中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2025)12-0084-05
Abstract:Inthecontextof thenewera,withchangesintheinternationalmanufacturinglandscapeandadjustmentsinthe domesticindustrial structure,theindustry'sdemandfortalenthasevolved.Theexpectationsforgraduateshaveshiftedfroma solidfoundationofbasicknowledgetoacross-disciplinaryknowledgestructureandpracticaliovationcapabiliesforrapidly solvingcomplexenginering problems.Traditionalengineering educationarefacing significantchalenges.Thispapersummarizes themainissesidentifiedduringthesupervisionofundergraduatethesisprojectsinmechanicalengineringandreflectsonthe causesof theseissuesandpotentialsolutions.Undertheneweducationalenvironment,implementingandrefiningproject-based teachinginmajorprofessionalcoursesandpromotingshoolenterprisecollborativeeducationduringthethesisstagearekeyt addressing these challenges.
Keywords:graduation project;mechanicalmajor;project-based teaching;collaborativeeducation;improvementmeasures
近年來,中國制造見證了快速的產業進步和技術革新,中國制造正由大轉強,但同時也面臨更加嚴峻的國際形勢和貿易保護主義。一個不可忽視的現實是中低端制造業正逐漸由國內向東南亞和北美等國家和地區轉移,國內制造業的低成本優勢逐漸減弱,迫使制造業必須向高質量、高附加值的方向發展。仿制和跟隨國外產品的時代已成為過去,通過技術創新,開辟新的技術路線和方法,實現高端產品的國產化替代、提升產品品質和溢價率是目前國內制造企業生存和發展的必要之路,因此創新的重要性日益凸顯。
創新需要人才,制造業的快速發展對人才需要發生了重大轉變,包含機械類專業在內的高校管理者和廣大教師對傳統工程教育模式提出了諸多改革方案,并取得了一定成效。但一個必須面對的現實是,當前我國制造業人才培養與人才需求出現了嚴重的結構性矛盾,一方面是大學生就業困難,另外一方面則是制造業相關人才缺口越來越大,2025年中國制造業人才缺口將達3000萬。這顯示出人才培養與企業需求的嚴重脫節。
畢業設計是本科人才培養的“最后一公里”,在畢業設計過程中,學生運用所學知識和專業技能在所選課題領域進行深入研究和探索,可激發創新和系統性思維,并在設計實現過程中發現并彌補自身不足,是培養學生的獨立思考能力和自我管理能力、了解行業前沿技術的必要環節,可為求職或繼續深造打下堅實基礎[2-3]。然而,在經濟增速放緩、產業結構升級等新形勢下,學情產生巨大變化,學生對畢業設計的重視程度嚴重下降,包括部分成績優異學生在內的絕大多數學生抱有“能過就行”的態度,甚至認為畢業設計影響考研復試和考公、考編。這造成近年來學生畢業設計完成情況不理想、缺少優秀作品等問題,畢業設計對學生創新實踐能力提升效果有限。
本文梳理了某高校機械類專業本科畢業設計指導過程中教師和學生普遍反映的主要問題,并對造成這些問題的原因和解決路徑進行了思考。分析了在畢業設計環節實施校企協同育人模式對改善這些問題的有益成效,并對如何在新學情下更好地實施主要專業課程的項目式教學和畢業設計階段的校企協同育人提出了建議。
