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一、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。
(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、VERI-CUT、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。
二、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。
作者:张明德 单位:重庆理工大学 机械工程学院