機械類本科畢業(yè)設(shè)計改革與研究

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摘要：本科畢業(yè)設(shè)計是高校畢業(yè)生對大學(xué)四年學(xué)習(xí)的專業(yè)知識綜合運用能力的體現(xiàn)，是畢業(yè)生參加工作前的提前演練，具有承前啟后的作用。對機械類本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)優(yōu)化，有利于讓學(xué)生對所學(xué)知識融會貫通，更好地為機械行業(yè)提供應(yīng)用型人才。針對目前機械類本科畢業(yè)設(shè)計存在的問題，結(jié)合應(yīng)用型本科高校的特點，基于OBE教育模式的理念，對本科畢業(yè)設(shè)計進行了改革研究與探索。通過對機械類畢業(yè)設(shè)計的改進提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力、環(huán)境適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)滿足社會需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計；OBE；機械；應(yīng)用型

1引言

本科畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)生在畢業(yè)前一個學(xué)期必修的集中實踐環(huán)節(jié)，主要通過教師的指導(dǎo)，結(jié)合大學(xué)四年的理論知識分析解決實際問題，是對基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和專業(yè)技能的一次綜合運用[1]。應(yīng)用型本科高校旨在培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，所以畢業(yè)設(shè)計的實踐練兵作用更加不可忽視，它在畢業(yè)生從學(xué)生轉(zhuǎn)型到工作人員，以及高校對接企業(yè)的過程中起到重要的轉(zhuǎn)承磨合作用。OBE理念是以成果導(dǎo)向教育為主的思想，更加側(cè)重于學(xué)生的成果產(chǎn)出[2]。它的主要內(nèi)容是以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，以持續(xù)優(yōu)化為保障[3-4]。該理念著重關(guān)注學(xué)生受教育后獲得的能力產(chǎn)出[5]。所以在OBE理念的指導(dǎo)下，畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容要確保緊扣學(xué)生將來的工作崗位需求，例如工作所需的理論知識、工作技能、職業(yè)素養(yǎng)等。在OBE理念中，最終的評價不完全取決于單獨的結(jié)果，而是各個過程環(huán)節(jié)都需要評價，并且在評價過程中找到問題所在并持續(xù)優(yōu)化。根據(jù)OBE的理念，學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)更加注重實際應(yīng)用能力、社會適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力。應(yīng)用型本科高校的人才培養(yǎng)定位要更加強調(diào)實用性、適應(yīng)性和創(chuàng)新性，面向社會和企業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)人才，注重提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力[6]。因此，機械類本科畢業(yè)設(shè)計要有目標(biāo)有針對性地引導(dǎo)學(xué)生完成，以O(shè)BE理念為基本指導(dǎo)思想，結(jié)合行業(yè)現(xiàn)狀，通過畢業(yè)設(shè)計實踐提高學(xué)生的社會實踐能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力，契合應(yīng)用型高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)存的主要問題分析

2.1選題不夠貼近實際

畢業(yè)設(shè)計題目是完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的前提，奠定了畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容和方向。目前機械類畢業(yè)設(shè)計的選題存在實用性不足，不能很好地貼近生產(chǎn)實際的問題，多數(shù)畢業(yè)設(shè)計題目選題來源比較固定、選題方向較為單一。機械類畢業(yè)設(shè)計題目通常來源于兩部分。其中，一部分題目出于自擬，在這類題目中，有些來自于教師自擬，有些來自于學(xué)生自主命題。教師的自擬題目通常是教師自身經(jīng)驗的積累，往往缺少企業(yè)環(huán)境和實際調(diào)研；學(xué)生的自主命題通常受自身專業(yè)知識和行業(yè)視野的限制而具有局限性。所以這類題目很容易缺乏工程實際背景，從而造成學(xué)生設(shè)計方向出現(xiàn)偏移的的問題。另一部分選題是已經(jīng)反復(fù)使用多年的老舊課題，這類題目基本已經(jīng)與工程實際脫軌，跟不上行業(yè)發(fā)展的步伐，無法體現(xiàn)專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的先進技術(shù)和前沿科技，學(xué)生在做這類題目時容易使設(shè)計思路僵化，設(shè)計方法形式化，設(shè)計內(nèi)容不能反映行業(yè)發(fā)展。畢業(yè)設(shè)計的選題不夠貼近實際會使學(xué)生所學(xué)的知識無法與企業(yè)對接應(yīng)用，設(shè)計訓(xùn)練起不到實踐教學(xué)應(yīng)有的培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的作用，也無法有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.2指導(dǎo)形式存在局限