一機械專業本科畢業設計存在的主要問題
在機械類專業本科畢業設計中,學生需完成設計說明書的撰寫、總裝配圖和主要零件圖的繪制,工作量較大。同時,近年來學生升學和就業壓力增加明顯,學生心態浮躁,難以全身心投人。通過對某高校機械類專業本科畢業設計過程中指導教師和學生普遍反映的問題進行梳理。
(一)學生對畢業設計存在認知偏差,態度不端正
畢業設計作為學生綜合運用所學知識、獨立完成課題設計的過程,是提升創新實踐能力的關鍵途徑。在此過程中,學生能夠發現并彌補自身不足,培養獨立思考與自我管理能力,激發創新與系統性思維,同時了解行業動態與前沿技術。然而,眾多學生對畢業設計的重要性認識不足,持有“只要不影響畢業,能過即可\"的消極態度。主觀能動性差,存在前期工作進展遲緩、答辯前倉促應對的現象。甚至還存在個別學生對指導老師的督促和指導置之不理,對老師發送的各類信息采取“已讀不回\"的方式應對。
此外,部分學生可能對畢業設計的難度與復雜性認識不足,將其視為簡單的重復性工作,沒有意識到畢業設計實際上是對自己所學知識和技能的一次全面檢驗,是展示自己綜合能力的重要機會。這種認識偏差與態度問題,不僅會降低畢業設計的質量,還可能對學生的未來發展產生負面影響。
此外,畢業設計過程中少數教師對學生沒有給予足夠的關注和指導,對學生提出的疑問不能及時解答,與學生溝通較少,也沒有對畢業設計進度起到很好的督促作用。這種做法不僅影響了學生畢業設計的質量,也使得學生在學術研究和實踐能力上得不到應有的提升。教師應該認真負責地對待學生的畢業設計,提供必要的指導和支持,幫助學生順利完成學業。
(二) 部分學生基礎薄弱,缺乏基本職業素養
在畢業設計過程中,指導老師反饋的最普遍問題是學生獨立解決問題的能力不足,主要體現在專業文檔撰寫能力差、文獻檢索和查閱專業資料能力不足,缺乏創新實踐能力等。不僅體現在對基本概念和原理的不熟悉,甚至有不少學生會犯一些非常低級的錯誤,簡單的任務也無法勝任,如有學生甚至連三視圖如何布局和文檔如何排版都不知道。這反映出學生基礎知識相對薄弱、基本職業素養匱乏和專業常識掌握不足,導致在畢業設計過程中無所適從、錯誤頻發,在解決問題時缺乏有效的工具和方法,遑論應對畢業設計過程中遇到的各種挑戰。基礎知識的薄弱不僅影響了他們在學業上的表現,還將影響職業發展。職業素養的缺乏使得他們在面對實際工作中的基本要求時顯得手足無措,難以適應本科畢業后研究生階段的科研和就業后的工作挑戰。
(三) 強調過程留痕,師生負擔加重
過程考核是教學成效評價的重要手段,也是提高教學質量的必要方法。為提升畢業設計指導質量和督促教師認真履行指導職責,適當的過程考核是必要的。但過程考核并不等于各種填表和拍照,過分強調留痕的做法導致了師生雙方的負擔顯著增加。過度留痕要求不僅耗費了大量的時間和精力,還使得原本應該專注于畢業設計的師生不得不花費大量時間去記錄和整理各種繁瑣的文檔和證據。這樣一來,畢業設計的重心從設計說明書撰寫和圖紙繪制轉移到了形式主義的繁瑣記錄上,使得師生們在完成畢業設計的過程中感到疲憊不堪,甚至影響了他們的工作效率和畢業設計質量。因此,如何平衡留痕與實際工作之間的關系,減輕師生的負擔,成為了一個亟待解決的問題。
(四)畢業設計題目與實際生產脫節嚴重
本科畢業設計的主要目的是讓學生綜合利用本科階段所學知識完成設計任務,更多關注的是學生創新實踐能力的培養,對題目本身的創新的要求不像研究生課題一樣高。但一些畢業設計題目仍然停留在十幾甚至幾十年前的傳統技術或理論框架內,未能充分反映出行業最新的發展趨勢和熱點問題。過于陳舊的畢業設計題自與實際生產實踐之間存在嚴重脫節,不僅削弱了畢業設計的實用價值,還使得學生在完成學業的過程中難以接觸到前沿技術和實際問題,從而影響了創新能力和解決實際問題能力的培養。這種滯后性不僅限制了學生對于新興技術的探索和應用,也使他們難以培養出適應未來社會需求的技能和素質。
(五) 學生創新實踐能力欠缺
