機械工程類本科畢業設計教學改革研究

摘要: 畢業設計是高校重要的實踐性教學環節，是在學生畢業前對其所學知識和自身素質的全面檢驗，其質量直接反映高校教學質量的總體水平。加強畢業設計環節的管理，確保畢業設計的質量，對培養學生的基本素質和工程能力非常重要。本文從基礎知識掌握、就業、對畢業設計認識、選題、指導老師投入、開題、學生的創新意識薄弱等方面分析畢業設計存在的問題，結合機械工程類的畢業設計現狀，提出一些質量控制的措施。

關鍵詞: 機械工程類畢業設計教學改革

畢業設計是高校實現教學目標、造就合格人才、培養學生綜合運用所學知識進行科學研究與工程設計綜合訓練、培養創新思維與工程實踐能力的重要環節，是本科生在校期間的最后一個綜合性的實踐教學環節，是人才培養過程中一個重要階段，是畢業前對所學知識和自身素質的全面檢驗，也是對高等學校的培養目標和教學質量的評價。對于機械工程類學生來說，畢業設計是鞏固、聯系、充實、深化、擴大所學的基礎理論及專業知識，提高面向工程實際提出問題、分析問題、解決問題的能力，培養綜合運用所學專業知識解決機械工程領域問題的實踐能力的重要手段，因此學生要初步掌握專業設計工作的流程和方法，熟練運用計算機等工具提高工作效率及質量，培養認真踏實、刻苦鉆研的科研態度及團隊協作和創新意識。因此，畢業設計是對學生基礎知識、專業知識和獨立工作能力與創新能力的綜合檢驗，其質量直接反映高校教學質量的總體水平。加強畢業設計環節的管理，確保畢業設計的質量，對培養學生的基本素質和工程能力非常重要。下面筆者結合機械工程類的畢業設計現狀，分析主要影響因素，提出一些質量控制的措施。

1.畢業設計中存在的問題

1.1基礎知識和綜合設計能力的缺陷。

畢業設計是一個復雜而艱巨的系統工程，是對學生進行一次工程師基本技能綜合訓練的過程，學生需要投入大量的人力、財力和物力，包括:對技術經濟合理性的分析能力，對畢業設計的理解能力，查閱、分析各種文獻資料的能力，掌握使用工程技術規范、手冊、圖表、專業外語等技術資料的查閱能力，計算和設計能力，數據處理能力，計算機應用能力，繪圖和設計說明書的撰寫等方面的能力。機械工程類本科畢業設計涉及機械制圖、金屬工藝學、互換性原理與測量技術、工程力學、機械基礎等基礎理論課程和不同設計方向所應用的專業知識。學生在畢業設計之前所學的課本沒有教會他們怎么進行完整設計，怎樣把書本知識與工程實際緊密結合，怎樣把理論和實踐有機地結合起來，進行創造性思維，而畢業設計則給了學生這個連接書本與實踐的機會。部分學生忽視這些基礎知識的環節和步驟，在無充分思想、理論、資料和必要的條件準備情況下，倉促上陣，加上基本功不扎實，設計過程就顯得很慌亂，自然就難以完成高質量的畢業設計[1]。

1.2對就業和畢業設計的矛盾心態。

學生在校的最后一學期是畢業設計的階段，也是畢業生擇業的關鍵時期，由于高校擴招、經濟發展等因素，就業崗位總量不足，學生具有較大的就業壓力，二者的重合很大程度上沖擊了學生畢業設計的時間和精力。就業與畢業設計在學生心目中的比重發生了較大的變化，已落實工作崗位的部分學生認為工作單位已定，從事的工作崗位和畢業設計課題的關聯程度不大，搞畢業設計已不重要;畢業設計期間是考研落選學生和尚未落實工作單位學生積極落實就業時期，這無形中增加了學生的就業壓力，為了能在有限的時間內找到工作，他們無心畢業設計，將畢業設計放在從屬地位。