學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計選題要遵循每人僅選一題且不重復(fù)的原則，并且指導(dǎo)教師提供的選題要超出畢業(yè)班學(xué)生基數(shù)一定數(shù)量，避免出現(xiàn)最后選題的學(xué)生無題可選，只能被動選題的情況。當(dāng)前機械類本科畢業(yè)設(shè)計選題多采用教師線上發(fā)布，學(xué)生線下選題，教師統(tǒng)一匯總的模式完成。這樣的模式?jīng)]有實現(xiàn)線上選題的系統(tǒng)管理，容易造成選題混亂和效率低的問題，同時增加了教師統(tǒng)計畢業(yè)生選題情況的工作量，不利于畢業(yè)設(shè)計工作的高效開展。機械類本科畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的主要環(huán)節(jié)包括：（1）畢業(yè)設(shè)計選題、（2）分發(fā)任務(wù)書及開題、（3）外文文獻閱讀及譯文、（4）總體方案設(shè)計、（5）畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）初稿、（6）繪制圖紙及相關(guān)表達、（7）畢業(yè)設(shè)計中期檢查、（8）畢業(yè)設(shè)計定稿、（9）畢業(yè)設(shè)計答辯等一系列內(nèi)容。由于畢業(yè)設(shè)計的環(huán)節(jié)較多，同時畢業(yè)班的同學(xué)涉及社會實踐、參加招聘活動等情況，導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生出現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計進度不統(tǒng)一，與老師溝通不及時的問題，從而使老師難以對畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)及時有效地管控。由于畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)活動通常在校園內(nèi)完成，指導(dǎo)內(nèi)容主要基于課程教學(xué)和課程實踐，與行業(yè)實際和工程背景難以有效契合，導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計基本停留在創(chuàng)意階段和模型實驗階段，不能結(jié)合實際的生產(chǎn)加工工藝，畢業(yè)設(shè)計的成果實用性不足，難以轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品，也不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

2.3評價方法過于單一

對畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量評價是畢業(yè)設(shè)計重要環(huán)節(jié)，反映了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計工作的完成情況。目前多數(shù)畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量評價更注重成果的展示，機械類本科畢業(yè)設(shè)計成果多以三維模型和二維裝配圖、零件圖為主，具有較好的欣賞性和可評價性，但成果展現(xiàn)比較單一，評價標(biāo)準(zhǔn)偏于成果化和形式化，評價過程的互動性較差。因此，對學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中的過程質(zhì)量、設(shè)計思路、實現(xiàn)方法等細節(jié)難以實現(xiàn)精準(zhǔn)地監(jiān)控和指導(dǎo)，不利于學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計過程中綜合應(yīng)用能力的提升。畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量管控主要集中在答辯成績評定上，缺少評定后的相應(yīng)改進機制，導(dǎo)致質(zhì)量提升僅限于教師指導(dǎo)過程和學(xué)生自查，學(xué)生的能力鍛煉難以達到畢業(yè)設(shè)計目的，限制了學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的改進空間。

2.4自主學(xué)習(xí)興趣缺乏

在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，存在學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計任務(wù)缺乏興趣的問題，從而出現(xiàn)敷衍了事的現(xiàn)象。這一方面源于學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計作用和能力提升的認(rèn)識不夠，從而缺乏積極的態(tài)度。另一方面源自于學(xué)生獨立性較差，習(xí)慣于依賴父母和老師，同時缺乏對家庭和社會應(yīng)有的責(zé)任感，導(dǎo)致內(nèi)在驅(qū)動力不足。如何在畢業(yè)設(shè)計的過程融入“課程思政”的教育內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的獨立性與責(zé)任感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極自主地完成畢業(yè)設(shè)計，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的關(guān)鍵，有利于盡早培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

3基于OBE的畢業(yè)設(shè)計改革探索

應(yīng)用型本科高校機械類的畢業(yè)設(shè)計模式，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生對知識的實際應(yīng)用能力、環(huán)境適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力。針對畢業(yè)設(shè)計過程中存在的上述問題，基于OBE以成果為導(dǎo)向的教育模式理念，提出以下四方面的改進措施，以滿足培養(yǎng)機械行業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需要。