當前工程教育中,“工科理科化\"普遍存在,這一點在畢業設計過程中尤為明顯,即使是成績優異的學生,雖然掌握了理論知識,但在實際應用時卻不知如何將理論與實踐相結合,創新和實踐能力嚴重不足。許多學生對創新的理解停留在表面,缺乏主動尋求創新的動力和意識,習慣于接受式學習,缺乏批判性思維和創造性思維,難以提出新穎的見解或解決方案。在長期重理論、輕實踐的學習過程中,導致學生在實際操作中的動手能力不足,面對需要獨立思考和解決實際問題的任務時,往往顯得力不從心,缺乏足夠的創新思維和實際操作能力,嚴重影響畢業設計的質量。
二項目式教學改革實踐情況與進一步措施
(一) 項目式教學實施效果
針對工程教育領域普遍存在的“工科理科化”現象,即過分重視理論知識而忽視實踐技能,導致學生在知識整合、獨立思考及解決實際問題方面的不足。在機械類專業核心課程機械設計中,提出并實施了一種以項目為驅動、基于合作小組的教學模式,該模式融合了多評價主體、多維度的形成性評估方法,例如小組間相互評價和小組內個人貢獻評估。實踐結果顯示,學生的學習興趣顯著增強,參與創新競賽的學生數量增多,創新與實踐能力也得到了顯著提升。
通過實施“項目驅動 + 小組協作\"教學,學生的主動學習態度和過程參與度得到了顯著改善。通過知識體系重構,將課程內容與項目設計過程相結合,為學生營造一個學習與實踐并重的環境,促進了理論知識與實踐技能的相互融合。在實踐過程中,學生的學習興趣得到了有效激發,圖1為教學過程中學生匯報項目進展照片。與對照班級相比,采用該教學模式的班級學生期末成績平均分提高了5.62分。同時,學生參與大學生創新科技競賽的熱情顯著提高,10個小組中有9個參與了各類競賽,并取得了省部級一等獎1項、二等獎1項和三等獎7項的優異成績。許多原本未表現出有參賽意向的學生也因參與項目設計而改變了態度,參賽比例高達 90% ,遠超未采用該模式的對照班級。此外,學生在系統性項目設計中綜合運用制圖、力學、材料學、機械原理等知識的能力顯著增強,同時在撰寫設計文檔、編制技術資料、進行三維建模和二維繪圖方面的能力也得到了明顯提升。
(二)項目式教學存在問題及改進措施
教學實踐結果表明,“項目驅動 + 小組協作”教學模式成效明顯,但仍存在進一步改善空間。首先,與傳統教學模式相比,項目式教學占用更多課堂時間,理論知識講解時間不可避免要減少,理論教學時間無法保證;另外,學生也需要占用更多課后時間進行資料查閱、建模畫圖和設計計算。針對類似問題目前比較普遍的解決方案有兩種:一是針對機械設計這類核心專業基礎課,申請適當增加學時,以保證教學效果;二是充分利用線上資源,采用“線上” + “線下\"相結合的教學模式,將基礎理論知識的學習放在“線上”,由學生自行完成,課堂中僅進行復雜知識講解和問題探討、設計項自報告等高階活動,以增加教學的廣度和深度。然而,這兩種方式均會大幅度增加學生和教師負擔,并不能從根本上解決上述問題,不僅課堂教學效果得不到改善,還會大量占用學生課后擴展提高和休息時間,效果往往有限,甚至起到相反作用。

針對課堂理論教學時間無法保證的問題,提出的改進方案為在對項目與課程適配性篩選和優化的基礎上,對各知識點進行重構,融入到項目設計過程中,在各小組進行課題進展匯報的同時,根據小組完成情況,補充和完善相關知識的講解,減少教師課堂講解的時間。學生在完成設計項目需占用大量課后時間的問題,其根本原因并不是實施了項目式教學,而是機械設計課程所涉及的制圖、建模、力學和原理等先修課程知識的掌握和運用不夠靈活,存在“考試時記得,考后知識又都還給老師了”和“理論知識掌握的好,但不會應用”的現象。如文獻檢索這一基礎但必備的技能,許多學生在項自設計過程中卻不知去哪里、如何去收集相關資料。這體現出學生實踐能力的薄弱,這些薄弱之處需要大量時間去彌補,是導致學生占用太多課后時間的主要原因。
在后續的教學改革中,在借鑒其他院校項目式教學實施的先進經驗的基礎上[-8,我們將嘗試與其他課程進行聯合,打破課程界限,結合專業特色,開展基于產品開發制造全過程的以實踐為導向的教學模式改革。課程項目將從設計階段擴展至產品的原理、設計、制造與優化,將制圖、力學、設計、材料和制造等相關課程有機融合,鼓勵學生進行專利申請和參與創新創業競賽,構建教學案例庫。同時,將提升以學生為主體的過程性評價在期末成績中的比重,如將開放式題目和課后作業更多地融入項自設計中,增強學生在教學過程中的主導性,教師則更多地扮演引導和輔助的角色。
