的綠色制造能力的人才成為關鍵,稱之為“綠色制造人才”。但此類關鍵的“綠色制造人才”目前在各行各業(yè)里是極度稀缺的資源,成為綠色制造、可持續(xù)性發(fā)展的制約因素。高校是人才培養(yǎng)的搖籃,要打破綠色制造人才缺乏瓶頸,只有從高校人才培模式改革著手,為綠色制造人才培養(yǎng)出一份力,為社會可持續(xù)發(fā)展做應有貢獻。
1.綠色制造概念與內涵
綠色制造(Green Manufacturing)是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式,其目標是使得產品從設計、制造、包裝、使用到報廢處理的整個生命周期中,對環(huán)境負面影響極小,資源利用率極高,綜合效益最大,并使企業(yè)經濟效益和社會效益協(xié)調優(yōu)化。該定義體現(xiàn)出一個基本觀點,即制造系統(tǒng)中導致環(huán)境污染的根本原因是資源消耗和廢棄物的產生,因此定義中體現(xiàn)了制造、資源和環(huán)境三者不可分割的關系。綠色制造就是這三部分內容的交叉。
2.綠色制造理念人才培養(yǎng)模式
2.1通識人才與專業(yè)人才培養(yǎng)相結合
綠色制造人才培養(yǎng)模式:綠色通識人才與綠色專業(yè)人才培養(yǎng)相結合。所謂通識人才,指該類人才分別屬于不同專業(yè)和學科,具有自身本專業(yè)的扎實專業(yè)知識,同時了解綠色制造基本常識和理論,具有“綠色理念”的人才根據(jù)自身專業(yè)在不同崗位上工作。所謂綠色制造專業(yè)人才,指具有扎實綠色制造專業(yè)知識,專門從事綠色制造工作的專業(yè)人才。
綠色制造原材料獲取、設計、制造、裝配/包裝、運輸、使用、報廢、回收、再制造和處理等過程,是一個多學科融合的“大制造”。全面推進綠色制造需要從產品的研究開發(fā)、設計、原輔材料的采購、物流、制造工藝、包裝、運輸、銷售等各個業(yè)務環(huán)節(jié)全面配備綠色制造人才。所以綠色制造理念的培養(yǎng)要從通識人才培養(yǎng)開始,不限專業(yè)和學科,培養(yǎng)具備“綠色”理念的人,從高校開始最后實現(xiàn)整個社會人人心中具備綠色理念。在這樣一個大環(huán)境下,綠色制造才能順利開展,相關政策更容易制定和實施,相關產品更容易被接受。如目前國家倡導的再制造行業(yè),因人們心里對再制造不理解,所以尚且無法接受再制造產品。
2.2綠色理念人才培養(yǎng)方法
針對目前高校尚未開設綠色制造人才培養(yǎng)專業(yè),在現(xiàn)有培養(yǎng)方案基礎上稍做修整,實施課堂滲透、專題講座、開設選修課、節(jié)能減排大賽、畢業(yè)設計五種途徑相結合的綠色制造人才培養(yǎng)模式,這5種途徑是循序漸進的過程。
2.2.1課堂滲透
現(xiàn)有課程開展中并沒有專門的綠色制造課程,教師在課程教學中要能實時貫穿綠色制造理念。在《機械設計》課程教學中,向學生講授綠色設計方法,產品性能的70%~80%是由設計階段決定的,綠色設計是從源頭解決問題的最有效方法。要求設計產品可回收、低污染、省能源,從產品結構、材料選擇、環(huán)境性能、資源性能多方面評估設計方案。綠色設計方法模塊化設計、生命周期設計、輕量化設計、基于TRIZ的綠色設計等方法。在《機械設計課程設計》中,鼓勵學生應用ADMAS、ANSYS、Proe聯(lián)合仿真進行輕量化設計,減速器設計的綠色性分析。節(jié)能無小事,任何一個零件減重1千克,整個設備減重可能會是驚人的值,能耗減低將大大降低。在《機械制造工藝學》課程教學中,引導學生在工藝規(guī)劃中進行工藝資源消耗與環(huán)境影響狀況分析,盡可能選擇環(huán)境污染小、能耗低的工藝路線和加工方法,滿足工藝規(guī)劃決策目標。
2.2.2專題講座
課堂教學畢竟有規(guī)定的授課計劃,對綠色制造理念只能起滲透作用,無法深入講解,因此可以針對綠色制造相關主題不定時開展學術講座,一方面加深理解某些問題,另一方面提高學生的積極性。講座可以是本校教師的科研課題,可以邀請企業(yè)人員進行綠色制造應用案例講解,同時盡可能邀請綠色制造領域專家做學術報告。報告內容可以是新的研究稱成果、也可以是新的方法,或者是新的政策解讀等。如3D打印、《中國制造2025》規(guī)劃綱解讀、《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》、中美《巴黎協(xié)定》簽訂、《穹頂之下》紀錄片的解讀等都可以。通過講座擴展學生知識面,同時有助于提高學生對綠色理念接受的積極性。
2.2.3開設選修課
課堂滲透或講座開展都只是局部的,要形成系統(tǒng)的綠色制造理論體系,只有通過開展綠色制造專業(yè)課程實現(xiàn)。當然,在目前綠色制造專業(yè)尚未開設,各高校尚未足夠重視綠色制造人才培養(yǎng)情況下,開設綠色制造課程是有些困難的,包括專業(yè)老師缺乏和人才培養(yǎng)方案修訂問題,一時尚難實現(xiàn)。但是可以通過開設公共選修課的方式,開設綠色制造方面選修課,鼓勵感興趣學生選修,同時不影響學校總體培養(yǎng)方案。通過開設選修課,使部分學具備綠色制造系統(tǒng)的理論知識,當學生走上工作崗位后,在其自身崗位上能發(fā)揮出應有的作用。
