疫情期間機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)方法探索

劉娜 喬晉崴 安蕾蕾 王飛

摘? 要 針對疫情期間畢業(yè)學(xué)生無法到校、師生無法見面的難題，以機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)為例，按照完成過程的順序逐一發(fā)現(xiàn)問題，并給出相應(yīng)的解決方案，包括實(shí)習(xí)輔導(dǎo)、開題準(zhǔn)備、過程指導(dǎo)和畢業(yè)答辯環(huán)節(jié)，其中畢業(yè)答辯擬采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立分割的虛擬答辯房間，通過變聲系統(tǒng)、監(jiān)管等手段實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的有序進(jìn)行。

關(guān)鍵詞 機(jī)械類本科畢業(yè)生;畢業(yè)設(shè)計(jì);畢業(yè)答辯

中圖分類號：G642.477? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號：1671-489X（2021）18-0095-03

Exploration on Guidance Method of Mechanical Graduation

Design During Epidemic//LIU Na， QIAO Jinwei， AN Leilei， WANG

Fei

Abstract Aiming at the problems that graduated students cannot

come to school during the epidemic and teachers and students cannot

meet， this paper takes mechanical graduation design as an example， finds the problems one by one in the order of the completion process，

and gives corresponding solutions. It includes internship counseling， preparation of the topic， process guidance and graduation reply. Among them， the graduation reply intends to use network technology

to establish a divided virtual answer room. The whole process can be

carried out in an orderly manner through voice change systems and supervision.

Key words bachelor degree in mechanical engineering; graduation project; graduation reply

0? 前言

面對突如其來的疫情，教育部對2020年春季學(xué)期的特殊情況給出回應(yīng)，下發(fā)了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，提倡“停課不停學(xué)”。胡小平等通過收集整理全國57所高校（包括22所“雙一流”建設(shè)高校和35所地方院校）開學(xué)第一周在線教學(xué)質(zhì)量報(bào)告，并通過網(wǎng)絡(luò)手段獲得62所高校954位教師的反饋意見建議，發(fā)現(xiàn)各高校高度重視，各學(xué)生及家長積極配合，共同努力實(shí)現(xiàn)了疫情期間線上教學(xué)工作的全覆蓋[1]。在政府、高校、教師和通信平臺(tái)以及家長、學(xué)生的共同努力下，經(jīng)過短暫準(zhǔn)備，2020年2月中旬就已經(jīng)有一些高校開啟了線上看課。以清華大學(xué)為例，首月開課數(shù)達(dá)到3 923門，占春季學(xué)期課程總數(shù)的95.5%[2]。

在堅(jiān)決對抗疫情過程中，高校普通師生都應(yīng)積極響應(yīng)，做好自己能做的，認(rèn)真上網(wǎng)課，按時(shí)量體溫，讓一切有條不紊地進(jìn)行下去。但這個(gè)時(shí)候特別應(yīng)該關(guān)注一個(gè)群體，就是本科畢業(yè)生[3]。2020年，我國高校畢業(yè)生約874萬人[4]，而同時(shí)全世界各行各業(yè)因疫情帶來的經(jīng)濟(jì)衰退卻不可避免地呈現(xiàn)在眼前。因此，教育部于2020年3月4日下發(fā)《關(guān)于應(yīng)對新冠肺炎疫情 做好2020屆全國普通高等學(xué)校畢業(yè)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)工作的通知》，明確指出當(dāng)前“高校畢業(yè)生求職困難增多，就業(yè)形勢復(fù)雜嚴(yán)峻”。

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是提升本科畢業(yè)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過一個(gè)春夏，他們即將走出校園，脫離單純的學(xué)習(xí)階段，步入工作或科研階段。為了克服疫情帶來的種種困難，彌補(bǔ)不能面對面交流的遺憾，本文就疫情環(huán)境下機(jī)械類本科畢業(yè)生的畢業(yè)輔導(dǎo)進(jìn)行分析探討。

1? 實(shí)習(xí)輔導(dǎo)

機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)通常安排在第八學(xué)期開學(xué)后的前四

周[5]，由學(xué)生自主或?qū)W校輔助聯(lián)系機(jī)械生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、檢修類企業(yè)，在校方畢業(yè)輔導(dǎo)教師、企業(yè)一線工程師共同指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場學(xué)習(xí)，有機(jī)會(huì)的可以直接動(dòng)手操作[6]。該階段可以幫助學(xué)生系統(tǒng)回顧四年來在課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)所學(xué)所聞是怎樣在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用的，查缺補(bǔ)漏，查找自己的不足，挖掘自己的潛在能力和專業(yè)特長[7]。

然而疫情的突然來襲，學(xué)生不能出門，工廠不能開工，教師只能網(wǎng)上授課，傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)模式徹底不適用。鑒于此，學(xué)校聯(lián)系了一批具有機(jī)械生產(chǎn)虛擬仿真平臺(tái)的社會(huì)資源，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐的手段讓學(xué)生了解各生產(chǎn)單元的要素和操作實(shí)施準(zhǔn)則。隨著疫情得到有效控制，學(xué)校在2020年4月開始聯(lián)系一些有條件的企業(yè)，通過視頻直播的形式，由一線工人邊生產(chǎn)邊解說，讓學(xué)生面對面看到真正的機(jī)械制造過程。

