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摘要:本文从学生工程实践能力培养的角度,根据学生实际工作能力不足的现状,通过实际项目体验、心态指导、产业工程师协作、指导老师负责和项目管理信息平台等方法的研究,提出了适合学生特点的工程项目实施管理模式。
关键词:工程项目管理;产学结合;项目管理信息平台
中图分类号:G642
文献标识码:B
引言
IT产业的发展和国家信息化建设的推进需要大量计算机专业人才。然而,随着高校毕业生人数的大量增加,反而出现了计算机专业学生工作难找的尴尬局面,其中关键的原因是高校培养出的学生不能够快速适应用人单位的需要。因此,在校期间加强学生实际工作能力的培养显得尤为重要。毕业设计(论文)阶段是学生踏入社会前的全面准备阶段,充分利用毕业设计加强学生实践能力的培养,是缩小学校与社会差距的有效手段。理工科计算机专业大多以工程应用和开发为主,多数学生将从事产品开发工作,而产品开发工作多以项目形式开展。因此,在毕业设计阶段,培养学生的实际工作能力可以从工程项目开始,通过实际项目的开展,从心理和技术两方面,对学生进行工程实践的强化训练,可以有效提高学生综合应用知识和适应实际工作的能力。
1毕业设计项目训练的准备
一个人的工作能力是由多方面因素组成的,包括“硬能力”和“软能力”。所谓“硬能力”,是指知识、经验、技能等比较容易评估的素质,有量化的标准;所谓“软能力”,是指团队精神、工作态度、职业道德、职业操守、创新能力和为人处世能力等不太容易评估但又非常重要的素养,“软能力”不够是导致当前学生找工作受挫的主要原因之一。因此,对于毕业设计项目训练,需要从实战出发,以实际项目为依托,注重“硬能力”和“软能力”的结合。
1.1项目训练的心理准备
(1) 首先要求学生从思想上,符合项目训练的要求。做好充分的心理准备,调整好心态,接受项目训练。
实际项目都是以客户(市场)为中心,就像部队以胜利为目标一样,对进度和质量要求都非常苛刻,在时间上往往是“DEADLINE”;在任务上必须保质保量,也就是说,在规定的时间内,必须完成规定要求的任务,不放过任何一个细节,也许没什么技术含量,但必须认真对待,因为每一个细节都可能影响到项目实施的成败。同时,对项目实施中遇到的各式各样的困难,决不能放弃,不管采取什么技术和方法(也可以调整方案)最终必须能解决实际问题,这需要保持良好的上进心,应不断学习,培养和积累解决实际问题的能力,因此,责任心非常重要。
(2) 每一个项目组都是一个战斗小组,是能够战斗的集体,项目的成功与否与每一位组员的利益紧密相连。
因为只有相信别人、和他人一起合作,彼此才能走得更好,所以合作能力很重要。不同的人有不同的角色,承担的责任也不一样,因此对每一个人的要求也有所区别,它存在着较为明显的等级,这与我们平常的学习氛围有很大不同。因此,在项目训练中,需要明确分工和角色,培养学生的“角色”概念,保持虚心学习的态度,尊重别人的同时也获得别人的尊重,互相帮助与协作。
在实际项目训练中,指导老师要让学生明白实际项目的上述特点,培养学生的“敬业、务实、责任、合作”的精神,以便在项目训练中按照实际项目的要求,并尽量模拟实际项目的控制管理方法,收到好的训练效果。
1.2实际项目的体验与消化
学生在开始毕业设计时,一般没有任何从事实际项目开发的经历,可以说,对如何完成项目根本无从下手。如何让学生快速地认识项目,对项目有一个感性的认识,是项目训练的必要准备。
(1) 从已完成的实际项目开始,体验真实项目的构成
指导老师可以从已经完成的真实项目中,选择一个规模相对较小、各类文档简洁齐全、业务领域比较容易理解、使用主流开发平台和主流数据库的项目,如电子报税系统项目(开发平台为:JBuilder+SQL+Tomcat),让学生结合项目的设计文档、源程序、开发环境、运行平台、配置文件等对项目进行全面理解和消化,并学习使用实用的、主流的开发平台。
在指导老师的帮助下,同学可以每个人消化一个模块,并定期将自己消化的模块讲解给其他同学,然后交换模块进行消化,互相讨论和请教。
(2) 在体验消化的基础上,进行少量修改和验证,理解技术体系
针对已经消化的实际项目,指导老师提出部分修改要求(修改量很小,一般仅涉及到很少的模块),同学们根据自己消化的模块对设计文档、源程序进行修改,并在实际开发环境下,利用已有的工程管理环境对修改后的软件进行编译,产生新的可运行的程序,并通过运行,验证自己修改的正确性。从而让同学们逐步了解解决实际问题的技术路线,明确其技术流程。
在此基础上,同学门自己可以不断地提出修改问题,然后解决问题,从而深入理解解决实际问题所需要的技术体系,加强对项目的体验,为真实项目训练奠定基础。
2毕业设计项目训练的项目体系建设
实际项目包括多种要素和角色,项目组的人员包括多种角色:项目组长、系统分析员、系统设计人员、高级程序员、一般程序员、测试人员等;项目的阶段产品包括多类文档:产品规格说明书、系统设计说明书、设计手册、数据库设计说明书、编程手册、安装维护手册等;项目控制包括:项目计划、任务下达、结果提交、结果检查、QA测试、项目验收、产品配置管理和项目总结等多个过程。
在毕业设计项目训练中,存在两个难题:一是学生难以承担项目的所有角色,毕业设计时,学生与指导老师构成了项目训练的人员主体,而实际项目的多种角色,我们的学生,由于其工作能力的欠缺,开始时,往往只能承担“一般程序员”的角色,难以承担实际项目所需的所有角色职能,在这种情况下,如何构建一个项目组完整的人员队伍,是我们必须解决的问题;二是实际项目工作环境模拟的问题,实际项目的管理对象(员工)一般在一个企业组织内,时间有保障,地点集中固定,工作有规律,而老师和学生目前还没有共同工作和学习的时间和地点,如何管理分散的学生以实现项目的有效控制是学生项目训练需要解决的问题。因此,我们需要结合学生特点,构建适合学生项目训练的项目要素体系,以满足学生项目训练的要求。
2.1实际项目的选择
学生毕业设计项目训练的选题必须是真正的实际项目,最好是应用开发型的项目。由于理论研究型或攻关课题的难度较大,同学往往难以胜任,一般不要选择。当然,对于已考上本校研究生的学生,可以根据其研究方向,选择相关难度较大的课题。
2.2项目组人员角色的设计
根据项目组的人员角色构成,我们构建适合学生项目训练的角色如下:
(1) 项目组长由指导老师担任;
(2) 需求分析、系统设计人员,在项目开始时,由指导老师或有合作关系的企业工作人员担任,企业工程师加入项目的另一作用,是培养学生与人合作的协作精神;在项目实施后期的修改和验证过程中,可以根据前期的锻炼,挑选进步较快的同学,在老师指导下承担分析和设计职能;
(3) 程序员、测试人员由学生担任。
2.3基于互联网平台的项目控制和管理
针对学生项目训练的管理和控制,我们采用基于互联网的管理信息平台来解决分散学生的管理和项目控制问题,通过互联网平台,模拟实际工作的协作环境,并按照PDCA的原则,简化项目管理流程,尽量将项目管理和控制统一在信息平台上完成。主要包括:
1) 项目创建与任务的下达;
2) 按定时或任务节点完成情况的汇报和批阅;
3) 设计文档、源程序、工程目录、论文等阶段文档提交;
4) 公用类、公用模块等源程序的调阅、修改,同一时间仅能一人可以修改,并注明修改记录等;
5) 资源共享,已完成项目的资料、参考文献、常用工具等资源的访问授权;
6) 问题讨论、观点表述、心得体会的交流,通过论坛、问与答(Q&A)的方式实现老师与同学、同学之间技术交流、信息共享等。
2.4项目管理信息平台的开发
通过项目管理信息平台的开和应用,为项目训练提供辅助工具,目前项目管理信息平台提供了如下功能:
1) 项目产生;
2) 工作计划制定;
3) 支持.doc、.pdf、.xls、.cpp、.h、.java等50多种类型文件的提交和审阅;
4) QA、程序员、管理员等角色的权限管理;
5) 个人日程安排制定和提醒;
6) 个人工作报告提交;
7) 交流园地;
8) 测试集成及结果等。
3结论
在毕业设计项目训练过程中,我们尽量模拟实际项目的工作流程和管理环节,强化学生对实际项目的了解,在近三年指导学生毕业设计的过程中,对本文提出的方法进行了实践和验证,并构建了用于学生毕业设计项目训练的项目管理信息平台。通过项目训练,学生对实际项目有了一个较为完整的感性认识,基本掌握了从事实际项目开发的技术平台和管理流程,对提高学生实际工作能力具有较好的促进作用。但是由于学校与企业毕竟不同,项目训练难以完全模拟企业的责、权、利相关联的实际工作环境,因此在学生的责任心培养、责权利控制手段等方面,还有很多问题有待解决。为此,我们正在尝试与相关企业进行深层次合作,以便创造项目训练的更加真实的工作环境,进一步提高学生适应社会的能力。
参考文献
关键词:毕业设计;指导方法;人才培养
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1672-5913 (2007) 24-0020-03
1引言
毕业设计作为高校教学工作中的一项常规性内容,是理论与实践相结合,考察学生综合运用所学知识的主要手段,是学生在校期间对所学知识的一次全面检验、总结和提高,是高等学校应届毕业生在毕业前接受课题任务,在教师指导下独立进行科学研究或工程实践,获得工程师基本训练并取得成果的过程[1]。同时,毕业论文作为检验毕业设计效果,评估学业成绩的一种重要方式,其科学性、规范性以及合理性会直接反映出高等学校本科教学质量的整体水平。因此,做好本科毕业设计工作,在增强学生就业能力、提高高校教学质量等方面都具有重要意义。
目前随着高校的扩招,毕业设计质量呈下滑趋势[2][3]。在毕业设计选题、学生对待毕业设计的态度以及毕业论文质量方面都存在很多问题。针对上述问题,本文从毕业设计指导方法的角度提出重在引导、严格管理、全面培养的全新理念,强调在本科毕业设计指导过程中,指导教师在指导思想上,应当坚持重在引导的核心理念,明确自身责任,站在宏观的、全局的立场上,从毕业设计选题、文献检索、确定毕业设计方案等多个层面,引导和启发学生的创新思维;在指导方式上,要时刻遵循严格管理的行为准则,在课题设计实现过程中通过设定合理的工作计划,定期检查毕业设计进度,适当安排重点、难点的讨论时间等相应措施,切实发挥指点、督导的作用;在指导目标上,要牢固树立全面培养的基本思想,从思想素质和实践能力两方面,培养创新型人才。以下分别从指导思想、指导方式及指导目标三个层次详细阐述这种理念,期望会对当前本科毕业设计工作的顺利开展有所帮助。
2重在引导
本科毕业设计的主旨不是强调学生一定要完成某类实际或虚拟项目的研发,最终获得可以投入应用的真实产品,而是充分调动学生发散思维的意识,锻炼和启发学生综合运用所学专业知识的能力,帮助学生树立严谨的科学态度,培养学生自我综合、自我分析、自我评估的能力,培养学生自主检索文献以及团队协作能力,培养学生学术写作和学术讲演能力,为其今后走向社会,成为优秀的应用型或学术型人才奠定坚实的基础。由此确定了毕业设计的指导思想――重在引导,指导教师应该明确意识到自身的责任只是最大程度地引导和启发学生应用所学知识到实际工作中去。
首先,在毕业设计选题方面,指导教师应当认真了解学生的需求,主动引导学生选择自己感兴趣的课题进行研究,增强互动性。选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素[4]。毕业设计题目一定要以锻炼学生综合运用所学知识的能力为主,尽量选择一些联系实际工程应用、反映当代科技发展水平的题目,让学生能了解、把握国内外在该研究领域的最新成果和发展动态,调动学生的主观能动性。在高等学校应大力提倡选题的互动性,使学生能根据自己的兴趣选择一些符合自身特点的课题,极大地增强学生的研究热情,提高毕业设计的质量,但同时也会引发一些问题。一方面,选题过于灵活可能导致课题涉及交叉或边缘学科领域的内容,从而给指导教师带来很大的压力。为此,指导教师应当不断更新自身的知识体系,勇于拓展新的研究领域,适应选题方式的变革。另一方面,学生自主选题包含一些不科学因素,当学生感兴趣的课题存在难度大、缺乏综合性等问题时,指导教师应该引导学生拓展思路,合理剪裁,帮助学生掌握项目分解和组织的技巧。
其次,在毕业设计思路方面,指导教师不应当命令式地要求学生该做什么、不该做什么,而应该只是从宏观角度告知学生一个项目或课题正常的开发流程,启发学生的创新思维和发散性思维,引导学生独立查阅文献,自主进行需求分析,了解课题背景,自行提出设计方案及技术路线,自主安排工作进度,最终高效地完成毕业设计任务。在整个过程中,学生可能会遇到很多自身很难解决的问题,诸如课题细化及分解、中英文文献检索等,指导教师应该根据经验主动帮助学生克服这些难题,通过讲解其他相关课题分析、分解的过程,引导学生主动尝试毕业设计课题的模块划分。如果多个学生联合开发一个较大规模的课题,还要帮助学生树立良好的团队协作精神,在程序编制过程中为其他子课题预留相应的接口。文献检索及应用是本科毕业设计过程中需要着重培养的一种能力,很多本科毕业生一开始从事学术研究时,在图书馆里不知所措,虽然现在的图书馆都提供有电子检索的装置,但是如何快速、准确检索出所需文献,尤其是如何利用查找出来的文献,仍然是困扰学生的难题。指导教师应适当以实例教授学生图书检索方面的相关知识,同时要将侧重点放在指导学生利用所检索的文献上来,培养学生模仿的能力,尽可能启发学生的创造性,端正学生的科学研究态度。
最后,在毕业设计关键问题研究方面,指导教师应以提高学生实践技术水平为主旨,适当给出提示,引导学生自行解决重点、难点问题,同时培养学生灵活变通、多向思维的能力。例如,计算机学院某个实际课题的目标是在EDA平台上实现简易的可屏蔽中断控制模块的编制,其中关键的输出信号需要三个输入信号联合决定,如何通过硬件电路实现正确的逻辑关系?在“数字逻辑”课程中曾详细介绍过卡诺图的应用,但遇到这种具体问题,学生仍然不知道如何解决。这时,指导教师一定不要直接帮助学生搭建电路,而只要给出相应提示,使学生自行深化所学知识,解决难题。同样,另一个实际课题需要学生在EDA平台上实现流水线机器的构建。流水线的结构在教科书及参考书上有很多实例。为了获得更好的毕业设计效果,指导教师应当启发学生从多个角度来思考问题,分析、比较各种设计方法的优劣,使学生不因循守旧,灵活变通地完成毕业设计任务。
3严格管理
通过合理的选题,充分调动学生的研究兴趣,引导学生按照自行设定的毕业设计计划进行课题开发之后,指导教师要时刻遵循严格管理的行为准则来约束及督导学生的工作。
首先,指导教师应当定期检查学生的工作进展,严格按照进度安排对学生实践效果给予合理评价。目前,高等学校在毕业设计过程中都会提供教师指导记录手册,以此为依据检查毕业设计的进展和效果。指导教师应保证至少每周与学生见一次面,听取学生上周工作内容的总结报告,检查其工作进展,针对一些难点问题与学生展开讨论,给出合理的建议,同时要求学生根据课题实际情况,自行提出下周工作内容,包括设计思想及亟待解决的问题。指导教师也应针对学生实际工作进度给出评价,并针对学生自行拟定的下周工作内容给予合理的建议。
其次,指导教师要认真检查学生提交的英文翻译内容。高等学校要求学生答辩前必须完成一定数量的英文翻译,其主要目的在于培养学生快速阅读英文专业文献的能力。目前,学生利用Internet搜索引擎下载相关英文资料应付导师的现象非常普遍,还有些学生利用网上在线翻译等工具软件来蒙混过关,此时,指导教师应提高警惕,采用抽检等方式严格把关,保证学生的学术阅读能力切实得到提高。
最后,指导教师应向学生认真讲解论文撰写规范,严格执行论文的审查与监督,同时合理安排学生的预答辩工作。高校毕业论文撰写的格式通常有严格的规定,但是学生经常会忽视一些细节因素,如图、表、公式、目录的设计版式等,指导教师应仔细审查,及时提出修改意见。本科学生撰写论文初期最困惑的问题经常是:如何安排论文结构?对此,指导教师应按照提出问题、分析问题、解决问题的思路,引导学生自行组织文章框架,制定论文撰写大纲,并提出合理建议。在文章内容方面,应尽量提示学生把自己所做的工作及创新成果摆在首要位置,实现软件设计类题目时,避免大段粘贴源代码,应按软件工程理论,以流程图或E-R图等方式表达编程思想。预答辩是锻炼学生口头表达设计理念的最佳方式,指导教师应严格审阅学生的演讲稿,模拟正式答辩的场景,精确计时,通过多次反复练习,使学生熟悉学术讲演的方式和氛围,为今后独立开展科研工作打下坚实的基础。
4全面培养
本科毕业设计过程中,指导教师在指导目标上,应当牢固树立全面培养的基本思想。高等学校的毕业生除了掌握扎实的专业基础知识和较强的实践能力之外,还应具备良好的思想素质。
首先,在思想素质培养方面,指导教师应当以身作则,严谨求实,营造良好的学术氛围,培养学生树立正确的科学研究态度。当前毕业设计中的抄袭现象非常多,比较普遍的是大段地从网上复制和粘贴,抄袭既不利于学生真正获得知识, 更是养成了不好的习惯[5]。指导教师在引导学生查阅及利用相关文献时应该重点强调模仿不等于抄袭的理念,使学生发挥自身潜力,在参考前人成果基础上勇于提出自己的创新构想并予以实现,防范学术造假现象。公司或企业中的项目规模通常较大,往往不能依赖个人独立实现,需要研发部门内部多个成员协调合作、共同完成。指导教师应当在毕业设计阶段就着重锻炼学生的团结协作精神,提供集体学术讨论的良好环境,同时在课题设计实现过程中引导学生有意识地为后续研发人员预留接口,保证项目或课题的可延续性。创新性是学术研究的灵魂,指导教师要充分引导学生进行逆向及多向思维,提出具有创新点的设计方案,提高毕业设计的质量。
其次,在增强实践能力方面,指导教师要着重培养学生自主设计、自我分析、自我综合、自我评估的能力,锻炼学生动手能力,真正将所学知识有效地利用到实际工作中去。在学术研究或工程应用中取得的成果通常是以学术论文的形式发表出来,以供学术交流,因而学术论文的撰写方式和技巧尤为重要。指导教师应在仔细审查毕业论文的同时,鼓励学生提炼毕业设计中的精华,培养学生撰写学术文章的能力,并且通过预答辩的方式,锻炼学生学术讲演的能力。
5结束语
毕业设计作为提高学生综合素质与创新能力的关键一环,其实质不在于指导学生做出符合要求的产品,而是使学生巩固所学知识,拓宽知识面,具备独立完成实际应用项目的能力,包括项目需求分析、功能模块划分、进度安排、设计方案制定、实际动手操作、中英文学术文章的撰写及学术讲演等能力的培养。本文从毕业设计指导方法的角度提出重在引导、严格管理、全面培养的全新理念,能够有效辅助教师在指导毕业设计的过程中充分调动学生的主观能动性,培养学生的创新能力,提高毕业论文的质量,获得良好的毕业设计效果,同时为高校人才培养模式提供了相关借鉴。
参考文献
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[2] 孙艳京,李光永,杨培岭. 提高本科毕业设计(论文)质量的思考与实践[J]. 高等农业 教育,2005,(9):54C56.
