定向培养机械电子工程专业毕业设计的改革探索

周广林,赵汗青,王 宏

（黑龙江科技学院机械工程学院,哈尔滨 150027）

定向培养机械电子工程专业毕业设计的改革探索

周广林,赵汗青,王 宏

（黑龙江科技学院机械工程学院,哈尔滨 150027）

毕业设计是培养学生的综合素质与创新能力的关键一环,是检验教师的教风、学生的学风、教学管理水平、学生的创新能力的试金石,是考查学校教学质量的重要评价内容之一。以黑龙江科技学院定向培养的机械电子工程专业为例,分析近年来该专业毕业设计过程中存在的一些主要问题,提出从选题过程、开题过程、指导过程、答辩过程及关键环节进行改革的方法,并进行实践验证,收到了良好的效果。

高等教育学;毕业设计;改革;教学质量;机械电子工程

近年来,本科专业的毕业设计质量在各类本科院校中,特别是普通高校中出现了质量下降的趋势[1],创新能力不强[2],社会上甚至出现了取消毕业设计的争议,本科毕业设计正在面临着困难局面。

毕业设计是本科人才培养方案中一个重要的实践性教学环节。通过这一环节可以培养学生综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识,提高分析与解决实际问题的能力,是衡量教师的教风、学生的学风、教学管理水平、学生创新能力的试金石,是检验学校教学质量的重要评价内容之一,所以,毕业设计非但不能取消,还应该加强和改进,应正视毕业设计中存在的问题,从而想办法解决问题[3]。我们几年来根据定向培养机械电子工程专业毕业设计中存在的问题,结合黑龙江科技学院的实际情况,进行了毕业设计改革的尝试和探索。

一、毕业设计过程中存在的问题

1.不重视开题

开题工作将直接影响毕业设计最后的质量,题目确定后,第一个重要环节就是开题。毕业设计开题需要学生独立地熟悉设计题目、进行毕业实习、查阅和搜集设计数据与资料、确定总体设计方案、安排设计进程,是毕业设计重要的环节之一。万事开头难,很多学生不知从何下手,有些学生在拿到设计任务书后,没有对题目进行很好的熟悉,不能带着问题进行毕业实习,没有搜集到足够的资料,未搞清具体要求就匆忙下笔,有的学生认识不到开题的重要性而敷衍了事。开题报告的综述就是将搜集到的资料像拼盘一样进行罗列,不能进行归纳整理,有的学生查阅的资料陈旧,没有参考价值;还有的学生在网上查了一些图片,再加上一些简单说明,没有实质性的内容,抓不住要点,把一些原理、算法拼凑在一起,没有方案的比较和选定,没有工作计划,让人看了好像是在写理论总结。

2.缺乏工程意识

有些学生拿到设计题目,不是按照程序去查阅资料、现场调研、设计结构方案,而是东拼西凑,致使图纸结构不合理,说明书逻辑性差。有些学生遇到一些困难,就想照搬现成的资料。甚至有些学生直到整个毕业设计结束时还没有学会查阅《机械设计手册》、《电气工程手册》,零部件的设计与材料的选取及电气元器件选择靠想当然。有的学生工程图还是使用旧国标表达,说明书仍旧采用工程单位制,使得学生们到了工作岗位很难迅速适应。

3.缺乏创新意识

创新需要有扎实的理论功底和对知识的综合运用能力,要具备钻研精神,但不是所有的学生在本科教育阶段都能有创新意识并练就扎实的基本功。因此在毕业设计中,主观上勇于创新的同学较少,多数学生不能把机械电子工程专业的先进知识与设计、计算工具结合起来。现代科学技术中,各学科门类之间的交叉与融合越来越大,需要学生掌握的知识面越来越广,多数毕业设计要涵盖机械、电气、计算机等方面的知识,学生之间缺乏讨论与协作能力、对知识的综合运用能力,也是造成设计中缺少创新的主要原因。

4.过程管理环节不到位

经过三年半的大学课程学习,学习态度和能力良莠不齐,有些学生由于基础知识和专业知识欠缺,对设计任务书的要求不能深入地理解,设计期间不能保证进度,一些学生前松后紧,有的学生缺乏独立思考,对工程图理解能力差,抄图现象严重,甚至有的学生花钱请人画图、网上购买毕业设计,有些指导教师因为教学任务或科研工作繁忙,从而放松了对学生的要求,中期考核应付了事,无法准确掌握学生的实际设计进度。