1.3對畢業設計的認識誤差。

畢業設計是研究性學習和工程訓練，是解決工程技術問題的具體實踐，是鍛煉學生運用所學知識解決實際問題、提高綜合素質的重要環節。部分學生對畢業設計的目的理解存在偏差，認為經過幾年的學習已經系統地掌握了本學科的基本知識結構，畢業設計只不過是一種形式，加之用人單位在選聘畢業生時很少對畢業設計質量提出要求，畢業設計對個人未來發展影響因素較小。甚至有少數學生抱著僥幸心理，認為抄襲畢業設計也能過關，無形之中降低了對畢業設計的要求。

1.4指導老師選題、投入與畢業設計要求存在距離。

指導老師從擬定畢業設計題目、方案到設計的全部完成，其自身水平及精力投入程度直接影響畢業設計質量。目前許多高校的教師已經承擔了大量繁重的教學任務，授課之余還要進行教研、科研、社會工作、自我充實，精力有限，這部分教師對畢業設計指導明顯感到心有余而力不足，用于指導、答疑畢業設計的時間自然不足。課題選擇具有局限性，常規題目偏多，畢業設計內容和就業單位的實際生產技術狀況脫鉤，沒有起到培養學生基本技能和綜合能力的作用，此外也存在畢業設計選題過難、過深、過寬，學生難以完成、難以調動積極性的問題。畢業設計的組織管理有漏洞，表現在各級教學管理部門重視程度不一，缺少嚴格的管理辦法，指導老師的要求不一致，因而有的畢業設計成果形式存在較大差異等現象[2]。

1.5開題工作的誤區。

學生參與畢業設計的第一個環節是開題，是學生第一次完全獨立地查閱相關資料、確定設計的主要內容、擬解決的問題、課題總體方案、國內外發展現狀、解決方案、預期效果、進度安排等。這是一個非常重要的環節，開題工作的質量將直接影響接下來的整個畢業設計。“萬事開頭難”，很多學生不知從何下手，有些學生在拿到設計任務書后，沒有做好充分的準備，沒搞清具體要求就匆忙下筆;有些學生沒有認識到開題的重要性而敷衍了事，結果交到教師手里的開題報告只是將一些原理、算法拼湊在一起，對擬設計的主要內容、解決的問題、解決方案、預期效果、進度安排等沒有深入研究，沒有比較和方案選定，沒有計劃和統一安排，給指導老師的感覺好像是在寫理論總結而不是在做設計;還有部分學生上網查了些圖片、內容，再加上一些說明，整體沒有邏輯、含糊不清、抓不住要點、沒有實質內容。

1.6學生的創新意識及創新能力薄弱，缺乏工程意識。

機械工程類畢業設計涉及機械、控制、電子及計算機等多方面知識歸納、總結和綜合運用，是一次綜合運用多學科知識的實踐過程。但在師生互動選擇課題時，存在學生的創新意識表現得不夠強烈的問題。大部分學生更愿意選擇自己熟悉方向的課題，而對于一些涉及新知識領域的課題產生恐懼心理，對自己的能力表示懷疑。學生是畢業設計的主體，指導老師只起輔導作用，在設計中難免會面臨新的知識或問題，有的學生考慮的不是如何利用現有資源分析和解決問題，而是所有問題均請教指導老師;有些學生遇到一些困難，就希望教師能把現成的資料拿來參考，缺乏獨立思考、分析與解決問題的能力，對教師有很強的依賴性，只會被動地按照教師設計的模式和思路工作，使得畢業設計缺乏創新性，這就需要學生具備不斷學習和創新的能力;有些學生拿到設計題目不是按照機械設計的程序踏踏實實、一步一個腳印地查閱資料，研究設計結構方案，而是開始不知如何下手，進入角色后恨不得一個月就把課題做完;有些學生在整個畢業設計結束后都沒有查過《機械設計手冊》，零部件的選取只憑自己想當然;有些學生在答辯前工程圖上還有舊國標，這種現象使得學生到了工作單位很難迅速適應，達不到鍛煉的目的，達不到預期效果。