[3] 周建涛,李欣. 本科毕业设计(论文)质量存在的问题及对策探讨―以北航经管学院金融(保险)专业为例[J]. 中国农业大学学报(社会科学版),2006,(3):91-95.
[4] 刘磊,富容国,常本康. 对本科毕业设计指导工作的分析和建议[J]. 电气电子教学学报,2006,28(4):115C117.
[5] 董黎刚,赵. 高校毕业设计中出现的问题及对策[J]. 电气电子教学学报,2004,26(6):122C124.
作者简介
朱文军(1974-),男,安徽省肖县人,博士,讲师,主要从事计算机系统结构及组成原理的研究和教学工作。
关键词: 建筑教育 “三位一体” 毕业设计 多学科交流合作 培养模式
现代教育体系中各学科的不断交叉和融合,建筑设计专业的教育领域与规划、风景园林之间的协调与综合显得尤为重要。脱离以城市规划、风景园林设计等为依托的教学体系培养的建筑学学生专业面过窄,知识结构单一,综合素质不高,社会适应性不强。在此背景下,学院提出将规划、建筑、风景园林三个专业同学放在一个项目组(谓之“三位一体”),分工且相互配合共同完成一个课题。
一、“三位一体”毕业设计教学培养目标
建筑作品是各行各业人员集体劳动的成果,因此三位一体教学首先要培养学生的团队合作精神。建筑设计,抑或规划设计等,因时间、地点、条件不同,常常是多因素、多层次问题的综合,从构思到设计完成,从可行性研究到项目建成使用,这中间需要涉及很多人的共同劳动,如何与其他专业人员协同劳作是一个建筑学专业学生必备的素养。
在毕业设计教学内容中,强调专业之间的相互交融互补和学术渗透。长期以来,由于国内建筑学专业的课程设置过于集中于建筑学与规划学范围,学生的视野相对较窄,不仅影响设计作品的雷同和保守,更影响以后工作的创新。回顾历史上著名的设计大师的人生轨迹,不难发现他们都具有丰富的社会经历和文化背景,通晓多门学科领域。如美国建筑师赖特、日本建筑师安藤等人都是从其他领域进入建筑界,而后逐步成为大师。在高科技技术日新月异的今天,多学科的突破性成果对于彼此的生产过程都产生了深刻的影响。西班牙籍建筑师卡拉特拉瓦在建筑界的成功崛起,证明了建筑学专业知识结构的调整是十分重要的。诚然,不可能要求学生一定具有如此丰富的社会经历和文化背景,但从建筑学教育的角度看,多学科化的趋势已普遍存在,合理配置课程,从多学科交叉的方面进行课程改革,将成为时代的要求。
二、毕业设计教学的现状
目前教学面临的问题是,建筑学专业的学生知识结构不合理,各专业教学相对分离,缺乏配合。在往年的毕业设计成果中发现,建筑学的学生会缺少景观环境与城市意识,学生在建筑设计过程中对城市规划的控制和引导作用考虑不周,忽视了城市规划对建筑选址、建筑布局、形体与风格的限制条件;在景观设计部分,又不能深入细化,对各种园林景观的布局手法不了解,在总平面景观布置中感觉无从下手,设计缺乏深度。
毕业设计选题不合理。毕业设计题目选择的合适与否是影响毕业设计质量的关键因素之一,过去毕业设计有的题目不合适,内容太简单或者太难,工作量太大或者太少,甚至有的中途改题目,直接影响了毕业设计的质量。选题的一般做法是老师确定题目,学生根据自己的兴趣和方向选择,老师也可以根据学生的情况指导学生作选择,但这样的方法导致的结果是有些题目很受学生欢迎,一个题目有很多学生选择,而有些理论性太强的题目却没有学生愿意做,于是只好硬性摊派,这势必会影响毕业设计的质量。同时,在毕业设计题目拟定过程中也存在一系列问题。比如,有的选题过大,超出了一个本科生的能力和所学专业的知识范围;有的题目过窄,使学生难以发挥其能力;有的命题过于单一,不能考察和发掘学生的综合能力,不能满足各专业知识和设计技能间协调配合的整体要求。
此外,设计教学仍以训练设计技能为主,缺少对学生综合能力的培养。现行的本科生建筑教育的培养结果主要是工程师而非建筑师,学生毕业后的主要去向是设计院,毕业后的单一去向导致建筑教育的过分专门化,只注重方案的形式感和造型能力的培养,而忽略了建筑师的综合素质培养,使学生缺乏对于项目的项目定位、经济、组织管理等方面的全面协调能力。
综上所述,传统模式下毕业设计教学中单一的课程体系、单一的设计选题、单一的学生思维,无法满足国家建设对具有全面知识结构人才的需要。所以,按设计院工作模式的要求,建立一个由建筑、城市规划、风景园林及其他专业相交叉的建筑学毕业设计,培养高素质的智能型、复合型的建筑设计人才是十分必要的。
三、“三位一体”毕业设计教学改革研究内容
“三位一体”毕业设计教学改革之初,学校通过对其他建筑院校的调查研究,认真分析总结国内外建筑学教育的特点,基于现代社会对建筑学教育的要求,并结合我校大建筑的专业特色,将此次毕业设计教学改革的目标确定为:基于三位一体的思想,实践设计院生产模式的要求,培养能够在城市规划、建筑、风景园林及其他专业等相关设计领域中,具有创新精神和实践能力,毕业后可在与城市、建筑及风景园林设计等相关设计、教育、科研和管理单位从事本专业工作,适应现代社会对于人才的要求。
“三位一体”毕业设计教学改革的首要内容就是合理化地设置设计选题。针对原有的建筑学毕业设计选题不能满足各专业知识和设计技能间协调配合的整体要求,不能考察和发掘学生的综合能力的问题,“三位一体”的设计选题要求由参与团队毕业设计指导工作的所有教师集中商议,设计选题不仅要涵盖建筑专业的知识领域,而且要给规划专业和风景园林专业的同学留有足够的设计发挥空间。而针对命题不合理,过于单一的问题,学院预备建立动态的毕业设计题库,每年更新毕业设计题库,既要跟上本专业领域的发展水平,又要真正反映前沿动态。指导教师在下达毕业设计任务书时,增加一些适合不同岗位的选做课题,发挥学生的积极性、主动性和创造性,达到提高毕业设计质量的目的。同时向学生提供毕业设计任务时要充分体现因材施教,有针对性地培养满足社会需求的应用型人才。2011年学院三位一体毕业设计的选题最终确定为商业综合体、校园规划、居住区规划设计三大类型,与以往的以建筑单体项目为主的设计选题相比,学生的知识面和眼界都有大幅度的拓宽。
“三位一体”课题组毕业设计部分成果
改革研究的重点表现在毕业设计教学内容多样化。“三位一体”的毕业设计教学采取由各专业组成的教师指导团队进行跨学科联合授课,联合指导本科毕业设计的方式,使学生在设计之处即可获取较扎实的理论基础,开阔思维。而在设计过程中,学生会更理解建筑设计的复杂性,能认识到一个设计课题会涉及不同学科的诸多问题,而解决这些问题时则必须通过交流与合作、优势互补的策略制订针对性的解决方案。学生在毕业设计过程中获得了全面的指导,与此同时教师在合作教学当中也开阔了视野,为进一步的研究工作提供了有力的支持。
毕业设计教学难点集中在毕业设计的教学进度的把控上。传统毕业设计由于没有具体的计划安排和必要的检查制度,使毕业设计很难掌握和监督,有一部分学生因为考研和就业等种种原因,没有投入足够的时间和精力,完成的成果属于东拼西凑,毕业设计质量得不到保证。“三位一体”毕业设计教学是基于设计院的工作模式,团队设计的学生共同在模拟设计院工作环境的教室,由指导教师为团队毕业设计制订明确的进度计划,按照符合设计院的工作流程进行工作。模拟设计院环境的设计教学便于指导老师对于学生完成方案的设计进度全程把控,也便于各专业学生建立整体设计概念,相互密切配合,并就设计中的问题及时开展讨论,互相补充设计资料,协同完成方案设计,确保了设计质量。从近几年的教学实践效果来看,学生的学习主动性提高了,创新精神和实践技能得到了真正的锻炼和培养。
四、结语
基于设计院工作模式的三位一体的教学方法,大大激发了学生的学习兴趣,增强了学生综合分析问题的意识,提高了学生解决实际工程问题的能力。学院在对新的毕业设计教学模式的探索中,积累了一定的教学经验,教学改革初见成效。
“三位一体”课题组毕业设计不仅是对学生五年专业知识的总结,更是对未来的学习工作生活模式的尝试。此次课题结束后,无论是指导老师还是全体学生成员都收获颇丰。“三位一体”课题组,相对于以往内容单一的毕业设计,是一次大胆且创新的尝试,对未来毕业设计新模式的建立有着积极的示范作用。
参考文献:
[1]孙文全,孙伟民,龚延风,林小东,梅凯,张九根,郭樟根.基于建筑设计院模式的跨专业团队毕业设计的研究与实践[J].高等建筑教育,2008,17(2):111-113.
关键词 农业水利工程 毕业设计 教学质量
中图分类号:G424 文献标识码:A
Study on the Methods to Improve the Quality of Irrigation and
Drainage Engineering Graduate Design
ZHANG Yongling, XIAO Rang, YE Hanchun
(School of Water Resources and Architectural Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)
Abstract The graduation project is last comprehensive practice teaching in the undergraduate teaching stage, it focus to reflect the quality and effectiveness of undergraduate teaching. Starting from the factors that affect the quality of the graduate design, on how to improve the quality of agricultural hydraulic engineering graduate design, targeted and effective measures to improve the quality of graduation for professional education and teaching quality, and provide a theoretical basis for talent cultivation to raise the level.
