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一、機械專業類本科畢業設計工作存在問題
由于近年來高校的大量擴招,高校對于學生的培養質量日漸低下,畢業設計完成質量亦是如此。由于種種原因,學生完成畢業設計質量與教師完成畢業設計教學任務的質量之間的矛盾激化嚴重,隨著時代跨越式的發展,此情況已越演越烈。陳舊的畢業設計課程設置模式已遠跟不上時展的步伐。總結起來可歸結為,一方面,學生無法花費大量的精力與時間完成自己的畢業設計。另一方面,部分青年教師由于教學經驗不足等原因對學生的畢業設計不夠重視。
(一)從學生層面看待問題
1.就業形勢。
由于畢業設計課程被多數高校置于大四這個時間段,而學生此時心里考慮的是如何找到一份稱心如意的工作或考取碩士研究生。尤其是機械專業,就業形勢尤為嚴峻,在沉重的壓力下,在校大學生無法將心思完全放在如何完成自己的畢業設計上以完成自己的最后學業任務,加之有些高校無法把握住學生的心態以作出正確的心理指導。
2.對“畢業設計”重要性認識淺顯。
由于有些高校機械專業類本科生一年級至三年級課程計劃中,沒有類似于“畢業設計”的課程諸如課程設計、在工廠實際操作等學習安排,導致學生對于其認識極為匱乏,認為畢業設計類似于一些基礎課程,臨考試前加班加點復習一些考試范圍就可以輕松過關,從而導致多數學生前期準備工作不夠充分,加之部分高校對于最后畢業設計答辯管理過于寬松,使得學生運用獨立科研能力與扎實實踐能力完成畢業設計并取得較好成果的前期憧憬提前流產。
3.無法靈活運用學校文獻資源。
一個良性的畢業設計完成過程離不開大量的文獻檢索,在機械領域尤為如此,如一些工程應用實例、經驗公式、典型設計案例等對畢業設計幫助極大。但經調查,學生在此重要環節存在嚴重脫節狀況。即便能夠使用紙質圖書資源,也是一些過于陳舊的國家標準與工程應用數據,以致最后設計出來的機械零部件根本無法應用于實際。
4.無法靈活運用計算機軟件
在機械專業畢業設計的完成過程中,一些計算機軟件如繪圖軟件、分析軟件、仿真軟件(UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERI-CUT、ANSYS等)等都起到非常重要的輔助功能。但因為學生前期對這些軟件重視程度不夠,導致后期完成畢業設計過程中的工作量非常龐大,繼而出現學生心理上的“心有余而力不足”情形。
(二)從高校層面看待問題
1.高校畢業設計課程設置問題。
包括畢業設計安排時間、畢業設計前期安排工作與選題工作等在內的所有環節都能體現出其課程設置模式的合理性。不少高校將畢業時間安排在大四這個學生提前找工作的時間段并不是非常合理,此安排方式對學生完成畢業設計時干擾性極大。部分高校畢業設計前期安排并不到位,致使學生對在什么時間段完成什么事情渾然不知。關于選題工作,多數高校畢業設計題目過于陳舊,同樣的題目每年重復使用,畢業設計題庫不能及時得到更新,遠跟不上工廠應用的前沿技術。學生在選題的過程中往往不能掌握選課題的主動權,大多是各個學院隨機將指導教師分配給學生并由教師來分配畢業設計題目,此類型選題方式一定程度上使學生的興趣愛好與所選畢業設計題目得不到充分匹配,自然無法有效調動學生完成畢業設計的積極性。
2.高校教師問題。
現多數高校負責指導學生的教師為年青教師,由于教學經驗得不到長年的積淀,并缺少一個與教學時間長且經驗豐富的教師進行交流經驗的機會或沒有經過專業的教學培訓,多數教師的教學經驗只能是紙上談兵。因此,在指導學生畢業設計時,時常出現學生某個時間段內應該完成的任務長時間得不到跟進,答辯過程不能保質保量,最終只能流于形式。如此每屆學生反復這樣的過程,畢業設計進況與答辯結果不能及時得到學校總結與改進,久而久之,自然導致高校培養的學生質量每況日下。
3.畢業設計實踐內容安排。
