淺談“以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造”在畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐中的應(yīng)用

姜志宏 張曉莉

摘要：針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生存在的問(wèn)題結(jié)合時(shí)代對(duì)工程師的要求，“以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造”畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，教師素質(zhì)的提高，提出了討論。

關(guān)鍵詞：工程能力;畢業(yè)設(shè)計(jì);教改

現(xiàn)代高等教育對(duì)高校大學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及專(zhuān)業(yè)技能等方面提出了很高的要求。要培養(yǎng)出一個(gè)合格的工程師，除必須具備扎實(shí)的理論知識(shí)外，更重要的是要了解并掌握相關(guān)的工程技術(shù)，只有理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)才能稱得上是合格。工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都需要對(duì)基礎(chǔ)性的工程技術(shù)有一定的了解和操作能力，只有這樣才能更好的去學(xué)習(xí)和理解理論，沒(méi)有實(shí)踐能力是不能成為一名合格的工程師的。然而在高校機(jī)械專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中普遍存在以下問(wèn)題：

（1）由于工程意識(shí)薄弱，對(duì)機(jī)構(gòu)及零部件認(rèn)識(shí)不足 機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生絕大多數(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)歷都是連續(xù)的，從高中直接進(jìn)入大學(xué)的，沒(méi)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，缺少工程觀念。無(wú)法將理論知識(shí)和工程實(shí)際相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際脫節(jié)。

（2）實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)偏少 目前大部分機(jī)械技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)是4學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)加3周左右的專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)，很快就進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。實(shí)踐學(xué)時(shí)偏少，能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)很有限，相應(yīng)的訓(xùn)練也很有限。

針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題，提出將有限的專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中開(kāi)展以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造，使機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生在專(zhuān)業(yè)技術(shù)方面得到全面的培養(yǎng)，同時(shí)使實(shí)踐教學(xué)的改革得到深化;青年教師得到鍛煉。

1 “以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造”畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)

在2008年本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們有針對(duì)性的選擇數(shù)控火焰切割機(jī)為研制對(duì)象，實(shí)踐能力較強(qiáng)的4名同學(xué)為專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)主創(chuàng)人員，其中分配一名同學(xué)研制火焰切割機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，三名同學(xué)完成機(jī)械實(shí)體的設(shè)計(jì)與制造。

在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)后，學(xué)生小結(jié)為“在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，其中包括了機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算部分、實(shí)體的加工部分以及最后的論文整理部分，每個(gè)環(huán)節(jié)都讓我深切的感受到以前學(xué)習(xí)的不足，很多學(xué)過(guò)的知識(shí)還沒(méi)有消化，在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中存在很大的缺陷，同時(shí)也讓我深切的明白了自己的不足與接下來(lái)要努力的方向”，發(fā)出了“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”的感慨，從中我們發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

（1）重點(diǎn)鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力 重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、掌握科學(xué)學(xué)習(xí)的思維和方法。畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們堅(jiān)持以學(xué)生為主體。提出問(wèn)題后，教師教會(huì)學(xué)生查找資料，設(shè)計(jì)計(jì)算，操作機(jī)床等基本方法和基礎(chǔ)知識(shí)，其它方面突出學(xué)生的主體作用，這更能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣及主動(dòng)工作、積極思考的熱情。

（2）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際的聯(lián)系能力 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、提高動(dòng)手能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)多數(shù)專(zhuān)業(yè)課工程應(yīng)用性極強(qiáng)這一特點(diǎn)和目前實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱的不足，我們利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中讓學(xué)生將自己的設(shè)計(jì)變?yōu)閷?shí)物樣機(jī)，將他們的理想變成現(xiàn)實(shí)，這一切有助于激發(fā)他們的熱情，增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立工作，獨(dú)立思考，獨(dú)立解決工程問(wèn)題的能力，更能激發(fā)學(xué)生將三年多所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、基礎(chǔ)知識(shí)融會(huì)貫通，更好的建立課本與工程項(xiàng)目的橋梁。

2 “以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造”畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐中教改問(wèn)題的探討