2? 開題準(zhǔn)備

正式開題前，端正思想態(tài)度，強(qiáng)化政治教育是第一位的。在校大學(xué)生處于18～25歲年齡階段，Stanley Hall認(rèn)為，這一年齡階段的人處于成人初顯期，具有顯著的不穩(wěn)定和自我關(guān)注的特點(diǎn)[8]。突發(fā)傳染病事件在社會(huì)上掀起巨大輿論風(fēng)波的同時(shí)也給在校大學(xué)生的人生觀、世界觀帶來不可忽略的沖擊。與此同時(shí)，畢業(yè)生還面臨考研分?jǐn)?shù)的未知和彷徨、畢業(yè)去向的選擇焦慮[9]、常住地遷徙的恐慌，亟待得到心理上的肯定以及對社會(huì)發(fā)展的信賴[10]。學(xué)校通過各種措施將理論與實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)感染力和說服力，堅(jiān)定了畢業(yè)學(xué)生對黨的信任，堅(jiān)定了對中國特色社會(huì)主義道路和實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢的信念。

同時(shí)，統(tǒng)計(jì)所指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)去向信息，針對不同類型的學(xué)生制定不同的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。如果是考公務(wù)員，則把主要工作安排在公務(wù)員考試之后;如果是參加工作，則將任務(wù)安排得緊一些，給學(xué)生到校后留更多的時(shí)間來找工作或做一些工作前的準(zhǔn)備。每周定時(shí)利用QQ、釘釘?shù)壬缃卉浖y(tǒng)一安排視頻會(huì)議，講解普遍存在的問題，回答疑問，就每個(gè)人的課題進(jìn)行15分鐘的畢業(yè)設(shè)計(jì)督察與剖析，同時(shí)制定表1所示的專用表格進(jìn)行簽到統(tǒng)計(jì)。

針對不同畢業(yè)去向的學(xué)生，制訂不同的培養(yǎng)計(jì)劃。例如，準(zhǔn)備上研究生的學(xué)生需要準(zhǔn)備復(fù)試，在前期略微放松對他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，同時(shí)盡可能地將其課題重點(diǎn)向今后的研究方向傾斜，或?yàn)檫M(jìn)一步的研究打好基礎(chǔ)。

3? 過程指導(dǎo)

3.1? 三維模型設(shè)計(jì)

機(jī)械類學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)套完整的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并完成二維工程圖的電腦繪制。鑒于目前工業(yè)中通用的設(shè)計(jì)模式，指導(dǎo)教師通常要求學(xué)生首先完成三維模型的設(shè)計(jì)，然后借助三維軟件（如SolidWorks、UG NX、ProE等）自動(dòng)生成二維圖的功能完成圖紙的構(gòu)建。由于不能進(jìn)行面對面的交流，因此，各畢業(yè)指導(dǎo)小組建立統(tǒng)一交流群，建立線上文件夾，學(xué)生上交的任務(wù)文件以及教師下發(fā)的要求、模板都在這個(gè)文件夾里面，所有信息一目了然。在此基礎(chǔ)上，教師可以通過屏幕分享的功能，在自己電腦上操作學(xué)生制作的三維模型，并實(shí)時(shí)給學(xué)生進(jìn)行講解，評判其優(yōu)點(diǎn)與不足。

3.2? 二維圖紙糾正

學(xué)生在將二維圖制作完成后，以往是將其打印出來，由指導(dǎo)教師直接在圖紙上進(jìn)行批改。面對疫情的特殊情況，學(xué)生需要將與三維模型關(guān)聯(lián)的二維圖轉(zhuǎn)換為PDF格式的文件并保存至交流群，然后指導(dǎo)教師采用可編輯PDF的軟件進(jìn)行批改、標(biāo)注并返回。批改過程可以在群里進(jìn)行直播，讓其他學(xué)生也發(fā)現(xiàn)自己類似的問題。

3.3? 文檔材料撰寫

文檔材料撰寫是畢業(yè)設(shè)計(jì)中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生需要將整個(gè)設(shè)計(jì)過程以文字描述的形式記錄下來[11]，包括關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與校核，電機(jī)、傳感器、驅(qū)動(dòng)器等的選型依據(jù)。文檔的寫作可以很好地鍛煉學(xué)生的寫作能力、計(jì)算能力和問題描述、解決能力[12]。考慮到學(xué)生不能到校查資料，將教師個(gè)人的圖書館賬號暫時(shí)性地分享給本科畢業(yè)生。

4? 畢業(yè)答辯

在高校沒有明確復(fù)學(xué)具體時(shí)間安排的情況下，需要做好網(wǎng)絡(luò)答辯的準(zhǔn)備。本文借助網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，設(shè)置虛擬會(huì)場，通過專家、學(xué)生家中的攝像頭和麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)答辯過程盡可能的公平、公正。