2.2.4以賽、促學
理論學習只能是紙上談兵,只要通過實踐才能得到鍛煉,所以要鼓勵學生參加相關學科競賽。國家每年主辦有節(jié)能減排大賽,可以鼓勵學生組隊參加比賽,將理論知識應用在實踐中,同時提高學生興趣。
2.2.5畢業(yè)設計
畢業(yè)設計中要分配一部分綠色設計方面的課題,畢業(yè)設計是學生在校期間最后一個環(huán)節(jié),可以鼓勵個別學生選擇綠色制造相關課題,課題可以是指導老師的研究課題,也可以結合企業(yè)實際需求開展研究,更鼓勵學生直接參與企業(yè)綠色制造相關項目開展別業(yè)課題工作。
3.結論
3.1通過對我國高校現(xiàn)有綠色制造人才缺乏現(xiàn)狀的分析,提出綠色制造通識人才與綠色制造專用人才相結合的培養(yǎng)模式,該模式適用當前高校人才培養(yǎng)體制,同時滿足社會需要。
3.2針對綠色制造人才培養(yǎng)具體實施方法,提出課堂滲透、專題講座、開選修課、學科競賽、畢業(yè)設計五種途徑相結合的培養(yǎng)模式,該方法具有很強適用性。
參考文獻:
[1]劉飛,李聰波,曹華軍,等.基于產品生命周期主線的綠色制造技術內涵及技術體系框架[J].機械工程學報,2009,45(12):115-120.
[2]葉平.響應時代要求培養(yǎng)綠色人才[J].中國高等教育,2011(Z1):19-21.
關鍵詞:農機專業(yè);畢業(yè)設計;現(xiàn)狀;對策建議
中圖分類號:TS642 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2953(2016)02-0046-04 DOI:10.13279/ki.fmwe.2016.0024
畢業(yè)設計作為高校學生本科階段的一項重要實踐教學環(huán)節(jié),在人才培養(yǎng)方案中具有重要的作用和地位,是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識獨立分析和解決實際問題,以及提高動手實踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段,也是對學生所學知識和能力的一次檢驗和升華。然而,近年來由于受到高校擴招、師資力量、教育導向、就業(yè)壓力等諸多因素的影響,本科畢業(yè)設計質量普遍下降已經成為各高校的突出問題,引起了社會的廣泛關注[1]。如何提高和保證畢業(yè)設計的質量,達到畢業(yè)設計的效果,已成為各高校的重要研究課題。
1農機專業(yè)本科畢業(yè)設計的現(xiàn)狀及問題分析
畢業(yè)設計作為農機專業(yè)本科生的一項“大考核”,對培養(yǎng)學生運用所學知識分析和解決問題具有重要的導向作用。筆者結合自身的指導經歷,對該專業(yè)畢業(yè)設計過程中存在的問題及現(xiàn)狀進行深入分析。
1.1學生層面的主客觀因素分析
1.1.1思想上對畢業(yè)設計不夠重視很多學生對畢業(yè)設計的真正含義、目的和流程都不清楚。有的學生主觀上認為畢業(yè)設計類似于平時專業(yè)課的課程設計,有的學生甚至認為畢業(yè)設計就是走走形式,隨便找些資料拼拼湊湊即可。基于這些想法,再加上畢業(yè)設計時間與學生找工作或考研備考時間沖突,所以就更加忽視畢業(yè)設計,抱著只要順利通過畢業(yè)設計答辯即可的心理,在思想和行動上消極懈怠,在完成畢業(yè)設計的過程中,很難擺正心態(tài)認真踏實地去完成畢業(yè)設計的各項工作,大部分學生都是等到畢業(yè)設計要答辯的前夕,才“加班加點”地草率完成任務,根本無法保證畢業(yè)設計的質量。1.1.2缺乏扎實的專業(yè)知識和技能畢業(yè)設計是全面檢驗學生專業(yè)知識和技能的重要手段,需要學生能夠綜合運用所學的理論知識和專業(yè)技能獨立分析和思考問題,并在指導教師的指導下解決畢業(yè)設計過程中遇到的難題,因此掌握扎實的專業(yè)知識和技能是完成高質量畢業(yè)設計的前提。從近幾年指導畢業(yè)設計的情況來看,很多學生對畢業(yè)設計的課題不能很好地把握,甚至無從下手。究其原因主要有以下幾個方面:①學生在前期的專業(yè)課程學習中,對所學課程的重要性認識不足,認為所學課程知識在以后的就業(yè)中用不上,所以不愿花時間和精力去認真消化和理解,導致專業(yè)知識學習的不扎實;②由于專業(yè)課程一般都是按照知識結構體系安排的,如果前期的課程學習有很大的欠缺,將會影響后續(xù)課程的學習,如此惡性循環(huán)導致學生所學知識不能很好地形成知識結構體系,進而在畢業(yè)設計過程中不能靈活運用所學的知識解決問題;③農機專業(yè)的畢業(yè)設計一般都需要利用計算機軟件(如CAD、Solidworks等)繪制二維圖紙和三維結構模型,然而在學習這些軟件時,學生只是在課堂上練習和操作,課后很少花時間去鞏固,所以操作技能很難得到提高,導致在畢業(yè)設計時很難運用這些軟件完成圖紙和三維模型的制作;④學生的寫作能力和寫作水平較差,不會查閱和利用文獻資料去完成畢業(yè)設計說明書的撰寫。