機械專業本科生步入社會更多的是需要其擁有能夠解決生產實踐中實際問題的能力,學生更應該有熟練的實際操作能力以減少公司培訓的成本。但部分高校為了節約資金、提高學生的畢業率等目的,學校里面的實驗儀器長時間得不到更換,加上教學管理上的脫節與陳舊實驗儀器的不能使用,導致基礎年級安排的實踐課程變為理論教學課程。而畢業設計課程規劃里面多半沒有實踐操作或者做出實物的環節,此環節的缺失必定會造成學生畢業時的實踐操作能力不足而低于公司引進人才的標準。
二、改進措施的提出
(一)學生層面改進措施
1.心理輔導并及早介入畢業設計課程。
針對學生在大四階段所出現的這種心理問題學院輔導員應及時作出心理輔導等相關措施為學生提供正確導向,在畢業設計課程規劃時間層面可以將畢業設計時間段其提前至3年級第2學期,及早的介入畢業設計對學生的幫助較大,可有效緩解四年級學生心理上的壓力,對于機械專業學生更是如此。
2.加深學生對畢業設計的認識。
高校開設的課程中,基礎年級的課程安排應開設2至3門類似于課程設計性質的課程,使學生提前接觸此性質的課程。再者,高年級學生進行答辯時,可以讓低年級學生在現場感受畢業答辯這種氛圍以使學生對畢業設計課程有一個更為清晰的認識。
3.提高學生文獻檢索技能。
基礎年級的課程設置中須有1至2門文獻檢索課程,課程設置的場所可以是圖書館,教師可以將檢索電子圖書及文獻的不同方法教給學生,這樣有利于學生在完成畢業設計的過程中快速查找并利用資源。查找紙質圖書也是一樣,查找一些最新文獻資料有利于拓展學生的思路,激發其創新性。
4.提高學生的軟件操作技能。
對于工科類機械專業學生來說,一些基本的繪圖軟件、三維仿真軟件、分析軟件操作技能尤為重要。其可以快速高效的幫助學生解決一些簡單繁瑣的問題以節省大量的計算與分析時間。因此,學校必須開設此類課程并加以重視,基礎軟件操作能力可以形成厚積薄發的作用。
(二)高校層面改進措施
1.及時更新題庫并合理分配任務。
高校的畢業設計題庫須及時更新,多數高校畢業設計題目跟不上企業實際應用實例,有些題目嚴重時五六屆學生都在使用,導致有些學生直接就能從網上找到資源并原封不動地下載,即使是這樣,學生也可以輕松通過畢業答辯。如畢業設計題目任務量過于龐大,導致學生不能較好的完成任務,如任務量過小,學生輕松就能完成而達不到畢業設計初始的目的。因此須合理分配畢業設計題目,如任務量大,合理分解設計內容并規定好各個學生所做內容不相重復,這樣可以更好地鍛煉學生的團隊協作能力。
2.實踐經驗教師之間交流
以學院為單位組織有實踐經驗的教師與年青教師之間互相交流,將好的教學案例與想法提出來與大家分享并交流以促進教學質量的提高。
3.加大投資成本及時更換實驗儀器。
一個實驗儀器俱全且完好的實驗場所更有利于教師將實踐技能教給學生,能夠有效提高學生的實踐技能。若單純依靠以上方法還遠遠不夠,學生是否能夠接觸到公司里面前沿的技術難題可以通過校企合作這一途徑達成,而且此方法能夠有效提高學校的整體教學質量。
三、典型教學案例的提出及實際效果
筆者應用的典型案例為“自動物料搬運系統”,該畢業設計題目較為新穎,自動化程度較高,系統柔性大,覆蓋領域廣如電子、汽車制造、家用電器制造等領域,該集成化系統從很大程度上減少了工廠的加工成本并且提高加工效率。學生能夠查閱到的相關文獻資料較少,此課題的開展可以很好的激發學生創新思維。該畢業題目的設計主要引導學生從系統角度考慮自動化物料搬運系統的設計,設計每個部件或零件時,學生都必須考慮到其在整個系統里面的適用性,一定程度上培養了學生系統化思維。此題目可以分成6個子課題讓學生完成,既培養了學生團隊合作意識,每1個子課題又穿插了多學科知識,可以讓學生了解到更多知識層面。學生可以從多個途徑查找資料如機械手冊、網絡資源、文獻資料等間接培養了學生查閱資料的能力。從學生畢業課題完成的質量來看,效果令人滿意,學生的積極性著實有了明顯的提高,體現了學生對未知領域的求知欲更為強烈。不僅扎實了學生專業基礎知識,又培養了學生解決新問題的方法,起到了雙贏的作用。
作者:張明德 單位:重慶理工大學 機械工程學院