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一、创新类题目选题方法
1.创新类题目选题总原则毕业设计选题小组或指导教师在具体拟定创新类毕业设计题目时,如何以统一的标准或目标去选题也是值得讨论的问题。就地方高校目前现状而言,大部分教师分别毕业于不同的高校,学缘结构存在差异,职称学历不一,对创新的理解不同。在此情况下就需要有个统一的选题标准或者说目标,以保证题目的统一性及有效性,即规定统一的选题总原则。提出的统一选题目标在实际运用中首先要可操作性强,而且可以给选题组或指导教师以较大的自主空间。本专科毕业生在指导教师的指导下,通过努力完成毕业设计,并应用毕业设计成果在学术期刊上发表专业学术论文或申请专利,可以充分反映毕业生对专业知识的理解、运用及创新能力。如果学生完成了毕业设计,又能够撰写学术论文公开发表或申请到实用新型专利,则可认为学生在完成毕业设计过程中有创新行为。因此,创新类毕业设计题目选题总原则目标是:发表学术论文(小论文)为目标的题目;以申请实用新型专利为目标的题目。
2.以发表学术论文为目标类题目的选题方法单纯发表学术论文(小论文)为目标的选题方法需要选题小组或选题教师做一定的基础性工作,经过笔者及组成的课题小组研究并实践,认为文献法选题是最可行的一种方法。选题小组教师需要有选择性地查阅大量文献,围绕专业背景甚至本专业特定刊物拟出毕业设计题目。目前国内期刊种类繁多,为了能充分保证选题的质量,并且保证完成的毕业设计能够达到预期目标,查阅文献时,应以中文核心期刊刊物为主,辅助一些大学学报或者中国科技核心期刊,并从中筛选出可以作为普通高校本专科的毕业设计选题参考。对筛选出来的参考题目进行初步研究,通过适当修改完成题目的拟定。这类题目在保证实践成果的同时应具有一定理论深度,最终可以实现在完成毕业设计的同时完成1篇学术论文并公开发表。
3.以申请实用新型专利为目标类题目的选题方法获得国家发明专利对普通本专科学生来说难度很大,但是获得实用新型专利是很有可能的。攀枝花学院交通与汽车工程学院(笔者所在学院)学生邓清国目前已获27项专利,其他许多学生在校期间也有获得专利的经历,证明普通本专科生是具备相应能力的,此种选题思路是可行的。此类题目可从实际生活经验、观察及分析得来,以解决日常生活或学习中小问题为核心选择题目,也可结合学生所在学院实验室建设中需开发的简单仪器设备选择题目,当然进行选题时也要充分考虑学生的专业背景。例如,生活中可能会用到的家用小型粉碎机设计、汽车实验室用的发动机翻转架等。此类毕业设计题目完成后,有可能为人们的生活提供一种便利,或者为实验室增添自制设备,减少实验室建设开支。学生本身根据实际情况申请专利,在为母校赢得荣誉的同时,也为其就业或升学提供有力的支撑,实现双赢。
4.论文专利相交叉的工程实际变形类题目根据企业和生产实践需求选择毕业设计题目,这类题目最终成果可以用来或申请专利。在这里,有一个问题需要深入探讨,既然题目是来源于生产实践,那么在确定题目时,应选择实际工程问题的变形还是选择企业需解决的一个工程实例呢?国内一些学者提出为避免“假题真做”,尽量与企业合作,找工程实例来做。但是在具体实施过程中,却碰到了两种困难:企业不愿意和高校合作或者认为普通的本专科生不具备承担相应设计任务的能力,导致工作难以推动;因时间有限,即使学生完成毕业设计情况较好,教师也付出了很大的心血,毕业设计质量较实际应用还是有一定差距,需要花长时间修改,并做进一步验证后方能采用。因此,来源于工程实际的变形类题目成了选择目标,可以保证此类题目完全来源于企业生产需求,同时经过指导教师的改良,学生通过努力可以完成比较完整的设计题目,从而保证了毕业设计质量。
二、毕业设计选题时应规避的问题
1采用双师型教师进行一体化课程教学
