優(yōu)秀工程師培養(yǎng)目的下機(jī)電化本科畢業(yè)設(shè)計(jì)改革
0、引言
隨著高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，世界各國越來越重視人才質(zhì)量的培養(yǎng)。把動(dòng)手能力、工程意識(shí)、創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力作為考察學(xué)生實(shí)踐能力的重要內(nèi)容。在教育部實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的大背景下，作為以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)的地方高等院校已走過一段艱難的歷程，雖然沒有成形的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但卻都達(dá)成一個(gè)共識(shí)，那就是必須對(duì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都認(rèn)真考慮，進(jìn)行必要的改革，以適應(yīng)新形勢(shì)下的人才培養(yǎng)模式。
1、機(jī)電方向畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析
目前各高校畢業(yè)設(shè)計(jì)一般安排在第八個(gè)學(xué)期，就業(yè)形勢(shì)日益嚴(yán)峻的背景下，學(xué)生們紛紛把找一個(gè)理想的工作和考研究生做為頭等大事，從而忽略了畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。機(jī)械電子類畢業(yè)設(shè)計(jì)多停留在任務(wù)書-開題報(bào)告-中期答辯-圖紙-說明書-畢業(yè)答辯的形式，學(xué)生們從開題到答辯，整個(gè)設(shè)計(jì)要發(fā)揮想象力，雖有畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，但可參照的實(shí)物結(jié)構(gòu)不是很多。所有的設(shè)計(jì)都是在理想的狀態(tài)下，合理即可，因?yàn)檫@種“完美”的設(shè)計(jì)不用實(shí)際制作去檢驗(yàn)。只設(shè)計(jì)不做實(shí)物的設(shè)計(jì)被學(xué)生認(rèn)為與企業(yè)技術(shù)不對(duì)接，是找工作、考研的障礙，在這樣的情況下，畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)質(zhì)量毫無保障，所以必須對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，為企業(yè)、為學(xué)生服好務(wù)。
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)改革具體內(nèi)容
2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的改革
做好畢業(yè)設(shè)計(jì)要從題目入手，把好入口關(guān)。現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目一般是由教師給定，或者指導(dǎo)教師與學(xué)生共同擬定，在保留現(xiàn)有給定題目的基礎(chǔ)上，還應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)題目的來源。
(1)企業(yè)實(shí)際工程應(yīng)用題目直接走進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)。
卓越工程師的培養(yǎng)需要學(xué)校與企業(yè)深度合作，那么畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目就可以以解決企業(yè)實(shí)際問題為切入點(diǎn)，制定切實(shí)可行的題目。另外，在近幾年學(xué)生擇業(yè)時(shí)，企業(yè)會(huì)要求學(xué)生畢業(yè)前至少在企業(yè)工作半年以上，利用好這段時(shí)間，學(xué)生可以從工作出發(fā)，制定解決單位工程實(shí)際問題的題目，這樣學(xué)生會(huì)很樂意付出時(shí)間和精力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容具有一定的研究水平，還能從真正意義上讓學(xué)生更快地接觸工作崗位中的實(shí)際技術(shù)問題。
2011 年開始，機(jī)電專業(yè)對(duì)進(jìn)入煤礦工作的學(xué)生百分百地安排了煤礦機(jī)械方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，涉及到采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、裝載機(jī)、刮板輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)等大型機(jī)械的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2012 年在此基礎(chǔ)上又新增加控制裝置的電氣和機(jī)械的設(shè)計(jì)題目，如刮板運(yùn)輸機(jī)遠(yuǎn)程控制裝置設(shè)計(jì)等。2013年已有部分題目要求制作出模型，一步步逼近工程實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生畢業(yè)后能以最快的速度走上工作崗位。解決實(shí)際工程問題的`題目擬定需要企業(yè)的大力配合，更需要學(xué)校改進(jìn)考核標(biāo)準(zhǔn)，二者缺一不可。機(jī)電專業(yè)于2013年開始小范圍實(shí)施這類題目，其中一項(xiàng)與某煤機(jī)廠共同完成了采煤機(jī)截割部輸出扭矩軸的改進(jìn)設(shè)計(jì)，保護(hù)了扭矩軸的同時(shí)，還解決了更換扭矩軸帶來的麻煩。
(2)結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新科技實(shí)踐活動(dòng)，擬定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。高校中形式多樣的學(xué)科競賽、創(chuàng)新科技活動(dòng)作品不應(yīng)只停留在制作完成階段，完全可以在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得以充分體現(xiàn)。這類實(shí)踐活動(dòng)是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，以競賽、實(shí)際制作的方法，激發(fā)學(xué)生參與的熱情，從而使學(xué)生在理論聯(lián)系實(shí)際能力、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及實(shí)際動(dòng)手能力等方面得到鍛煉。這樣的作品適合學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段對(duì)其實(shí)用價(jià)值進(jìn)行思考，改進(jìn)后完善技術(shù)文件及圖紙繪制，從而延伸了前期實(shí)踐成果，保證了教學(xué)的完整性。參加大學(xué)生創(chuàng)新科技活動(dòng)的學(xué)生都受益匪淺，極大地提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)。
為大賽準(zhǔn)備的各種創(chuàng)新科技活動(dòng)作品，大多是為了完成特定的功能而作，有時(shí)會(huì)應(yīng)用一些現(xiàn)成的機(jī)械結(jié)構(gòu)或電控模塊，比賽過后，學(xué)生們不會(huì)細(xì)研究這些機(jī)構(gòu)或模塊的設(shè)計(jì)思路、加工過程等，但延伸到畢業(yè)設(shè)計(jì)就可以完成作品的整個(gè)設(shè)計(jì)、選材以及加工等環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生而言也更容易完成。2011年開始把競賽的優(yōu)秀作品納入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去，如六足機(jī)械人、智能防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)LED燈的設(shè)計(jì)等，在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)的零部件設(shè)計(jì)等，收到良好效果。
