提升机械设计制造专业毕业设计质量浅探

王若澜 王良文 谢贵重

摘 要：毕业设计是培养学生具备独立思考问题、分析并解决问题能力的重要手段。本研究以郑州轻工业大学为例，分析了机械设计制造专业毕业设计存在的问题，并从设置基于特色人才培养需求的先进制造技术课程、结合轻工装备的特点设置选题、强化毕业设计指导教师工程素养、关注学生毕业设计内容的起点选择与衔接、设置毕业设计过程控制节点等方面做出有益探索。

关键词：特色专业建设;轻工机械;毕业设计;持续改进

毕业设计是培养学生具备独立思考问题、分析并解决问题能力的重要手段，毕业设计阶段是高校培养学生和完成本科教学计划的最后阶段。较多学者对毕业设计指导做出了有益探索。比如，王良文等提出根据轻工行业转型背景要求，使课程设置与毕业设计的要求相融合;李宏娟等针对机械类专业学生的毕业设计，提出制度保障、过程指导、教学投入、评价机制等方面的改革建议;赵通林等以矿物加工工程专业为例，从制度建设、设计选题、导师遴选、学生学习态度等方面分析毕业设计中存在的主要问题;薛丽等将PDCA循环理念应用于本科毕业设计（论文）的整个过程;路增祥等提出构建“专业教师—设计师—现场工程师”的本科毕业设计联合指导模式;等等。

课题组所在的郑州轻工业大学以轻工机械人才培养为目标，研究行业的发展特点，针对机械设计制造专业毕业设计存在的问题，进行了有益探索。

一、机械设计制造专业毕业设计存在的问题

传统机械设计制造专业毕业设计在选题上较少关注轻工装备行业发展与人才培养需求，学生多依据自己的感觉与对相关知识熟悉的程度，简单设置毕业设计题目。这些选题与培养工程技术人才、服务中国轻工装备行业开展数字化設计制造、由生产型制造向服务型制造转变的专业设置目标，有着较大差距。

（一）毕业设计选题大多停留在使用CAD设计绘图层面，很少做到与CAE工程结合。而现代企业要求的是能够将关键核心部件的振动分析、优化设计、可靠性工程相融合进行设计。

（二）毕业设计选题对虚拟制造技术重视不够。现代企业要求在产品的制造实验过程中，能以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上模拟产品从设计、加工到装配、检验、使用等整个生命周期，实现产品在设计阶段就模拟出成品的制造过程及其性能展示，以达到优化生产管理和资源规划的目标，实现产品开发周期最短、成本最小、产品设计质量最优和生产效率最高。

（三）毕业设计选题对工业机器人的关注度不够。目前，工业机器人开始在我国轻工行业广泛应用，具有轻工行业特点的机器人市场潜力十分巨大。然而，当前机械设计制造专业毕业设计在选题时却很少关注工业机器人的应用。

二、提升机械设计制造专业毕业设计质量的有益探索

高质量的毕业设计，涉及制度保障、选题设计、导师指导能力、学生投入精力等多方面。在教学实践中，课题组针对毕业设计存在的问题，采取相应措施对课程内容进行整合与重构，突出对学生现代知识应用与创新能力的培养。

（一）设置基于特色人才培养需求的先进制造技术课程，强化毕业设计知识基础课程

课题组在机械设计制造专业的教学方案优化中，结合现代轻工机械行业发展趋势开设融合先进技术的课程。在毕业设计中，学生通过运用所学内容，实现了由学生向工程技术人员身份转变的模拟演练。

1.轻工机械CAE工程技术课程。该课程强调CAD、CAM、CAE在产品开发中的应用，注重计算机辅助设计、计算机辅助制造等现代设计制造技术与轻工装备设计开发的融合，突出虚拟制造技术在轻工装备设计研发的作用。

2.轻工机械发展前沿课程。该课程紧跟轻工机械发展趋势，强化轻工装备设计、开发、应用制造、维护管理等行业特点，有助于加强学生对轻工装备行业整体的认识和把握。

3.信号检测与故障诊断课程。该课程面向轻工装备“两化”深度融合，推进智能制造、绿色制造理念，关注轻工装备全生命周期数据库数据模型构建、基于大数据的知识挖掘技术、设备运行状态监控方法、产品加工性能控制和预测方法等。

4.轻工机器人技术课程。该课程突出轻工机械工作对象和工作特点以及其在机器人研究、开发、分析中的反馈，帮助学生掌握现代工业的典型自动化装备——工业机器人在轻工装备行业中的设计基础与应用技术。

