创新思维在机械专业毕业设计中初探

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摘要：围绕机械制造专业背景的具有创新创业特色毕业设计的问题，分析了毕业设计的步骤、专业特点和国内相关专业技术的发展动态，挖掘相关专业典型人物、事件的特征特点和案例，探索具有创新创业特色的毕业设计课程的有效措施和考核方法，引导学生在毕设过程中提高专业技能的基础上，提升民族责任感和使命感，达到立德树人的目的。

关键词：创新创业；毕业设计；机械制造

0引言

本科毕业论文是大学生以学位论文的形式分析和总结独立完成毕业设计课题，是毕业生将前三年学习的理论知识应用到实践的综合性必修课程，能够培养大学生分析、解决问题的能力，以及在此基础上的探索和创新能力[1]。毕业设计及毕业论文有助于本科生快速精准地运用本专业知识，更深层次地掌握专业应用背景及发展动态，从而提出有效的思想方法解决工程实践问题，对学生的理论实践结合及创新能力都有显著提升。创新创业能力是完善技术创新市场导向机制，强化学生将理论知识运用到应用实践中的能力，促进学生创新要素向创业集聚，形成以理论技术为主题、应用实践为导向、产学研用深度融合的创新体系[2-3]。在毕业设计中培养学生创新创业意识，深化机械类专业人才发展体制机制改革，全方位培养创新型机械专业人才，充分发挥机械专业人才的理论实践作用。在传授具有创新创业特色的毕业设计课题基础上，结合课题和学生想法，选择符合学生未来发展规划和专业特点的创新型、应用型和技能型人才培养的课题，实施知识更新工程、技能提升行动，加强机械学科拔尖人才培养，以推进创新创业创造向纵深发展，倡导敬业、精益、专注的创新创业文化，弘扬科学精神和工匠精神，加强学生对机械相关基础知识及应用实践的科学兴趣的引导和培养，形成热爱科学、崇尚创新的社会氛围，使机械专业学生在具有创新创业特色的毕业设计课题当中提高科学素质[4-5]。

1毕业设计存在的问题

随着电子信息、材料、新能源、生物医药和国防安全等领域的高速发展，制造业向高精度、智能化、集成化和小型化的方向发展，制造业正面临从微纳米级去除向近原子级去除的挑战，同时涉及多学科的知识融合及交叉，增加了对具有创新机械制造技术复合型人才的需求[6-7]。毕业设计是体现即将毕业的大学生综合性能力的重要组成部分，是学生将前几年学习掌握的科学知识运用于实践，从分析解决问题升华到创新能力培养的重要阶段，同时也为接下来的工作及学习深造塑造科学素养打下基础[8]。现有毕业设计多为结合理论教学开展的，而毕业设计作为大学教育不可缺少的重要综合能力培养环节，是学生将理论知识拓展到实践应用的综合素质培养阶段，是学习阶段步入社会实际应用阶段的过渡阶段，在毕业设计中融入创新创业理念，能够激发学生的学习热情和兴趣。目前，将创新创业意识融入毕业设计中的建设仍处于初级阶段，缺少实现将创新创业与专业理论知识有机融合的有效措施和方法[8]。在毕业设计中的选题、调研开题、设计、撰写方案、答辩等各阶段挖掘创新元素，结合行业内相关技术涌现出的典型案例进行阐述，不仅能够使学生在了解国情的基础上更进一步掌握专业技能的应用背景及发展意义，同时也提高了学生的应用实践能力。因此，将创新创业贯穿于毕业设计的教学过程，探索在过程中融入创新技术元素的方法，对于提高学生的实践能力和深入理解基础理论知识具有重要意义，从而实现协同育人、全员育人和全方位育人的目标。