Key words Irrigation and Drainage Engineering; graduate design; teaching quality
毕业设计(论文)(以下简称毕业设计)是高校人才培养方案中最后一个重要的教学环节,也是培养学生创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。①②纵观各大高校,毕业设计基本包括选题、开题、答辩几个主要环节。如图1所示。农业水利工程专业作为一个理论性、实践性均很强的工科专业,人才培养质量的重要指标无疑是学生是否具备系统扎实的理论知识和实践动手能力,能否最短时间胜任用人单位的具体工作。在毕业设计工作以前,教学工作重点是教授学生基础课、专业基础课、专业技术课的基本理论及相关课程实验、实习的理论与方法,对工程实际的系统规划设计、施工管理及预算等的教学训练相对较少。毕业设计阶段正是将系统理论知识与工程实际有机融合,实现知识向能力的转化,通过毕业设计开发学生蕴藏的潜在能力,培养学生综合运用所学知识、分析和解决实际工程问题的能力。③因此,如何提高该专业学生毕业设计质量,提高学生就业竞争力,意义重大。
1 影响毕业设计质量的主要因素
1.1 毕业设计与择业时间相挤占
在大学扩招背景下,就业问题严重困扰着毕业生,影响毕业设计教学的顺利进行。④大四第二学期是学生毕业设计阶段,也正是各水利局、设计院及施工单位等积极召开招聘会之际,学生把更多的精力放在参加招聘会、准备面试等方面,指导老师也无法强迫学生留在校内学习,耽误其求职。部分提前找到工作的学生,一种是选择岗位与所学专业相同或相近的学生,安心开展设计;一种是就业岗位与所学专业相差较大,对开展本专业毕业的设计兴趣不浓,消极应付。
1.2 选题不够科学
教育部本科教学工作水平评估指标体系中明确要求,毕业设计的合格标准为:选题的性质、难度、份量、综合训练等情况结合实际,基本符合培养目标要求。毕业设计选题是第一个至关重要的环节, 选题好坏将直接决定毕业设计的质量。在实际操作中往往出现有的选题太大、范围不明确, 有的选题工作量偏小、质量差, 有的选题内容单一、综合性不强等情况。还有一小部分毕业设计题目陈旧、重复,结合实际的课题数量少,创新的课题更少。⑤如水工建筑物设计、灌区规划及土地利用规划类设计题目,一般情况下计算工作量均很大,一人一题开展设计任务较重,学生大多很难吃透每一部分的内容,多参照教科书逐项套改;对于滴灌类设计计算内容相对较少,考虑因素不多,应增加相关预算及效益分析等内容,以提高设计饱和度和综合性。诸如此类的教师选题问题,还有待进一步研讨。
1.3 设计指导不力
常言道:“没有教不好的学生,只有不会教的老师”。学校对毕业设计指导工作高度重视,一是对指导教师资格进行审核,一般要求中级以上教师才可以指导本科生毕业设计,否则只能作为协助指导教师;二是对学生毕业设计场地明确规定。按照毕业设计任务书要求,只有成果录入及排版阶段,或部分设计的计算机软件验证才到计算机中心开展,否则均要求在学院制定的班级教室进行,便于教室跟踪指导和检查;三是学院对指导教师到位情况严格检查登记,确保指导到位。
1.4 毕业答辩流于形式
毕业答辩是对学生和指导教师近3个月设计工作的全面检验,也是对学生是否达到学校培养要求和是否满足社会需求标准的最终检阅。对学生而言是一个很好的锻炼机会,特别是少数民族学生。学院通常情况下都要成立毕业设计成果审核小组,对所有学生的设计成果进行初审,合格一个答辩一个,初审不合格者限时修改,并推后答辩。坚持做到程序规范,统一要求,确保质量。
然而,大多数学校因为毕业设计不及格而不予毕业的学生很少,不及格率一般不超过毕业学生总数的1%,有的甚至一年没有一名学生在毕业设计中被淘汰,这样的结果如同部分不合格产品贴上了合格的标签流向了社会与企业。⑥可见,在毕业设计中淘汰学生很难执行, 这也是造成学生对毕业设计不够重视的主要因素。
2 提高毕业设计质量的措施
2.1 科学修订人才培养方案
由于农业水利工程专业授课任务重,课程学时大,各专业基础课及专业课基本都有课程实习及设计环节,例如《混凝土结构》、《泵与泵站》、《水工建筑物》、《灌溉排水工程学》等,因此,应科学修订人才培养方案,为毕业设计留足充分的时间。按照学生择业阶段来看,大四第二学期,也就是毕业前的最后一个学期基本上不能再安排任何的授课任务,专门留作学生的毕业设计和阶段性的参加招聘会,否则毕业设计无法顺利完成,更达不到提高毕业设计质量的要求。
2.2 紧密结合工程实际,科学选题
毕业设计题目是毕业设计质量好坏的先决条件,主题决定内容。首先,选题必须符合专业培养目标的基本要求。其次,教师选题要尽可能结合本专业、本领域当前研究的热点,⑦合理掌握选题大小、难度等,以达到毕业设计既考查学生基本知识、基本技能掌握的情况,又能够满足设计工作量饱和度的要求。避免出现选题范围太宽,学生无法深入,或者题目太窄,工作量不足的问题。
2.3 加强指导教师队伍建设及管理
指导教师知识储备和责任心是决定毕业设计质量的关键因素。毕业设计指导教师要选拔教学经验丰富、学术水平高、责任心强的教师担任。同时,学院应加强对指导教师的量化考核。在师资紧缺的情况下,一是对首次担任设计指导教师的人员,加强培训和经验交流,确保设计指导质量。二是紧密结合学生毕业实习,聘请实习单位的工程技术人员与学院教师联合指导,即可丰富设计内容,又可为后续就业打好基础。三是建立健全毕业设计教师奖惩制度。对于毕业设计指导过程中兢兢业业、认真负责的指导教师则应给予适当的奖励;反之,给予批评教育或取消其指导教师资格,并与年度考核挂钩。⑧四是以学科专业分类统筹,形成指导教师团队,避免指导教师知识结构单一问题,切实提高毕业设计质量。五是加强毕业设计过程管理。毕业设计从开题到答辩结束有三个月的时间,毕业设计的任何一个环节都会影响毕业设计的质量。学院必须采取定期不定期的检查指导教师到位情况,并严格执行毕业设计中期检查制度,⑨同时严格指导教师CAD机房值班制度,集中解决学生设计中遇到的问题,确保毕业设计质量及进度。
2.4 规范毕业答辩程序,严格评分
要切实提高毕业设计质量,在加强毕业设计过程监管的同时,必须坚持采用答辩前初审的办法,合格一个答辩一个,初审不合格者,限定时间修改完善,进而答辩;同时严格答辩程序和评分标准,由学术水平高的教授担任答辩组长,严格把关,对于个别学生发挥不好,答辩不合格者,酌情给予二次答辩,答辩结果直接上报学校教务部门,作为最终答辩成绩。只有这样,学生才会高度重视,并认真开展毕业设计,从而提高毕业设计质量,学校才能真正培养出“下得去,用得上”的合格专业人才。
2.5 采取手工与电脑相结合的毕业设计模式
为防止学生互相复制的现象发生,要求学生设计说明书、设计图纸等设计资料必须手工计算和绘图,待指导教师审核检查无误后,最后在一周左右时间内由学生完成电子版输入,提交成果。比如灌区规划项目,教师可以提供给学生规划蓝图和具体要求,并为学生建议参考书目,鼓励学生多看有关灌溉排水工程实例的资料,运用《灌溉与排水工程设计规范》的总体规划原则,借鉴已建灌区的经验,仔细构思,敢于动手,⑩切实激发学生毕业设计的主动性和创造性,全面提高设计质量。
3 结语
毕业设计是教学计划中的一个有机组成部分, 是以学生为主体、教师参与的一项综合实践活动。 农业水利工程专业毕业设计应面向工程一线,紧密结合产、学、研,积极采用已建或在建工程项目为毕业设计题目,同时要能充分发挥当代大学生的主观能动性和创造性,提高毕业设计实效,增强学生投身工作岗位的自信。毕业设计是一项复杂的教学过程,只有学生和指导教师高度重视,增强责任心,学院加强过程管理,就一定能提高毕业设计的质量乃至人才培养的质量。
项目名称:塔里木大学本科教学质量与教学改革工程项目“农业水利工程特色专业建设项目”(项目编号:TDZGZY09022)
注释
① 俞洁华,王波.通过精心选题与悉心指导严把毕业设计质量关[J].科技情报开发与经济,2008(33):167-169.
② 李卫祥.高校本科毕业论文教学改革探索[J].太原大学学报,2005(21):59-61.
③ 柳炳康.加强毕业设计管理提高毕业设计质量[J].黑龙江高教研究,1993(6):43-44.
④ 邹锦华,姜海波,刘洪瑞.提高工科字生毕业设计教字质量加认识与实践[J].广东工业大学学报(社会科学版),2009.9:230-232.
⑤ 高玉华,丁涛,李刚,等.提高毕业设计(论文)质量的研究与实践[J].合肥工业大学学报( 社会科学版),2006.2(20):6-8.
⑥ 刘文宏.加强毕业设计改革提高毕业设计质量[J].技术与教育,2006.2(20):65-67.
⑦ 叶和生.毕业设计浅析[J].求实,2006,III:285.
⑧ 张红斌,李广丽.强化毕业设计管理,提高毕业设计质量[J].华东交通大学学报,2005.22:82-84.
⑨ 衣淑娟,程新江.严格毕业设计管理,提高毕业设计质量[J].中国科技信息,2007.23:282-283.
关键词 本科 毕业设计 教学方法
中图分类号: G424文献标识码:A
Study on Teaching Methods of Graduation Project in
Institutions of Higher Learning
WANG Jingli
(College of Optoelectronic Engineering, Nanjing University of
Posts and Telecommunications, Nanjing, Jiangsu 210003)
AbstractGraduation project in institution of higher learning is an important teaching to realize the training objective of the undergraduate. In this course, students will be trained further in scientific method, engineering design and practical skills, and will synthesize their knowledge learned in college. The students can develop their capabilities in analyzing and solving problems if teachers apply teaching methods more flexibly, which is necessary for the students in future. In the paper, some new teaching methods and teaching ideas are proposed on the basis of years of teaching experience.
Key wordsthe undergraduate; graduation project; teaching methods
高等学校学生的毕业设计通常安排在大学期间的最后学习阶段,是培养学生综合运用所学知识处理实际问题的一个教学过程,也是学生在教师指导下独立进行科学研究或工程实践并取得成果的过程。在该阶段,学生将进一步受到科学研究方法、工程设计方法与实践技能的基本训练,并通过独立完成某一课题,提高分析问题和解决问题的能力,从而实现个人实践能力、科学研究能力、创新能力与综合素质的全面提升。
高校教师注重该阶段教学方法的灵活应用,不仅有助于调动学生的积极性和创造性,使其能够更好地完成该阶段的学习任务,且对提高本科毕业设计的质量和水平也具有重要意义,应该引起足够重视。本文总结了作者多年指导毕业设计的若干经验,并在此基础上,提出了一些新的教学方法和思路。
1 课题的全貌展示
毕业设计的第一步以学生选定课题,教师下达毕业设计任务书作为开始。以笔者的经验看,在该步骤中,学生由于不熟悉课题,对任务书布置的任务理解初浅,从而导致了两种可能:一是轻视课题,从思想上放松了对自己的要求;二是产生畏难情绪,低估了自己完成课题的能力。
为了帮助学生更好地进入毕业设计课题,教师在下达任务书之后,可以与学生进行简短的交流,笔者认为向学生展示课题的全貌很重要。展示课题全貌包括:(1)向学生简要介绍所做课题,包括:为什么要做这个课题,做这个课题有什么实际意义,以及课题的国内外发展情况等。在该过程中,笔者通常会涉及跟该课题相关的几个发展方向,并且鼓励学生选择某一感兴趣的方向作为切入点,在之后的课题调研阶段,有所侧重地查找相关文献资料。(2)帮助学生分解任务,制定切合实际的实施方案。由于学生初次接触课题,无法一下抓住重点与难点,教师可明确告知学生课题的难点所在,并帮助学生合理规划各项任务所需时间。事实证明,通过向学生展示课题全貌,有利于学生明确学习任务,合理安排执行时间,并令其逐步对所做课题产生浓厚兴趣,有助于课题的逐级展开。
2 科研基本功――文献调研
学生进入课题之后,面临的第一个问题就是独立查阅文献,结合课题进行各种调研。尽管本科阶段,学生已经接受了科技情报检索环节的训练,但是由于针对性不强,欠缺实践经验,学生仍在这一步表现得无所适从,不知如何下手。
笔者认为作为科研的必备基本功之一,文献查阅非常重要,不仅对全面了解课题有益,而且在文献的查阅、整理、分类、阅读和总结过程中,特别容易出现创新性想法。在该步骤中,笔者建议采用一对一的教辅方式,教师以某一课题为例,指导学生如何高效地利用学校采购的各类数据库,如何选择恰当的搜索关键词缩小查找范围,如何从搜索到的大量文献中迅速挑选出跟课题相关的各类资料,以及如何对所下载的文献进行分类整理等。通常,经过一至二次有针对性的训练后,学生基本可以掌握文献查阅的要点,且能够比较快的查找到所需资料,从而为完成课题打下了坚实基础。
3 各类相关软件的灵活运用
受到毕业设计经费、毕业设计场地、教育资源以及硬件设备等的限制,不可避免会使得部分课题编程仿真所占比重较大。遇到该类课题,学生存在较为普遍的问题就是:独立编程能力较差,尤其是非计算机专业的学生,此类现象更加明显。一旦在仿真编程这部分耗费过多的时间精力,势必会影响学生进一步产生创新性想法。
笔者认为,如果能够将学生从繁琐的编程工作中解放出来,那么学生就会有更多的时间用于思考和创新。以笔者所涉及的科研方向(光子晶体光纤、太赫兹波导设计等)为例,如果需要设计具有某种特性的光子晶体光纤,学生首先需要明确光子晶体光纤的概念,然后以求解麦克斯韦方程组为基础,经过复杂的推导过程,最终才能获得光在波导中传输的规律及特性。由于整个过程逻辑性强、物理概念抽象、公式推导繁琐、编程实现具有一定难度,很容易使得学生兴趣不足。因此,笔者认为此环节中各类相关软件的灵活运用就显得尤为重要。例如,有关上述光子晶体光纤的设计可采用瑞典COMSOL公司开发的有限元计算软件COMSOL Multiphysics进行建模仿真。①由于该款软件具有很多显著特点,例如:可轻松实现多物理场的直接耦合分析、完全开放的架构、任意独立函数控制的求解参数、专业的计算模型库、内嵌的丰富CAD建模工具、强大的网络剖分能力、大规模计算能力、丰富的后处理功能等,从而使得学生比较容易掌握。事实证明,通过相关软件的灵活运用,能够简化分析过程和纯粹的数学推导,将抽象的理论用更为直观的方式显示出来,从而帮助学生更加深刻的理解相关基本理论,重视其中的物理意义、现象和原理。而且,随着编程压力的减少,学生可将更多的精力投入到思考和创新上,有益于获得更多有价值的结果。
4 科技论文的撰写
随着课题接近尾声,学生又开始面临新问题――科技论文的撰写。学生初次尝试此类论文写作,容易出现:文体选择不当、用语不严谨、逻辑混乱、重现象轻分析、参考文献引用不规范等问题,所以教师在该步骤的指导很有必要。
笔者建议教师可在学生撰写论文前,就写作过程中容易出错的地方,有针对性地辅导学生,并向其交代清楚科技论文写作的基本注意事项。通常在开始写论文前,笔者会要求学生先拟定论文提纲,包括:设计题目及其各个章节的安排和要点。拟定提纲有助于安排好全文的逻辑结构,构建论文的基本框架。其次,注意论文的基本格式,毕业设计论文应该包括以下几部分内容:(1)设计题目。题目要求简短、明确,能够概括毕设论文的内容、专业特点等。(2)摘要和关键词。摘要要涵盖课题研究的基本观点、主要研究内容、研究方法、结果和结论。学生在摘要写作时,容易出现单一罗列各章内容,逻辑性不强,且重点不突出等问题,需要多加指导和训练。关键词要求选取题目和论文内容中具有实质意义、能够作为标引和检索文献主要概念的名词或词组。(3)目录。(4)正文。这是毕业设计论文的核心部分,包括课题发展动态的介绍、理论分析、仿真计算、实验方法、个人的分析和讨论、得出的结论等,需要附上有关公式、仿真图、实验图、数据表格、照片等。有关这部分内容的写作,要求理论正确、概念清晰、逻辑性强、层次分明、文字简洁流畅、数据真实可靠、公式推导和计算无误。在正文撰写时,学生最难把握的是对仿真或实验数据的分析和讨论,并从中总结出规律。基于此,笔者通常会在该步骤中,帮助学生一起分析其得出的各类数据,并启发学生运用所学知识寻找各类现象背后的理论依据,进行合理分析,从而得出准确的结论;(5)结束语。这是对论文主体的总结,应该完整且精炼,阐述本文所做的创新性工作及其所做工作的意义,对论文中某些不足和问题应给予客观说明,并且可以提出下一步的研究方向。(6)致谢。(7)参考文献。需要提醒学生注意参考文献的格式,通常在参考文献中应该列出主要参考书籍的作者、书名、出版社、出版年及其版本,若引用期刊论文时应该列出作者、期刊名、出版年、期刊卷数、期数、页码等。
5 总结
本文中,笔者就高校本科毕业设计环节的教学方法进行了总结和探讨。首先,作者强调毕设初期下达任务书后,对学生展示课题全貌的重要性,它有利于学生迅速进入课题,并能激发其对课题的浓厚兴趣。其次,作者认为文献调研是科研的基本功,此环节一对一的教辅方式,有利于学生迅速掌握查找文献的技巧,并为完成课题打下坚实基础。再次,作者认为各类相关软件的灵活运用,能够将学生从繁琐的编程工作中解放出来,有利于学生将更多精力投入到思考和创新上,有益于获得更有价值的结果。最后,作者认为有必要对学生就科技论文的撰写进行针对性指导,帮助学生掌握此类文体的写作,还就毕设论文写作常犯错误提出了各类解决方法。笔者期望通过对高校本科毕业设计环节教学方法的探讨,能够更好地帮助学生完成该阶段学习任务,提高本科毕业设计的质量和水平!