5.题目缺乏针对性设计缺乏动力

对于为黑龙江省四大国有矿业集团定向培养机械电子工程专业的学生,由于有了“铁饭碗”,对学习缺乏动力,加之一些题目缺乏针对性,不能引起学生对设计的兴趣,学生认为设计在以后的工作中应用不上,指导教师也缺乏对学生的引导,导致学生对设计的目的性不明确。

6.机电结合能力差

对于机械电子工程专业,应该注重应用电气、计算机技术实现对机械的控制,选择这类题目要想弄全毕业设计所需要的资料比较困难,对于机械设计和电气控制均熟练且能够进行有机结合的学生较少,一部分教师是由纯机械或纯电气专业毕业转向搞机械电子工程专业教学的,指导能力较弱也是导致学生毕业设计机电结合能力不强的一个原因。

二、毕业设计的改革与实践

1.选题过程的改革与实践

选题必须符合机械电子工程专业 （定向）培养目标的要求,题目要涵盖本专业的基本内容,使学生的能力得到全面的锻炼,要以机电结合的题目为主,注重选择对机械设备进行电气控制方面的题目,同时注重应用 CAD、Pro/E、EDA等绘图软件进行工程图设计。

鼓励选择矿山机电新技术、新工艺方面的题目,突出矿业特色和就业岗位的实用性,设计题目注重与科研、生产相结合,注意缩短所学理论知识与生产实际应用之间的距离,题目能有利于激发学生的创新兴趣和热情,充分发挥学生设计的积极性和自主学习的主动性。选题应该贯彻因材施教的原则,使学生的创造性和积极性得以充分的发挥。

题目的难易程度和工作量应该把握在能使学生经过努力在给定的时间内顺利完成,在满足基本培养要求的前提下,引导学生选题时应该注重学生各个方面的差异性,保证学生一人一题。对有实际意义且工作量较大的题目,可由数人共同完成,但要分配清楚不同的侧重方向。鼓励学生在满足培养目标的前提下自主提出题目,因为提出一个问题往往比解决一个问题更重要。由教研室骨干教师组成毕业设计任务书审查专家组,对任务书逐一进行审查。由于定向培养的机械电子工程专业,学生的就业单位很具体,均为黑龙江省四大国有矿业集团,而这些年来在“淡化专业”思想的指导下,引进来的青年教师缺乏矿业背景,学校又远离矿山,导致部分指导教师拟定的题目缺乏矿业背景,所以要严把选题关,加强对题目的审查力度,尽量让设计能够直接应用于生产实际。

2.开题过程的改革与实践

毕业设计题目确定后进入了开题阶段,根据毕业设计任务的要求,首先深入到图书馆和网络上查阅搜集资料,找出需要到现场才能解决的问题,让学生带着问题深入现场进行毕业实习,为了锻炼学生的徒手绘图能力和分析问题的能力,要求学生在实习的同时完成实习日记、实习总结的撰写,根据搜集到的各种资料,撰写开题报告 （重点是文献综述、方案拟定、确定创新点、时间进度安排等）,为了培养学生归纳整理的能力和计算机应用能力,我们要求学生将开题报告制作成 PPT进行开题答辩,教师针对学生回答问题的情况,给学生提出更加全面、具体,有建设性的意见和建议,避免设计题目偏离培养目标、设计内容不合理等问题的出现,有利于学生顺利地进行下一阶段的毕业设计工作。

3.指导过程的改革与实践

（1）强化指导作用,教会学生综合运用所学知识

十几周的毕业设计,学生能否全身心投入,还有赖于教师在指导毕业设计过程中高度的责任感。大学和大学教师是学生走向社会、走上工作岗位的第一门户,要严把出口质量关。毕业设计是促使学生综合运用所学基础理论、基本知识、基本技能进行综合创新的实践性教学环节,机械电子工程专业的毕业设计涉及到机械制图、互换性与测量技术、工程力学、机械设计、机械系统设计、机电一体化系统设计、机电控制系统、计算机控制技术等基础理论知识和专业知识,是毕业设计之前任何课程都无法完成的一个完整设计,既涉及机械设计又涉及电气设计,怎样把理论和实际有机地结合起来,进行创造性思维,毕业设计恰好给了学生应用所学理论解决实际问题的机会,所以教师应该对毕业设计进行及时指导,严格要求,使学生树立严肃、严密、严谨的科学态度,使学生学会使用各种参考资料,学会上网查阅各种资料,了解所设计内容最新的科技动态。