2机械专业创新创业毕业设计的必要性

1）创新创业是社会进步的灵魂，创业是推进经济社会发展、改善民生的重要途径，创新和创业相连一体、共生共存。在传统灌输性传递知识的基础上增加创新综合能力的启发性，强调创新性和学理性的相互统一，实现价值观和知识性的统一，建设性和批判性的统一，理论性和实践性的统一，统一性和多样性的融合，主导性和主体性的统一，显性教育和隐性教育的统一。创新创业与毕业设计结合的目的在于传授学生理论、方法和思维，在学生毕业设计培养阶段塑造科学素养、开启理性思维和传授理论方法，在掌握毕业设计机械专业知识的基础上，建立发现和解决问题的创新思维，掌握如何解决问题的方法。在毕业设计中，引导学生理解自身所处的世界、所处的时代，塑造学生创新能力的关键在于形成对学生专业技能和方法思维的有效融合，树立正确的大局观，培养学生以辩证和实践的眼光形成自身世界观、总结分析能力、解决问题能力和思维能力。2）解决好毕业设计与创新创业理念之间相互融合的问题，发挥机械专业毕业设计课程育人的功能，构建全面覆盖、类型丰富、层次递进、相互支撑的课程体系，使具有机械专业特色的毕业设计与创新创业同向同行、形成协同效应。在毕业设计当中，老师应运用双向思维反思，避免只会夸夸其谈、避免只会埋头苦干。对于毕业设计的专业课老师，不应仅仅停留在“专家”的见识层面，需要贯穿结合技术、科学和前沿的专业思维，必须从作为工作的技术提高到作为科学的技术，再上升到创新意识的大局观，只有这样才能发挥教师在毕业设计中的专业和素质育人作用，超越仅为技术“专家”的水平，达到作为引领者的要求。3）要想做好机械专业具有创新创业特色的毕业设计课程，并非简单地将机械毕业设计和创新创业理念进行强行的叠加，而应将典型创新元素和案例融入机械专业的毕业设计课程中。深度挖掘机械专业毕业设计所蕴含的创新理念和前沿性资源，解决好机械专业毕业设计与创新创业相互配合的问题，发挥基于创新创业理念的机械专业毕业设计的协同育人功能，构建全面覆盖、类型丰富、层次递进和相互支撑的体系，形成机械专业毕业设计与创新创业的同向同行协同效应。在此过程中，需要强调机械专业毕业设计创新创业理念的育人功能，呈现具有创新创业特色的毕业设计应具有的丰富性、层次性、专业性和人文性，为达到此效果，应避免单纯的知识传授和技能培养，避免过于偏重实证主义、实用主义的单向思维训练，避免缺乏总体性、全局性、战略性的思维能力，从而破除工具理性思维，贯彻价值理性。4）机械专业毕业设计的创新创业理念应遵循因地制宜、顶层设计、特点明确、隐性、适度、自然等几点原则，分析机械专业毕业设计所蕴含的创新技术元素的显性与隐性程度、量化程度，找准切入点挖掘典型的创新案例。纳入机械专业毕业设计的建设范畴，思考机械专业毕业设计的课程核心价值观是什么，明确在此过程中的创新创业技术关键性问题，从而确立培养学生聚焦问题、树立观点能力，提高科学素养的目标。避免矫枉过正，明确殊途同归的前提不是越俎代庖以及不能教条刻板，尊重机械专业毕业设计的教学体系，在保障该课程完整的知识体系的前提下，前瞻性地引入先进的技术和目前该行业或专业的发展动态，结合以往的创新创业典型案例，融入课题理论知识，引导学生以创新性的思维去思考和实践。5）根据机械专业毕业设计的特色和优势，深入研究机械专业的育人目标，深度挖掘提炼毕业设计专业知识体系中所蕴含的创新创业价值和精神内涵，科学合理拓展机械专业毕业设计课程的广度、深度和温度，从机械专业毕业设计角度提出具有专业性、行业性、国家性、国际性、文化性、知识性、人文性的要求，从而提升引领性、时代性和开放性的创新型机械专业人才素质。分析相关专业的国家战略、世界难题、人类发展、与其他学科的交叉性、学科智慧、学科史、思维导论和方法论基础等，拓展广度、体现深度和散发温度。拓展广度可结合中国发展特点讲述机械专业故事，塑造学生价值观和科技报国的使命感，以世界的眼光解决人类难题，培养学生科学探索、工匠精神和专业品质的能力与素养。体现深度可以挖掘机械专业毕业设计与其他基础学科的内在联系，挖掘设计内容中蕴含的创新思维，如认识论、方法论、自然辩证法、思维方式（系统思维和创新思维）的启发与建立。散发温度可以联系机械专业毕业设计与人类发展、国家建设、社会生活和专业技能的最终目的，引导学生树立正确的价值观。