论文关键词:毕业设计;教学质量;质量监控
一、毕业设计的地位和作用
毕业设计是大学生最后一个也是最重要的一个实践环节,是大学生衔接学校和社会的一个重要阶段。它既是对所学理论知识的全面检验和总结,也是为增强综合实践能力和创新能力,尽快适应社会奠定基础。毕业设计质量的高低是高校教学质量的直接反映。《教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》中指出:“毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计(论文)在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。”
二、毕业设计教学质量监控点的设置
毕业设计是经历时间最长,经历阶段最多,教学背景最复杂的实践教学环节。这个阶段如果质量监控环节设置不合理或监控不到位,会严重影响到教学质量。
从大的方面,按时间顺序,可把毕业设计分为毕业设计准备、毕业设计进行、毕业设计结尾三个阶段,各个阶段又可分为若干个点。
1.毕业设计准备阶段
在准备阶段,可把毕业设计分为以下几个点:
毕业设计启动的动员;毕业设计题目的酝酿;毕业设计题目申报,提交毕业设计申报书;毕业设计题目及内容审查;题目公布,供学生选择,召开双向选择会;落实题目选配工作,最后张榜公示;填写毕业设计任务书;审核毕业设计任务书;下达毕业设计任务书;指导教师给学生下达毕业设计进程安排和要求,安排指导计划。
2.毕业设计进行阶段
文献检索、外文翻译、文献综述报告;开题报告;毕业设计进行;毕业设计检查和中期答辩;完善设计内容;撰写毕业论文。
3.毕业设计结尾阶段
指导教师评阅毕业论文;毕业设计成果演示;评阅人评阅毕业论文;毕业答辩,评定成绩;上交材料。
三、毕业设计教学质量各节点的监控
1.毕业设计的准备阶段
毕业设计前期的准备工作是十分重要的。良好的开端是成功的一半,一个优良的毕业设计一定包含一个充足的前期准备。
(1)毕业设计启动的动员。毕业设计的动员是一个很重要的环节,必须坚持。动员分学院和系(教研室)二级,要让教师和学生都明确毕业设计的目的、意义、步骤和要求。系(教研室)的动员要着重针对自己的专业特点进行布置。
(2)毕业设计题目的酝酿。毕业设计题目的确定实际上是一个很重要的环节,往往有的老师随便想几个题目就上报了,不进行深思熟虑,没有考虑多方面的因素,完全按照自己的意愿行事。这样会产生很多问题,如有的题目根本不符合本专业的要求,超出本专业的范围;有的年轻教师把读博士时的题目拿来给本科生做,题目难度过大;有的过于简单,工作量太少;还有一些题目多年重复使用。所以毕业设计题目的确定要求先在各研究所进行讨论,年轻教师的题目由老教师把关,题目要符合本专业的发展方向,也要把握好难易程度。
(3)毕业设计的申报。要求填写《毕业设计(论文)题目申报表》,做到一人一题,一人一表。申报表要阐明本题的目的、要求、内容、国内外进展、重点、难点、设备条件、对学生的要求等,为师生双向选择提供依据。
(4)毕业设计题目及内容审查。在各研究所进行出题把关的基础上,题目申报表汇总到系(教研室),由系组织专家小组对题目进行审核,对不符合要求的题目返还给老师进行重新命题,仍然不符合要求的不予受理。
(5)题目公布,供学生选择,召开“双向选择”大会。题目审核通过后,向全体学生公布,然后召开“双向选择”大会。每个老师要做好PPT,在会上每个题目有3分钟推介时间。让学生选择自己感兴趣、适合自己的题目是进行双向选择的最重要的目的。一般要求收集到1∶1.2以上的题目供学生选择。学生按兴趣排序选择3个题目,每个题目按学生选择的次序配制。当有多个学生第一志愿填报同一个题目时,才有老师的选择权,若第一志愿只有一个学生,不管该学生成绩如何,老师不得放弃,特别是学习较差的学生。所以双向选择主要是让学生有更多选择题目和老师的权利。
(6)落实题目选配工作,最后张榜公示。系主任(教研室主任)根据学生的志愿顺序进行选配。由于有重选,选配过程通常要进行多个来回,选配完成后在网上张榜公示。
(7)填写毕业设计任务书。学生选题完成后,教师要给每个学生填写《毕业设计(论文)任务书》,毕业设计任务书可给出样板,内容、要求、条件等必须明确。任务书是学生最终完成毕业设计情况的依据,所以任务书中各项目内容要切实可行,难易适中。
(8)审核毕业设计任务书。对任务书提出的内容、要求、条件等内容及是否规范和可行由系主任(教研室主任)组织专家小组进行审核。审核通过,经系主任签字报学院主管领导批准才能下达给学生。
(9)下达毕业设计任务书。经审批后的任务书下达给学生,要求指导教师对任务书的每一条内容向学生交代清楚,学生按任务书规定的要求开展毕业设计,完成任务书规定的内容。
(10)指导教师给学生下达毕业设计进程安排和要求,安排指导计划。为了让学生有序按时地完成毕业设计工作,教师必须填写《毕业设计(论文)指导进程安排表》,进程表按周设置,写清楚每周要学生设计的内容,还可给出重点、难点和基本思路。 转贴于
2.毕业设计阶段
在毕业设计开始后,教师要严格把握好各个环节。
(1)文献检索、外文翻译、文献综述。要求针对毕业设计题目涉及的内容,查阅相关资料,检索中文论文不少于15篇,英文论文不少于3篇,并写出不少于4000字的文献综述报告。翻译2篇英文论文,不少于2万字符。英文的原文必须是最近几年在期刊发表的与课题相关的学术论文。指导教师要对文献综述报告的格式和内容,英文翻译的质量严格把关。
(2)开题报告。要求学生制定好毕业设计的技术线路,明确设计的重点、难点及应对策略,时间安排,并写出4000字以上的开题报告,做好PPT,向指导小组作开题报告。指导小组应及时指出学生开题中存在的问题,并给予指导。
(3)毕业设计阶段。这是毕业设计中最重要的阶段。在毕业设计阶段,指导教师除了对学生个别分散指导外,每周必须对学生进行集中指导,并填写《毕业设计(论文)指导记录》。指导时要求对学生前面的工作进行总结,存在的问题进行解答,对重点、难点进行分析,布置下面要做的工作。教师要随时掌握学生毕业设计的进程,避免学生前松后紧,影响毕业设计进程和质量。
(4)毕业设计检查和中期答辩。学校、学院和系对学生的文献综述、外文翻译、开题报告进行抽查,对毕业设计进程和指导情况进行抽查。督导组平时也要进行不定期的检查。
为了促进学生的毕业设计进程,对学生的毕业设计开展中期答辩,对优秀的学生给予表扬,对进程滞后的学生发出警告,对不专心做毕业设计,进程严重滞后的学生取消毕业设计资格,以严肃毕业设计纪律,提高毕业设计质量。
(5)完善设计内容。对毕业设计各部分和总体内容进行完善,对设计参数进行优化,在得到初步成果的基础上,尽量使设计结果达到最优。
(6)撰写毕业论文。设计完成后,在指导教师的指导下进行论文撰写,先写出论文提纲,经教师审核后开始写论文。要求论文结构严谨,层次清晰,语言准确,文字流畅,格式规范,设计图纸清晰正确。
3.毕业设计结尾阶段
(1)检查毕业设计成果,准备毕业答辩。由毕业设计答辩小组成员按照指导教师任务书给定的任务检查其完成的情况,学生要对其设计的成果进行实物演示,教师对其成果进行点评,并填写《毕业设计(论文)成果演示记录》。
(2)论文评阅。学生论文先要交给指导教师阅读、修改、评定,填写《毕业设计(论文)指导教师评语》,然后交给答辩小组的其他老师进行评阅,填写《毕业设计(论文)评阅人评语》。
(3)毕业答辩,评定成绩。学生的毕业答辩是毕业设计的最后环节,学生的毕业设计成绩主要由以下各方面综合评定:文献查阅与综述、外文翻译、开题报告、中期答辩、成果演示情况、论文(设计说明书)质量、答辩情况。论文(设计说明书)又从技术水平与实际能力、成果的新颖性、论文撰写的质量等各方面评定。小组优秀的学生一般还要进行一次大组答辩,最后确定毕业设计真正优秀的学生。对于小组答辩不及格的学生,还有一次大组答辩的机会,最终确定其能否通过。
(6)上交材料。将论文装订成册,同时将文献综述、外文翻译、开题报告、任务书、进程表、指导记录、演示记录、指导评语、评阅评语、答辩记录等附件装订成册,上交学院保存。
[关键词]毕业论文(设计) 理工科本科生 毕业论文(设计)质量 研讨会
[中图分类号] H642.477 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)09-0111-03
毕业论文(设计)是高等学校本科专业人才培养计划中的最后一个综合性实践教学环节,是学生在系统掌握专业知识、技术及平时教学训练的基础上,在毕业之前提交的一份综合性答卷。毕业论文(设计)的质量不仅能反映出本科生的专业水平和参与科研的能力,也在很大程度上反映出学校的实验教学质量和效果。近年来,随着高校教学改革的进一步深入,学生毕业论文(设计)无论在实验内容或格式规范上都有了很大的提高,但是本科生毕业论文(设计)的指导工作和教学实践中还存在着这样或那样的问题。笔者就在日本学习期间的经历和接触到的毕业论文(设计)做法,比较了日本与我校和兄弟院校理工科本科生的毕业论文(设计)做法,重点分析了日本理工科本科生毕业论文(设计)设置的一些特点和值得我们学习、借鉴的实验方法和经验,为本科生毕业论文(设计)教学的进一步改革提供参考。
一、毕业论文(设计)的定位、起始和完成时间
日本和我国本科生的毕业论文都定位为学士学位论文,是本科生毕业之前提交的一份综合性答卷。在修完教学计划中所有课程的同时,本科生通过毕业论文(设计)答辩才能获得本科毕业资格和学士学位。在日本,大学三年级的学生首先确定自己的专业方向,而后已经确定研究方向的学生直接去找指导教师,根据双向选择来确定本科生所属研究室及导师。本科生做毕业论文的时间为一年,从第七学期开始,本科生在修第七学期计划课程的同时就开始从事毕业论文(设计)相关的工作。本科生在最初的几周或几个月里要了解情况、参与和熟识相关的研究工作、收集和了解相关的资料、掌握有关仪器的使用方法和操作规程,最后和导师协商,选定研究题目。而各研究室也为新生举办特别研讨(轮讲)会,在研讨会上,首先由研究室负责人介绍本研究室的总体情况、各成员的简历、研究课题及项目、年度活动计划(学术报告会、实习、参观、调查、旅游、聚会)等情况。接下来由几位学生(包括博士生、研究生、四年级学生等)报告最近一段时间内的科研情况,最后还举行一个小型聚会,给新生创造另一个“近距离”相互了解的机会。而我校和国内部分高等院校大多是在第七学期末时由教师出毕业论文题目给学生,学生只看题目和导师就选题,根本不了解该题目的研究内容。由于这时已经是学期末,学生正处于最紧张的复习考试阶段,教师也处于出题改卷、计算考核成绩的最忙时期,大部分教师对学生没有安排实际性的任务。第八学期开学后,学生才着手了解情况、查阅收集资料、制定实验计划,并购买相关药品材料,开始做实验。因布置时间过迟,学生没有充分的时间准备,不能及早进入状态。加之最后一个学期也是很多学生参加就业招聘会、研究生面试、考各种资格证和毕业补考的时间,诸多因素使得学生难以集中精力进行毕业论文(设计),这对毕业论文(设计)的质量造成了影响。
二、毕业论文(设计)过程中提倡循序渐进
在日本,本科生进入实验室后,导师不要求学生马上就开始做实验(设计)。他们首先给学生创造一个适应、了解和掌握毕业论文(设计)做法的条件,要求学生重复和了解前人的工作,选修有关的课程,收集资料,自学有关的知识,并在此基础上在研讨会上作简单的报告。总而言之,第七学期是学生适应、了解和掌握有关毕业论文(设计)工作和初步进入正式制作毕业论文(设计)的阶段。在此阶段导师鼓励学生发挥自己的创新及自主意识,在已了解和掌握的知识的基础上初步确定毕业论文(设计)题目和内容。在第七学期末的某次研讨会上就专门作本科生毕业论文(设计)的开题报告,争取导师和研究室人员的指导意见和建议。各种条件准备就绪以后,再开始做实验。相比较而言,我们只有一个学期(实为14周,有些学校甚至只有半个学期)的时间做毕业论文(设计)。在这种情况下,学生不仅没有创新性,连自主性也很难有了。
三、毕业论文(设计)过程中注意培养独立自主的性格
在本科教学中,毕业论文(设计)是大学生综合素质培养、锻炼和提高的重要环节,是学生离校前对其掌握理论知识程度及其实际应用能力的最后检验,是对其创新意识与科研水平等方面的综合训练和升华。培养学生的创新精神比向他们传授具体知识更重要,授人以渔胜于授人以鱼。在本科教学培养计划中,毕业论文(设计)是实践性教学环节时间最长的一个环节,是培养学生创新和独立自主意识的重要环节。只有培养出学生的独立自主的精神,学生才能有所发展,有所创新。在日本,在实验课和制作毕业论文(设计)的过程中,学生都要亲自动手,独立完成有关实验和仪器的操作。此外,学生必须亲自查阅、收集、整理资料,拟定实验计划,订购仪器、药品,订做实验装置。从扫描仪、投影仪、复印机到大型复杂仪器设备的使用,导师一般是不会亲自去教的,他们要求学生自己看说明书解决问题,有关毕业论文(设计)的所有实际问题也要求学生自行解决。
四、毕业论文(设计)是培养自觉性和提高综合素质的实践过程
由于毕业论文(设计)是实践性教学,学生拥有足够的自由时间和空间,因此毕业论文(设计)的顺利完成和质量取决于学生的自觉性和综合素质。在日本,从家庭到学校以及全社会都非常注重个人的道德修养,整个社会的道德素质也很高。这个从做毕业论文(设计)的学生身上也可以体现出来。每个研究室和导师给学生提供电脑,每个实验室也都有电话,电话随时可打到世界的任何地方,但是利用网络进行聊天、玩游戏等娱乐性活动的学生很少,而将研究室的电话用在私事上的情况就更没有了。研究室的所有学生都配有钥匙,笔记本电脑、数码相机等各种贵重物品也放在桌子上,不锁门也是很正常的事情。公用实验室和大型仪器设备24个小时开放,学生(提前预约)随时都可以使用。相比之下,我们学生的素质教育,道德建设还需加强。另外,日本学生的穿着打扮也相当朴素,在实验室和校园内几乎看不到几个一起闲聊的学生。导师经常提醒学生一天只睡四五个小时就够了,很多学生已养成了这种习惯或遵循这个规则,在实验室熬夜的大有人在。他们既朴素、勤奋又自觉的精神给了我们很深刻的印象。这点值得导师在指导毕业论文(设计)的过程中在学生面前反复提倡,更值得我们的学生学习。
五、在毕业论文(设计)过程中提倡环保意识
在毕业论文(设计)完成过程中,学生面临亲自配制各种溶液,处理各种废物等问题。这种问题的处理不仅影响室内环境和个人的健康,而且影响室外环境和他人的健康,如果处理不妥当会直接影响本人和他人的健康,从而间接地影响毕业论文(设计)的进度和质量。在日本,每个研究室根据自己的特点制定了包括管理水暖电、仪器药品、废品处理、学生行为规则等各种规章制度的学生手册。导师也经常提醒并监督这方面的工作。在研究室锂电池、金属、玻璃、塑料、纸张、可燃物、不燃物等废弃物都分类装箱,化学废弃物也要分类存放。酸类、碱类、有机物、无机物都有专门的回收桶。而对于那些毒性很大的废弃物,研究室单独设立了回收桶。连纸盒的小钉子,玻璃瓶的金属盖子都分别存放。如有违规行为,环境监测部门就马上通知学校有关部门,调查肇事者,并对其进行处罚。可喜的是师生们已经把遵守这些规章制度当成了理所当然的事情,很少出事故。在寸土寸金的日本,学生做实验的场地很小,一般每个学生只有1-2米长的实验台,人员密集,但实验场地还是很干净、很整齐。在学校每位教师基本上都有属于自己的书房和实验室,教师几乎每天从早上九点工作晚上七八点,甚至很晚都在那儿备课、从事研究和处理日常事务。学生也都有学习备课的房间。实验室与学习备课区是严格分离的。这样业余时间既可以把教师留在学校,也可以保护师生的身心健康。而我们很多学校不仅没有把垃圾分类存放的制度,就连有毒物品也不进行特殊处理和特殊存放。大部分教师在学校没有自己的书房,只有实验室,实验室和学习备课室也没有严格的区分。
六、毕业论文(设计)过程中的研讨会制度
日本大学里都有研讨会制度。[2]一般每周一至两次,每次2-3小时。研究室的所有人员包括导师(教授、助教、讲师)、博士生、研究生、三~四年级学生都参加。他们(每次几个人)轮流介绍自己的科研情况或国内外的科研动态,汇报自己最近一段时间内所作的研究工作,遇到的问题和今后的计划,并回答师生提出的问题。导师围绕某问题引导学生进行讨论,对于有些问题导师会进行重点讲解。要投稿的论文也先在研讨会上宣读并征求意见,然后再进行修改。当科研上有所进展时,其摘要或全文会贴在走廊里,供师生参阅,这样既可传播和交换信息,也可炫耀自己的实力,吸引更多、更好的学生或项目,获得社会的支持和尊重。
这种研讨会制度有以下优点:1.由于每个学生,无论是博士生还是本科生都得每隔一段时间在众人面前作汇报,这就给学生增加了一种无形的压力,使其既要认真做准备,也要抓紧时间在限定的时间内完成任务。2.给学生提供了锻炼多种综合能力的机会。从查资料、拟定实验计划,订购药品,使用仪器到数据处理,归纳总结写成文稿,制作多媒体等都得学生亲自完成。3.导师、博士生、研究生及本科生都要参加讨论,这就提供了互相学习、交流思想、集体合作、互相提高的机会。4.台上的学生得到锻炼,台下的学生受到启发,这提高了学生的积极性,活跃了学习和研究的气氛。有时,某个学生对其他学生的激励与启发作用比教师讲课的效果还好。在研讨会上学生敢思考,学方法,大胆发表自己的意见,这对培养学生的科学精神和创新能力大有益处,值得借鉴。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 倪哲明,(日)增田慎治.日本大学化学教育的特点研究[J].化工高等教育,2000,(4):34-39.
