注重過程，提高學生畢業設計的創新思維能力

張宇　徐紅麗

摘 要： 畢業設計是高等院校重要的綜合教學環節，是培養和檢驗學生綜合素質、獨立工作能力及工程實際應用能力的重要途徑，也是培養學生創新意識、創新能力的綜合性訓練實踐。本文從畢業設計過程入手，探討分析通過把控畢業設計七個過程，著力培養學生的創新思維和創新能力。

關鍵詞： 畢業設計 過程控制 創新思維

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的重要環節，也是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，也是人才培養過程中的一個重要階段；是對學生四年所學知識和專業素質的全面檢驗，也是對高等學校的培養目標和教學質量的綜合評估。

對于機械工程類學生來說，畢業設計是鞏固、聯系、充實、深化、擴大所學基礎理論及專業知識的重要過程，也是提高學生提出問題、分析問題、解決問題的能力的關鍵環節，更是培養學生綜合運用所學專業知識、解決機械工程領域實際問題的能力的重要手段。因此，加強畢業設計環節的管理，保證畢業設計的質量，對培養學生的基本素質、獨立工作能力與創新能力非常重要。筆者作為大學里教學和科研的一線教師，通過多年的畢業設計指導，總結出一些心得。

一、創新思維培養第一關：選題

選題作為畢業設計的龍頭，是畢業設計的戰略起點，也是確保畢業設計具有創新性的開始。但是目前選題存在一些普遍性問題：

一是畢業設計選題大多單調地重復前幾屆學生做過的設計課題，選題缺乏新穎與創新，學生對畢業設計缺乏足夠的興趣與責任心。

二是由于教師本身的原因，畢業設計課題脫離真實環境與實際需求，模擬課題居多，基本不考慮所設計的設備能否裝卸、能否運行、壽命如何、工況如何，等等，導致設計脫離生產實際，一定程度上限制了學生的創新性。

三是課題難度過大，一些針對博士生和碩士生的課題，研究性較多、工作量過大，對本科學生顯得不合適，由于太難而難以深入其中，以至于無法激發學生興趣，更不可能發揮其創新性。

因此，畢業設計題目選擇應貫穿創新性原則：

1.題目要具有一定的先進性、新穎性，并且難易適度。課題應該結合指導教師的研究領域，只有在指導教師自己研究的領域內，才具有一定的創新性和新穎性，才能引發學生的興趣和成就感，指導教師也有能力在后期課題指導上更好地輔導學生，使學生在規定期限內經過努力實現課題目標，同時更好地發揮學生的創新能力。

2.老題可以新做，但一定要差異化，在某些環節上突出變化。原則上這樣的題目適合成績相對差的學生，因為他們的智力和思維水平相對弱，對他們更多是嘗試性的，也有新的創新點，這樣有利于提高這類群體學生的創新意識和思維能力。

3.原則上一人一題，這對于挖掘學生的創新潛力是有好處的。但對有實際意義且工作量較大的題目，可數人共同完成，每個人要分配不同的側重方向；相互之間，互相借鑒的比重不能太大，盡量使每個學生的畢業設計相對獨立，有助于每個學生自身的創新潛能得到最大限度的發揮。

二、創新思維培養第二關：畢業設計任務書

畢業設計是對學生綜合技能進行訓練和檢驗的過程，可以鍛煉學生綜合運用分析理解能力、文獻資料查閱能力、工程技術規范資料（手冊、圖表等）使用能力、計算和設計數據處理能力、計算機繪圖能力、設計說明書撰寫能力等。要把培養學生綜合運用所學專業知識和包括創新能力在內的綜合技能作為畢業設計任務書的出發點。

畢業設計任務書幫助學生對選題有更深入的理解與認識，是學生完成開題報告的第一手資料，也是課題設計能夠達到的深度和廣度的風向標，更是畢業設計是否具有創新基因的引領核心要素。

通過向學生下達畢業設計任務書，告訴學生畢業設計課題要干什么？創新點的技術與質量要求是什么？要解決什么實際問題？并且對課題的進程也要有明確要求。

通過對畢業設計任務書的認真閱讀，學生才可以提出課題設計的初步設想，搜集、整理與畢業設計有關的、充分的、準確的信息資料，擴充查閱范圍，分析、篩選已有信息，提出設計構想與設計計劃，擬訂基于現狀并超越現狀的有創新性的解決方案，為撰寫開題報告、擬訂總體方案、合理安排設計時間做好充分準備。因此這是一個非常重要的環節，也是指引課題走向具有創新性的基礎。

三、創新思維培養第三關：開題報告

開題報告是學生畢業設計中非常重要的起步環節，學生通過撰寫開題報告，借助調研所獲得的資料，可以了解課題的來源及現狀，可以明確課題的設計要求、研究內容，通過對畢業設計課題進行綜合性分析，提出自己的研究方法及擬采用的研究思路，制訂畢業設計的具體方案和技術路線，并在開題報告的具體方案和技術路線上體現創新性思維，合理安排與掌控設計時間進度，最終實現畢業設計課題的預期目標。

通過課題開題，指導教師可以了解學生對于畢業設計課題的理解深度和準度，了解學生能否把握住畢業設計過程中的重點、難點，了解學生是否在課題設計中具有創新性思維和創新性設計，修正學生在課題研究和設計中可能出現的偏差，指導學生提高分析問題和解決問題的能力。