(3)跨學(xué)科跨專業(yè)的題目、大型題目可建立畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共同完成。機(jī)械電子專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)是要完成機(jī)電設(shè)備的機(jī)械裝配結(jié)構(gòu)圖的繪制、設(shè)計(jì)原理的闡述、電氣控制部分及設(shè)計(jì)過程的說明(說明書)，一個(gè)學(xué)生做這樣的題目不能兼顧零件的加工工藝、產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)、材料的合理選擇等方方面面，但可以根據(jù)題目的特點(diǎn)跨學(xué)科合作完成一個(gè)題目，例如與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)合作完成產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)、與機(jī)械制造專業(yè)合作完成機(jī)械制造過程中的工藝設(shè)計(jì)、與材料專業(yè)合作完成選材問題、與電氣專業(yè)合作完成電氣控制部分等，真正把一個(gè)題目完全按照工程實(shí)際設(shè)計(jì)、制造流程，由多個(gè)學(xué)生共同完成。這種跨學(xué)科合作題目非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，加深學(xué)生對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目所涉及領(lǐng)域的了解，為培養(yǎng)后備現(xiàn)場(chǎng)工程師奠定基礎(chǔ)。
大型題目拆解后由多名學(xué)生共同承擔(dān)，符合工程大項(xiàng)目的實(shí)際設(shè)計(jì)流程，學(xué)生可以對(duì)自已承擔(dān)的部分進(jìn)行更深入的研究，樹立全局、合作的思想。表1中列出了歷年來畢業(yè)設(shè)計(jì)題目分配情況。
2.2畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容方面的改革
畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要跟上卓越工程師所達(dá)到的工程能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)，在內(nèi)容上就要有所突破，在保留原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還要有所創(chuàng)新。
原有的畢業(yè)設(shè)計(jì)是要完成任務(wù)書、實(shí)習(xí)總結(jié)、開題報(bào)告、圖紙、說明書等工作，也就是說大部分工作停留在書面材料上。經(jīng)過上述題目的更新，畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)目標(biāo)可以規(guī)范到模型的制作、實(shí)物的制作、實(shí)物+軟件仿真等。而在文件整理上可完成制作過程的可行性分析報(bào)告、原理說明書、使用注意事項(xiàng)等，仿真部分可完成仿真全過程的分段解讀、仿真結(jié)果的演示。這使得學(xué)生可以在有限的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)問內(nèi)，較好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，內(nèi)容上突破原有文件考核較多的方式，從重實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，減少文件考核數(shù)量，增加實(shí)物考核項(xiàng)，其核心是要增加考核學(xué)生的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題的能力。
企業(yè)題目源于學(xué)生在企業(yè)鍛煉實(shí)習(xí)模式下，或?qū)W生已分配到企業(yè)工作前提下，在企業(yè)由企業(yè)技術(shù)人員輔導(dǎo)完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)，該類題目突出解決企業(yè)實(shí)際問題，可以以解決哪類工程實(shí)際問題及解決方法等作為設(shè)計(jì)內(nèi)容來完成，更能體現(xiàn)出現(xiàn)場(chǎng)工程師應(yīng)具備的能力。
2.3畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理
題目的準(zhǔn)確性是出色完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，所以立題要慎重，要經(jīng)過專家委員會(huì)的研究通過，對(duì)不合適的題目，委員會(huì)及時(shí)反饋給指導(dǎo)教師，經(jīng)修改后再審核，從而構(gòu)建一個(gè)分類較細(xì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題庫。題庫的建立要在大二或大三時(shí)就完成。
對(duì)于與企業(yè)深度合作的題目，原則上題目由企業(yè)技術(shù)人員與校內(nèi)指導(dǎo)教師、學(xué)生共同擬定，但主要以企業(yè)為主。以這種形式作畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是解決工程實(shí)際問題，文件要完成，但要和校內(nèi)題目有所區(qū)別，題目答辯時(shí)要重視企業(yè)技術(shù)人員的意見。
3、結(jié)束語
“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”是一個(gè)系統(tǒng)的工程，需要多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的參與和保證。畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)要想達(dá)到卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，就必須進(jìn)行必要的改革。綜上所述的這些革新，一是學(xué)生能很好地利用這一環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)白已所學(xué)過的知識(shí)在工程實(shí)際中的運(yùn)用情況，從而為真正成為一名卓越工程師樹立信心——-強(qiáng)學(xué)生;二是培養(yǎng)了一大批實(shí)踐能力強(qiáng)的教師，使教師能真正實(shí)現(xiàn)與企業(yè)技術(shù)的對(duì)接，共同研發(fā)更具實(shí)用價(jià)值的課題，這些課題的完成，既產(chǎn)生了良好的影響，又將對(duì)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)起到促進(jìn)作用——強(qiáng)教師;三是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的改革，能培養(yǎng)出一大批卓越的現(xiàn)場(chǎng)工程師，這些工程師的表現(xiàn)將擴(kuò)大學(xué)校的影響，從而做到強(qiáng)校。如此形成良性循環(huán)三贏的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式必將為卓越工程師的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)(略)
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