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[3] 陆玉梅,唐世学.毕业论文写作教学中存在的问题及改进措施[J]. 常州技术师范学院学报,2002,8(1):32-35.
[4] Yoshimatu Shibata.The New Principle of Education[M]. Japanese:Yuhikaku Co. Press,2003.3.
[5] 于青春,何江涛.日本京都大学工学部的本科高年级和研究生教育[J].中国地质教育,2004,(2):90-92.
[6] 郭长虹.值得借鉴的日本大学生毕业论文的做法[J]. 教书育人:学术理论, 2006,(5):96-96.
[关键词] 逆向设计;闭式叶轮;数据采集;模型重构
[中图分类号] TH122 [文献标识码] A
1 引言
逆向设计的关键技术是逆向对象的坐标数据采集和数据处理及模型重构。逆向对象的坐标数据测量是进行实物逆向设计的前提,对结构复杂、表面不规则,尤其是含有内腔复杂空间曲面的零件,比如离心泵的闭式叶轮,这是很困难的事情。
大部分测量设备,只能反映零件的外表面坐标数据,只有工业CT机既可以采集零件的外表面坐标,也可以采集零件的内腔表面数据。但目前工业CT机价格非常昂贵,对中小型企业来说,也是难以实施的测量方法。
在长期的工作实践中,摸索出了一种针对离心泵闭式叶轮的逆向设计方法,该方法仅需要一台有三维坐标轴和带刻度旋转工作台的机械加工设备(例如坐标镗床或坐标铣床等),以及一些简单的测量工具即可进行数据采集。而后再利用Solidworks软件,对数据进行整理,重建模型。这种设备和工具,一般中小企业都可找到,所以说是一种经济易行的逆向设计方法。
2 闭式叶轮的坐标数据采集
叶轮是泵类产品的核心零件,主要由空间扭曲的叶片、前盖板和后盖板组成。泵的技术性能参数,如流量、扬程、效率、抗汽蚀能力等均与叶轮的水力设计有重要关系,尤其是叶轮叶片的型线决定了离心泵的水力性能,所以准确地采集叶片的坐标数据是叶轮逆向设计的关键技术。
2.1 数据采集所需设备和工具
本文所介绍的逆向设计方法,数据采集的关键设备是坐标床或坐标铣床等,只要有带刻度的旋转工作台,横向、纵向以及高度方向的行进标尺即可。
测量还需要的其他工具有:百分表、万能电表、钢丝探针、压板、螺栓、螺母、中心定位顶尖等。
2.2 数据采集操作方法
为了保证采集数据的准确性,在测量前必须选择一表面光滑、规则的叶片,清理、擦拭干净,必要时在叶片表面的缺陷处涂上石膏或环氧树脂,待干燥后用砂布打磨平整。
具体操作方法,如图1:
2.2.1 将叶轮放置在测量设备的旋转工作台上。因为叶轮轮毂的内圆与泵轴配合,加工精度很高,所以用叶轮轮毂内圆为基准,百分表找正,保证叶轮的中心轴线与旋转工作台的回转中心一致。
2.2.2 用压板、螺栓、螺母等工具,将叶轮固定在旋转工作台上。
2.2.3 选一长度适宜,直径3 mm左右的钢丝,一端在砂轮机上打磨成尖状,做成探针,另一端固定在坐标镗床的立轴上。探针的长短以及固定的位置等,以方便测量叶片的型线为宜。
2.2.4 将万能电表的一个电极接在设备床身上,另一个电极接在立轴上。原理是只要探针的尖端轻轻接触叶轮表面,便与设备床身形成一个电流回路,电表的指针即会摆动。也就是说,用电表指针的摆动来显示探针是否接触到零件。
2.2.5 按照叶片扭曲形状,并兼顾叶轮的前、后盖板,弯曲制成探针,使其可以顺利穿过叶轮流道。并且在探针进出叶轮流道的过程中,只有探针的针尖可以接触叶轮,而其他任何部位都不能接触到零件。实际操作中,可以根据叶轮流道的形状修整探针,再通过旋转工作台、纵向进给、横向进给、高度进给各方向的同时调整,反复实验,直到探针能适合进出叶轮流道。对流道较窄的离心泵叶轮来说,往往不能一次测量出一条完整的型线,这时可以分两段,甚至三段,从叶轮的进口和出口分别测量。
2.2.6 将探针的针尖与叶轮中心的定位顶尖对齐,锁紧横向或纵向的进给坐标,同时记录另一坐标的中心位置数值。这样可以保证在其他几个方向的运动中,探针一直在叶轮的直径方向。
2.2.7 高度基准的选定,一般以叶轮轮毂端面为基准,读取其在高度标尺上的数值并做好记录,这便是叶轮高度坐标数据的基准值。
2.2.8 通过旋转工作台、纵向进给或横向进给、高度进给各方向的同时调整,将探针探入流道内。注意:探针不到测量点,不能接触叶轮,保证其对中的位置不变。分5度或10度转动旋转工作台,这样相当于通过叶轮中心线做一组轴面,在同一轴面上取几个高度曲线,分别测出角度平面与高度曲线交点的坐标值,如图2。这样测得叶轮的柱面坐标值,即每一测量点的角度、半径、高度数值。
2.2.9 用这样的方法,分别测量叶轮的前盖板、后盖板曲线,叶片的工作面、非工作面型线坐标数据。在叶片的工作面和非工作面上,按照不同的高度分别测出至少3条型线,最好是工作面、非工作面分别与前盖板、后盖板的交线以及其中间曲线。测得型线越多,建造的模型越准确。
2.2.10 将测得的数据记录在预先制成的表格中,此表格即是叶轮模型的重构数值依据。
3 叶轮模型的重构
3.1 测量数据的初步处理
由于系统误差和随机误差的存在,尤其是本文介绍的这种简易测量方法,难免存在误差较大的数据点,也可能出现测量遗漏和数据重复等现象。通过三维建模软件(如Solidworks)提供的各种视图和编辑工具,可以从多个角度观察原始型面数据,找出上述缺陷。对于误差明显偏大的数据点,需将其剔除,以免影响模型的精度。
3.2 建造叶轮模型
3.2.1 在三维设计软件(如Solidworks)中,按样条曲线的方式输入采集的坐标数据。首先从多个角度观察原始曲线,对特别突出的离散点予以剔除。其次用软件的曲线编辑功能,如曲线拟合,曲率检查等,对曲线进行修正。
3.2.2 前盖板、后盖板的曲线修正后,各自按叶轮轴心线为轴旋转,生成前、后盖板曲面。
3.2.3 叶片工作面上的各条曲线修正后,放样生成叶片的工作面曲面;非工作面上的各条曲线修正后,生成叶片的非工作面曲面,如图3。
3.2.4 将叶片的工作面和非工作面分别延伸到前盖板和后盖板,形成闭合的曲面空间,再用曲面缝合功能,形成叶片实体模型。
3.2.5 按图2所示方法,以不同的角度平面和不同的高度平面切割叶片实体,所形成的叶片断面都应流线顺滑,否则须重新修正曲线,重新生成曲面。
3.2.6 根据手工测量的数据,建造前、后盖板实体。按实物叶轮叶片的数量,圆周阵列叶片。
至此,离心泵闭式叶轮的模型重构完成。
4 设计验证
叶轮的逆向设计完成后,应该进行设计验证。校验重建模型是否与原件相符;按照该模型制造的叶轮是否可以满足原水泵的技术参数。常用的设计验证方法有三种:
4.1 计算验证。利用Solidworks软件的测量功能,在模型中测量影响叶轮水力性能的一些重要数据,比如:叶轮的进口宽度、出口宽度,叶片在进口、出口处的厚度,叶片的进、出口安放角等等。按照《现代泵技术手册》中的有关方法和公式对上述关键参数进行计算校核,只有各参数都基本符合才能进行制造,如果有较大的偏差应对所测量的结果进行重新验证。
在Solidworks软件中,将叶轮流道按5°或10°均分,通过叶轮中心作其轴向截面,测量每个截面上的流道面积,此面积应变化均匀,并与上述计算结果基本相符。
4.2 分析验证。利用流体分析软件对重建的叶轮模型内部流场进行分析,得出叶轮出口的液体流速和压力,其结果应与原水泵叶轮的性能参数相符。
4.3 实验验证。制作按一定比例缩小的实物叶轮,在水泵试验台上进行台架式试验,其水力性能参数应与原水泵基本相符。
5 结论
叶轮逆向设计是一种对进口泵产品消化吸收和备件国产化的实用技术,可以克服进口泵叶轮备件价格昂贵、订货周期长的弊端,有利于国内泵产品设计制造技术的提高。本文通过这种经济易行的逆向工程实用方法研究,利用中小型企业中常见的坐标床和Solidworks软件,完成了离心泵闭式叶轮的逆向设计。经过多次的实践验证,这种方法设计的离心泵与原泵的水利性能吻合,各项技术数据均可满足使用要求。
参考文献:
[1]苏春.数字化设计与制造[M].北京:机械工业出版社,2006,1.