2.畢業設計教學改革探索

2.1根據培養目標，實行科學化選題。

選題質量關系到畢業設計的質量，影響到學生學習的積極性與主動性，而畢業設計題目的方向、內容、工作量安排等適宜是提高學生技術能力培訓的重要因素。在選題工作中，師生應結合培養目標，題目的選擇、分配及審核等方面達到相關要求:須符合培養目標和教學要求，使學生能綜合運用所學知識，得到比較全面的鍛煉;根據專業需要，盡可能地選擇與生產、技術改造或科研任務相結合的題目，題目應難易適度，工作量適中，有一定的水平，又要使學生在規定期限內經過努力能夠按時完成;選題需要具有一定的先進性、新穎性，逐年更新課題;創造條件，引導學生積極參與選題，互動選擇設計課題，學生對自己所做的題目內容是否感興趣，直接關系到畢業設計工作是否投入和學習效果的好壞，因此，要增加學生的學習主體意識，促進學生個性發展;嚴格執行選題申報、審批制度，題目審核工作是保證選題質量的關鍵環節，在組織選題工作中，需要充分發揮二級學院、專業系的課題審核職能，嚴格執行選題的逐級申報和審批程序，確保畢業設計課題質量[3]。

2.2正確認識畢業設計的地位。

當今西方發達國家大部分機構在接收新畢業的大學生時均要安排他們接受相應的專業技能訓練，而我國目前用人單位則與之不同，要求到工作崗位后經過短期見習便讓其獨立承擔相關技術工作，不進行系統的工程培訓，這使得剛畢業的大學生往往難以勝任工作。機械工程類本科生的培養目標規定，學生在校期間便要獲得工程師的基本訓練，在畢業設計之前的大部分時間用于理論知識學習，而且是以單一學科的課堂教學形式，考試側重于考查學生掌握知識的理解力、記憶力，畢業設計不同于單一學科考試，畢業設計側重考查學生解決實際技術問題能力、創造性思維能力、自學能力、應變能力和進取精神等，內容一般是書本上難以找到的，需要學生探索，從而找出解決問題的方法、措施，使得學生不再是課堂的“觀眾”，而是“主演”。學生只有在系統地獲得并積累必要的知識后，才能具備較好的思維能力與創造能力，然而無論多好的課堂教學也難以替代學生的實踐活動。我們培養的學生是能夠運用所學的知識解決實際工程技術問題的科技人才，因此，必須通過畢業設計的嚴格訓練，使學生在畢業設計實踐中能全面地運用所學知識，加深理解，融會貫通，培養他們分析問題、解決問題的能力。畢業設計這一綜合訓練環節是學生從學校走向工作崗位必不可少的一個教學環節。因此，學生將整個畢業設計保質保量地完成之后，他們的技術技能將會產生一次質的飛躍[4]。

2.3加大畢業設計的指導力度、指導深度。

在畢業設計期間，教師和學生都有很大的空間。要使學生全身心地投入畢業設計，教師在指導過程中必須具備高度的責任感，加大畢業設計的指導力度。“二十一世紀是創造教育的世紀”，創新型人才的培養呼喚創新教育。在大學階段，教師是學生走向社會、走上工作崗位的第一門戶，要嚴格把關。教師應該對畢業設計進行及時檢查、嚴格管理，要求學生樹立嚴肅、嚴密、嚴謹的科學作風，教會學生合理使用《機械設計手冊》等相關參考資料，使學生學會上網查閱各種信息，了解最新的科技動態。對同一設計要求，提倡學生采用不同的方案和工具。

2.4創新意識和創新能力的培養。

2.4.1畢業設計培養學生創新意識和能力，從畢業實習開始。

按時發放設計任務書，使學生對畢業設計的題目類型有一定的了解，對設計課題經過分析后明確:在實習期間需要收集的資料、文獻，看什么圖樣，帶著問題有針對性地實習，通過其獨立思考培養學生的獨立工作能力。在實習中可以請工礦企業單位的工程技術人員介紹一些產品的設計、生產流程、發展狀況，教師還可以通過網絡了解本專業的發展動態和前沿科學技術，講授設計應注意的問題，進而拓寬學生的設計思路。條件許可的高校可以讓學生參觀本專業的新設備、新材料、新工藝，拓寬學生的知識面。實習結束后要求學生寫出實習總結，通過對問題的分析、整理、歸納，培養學生分析、歸納事物的能力，最后評定畢業實習成績。