1.1.3畢業(yè)設計與就業(yè)和考研沖突由于高校的畢業(yè)設計時間大多安排在大四上學期末和下學期,而這段時間又恰逢是學生找工作的黃金期和考研備考的關鍵期。對于找工作的學生,由于要忙于找工作、參加各種面試,有的用人單位甚至要求學生提前報到上崗,所以占據(jù)了學生的大部分時間和精力;對于考研的學生,由于大四上學期是畢業(yè)設計選題、查資料、定框架、開題等環(huán)節(jié)的關鍵時期,同時也是考研備考的關鍵時期,很多學生很難控制和安排好時間節(jié)點,再加上大四下學期又要忙于復試,所以很難做好畢業(yè)設計。面對愈來愈嚴峻的就業(yè)形勢和就業(yè)壓力,以及考研升學的激烈競爭,很多學生都感到分身乏術,所以很少有時間用來認真完成畢業(yè)設計任務。1.1.4學生團隊合作意識和能力欠缺畢業(yè)設計的工作量大、難度也大,對于基礎較好的學生基本上能夠在老師的指導下獨立完成,但對于基礎較差的學生,一般的選題都很難獨立完成,所以學生之間應該相互合作組成團隊,在團隊和指導老師的共同幫助下,順利完成畢業(yè)設計任務。但在實際的畢業(yè)設計中,發(fā)現(xiàn)很多學生都喜歡“單打獨斗”,團隊合作意識淡薄,協(xié)作能力欠缺,遇到問題時不喜歡與同學交流,加上指導老師指導的學生比較多,教學科研任務較重,很難對學生進行一對一的指導,因此在一定程度上影響了畢業(yè)設計的質量。
1.2教師層面的主客觀因素分析
1.2.1畢業(yè)設計的選題不合理選題是畢業(yè)設計十分重要的環(huán)節(jié),其難易程度、創(chuàng)新性、新穎性等直接關系到畢業(yè)設計的質量與水平。目前,高校的畢業(yè)設計選題大多數(shù)采取的方式是由指導教師自主擬定,然后將選題分配給學生,學生與指導教師溝通后,再最終確定畢業(yè)設計的選題。在一些高校,由于指導教師都有自己的科研項目,所以很多指導教師傾向于從科研項目中來擬定選題,有些選題不僅與生產實際相脫離,而且其理論性和學術性較強,導致學生很難完成畢業(yè)設計任務。此外,有些指導教師擬定的畢業(yè)設計選題陳舊單一、缺乏新意和挑戰(zhàn)性,學生只需按照傳統(tǒng)的“套路”即可快速完成畢業(yè)設計任務,這樣就失去了畢業(yè)設計的真正目的和效果。1.2.2指導教師的指導力度和責任心不夠目前,高校的大多數(shù)教師都承擔著大量的教學和科研任務,因此他們用于指導學生畢業(yè)設計的時間較少,投入精力不足。有些老師甚至直接讓碩士研究生來指導本科生的畢業(yè)設計;也有些指導教師在畢業(yè)設計的選題、指導過程中只與學生通過電話或郵件等方式進行聯(lián)系,指導力度欠缺,所以不可能完全掌握學生的畢業(yè)設計進展情況;還有一些指導教師對學生的畢業(yè)設計要求不嚴,導致畢業(yè)設計的質量較差。1.2.3畢業(yè)設計指導教師隊伍師資不足畢業(yè)設計指導教師隊伍師資不足主要表現(xiàn)在以下兩個方面:①高校的招生規(guī)模連續(xù)多年在擴大,導致學生和教師的比例逐漸增大,因此每名教師指導的學生人數(shù)增加,另外,教師還承擔教學、科研等工作,導致指導任務加重。②畢業(yè)設計指導教學是一項實踐性、方法性都很強的教學工作,對指導教師的知識面和指導能力都提出了更高的要求[2]。但在教師隊伍中有很多教師是剛走出校門的學生,他們在畢業(yè)設計指導工作中缺乏經驗,難以勝任畢業(yè)設計指導任務,在一定程度上影響了畢業(yè)設計質量。
1.3學校層面的主客觀因素分析
1.3.1畢業(yè)設計的獎懲體制缺乏高校在本科畢業(yè)設計的管理體制方面還有所欠缺,如沒有將畢業(yè)設計指導工作納入績效考核以及建立相應的獎懲機制,因而無法充分調動指導教師的積極性,也間接地影響了學生對畢業(yè)設計的積極性[3]。在對指導教師的工作進行評價時,多數(shù)是依據(jù)指導教師填寫的材料以及所指導學生的畢業(yè)設計成績,對指導教師的評價結果并沒有進行相應的獎懲,導致畢業(yè)設計的指導流于形式,未能取得預期的成效。1.3.2畢業(yè)設計經費和教學資源不足畢業(yè)設計是一項綜合性很強的實踐活動,只有配置一定的經費和相應的教學資源作為保證,才能完成好這項重要教學任務。近年來,由于高校擴招學生人數(shù)增多以及教育經費和資源短缺,學生畢業(yè)設計經費日趨緊張。主要表現(xiàn)在:①對學生畢業(yè)設計的補助較少;②教育資源有限,如圖書資料陳舊、文獻資料庫不齊全、實驗設備和器材不足;③畢業(yè)設計缺乏校外實習基地,很多學生只能是“紙上談兵”。這些因素在一定程度上限制了學生創(chuàng)造性的發(fā)揮,影響了畢業(yè)設計的質量。
2提高畢業(yè)設計質量的對策與建議
2.1加強學生對畢業(yè)設計重要性認識的教育
學生是畢業(yè)設計的主體,指導教師只是起協(xié)助和引導作用,畢業(yè)設計質量的優(yōu)劣在很大程度上取決于學生對待畢業(yè)設計的態(tài)度以及重視程度,因此加強學生對畢業(yè)設計重要性認識的教育十分必要。可以從以下幾個方面進行嘗試:①在畢業(yè)設計開始的前一學年就開展對畢業(yè)設計重要性的教育,可以通過講座、動員、就業(yè)指導等形式對畢業(yè)設計的重要性進行宣傳,使學生認識到畢業(yè)設計的作用和意義;②鼓勵低年級的學生觀摩高年級學生的畢業(yè)答辯,不但有助于學生對畢業(yè)設計的理解和認識,而且也有助于學生理解專業(yè)課學習的重要性以及畢業(yè)設計的要求,讓學生做好思想準備,充分發(fā)揮他們的主觀能動性。