（2）搞好专题讲座,使设计工作事半功倍

毕业设计是一个熟悉科学研究方法的过程,指导教师必须对他们进行分阶段的辅导。学生进入毕业设计阶段,给他们做学术专题讲座,根据毕业设计的进度安排,将毕业设计分为若干个专题,诸如文献查阅与文献综述方法、方案分析方法、制图新标准、科技应用文写作方法、各种图册和手册的使用方法等。既向学生传授了知识,减少了教师重复工作量,又使学生在设计过程中少走弯路,保证了设计进度。

（3）抓好学术汇报,促进共同提高

在毕业设计指导工作中,采取以启发为主,充分发挥学生的能动性,每周开展讨论会,听取学生的学术汇报,要求每个学生对其他同类型题目提出自己的见解,注意尊重每名学生的独特见解,由学生自己提出方案,然后经过集体讨论,共同制定方案,这样既培养了团队合作精神,同时也减少了方案制定过程中出现的漏洞。通过开展讨论会,可以让学生互相了解毕业设计的内容,互相学习,互相启发,互相帮助,达到共同提高的目的,同时还监督和掌握了学生的设计进度。

（4）抓好个别辅导,遵循因材施教

每个学生分析问题和解决问题的能力是有差别的,针对这一点,应强化个别辅导方式,遵循因材施教的原则,对不同层次的学生提出不同的要求,辅导的方式也不一样。对于基础好、能力强、思想活跃的学生,着重培养他们的独立思考的能力,激发他们的创新精神,鼓励他们深入钻研;对于基础差、能力弱的学生,重点进行基本内容的训练,要求他们能对现有资料进行分析,然后提出自己的方案,指导方法上更加具体。实践证明,这种因材施教的方法是有效的。

4.答辩过程的改革与实践

（1）强化毕业设计答辩前监控

指导教师、评阅教师及答辩委员会对学生毕业设计答辩资格审查,实行一票否决权。主要检查内容包括:是否按毕业设计任务书的要求认真、独立、按时完成毕业设计任务,并按要求撰写毕业设计说明书、绘制工程图纸、外文翻译,指导教师审查意见、评阅教师评阅意见等是否齐全、完备和合格,软件程序要求现场检查运行结果。达到要求者方具备答辩资格,否则不允许参加答辩。

（2）注重毕业设计答辩过程监控

依据学校的毕业设计工作管理规定,制定详细的评分细则,每个答辩小组至少由 5名教师组成,每名学生的答辩自述时间不少于 10分钟,答辩时间不少于 30分钟。毕业设计成绩由指导教师成绩、评阅教师成绩、答辩成绩三部分组成,其中指导教师成绩占 25%,评阅教师成绩占 25%,答辩成绩占 50%。为了保证答辩的顺利和公平公正地进行,答辩之前要上报指导教师和评阅教师的审阅成绩,并且毕业设计答辩采取回避制度,即学生的毕业设计答辩应安排在评阅教师所在答辩小组,不能在指导教师所在的答辩小组进行答辩。

（3）把好合格标准关

对于毕业设计没有完成任务或不够深入,答辩过程中回答问题不全面、不准确的学生,给予“暂定不及格”,再参加争议答辩,争议答辩不及格者必须修改毕业设计,一个月后再答辩。通过这样有比例地淘汰少部分学生,使不认真完成毕业设计的学生产生危机感,同时也鼓励了大部分学生努力做好毕业设计。

5.抓好关键环节是毕业设计质量的保证

（1）狠抓过程管理,加强学生与指导教师的出勤考核

抓好计划的落实,是搞好毕业设计的关键。为了把设计工作落到实处,我们建立了严格的出勤管理制度,并将出勤情况与学生的成绩和教师的教学效果挂钩。具体做法是:（1）建立总值班制度,即在每个设计室每天安排一名指导教师作总值班,全面负责对学生和教师的出勤考核工作;（2）建立学生毕业设计阶段的三级管理制度,即每名学生必须接受指导教师、教研室和二级院 （系）三级管理;（3）做好学生设计过程的“三查”工作,即采取值班教师每日检查、教研室主任平时检查、院领导不定期抽查相结合的方法;（4）将检查结果作为考核指导教师工作业绩和学生毕业设计平时成绩的主要依据。

