優秀工程師培養目的下機電化本科畢業設計改革

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0、引言

優秀工程師培養目的下機電化本科畢業設計改革

隨着高新技術的廣泛應用,世界各國越來越重視人才質量的培養。把動手能力、工程意識、創新能力、團結協作的能力作爲考察學生實踐能力的重要內容。在教育部實施“卓越工程師教育培養計劃”的大背景下,作爲以培養卓越工程師爲目標的地方高等院校已走過一段艱難的歷程,雖然沒有成形的經驗可以借鑑,但卻都達成一個共識,那就是必須對每一個教學環節都認真考慮,進行必要的改革,以適應新形勢下的人才培養模式。

1、機電方向畢業設計現狀分析

目前各高校畢業設計一般安排在第八個學期,就業形勢日益嚴峻的背景下,學生們紛紛把找一個理想的工作和考研究生做爲頭等大事,從而忽略了畢業設計環節對專業學習的重要性。機械電子類畢業設計多停留在任務書-開題報告-中期答辯-圖紙-說明書-畢業答辯的形式,學生們從開題到答辯,整個設計要發揮想象力,雖有畢業實習環節,但可參照的實物結構不是很多。所有的設計都是在理想的狀態下,合理即可,因爲這種“完美”的設計不用實際製作去檢驗。只設計不做實物的設計被學生認爲與企業技術不對接,是找工作、考研的障礙,在這樣的情況下,畢業設計這一環節質量毫無保障,所以必須對畢業設計進行改革,爲企業、爲學生服好務。

2、畢業設計改革具體內容

2.1 畢業設計題目的改革

做好畢業設計要從題目入手,把好入口關。現有的畢業設計題目一般是由教師給定,或者指導教師與學生共同擬定,在保留現有給定題目的基礎上,還應從以下幾方面加強題目的來源。

(1)企業實際工程應用題目直接走進畢業設計。

卓越工程師的培養需要學校與企業深度合作,那麼畢業設計的題目就可以以解決企業實際問題爲切入點,制定切實可行的題目。另外,在近幾年學生擇業時,企業會要求學生畢業前至少在企業工作半年以上,利用好這段時間,學生可以從工作出發,制定解決單位工程實際問題的題目,這樣學生會很樂意付出時間和精力,使畢業設計內容具有一定的研究水平,還能從真正意義上讓學生更快地接觸工作崗位中的實際技術問題。

2011 年開始,機電專業對進入煤礦工作的學生百分百地安排了煤礦機械方面的畢業設計題目,涉及到採煤機、掘進機、裝載機、刮板輸送機、皮帶輸送機等大型機械的部分結構設計。2012 年在此基礎上又新增加控制裝置的電氣和機械的設計題目,如刮板運輸機遠程控制裝置設計等。2013年已有部分題目要求製作出模型,一步步逼近工程實際應用,使學生畢業後能以最快的速度走上工作崗位。解決實際工程問題的`題目擬定需要企業的大力配合,更需要學校改進考覈標準,二者缺一不可。機電專業於2013年開始小範圍實施這類題目,其中一項與某煤機廠共同完成了採煤機截割部輸出扭矩軸的改進設計,保護了扭矩軸的同時,還解決了更換扭矩軸帶來的麻煩。

(2)結合大學生創新科技實踐活動,擬定畢業設計題目。高校中形式多樣的學科競賽、創新科技活動作品不應只停留在製作完成階段,完全可以在畢業設計中得以充分體現。這類實踐活動是在緊密結合課堂教學的基礎上,以競賽、實際製作的方法,激發學生參與的熱情,從而使學生在理論聯繫實際能力、創新思維、團隊協作精神及實際動手能力等方面得到鍛鍊。這樣的作品適合學生在畢業設計階段對其實用價值進行思考,改進後完善技術文件及圖紙繪製,從而延伸了前期實踐成果,保證了教學的完整性。參加大學生創新科技活動的學生都受益匪淺,極大地提高了學生的動手能力、創新意識。