2.2提前進入畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)
為更好地解決畢業(yè)設計與學生就業(yè)、考研在時間上相沖突的問題,可以將畢業(yè)設計的時間提前,將畢業(yè)設計的周期設置為兩年,具體可采取將傳統(tǒng)畢業(yè)設計時間從第八學期提前到第五學期。第五學期(即大三上學期)開設了很多重要的專業(yè)基礎課,由于專業(yè)課程都剛學不久,學生對理論知識掌握的都比較扎實,在此時安排畢業(yè)設計,學生可以有充分的時間思考,充分運用所學的知識去構思設計方案并解決問題。為了避免部分學生對畢業(yè)設計周期拉長而產生消極怠慢的心理,可以定期安排進度匯報或抽查等以此進行監(jiān)督。
2.3鼓勵學生組建畢業(yè)設計合作團隊
由于指導教師指導的學生較多,所以用于指導每個學生畢業(yè)設計的時間較少,因此應積極鼓勵學生組建畢業(yè)設計團隊。在建立團隊時,可以由3~5名選題結構相似的同學組成一個小組,由于選題結構相似,采用的方法基本類似,便于大家一起討論交流,也可以以寢室為單位,同寢室的同學彼此之間相互了解,也便于學習和交流。另外,團隊成員最好在知識能力上能夠形成互補,這樣成員之間可以相互幫助和探討,從而解決單個學生“勢單力薄”無法應對畢業(yè)設計的問題。團隊可以推舉一名成員作為組長,負責監(jiān)督團隊成員畢業(yè)設計進展和與指導老師溝通。團隊應定期進行畢業(yè)設計進展匯報,各成員可以向指導老師匯報進展并提出遇到的難題,這樣不僅可以提高老師的指導效率,而且可以鍛煉學生的團隊合作能力和溝通交流能力。
2.4以學生自主選題為主,教師選題為輔
畢業(yè)設計的選題要充分結合學生自身的知識水平,如果選題太難、要求過高,就會超出學生的能力范圍,不僅達不到預期的效果,反而會打消學生的積極性[4]。筆者結合自己的指導經歷,發(fā)現(xiàn)將選題的權力下放給學生,只要學生的選題符合畢業(yè)設計選題的要求即可以有效地解決這一問題。學生自主選題,都是結合自己的興趣、愛好以及自身的能力經過深思熟慮的,這樣可以充分調動學生的主觀能動性。
2.5加強對畢業(yè)設計過程的指導和監(jiān)督
加強對畢業(yè)設計過程的監(jiān)督和管理,可以有效地保證畢業(yè)設計質量。學校和教師應制定適合本專業(yè)的畢業(yè)設計管理監(jiān)督機制,明確畢業(yè)設計各環(huán)節(jié)的工作進度,對每一個細節(jié)進行全程跟蹤管理,并對畢業(yè)設計進行階段性檢查,尤其要做好選題、開題、中期檢查以及后期的預答辯等工作[5]。
2.6加強畢業(yè)設計指導教師隊伍的建設
指導教師是畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)的組織管理者和指導者,針對畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)中指導教師少、學生多的問題,可以從以下兩個方面來進行加強:①對剛引入的畢業(yè)設計指導教師進行培訓,充實師資力量;②對在企業(yè)實習且畢業(yè)選題來源于企業(yè)實際問題的學生,可以臨時聘請企業(yè)工程師作為學生的指導教師,這不僅可以有效緩解畢業(yè)設計指導壓力,而且可以給學生更好的指導和幫助。
2.7建立畢業(yè)設計指導工作的獎懲機制
建立對畢業(yè)設計指導工作的獎懲機制,是提高畢業(yè)設計質量的有效手段之一。對在畢業(yè)設計指導工作中成績和表現(xiàn)突出的指導教師,以及被評為優(yōu)秀畢業(yè)設計的指導教師作為教學評優(yōu)的首要對象,為他們的績效考核加分,可以起到很好的宣傳示范作用,為畢業(yè)設計指導工作營造良好的氛圍,從而提高畢業(yè)設計的質量[6-8]。
2.8加大對畢業(yè)設計經費和資源的投入
提高畢業(yè)設計的質量需要學校經費和教學資源的支持。因此學校應加大對畢業(yè)設計經費的投入力度,為學生畢業(yè)設計提供必備的物質基礎和設備條件。應根據(jù)畢業(yè)設計的性質對學生予以相應的補助,加強實驗室的建設,開放教學實驗室,為學生提供充足的文獻資料及創(chuàng)造良好的畢業(yè)設計環(huán)境。
3結束語
畢業(yè)設計是高校本科教學中非常重要的實踐教學環(huán)節(jié),對培養(yǎng)學生的動手實踐能力和創(chuàng)新思維能力均具有重要作用。只有抓好畢業(yè)設計過程中的各個環(huán)節(jié),加強學生對畢業(yè)設計重要性的認識,建立和完善畢業(yè)設計質量監(jiān)督和管理體制,才能提高畢業(yè)設計的整體質量和水平。
參考文獻:
[1]呂芳.工科本科畢業(yè)設計改革與實踐探索[J].長春理工大學學報:高教版,2010(1):156-157.