（2）严把设计图纸质量关

图纸是工程的语言,对于机械电子工程专业的毕业设计,图纸质量是影响毕业设计质量的一个主要因素。由于机械制图、公差等课程是大学二、三年级开设的,等到学生做毕业设计时已遗忘很多,因此学生设计出的图纸错误较多。为了解决这个问题,我们聘请讲授机械制图和机械设计课程的教师到各设计小组,与指导老师一起为学生设计图纸的质量把关,按照设计要求及时指出图纸中的错误,并让学生及时改正,保证了毕业设计的质量。由于是为矿业集团定向培养,多半从事的工作是设备运行与维护管理,经常需要徒手绘图。为了培养学生徒手绘图的能力,我们要求学生的毕业设计必须有一张手绘零件图。

（3）建立和完善科学的评价指标体系和评分标准

成绩评定是对毕业设计质量的全面检查和考核,通过评定,可以客观地评价学生运用所掌握知识解决问题的能力,而且还可以反映出学生的全面素质情况。因此,为了客观有效地评价毕业设计质量,依据客观、公正、严格和统一的原则,建立全面的评价指标体系和科学的评分标准。包括设计态度、设计过程中的表现、全部设计文件质量、毕业答辩的效果及对老师在审阅与答辩过程中指出的错误的改正程度等内容。值得说明的是,以前评定学生毕业设计成绩只到毕业答辩结束为止,忽视了教师审阅与答辩过程中提出的问题或错误是否已得到解决或改正,这种做法导致了学生上交的毕业设计存在明显的错误而无法改正。我们认为,对技术文件的修改也是作为学生能力培养和学习知识的一部分,因此,对毕业设计成绩的评定,特别增加了学生改正教师审阅和答辩过程中指出的错误这一评价指标。

（4）认真做好毕业设计单项评估与整改工作

以前,学生毕业设计完成后,教师的指导工作也就结束了,这样做不利于教师进一步做好和改进下一届的毕业设计工作,也不利于学生毕业设计质量的提高。我校设立了评估中心,从 2004年开始,学校组成评估专家组,每年对全校所有专业的毕业设计进行单项评估,评估后给出全校各专业的评估反馈意见,且对全校各专业的毕业设计评估成绩进行排名。我们专业每次在认真听取学校评估专家对毕业设计的反馈意见后,都组织全体指导教师召开毕业设计工作总结与经验交流会,大家通过经验交流,相互取长补短,这对改进毕业设计工作和全面提高学生毕业设计质量十分有益。

三、结束语

近几年来,定向培养的机械电子工程专业,围绕着专业培养目标和矿业特色,在毕业设计这一环节中,强化过程管理,建立了毕业设计各个环节的质量监控体系,及时发现问题,及时纠正偏差,使得毕业设计的总体质量每年都有新的提高,培养的学生质量已得到了煤矿的普遍认可,同时,也充分肯定了我们在完善毕业设计的管理制度和质量监控体系方面所取得的成绩。

[1]干为民.本科机械类专业毕业设计指导的探索与实践[J].常州工学院学报,2005,18（5）:67-70.

[2]刘爽,周福君.机械类本科生毕业设计创新性探讨[J].东北农业大学学报:社会科学版,2008,（1）:67-68.

[3]黄振峰.关于机械电子方向毕业设计选题的思考[J].广西大学学报:哲学社会科学版,2008,（9）:45-46.

（责任编辑:侯秀梅）

G642.477

A

1001-7836（2010）11-0057-03

10.3969/j.issn.1001-7836.2010.11.024

2010-04-22

黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目:服务于东部煤电化基地的机械专业定向生培养模式改革研究;黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究“十一五”规划课题:建设高教强省背景下的机械电子工程专业人才培养实验区的研究与实践（115C-956）

周广林 （1961-）,男,黑龙江桦川人,教授,博士,机械电子工程专业建设负责人,省级精品课《矿山机械》建设负责人,黑龙江科技学院教学名师奖获得者,从事机械电子工程教学研究。