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机械类专业五种毕业设计模式探索与实践
机械类专业五种毕业设计模式探索与实践
殷昌贵，王兰美
（山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东淄博255049）
摘要：毕业设计是培养机械类工程人才不可或缺的教学环节。根据机械类本科生毕业设计的培养目标要求，设计并实践了五种毕业设计模式：一人一题、新题新做模式；老题新做、创新提高模式；多人一题、团队协作样机模式；参与教师项目、提高科研能力模式；校企联合指导模式。这五种毕业设计模式为提高机械类本科毕业设计质量提供了思路和参考。
关键词：机械；专业；毕业设计；模式
毕业设计通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生综合分析和解决问题、独立工作和组织管理等能力。毕业设计是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程，是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡、学生综合素质与工程实践能力培养的重要教学环节[1]。毕业设计是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。毕业设计作为学生毕业前最重要的学习过程，把好出口关，对学生一生的专业生涯至关重要。
传统的毕业设计指导模式是：教师根据自己的知识、工程经验、对专业发展趋势的了解，以及对毕业设计目的意义的理解，拟出毕业设计题目，并写出毕业设计任务书下达给学生；学生根据题目要求，自己找资料，自己摸索着进行毕业设计；教师定期答疑，帮助学生解决各阶段的问题。这种传统的指导方式沿用了好多年，其长处是能在一定程度上锻炼学生自我学习、独立解决问题的能力。但在高等教育规模急剧扩张、高等学校从精英教育向大众教育快速转变的新形势下，这种传统的指导模式的弊端也越来越明显。首先，传统的指导模式是一种典型的师傅带徒弟的方式，具有强制的对应关系。俗话说“名师出高徒”，但是现在高水平的教师太少，多数情况是庸师出低徒。其二，指导方式单一，不适应不同层次学生的需要，没有做到因材施教。这种学生自己摸索着进行毕业设计，老师定期答疑的指导方式，适合于那些基础知识扎实、主动性强、独立解决问题能力强的学生，而对其他层次的学生就不太适用。这种指导方式一上来就要求学生自己面对一个实际工程题目，而老师往往也没有类似题目的蓝本，对不少学生来说题目难度较大，没有一个模仿变形设计的中间环节，即使做出来，设计水平也比较低。
为了提高学生毕业设计的质量，我们在多年的教学实践中研究探索了各具特色、行之有效、适应不同类型毕业设计内容的五种毕业设计模式[2]。
一、一人一题、新题新做模式
学生毕业设计的课题有一部分是学生自选的课题，但大部分还是老师提供的课题。老师的水平有强有弱，能够提供给学生的课题也有大有小，其中有一类课题是工作量的大小只适合一个学生来完成的课题，也是最多的一类课题。这类课题的优点是一人一题，学生必须独立完成，很能锻炼学生的独立研究能力。一些学生因为没有别人可以依赖，设计的自觉性和主动性比较高，每一个阶段的任务都能按进度进行，学生完成的毕业设计最终质量也比较高，考核相对简单同时也比较公正。这类毕业设计也存在一个问题，就是同学们之间因课题不同，沟通较少。针对这种情况，我们在毕业设计进行的不同阶段都举办毕业设计的经验介绍沙龙，由思路好、工作突出的同学为大家做报告，使大家互相启发、共同受益。
二、老题新做、创新提高模式
年年换新题，就要求老师年年找新题。一个老师每年带7个本科学生的毕业设计，每年要有新题，这无疑是一个很大的负担。即使每年能够找到7个新的课题，也很难保证课题在难度、工作量、可行性和适用性上都适合作为学生的毕业设计课题。实际上，老师将一个毕业设计课题在交给学生前，必须事先做好周密的考虑，而学生所完成的毕业设计课题，即使做的再好，过后考虑也是存在这样或那样的问题，有很大的完善和改进空间。这种毕业设计课题，对老师是老课题，但对每一个学生还是新课题，不同的是老师对课题的内容和问题了如指掌，在学生毕业设计的过程中更容易发挥一个指导教师的作用，毕业设计的质量也会因此高出许多。正因为如此，我们提出了“老题新做、创新提高”的毕业设计模式，在实施过程中取得了良好的效果，出现了很多的“精品毕业设计”。
三、多人一题、团队协作模式
老师提供给学生的课题中，其中有一类是难度和工作量都比较大的课题，这类课题由一个学生来完成显然是不可行的。针对这类课题，老师们首先对课题的内容和工作量进行评估，将一个大的课题进行拆解（如：机械和控制的不同部分、不同方案等），分成几个适合单个学生完成的小课题，整个课题由多个学生组成课题组，分工协作、集体攻关、共同完成。我们在这类毕业设计的实施过程中，为了调动每个同学的积极性和创造性，定期组织课题组对每一个同学所做的工作进行讨论。