[2]周艷榮,張玉蓮,劉松平.提高本科生畢業(yè)論文(設計)質量的對策研究[J].中國電力教育,2010(21):58-60.
[3]張?zhí)m萍,田豐春.本科畢業(yè)設計(論文)現(xiàn)狀的分析與改革研究[J].南京曉莊學院學報,2010(5):61-63+123.
[4]梅永.本科生畢業(yè)設計教學改革與實踐的探索[J].中國教育技術裝備,2011(27):44-45.
[5]袁哲,姚永明,范淑清,等.提高機械類本科生畢業(yè)論文(設計)質量的探索研究[J].高教研究與實踐,2015(1):64-68.
[6]王應彪,李明,王遠,等.“機械制造基礎”課程創(chuàng)新實踐教學體系探討[J].林業(yè)機械與木工設備,2015,43(8):48-50.
[7]董春芳,馮國紅,姜雪松,等.基于能力培養(yǎng)目標的質量管理學課程教學改革[J].森林工程,2013,29(5):154-157.
關鍵詞:測控技術與儀器;人才培養(yǎng);課程體系
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)43-0122-02
一、專業(yè)培養(yǎng)目標
1998年,為了順應學科發(fā)展需求,我國高等教育開始從“專才教育”向“通識教育”轉變,教育部頒布普通高等學校本科專業(yè)目錄,把儀器儀表類11個專業(yè)(精密儀器、光學技術與光電儀器、檢測技術與儀器儀表、電子儀器及測量技術、幾何量計量測試、熱工計量測試、力學計量測量、光學計量測量、無線電計量測試、檢測技術與精密儀器、測控技術與儀器)歸并為一個大專業(yè)――測控技術及儀器。新的測控技術與儀器本科專業(yè)不僅理論知識面廣,而且與工程實踐密切相關,它對本專業(yè)培養(yǎng)的學生不僅要求理論功底扎實,而且工程實踐能力強[1]。我校測控技術與儀器專業(yè)設置在機械學院,依托機械學院悠久的辦學歷史和學術積累,探索機械學院下設測控技術與儀器專業(yè)本科生的人才培養(yǎng)模式,開展創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學改革實踐具有重要意義。
二、測控專業(yè)課程設置及培養(yǎng)方案
根據(jù)測控技術與儀器專業(yè)技術覆蓋面廣、課程門類多、行業(yè)技術發(fā)展迅速的特點,開設了機械類、電子類、光電類、控制類、計算機類、信息處理類等分支的主干課程,并開設了與各主干課相適應的強調培養(yǎng)學生綜合應用所學知識,分析和解決實際問題能力的課程設計,將理論知識與實踐鍛煉相結合,高度重視課程實驗和生產實習、畢業(yè)設計等實踐教學環(huán)節(jié),形成了理論教學與工程實踐訓練融為一體的教學體系[2]。
(一)依托機械背景,建設測控專業(yè)課程體系
由于我校測控技術與儀器專業(yè)設置在機械學院,依托機械學院的深厚科研背景和師資隊伍,專業(yè)設置具有精密機械測量的課程體系特色,強調培養(yǎng)精密儀器設計的高素質應用型人才。我校測控專業(yè)的課程體系如下圖所示。
我校測控專業(yè)設置了兩個專業(yè)方向:測控技術方向和精密儀器方向。其中測控技術方向培養(yǎng)具有研發(fā)以計算機或微處理器為核心的測控系統(tǒng)的專業(yè)技術人才;精密儀器方向培養(yǎng)具有精密測量技術、能夠進行現(xiàn)代儀器設計的專業(yè)技術人才。
(二)加強課程設計的連貫性,培養(yǎng)學生的設計創(chuàng)新能力
在我校新修訂的測控專業(yè)培養(yǎng)方案中,設置有機械設計基礎課程設計、傳感器課程設計、測控電路課程設計、單片機課程設計、專業(yè)綜合課程設計。
“機械設計基礎課程設計”通過制定設計方案、合理選擇并設計傳動機構,正確計算零件工作能力、確定尺寸、選擇材料,以及較全面的考慮制造工藝、使用和維護等要求,達到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置的設計過程和方法。“傳感器課程設計”可以使學生對前期先修課程在傳感器中的應用有所了解及加深,使學生初步掌握一種傳感器的設計步驟與方法。“測控電路課程設計”要求學生選擇電子器件和使用常用的電子儀器,調試電路時會分析電路、測試電路性能,并鍛煉排除故障的能力。“單片機課程設計”要求學生掌握用單片機進行實際產品開發(fā)的基本過程,加強模塊化設計思想的培養(yǎng),養(yǎng)成良好的設計、編程習慣,培養(yǎng)學生實際操作和編程技能。“專業(yè)綜合課程設計”是實踐教學環(huán)節(jié)中一次綜合型的實踐訓練,學生為主體,根據(jù)課程設計任務書要求,以6~7個人為一組,每組獨立完成一個設計題目。通過綜合課程設計的教學實踐,了解測控儀器的設計步驟以及硬件與軟件的開發(fā)流程,掌握相關課題的資料收集、整理和分析的方法,進行方案的設計和對比;提高學生的分析、綜合能力以及工程設計中計算和繪圖的基本能力,為后續(xù)的畢業(yè)設計和工作做必要的準備。