我们以前在汽车发动机构造与维修教学是这样安排的:将教学中的汽车发动机构造理论和汽车发动机维修操作部分内容,分别派给两位老师,由他们分别负责这两部分的教学。理论老师主要讲授汽车发动机各部分的组成结构和原理;实践老师主要讲授拆装和常见故障及排除,如何在实践、操作的过程中运用什么样的基础知识。但问题出现了:第一,两教师之间无法达到最佳的配合、协调。每位教师对课程的理解均有不同,教学的具体情况也不同,j教学进度将很难保持一致性,有时候实践老师讲到的知识缺乏配套的理论,因为理论教师还没上到这一课......第二,制定教学计划时,两位教师共同切入点很难协调。因此我认为在实际教学过程中将理论与实际结合起来,即同一门课程的理论与实践知识——即与教学、课程相关的所有授课内容均由一位教师担任才是真正意义的一体化会教学。这位教师根据教学计划,准备教学课题,对课题中所需要的理论、如何安排实操、用什么教学方法进行选择,并及时根据学生以及教学条件的改变加以调整,以达到最佳的教学效果。例如为了保证实操的顺利进行可以先根据需要进行理论知识的准备,学习相关构造、原理,然后在实习操作过程对照实物认识,最后再进行拆装、排故障练习,这样理论、实操的自然有效结合、融会贯通悄然实现。另外,根据学生实际情况,教师灵活掌握讲什么理论、什么时候实操,哪些理论需要加强,学、用、练相结合。整个教学过程就显得十分流畅。
2确实有效的把专业理论知识融于实践操作技能
为使我校汽车制造与检修专业人才培养的目标和规格符合凸显职业教育的针对性、实践性和先进性,实现人才培养的质量与用人单位的岗位需求“零距离”对接,通过对调研汽车制造企业、销售或服务企业,把握整个行业、企业的岗位人才需求及职业学校人才培养质量的现状,制定合理有效的培养目标。一体化教学应根据培养目标确定课程,而课程又必须以各种操作技能为表现形式。汽车制造与检修专业中职培养目标定位于“培养初、中级技能型人才”,需要强化学生的综合实践能力和职业素养,使学生真正拥有稳定的职业理想、扎实的专业知识、娴熟的操作技能、良好的综合素质,能在汽车行业一线从事生产制造、销售服务、经营管理等工作,为其成长为初、中级汽车制造与检修专业技能型人才奠定坚实的发展基础。什么操作技能需要必备什么相关的理论知识?这就需要组织有关企业专家帮助进行课程的开发。企业进学校,教师进行企业实践,双向交流融合可以使课程根据企业特点增强对企业的适应性。这就需要组织有关企业技能专家进行课题的开发,将相关理论知识有效融于每个课题。
3培养双师型教师
从以上两点来看,对专业教师的要求就更高了——不但要教师必须具备专业理论知识,还要熟悉提高操作技能,并且能将两者很好的结合,使一体化教学正常实施。我校双师型教师培养措施如下:(1)学历提升积极鼓励其在职攻学位。在学历、学位培训上,学习费用根据相关规定予以报销,并适当调整教学计划和教学任务,在学习时间上给予保证。(2)专业培训培养对象一年内参加一次以上的市教委举办的双师型教师培训、教材培训、专业技能培训,培训时间一个月以上,以提高其专业理论水平和专业操作技能;(3)行业联系能力培养对象两年内到与我校校企合作的多家单位顶岗实习累积时间半年以上。(4)专业教学和教研教改水平方面(1)熟悉本专业的不同发展方向担任本专业课程教学和实习实训的指导;(2)各培养对象每学期要上教改研究课1节以上,听课20节;(3)各培养对象要积极开展教研教改论文的撰写,每学年至少有1篇论文在学校论文评比中获奖,每年有1篇论文在市级正规学术刊物上发表。(4)各培养对象要积极参与或指导各类大赛一项及以上。(5)各培养对象要积极参与示范校建设,承担并完成相关工作任务。通过培养,使双师型教师达到既有扎实的理论基础,又有丰富实践经验和熟练的操作技能;既了解本专业及相关行业的发展趋势,又具有运用新知识、新工艺有效开展教学及教研能力,为培养中级技能型人才服务。对教师的培养需要计划性,延续性,有效性,同样社会要求学校用三年时间培养数个各方面俱全的技能人才,时间方面也不充分。那么在实行一体化模式前提我们的教学理念一定要清晰:首先的人才培养必须是科学精神与人文精神相统一,最终的目的就是培养就是中国21世纪紧缺创新人才!