3.1以成果為導(dǎo)向聯(lián)合企業(yè)選題

畢業(yè)設(shè)計主要為了提升學(xué)生的應(yīng)用能力和職業(yè)素養(yǎng)，從而提高就業(yè)的競爭力，所以機械類畢業(yè)設(shè)計選題應(yīng)從實際行業(yè)需求出發(fā)，基于OBE的成果導(dǎo)向理念，以企業(yè)的實際工作崗位為依托，立足于機械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造實際過程，力圖解決實際問題。教師在企業(yè)調(diào)研、完成企業(yè)橫向課題的過程中應(yīng)該注重實踐經(jīng)驗的積累，凝練符合工程實際的畢業(yè)設(shè)計課題。同時，通過企業(yè)調(diào)研，針對相關(guān)企業(yè)對應(yīng)用型人才的需求情況，為學(xué)生擬定畢業(yè)設(shè)計題目，使學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計以解決生產(chǎn)實際問題為目標(biāo)導(dǎo)向，并以企業(yè)需求引導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，促進學(xué)生對理論知識實際應(yīng)用能力的提升，實現(xiàn)以企業(yè)實際應(yīng)用成果為導(dǎo)向的畢業(yè)設(shè)計選題。此外，高?？膳c機械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，邀請行業(yè)、企業(yè)的專家進行講座與交流。通過對實際問題進行分析，提煉畢業(yè)設(shè)計題目，并建立畢業(yè)設(shè)計選題庫，使畢業(yè)設(shè)計選題充分結(jié)合企業(yè)實際應(yīng)用。并且通過交流使教師對行業(yè)的先進技術(shù)和前沿科技有更加寬廣的認(rèn)知，有助于教師在選題內(nèi)容上的多樣化和創(chuàng)新性，使學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計提升自身能力，滿足企業(yè)的應(yīng)用型人才需求。

3.2建立基于OBE的混合指導(dǎo)模式

基于OBE的教育理念，混合指導(dǎo)模式包括線上線下的混合指導(dǎo)和校企聯(lián)合的混合指導(dǎo)模式。當(dāng)前畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)形式存在的局限性導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計選題比較混亂并且選題效率低，同時指導(dǎo)教師難以對各環(huán)節(jié)及時有效地管控，為此設(shè)計線上線下混合指導(dǎo)模式以解決該問題。由于畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)活動和內(nèi)容的局限在校內(nèi)，使畢業(yè)設(shè)計成果脫離實際，難以轉(zhuǎn)化應(yīng)用，因此采用校企聯(lián)合的混合指導(dǎo)模式。畢業(yè)設(shè)計的選題建立線上的選題系統(tǒng)和選題庫。指導(dǎo)教師線下擬定畢業(yè)設(shè)計題目，線上上傳畢業(yè)設(shè)計題目，學(xué)生在線上系統(tǒng)中進行選題，然后由指導(dǎo)教師審核。選題規(guī)則和信息統(tǒng)計均由線上系統(tǒng)完成，這樣可以保證選題的規(guī)則清晰不混亂，避免重選錯選，同時減少了指導(dǎo)教師的信息統(tǒng)計工作，提高畢業(yè)設(shè)計選題效率。畢業(yè)設(shè)計的各環(huán)節(jié)的任務(wù)發(fā)布、具體要求、成果上傳、教師審核均采用線上模式，建立線上管理系統(tǒng)，指導(dǎo)教師對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計各個環(huán)節(jié)的指導(dǎo)可采用線上線下的混合模式。這樣可以保證所有學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計進度大體一致，通過線上系統(tǒng)約束了各環(huán)節(jié)的時間節(jié)點，提高了畢業(yè)設(shè)計工作的效率，使指導(dǎo)教師更容易實現(xiàn)對畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)管控。畢業(yè)設(shè)計的部分課題可以通過校企聯(lián)合的混合模式完成，為學(xué)生指定校內(nèi)指導(dǎo)教師和企業(yè)指導(dǎo)導(dǎo)師，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)過程可以在企業(yè)完成。這樣使學(xué)生的設(shè)計過程緊密結(jié)合生產(chǎn)實踐，設(shè)計成果貼近于實際應(yīng)用，更易實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。同時，這種畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式還能讓學(xué)生提前融入企業(yè)環(huán)境，提高適應(yīng)能力，易于達成企業(yè)就業(yè)。

