雙創背景下高職機械制造與自動化專業畢業設計的改革探索

王新海　馬瑾　張永軍

[摘? 要]畢業設計是高職院校人才培養體系的重要環節，針對畢業設計課題類型單一、時間沖突和缺乏合作等問題，將創新創業教育融入高職機制專業畢業設計教學過程中，畢業設計題目以生產生活中的實際問題為切入點，通過產品的結構設計、零件制作和裝配組合等全生命周期制造活動，重點培養學生解決問題的能力，激發創新設計意識和培養團隊合作精神，為后續上崗打下堅實基礎。

[關鍵詞]高職? 雙創教育? 畢業設計

基金項目：陜西省職業教育研究課題項目（項目編號：SZJYB19-124）。

引? 言

2015年5月，國務院辦公廳印發的《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（以下簡稱《意見》）掀起了“大眾創業，萬眾創新”的熱潮， 其中《意見》明確指出要抓好人才培養質量標準，健全創新創業教育課程體系。在當前雙創教育時代背景下，高職畢業設計作為人才培養方案中的重要教學環節，如何適應創新創業教育發展的新需要，為社會培養出高質量人才是一個亟需探索和解決的研究課題。

高職機制專業畢業設計存在的主要問題

1.類型單一

在60多年的辦學歷程中，陜西國防工業職業技術學院機械制造與自動化專業（以下簡稱“機制專業”）畢業設計始終堅持規范、嚴謹、合理的教學實施原則，促使學生通過畢業設計有所提高。機制專業的畢業設計按照畢業設計動員、資料準備、手工繪圖、工藝設計、工裝設計、資料電子化整理和答辯等流程進行，其中手工繪圖主要包含審圖、繪制零件圖等內容，工藝設計主要包含毛坯類型、毛坯余量、毛坯零件合圖、基準選擇、加工方法、工序簡圖和工序設計等內容，工裝設計主要包含指定工序的刀具設計、夾具設計和量具設計等內容。畢業設計緊密結合崗位工作增強了學生的適應崗位的能力，取得了一定的成績。然而，現有的畢業設計題目基本上圍繞軸類、平面類、套類等零件展開，主要考查了學生審圖、查閱資料和掌握繪圖軟件的知識水平，重點培養了獨立制定工藝規程的工藝設計崗位人員的能力。隨著制造業智能化的升級改造，需要大量操作、調試、維護和改造方面的專業人才，而不僅僅是工藝設計人員。因此，機制專業學生的畢業設計課題顯得類型過于單一，設計過程缺乏創造性，教學效果缺乏時效性，不能滿足現有智能生產對復合型人才的需求。

2.時間沖突

機制專業的畢業設計教學環節安排在第5學期的第9周開始進行，在此期間，學生需要在校外進行頂崗。因此，如何處理好工作與學業的時間問題，合理規劃好兩者之間的關系是學生面臨的一個重要問題。在企業單位頂崗期間，學生面臨著既是學生又是一名準員工的雙重身份。作為一名學生，要按時、按量、按質完成畢業設計課題的相關任務，不弄虛作假、抄襲他人成果，避免出現畢業設計成績不及格的現象，遵守畢業設計相關要求，確保順利畢業;作為一名準員工，必須嚴格遵守企業的各項規章制度和勞動紀律，并且要在實踐中努力完成專業技能的學習任務，以便得到企業的認可，從而獲得正式聘用。學生一般很難在工作期間騰出充足的時間進行畢業設計課題的研究，多數學生只能利用業余時間通過網絡、電話與指導老師進行溝通課題完成過程中所遇到的困難，機制專業的畢業設計不是簡單地通過文獻查找完成論文綜述，而是需要學生綜合利用前期制圖、材料、工藝等專業課的知識，通過必要的專業軟件完成畢業設計課題，學生在頂崗的情況下，缺少充足的教學資源，不可避免地影響了畢業設計課題完成的質量。

3.缺乏合作

按照畢業設計動員、資料準備、手工繪圖等流程實施，機制專業畢業設計采用一人一題的原則，每個學生的畢業設計課題題目不同。學生領取到零件圖后，通過查閱機械手冊等資料完成刀、夾、量和工藝規程的設計，在設計過程中如有問題可與指導教師取得溝通，此種形式鍛煉了學生獨立設計的能力。按照同一種模式進行的畢業設計，每名學生的專業知識能力的提高固然很重要，但是學生缺少了合理分工和團隊合作的機會，缺少了通過團隊成員討論分析、分工交流和思維碰撞等過程。在知識經濟和全球化的今天，企業對入職學生不僅要求具備必要的專業知識，而且越來越廣泛地注重學生個人是否具備團隊合作精神，特別是與人溝通交流的合作能力。同時，畢業設計是學生畢業前進行綜合訓練和崗前培訓的重要實踐性教學環節，是學生運用所學專業知識解決工程實際問題能力訓練的重要手段。因此，以畢業設計為導向，抓好學生團隊合作意識的培養，通過指導老師的正確引導，讓學生意識到與成員間的良好協作和聯系是加深情感聯絡的主要手段。