4.1? 會(huì)場布置

在網(wǎng)絡(luò)空間搭建虛擬的畢業(yè)論文答辯會(huì)場，包括圖1所示的監(jiān)控室、專家評審會(huì)場和答辯會(huì)場。監(jiān)控室通過專家和學(xué)生電腦自帶的攝像頭實(shí)現(xiàn)監(jiān)督和管理。

4.2? 硬件組成

虛擬答辯現(xiàn)場的硬件組成如圖2所示，概念上分為三個(gè)分會(huì)場：監(jiān)控室可以通過攝像頭和麥克風(fēng)同時(shí)觀看和監(jiān)聽專家評審會(huì)場和答辯會(huì)場的視頻和語音;答辯會(huì)場的學(xué)生通過屏幕共享實(shí)現(xiàn)虛擬投影儀的效果，可以讓其他學(xué)生和專家實(shí)時(shí)觀察答辯人員的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品;同時(shí)，虛擬專家評審會(huì)場的電腦（物理上即每位專家自己家中的電腦）上保存有學(xué)生的答辯材料，可以自由翻閱。特別地，系統(tǒng)中采用了變聲系統(tǒng)，目的在于將學(xué)生和教師彼此隔開，互不認(rèn)識(shí)，避免人情分，做到盡可能的公平與公正。

4.3? 軟件組成

為了配合硬件實(shí)現(xiàn)上述功能，需要在現(xiàn)有社交軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，主要包括以下模塊。

4.3.1? 選題模塊? 選題模塊為答辯人員隨機(jī)選定題目，打印擬答辯題目至所有電腦屏幕，除答辯學(xué)生外。如果有標(biāo)準(zhǔn)答案，需要同時(shí)顯示題目答案內(nèi)容。

4.3.2? 評分模塊? 評分模塊僅對專家開放，專家針對答辯人員回答問題情況按照評分標(biāo)準(zhǔn)給出得分;其他終端將顯示該專家已給出評分，但不顯示具體分值。

4.3.3? 網(wǎng)絡(luò)連接模塊? 網(wǎng)絡(luò)連接模塊負(fù)責(zé)連接答辯現(xiàn)場、評審現(xiàn)場、監(jiān)控室中的電腦終端、服務(wù)器和語音信號。

4.3.4? 數(shù)據(jù)庫模塊? 數(shù)據(jù)庫模塊存儲(chǔ)答辯題庫、答辯對象基本信息、得分情況等。

4.4? 答辯流程

1）集合點(diǎn)名。參加答辯人員上交手機(jī)、相機(jī)等通信和攝影工具，分別進(jìn)入相應(yīng)虛擬答辯會(huì)場，評審專家進(jìn)入虛擬評審會(huì)場。

2）答辯人員抽簽決定答辯次序。第1號答辯人通過軟件隨機(jī)為自己選定答辯題目，所有電腦終端對選題過程均可見，包括答辯會(huì)場、評審會(huì)場、監(jiān)控室。

3）給1號答辯人12分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間。在1號答辯人開始答辯前，2號答辯人通過軟件隨機(jī)為自己選定答辯題目。

4）1號答辯人開始答題，2號答辯人員做準(zhǔn)備。

5）在答辯過程中，答辯人與評審會(huì)場評審專家間進(jìn)行語音交流，所有音頻進(jìn)行變聲處理。

6）題目答案在答辯人答題過程中實(shí)時(shí)顯示在所有電腦終端，包括答辯會(huì)場的投影屏幕，以供所有人監(jiān)督。

7）1號答辯人答辯完畢，所有評審人員現(xiàn)場給出答辯成績分?jǐn)?shù)并簽字。

8）去掉一個(gè)最高分，去掉一個(gè)最低分，取剩余分?jǐn)?shù)的平均值作為1號答辯人的最終答辯分?jǐn)?shù)。

9）選定3號答辯人答辯題目，2號答辯人開始答辯，以此類推。

10）答辯完成后，系統(tǒng)自動(dòng)保存各得分記錄以及所有視頻錄像，以備后期查閱。

5? 結(jié)論

本文針對疫情期間畢業(yè)設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)與答辯方法展開研究，以機(jī)械類本科畢業(yè)生為例，沿著畢業(yè)設(shè)計(jì)制作過程分析判斷各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，分別給出相應(yīng)的解決方案。特別地，針對畢業(yè)答辯過程中學(xué)生、評委老師可能無法同堂的難題，本文設(shè)計(jì)了包含變聲系統(tǒng)的虛擬答辯現(xiàn)場，在保持人員完全不接觸的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)了答辯過程的公平與公正。

疫情面前，大家眾志成城。指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生做好畢業(yè)設(shè)計(jì)，在知識(shí)層面予以輔助，同時(shí)在思想方面進(jìn)行培養(yǎng)，就學(xué)生將來的工作、讀研等多交流、多鼓勵(lì)。■

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