為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力，我們采用了“精講多練、講練結(jié)合”的教學(xué)方法。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中具體體現(xiàn)為：

（1）授課內(nèi)容少而精 根據(jù)工程項(xiàng)目的背景，在選題及書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告時(shí)，做好“破題”工作，精講基本概念、基本理論和基本方法，讓學(xué)生易于理解、掌握和記憶畢業(yè)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。同時(shí)給學(xué)生留出一定的思維空間，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在教師的主導(dǎo)下，學(xué)生創(chuàng)造性的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鋼板手工切割的情況，設(shè)計(jì)了懸臂結(jié)構(gòu)，以滿足從大尺寸鋼板上下料的要求。

（2）適當(dāng)安排練習(xí)時(shí)間 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生在設(shè)計(jì)好圖紙后，指導(dǎo)教師認(rèn)真審閱，做到心中有數(shù);在實(shí)際加工中逐步指出學(xué)生設(shè)計(jì)、操作等方面的有缺點(diǎn)，留出一定的時(shí)間安排相應(yīng)的練習(xí)，允許學(xué)生以不同的零件結(jié)構(gòu)，不同的加工工藝，加工同樣功能要求的零件，允許學(xué)生出廢品，然后比較指出零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、技術(shù)測(cè)量等方面，以鞏固和加深所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。同時(shí)對(duì)各種理論方法的綜合應(yīng)用進(jìn)行分析和總結(jié)，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。

這些教法上的改進(jìn)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了較好的效果。

3 “以工程為背景”畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐中對(duì)指導(dǎo)教師綜合素質(zhì)的要求

在畢業(yè)設(shè)計(jì)中開(kāi)展以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生是很好的鍛煉和培養(yǎng)，同時(shí)也為指導(dǎo)教師綜合素質(zhì)的提高提供了鍛煉的舞臺(tái)。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1） 教師為主導(dǎo) ?在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，教師要較好的把握學(xué)生學(xué)習(xí)的方向，既要熟知本領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)，得到學(xué)生在學(xué)術(shù)方面的信任和依靠，又要在指導(dǎo)設(shè)計(jì)中“和諧”的指出學(xué)生設(shè)計(jì)中的不妥之處。

（2） 科研項(xiàng)目預(yù)研與儲(chǔ)備 ?畢業(yè)設(shè)計(jì)題目要以工程項(xiàng)目為背景，就需要指導(dǎo)教師能了解本領(lǐng)域內(nèi)的最新研究動(dòng)態(tài)，有預(yù)研或儲(chǔ)備科研項(xiàng)目。以預(yù)研或儲(chǔ)備科研項(xiàng)目為題，學(xué)生更能感受到課題結(jié)合工作實(shí)際，感覺(jué)到到學(xué)有所用。但這也對(duì)指導(dǎo)教師素質(zhì)提出了更高的要求，要求指導(dǎo)教師有較廣泛的閱讀，能了解本領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài);較高的理論素養(yǎng)，能了解所在領(lǐng)域的研究方向，站在科學(xué)技術(shù)的前沿;較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能將科研方向與工程項(xiàng)目結(jié)合起來(lái)，同時(shí)又能給出實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的手段和方法、技術(shù)支持等。我們相信這種做法如能堅(jiān)持下來(lái)，教師一定會(huì)在教書(shū)育人與科研方面雙豐收。

4 結(jié)論

在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)，同學(xué)之間協(xié)作努力，設(shè)計(jì)并制作完成了一臺(tái)數(shù)控火焰切割機(jī)樣機(jī)。這些作品盡管設(shè)計(jì)方面尚需完善，制作方面還顯稚嫩，控制方面還不完整，但學(xué)生很有成就感的說(shuō)“我們擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)”。這足以證明學(xué)生得到了較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)制造鍛煉。

在“以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造”畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，我們不但鍛煉了學(xué)生，讓他們學(xué)以致用，更快的走向社會(huì)，成長(zhǎng)為一名合格的工程技術(shù)人員，還提高了教師綜合素質(zhì)、教書(shū)育人能力及科研能力。