三畢業設計環節協同育人開展情況與進一步措施
(一) 協同育人開展情況
針對當前畢業設計存在的如題目陳舊、缺乏與實際生產緊密結合的實踐環節等問題,實施了一種適合地方高校特色發展的機械類專業協同育人模式。這種模式旨在解決學生在畢業實習和畢業設計等關鍵教學環節中與企業實際需求脫節的問題,從而有效避免了科教產教融合協同育人工作僅停留在表面、模式單一、缺乏實質成效的困境。
通過學校、科研院所和企業三方的緊密合作,共同成立了機械類專業協同育人聯盟,為學生提供更為豐富和多元化的實踐平臺。通過這種合作,學生能夠全程在企業完成畢業實習和畢業設計等教學環節,從而更好地將理論知識與實際生產相結合,提升自身的實踐能力和創新能力。此外,這種協同育人模式還注重學生在畢業設計過程中能夠得到來自企業一線技術人員的直接指導和幫助,使學生能夠更加深入地了解企業需求,從而在畢業設計中更好地解決實際問題,提高畢業設計質量和實用性。
總體而言,構建這種機械類專業協同育人模式,有效地打通了機械類專業人才培養的“最后一公里”。通過實施這種模式,畢業設計的創新性、實用性、完成度以及與企業需求的契合度都得到了顯著提高。這使得人才培養更加符合企業需求,為學生未來的職業發展奠定了堅實的基礎。此外,企業通過提前吸納學生,使他們了解企業、融入企業,可以提前篩選出優秀學生,從而提高人才招聘的成效。這種模式不僅為學生提供了更多的實踐機會,還為他們提供了更廣闊的職業發展空間,企業也能通過這種模式,更好地培養和選拔符合自身需求的優秀人才,實現校企雙方的共贏
(二) 協同育人模式改進措施
盡管在畢業設計環節中實施協同育人模式取得了顯著成效,但經指導老師、學生及企業導師反饋,該模式仍存在若干需完善之處。首要問題是學生缺乏系統化的項目設計開發訓練,而企業導師因生產任務繁重,難以深入指導具體細節。此外,學生在企業期間與學校導師的交流不足,導致學生承受較大壓力,企業導師與學校導師亦感不滿,畢業設計成果的質量與規范性尚待提升。更為具體的是,學生在遇到疑惑時難以及時獲得解答,知其然而不知其所以然的情況較為普遍。另一方面,部分學生表現出對企業畢業設計環節的抵觸情緒,以生活條件不佳、工作辛苦及與企業導師溝通障礙等為由,申請提前返校,不愿深入參與企業生產實踐,表現出主觀能動性不足及畏難情緒。
針對提升畢業設計育人成效的迫切需求,經過深入調研與廣泛吸納師生反饋,在借鑒其他院校優秀做法的基礎上[9-10],提出以下幾點改進措施。首要舉措是在更廣泛的專業課程教學中融入項目式教學法,通過課程項目實踐,使學生能夠更好地在真實情境中應用所學理論知識、鍛煉創新能力,并鞏固其專業技能與理論基礎。此舉旨在使學生在進入企業開展畢業設計之前,即已初步具備撰寫專業文檔、檢索文獻、制圖及將理論知識轉化為設計實踐的能力,同時鼓勵學生積極參與創新創業競賽、申請專利及發表學術論文,以培養其系統化思維與創新精神,從而有效避免學生在畢業設計階段出現的迷茫與無措。
其次,我們將深化校企合作機制,推動畢業設計指導教師以科技特派員身份入駐企業、聯合申報科研項目及開展博士后工作等,以此優化畢業設計選題,增加選題與企業契合度。在學生的畢業設計與實習期間,確保指導教師每周至少有一天在企業現場進行指導,以緩解學生因不適應企業環境而產生的退縮情緒,促進其更好地融入企業環境。
此外,我們還將加強學生思想工作,通過組織已畢業學生進行企業畢業設計與實習的經驗分享會、企業導師的職業發展講座等活動,讓學生提前了解企業生活與工作的特點,為其順利融入企業環境奠定思想基礎
四 結束語
本文梳理了機械類專業本科畢業設計指導過程中,師生普遍提出的各類觀點與反饋,進而歸納出當前畢業設計所面臨的核心問題。這些問題深刻揭示了理論知識與實踐操作之間存在顯著脫節的現象,同時反映出學生與行業接觸不足以及實踐創新能力的欠缺。項目式教學和協同育人是解決畢業設計存在各類問題的重要途徑,本文詳細闡述了實施機械設計項目式教學模式以及在畢業設計階段推動校企合作的協同育人工作所取得的積極成效,并對現存問題進行深入剖析,并提出了一系列旨在優化提升的具體改進措施,以期為未來機械類專業的人才培養工作提供參考與借鑒。
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