2.4.2鼓勵學生打破常規思考，喚醒學生創新意識。

在設計過程中需要注重調動學生的主觀能動性。設計之初指導教師需要適當引導學生的設計思路，不能因循守舊，用以前的設計范例或指明幾種設計方案讓學生選擇，這將限制學生的獨立思考和創新精神，應鼓勵學生廣開思路考慮設計方案，而對學生打破常規的思路則要予以鼓勵，可幫助學生分析新思路的優缺點，充分調動學生設計的積極性，使設計充滿生機。

2.4.3鼓勵學生獨立思考，培養獨立設計和工作能力。

指導老師要做好引導，放手讓學生去獨立思考。教師在輔導答疑時并非要有問必答，而要讓學生自己查閱有關書籍、設計資料去尋找答案。對學生難以解決的難點，教師可以幫助分析，與學生共同探討解決方法，有意識地培養學生的動手能力和自學能力，減少學生的依賴性，促進學生思考，增強學生的獨立工作能力。在設計中應強調學生對工程技術標準、設計規范、設計手冊、標準圖集等的熟練使用。此外，學生需要了解與本專業密切相關的其它專業的設計規范、技術標準、設計手冊，以提高畢業后對工作的適應能力。

2.4.4因材施教，提高整體設計能力。

在設計中應充分挖掘它的實踐指導意義。學生在學習能力上存在著差異，需要抓好兩頭:對能力較強者，設計進度較快，給予特殊培養，在完成任務后，尚有時間和余力去做與其設計任務相關的小專題，指導老師可根據不同情況布置新任務，讓他們對某些專題進行較深入的研究;對能力較弱者，教師需要付出更多的精力，不能對他們降低標準，而要通過多輔導、多督促等外因條件使其達到合格標準。當他們有微小進步或新的想法時，指導老師應給予熱情肯定或鼓勵，增強他們的自信和獨立完成設計任務的勇氣，盡可能地調動他們的積極性。

2.4.5激發學習興趣，培養綜合運用知識的能力。

在設計過程中學生可能需要用到多門學科知識，指導老師可讓學生自己想辦法，根據自己已掌握的知識，經過分析、合成、加工獲取自己所需的知識，尋找解決問題的途徑和方法。設計中可以加大計算機應用的比例，除進行設計計算外，在設計草圖的基礎上可以要求學生使用計算機繪圖，但設計圖樣中必須有采用傳統手工繪制的圖樣，訓練手工繪圖的技能。上述手段可使學生綜合運用知識的能力得到增強。

2.5加強目標管理，建立規范的質量監控機制。

畢業設計期間也是學生急于落實工作單位、奔波于人才市場的時候，因此，畢業設計與就業二者往往會發生沖突，尤其是在即將完成學業前期，接觸社會、參與社會的渴望與行為日漸增加，外界環境對學生的畢業設計具有很大的沖擊。同時因畢業設計本身教學方式靈活，學生在學習地點和時間上有較大的自由度，自主性很強，這會使得一些自我約束力差的學生浪費時間，給畢業設計的指導工作帶來一定的困難，影響指導質量。在畢業設計的教學管理中，我校逐漸建立并完善了三種管理機制保證畢業設計指導質量。

2.5.1校級教學管理與監控機制。

由校職能部門制定畢業設計教學質量檢查指標，組成畢業設計教學質量檢查組，按教學進度組織教學檢查工作。一般是在畢業設計中期和后期進行兩次教學檢查，加強對畢業設計的宏觀管理與監控。同時建立畢業設計的評估與激勵機制，進行畢業設計的教學質量評估、優秀畢業設計評閱等相關工作。通過評選出一批優秀指導教師、專業教研室和優秀畢業設計等，達到鼓勵先進、樹立榜樣、加強交流與提高設計質量的目的。