关键词:电磁屏蔽;方案设计;散热器;水冷发电机组;电源设备 文献标识码:A
中图分类号:TM153 文章编号:1009-2374(2017)07-0023-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.010
通过市场调研发现,近年来,现阶段水冷发电机组电源设备所使用发动机液冷散热器在野外情况下使用,电磁辐射强,对通信车有一定的干扰,隐蔽性差,不能满足现代战场对军用电源机组需求。因此,水冷发电机组电源类产品对电磁兼容的设计要求越来越高,设计部件均要求防干扰、防电磁波设计,发动机液冷散热器是水冷发电机组应用比较广泛的主要器件。针对以上问题,对其结构进行了设计改进,设计研究了具有电磁屏蔽装置的发动机液冷散热器,广泛应用于防干扰电源设
备中。
1 主要结构介绍
发动机液冷散热器采用自行设计的水冷发电机组专用散热器,由两层或多层散热片组件、散热风扇、密封外壳、电磁密封衬垫、滤波器组成。发动机液冷散热器使用散热风扇和散热水路以及散热片给发动机散热。散热风扇中的电机因为自身的功能特性或者输入电源和控制线路的因素,不可避免地会产生电磁辐射。在使用液冷发动机配套的发电机组等各种产品中,电磁兼容性日益成为一个重要指标。现有的发动机液冷散热器结构无法作为一个电磁屏蔽壳体使用,而使用的散热片本身也不具有电磁屏蔽作用,必须另外设计增加电磁屏蔽结构。作为一个通用的分立部件,发动机液冷散热器自身采取电磁屏蔽措施,可以有效地减少给其他产品带来的电磁干扰。
2 主要方案内容
电磁屏蔽装置的发动机液冷散热器包括两层或多层散热片组件、散热风扇、密封外壳、电磁密封衬垫、滤波器,图1为外形结构示意图;所述散热片组件由多条散热水管与嵌入其间的蜂窝状散热带以及进水通道、出水通道组成,蜂窝状散热带与散热水管导电接触良好,并布满散热片组件通风面;该蜂窝状散热带由多条根据需要屏蔽的电磁噪声频谱设计的散热条对接组成六角形蜂窝状形式;所述液冷散热器,由两层或多层散热片组件和密封外壳通过电磁密封衬垫结合在一起,形成一个电磁密封壳体,将散热风扇布置在壳体内,风扇控制与电源线路通过滤波器与外部连接。这样就可以有效屏蔽风扇电机的对外辐射和传导干扰,达到液冷散热器电磁屏蔽的目的。
图2中:1为上散热片组件;2为下散热片组件;3为密封外壳;4为散热风扇;5为上电磁密封衬垫;6为下电磁密封衬垫;7为上进水通道;8为上出水通道;9为上蜂窝状散热带;10为上散热水管;11为下进水通道;12为下出水通道;13为下蜂窝状散热带;14为下散热水管;15为滤波器。
一种具有电磁屏蔽装置的发动机液冷散热器,包括有密封外壳3、散热风扇4、滤波器15、上散热水管10、下散热水管14、上进水通道7、上出水通道8、下进水通道11及下出水通道12;其特征在于:所述的上散热水管10及下散热水管14各设有多条,分别与嵌入其间的上蜂窝状散热带9及下蜂窝状散热带13构成上散热片组件1和下散热片组件2,所述上散热水管10及下散热水管14呈矩形状分别与上蜂窝状散热带9及下蜂窝状散热带13紧密接触,并布设整个通风面;所述的上蜂窝状散热带9及下蜂窝状散热带13是由多条根据需要屏蔽的电磁噪声频谱设计的散热条16对接组成六角形蜂窝状形式;所述的上散热片组件1和下散热片组件2的内侧分别设有上电磁密封衬垫5和为下电磁密封衬垫6;所述的上散热片组件1和下散热片组件2至少上、下各设置一层,或分别多层设置。该液冷散热器,由上、下两层或多层散热片组件和密封外壳通过电磁密封衬垫结合在一起,形成一个电磁密封壳体,将散热风扇布置在壳体内部,风扇控制与电源路通过滤波器与外部连接。
如图4、图5所示,所述散热片组件2由蜂窝状散热带13、进水通道11、出水通道12、散热水管14组成,散热水管14之间镶嵌有挤压成型的蜂窝状散热带13,二者交替排列。散热水管14断面如图7所示,蜂窝状散热带13与散热水管14导电接触良好,并布满散热片组件2全部通风面,散热水管14与进水通道11、出水通道12等形成一个密封的水路。根据发动机散热量,可增加散热水管的数量,并可以进行多层布置。
上图中,13为窝状散热带;16为散热条。
参照附图,图6为蜂窝状散热带13的外形图,蜂窝状散热带13由多条散热条16组成六角形蜂窝状形式,散热条外形如图7所示,该蜂窝状散热带13具有截止波导管的特性,可屏蔽特定频率以下频段电磁波,该特定频率与蜂窝状散热带13的最大开口尺寸有关,而蜂窝状散热带的屏蔽效能还与散热带的厚度有关。为达到较好的屏蔽效能,一般要求蜂窝状散热带13的厚度不低于10mm,散热带蜂窝孔可采用孔径3.2mm。该蜂窝状散热带13除具有很高的电磁屏蔽效能以外,还具有良好的通风性。
图2和图3为所述散热器的内部结构图,该散热器由上散热片组件1、下散热片组件2、密封外壳3、散热风扇4、上电磁密封衬垫5及上电磁密封衬垫6组成。密封壳体3采用全金属结构,焊接成型或其他方式加工而成,所有板缝全部采用满焊焊接。上散热片组件1和下散热片组件2与密封壳体3紧密配合安装,中间加装上电磁密封衬垫5和下电磁密封衬垫6,滤波器15固定在密封壳体3上,形成一个全密封的电磁屏蔽环境,将散热风扇4布置固定在密封外壳3内部的两层或多层散热片组件之间。图1为所述散热器的外部轴测图。结合图2和图3可知,图示散热器对外连接部分,散热器上设有上进水通道、下进水通道11、上出水通道8及出水通道12。电路上仅有散热风扇4的电源和控制接线滤波器15的电源接口17,此外无对外连接关系。整个电磁密封壳体除上散热片组件1及散热片组件2上的蜂窝状通风孔外,无对外可以泄漏电磁波的孔洞或者缝隙。因此,散热风扇4产生的电磁辐射和传导发射对外的路径只剩下上散热带组件1和下散热片组件2的蜂窝状通风孔和滤波器15,而上散热带组件1和下散热片组件2的蜂窝状通风孔和滤波器15都可以有效地对电磁辐射和传导发射进行屏蔽和衰减。
如图2所示,发动机运行时,携带发动机热量的冷却液从上进水通道7、及进水通道11分别进入上散热水管10和下散热水管14中,然后将热量传递给上蜂窝状散热带9及下蜂窝状散热带13,之后被散热风扇4将热量传递到大气中,冷却后的冷却液从上出水通道8及下出水通道12回到发动机中,如此循环,达到发动机冷却的目的。
如上所述,带有屏蔽装置的发动机液冷散热器有效屏蔽了散热风扇4产生的电磁辐射和传导发射。上述具体实施方案为本发明的优选实例,可根据本发明的技术方案而做成其他的结构形式。
3 主要设计特点
发动机液冷散热器不但能增大散热面积,提高散热量,又能有效屏蔽风扇电机的对外辐射和传导干扰;达到了液冷散热器电磁屏蔽的目的,从而使散热器的电磁兼容性达到更高的标准,适应更加严酷的电磁环境。
4 结语
通过对发动机液冷散热器进行电磁屏蔽设计,适用于各种防电磁干扰设备中,具有良好的适用性,不但使散热器本身对其他产品无电磁干扰,又能够使其他产品对散热器本身无电磁干扰影响,保证了散热器的可
靠性。
参考文献
[1] 钱照明.电磁兼容设计基础及干扰抑制技术[M].杭州:浙江大学出版社,2000.
[关键词]毕业设计 问题 对策
一、当前毕业设计中存在的问题
本科生通过一次高质量的毕业设计的完成,能够在较大程度上提高学生的各种能力,但是近年来,浙江省教育厅反馈的检查结果显示,我校本科毕业设计总体水平很低,无论是信息与计算科学专业还是其他专业,从往届学生毕业设计的完成过程和情况来看,都存在着大致相同的问题,主要表现在以下几个方面:
1.毕业设计时间过短,难以达到毕业设计的目的
很多高校的毕业设计安排在第四学年,虽然从第七学期就开始了选题和准备工作,但是真正开题及写作是在第八学期进行。由于学生在最后一学期既要实习又有专业课需要学习,所以毕业设计的时间明显不足,指导教师和学生都感到毕业设计紧张,从而严重影响了毕业设计质量。同时,现在就业的压力使得学生从大四开始就四处求职,有些找到工作的学生甚至提前到单位实习,绝大部分学生无法安心完成从查阅资料到论文设计再到撰写论文等任务,严重影响了毕业设计的质量。
2.毕业设计选题不当
选题的一般做法是老师确定题目,学生根据自己的兴趣和方向选择,老师也可以根据学生的情况对指导学生作选择,但这样的方法导致的结果是有些题目很受学生欢迎,一个题目有很多学生选择,而有些理论性太强的题目却没有学生愿意做,于是只好硬性摊派,这势必会影响毕业设计的质量。同时,在毕业设计题目拟定过程中也存在着一系列问题,比如,有的选题过大,超出了一个本科生的能力和所学专业的知识范围;有的题目过窄,使学生难以发挥其能力;有的指导教师只是让学生查阅资料,完成文献综述类的论文;有的教师只是让学生写出数据分析报告式论文,这些或许对提高学生某一方面的能力有帮助,但是无法培养学生综合运用所学知识独立分析问题、解决问题的能力。
3.毕业设计需经费不足,实验条件不具备
近几年来,毕业设计经费不足的问题一直是困扰毕业设计工作的一大难题。我校现在维持人均200元左右的毕业设计经费,这远远不能满足毕业设计工作的实际需要,甚至连外出调研、收集信息的交通费、住宿费都不够。不同专业对费用的要求不同,但经费短缺却是共同的问题,尤其是理、工类的学生,自己很难找到合适的实习地点,又解决不了实习和毕业设计的经费,实习过程无法保障,毕业论文质量也就难以提高。这种优质教学资源相对匮乏与提高毕业设计质量的矛盾,直接影响整体教学质量的提高。
4.对毕业设计完成的过程重视不够
目前教学中,普遍比较重视课堂教学,而对毕业设计等实践教学重视不够。由于没有具体的计划安排和必要的检查制度,使毕业设计很难掌握和监督,有一部分学生因种种原因,没有投入足够的时间和精力,完成的成果属于东拼西凑,但指导教师顾虑学生的实际情况,往往也放松了要求,这不能保证毕业设计质量。
5.成绩评定的方法不够科学
毕业设计成绩的评定缺乏科学性,没有建立统一的评定标准,教师往往只凭自己的主观印象给定成绩。即使规定了统一的评价指标体系,也不是很具体,而且评分的主观性都很强。由于缺乏科学的完整的评价指标体系,导致学生在完成毕业论文的过程中很盲目,不明白重点注意事项,也不利于提高论文质量。
二、提高本科毕业设计质量的基本对策
如何克服毕业设计中存在的困难和问题,进一步提高毕业设计质量,已成为当前高校教学改革中的重大问题之一,本课题组研究结果认为主要应从以下几个方面入手。
(一)把握选题原则,提高选题质量
毕业设计题目选择的合适与否是影响毕业设计质量的关键因素之一,过去毕业设计有的题目不合适,内容太简单或者太难,工作量太多或者太少,甚至有的中途改题目,直接影响了毕业设计的质量。在这方面我们认为,选题应遵循以下原则:
1.通过科研项目或者实习内容来选题,这样毕业设计的任务明确,要求具体,实用性强,能激发学生的积极性,有利于培养学生解决实际问题的能力。
2.题目的内容要有利于学生充分利用所学的基础知识解决实际问题,应该有利于综合培养学生的调查研究、理论分析、撰写论文等方面的能力。
3.毕业设计题目要尽量做到研究的技术、方法都比较新颖,能够让学生结合理论知识分析当今社会中的实际问题。
4.毕业设计题目不宜太难或者太简单,题目的难易程度应以学生经过努力能够完成为基础,这样有利于提高毕业设计的质量和水平。
5.在指导教师拟定毕业设计题目后,教研室应该先组织专家进行审核,对不合适的题目应及时调整更换,还可以在开题报告答辩时审核选题内容是否有意义。
(二)保证毕业设计的时间充足
许多高校虽然从第七学期就开始毕业设计选题,但是大部分任务安排在第八学期进行,时间只有3~4个月。近年来,由于就业压力增大,毕业生多数时间忙着找工作,指导教师为学生求职着想也放宽了对学生的要求。鉴于此,我们认为目前较为可行的做法是适当将毕业设计时间提前,可从第三学年起进行,学生利用课余时间和假期,带着选择的课题,检索文献、查阅资料,做好论文的前期工作。第七学期的课程多是专业课,可以将专业课的学习与毕业设计工作紧密地结合起来,激发学生的学习积极性和主动性。在最后一个学期的时间里,只需完成论文的撰写和一些必要修改就可参加毕业设计答辩。这样较好地解决了毕业生找工作与完成毕业设计的冲突,保证毕业设计的质量。
(三)制定毕业设计计划,严格组织实施
毕业设计过程也是一个科研过程,包括四个阶段,每个阶段都有不同任务和要求。第一阶段下达任务,要让学生熟悉课题内容,指导他们复习有关预备知识,查阅有关资料,然后以文献综述和外文翻译的形式上交。第二阶段是开题阶段,要学生写出毕业设计方案,并进行答辩。然后根据开题报告提到的方案和要求开展毕业设计工作,指导教师应启发和引导学生去思考、分析、比较,让他们自己发现问题,找到解决问题的方法。第三阶段是完成毕业设计,指导教师应教会学生如何根据自己的开题报告方案写出合格规范的毕业论文。第四阶段组织答辩,评定成绩。其中前两个阶段是最关键的,需要指导老师和学生经常沟通,及时解决遇到的问题。
(四)毕业设计成绩的评定要科学化
毕业设计成绩的评定应综合考虑各方面的因素,主要反映在选题的合理性、专业理论知识的扎实程度、研究能力以及行文写作的规范性等方面。
根据目前我校信息与计算科学专业毕业设计质量管理状况,结合其他院校毕业设计评定的方法,我们建立了如表1所示的毕业设计质量综合评价指标体系。依据该指标体系,不同专业可以根据实际情况采用专家打分法或者经验总结等方法给予权重和相应的评价结果,再采取量化的方法,对毕业设计质量作出评价。
(五)加大毕业设计的经费投入,加强毕业设计工作条件建设
经费短缺是影响毕业设计质量的关键问题。学校应采取各种措施加大毕业设计资金投入,要保证有足够的实验条件、图书资料,使毕业设计在物质上得到保障。现在较可行的一个方法是,可以在教学与科研之间建立联系,毕业设计选题以科研课题为基础,这样既可以为科研服务,同时又依托科研经费,既可以充分利用学校的经费资源,解决毕业实习经费不足的问题,又可以让毕业生在科研工作中充分发挥他们的创造力。科研和教学相互协调,相互补充,以此来推动毕业设计的改革。
(六)牢固树立质量意识,把提高毕业设计质量作为一个系统工程来抓
影响毕业设计的因素很多,众多因素构成了一个相互作用的有机的整体,因此,要把提高毕业设计质量作为一个系统工程来抓。
毕业设计质量提高的主要条件在于教师业务素质的提高。教师要以身作责,勇于创新,对于刚参加毕业设计教学工作的教师,在指导中缺乏经验,可由有经验的教师进行指导,并鼓励参加相应的培训。
毕业设计教学方法对于质量的影响很重要。毕业设计教学能让学生掌握运用专业知识,培养学生如何发现问题、分析问题和解决问题的能力。因此,教师在指导毕业设计过程中要注重引导学生独立思考,独立解决问题。为此教研室或者系部需要定期召开毕业设计指导工作经验交流会和研讨会。
(七)努力提高学生对毕业设计工作的认识
学生的基础知识是否扎实、对毕业设计完成过程和结果认识是否明晰,关系到毕业设计成果的质量,所以,教研室必须做好毕业设计的动员工作,让学生认识到毕业设计工作对其能力的培养、综合素质的提高等方面的意义,同时按照因材施教的原则,对于成绩与能力层次不同的学生布置不同难度的任务,这样他们才会有更多的投入,认真完成毕业设计任务。
参考文献:
[1]倪化境,梁治国,孙亮等.提高毕业设计(论文)质量的探索与实践[J].化工高等教育,2004,(3).
[2]白忠喜,朱小芳,温军.提高毕业设计(论文)教学质量的举措[J].中国大学教学,2005,(8).
[3]于英华.毕业设计模糊综合评价方法研究,辽宁工程技术大学学报(社科版),2004.
[4]王强,张治民.毕业设计质量评价体系的探讨和实践[J].华北工学院学报,2003,(72).