3.3基于PDCA循環(huán)的全面質(zhì)量管理

畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量評價多來源于成果展現(xiàn)，方法比較單一，并且缺少各環(huán)節(jié)的評定改進機制，不利于學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的產(chǎn)出，不符合OBE的教育理念。因此，結(jié)合PDCA循環(huán)綜合管理畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，以提高學(xué)生的能力成果產(chǎn)出。PDCA循環(huán)是一種全面質(zhì)量管理思想[7]。主要包括計劃、實施、檢查、處理四個步驟[8]。PDCA通過不斷循環(huán)對質(zhì)量進行全面管理，實現(xiàn)質(zhì)量的不斷改進，是一個不斷上升的循環(huán)。計劃階段是畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)階段，是完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的前提。主要包括學(xué)習(xí)理解畢業(yè)設(shè)計相關(guān)規(guī)定、具體實施辦法、進度安排等內(nèi)容。實施階段是畢業(yè)設(shè)計過程的具體實施，包含了前述的畢業(yè)設(shè)計各個環(huán)節(jié)，是整個畢業(yè)設(shè)計的主體過程。檢查階段是將畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)的達成度與安排計劃進行對比和總結(jié)，發(fā)揮指導(dǎo)教師的監(jiān)督和指導(dǎo)作用，檢查階段貫穿于畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，確保畢業(yè)設(shè)計能夠高質(zhì)量完成。處理階段主要對全部畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)進行歸納總結(jié)，分析畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)的優(yōu)點以及存在的問題，通過與學(xué)生交流和查詢線上管理系統(tǒng)掌握詳細信息，為下一次畢業(yè)設(shè)計循環(huán)提供改進依據(jù)。通過PDCA循環(huán)對畢業(yè)設(shè)計實施全面的質(zhì)量管理，有利于提升畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，并為畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的不斷改進提供了方法。

3.4貫穿課程思政激發(fā)內(nèi)在驅(qū)動

在畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)過程融入“課程思政”內(nèi)容，通過案例分析、行業(yè)發(fā)展動態(tài)講解、知名校友介紹使學(xué)生認(rèn)識到畢業(yè)設(shè)計作為本科學(xué)習(xí)的結(jié)業(yè)方式，對能力的提升和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)作用是巨大的，讓學(xué)生明白畢業(yè)設(shè)計不僅僅是為了獲得學(xué)歷學(xué)位，更重要的專業(yè)知識學(xué)習(xí)效果的檢驗，是提升就業(yè)競爭力的有效手段。同時，在畢業(yè)設(shè)計過程中培養(yǎng)學(xué)生的獨立性和責(zé)任感，激發(fā)內(nèi)在驅(qū)動力。畢業(yè)設(shè)計的全過程需要學(xué)生在老師的指導(dǎo)下獨立完成，鍛煉學(xué)生的獨立意識。通過畢業(yè)設(shè)計期間的交流讓學(xué)生體會父母和老師培養(yǎng)學(xué)生的艱辛，使學(xué)生認(rèn)識到能夠自強自立，不過度依賴父母和老師，學(xué)好本領(lǐng)自強不息才是高素質(zhì)人才的體現(xiàn)。通過和學(xué)生討論職業(yè)規(guī)范、榜樣事例講解踏實敬業(yè)是最基本的職業(yè)道德，作為學(xué)生獨立完成好畢業(yè)設(shè)計就是敬業(yè)，也是富有責(zé)任感的間接體現(xiàn)。通過“課程思政”教育幫助學(xué)生建立正確三觀，激發(fā)學(xué)生努力完成畢業(yè)設(shè)計工作的興趣，通過畢業(yè)設(shè)計提升自身應(yīng)用能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力，提升就業(yè)競爭力。

4結(jié)語

為了通過畢業(yè)設(shè)計提升機械類本科生的應(yīng)用能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力，基于OBE教育理念，針對畢業(yè)設(shè)計題目，提出了以成果為導(dǎo)向聯(lián)合企業(yè)選題的方法；建立基于OBE的混合指導(dǎo)模式以解決現(xiàn)有指導(dǎo)形式存在局限性；基于PDCA循環(huán)對畢業(yè)設(shè)計實施全面質(zhì)量管理以解決評價方法過于單一的問題；在畢業(yè)設(shè)計與學(xué)生交流的過程中貫穿課程思政教育，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動力。通過對機械類本科畢業(yè)設(shè)計的改革與探索，以期不斷改進畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，培養(yǎng)滿足行業(yè)需要的高素質(zhì)應(yīng)用人才。

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作者:苗建偉 趙京鶴 姜波 單位:長春光華學(xué)院 機械工程學(xué)院