一、毕业设计
目前存在的主要问题我院机械类专业含机电、机械、数控、模具、汽车等相关专业。目前,毕业设计中存在的主要问题有以下几种:
1.关注点不一样,学校和学生意见分歧由于教育行政部门每年都要对毕业论文(设计)进行抽检评优,所以学校很紧张,万一结果不好,影响学校的声誉。但现状是,机械类专业绝大多数学生从第5学期中后期开始进行顶岗实习,而且大部分从事的是机床操作和产品检验、包装等工种,没有太多的技术含量,与“设计”无缘。少部分学生在产品销售岗位实习,还有部分在售后服务岗位实习,与“设计”关系都不大,学生看不到毕业设计对他们将来的工作有多大作用,他们更关注的是就业。因此,没有太大的动力去认真地搞毕业设计。由于学校对老师有要求,老师本意当然想认真地指导学生,可是学生在顶岗实习阶段,不能与老师经常见面,有的根本见不了面,只能通过电话、网络沟通,学生上网不便,邮件也说不清楚,老师只能过一段时间督促一下,指导效果大打折扣。
2.毕业设计所需信息和资料难以搜集,影响进度毕业设计阶段,学生都在企业顶岗实习,企业没有专门的提供给学生的图书馆、机房、网络、实验室等毕业设计所必须的基本条件。学生对相关专业资料的搜集、分析、利用等能力相对较弱,这些资源的缺乏令学生在选题、开题和具体实施阶段显得无从下手,只能胡乱参照往年或网上资料相关题目。例如,机械类专业学生中期检查交上来的题目大多是轴类、箱体类、圆盘类零件的加工工艺及数控编程、各种零件的模具设计、各种普通机床经济型数控化改造、电梯和机械手、水位、各种生产线等的PLC控制、机床夹具设计、机械设备的故障诊断与维修等等,题目有的大而空,有的是课程设计内容,有的是教材上的实例。学生撰写论文时参考教材或网络公开资料过多,没有什么数据支撑,也没有什么自己的观点和实际作品,谈不上论文的质量及学生水平的提高。
3.学生方面的原因江苏省这几年的高职招生,有提前单招,有注册入学,还有中职对口单招,最后,通过真正参加高考录取的考生,所占比例已经较少了。即使是这些学生,录取的分数也很低。而且,江苏省录取的总人数已经超过了报考学生总数,基本上只要想上学,都能上。所以招进来的学生的知识基础较差,学习兴趣不高,水平和能力又参差不齐。毕业设计和顶岗实习时间重叠,绝大部分学生是自己通过人才市场选择的实习企业,岗位要求学生和正式用工一样的工作时间和强度,学生每天上8小时甚至12小时的班,有的企业两班倒,有的三班倒,没有精力再去搞毕业设计。另一方面,在学校的前两年,也没有好好学习专业知识,造成很多学生不知道毕业设计要做什么,怎么做。老师给学生的课题,学生做不了,学生自己定的题目,又很不恰当。勉强写出的论文不规范,文字欠通顺,表述设计意图和设计方案逻辑性不强,质量很低,有的直接抄袭论文或干脆购买,没有起到培养综合能力和科研水平的目的。
4.指导老师方面的原因由于学生多而专业教师少,教师的指导工作量过大,一般平均每位专业教师要承担十多个学生的毕业设计指导,学生远在四处各地,老师无法对学生进行细致、系统和及时的指导和检查。而且本身又有繁重的教学工作,老师的精力跟不上。另外,各个学校重点关注的是招生就业,使得老师可能不太重视毕业设计工作,不愿多花时间与精力。从教师本身来看,高职院校的年轻教师很多是刚从学校毕业的,没有实践环节,只能照本宣科;年长教师,没有知识更新的再教育环节,对新技术不太了解。老师自己实践水平不高,给学生的选题,为回避实践环节,很多选择了与工程实际相脱离的综述类题目或计算机仿真题目。这些都使毕业设计指导工作难度增大,难以保证质量。