[关键词] 毕业设计 电子信息工程专业 提高措施 地方高校
毕业设计是大学教育教学中一个比较关键的环节,如同铸剑师在宝剑成型后淬火这道工序,淬火的好与坏直接关系到宝剑的品质,毕业设计质量的高低直接关系到学校的培养质量。毕业设计的质量是毕业生运用所学基础知识和专业知识的直接反映,也是学生能力的外在表现,同时也是大学生体现自己实践技能的绝佳场所。理工科大学生在实施毕业设计的整个过程其实就是学生对大学期间所学基础知识、专业知识的全面总结运用的过程;更是一种深化学习,将书本知识升华的一个过程。根据教育主管部门规定大学毕业设计也是学校考核学生学习情况的最后一道关,是学生能否毕业和能否获得学位的最后认定依据。
高等教育人才培养中说明了电子信息工程专业毕业设计的目的。细致分析,目的有三:第一,培养大学严谨地进行科学实验研究的态度,进行科学实验研究时一定要一丝不苟、严谨推理、认真负责;第二,鼓励大学生积极投身科学实践研究,大胆运用所学知识科学的进行实践设计与研究,勇于实践、勇于探索;第三,培养运用所学知识的能力,做到学有所用,在毕业设计中要善于运用所学之知识解决遇到的实际问题,使学生在实施毕业设计中获得从事本专业工程技术人员必须的专业能力。
本研究从毕业设计的选题、研究方法设计、实施过程的操作性以及最终的答辩等方面进行讨论,提出一些提高地方高校电子信息工程专业毕业设计质量举措。
一、电子信息工程专业毕业设计选题存在的问题及提高质量的举措
1.毕业设计选题存在的问题
第一,选题重视程度不够,随意性大。选题是进行科学研究的第一步,同时也是科学研究最为关键的一步,可以说好的选题是成功研究大门,选好了研究方向、确定了研究题目说明就进对了大门,经过科学的实施一般都能成功,因此,在进行科学研究是必须高度重视选题。通过调查发现有相当一部分电子信息工程专业毕业设计题目根本不符合本专业的基本教学要求,缺乏必要的论证,与大学生的培养目标有一定的差距。在深入调查后发现,造成这种情况的原因有两个:其一,毕业生的毕业设计题目完全由自己确定,指导教师根本没有参与选题的指导和选题的论证,学生由于能力和经历等方面的不足造成了部分选题的不合适;其二,学校在毕业设计控制方面的政策缺失或不健全导致学生选题的不恰当。
第二,选题过大,可操作性不强。这类毕业设计的选题可以说是一类失败的选题,整体看来就是虎头蛇尾。由于大学毕业设计有时间限制,必须在规定的时间里完成规定的任务,否则即认定为失败,有的毕业设计大学生根本没有能力在完成毕业设计的时间内完成,导致毕业生在最后的毕业答辩中非常被动。因此,毕业设计选题要注意题目的宽度和深度,保证在规定的时间内顺利完成既定的研究任务。
第三,选题重复率偏高,抄袭情况严重。计算机与网络的普及为科学研究提供了便力的条件,加速了信息的流通与交流,有利于科学研究的发展;同时也带来了一些负面效应,一般研究者不愿自己动手进行创作、抄袭变得更为简单等等。通过调查发现同一学校的不同年级的电子信息工程专业毕业设计的题目会发生重题情况,不同院校间同一年级或不同年级间的电子信息工程专业毕业设计也会发生重题现象,有些重题是无意的、有些重题却是有意的。有意或者无意的重题我们都应该尽量避免。
2.提高毕业设计质量的举措
第一,分析专业特点,确定研究方向。从电子信息工程专业的培养要求和学科特点来看,本专业毕业设计选题应该从以下几方面实施研究:其一,理论研究型;其二,电路设计型;其三,计算机科学等类型。
第二,立足专业,从实用角度出发。我们电子信息工程专业的研究最终是为人们生产生活服务的,因此我们必须立足这一点。选题尽量做到与实际相结合,使毕业设计尽可能形成一个有实用价值的成果。鼓励我们的毕业生在毕业设计中将一些新技术、新工艺、新方法应用于生产实际中。
二、电子信息工程专业毕业设计研究方法选择存在的问题及提高质量的举措
在进行科学研究时研究方法是获得成功的梯子,只有选对了研究方法,才能从爬上科学研究成功的大楼。所以,在进行科学研究时一定要合理选择研究方法,注意多种方法的综合运用,更要灵活运用。对历届电子信息工程专业毕业学生的毕业设计研究后发现有两成的学生在毕业设计中只选择了一种主要的研究方法,这对于相对有一定研究难度的学位毕业设计不太合适,不能很好的解决研究中所遇到的全部问题。
笔者认为毕业生在完成毕业设计时应该根据研究的具体需要有针对性的选择两种或两种以上主要研究方法。对于研究背景与研究进展必须采用文献资料进行分析,对于研究的论证部分一般应该采用访谈法或者是调查法,对于研究的实质部分一般应该采用实验、数理统计、逻辑推理等方法。
三、电子信息工程专业毕业生答辩过程存在的问题及提高质量的举措
毕业设计答辩是毕业生展示自己研究成果的一种重要方法。对于即将走入社会的大学生而言毕业答辩是进行自我综合能力历练的绝佳机会,每一位大学毕业生都应该满怀信心的积极面对、认真细致地做好答辩准备。在调查中发现有些毕业设计做的非常好,但是设计者不能很好的表达出设计的主旨、关键环节、创新点等内容,这说明学生在平时缺乏这方面的训练。
四、结束语
全面提高电子信息工程专业毕业设计质量的具体措施应该从对毕业设计的选题、研究方法设计、实施过程的操作性以及最终的答辩等方面进行提高。学校教务部门还应该完善相关的规章制度,积极落实必要的监控过程,从管理上规范毕业设计的操作程序。多管齐下,相信电子信息工程专业毕业设计的质量一定会有大幅度的提升。
参考文献:
[1] 许捍卫 李 浩:毕业设计质量控制体系的构建[J].测绘工程,2006
毕业设计选题,拉开了本届测绘工程本科毕业设计的帷幕。此后,在学校的精心部署和正确领导下、在学院领导和相关部门的大力支持和有效监督及我系全体教师的认真指导下,经过测绘09级全体同学的努力拼搏,为期13周的我校测绘工程系2013届毕业设计工作圆满完成任务,59名同学全部顺利通过毕业答辩,为大学本科阶段的最后一个重要的教学环节画上了一个圆满的句号。经毕业设计成绩统计发现“优秀”9人,“良好”15人,“中”34人,“及格”1人,09级测绘工程专业本科毕业设计(论文)成绩统计见表1。根据表1的测绘工程专业本科毕业设计成绩分布表绘制测绘工程专业本科毕业设计成绩折线统计图见图1,由图1可以看出毕业设计成绩分布合理。
2本组毕业设计工作总结
我在本届测绘工程专业毕业设计工作中主要完成了对Studentguan,Studentyu,Studentsong和Studentyue四位同学的毕业设计指导,对本组毕业设计指导工作总结如下。
2.1确定合适的毕业设计题目至关重要
毕业设计选题要符合本专业培养方向,与本行业的实际生产紧密结合,能够综合运用学生所学知识和技能,培养学生综合素质和实际工作能力,使学生能够学有所用。2013届测绘工程专业毕业生是我校测绘与地理信息学院的首届毕业生,学院领导对首届毕业生的毕业设计尤为重视,要求毕业设计应一生一题,且从学院成立就积极联系兰州市测绘地理信息行业的兄弟单位以收集测绘生产中急需研究的课题,以便我们学生的毕业设计能够紧密联系测绘生产实际。在制定毕业设计题目时,按照学校、学院的要求,结合测绘专业的培养方向和我主讲的工程测量学课程及其在工程中的应用,我拟定了CASS7.0软件在工程测量中的应用研究、高速铁路无砟轨道基桩控制网测量方法研究、客运专线无砟轨道施工工艺及安装测量方法研究、GPS-RTK工程放样的方法及精度分析和城市隐蔽地区地物点的采集方法及精度分析等五个毕业设计题目,供学生选择。经过毕业设计动员及选题会,Studentguan等四名同学根据自己的研究方向、爱好及就业去向选择了其中的四个选题,后因生产单位的需求,Studentyu,Studentsong两位同学到中铁十七局“兰渝项目岷县工区”去进行生产实习及毕业设计,结合生产实际,两位同学的毕业设计题目随后进行了调整。四位同学的毕业设计题目及变更情况见表2。
2.2制定适合学生的设计任务是毕业设计按期完成的前提
由于个人智商的差异和十几年知识积淀的不同使毕业生在基础、能力方面存在着一定的差异,指导教师在安排设计任务时,既要考虑学生的整体水平又要考虑学生的个体差异,安排与学生基础、能力相适宜的毕业设计任务,使每位学生都能在个人能力范围内,积极有效地展开毕业设计工作,这是我们的毕业设计工作得以完成的前提。我指导的四位学生中,Studentguan是各方面比较优秀的学生,Studentsong可以说是班上综合能力比较差的一位,Studentyue,Studentyu居中。根据四位学生的毕业设计选题,结合四位同学的整体水平和个体差异,我在安排设计任务时要求Studentguan要熟悉无砟轨道施工工艺,掌握无砟轨道施工测量方法,分析安装测量的主要方法自由设站法的精度,由于高速铁路施工方面的课程并未学习,Studentguan要在补充相关知识的基础上进行毕业设计工作,任务比较重;要求Studentyue掌握GPS-RTK工程放样的主要方法及步骤,分析GPS-RTK工程放样的精度及影响因素,总结RTK进行工程放样的精度保障措施及注意事项,任务适中;而yu,song两位同学结合自己生产实习的中铁十七局兰渝项目二工区的实际工作,分别对兰渝铁路LYS-3标路基工程及路基附属设施的施工测量方法进行总结,并分析其测量精度,设计任务相对比较小。这样,三位同学都能综合运用自己所学的知识按期完成设计任务。
2.3答疑与检查是毕业设计顺利进行的有力保障
作为测绘工程专业的必修重要实践环节,毕业设计主要是对学生所学知识和技能的综合运用和训练过程。学生在毕业设计中可能要用到以前学过的多门课程的知识,有些知识学生可能印象已经不是很深,有些甚至已经忘记,指导教师要在毕业设计开题时安排好设计的内容和进程,学生在必要的知识准备的前提下按照设计任务书的进程开展设计工作。在设计的每个阶段,指导教师应对本阶段的工作任务、要求、拟完成的工作、设计方法做以部署,并随时与学生沟通,做到及时解决学生在设计过程中存在的问题,保证设计的正常进行。在设计过程中,教师应随时对学生设计工作的进展情况进行了解、检查,督促毕业设计工作进程。
2.4撰写毕业论文是毕业设计的重要环节
毕业设计的主要目的是综合运用所学知识展开设计工作,以期在知识运用、程序开发、文献检索、论文撰写等各个方面有一定的提高。毕业设计的成果常以书面的形式表现,这就是论文部分。毕业论文应该结构合理、观点正确、语句通顺、格式及文整符合规范要求,这些方面指导教师应严格把关,保证毕业论文的质量。
2.5答辩是检验学生毕业设计的重要手段
毕业答辩是毕业设计的最后一个环节,也是最重要的一个环节,通过答辩可以有效地检验学生毕业设计的成效,因此,指导教师和学生都应充分重视答辩环节,做到:1)指导教师在答辩前就答辩要求、技巧及注意事项对学生进行相应的指导,如论文陈述时间的控制、答辩PPT的制作及重点内容的总结与陈述等;2)学生应按答辩要求做好充分的准备工作,包括:熟悉个人毕业设计的内容、毕业设计主要内容的提炼、设计与制作具有个性风格的答辩PPT、论文答辩PPT的放映操作、陈述内容及时间的合理控制;3)通过预答辩发现问题并进行完善与总结,既可使陈述内容与时间控制更合理,又可以消除学生的紧张感。如此,只有学生在答辩前做到胸有成竹,才能保证答辩时的万无一失。本组四位同学答辩现场发挥正常,对毕业设计的陈述条理清楚,能抓住论文的重点,能够正确地回答答辩组老师及专家提出的问题。通过答辩组老师与专家评议,本组四位同学都顺利通过答辩,Studentguan毕业设计成绩为优秀。
2.6发现问题与不足
本届毕业设计工作中发现,在生产单位进行毕业设计能够紧密结合测绘生产实际,但由于生产单位的工作任务安排比较饱满的原因,学生的毕业设计时间比较难保证,这对毕业设计的按期完成不利。因此,若要在生产单位进行毕业设计,应该提前返校进行论文的撰写,这对有效地完成毕业设计任务是必要的。
3结语
文章编号:1671-489X(2015)08-0080-02
1 前言
毕业设计是高等职业教育的一个重要实践环节。在毕业设计过程中,过去学习的专业知识得到检验,能锻炼学生的动手能力和写作技术文档的能力。目前高职院校普遍实行工学结合的人才培养模式,课堂学习和生产实习交替进行。这种人才培养模式对于增强职业素质、提升学生的就业竞争力有很大帮助,但是毕业设计环节却受到较大影响。毕业设计通常安排在第六学期进行,学生同时需要找工作和顶岗实习,就业与毕业设计的矛盾比较突出,毕业设计的质量连年呈现下降趋势。顶岗实习的准员工身份,让学生没有足够的时间认真做毕业设计,只能突击或抄袭,指导教师也没有足够的时间和精力,对于毕业设计的质量力不从心。因此,毕业设计的现状是学生和教师都不满意[1-2]。
为了解毕业设计参与各方对高职毕业设计的真实想法,同时为提高毕业设计质量提出改进措施,进行实地调查,根据调查结果提出一些教学改革的建议。
2 职业核心能力
职业教育是一种能力本位的教育类型,注重于职业核心能力的培养。在工科高职毕业设计环节也同样要为培养职业核心能力服务。按德国的职教理论,职业核心能力可分为专业能力、方法能力和社会能力三个要素[3]。专业能力是指具备从事职业活动所需要的专门技能及专业知识,并具有合理的知识结构;方法能力是指从事职业活动所需要的工作方法及学习方法,以养成良好的思维习惯;社会能力是具备从事职业活动所需要的行为规范及价值观念,学会与人共处,以确立积极的人生态度。专业能力对于提升毕业生首岗就业能力有重要影响;方法能力为毕业生进一步学习、持续提高就业质量打下基础;社会能力是适应工作环境必须具备的基本素质。
因此,本次问卷调查也着眼于在毕业设计环节提高学生的职业核心能力。高职学生在三年的课程中已经学习了不少的专业知识,也经过了实训、实习等环节,应该已经掌握了不少的专业技能,在毕业设计环节应该已具备一定的设计和制作能力。因此,毕业设计应重点考察学生是否具有设计和制作一定复杂程度的作品的能力,比如对于电气、电子类专业,是否具备设计电气原理图的能力[4]。学生毕业后将在企业工作,如果在毕业设计环节,提前接触企业人员,将对他们提供很好的机会,发展人际交往能力,提前认识到企业需要的能力。因此,设置选项,调查在毕业设计环节是否需要企业技术人员的参与。
3 问卷设计和调查情况
问卷调查的对象是毕业设计涉及的各方面,包括在校学生、毕业设计指导教师、已毕业学生和企业工作人员三类。
毕业设计作为一个综合性的教学环节,一般包括选题、文献查阅、实物设计、设计说明书编写等环节,有很多因素会影响毕业设计的质量[5-6]。同时,这次问卷调查只是一个小型的调查,不可能进行面面俱到的调查。针对目前存在的问题,主要的问卷调查问题有三个:1)毕业设计以实物形式为主,还是以毕业设计说明书为主;2)毕业设计的指导以高职院校的专业教师为主,还是以企业人员为主;3)毕业设计应独立完成,还是集体完成。
本次问卷总共设计了24个选择题,每个选择题有2~5个选项;有15个题目是必答题,针对被调查者不同身份各有三个问题。
本次调查共发放问卷85份,回收78份,其中有效问卷73份:毕业设计指导教师19份,已毕业学生和企业人员11份,在校学生43份。将调查结果输入Excel文件中,进行统计和分析。
4 调查结果分析
调查结果如表1所示。下面对各个问题进行分析。
问题1:最主要的作品是设计实物还是毕业设计说明书?被调查者有47.9%认为应以实物为主,在已毕业学生和企业人员中比例高达63.6%,明显高于另两类人员;认为应以设计说明书为主的占28.8%。另两个选项为PPT幻灯片和其他选择。从调查结果可以看到,最主要的设计作品应该是设计实物。在高职院校,尤其是工科类高职院校,学生的动手能力较强,但是对于写作能力的训练较少。这与高职院校培养高技能人才的教学目标有关,也与高职院校的生源结构有关。目前,因受时间、经费等限制,高职院校的毕业设计最主要作品是设计说明书,这样的现状很有必要改变。
问题2:毕业设计的指导以高职院校的专业教师为主,还是企业人员为主?调查结果显示,毕业设计的指导者应该为高职教师的占59.0%,应该是企业人员的为24.6%。这项结果表示目前高职院校专业教师指导毕业设计是得到各方认可的,主要原因是高职教师长期从事教学工作,对于毕业设计的选题、资料查找、设计的评价标准都比较熟悉。企业人员的优势在于精深的专业知识,对工业上实际应用的技术非常熟悉,往往对如何设计作品有较深的认识,但是对于如何评价作品、如何指导学生克服困难等不太有把握。因此,毕业设计的指导教师应该是高职院校专业教师为主,但是也需要引进企业人员合作指导。
问题3:高职院校毕业设计应独立完成还是集体完成?选择独立完成的占26.0%,选择集体完成的为74.0%,其中在校学生选择集体完成的占83.7%,可以看到对集体完成有较强的倾向性。集体可以完成较大的作品,也能锻炼学生的团队合作能力。在校学生选择集体完成的比例特别高,估计的原因是在校学生没有经过毕业设计这个教学环节,对于毕业设计能否独立完成缺少把握,集体完成可以减轻他们的心理压力。问卷也设计了进一步的问题,即应该多少学生一组?选择2~3人的有47.9%,选择4~5人的有31.5%,因此,学生倾向的小组人数为2~3人。
5 调查中发现的问题
本次调查也涉及毕业设计环节的其他问题,比较突出的有以下几个。
1)指导教师对毕业设计的现状普遍不满,不满意率达到73.7%,主要不满意的选项为毕业设计说明书的抄袭现象严重和学生参加毕业实习、毕业设计的时间无法保证。
2)在回答毕业设计的水平主要体现在哪些方面这个问题时,有54.8%的被调查者选择实用性,选择创新性的占27.4%,反映出高职院校对创新性的重视依然不够。
3)有已毕业的学生认为毕业设计对于工作作用不大,企业人员认为毕业设计会影响毕业实习的效果。这个结果显示,毕业设计急需改革,发挥毕业设计在人才培养中应有的作用。
6 结论和建议
针对近年来高职院校毕业设计环节出现的问题,在毕业设计参与各方――在校学生、指导教师、已毕业学生和企业人员中进行问卷调查。通过对调查结果的统计,可以得到以下结论:
1)相比较于目前的独立完成毕业设计,集体完成的形式更受欢迎,尤其是在校学生;
2)最主要的作品应该是设计实物(如机械零件、电子线路等),而不是目前的设计说明书;
关键词:土木工程专业;本科生;毕业设计模式
1土木工程专业毕业设计模式探索
目前,多数高校由于毕业设计管理与制度方面存在问题,对土木工程专业本科生毕业设计成果的质量水平要求偏低,致使土木工程专业本科生毕业设计中存在的相关矛盾不能得到有效解决,毕业设计对学生的巨大锻炼作用也没有真正体现出来.基于近3年来针对高校土木工程专业本科生毕业设计工作的大量调查与研究,结合多年来土木工程专业本科生毕业设计工作的指导实践,认为可以从毕业设计前期准备、毕业设计的题目规划与选题、毕业设计指导和毕业设计管理与监督4个方面对高校土木工程专业本科生的毕业设计工作进行模式构建,全面提高高校土木工程专业本科生的毕业设计质量.