3毕业设计中创新创业思维培养的具体措施

3.1 结合发展动态的选题

选题部分包括两方面，一方面是针对老师，需针对自己研究方向提炼出有明确特征的毕业设计课题，要求其既符合本专业学生毕业设计特点，能够结合当前亟须解决的行业问题以及相关专业科学知识，为国家提供创新型机械制造专业人才储备。另一方面是针对学生，学院在发布教师们的毕业设计课题时，学生们需要结合自己日后的发展规划及兴趣选择对应课题。老师们在选题过程中，可在研究方向上挖掘创新元素，分享典型案例，引导学生明确研究目标，对专业技术的实践应用意义有深刻的认识，从而激发其产生浓厚的兴趣。

3.2 调研发展动态嵌入创新创业理念

在给学生指定课题后，需要引导学生结合国内情况分析目前研究方向的发展动态，培养学生的自主学习能力和科研素养，为接下来的工作和深造打下基础。在引导发展动态分析的过程中，教师可结合相关方向的基础研究或工程应用结合国家需求，培养创新思维及分析解决问题的能力，嵌入到本科毕设对未来创新型机械制造专业人才的培养，发挥教师除了传授专业知识外，还要引导学生的思想品格塑造的作用。从学生层面，在教师的引导下，学生对毕业设计课题的设计意义及应用背景能够有更深层次的认识。

3.3 方案设计及操作引入创新创业典型案例

在学生了解课题设计目的及应用意义后，学生可自主设计方案并和老师反复讨论确认。在此过程中，学生可能会碰到各种难点及问题，可引入相关行业或专业的创新创业典型成功案例，在培养其自主动手解决问题的同时，引导学生向前辈们学习刻苦钻研、勇于探索和肯下苦功的精神，激发其民族责任感和使命感，从而鼓励学生完成方案设计及后续的具体方案实施操作流程。

3.4 撰写论文和答辩过程中的思政体现

教师应在学生的毕设论文撰写中引导学生结合国家发展形势和专业技术特点，分析本专业技术在国家战略中的未来发展趋势，拓展学生在毕业设计中专业技术的应用背景、意义、发展动态分析、现有方法局限性、现阶段需要解决的矛盾、具备可行性的解决方案、可能创新的方向等方面的思考。在思考的过程中，达到培养学生社会主义核心价值观的意识和能力，坚定其理想信念，提升立德树人的成效，从而在做毕设的过程中突显创新创业价值的导向作用，实现毕设承载创新创业理念、创新创业思维意识寓于毕业设计的目的。

4探索毕业设计中创新创业能力的考核方式

4.1 过程化考核方式

在学生开始毕业设计时，督促学生在每个阶段提交总结并向老师汇报，以了解学生的设计状况。在调研发展动态的初级阶段，要求学生进行国内外论文阅读、分析、总结并提交，同时通过与老师进行组会的方式汇报对发展动态分析的理解。在此过程中学生可以了解自身专业在国家发展过程中面临的挑战和趋势，并加强对相关行业国内前人的工作的理解，从而为培养和考核学生创新思维及创业能力提供判断依据。

4.2 方案设计及操作的案例引入

在学生开始进行毕业设计的方案操作时，督促学生按照计划完成课题，并养成整体规划、月计划、周计划和日计划的习惯，提升其对整体的把控能力。在方案设计及操作过程中，学生碰到困难时，老师应嵌入典型创新创业成功案例，鼓励、引导和启发学生勇于探索。

4.3 答辩过程中对创新创业的考查

毕设进行到最终的答辩时，可从学生答辩的答辩逻辑、应用背景等内容判断学生对于专业知识在国情下发展趋势的理解程度，从而考核毕业设计中创新创业思维意识、思想和方法等的有效性。

5结语

本科毕业设计是机械工程专业教学环节中的重要部分，对提高学生综合应用理论知识、提高实践能力有重要作用，在毕业设计中融入创新创业思维及成功案例对培养学生专业技能、拓展能力素质和塑造人生价值具有重要影响。探索毕业设计中挖掘创新元素的有效举措和并提出具体的考核方式，是建立具有创新创业特色的毕业设计的课程设计的重要步骤，结合专业特点、改进教学方法、创新教学载体和探索新的考核方式，是完善融入创新创业特色毕业设计的有效方法。在提高学生专业技能的基础上，将创新创业意识融入机械专业的毕业设计中，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，实现立德树人的目的。

作者:杨雪 吴世青 单位:上海理工大学