定向培養機械電子工程專業畢業設計的改革探索

周廣林,趙汗青,王 宏

（黑龍江科技學院機械工程學院,哈爾濱 150027）

定向培養機械電子工程專業畢業設計的改革探索

周廣林,趙汗青,王 宏

（黑龍江科技學院機械工程學院,哈爾濱 150027）

畢業設計是培養學生的綜合素質與創新能力的關鍵一環,是檢驗教師的教風、學生的學風、教學管理水平、學生的創新能力的試金石,是考查學校教學質量的重要評價內容之一。以黑龍江科技學院定向培養的機械電子工程專業為例,分析近年來該專業畢業設計過程中存在的一些主要問題,提出從選題過程、開題過程、指導過程、答辯過程及關鍵環節進行改革的方法,并進行實踐驗證,收到了良好的效果。

高等教育學;畢業設計;改革;教學質量;機械電子工程

近年來,本科專業的畢業設計質量在各類本科院校中,特別是普通高校中出現了質量下降的趨勢[1],創新能力不強[2],社會上甚至出現了取消畢業設計的爭議,本科畢業設計正在面臨著困難局面。

畢業設計是本科人才培養方案中一個重要的實踐性教學環節。通過這一環節可以培養學生綜合運用所學的基礎理論、基本技能和專業知識,提高分析與解決實際問題的能力,是衡量教師的教風、學生的學風、教學管理水平、學生創新能力的試金石,是檢驗學校教學質量的重要評價內容之一,所以,畢業設計非但不能取消,還應該加強和改進,應正視畢業設計中存在的問題,從而想辦法解決問題[3]。我們幾年來根據定向培養機械電子工程專業畢業設計中存在的問題,結合黑龍江科技學院的實際情況,進行了畢業設計改革的嘗試和探索。

一、畢業設計過程中存在的問題

1.不重視開題

開題工作將直接影響畢業設計最后的質量,題目確定后,第一個重要環節就是開題。畢業設計開題需要學生獨立地熟悉設計題目、進行畢業實習、查閱和搜集設計數據與資料、確定總體設計方案、安排設計進程,是畢業設計重要的環節之一。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,沒有對題目進行很好的熟悉,不能帶著問題進行畢業實習,沒有搜集到足夠的資料,未搞清具體要求就匆忙下筆,有的學生認識不到開題的重要性而敷衍了事。開題報告的綜述就是將搜集到的資料像拼盤一樣進行羅列,不能進行歸納整理,有的學生查閱的資料陳舊,沒有參考價值;還有的學生在網上查了一些圖片,再加上一些簡單說明,沒有實質性的內容,抓不住要點,把一些原理、算法拼湊在一起,沒有方案的比較和選定,沒有工作計劃,讓人看了好像是在寫理論總結。

2.缺乏工程意識

有些學生拿到設計題目,不是按照程序去查閱資料、現場調研、設計結構方案,而是東拼西湊,致使圖紙結構不合理,說明書邏輯性差。有些學生遇到一些困難,就想照搬現成的資料。甚至有些學生直到整個畢業設計結束時還沒有學會查閱《機械設計手冊》、《電氣工程手冊》,零部件的設計與材料的選取及電氣元器件選擇靠想當然。有的學生工程圖還是使用舊國標表達,說明書仍舊采用工程單位制,使得學生們到了工作崗位很難迅速適應。

3.缺乏創新意識

創新需要有扎實的理論功底和對知識的綜合運用能力,要具備鉆研精神,但不是所有的學生在本科教育階段都能有創新意識并練就扎實的基本功。因此在畢業設計中,主觀上勇于創新的同學較少,多數學生不能把機械電子工程專業的先進知識與設計、計算工具結合起來。現代科學技術中,各學科門類之間的交叉與融合越來越大,需要學生掌握的知識面越來越廣,多數畢業設計要涵蓋機械、電氣、計算機等方面的知識,學生之間缺乏討論與協作能力、對知識的綜合運用能力,也是造成設計中缺少創新的主要原因。

4.過程管理環節不到位

經過三年半的大學課程學習,學習態度和能力良莠不齊,有些學生由于基礎知識和專業知識欠缺,對設計任務書的要求不能深入地理解,設計期間不能保證進度,一些學生前松后緊,有的學生缺乏獨立思考,對工程圖理解能力差,抄圖現象嚴重,甚至有的學生花錢請人畫圖、網上購買畢業設計,有些指導教師因為教學任務或科研工作繁忙,從而放松了對學生的要求,中期考核應付了事,無法準確掌握學生的實際設計進度。