在学校依托工业办学,走产学合作道路,主动为上海经济建设和社会发展服务,培养应用型人才的办学总方针的指导下,进一步明确了学院自身办学的主导思想,即紧跟国家《汽车工业“十五”规划》和《汽车工业产业政策》,走与上海汽车工业紧密结合,共同发展的道路,为上海汽车工业的大发展培养出更多具有较强解决实际问题能力的高等工科人才。在教育理念上,进一步强化办学质量意识。确立教学工作的主体地位,充分利用汽车工程实训中心的设施和汽车中心检测站在上海市汽车检测行业的突出地位,适时提出并推动上海市大学生职业技能考试机制,强化自身的办学特色,确立我院在上海高校汽车运用专业中的突出地位和形象。积极推进产学合作教育的办学模式,在已有汽车运用专业成功试点产学合作教育的基础上,我院决定从今年起所有专业加以推广,扩大产学合作教育培养模式的总体效果,让更多的学生能够接触社会、增强实践动手能力,在培养创新能力的办学模式中受益。
一、让重点学科建设成为促进专业建设的催化剂
在新专业建设上,学院注重内外延双向平衡发展,注重在学校现有办学力量的基础上实现学科交叉。为了满足上海市汽车销售市场对高级汽车营销人才不断高涨的需求,配合学校以新的面貌进人松江校区,学院将教师结构特点与学校营销管理专业办学能力相结合。在校领导的大力支持下,适时提出.了申办新的“汽车营销”本科专业,并已经获得批准。在管理学院的全力帮助下,学院为此精心制定了具有交叉学科特色的培养计划,为新专业的顺利开办提供了有力的保证。与此同时,为适应经济全球化和教育国际化发展的需要,根据市教委沪高[2002〕40号文件大力推进中外合作办学指示精神,我院与美国劳伦斯大学合作,开办了“汽车工程”和“汽车运用工程”两个本科专业。它对于我们引进、消化和吸收国外高等教育先进的办学理念,借鉴经济发达国家先进的大学•生培养模式,在教学内容、教学方法、教学手段和教学管理等方面全面提升办学水平,促进我院教学实现现代化、国际化和信息化,均具有深远的意义。中外合作办学的成功将极大地促进学院教师外语水平的提高,从而推动专业外语教学和双语教学的开展。重点学科建设使学院的科研条件日益改善,广大教师参与科研的积极性逐年提高,历年来科研指标完成情况和在各类专业杂志上数逐年递增,教师钻研提高业务的氛围已经逐渐形成。他们通过自身的科研实践,将所了解的本学科前沿动态信息和在科研过程中的创新意识融人课堂教学。积极推进课程的平台建设,提倡鼓励相同课程在教学内容和考核方式上的统一,实现教考分离。加强对毕业设计(论文)的过程监控,编制制定了《汽车学院毕业设计(论文)管理办法》,从选题开始直至成绩评定,力求实现全方位教学质量监控。
二、以科研和教学建设成果推动课程建设快速发展
近几年来,学院教师在课程建设方面的积极性不断提高,参与学校课程建设项目的人数逐年增加,已经取得了一些令人瞩目的成果,如“汽车构造”和“UG基础”两门课程已成为校级一类课程。2000年以来已经有《现代汽车维修》、《现代汽车发动机构造》、《现代车用发动机管理系统》、《UG基础》、《UG自由形状特征建模培训教程》、《现代汽车制造工艺》和《汽车综合性能检测》等8本教材公开发行。另有《现代汽车底盘构造》、《现代汽车电控技术》和《现代汽车检测与维修))3本教材已付印,即将正式出版。此外,尚有3本教材和1本参编专著正在编写之中。目前仍有上海市教委和学校各类教学专项建设项目中的8项正在进行之中,它们将为学院教学手段现代化提供有利的保证。近年来我院在各级专业杂志上共发表教学研究类论文14篇。根据教育部和学校尽量使用获得省部级以上奖励的教材、尽量使用近三年出版教材的规定要求,目前学院近三年出版教材的采用率已达到37.5%。可以相信,通过学院努力和教学专项建设的促进,采用近三年出版教材和多媒体教学手段的课程会继续得到明显改善。
