關于機械類專業(yè)本科畢業(yè)設計的思考

張明德

摘要：畢業(yè)設計（論文）對于在校大學生來說是跨入社會大舞臺的最后一道門檻，也是對四年本科階段學習的一次重要檢驗。本文將畢業(yè)設計這個環(huán)節(jié)植入到以培養(yǎng)理工科專業(yè)類學生為特色的高等院校中，以機械專業(yè)為例，對此環(huán)節(jié)在現階段高等教育中所存在的問題進行了深入的歸納和總結，并針對所出現的問題提出了具體改進措施。最后，筆者將改進措施應用于機械專業(yè)本科畢業(yè)設計工作實施的過程中，從學生反饋的情況來看，效果令人滿意，確取得了預期希望的效果。

關鍵詞：機械專業(yè)；畢業(yè)設計；理工科大學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0083-03

一、前言

步入21世紀以后，伴隨著國內科學技術與經濟水平的高速發(fā)展，高等教育正以極快的速度擴散開來，大學畢業(yè)生人數每年呈爆發(fā)式的增長，據最新數據統(tǒng)計，2014年大學畢業(yè)生人數更是達到了驚人的727萬。這么龐大的數字隨之也帶來了快速下滑的就業(yè)率問題。顯然，社會對高校培養(yǎng)學生的綜合素質水準提出了更高的要求。本科畢業(yè)設計質量高低與否無疑是評判一個高等院校教學質量與培養(yǎng)人才水準的最好體現，此教學環(huán)節(jié)是四年本科教育中不可或缺的一個重要步驟。對于一個在校生來說，其取決于學生是否能在他們四年的學習生涯中劃上一個完美的句號。畢業(yè)設計可近似看作為架構在學校與社會之間的一座橋梁，在校大學生更應該學會如何將自己四年間所學所聞更好地傾注到畢業(yè)設計完成的過程中去，其不僅體現著學生對基礎理論知識的熟練程度還折射出學生是否能夠靈活運用自己所學到的知識。

如將畢業(yè)設計（論文）劃分為兩大類可拆分為理工科類畢業(yè)設計與文科類畢業(yè)論文，不同于文科類畢業(yè)論文的是理工科類畢業(yè)設計對學生提出了更為苛刻的要求，其不僅需要學生掌握書本上的理論知識，而且也需豐富熟練的實踐技能而實現兩者的互補。就理工類別里面最為典型的機械工程學科來說，其畢業(yè)設計需要學生具有頗為豐富的實踐操作經驗（如較為典型的鉗工操作技能、數控機床操作技能、制圖技能等）與扎實的專業(yè)理論基礎（如工程力學、機械設計、機械原理、機械制造工藝學等）并將兩者有效的結合在一起，即其中任何一方都不能孤立存在。但縱觀理工科高等院校機械專業(yè)的本科畢業(yè)設計課程的完成質量，多數不盡人意，非但沒有起到當初設定的學生對所學知識的鞏固與能力提高的作用，且浪費了大量的資源、時間與精力，多多少少存在各種問題。如從源頭挖掘問題的所在無非是學生自身的問題與學校課程設置的問題。

二、機械專業(yè)類本科畢業(yè)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(yǎng)質量日漸低下，畢業(yè)設計完成質量亦是如此。由于種種原因，學生完成畢業(yè)設計質量與教師完成畢業(yè)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(fā)展，此情況已越演越烈。陳舊的畢業(yè)設計課程設置模式已遠跟不上時代發(fā)展的步伐?？偨Y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(yè)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(yè)設計不夠重視。將其用流程圖表示如圖1所示并進行細分如下。

（一）從學生層面看待問題

1.就業(yè)形勢。由于畢業(yè)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(yè)，就業(yè)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(yè)設計上以完成自己的最后學業(yè)任務，加之有些高校無法把握住學生的心態(tài)以作出正確的心理指導。

2.對“畢業(yè)設計”重要性認識淺顯。由于有些高校機械專業(yè)類本科生一年級至三年級課程計劃中，沒有類似于“畢業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)設計幫助極大。但經調查，學生在此重要環(huán)節(jié)存在嚴重脫節(jié)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(yè)畢業(yè)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、VERICUT、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(yè)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(yè)設計課程設置問題。包括畢業(yè)設計安排時間、畢業(yè)設計前期安排工作與選題工作等在內的所有環(huán)節(jié)都能體現出其課程設置模式的合理性。不少高校將畢業(yè)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(yè)設計時干擾性極大。部分高校畢業(yè)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(yè)設計題目過于陳舊，同樣的題目每年重復使用，畢業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)設計的積極性。

2.高校教師問題?，F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(yè)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(yè)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(yè)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(yǎng)的學生質量每況日下。

3.畢業(yè)設計實踐內容安排。機械專業(yè)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(jié)約資金、提高學生的畢業(yè)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(jié)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?yōu)槔碚摻虒W課程。而畢業(yè)設計課程規(guī)劃里面多半沒有實踐操作或者做出實物的環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)的缺失必定會造成學生畢業(yè)時的實踐操作能力不足而低于公司引進人才的標準。

三、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(yè)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(yè)設計課程規(guī)劃時間層面可以將畢業(yè)設計時間段其提前至3年級第2學期，及早的介入畢業(yè)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(yè)學生更是如此。

2.加深學生對畢業(yè)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(yè)答辯這種氛圍以使學生對畢業(yè)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(yè)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(fā)其創(chuàng)新性。

4.提高學生的軟件操作技能。對于工科類機械專業(yè)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(jié)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(fā)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(yè)設計題庫須及時更新，多數高校畢業(yè)設計題目跟不上企業(yè)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(yè)答辯。如畢業(yè)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(yè)設計初始的目的。因此須合理分配畢業(yè)設計題目，如任務量大，合理分解設計內容并規(guī)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(xié)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(tǒng)”，該畢業(yè)設計題目較為新穎，自動化程度較高，系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)學生創(chuàng)新思維。該系統(tǒng)主要由機械模塊與控制系統(tǒng)模塊組成，將其進一步細分如圖2所示。

該畢業(yè)題目的設計主要引導學生從系統(tǒng)角度考慮自動化物料搬運系統(tǒng)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(tǒng)里面的適用性，一定程度上培養(yǎng)了學生系統(tǒng)化思維。此題目可以分成6個子課題讓學生完成，既培養(yǎng)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(yǎng)了學生查閱資料的能力。

從學生畢業(yè)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(yè)基礎知識，又培養(yǎng)了學生解決新問題的方法，起到了雙贏的作用。

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