5.題目缺乏針對性設計缺乏動力

對于為黑龍江省四大國有礦業集團定向培養機械電子工程專業的學生,由于有了“鐵飯碗”,對學習缺乏動力,加之一些題目缺乏針對性,不能引起學生對設計的興趣,學生認為設計在以后的工作中應用不上,指導教師也缺乏對學生的引導,導致學生對設計的目的性不明確。

6.機電結合能力差

對于機械電子工程專業,應該注重應用電氣、計算機技術實現對機械的控制,選擇這類題目要想弄全畢業設計所需要的資料比較困難,對于機械設計和電氣控制均熟練且能夠進行有機結合的學生較少,一部分教師是由純機械或純電氣專業畢業轉向搞機械電子工程專業教學的,指導能力較弱也是導致學生畢業設計機電結合能力不強的一個原因。

二、畢業設計的改革與實踐

1.選題過程的改革與實踐

選題必須符合機械電子工程專業 （定向）培養目標的要求,題目要涵蓋本專業的基本內容,使學生的能力得到全面的鍛煉,要以機電結合的題目為主,注重選擇對機械設備進行電氣控制方面的題目,同時注重應用 CAD、Pro/E、EDA等繪圖軟件進行工程圖設計。

鼓勵選擇礦山機電新技術、新工藝方面的題目,突出礦業特色和就業崗位的實用性,設計題目注重與科研、生產相結合,注意縮短所學理論知識與生產實際應用之間的距離,題目能有利于激發學生的創新興趣和熱情,充分發揮學生設計的積極性和自主學習的主動性。選題應該貫徹因材施教的原則,使學生的創造性和積極性得以充分的發揮。

題目的難易程度和工作量應該把握在能使學生經過努力在給定的時間內順利完成,在滿足基本培養要求的前提下,引導學生選題時應該注重學生各個方面的差異性,保證學生一人一題。對有實際意義且工作量較大的題目,可由數人共同完成,但要分配清楚不同的側重方向。鼓勵學生在滿足培養目標的前提下自主提出題目,因為提出一個問題往往比解決一個問題更重要。由教研室骨干教師組成畢業設計任務書審查專家組,對任務書逐一進行審查。由于定向培養的機械電子工程專業,學生的就業單位很具體,均為黑龍江省四大國有礦業集團,而這些年來在“淡化專業”思想的指導下,引進來的青年教師缺乏礦業背景,學校又遠離礦山,導致部分指導教師擬定的題目缺乏礦業背景,所以要嚴把選題關,加強對題目的審查力度,盡量讓設計能夠直接應用于生產實際。

2.開題過程的改革與實踐

畢業設計題目確定后進入了開題階段,根據畢業設計任務的要求,首先深入到圖書館和網絡上查閱搜集資料,找出需要到現場才能解決的問題,讓學生帶著問題深入現場進行畢業實習,為了鍛煉學生的徒手繪圖能力和分析問題的能力,要求學生在實習的同時完成實習日記、實習總結的撰寫,根據搜集到的各種資料,撰寫開題報告 （重點是文獻綜述、方案擬定、確定創新點、時間進度安排等）,為了培養學生歸納整理的能力和計算機應用能力,我們要求學生將開題報告制作成 PPT進行開題答辯,教師針對學生回答問題的情況,給學生提出更加全面、具體,有建設性的意見和建議,避免設計題目偏離培養目標、設計內容不合理等問題的出現,有利于學生順利地進行下一階段的畢業設計工作。

3.指導過程的改革與實踐

（1）強化指導作用,教會學生綜合運用所學知識

十幾周的畢業設計,學生能否全身心投入,還有賴于教師在指導畢業設計過程中高度的責任感。大學和大學教師是學生走向社會、走上工作崗位的第一門戶,要嚴把出口質量關。畢業設計是促使學生綜合運用所學基礎理論、基本知識、基本技能進行綜合創新的實踐性教學環節,機械電子工程專業的畢業設計涉及到機械制圖、互換性與測量技術、工程力學、機械設計、機械系統設計、機電一體化系統設計、機電控制系統、計算機控制技術等基礎理論知識和專業知識,是畢業設計之前任何課程都無法完成的一個完整設計,既涉及機械設計又涉及電氣設計,怎樣把理論和實際有機地結合起來,進行創造性思維,畢業設計恰好給了學生應用所學理論解決實際問題的機會,所以教師應該對畢業設計進行及時指導,嚴格要求,使學生樹立嚴肅、嚴密、嚴謹的科學態度,使學生學會使用各種參考資料,學會上網查閱各種資料,了解所設計內容最新的科技動態。