四、創新思維培養第四關：計劃管理

對機械類的畢業設計，課題大都來源于工廠實際，畢業設計的進度及每階段的設計內容和成果，均應有詳細的安排和嚴格的規定，必須構建有效的時間管理模式和監控制度，通過清晰的畢業設計工作流程和時間節點控制，確保畢業設計有序完成，也符合未來生產實踐需要。

要做好計劃進度管理。畢業設計是一個復雜的系統工程，時間跨度達到4個月，需要合理的時間分配和時間投入。學生必須每周填寫畢業設計計劃進度表，內容包括每周所需完成的設計內容、發現的問題及解決措施，并提交指導教師審閱、評價。同時要建立監控制度。教師要每天考勤，確保學生的時間投入。

學生要通過畢業設計學會如何系統性、完整性地思維，學會將書本知識與工程設計實際有機結合，要進行現場調研、資料查閱、結構構思、校核計算、總結說明等，也會反復探索、優化課題設計總體思路，比較國內外設計方案的優劣，提出最優組合的解決方案，都需要投入大量精力，以及相對充裕、合理的時間，把創新意識及創新能力充分挖掘出來，才能高質量地完成畢業設計。

五、創新思維培養第五關：設計計算

課題設計階段是畢業設計過程中的核心部分，是對學生綜合能力系統考查的重要階段。通過畢業設計，不僅能鞏固學生所學的專業知識，而且能提高學生綜合運用所學知識的能力，更能培養學生創新性解決問題的能力。在這個過程中，學生通過調研借鑒、改進設計，想象力及創新力得到充分發揮。

學生在調查研究階段，要根據課題的技術要求進行方向性調查，對比與之相近的產品設計，發現現有產品設計的不足，設想新的產品和技術，改進已有產品，自然地就產生了創新的意識。指導教師要鼓勵學生的創新意識，哪怕是一個技術環節或者是技術參數的小改進，都是一種創新思維的體現。

怎么改進？怎么實現？學生要依據自己的知識進行構思，有了創新意識的萌芽，再加上指導教師給予的鼓勵和指導，這種創新意識就會通過不斷的、反復的構思，形成可行性設計方案，并最終得以確定。

方案確定之后，進入技術設計階段，學生采用工程語言將創新思維表達出來，繪制圖表，通過不斷校核驗算，不斷優化技術設計，將創新思維落實在設計工程中，最終得到最優化的產品設計。

六、創新思維培養第六關：設計指導

合理指導畢業設計，可以有效提高畢業設計質量，引導創新思維的落實，指導教師在這個環節的角色很重要，既要嚴格把控，又要留有空間。

首先，要求指導教師與學生一起研究課題設計的主攻方向，引導學生了解相關課題的前沿領域與創新成果，并按學生的知識水平和創新能力，提出不同難度的畢業設計要求，有利于學生較快地進入角色，找到畢業設計的恰當切入點，使得各類學生都有可能發揮其特點和創新思維，發揮自己的能動作用。

在指導過程中，要有針對性和差別化。指導過細，學生自身專業基礎知識的運用能力、解決問題能力及其創造性能力都有可能受到局限，不利于學生創新。指導過粗，學生在知識結構、認知深度方面存在一定欠缺，因而提出的方案可能不合理，這反過來又會約束學生的創新思維，限制學生的發揮空間，不利于有效培養學生的創新思維能力。指導教師要合適地進行指導，應該以創新性思維為指導原則，根據每個學生題目和進度的不同，以及學生知識結構水平與接收能力的不同，進行啟發式答疑，引導學生發現并解決問題，讓其在理解的基礎上進行探索和創新，并通過指導過程，優化自己的思維和能力，引導學生將創新精神融合到畢業設計內容中。

七、創新思維培養第七關：設計說明書（論文）

設計說明書是畢業設計的綱領性文件，是畢業設計的課題分析、理論論證、模型建立、計算校核、設計說明、系統總結的全過程，也是提高學生寫作表達能力的重要途徑。

在設計說明書的撰寫過程中，學生同樣需要應用專業知識，對課題進行系統化的分析和梳理，可以再一次起到學生對專業知識“查漏補缺”的功效。學生通過文字描述，把創新思想、方案結果、應用價值總結表述出來，從而真正感受到自己在畢業設計中的創新價值和成就感。

八、結語

創新不僅體現在學術前沿的科學成果上，在思維上的創新意識、技術上的革新改進、參數上的優化設計、計算中的模型調整等也都是可以體現創新的。

按照創新性設計的要求，在畢業設計中，首先需要老師打破常規教學模式，探索創新教育管理、創新教學的新模式。同時，要培養學生開展創新設計的興趣，能夠以積極的心態投入創新實踐的過程中。

畢業設計從“選題”、“開題”到“技術設計”、“設計說明書”的整個過程，都可以滲透創新思維的培養。在這些環節中，應引導并鼓勵學生積極進行創新思維，在設計中體現創新思維，檢驗學生的創新能力。

創新是一種精神，是一種毅力，是一種拼搏。畢業設計階段，在開發與培養學生的創新能力的同時，培養學生在未來工作中刻苦、堅韌、務實、不怕困難的奮斗品質。教師具有創新的思想，學生為實現創新而努力，這樣的畢業設計會使學生更有自信與實力迎接未來新技術的挑戰。

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