淺談“以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造”在畢業(yè)設(shè)計實踐中的應(yīng)用

姜志宏 張曉莉

摘要：針對機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生存在的問題結(jié)合時代對工程師的要求，“以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造”畢業(yè)設(shè)計實踐中，對學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，教師素質(zhì)的提高，提出了討論。

關(guān)鍵詞：工程能力;畢業(yè)設(shè)計;教改

現(xiàn)代高等教育對高校大學(xué)生的實際動手能力、創(chuàng)新能力以及專業(yè)技能等方面提出了很高的要求。要培養(yǎng)出一個合格的工程師，除必須具備扎實的理論知識外，更重要的是要了解并掌握相關(guān)的工程技術(shù)，只有理論與實際結(jié)合起來才能稱得上是合格。工程專業(yè)的學(xué)生都需要對基礎(chǔ)性的工程技術(shù)有一定的了解和操作能力，只有這樣才能更好的去學(xué)習(xí)和理解理論，沒有實踐能力是不能成為一名合格的工程師的。然而在高校機(jī)械專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中普遍存在以下問題：

（1）由于工程意識薄弱，對機(jī)構(gòu)及零部件認(rèn)識不足 機(jī)械專業(yè)的學(xué)生絕大多數(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)歷都是連續(xù)的，從高中直接進(jìn)入大學(xué)的，沒有實際工作經(jīng)驗，缺少工程觀念。無法將理論知識和工程實際相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容和實際脫節(jié)。

（2）實踐環(huán)節(jié)學(xué)時偏少 目前大部分機(jī)械技術(shù)專業(yè)課程實踐環(huán)節(jié)是4學(xué)時的實驗加3周左右的專業(yè)課程設(shè)計，很快就進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。實踐學(xué)時偏少，能開設(shè)的實驗很有限，相應(yīng)的訓(xùn)練也很有限。

針對以上兩個問題，提出將有限的專業(yè)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計結(jié)合起來，在畢業(yè)設(shè)計中開展以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造，使機(jī)械專業(yè)學(xué)生在專業(yè)技術(shù)方面得到全面的培養(yǎng)，同時使實踐教學(xué)的改革得到深化;青年教師得到鍛煉。

1 “以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造”畢業(yè)設(shè)計實踐對學(xué)生的培養(yǎng)

在2008年本科畢業(yè)設(shè)計中，我們有針對性的選擇數(shù)控火焰切割機(jī)為研制對象，實踐能力較強(qiáng)的4名同學(xué)為專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計主創(chuàng)人員，其中分配一名同學(xué)研制火焰切割機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，三名同學(xué)完成機(jī)械實體的設(shè)計與制造。

在完成畢業(yè)設(shè)計后，學(xué)生小結(jié)為“在做畢業(yè)設(shè)計期間，其中包括了機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算部分、實體的加工部分以及最后的論文整理部分，每個環(huán)節(jié)都讓我深切的感受到以前學(xué)習(xí)的不足，很多學(xué)過的知識還沒有消化，在實際運(yùn)用當(dāng)中存在很大的缺陷，同時也讓我深切的明白了自己的不足與接下來要努力的方向”，發(fā)出了“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的感慨，從中我們發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

（1）重點(diǎn)鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力 重點(diǎn)教會學(xué)生自主學(xué)習(xí)、掌握科學(xué)學(xué)習(xí)的思維和方法。畢業(yè)設(shè)計中，我們堅持以學(xué)生為主體。提出問題后，教師教會學(xué)生查找資料，設(shè)計計算，操作機(jī)床等基本方法和基礎(chǔ)知識，其它方面突出學(xué)生的主體作用，這更能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣及主動工作、積極思考的熱情。

（2）加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實際的聯(lián)系能力 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加深學(xué)生對知識的理解、提高動手能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，針對機(jī)械專業(yè)多數(shù)專業(yè)課工程應(yīng)用性極強(qiáng)這一特點(diǎn)和目前實踐環(huán)節(jié)薄弱的不足，我們利用實驗室現(xiàn)有條件，在畢業(yè)設(shè)計中讓學(xué)生將自己的設(shè)計變?yōu)閷嵨飿訖C(jī)，將他們的理想變成現(xiàn)實，這一切有助于激發(fā)他們的熱情，增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立工作，獨(dú)立思考，獨(dú)立解決工程問題的能力，更能激發(fā)學(xué)生將三年多所學(xué)的專業(yè)知識、基礎(chǔ)知識融會貫通，更好的建立課本與工程項目的橋梁。