(三)提高實習質量,加深學生對行業(yè)現(xiàn)有產品的認知
我校測控專業(yè)設置的實習有:電工電子實習、生產實習、畢業(yè)實習。
“電工電子實習”是在學習完電路原理,模擬電子技術和數(shù)字電子技術課程后,購置收音機和萬用表的器件,讓每位學生自己進行焊接、組裝、調試,最后進行統(tǒng)一驗收。通過實習使學生掌握元器件基礎知識,電子技術中的焊接、裝配工藝,常用儀表的使用、印刷電路設計等基本電子工藝知識和技能等。
“生產實習”使學生初步接觸社會、認識社會,將理論知識與實際應用緊密結合起來,經受實際工作的基本訓練。通過生產實習,加強了實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學生在生產實際中調查研究、觀察問題、分析問題和解決問題的能力。
“畢業(yè)實習”是畢業(yè)設計的重要準備階段,是培養(yǎng)學生獨立綜合運用所學的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能,分析與解決實際工作中遇到的問題的能力。通過考察和實踐,檢驗學生對所學知識的運用,使學生進一步了解企業(yè)、社會、國情,激勵學生敬業(yè)、創(chuàng)業(yè)的精神,從而完成學生從學習崗位到工作崗位的初步過渡,為畢業(yè)后從事相關行業(yè)崗位工作奠定堅實的職業(yè)基礎。
和我校測控專業(yè)合作的實習單位有:開封儀表廠、中原量儀股份有限公司、洛陽牡丹通訊有限公司、北京基康儀器股份有限公司、北京精儀達盛有限公司等。學生在畢業(yè)實習中可以了解行業(yè)特點,了解企業(yè)在該行業(yè)中所處的位置及經營狀況,了解企業(yè)的組織結構及主要業(yè)務流程。在實際的工作操作中可以熟悉企業(yè)的工作程序,把學校中所學的知識應用到實際工作中,切實提高自己的業(yè)務能力和職業(yè)道德修養(yǎng)。在畢業(yè)實習中,學生需虛心向工程技術人員請教、填寫畢業(yè)實習日志,實習結束時撰寫畢業(yè)實習報告,并請企業(yè)有關人員填寫實習鑒定意見。
三、測控專業(yè)課程講授時的幾點要求
(一)講解課程脈絡,培養(yǎng)學生學習興趣
測控專業(yè)涉及面寬,課程門類多,部分學生對專業(yè)的理解,往往“只見樹木、不見森林”,為此,開設了“測控技術與儀器導論”課程,以講座的形式讓學生從一年級就了解我校測控專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案,了解各門課程開設的目的以及各門課程之間的區(qū)別與聯(lián)系。通過該課程使學生較早的對本專業(yè)概況有初步了解,包括本專業(yè)的學科地位、專業(yè)特色、知識結構、課程設置、人才培養(yǎng)目標,學科與專業(yè)發(fā)展方向及其就業(yè)領域和前景等。學生了解本專業(yè)的專業(yè)特色,才能合理制定個人的就業(yè)領域以及學習規(guī)劃,培養(yǎng)學生熱愛自己的專業(yè),產生學習的興趣,明確奮斗目標。
(二)面向社會需求,更新授課內容
近年來,測控儀器的發(fā)展朝著小型化、虛擬儀器和網絡儀器方向發(fā)展,結合社會上對物聯(lián)網技術人才的大量需求,我們新增了“嵌入式系統(tǒng)設計”、“虛擬儀器技術”、“測控系統(tǒng)通訊與網絡”課程。
(三)掌握學生學習動態(tài),調整授課內容
為了掌握學生的學習狀態(tài),了解學生的學習情況,測控教研室開展了各種各樣的師生交流活動,比如,聽取畢業(yè)生對四年大學課程的意見和建議,調查新生對測控專業(yè)的了解以及對專業(yè)學習的期望,建立測控專業(yè)QQ流平臺,鼓勵各年級學生在QQ群里開展師生之間、學生之間的即時交流。
四、結語
通過近幾年的教學實踐,我校測控專業(yè)的學生培養(yǎng)質量有了較大的進步。在就業(yè)競爭不斷增大的今天,我校測控專業(yè)學生的就業(yè)質量不斷提高。根據(jù)調研報告[3],我校測控技術與儀器專業(yè)的學生滿意度為95%,就業(yè)率(包括考研學生)為97%。同時,由于我校學生的實踐動手能力強,又掌握了本專業(yè)的最新技術,考研的質量也不斷提高,得到了考取研究生單位老師的贊揚。