上述这种毕业设计模式，毕业设计最终的成果是图纸资料。教学团队中一位从美国留学回来的教师，带领大家尝试了一种与上述模式完全不同的“多人一题、团队协作”毕业设计模式：毕业设计的成果不仅是图纸资料，同时还有可以运行的实物样机。这种毕业设计的模式，图纸设计的工作量不一定大，但对创新的要求很高，不但锻炼学生的工程设计能力、团队协作意识，还锻炼学生的创新意识和实践动手能力。整个毕业设计囊括了概念设计、方案设计、结构与零部件设计、动力学和静力学分析、控制电路与程序的设计制作、零部件加工、样机安装调试、运行实验等，对学生各方面的能力可以进行全面的锻炼。几年来，这种毕业设计模式取得了很好的效果，企业对参见这种毕业设计的学生尤其欢迎，但这种模式由于需要充足资金的支持，并没有大规模的开展。
实践表明，“多人一题、团队协作”的毕业设计模式，在锻炼学生的合作意识、协调能力方面确实起到了重要的作用。在实施的过程中，教学团队还有一个重要的发现：一个大的课题在实施过程中，总会有1～2个学生自然而然成为课题的组织者和带头人，成为课题组的核心，这部分学生在获得毕业设计锻炼的同时，另一个重要的收获是组织和协调能力的锻炼。对这部分同学，教学团队进行了跟踪调查，调查的结果是：这部分同学毕业后成长很快，其中的许多学生在毕业后的3～5年内就成为企业的业务骨干或部门的负责人。这种毕业设计模式，要保证质量最关键的一点是：每一个学生都必须有确切的工作任务，老师必须加强指导和考核，防止个别同学因偷懒得不到应有的锻炼。
几年下来，这种模式的毕业设计取得了很好的效果，形成了一批高水平的毕业设计成果，解决了多项企业的工程技术难题。
四、参与教师项目、提高科研能力模式
教学团队中，一部分教师具有很强的科研能力，每年都承担包括国家863、国家自然科学基金、省科技发展计划等各种纵向的和企业委托技术攻关、新产品开发等各种横向的在研科研项目，这些科研项目有些内容比较适合本科生的毕业设计，而且很受同学们的欢迎[3]。多年来，教学团队形成了本科生参与教师科研项目的良好机制，首先由教师填写与教师科研相关的毕业设计任务书，由教学团队对课题的难度、内容、工作量等进行审核把关。如果通过审核，由学院网站集中发布科研类毕业设计课题的相关信息，再由教师和学生之间进行双向选择（学生考研成绩公布后），确保一批优秀的学生参与到教师的科研项目中。学生完成毕业设计任务书的相关内容，老师则按月给予学生一定的科研补贴。参加科研类毕业设计的主要是考取重点高校研究生的学生，这些学生大部分基础扎实（比我们大部分的在校研究生基础都要好），智力水平高，工作主动热情，同时由于没有毕业找工作的压力，大都会全身心地投入到毕业设计的科研工作中。通过一个学期参加科研工作的锻炼，他们科学研究和实践动手的能力得到了迅速提高，并形成了一批优秀的研究成果，对于其后续的研究生教育奠定了良好的基础。这种毕业设计模式，学生收获大，教师收获也大，教师们一批重要的科研成果都凝聚着参加这类毕业设计同学们的心血。这种毕业设计模式，经过教学团队多年来的探索实践，制定了确保学生培养质量的措施，趟出了一条提高学生毕业设计环节培养质量的新路。
五、校企联合指导新模式
在毕业设计这一学期，不少同学已经签订了就业单位，有些单位要求学生提前去单位实习。对这类同学，可以实行校企联合指导方式。结合毕业生就业工作，鼓励学生去就业单位进行毕业实习和毕业设计。设计题目从用人单位的实际工作选择，利用企业的场地和技术力量，完成企业需要的技术课题。但企业必须指定一名工程师与学校指导教师一起全程参与学生的指导，工程师侧重技术上的指导，指导教师则侧重毕业设计进度、要求、格式等的指导。一方面，这可解决实习与毕业设计的冲突问题；另一方面，题目与学生将来的工作实际相联系，能激发学生的工作热情和主动性，增强学生的事业心和责任感，并可较早地使用人单位和学生互相了解，有利于学生就业后尽早地进入工作角色。但是，也要防止联合指导变成谁也不指导的现象发生。这是一种有前途的指导方式，但是具体怎样操作，怎样调动学生、教师、用人单位三方的积极性，有待深入探索。
上述五种毕业设计模式已在我校机械设计制造及自动化、机械电子工程、车辆工程、农业机械设计与制造四个专业实施，六年来累计1400名学生在毕业设计中参加了上述的新模式毕业设计。仅2013年，马铃薯收获机、多功能微型机床、皮带钉扣机等5项学生毕业设计作品获山东省机电产品创新大赛一等奖，另有多项作品获二、三等奖。教学效果得到学校领导、企业用人单位和广大学生的高度评价，这些毕业设计新模式同时也受到很多高校教师的高度评价，并在一些高校推广。
参考文献：
[1]庞兴华，姜萌。机械类毕业设计模式的研究与实践[J].南阳理工学院学报，2010，2（4）：111-114.
[2]李志红。机械类应用型本科毕业设计问题与对策[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2011，28（4）：122-123.
[3]肖淼鑫，杜鑫。提高地方性机械类本科毕业设计质量的探索与实践[J].湖南农机，2012，39（5）：160-161.
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