三、狠抓实验室建设牢固确立专业特色地位
随着大数据和人工智能技术的发展,电力系统的数字化、智能化转型势在必行,电力数字新基建成为行业关注的热点问题,对于电力行业的整体架构影响深远,对于能源互联网发展起到重要作用。区块链技术与物联网技术无疑是电力数字新基建的两大关键支撑技术。区块链技术有助于协调能源市场中诸多参与方的利益,通过智能合约等机制促进信息和价值可信交换,构建区域可信协同综合能源网络,以应对近年来电力系统中电动汽车、分布式储能装置、分布式微电网、新能源发电大量并网对于传统电网商业模式的挑战。物联网技术充分依靠现代信息技术、先进通信技术,建设电力互联网发展与互联网经济相关的新业态,包括新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新业务,最终构建万物互联、人机交互的电力物联网。
为展示区块链、物联网技术在电力行业中的研究进展,促进行业技术交流与发展,《电力工程技术》编辑部开设了“电力数字新基建中区块链及物联网技术的应用”专题,本人有幸受邀担任专题主编。专题收到大量具备理论创新与工程指导性的优质稿件,经同行评议、专家评定,最终选出5篇论文组成专题。在区块链技术方面,东南大学陈妍希等针对规模化电动汽车在充电交易时安全性低、自主性差的问题,提出了基于区块链技术的电动汽车充电交易模型,在“多卖方-多买方”的电力市场竞争机制下,利用区块链技术去中心化、安全性高等特点还原电力商品属性,开放用户协商定价的权利;南京工程学院李大伟等分析了电力物联网终端跨域认证需求和面临的问题,介绍了区块链跨链技术中的侧链技术及实现机理,并将其引入到电力物联网跨域认证方案中,提出一种基于侧链技术的电力物联网跨域认证方案,在配电自动化应用场景中进行了仿真实验。在电力物联网技术方面,河海大学胡悦等针对LoRaWAN网络架构中终端节点移动造成信号错误传播以及高能耗问题,在混合译码放大转发(HDAF)方式下,提出了一种基于LoRa网关的无线中继优化算法方案;南瑞继保公司程立等针对电能质量终端的设计缺陷,提出基于信息安全的设计及实现方案,在访问授权、审计记录、数据完整及防篡改性、网络攻击、备份与恢复以及源码安全等方面给出了解决措施,提升了终端本体的信息安全强度;国网江苏电科院张潼等基于负荷工作时功率、电流等特征差异,建立负荷特征指纹库,提出非侵入式低压负荷构成辨识方法和由下至上的台区负荷需求响应能力在线聚合监测方法,实现台区负荷资源参与需求响应能力的评估。
本专题旨在展示电力数字新基建背景下区块链及物联网技术的最新研究进展,由于专题论文数量限制以及发表时间的安排,很多有价值的论文未能在专题中收录,希望能够得到所有作者和广大读者的理解。
在此感谢有关专家学者对本专题的大力支持,感谢《电力工程技术》编辑部为本专题的策划、组织和出版所做的大量而细致的工作,最后衷心希望本专题能够为相关领域的专家学者提供交流的平台,为电力数字新基建关键技术的研究与发展提供有益的参考。
作者:邱雪松 单位:北京邮电大学