參考文獻:
[1]宋愛國,吳娟,崔建偉.測控技術與儀器專業(yè)學生工程意識培養(yǎng)與創(chuàng)新教育的探索[J].中國大學教學,2012,(1):41-43
【關鍵詞】機械課程設計 三維建模軟件 設計能力
1三維建模設計軟件的發(fā)展
隨著計算機技術的快速發(fā)展,三維建模軟件在機械產品設計中的應用越來越普遍,使機械設計方法和設計手段都發(fā)生了很大的變化。設計者可以在計算機、手機等多媒體設備上展示產品的三維設計方案,比打開圖紙更直觀、方便。面對這些變化,高校機械類專業(yè)學生的能力培養(yǎng)提出了很多新的要求。教師樹立新的教育質量觀念,適時地引入三維設計軟件等現(xiàn)代科學技術,對傳統(tǒng)的機械設計的課程設計進行教學改革,為將來的畢業(yè)設計和從事機械設備設計打下基礎,培養(yǎng)出適應科技發(fā)展和社會需求的高質量機械類人才。
2三維建模設計軟件在機械課程設計應用的特點
機械課程設計是培養(yǎng)學生設計思維和設計機械傳動裝置能力的重要實踐環(huán)節(jié),是學生在本科階段重要的理論與實踐相結合的學習階段。課程設計能夠培養(yǎng)學生圖形表達能力、培養(yǎng)學生運用國家機械制圖標準能力、培養(yǎng)學生分析和解決工程問題的能力。
在以前機械課程設計中,傳統(tǒng)的二維繪圖貫穿課程設計過程中,對學生二維作圖技巧和熟悉程度會有很大的提高。但有一部分學生抄襲現(xiàn)象比較嚴重,沒有認真地思考其表達方法,直到課程設計最后結束,也完全沒有一點設計思維,其教學手段已明顯落后于企業(yè)產品設計對工科學生專業(yè)素質的要求。在課程設計中引入三維建模過程,就迫使學生了解被設計的設備的每個零件的結構和功能,了解裝配時零件間的裝配關系,若裝配不正確軟件會有提示。通過對設備零件的建模和裝配,使設計者對整個設備有一個更加直觀,更加深刻的認識。對于有運動要求的,可檢驗其運動是否達到要求,如果發(fā)現(xiàn)問題可以及時對設計進行更改,這樣就避免了產品生產后,才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報廢。設備裝配體完成以后,可以自動生成裝配體工程圖,零件序號也是按零件裝配的順序自動生成。這樣可以讓課本的知識運用于實際的建模過程中,不僅讓學生加強了計算機三維建模軟件的學習,還鍛煉了以科研項目的方式解決技術問題的能力。
3基于三維建模軟件平臺機械課程設計實例
在課程設計之初,首先要明確本次設計的目標、以及要將解決的問題。
3.1設計任務
根據(jù)給定工作條件,設計一級斜齒輪減速器,應用三維建模軟件完成斜齒輪減速器裝配圖和一份設計說明書。
3.2課程內容的設計
根據(jù)設計方案,選擇電機的類型和功率,對減速器的軸、齒輪等主要零件進行草圖設計。
3.3對零件進行三維建模
根據(jù)箱體的二維草圖,利用【拉伸】命令,構造箱體大體,在點擊【圓角】、【抽殼】、【筋】等編輯命令完成斜齒輪的上箱體圖(1)和下箱體圖(2)三維建模。
圖(1) 圖(2)
利用SolidWorks 的插件GearTrax生成各種齒輪模型。根據(jù)設計數(shù)據(jù),選擇斜齒,輸入齒輪的模數(shù)、齒數(shù),鍵入齒輪寬度、齒面厚。點擊完成,插件自動將成型的齒輪導入SolidWorks中,完成齒輪建模。齒輪的大體建模后,通過【拉伸切除】、【倒角】等命令修改齒輪,最后得到成型齒輪圖(3)。利用 【旋轉】、【倒角】等命令完成軸圖(4)的建模。
圖(3) 圖(4)
學生通過必須細致地分析和研究,才能完成零件行三維建模。這樣的過程不僅加強三維軟件學習,而且對零件的每個部分的結構有更深一步的理解。
3.4進行裝配和干涉檢查
使用模板創(chuàng)建一個組件文檔,選擇添加元件按鈕,選擇零件,并選擇約束關系,進行裝配。改變某個零件的基本尺寸,進行干涉檢查,這樣會讓學生加深理解各零件之間的配合關系。
3.5編寫技術說明書
4結語
在機械課程設計過程中引入三維軟件,能使整個過程更具靈活性,從而激發(fā)學生們的學習積極性。提高設計的質量,減少工作量,提高效率,培養(yǎng)了學生三維建模軟件的應用能力,提高了學生的工程實踐能力和創(chuàng)新設計的能力。綜上所述,筆者認為在機械課程設計中應用三維建模軟件是教學改革的必然趨勢。
參考文獻:
[1]毛文武.基于Solidworks 三維建模的機械測繪課程設計改革與實踐[J].計算機應用技術,2007,(6)27-29.