機制專業畢業設計改革的創新舉措

機制專業的畢業設計主要圍繞開題時間、組隊和選題三方面進行了嘗試與探索，較好地解決了畢業設計遇到的前述問題，通過實施，增強了學生的團隊合作意識，提高了學生的創新能力，培養了學生學習的主動性。畢業設計開題選擇在第3學期開始進行。組隊方面按照以下方式進行：全年級學生按照前兩學期的學業成績和綜合素質測評成績相結合的方法進行綜合排名，并且劃分成A、B、C、D四個等級，團隊至少由4名學生組成，每個團隊必須包含各個等級，盡最大程度保證團隊成員之間的互補性和各團隊的相對公平性，以此保證后續畢業設計課題的公平開展。選題方面按以下方式進行：畢業設計題目可以由教師根據實際生產生活需要解決的問題或者各種高職職業技能創新大賽指定題目等為載體，也可以學生自擬題目，所有擬定好的畢業設計課題題目須經過答辯委員會的審核通過，通過的題目還需完成畢業設計實施任務書的制定與審核，以此確保選題的科學性、合理性、實用性和可行性。

機制專業畢業設計的實施過程

本文以第八屆機械創新設計大賽主題與內容作為畢業論文的選題依據，大賽注重培養學生的創新設計意識、團隊協作精神，并且主題內容新穎。該屆大賽以“關注民生、美好家園”為主題，其中涉及輔助人工采摘蘋果、草莓和菠蘿等水果的小型機械裝置或工具的設計與制作。下面以題目為《基于互補采摘技術的多刀頭菠蘿采摘裝置》團隊的課題闡述畢業設計的具體實施過程。

1.三維建模與圖紙繪制

課題團隊通過前述方法進行組隊，收到輔助菠蘿小型機械裝置的設計與制作任務后，團隊查找菠蘿種植及采摘的現有特點和方法，提出了互補采摘技術思路，即菠蘿由折斷或切斷的方式進行采摘，并且折斷方式利用多組刀頭實現，最終確定方案并且對裝置進行三維造型。團隊成員利用UG軟件進行零部件的繪制。UG軟件具有強大的功能，可以輕松實現各種造型和建構，具有優良的建模功能，能夠給學生更加真實、直觀的感知，已經成為機械設計與制作行業的主流應用軟件之一。利用UG軟件團隊完成了扶正機構、撥叉機構、切斷機構、傳動機構等部分零件的三維造型并完成了組裝。

在完成裝置的三維建模后，利用UG軟件生成了裝置的二維裝配圖。基于互補采摘技術的多刀頭菠蘿采摘裝置中的直齒輪、傘齒輪、彈簧、傳送帶刀片和車輪等零件采用標準件，對機架、撥叉軸、主軸等其余零件的三維零件造型進行轉化成為二維圖紙，并且利用AutoCAD軟件對二維圖紙轉換的零件進行繪制，標注出各個零件的尺寸、公差、表面粗糙度和技術要求等，以便后續指導進行生產加工。

2.零件的選擇與制作

在機械零件產品的設計與制作過程中，合理地選擇和使用材料是一項十分重要的工作，不僅要考慮零件的工作條件，使用性能，而且要求要有較好的工藝性能和經濟性。團隊按照機械零件材料及成型方法選用中的選材一般原則，對所有零部件進行了材料的確定。為了降低成本、較少消耗、方便加工，并且考慮到是第一次制作整機，在保證能夠實現功能的條件下，團隊在制作裝置時大量地采用了易加工、成本低的非金屬材料，其中機架部分采用廣告行業大量使用的PVC板材，齒輪選擇塑料材質的成品，各種軸類零件采用鋁棒進行加工，軸承、皮帶輪、傳送帶和車輪等采用標準件。團隊成員利用機械加工實訓中心的設備完成了除標準件外的零部件的加工，并且進行組裝、調試，最終實現了畢業設計任務書上預定的功能目標。

結? 論

高職畢業設計是鞏固、拓展學生所學理論知識和鍛煉實際技能的重要教學手段。在雙創背景下開展高職機制專業畢業設計的改革，打破傳統培養工藝人員的畢業設計題目類型單一等問題的模式，積極引入以創新創業大賽主題為主的解決相關實際問題的課題，組建畢業設計課題研究團隊，合理制定團隊組合規則，通過設計、制作和裝配等環節，激發了學生學習的積極性，培養了學生的團隊合作意識，提升了學生創新和實踐能力，為轉型升級中的制造業培育出了復合型技能人才。

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作者單位：陜西國防工業職業技術學院? 陜西西安