（2）搞好專題講座,使設計工作事半功倍

畢業設計是一個熟悉科學研究方法的過程,指導教師必須對他們進行分階段的輔導。學生進入畢業設計階段,給他們做學術專題講座,根據畢業設計的進度安排,將畢業設計分為若干個專題,諸如文獻查閱與文獻綜述方法、方案分析方法、制圖新標準、科技應用文寫作方法、各種圖冊和手冊的使用方法等。既向學生傳授了知識,減少了教師重復工作量,又使學生在設計過程中少走彎路,保證了設計進度。

（3）抓好學術匯報,促進共同提高

在畢業設計指導工作中,采取以啟發為主,充分發揮學生的能動性,每周開展討論會,聽取學生的學術匯報,要求每個學生對其他同類型題目提出自己的見解,注意尊重每名學生的獨特見解,由學生自己提出方案,然后經過集體討論,共同制定方案,這樣既培養了團隊合作精神,同時也減少了方案制定過程中出現的漏洞。通過開展討論會,可以讓學生互相了解畢業設計的內容,互相學習,互相啟發,互相幫助,達到共同提高的目的,同時還監督和掌握了學生的設計進度。

（4）抓好個別輔導,遵循因材施教

每個學生分析問題和解決問題的能力是有差別的,針對這一點,應強化個別輔導方式,遵循因材施教的原則,對不同層次的學生提出不同的要求,輔導的方式也不一樣。對于基礎好、能力強、思想活躍的學生,著重培養他們的獨立思考的能力,激發他們的創新精神,鼓勵他們深入鉆研;對于基礎差、能力弱的學生,重點進行基本內容的訓練,要求他們能對現有資料進行分析,然后提出自己的方案,指導方法上更加具體。實踐證明,這種因材施教的方法是有效的。

4.答辯過程的改革與實踐

（1）強化畢業設計答辯前監控

指導教師、評閱教師及答辯委員會對學生畢業設計答辯資格審查,實行一票否決權。主要檢查內容包括:是否按畢業設計任務書的要求認真、獨立、按時完成畢業設計任務,并按要求撰寫畢業設計說明書、繪制工程圖紙、外文翻譯,指導教師審查意見、評閱教師評閱意見等是否齊全、完備和合格,軟件程序要求現場檢查運行結果。達到要求者方具備答辯資格,否則不允許參加答辯。

（2）注重畢業設計答辯過程監控

依據學校的畢業設計工作管理規定,制定詳細的評分細則,每個答辯小組至少由 5名教師組成,每名學生的答辯自述時間不少于 10分鐘,答辯時間不少于 30分鐘。畢業設計成績由指導教師成績、評閱教師成績、答辯成績三部分組成,其中指導教師成績占 25%,評閱教師成績占 25%,答辯成績占 50%。為了保證答辯的順利和公平公正地進行,答辯之前要上報指導教師和評閱教師的審閱成績,并且畢業設計答辯采取回避制度,即學生的畢業設計答辯應安排在評閱教師所在答辯小組,不能在指導教師所在的答辯小組進行答辯。

（3）把好合格標準關

對于畢業設計沒有完成任務或不夠深入,答辯過程中回答問題不全面、不準確的學生,給予“暫定不及格”,再參加爭議答辯,爭議答辯不及格者必須修改畢業設計,一個月后再答辯。通過這樣有比例地淘汰少部分學生,使不認真完成畢業設計的學生產生危機感,同時也鼓勵了大部分學生努力做好畢業設計。

5.抓好關鍵環節是畢業設計質量的保證

（1）狠抓過程管理,加強學生與指導教師的出勤考核

抓好計劃的落實,是搞好畢業設計的關鍵。為了把設計工作落到實處,我們建立了嚴格的出勤管理制度,并將出勤情況與學生的成績和教師的教學效果掛鉤。具體做法是:（1）建立總值班制度,即在每個設計室每天安排一名指導教師作總值班,全面負責對學生和教師的出勤考核工作;（2）建立學生畢業設計階段的三級管理制度,即每名學生必須接受指導教師、教研室和二級院 （系）三級管理;（3）做好學生設計過程的“三查”工作,即采取值班教師每日檢查、教研室主任平時檢查、院領導不定期抽查相結合的方法;（4）將檢查結果作為考核指導教師工作業績和學生畢業設計平時成績的主要依據。