1參照專業(yè)認證標準對機械設計類課程內容的改進
根據(jù)國家機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)培養(yǎng)標準中對畢業(yè)能力要求之4“具有設計機械系統(tǒng)、部件的能力”要求,整合現(xiàn)有教學內容,形成了基礎知識遞增和設計能力遞進的機械設計類課程教學環(huán)節(jié)結構。其中先修課程包括數(shù)學類、工程力學、機械制圖、公差與技術測量等基礎課和專業(yè)基礎課。為達到“具有設計機械系統(tǒng)、部件的能力”的畢業(yè)要求,設計了課程教學及課內實驗、基礎設計能力培養(yǎng)、創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)三個能力遞進培養(yǎng)環(huán)節(jié)。
2機械設計類課程教學及課內實驗
課程教學及課內實驗教學環(huán)節(jié)分為機械原理和機械設計兩個部分,每部分。含課內實驗,課程內容及培養(yǎng)目標如下:機械原理課程是一門培養(yǎng)學生機械機構運動設計與分析的技術基礎課,主要研究機構的結構分析、運動分析和動力分析,常用機構設計的基本理論和方法,機械系統(tǒng)傳動方案的規(guī)劃與設計,其主要任務是培養(yǎng)學生:第一,理論聯(lián)系實際的學風,設計實踐能力和創(chuàng)新精神。第二,掌握機構運動方案設計的能力。第三,具有機械系統(tǒng)運動簡圖的繪制,計算機輔助機構分析和設計的能力。機械原理實驗教學是機械原理課程教學中的實踐環(huán)節(jié)。在實驗中通過安排部分課程基本理論的驗證性實驗,使學生進一步加深對課堂教學內容的理解。通過增設一些綜合性、設計性實驗,培養(yǎng)學生基本知識、基礎理論與實際項目需求的理論知識應用能力,同時培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力。通過設立較多的選修實驗,促進學生的個性發(fā)展。機械設計課程是一門培養(yǎng)學生機械設計能力的技術基礎課,在教學內容方面著重掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本方法和創(chuàng)新思維,通過對本課程的學習,使學生掌握常用機構和機器中各種通用零件的基本理論和基本知識,初步具有機械結構方面的分析、設計能力,同時注意培養(yǎng)學生正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。機械設計實驗教學通過設立部分驗證性實驗,使學生進一步加深理解課堂教學的內容;通過設立一些綜合性、設計性實驗,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力及機械結構設計的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力;通過強調學生參與實驗的全過程,培養(yǎng)學生的動手操作能力;通過設立較多的選做實驗,滿足學生的求知欲,促進學生的個性發(fā)展。
3基礎設計能力培養(yǎng)
機械設計課程設計是機械設計基礎類課程的重要實踐性環(huán)節(jié),通過對機械傳動裝置和簡單機械的設計,使學生綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實際知識,熟悉機械設計的一般規(guī)律,掌握機械通用零部件及簡單機械的設計理論及設計方法。培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的正確設計思想,樹立工程意識,培養(yǎng)獨立分析和解決工程實際問題的能力,為畢業(yè)設計和以后從事工程設計工作打下良好的基礎。課程的教學目的:第一,學習機械設計的一般方法、步驟,掌握機械設計的一般規(guī)律。第二,學會從機器的功能要求出發(fā),合理選擇傳動機構的類型,制定傳動設計方案,正確計算零件的工作能力,確定它的結構、形狀、尺寸及材料,并考慮制造工藝、使用、維護、經濟和安全等問題,培養(yǎng)機械設計能力。第三,進行機械設計基本技能訓練,例如計算、繪圖,運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和設計資料,以及使用經驗數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)等。第四,通過編寫設計說明書,提高學生文字表達能力,掌握撰寫技術文件的有關要求;培養(yǎng)學生運用計算機撰寫論文的能力。第五,訓練學生用CAD繪圖的能力。機械綜合課程設計是形成機械裝備設計能力的重要實踐性教學環(huán)節(jié)。內容以車床或銑床的主傳動系統(tǒng)設計為主線,以所學過的機械制造裝備的基礎知識為支撐,完成主傳動系統(tǒng)設計、操縱裝置布置、工程分析計算等環(huán)節(jié)的訓練。其目的是在相關先修課程學習后,進行機械結構設計綜合訓練,使學生掌握機械系統(tǒng)分析和設計的基本步驟和方法,培養(yǎng)和鍛煉學生綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力。
4創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)
學生創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)包括機械產品創(chuàng)新設計與仿真和機械創(chuàng)新設計與制作兩個環(huán)節(jié):機械產品創(chuàng)新設計與仿真是學生以項目組的形式自主開展的為期一年的研發(fā)與制作項目,在學院的統(tǒng)一命題下完成一項任務。提高學生自主學習、問題求解、團隊協(xié)作、項目管理、綜合創(chuàng)新等方面的能力和素質。機械創(chuàng)新設計與制作是結合學生已有的知識儲備,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新設計思維,通過機構綜合模擬現(xiàn)實自然界生物的動作行為,并輔以相應的控制系統(tǒng)達到機構的協(xié)調運動。在教師的啟發(fā)和指導下,學生以組為單位自主地進行相關內容科技文獻檢索、方案設計、虛擬仿真、繪制加工圖紙、撰寫設計說明書并進行答辯,通過工程實踐培養(yǎng)學生靈活運用所學機械設計知識的能力。
5結論
機械設計類課程是機械類專業(yè)主要專業(yè)基礎課程之一,是機械類專業(yè)各個方向的專業(yè)基礎,在機械類專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系中有著極其重要的地位。我校機電工程學院機械基礎部承擔著全校機械基礎類課程的教學任務,多年來先后面向“本科教學工作水平評估”、“卓越工程師人才培養(yǎng)計劃”、“CDIO工程教育模式試點”進行了一系列教學改革研究,在教學方法和質量上取得了良好的效果。現(xiàn)已將機械設計基礎課程建設成為校精品課程。此次針對工程教育認證專業(yè)標準要求,將機械設計類課程從理論課、實驗課、課程設計幾個方面,對課程內容和培養(yǎng)目標進行了詳細梳理,使其完全符合機械設計制造及其自動化專業(yè)工程教育認證標準,為專業(yè)認證工作的順利實施提供了必要的保障。
作者:寧慧燕 苗淑杰 劉喜平 劉春香 徐莉 付彥虹 畢鳳陽 單位:黑龍江工程學院機電工程學院