2 “以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造”畢業(yè)設(shè)計實踐中教改問題的探討

為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力，我們采用了“精講多練、講練結(jié)合”的教學(xué)方法。在畢業(yè)設(shè)計中具體體現(xiàn)為：

（1）授課內(nèi)容少而精 根據(jù)工程項目的背景，在選題及書寫開題報告時，做好“破題”工作，精講基本概念、基本理論和基本方法，讓學(xué)生易于理解、掌握和記憶畢業(yè)設(shè)計的要點(diǎn)。同時給學(xué)生留出一定的思維空間，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。畢業(yè)設(shè)計中，在教師的主導(dǎo)下，學(xué)生創(chuàng)造性的根據(jù)現(xiàn)場鋼板手工切割的情況，設(shè)計了懸臂結(jié)構(gòu)，以滿足從大尺寸鋼板上下料的要求。

（2）適當(dāng)安排練習(xí)時間 在畢業(yè)設(shè)計中，學(xué)生在設(shè)計好圖紙后，指導(dǎo)教師認(rèn)真審閱，做到心中有數(shù);在實際加工中逐步指出學(xué)生設(shè)計、操作等方面的有缺點(diǎn)，留出一定的時間安排相應(yīng)的練習(xí)，允許學(xué)生以不同的零件結(jié)構(gòu)，不同的加工工藝，加工同樣功能要求的零件，允許學(xué)生出廢品，然后比較指出零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計、技術(shù)測量等方面，以鞏固和加深所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。同時對各種理論方法的綜合應(yīng)用進(jìn)行分析和總結(jié)，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決生產(chǎn)實際問題的能力。

這些教法上的改進(jìn)，在畢業(yè)設(shè)計中得到了較好的效果。

3 “以工程為背景”畢業(yè)設(shè)計實踐中對指導(dǎo)教師綜合素質(zhì)的要求

在畢業(yè)設(shè)計中開展以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造項目，對學(xué)生是很好的鍛煉和培養(yǎng)，同時也為指導(dǎo)教師綜合素質(zhì)的提高提供了鍛煉的舞臺。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1） 教師為主導(dǎo) ?在畢業(yè)設(shè)計中，教師要較好的把握學(xué)生學(xué)習(xí)的方向，既要熟知本領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識，得到學(xué)生在學(xué)術(shù)方面的信任和依靠，又要在指導(dǎo)設(shè)計中“和諧”的指出學(xué)生設(shè)計中的不妥之處。

（2） 科研項目預(yù)研與儲備 ?畢業(yè)設(shè)計題目要以工程項目為背景，就需要指導(dǎo)教師能了解本領(lǐng)域內(nèi)的最新研究動態(tài)，有預(yù)研或儲備科研項目。以預(yù)研或儲備科研項目為題，學(xué)生更能感受到課題結(jié)合工作實際，感覺到到學(xué)有所用。但這也對指導(dǎo)教師素質(zhì)提出了更高的要求，要求指導(dǎo)教師有較廣泛的閱讀，能了解本領(lǐng)域的最新動態(tài);較高的理論素養(yǎng)，能了解所在領(lǐng)域的研究方向，站在科學(xué)技術(shù)的前沿;較多的實踐經(jīng)驗，能將科研方向與工程項目結(jié)合起來，同時又能給出實現(xiàn)項目的手段和方法、技術(shù)支持等。我們相信這種做法如能堅持下來，教師一定會在教書育人與科研方面雙豐收。

4 結(jié)論

在畢業(yè)設(shè)計中，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，同學(xué)之間協(xié)作努力，設(shè)計并制作完成了一臺數(shù)控火焰切割機(jī)樣機(jī)。這些作品盡管設(shè)計方面尚需完善，制作方面還顯稚嫩，控制方面還不完整，但學(xué)生很有成就感的說“我們擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)”。這足以證明學(xué)生得到了較為全面的機(jī)械設(shè)計制造鍛煉。

在“以工程為背景的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造”畢業(yè)設(shè)計實踐中，我們不但鍛煉了學(xué)生，讓他們學(xué)以致用，更快的走向社會，成長為一名合格的工程技術(shù)人員，還提高了教師綜合素質(zhì)、教書育人能力及科研能力。