爲大賽準備的各種創新科技活動作品,大多是爲了完成特定的功能而作,有時會應用一些現成的機械結構或電控模塊,比賽過後,學生們不會細研究這些機構或模塊的設計思路、加工過程等,但延伸到畢業設計就可以完成作品的整個設計、選材以及加工等環節,對於學生而言也更容易完成。2011年開始把競賽的優秀作品納入到畢業設計中去,如六足機械人、智能防盜系統的設計、水位控制系統的設計、旋轉LED燈的設計等,在畢業設計環節完成控制系統的參數設計、機械結構的零部件設計等,收到良好效果。

(3)跨學科跨專業的題目、大型題目可建立畢業設計團隊共同完成。機械電子專業的畢業設計目標是要完成機電設備的機械裝配結構圖的繪製、設計原理的闡述、電氣控制部分及設計過程的說明(說明書),一個學生做這樣的題目不能兼顧零件的加工工藝、產品的外觀設計、材料的合理選擇等方方面面,但可以根據題目的特點跨學科合作完成一個題目,例如與工業設計專業合作完成產品外觀設計、與機械製造專業合作完成機械製造過程中的工藝設計、與材料專業合作完成選材問題、與電氣專業合作完成電氣控制部分等,真正把一個題目完全按照工程實際設計、製造流程,由多個學生共同完成。這種跨學科合作題目非常有利於培養學生的團隊協作精神,加深學生對實際工程設計項目所涉及領域的瞭解,爲培養後備現場工程師奠定基礎。

大型題目拆解後由多名學生共同承擔,符合工程大項目的實際設計流程,學生可以對自已承擔的部分進行更深入的研究,樹立全局、合作的思想。表1中列出了歷年來畢業設計題目分配情況。

2.2畢業設計內容方面的改革

畢業設計環節要跟上卓越工程師所達到的工程能力培養和創新能力培養目標,在內容上就要有所突破,在保留原有內容的基礎上,還要有所創新。

原有的畢業設計是要完成任務書、實習總結、開題報告、圖紙、說明書等工作,也就是說大部分工作停留在書面材料上。經過上述題目的更新,畢業設計的任務目標可以規範到模型的製作、實物的製作、實物+軟件仿真等。而在文件整理上可完成製作過程的可行性分析報告、原理說明書、使用注意事項等,仿真部分可完成仿真全過程的分段解讀、仿真結果的演示。這使得學生可以在有限的畢業設計時問內,較好的完成畢業設計,內容上突破原有文件考覈較多的方式,從重實際應用出發,減少文件考覈數量,增加實物考覈項,其核心是要增加考覈學生的動手能力、解決實際問題的能力。

企業題目源於學生在企業鍛鍊實習模式下,或學生已分配到企業工作前提下,在企業由企業技術人員輔導完成的畢業設計,該類題目突出解決企業實際問題,可以以解決哪類工程實際問題及解決方法等作爲設計內容來完成,更能體現出現場工程師應具備的能力。

2.3畢業設計的管理

題目的準確性是出色完成畢業設計的關鍵,所以立題要慎重,要經過專家委員會的研究通過,對不合適的題目,委員會及時反饋給指導教師,經修改後再審覈,從而構建一個分類較細的畢業設計課題庫。題庫的建立要在大二或大三時就完成。

對於與企業深度合作的題目,原則上題目由企業技術人員與校內指導教師、學生共同擬定,但主要以企業爲主。以這種形式作畢業設計的主要任務是解決工程實際問題,文件要完成,但要和校內題目有所區別,題目答辯時要重視企業技術人員的意見。

3、結束語

“卓越工程師培養計劃”是一個系統的工程,需要多個教學環節的參與和保證。畢業設計這一環節要想達到卓越工程師的培養目標,就必須進行必要的改革。綜上所述的這些革新,一是學生能很好地利用這一環節,檢驗白已所學過的知識在工程實際中的運用情況,從而爲真正成爲一名卓越工程師樹立信心——-強學生;二是培養了一大批實踐能力強的教師,使教師能真正實現與企業技術的對接,共同研發更具實用價值的課題,這些課題的完成,既產生了良好的影響,又將對教學各個環節起到促進作用——強教師;三是通過畢業設計內容的改革,能培養出一大批卓越的現場工程師,這些工程師的表現將擴大學校的影響,從而做到強校。如此形成良性循環三贏的畢業設計模式必將爲卓越工程師的培養奠定堅實的基礎。

參考文獻(略)