（二）结合轻工装备的特点，安排具有工程实际意义的毕业设计选题

学生在掌握基本的专业知识后，还要进一步了解在轻工行业生产管理过程中科学技术与经济、社会之间的关系，掌握轻工装备具体生产环节的实际特点。毕业设计要突出选题的导向作用，锻炼学生发现和解决实际问题的能力，提高学生完成毕业设计的积极性。教师可以引导学生参与自己的科研工作，同时要避免选题的重复以及随意为学生毕业设计设置题目。比如，郑州轻工业大学机电工程学院设置的选题涉及“CAE工程应用”“虚拟制造”“轻工行业机器人”“轻工与包装机械”等，尽量避免选题的重复。

（三）强化毕业设计指导教师的工程素养

机械设计制造专业是实用性很强的专业，需要大量的工程实践知识，这对教师自身工程素养提出了较高要求。然而，由于现在的年轻教师普遍没有在企业一线工作的经历，掌握的知识偏理论化，因此，提升教师自身工程素养非常必要。比如，郑州轻工业大学从制度设置上，鼓励教师进入企业或加强与企业的合作。具体而言，青年教师在晋升高级职称前，要求其至少有半年全职在企业从事科研工作的经历。在安排机械设计制造专业的毕业设计导师时，聘请企业工程技术人员进行毕业设计指导。此外，在毕业设计的各个环节，均聘请企业技术专家参与。

（四）关注各届学生毕业设计内容的起点选择与衔接

课题组在毕业设计实践中，努力使多届学生的毕业设计形成接力，让往届学生的毕业设计成果成为后续学生毕业设计的起点。与传统的毕业设计导师害怕学生抄袭往届毕业设计，而不让学生参考已有毕业论文的思路不同，课题组在毕业设计的初始阶段就将往届相关的毕业设计资料全部发给学生，并要求学生学习已有的毕业设计成果，从而确保学生完成的毕业设计是对往届毕业设计成果的进一步深化。这样可以促使学生毕业设计的水平呈现螺旋式提升，而不是从头开始的低水平重复。目前实施的毕业设计论文的查重机制，在很大程度上能够避免学生照抄往届的毕业设计。因此，通过这种模式，既可以避免学生简单抄袭，又可以使学生在现有成果的基础上融入新知识去探讨、掌握解决问题的能力。

（五）设置毕业设计过程控制节点，进行多环节答辩

将培养研究生的开题答辩、中期答辩、毕业设计预答辩等环节与方法应用到该专业的本科毕业设计中。比如，开题答辩环节安排在本科毕业设计开始后的第3周，中期答辩环节安排在本科毕业设计开始后的第7周，预答辩环节安排在毕业设计结束前的1～2周。只有完成前一环节的学生才能进入下一环节的设计。同时，只有通过预答辩才能进入最后的毕业答辩。设置毕业设计过程控制节点，可以确保学生合理安排时间，有序推进毕业设计。

三、结语

针对机械设计制造专业毕业设计存在的问题，设置基于特色人才培养需求的先进技术课程，能够有效巩固学生的知识基础，提高学生的就业竞争力;结合轻工装备的特点设置选题，突出选题的导向作用，引导学生深入了解选题中的行业需求，有利于激发其创新潜力。在学生的毕业设计过程中，强化毕业设计指导教师的工程素养，关注学生毕业设计内容的起点与衔接，设置毕业设计过程控制节点，能使学生深化已有毕业成果、有序推进毕业设计。实践证明，通过以上探索与优化，该专业学生的毕业设计质量得到有效提升，该专业也成为国家一流建设专业。

参考文献：

[1]王良文，王若澜，何文斌.基于轻工行业转型背景下的机械设计特色专业方向建设实践：以郑州轻工业大学机械设计专业方向建设为例[J].河南教育（高等教育），2021（2）.

[2]李宏娟，杨恒，高有山，等.基于能力导向的本科机械专业毕业设计实践教学改革探索[J].教育教学论坛，2020（16）.

[3]趙通林，路增祥，郭小飞，等.工科专业毕业设计过程管理与质量评价[J].中国冶金教育，2021（6）.

[4]薛丽，李聪凯，王国东.基于PDCA循环的本科毕业设计（论文）质量改进研究[J].科教文汇（中旬刊），2021（11）.

[5]路增祥，赵通林，徐振洋.提高工科专业本科毕业设计质量的思考[J].中国冶金教育，2021（6）.

责编：初 心

基金项目：2018年度河南省高等学校优秀基层教学组织建设项目;2021年度郑州轻工业大学教育教学改革与实践研究项目

作者简介：王若澜（1992— ），女，郑州轻工业大学国际教育学院助教，研究方向为国际合作教育;王良文（1963— ），男，郑州轻工业大学机电工程学院教授，博士生导师，研究方向为机械工程;谢贵重（1983— ），男，郑州轻工业大学机电工程学院副教授，研究方向为机械工程。