2.5.2以學校督導組為主體的監控機制。

學校督導組從畢業設計工作開始，每周安排一定時間深入到各二級學院實驗室、機房、設計教室等畢業設計教學現場，對畢業設計教學的全過程進行監督、檢查，并及時向學校和二級學院反饋相關檢查信息。

2.5.3以二級學院、專業系為主的質量管理和監控機制。

各二級學院、專業系直接工作在指導第一線，是保證畢業設計教學質量的關鍵，通過建立二級學院、專業系對畢業設計的定期檢查制度，并逐漸形成規范化，有效地強化教學一線的管理工作，嚴肅教學氣氛，確保各教學環節保質保量地完成任務[5]。

2.6根據質量要求，建立成績評價體系。

機械工程類畢業設計成果性材料質量主要分為繪圖質量和文檔質量。繪圖質量指設計類課題要求每個學生應完成的繪圖總量，圖面表達符合相關技術標準;文檔質量指設計說明書、實習報告、開題報告、文獻資料等文檔的質量，設計說明書字數不少于1萬字，要求層次分明，結構嚴謹，內容正確，重點突出;為了檢驗和提高學生的外語水平，在設計過程中學生必須閱讀并翻譯4000字以上的外文參考文獻，且說明書須有中英文摘要、關鍵詞等。

在實際教學中，為了及時發現并糾正學生成果性材料存在的問題，我院采用預答辯方式，在正式答辯前兩周舉行，要求學生準備設計的圖樣、說明書、中英文翻譯、相關附件。在預答辯過程中，學生只作簡短的設計介紹，預答辯小組主要檢查學生成果性材料，指出需要修改的地方，填寫整改通知單，學生根據整改通知單，逐一整改，對于整改后仍然存在較重問題的學生，讓其緩答辯，較好地控制學生的畢業設計質量。

畢業設計的成績評價體系的建立，對提高畢業設計的質量具有很大作用。評閱、答辯及成績評定是對學生畢業設計的綜合評價，須做到公開、公平和公正。指導老師在設計圖樣上審核簽字，根據學生工作態度、查閱文獻和綜合運用能力、獨立思考和解決問題的能力及計算機操作能力予以評定，給出評語和成績(占30%);然后由專業系安排教師交叉評閱，評閱教師可在全校范圍內聘請，也可在社會上聘請相關專家和工程技術人員擔任，根據學生畢業設計的正確性、方案的可行性、論證的嚴密性和創造性、分析解決問題能力、設計圖紙質量、文字表達能力等評定成績(占30%);答辯成績由答辯委員會根據學生的語言組織能力、表達能力、應變能力及其對相關基礎知識的掌握情況評定成績(占40%)。成績評定由平時成績、評閱成績和答辯成績三部分組成，再匯總成績，評選優秀畢業設計，對畢業設計成績非常差、未達到設計要求的學生，堅決要求整改或重做，以保證畢業設計的整體質量，同時這對下一屆學生也是重要的警示。

3.結語

畢業設計是一種學習、實踐、探索和創新相結合的綜合教學，是高校培養人才的重要教育教學環節，本科生畢業設計中所存在的問題不容忽視。針對目前高等教育的形式和機械工程類專業社會需求的狀況，畢業設計的改革應緊緊圍繞培養學生的創新能力及綜合素質來進行，協調好企業、高校、教師、學生各個環節之間的關系。參與畢業設計的學生應高度重視畢業設計，并以積極主動、科學認真、嚴謹踏實的態度投入到畢業設計中，這樣才能有效保證畢業設計的質量，從而促進自身能力的提高，同時也可以推動高校教學質量水平的提升。

參考文獻:

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[2]祝海林.提高工科學生畢業設計質量的幾點思考[J].湖南工程學院學報，2001，(2):90-94.

[3]程憲春.機械類畢業設計環節的教學改革與實踐的研究.長春大學學報，2005，(2):106-107.

[4]丁黎光.工科畢業設計要培養和提高綜合能力.高教論壇，2004，(1):51-52.

[5]牟德君.探討機械類本科生畢業設計的改革.教學研究，2004，(5):466-468.