機械設計專業畢業設計的改革與實踐

馬先英，丁曉非，蔡衛國，謝忠東

摘要：本文在分析畢業設計實訓環節中存在問題的基礎上，闡述了具有專業特色畢業設計的特征，課題的選取原則與實施過程。多年的教學實踐表明，畢業設計中采用具有專業特色的工程課題進行訓練，不僅可以使學生綜合運用所學專業知識和技能解決工程實際問題，而且還能夠引導和造就一批具有海洋特色的專業技術人才。

關鍵詞：畢業設計；專業特色；工程課題；改革與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0062-02

畢業設計是在學生完成全部理論教學和實踐教學后所進行的一次綜合訓練，是整個教學過程中最后一個重要的實踐教學環節。其目的是使學生綜合運用所學的基礎理論、專業知識和基本技能，進行一次完整的機械工程設計的訓練。通過畢業設計的有效訓練，可以培養學生樹立正確的設計思想和設計方法，培養學生嚴謹的科學態度、獨立分析和解決問題的能力以及勇于創新的精神，并為今后的學習和工作打下堅實的基礎。根據我校對機械設計本科專業培養目標要求，需要對畢業設計在選題方向、課題的內容以及實施過程進行全方位的改革與實踐。

一、常規畢業設計存在問題

傳統畢業設計存在的問題主要表現為以下幾方面：一是課題選擇沒有本專業特色，并且不符合專業培養需求，學生不感興趣；二是設計內容不真實、內容單一，設計方法太片面，設計過程不完整，學生工程意識得不到培養，學生不能運用所學的專業知識解決工程實際問題，導致學生全方位能力達不到訓練目標；三是設計內容復雜程度及難度不能達到訓練要求，學生的創造潛能力得不到充分的激發和體現，從而降低了畢業設計效果。

二、專業特色畢業設計特征及選題原則

所謂專業特色畢業設計是指課題方向及內容選擇要具有本專業特色并且符合培養目標要求。其最顯著特征是面向海洋工程行業的生產實際，提出典型行業加工技術及加工設備作為畢業設計課題進行訓練。例如本專業設計類課題，在選題環節上遵循面向海洋工程行業突出專業特色原則，課題實施過程可以確保課題訓練的系統性、真實性、設計方法及設計過程的完整性，使學生得到全方位能力的訓練。另外，畢業設計采用工程實際課題有利于培養學生分析和處理工程問題的能力。這種模式的訓練，為學生設置了一個現實的工程場景，讓學生直面一些具體、活生生、錯綜復雜的工程問題，以工程師的身份分析、思考，從中學會分析和處理實際工程問題的能力。總之，專業特色畢業設計課題應具有海洋行業特色、工程實際性、典型性、系統性等基本特征。

三、專業特色畢業設計的實施

1.專業特色畢業設計實施步驟。①畢業設計課題的選擇及準備工作。畢業設計實訓前首先要做的工作就是課題的選擇。課題內容的選擇對設計過程是否可行及設計成果的優劣在某種程度上具有至關重要的影響。選題工作包括教師和學生兩方面，教師的選題工作包括課題篩選和編寫選題報告。教師根據本專業課程設置情況、學生本身知識的掌握和就業狀況，面向海洋工程領域對具有專業特色生產行業進行調研、篩選。例如調查該行業的發展現狀及市場前景，查閱有關文獻資料等作為選題依據，制定符合畢業設計要求和標準的工程課題供學生選擇。比如可以選擇水產加工行業、海洋漁業等行業，課題內容可以選擇水產制品的加工設備、捕撈作業機械與設備、漁貨物保鮮機械與設備等，學生根據個人興趣愛好和就業情況選擇課題，做到一人一題。課題選定后，教師向學生布置設計任務，提出設計要求，讓學生有針對性地開展設計準備工作。學生的準備工作主要是設計前熟悉課題的設計任務、設計內容和設計要求，需要查閱與課題有關的文獻資料并到生產企業實地調研，搞清課題的目的意義、課題的工程背景、功能原理以及設計思路和方法，為后續設計工作做好充分準備。②課題的實施過程。在選題及準備工作完成后，學生就可以在教師指導下開展各階段設計工作。設計實施階段的過程一般為：開題→方案設計→設計計算→裝配草圖設計→繪制工作圖→編寫設計說明書→準備答辯。開題的目的是了解學生對課題的理解和準備情況，論證課題是否可行。開題工作是按照課題類型分組進行，首先由學生介紹課題的目的意義、設計思路、設計方法及設計內容，然后老師提出問題由學生解答，最后小組評定并提出改進意見和建議。接下來是機械系統的方案設計，方案設計分為機械原理方案和機械結構方案設計，這部分內容是設計的關鍵。方案設計的優劣直接影響到設計成果，因此，方案設計是在廣泛查閱有關資料、了解國內外研究現狀、分析發展趨勢的基礎上提出實現機械功能原理多種方案，然后進行方案論證，確定最佳原理方案和結構方案。方案設計確定以后，要進行必要的設計計算和裝配草圖的設計工作，裝配草圖設計過程是系統結構設計的重要階段，系統中各個零部件結構型式、尺寸以及零部件之間裝配和位置關系均在這一過程確定。隨后進行機械總裝配工作圖、零件工作圖的繪制，編制設計說明書，修改和完善畢業設計，做好答辯準備工作。

2.專業特色課題實施注意事項。①好課題是提高畢業設計效果的基礎和前提。在選擇課題時一定注意課題的內容最好是能使學生感興趣的具有專業特色的工程實際課題，這樣能激發學生設計的主動性。②課題設計內容及復雜程度要符合本專業培養計劃和畢業設計要求和標準，這樣能夠充分運用所學專業知識和技能解決工程實際問題，到達綜合訓練目標。③課題實施關鍵階段的指導。由于初次進行機械系統的整機設計，學生選擇課題后還不清楚設計思路及設計路線，為了各階段的順利進行，老師應給予及時和有效的專業指導，并且把控每個關鍵設計階段的設計進度和設計結果，指出修改建議與意見，順利高效完成設計任務。④要鼓勵學生創新設計。機械的原理方案和結構方案設計階段是實現創新設計的最佳時機，要激發學生的想象力和創造力，鼓勵學生多種途徑解決問題，例如原理方案確定，只要論證充分、合理、有據、可行即可。采用多種途徑設計，可以提升學生的創新能力和培養創新精神，這一點很重要，要給予充分肯定和鼓勵。

培養具有海洋特色的專業技術人才，畢業設計是非常重要的實訓環節。多年畢業設計改革與實踐表明，突出海洋專業特色的畢業設計，其內容更具有工程實際性、真實性和針對性，學生對課題充滿了興趣，切實感到通過畢業設計可以學以致用。通過突出專業特色的畢業設計，在培養學生綜合運用所學專業知識和技能解決工程實際問題能力的同時，又能造就一批未來具有海洋特色的專業技術人才。尤為重要的是，通過這種模式的畢業設計訓練，學生在綜合素質方面會有全方位提升。

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作者簡介：馬先英（1962-），女，遼寧大連人，大連海洋大學機械與動力工程學院，副教授，碩士，從事機械設計及漁業裝備研究。endprint