（2）嚴把設計圖紙質量關

圖紙是工程的語言,對于機械電子工程專業的畢業設計,圖紙質量是影響畢業設計質量的一個主要因素。由于機械制圖、公差等課程是大學二、三年級開設的,等到學生做畢業設計時已遺忘很多,因此學生設計出的圖紙錯誤較多。為了解決這個問題,我們聘請講授機械制圖和機械設計課程的教師到各設計小組,與指導老師一起為學生設計圖紙的質量把關,按照設計要求及時指出圖紙中的錯誤,并讓學生及時改正,保證了畢業設計的質量。由于是為礦業集團定向培養,多半從事的工作是設備運行與維護管理,經常需要徒手繪圖。為了培養學生徒手繪圖的能力,我們要求學生的畢業設計必須有一張手繪零件圖。

（3）建立和完善科學的評價指標體系和評分標準

成績評定是對畢業設計質量的全面檢查和考核,通過評定,可以客觀地評價學生運用所掌握知識解決問題的能力,而且還可以反映出學生的全面素質情況。因此,為了客觀有效地評價畢業設計質量,依據客觀、公正、嚴格和統一的原則,建立全面的評價指標體系和科學的評分標準。包括設計態度、設計過程中的表現、全部設計文件質量、畢業答辯的效果及對老師在審閱與答辯過程中指出的錯誤的改正程度等內容。值得說明的是,以前評定學生畢業設計成績只到畢業答辯結束為止,忽視了教師審閱與答辯過程中提出的問題或錯誤是否已得到解決或改正,這種做法導致了學生上交的畢業設計存在明顯的錯誤而無法改正。我們認為,對技術文件的修改也是作為學生能力培養和學習知識的一部分,因此,對畢業設計成績的評定,特別增加了學生改正教師審閱和答辯過程中指出的錯誤這一評價指標。

（4）認真做好畢業設計單項評估與整改工作

以前,學生畢業設計完成后,教師的指導工作也就結束了,這樣做不利于教師進一步做好和改進下一屆的畢業設計工作,也不利于學生畢業設計質量的提高。我校設立了評估中心,從 2004年開始,學校組成評估專家組,每年對全校所有專業的畢業設計進行單項評估,評估后給出全校各專業的評估反饋意見,且對全校各專業的畢業設計評估成績進行排名。我們專業每次在認真聽取學校評估專家對畢業設計的反饋意見后,都組織全體指導教師召開畢業設計工作總結與經驗交流會,大家通過經驗交流,相互取長補短,這對改進畢業設計工作和全面提高學生畢業設計質量十分有益。

三、結束語

近幾年來,定向培養的機械電子工程專業,圍繞著專業培養目標和礦業特色,在畢業設計這一環節中,強化過程管理,建立了畢業設計各個環節的質量監控體系,及時發現問題,及時糾正偏差,使得畢業設計的總體質量每年都有新的提高,培養的學生質量已得到了煤礦的普遍認可,同時,也充分肯定了我們在完善畢業設計的管理制度和質量監控體系方面所取得的成績。

[1]干為民.本科機械類專業畢業設計指導的探索與實踐[J].常州工學院學報,2005,18（5）:67-70.

[2]劉爽,周福君.機械類本科生畢業設計創新性探討[J].東北農業大學學報:社會科學版,2008,（1）:67-68.

[3]黃振峰.關于機械電子方向畢業設計選題的思考[J].廣西大學學報:哲學社會科學版,2008,（9）:45-46.

（責任編輯:侯秀梅）

G642.477

A

1001-7836（2010）11-0057-03

10.3969/j.issn.1001-7836.2010.11.024

2010-04-22

黑龍江省新世紀高等教育教學改革工程項目:服務于東部煤電化基地的機械專業定向生培養模式改革研究;黑龍江省高等教育學會高等教育科學研究“十一五”規劃課題:建設高教強省背景下的機械電子工程專業人才培養實驗區的研究與實踐（115C-956）

周廣林 （1961-）,男,黑龍江樺川人,教授,博士,機械電子工程專業建設負責人,省級精品課《礦山機械》建設負責人,黑龍江科技學院教學名師獎獲得者,從事機械電子工程教學研究。