1.1毕业设计前期准备
工程设计理念、专业知识和国内外相关工程设计素材是影响高校土木工程专业本科生毕业设计成果质量的关键因素.在毕业设计制度层面上规定参与毕业设计工作的指导教师要切实围绕着这些关键因素,开展有针对性的毕业设计项目设计的相关调研活动,并从中获得与当前国内外先进的土木工程设计理念和设计成果相适应的一系列初步毕业设计项目.同时组织召开毕业设计项目设计研讨会,为指导教师开展初步毕业设计项目的研讨与相互交流提供场所和机会.通过研讨与相互交流,指导教师在毕业设计开始前必须拿出满足数量和质量要求的毕业设计项目以备院、系毕业设计管理组审核.审核通过的指导教师方可获批进入毕业设计指导教师队伍.
1.2毕业设计的题目规划与选题
1.2.1毕业设计的项目规划
土木工程专业本科毕业生对自己的毕业设计项目都心存期望,都想基于自己的专长来选择自己喜爱做的毕业设计项目.因此,在毕业设计项目的规划阶段,指导教师要牢牢抓住能切实体现对学生基本知识的应用、专业技能训练和创新能力的培养方面项目的设计,在毕业设计项目的设计上照顾到不同层次与水平的学生,在立足于体现对学生基本知识应用和专业设计技能训练的同时,为每位毕业设计学生的个性发挥创造条件[4G7].毕业设计项目规划包括:(1)毕业设计项目的类型规划.依据土木工程设计的特点,结合针对土木工程专业本科生所学专业知识进行训练与创新培养的要求,可将毕业设计项目类型设置为“基本训练型”和“基本训练+创新培养型”2个基本类型.(2)项目的难度规划.可规划为“单一结构形式项目”,是以训练本科生的基本设计素养与设计技能为目标的项目,对应于“基本训练型”,以及“组合结构形式项目”,是在训练本科生基本设计素养与设计技能的同时,又使其创新能力得到提高为目标的项目,对应于“基本训练+创新培养型”.(3)项目的数量规划.可依据学校关于每位指导教师所带毕业设计学生的额定人数加2作为毕业设计项目数量.
1.2.2学生选题
毕业设计学生通过专业主任指派给指导教师,一位指导教师可指导8~12名学生,这些学生共同围绕一个工程设计项目进行毕业设计,但每位学生又各自独立完成工程设计项目中的一部分(又称一项目多生),这是目前多数高校土木工程专业本科生的毕业设计模式.“一项目多生”虽然便于指导教师在整个毕业设计过程中开展指导工作、增强毕业设计学生的团体与合作精神,但无法体现学生的自主性、爱好与兴趣,因此无法实现对学生创新能力的培养.考虑到土木工程专业毕业设计学生的个性发挥,部分高校开辟了学生可在3位指导教师提供的毕业设计项目中同时选择1个毕业设计项目(又称一项目一生的师生互选).这一毕业设计模式不仅给予了学生针对指导教师和毕业设计项目的充分自主选择权,也给予了指导教师针对报名学生的自主选择权,实现了充分尊重学生爱好与兴趣的师生双向选择,为培养学生的创新能力创造了条件.这样的毕业设计模式不仅可以充分调动每位毕业设计学生的个性与创造力,而且也充分激发了指导教师的指导积极性.
1.3毕业设计指导
在土木工程专业本科生的毕业设计全过程中,指导教师与毕业设计学生间的设计理念与设计方法的互动交流对完善学生的设计理念和培养学生的创新思想至关重要.如果要保质保量地达到土木工程专业本科生毕业设计的教学目标,就必须建立一支为人师表、责任心强、工程背景深厚和创新能力强的指导教师队伍[8].指导教师在指导方式上既要注重毕业设计形式上的实战性,又要切实做到设计内容上的创新性.指导教师应针对毕业设计资料的收集、设计方案的形成、毕业设计计算与工程图绘制注意事项、设计说明的撰写,为学生提供“问题与解决方法”互动交流,切实解决毕业设计学生心中的疑惑.同时,指导教师要注意去除“放鸭式”和“保姆式”这些过去常见的指导陋习,营造创新性毕业设计环境[9G10].
1.4毕业设计管理与监督
1.4.1管理模式构建
目前,多数高校土木工程专业本科生的毕业设计过程在形式上表现为:指导教师针对选择自己毕业设计项目学生下达与设计项目相对应的毕业设计任务书,然后是开题报告、文献综述、外文翻译、计算与工程图绘制、设计说明写作、毕业答辩与毕业设计成绩评定8个环节.除毕业设计成绩评定环节外,其余7个均为毕业设计学生直接参与的环节.分析研究这7个环节各自的特点,可以找出高质量完成每个环节的关键要素、合理完成时间和管控方法,并在此基础上将这7个环节调整为3个阶段,具体为初步设计阶段(包括毕业设计任务书、开题报告、文献综述与外文翻译4个环节)、实质设计阶段(包括计算与工程图绘制、设计说明写作2个环节)与毕业答辩阶段(毕业答辩环节).调查发现,社会机构针对毕业生的招聘时间与实质设计阶段重叠较多,而与初步设计阶段重叠较少,与毕业答辩阶段几乎不重叠.在毕业设计实践中通过抓牢关键要素(各个环节的进度与质量)、加强实质设计阶段与初步设计阶段的管控工作,将合理完成时间引入到实质设计阶段与初步设计阶段,可有效地将实质设计阶段与初步设计阶段在原来的基础上分别缩减5天左右.指导教师可将缩减下来的10天左右的时间,基于每位学生的实际情况,用于找工作与毕业设计间时间冲突的解决.
1.4.2监督模式构建
院、系毕业设计管理组的切实监督,可有效消除毕业设计工作中学生及指导教师的不认真和消极思想,有利于提升毕业设计工作的规范化管理[11G12].在毕业设计工作中,加强随机对每位指导教师及学生在每一个环节上设计质量的抽查工作,可最大限度地消除影响学生职业素质提高与创新能力培养的不利因素.为强化毕业设计工作监督,采取了如下具体措施:(1)为每位毕业设计指导教师及其学生指定专门的设计场所,要求在毕业设计过程中对学生实行现场签到和签离制度,规范请假和销假制度,并采取随机现场检查;(2)以建筑工程系主任作为该系毕业设计监督小组组长,协同学院毕业设计工作组的监督成员,负责全系指导教师与毕业设计学生的毕业设计工作监督,为毕业设计工作的高效、有序进行创造必要的外部条件;(3)院、系毕业设计管理组要严格遵照校、院关于毕业设计工作的各项规章制度,对在毕业设计工作中发现的小问题及时与指导教师沟通解决,较大的问题及时向学院主管领导汇报,以便得到合理解决.
2毕业设计成绩评价
对每一位毕业设计学生来说,毕业设计成绩既是其毕业设计劳动成果的具体量化,也是其毕业设计成果质量的客观评定.这就要求毕业设计工作的管理者要设计出一个合理、科学的毕业设计成果质量评定方法,为毕业设计学生成绩的客观评价、激发学生的主观能动性和创新性奠定基础.毕业设计成绩的评定工作,可由院、系审核通过的毕业设计成绩评定组依据预先设定的毕业设计成绩评定量化标准进行.成绩评定量化标准应着重体现在基础专业知识应用的基本设计,以及新方法、新手段应用的创新设计.首先要重视学生针对工程设计的基本功锻炼,把基本设计成果质量作为主要的考查对象,其成果分值占总分的80%;将创新设计成果质量作为成果提升的考查对象,其成果分值占总分的20%.在毕业设计成绩评定量化标准中,指导教师的评分权应仅限于对学生毕业设计进度与质量的考查上,评分值可占总分的15%;评阅人应针对学生毕业设计成果进行质量考核,评分值可占总分的40%;答辩小组应针对学生个人知识水平、毕业设计成果进行全面考核,评分值可占总分的45%.基于评分标准,将学生的毕业设计成绩划分为优秀(成绩值≥85分)、良好(85分,成绩值≥75分)、中等(75分,成绩值≥65分)、及格(65分,成绩值≥60分)和不及格(成绩值<60分)5个等级.在毕业设计成绩评定量化标准中还应对评阅人及答辩小组成员做出一些限制性规定,如:评阅人及答辩小组成员不应与被评定学生存在利害关系、学生毕业设计成果质量的评定意见应由答辩小组长给出并提交至系毕业设计委员会备案、系毕业设计委员会负责将创新性突出或有较大实用价值的毕业设计成果推荐至校优秀毕业设计评选委员会.
[关键词]卓越工程师教育培养计划 隧道与地下工程专业毕业设计 教学改革
引言
2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)[1],2011年10月,重庆交通大学入选教育部第二批卓越工程师教育培养计划,实践性较强的土木工程系为“卓越计划”实施系之一。隧道与地下工程专业(卓越工程师班)从2012届开始招收学生,2016年春期该届学生将进入毕业设计环节。
隧道与地下工程专业毕业设计不仅是学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段、培养学生工程素质和工程实践能力的重要阶段,还是从理论学习过渡到实际工作的重要阶段,在隧道与地下工程专业教学大纲中具有举足轻重的地位。当前,人才竞争日益激烈,工程单位工作节奏日趋加快,传帮带的传统已经难以实现,使得毕业设计这个从学校学习到工作岗位的过渡阶段对于毕业生来说变得非常重要,甚至具备了部分“就业前期培训”的职能[2]。毕业设计过渡阶段的特点决定了毕业设计的选题、实施和评价不能仅停留在纸上谈兵的层次,必须要面向工程实际[2]。
本文针对重庆交通大学隧道与地下工程专业毕业设计中存在的问题,进行了适应“卓越计划”人才培养的毕业设计教学改革探讨。首先,分析现有毕业设计的现状和存在问题;其次,基于“卓越计划”的要求和特点,探讨现有毕业设计模式与“卓越计划”要求之间的差距;第三,针对现阶段毕业设计模式的问题进行改革,探索一套与“卓越计划”人才培养相适应的毕业设计模式。
一、隧道与地下工程专业毕业设计现状及存在问题
在毕业设计方面,国外毕业设计都针对实际工程项目,让学生在毕业设计中获得真正的工程经验,为未来的职业奠定基础[2]。而国内高校,毕业设计则更注重理论教学而忽视了工程应用,国内高校在与企业、同行的合作、交流上,尚处于半封闭状态。以重庆交通大学隧道与地下工程专业毕业设计为例,在整个过程中便存在以下种种问题:
(一) 毕业设计选题类型和方法的局限性
隧道与地下工程专业毕业设计选题大多为隧道工程、基坑支护、滑坡治理等工程设计与施工类题目。这类设计任务虽然能与大部分学生今后的工作挂钩,但存有以下两不足:其一是毕业设计选题的科研内容偏少,对于今后从事科研工作的同学来说,需要增加一些偏科研方向的课题;其二是毕业设计选题涉及施工和管理方面的内容不多,对于毕业后从事施工技术和现场管理的的同学来说,需要增加一些这方面的工作。
隧道与地下工程专业和地铁与轨道工程、岩土工程等两个专业同时选题,毕业设计历年的选题方法则存在很大的局限性。“毕业设计动员大会”没有教师对毕业设计题目的主要目的、要求和内容的讲解环节,学生也不能了解全系各位教师所设计的毕业设计题目的全貌。毕业设计选题采用教师在“毕业设计管理系统”网站上挂出题目及要求、内容等,学生自主选择,教师最后加以确定的方式。从往届毕业设计选题结果来看,出现“抢”毕业设计题目的现象。这就直接导致了学生们选择的题目和今后的工作挂不上钩,也非自己内心所想要的题目,教师所设计的题目也未能找到符合条件的学生。
(二) 实际工作程序认识不足
目前,学生的毕业设计大概采用在网络上或者上届的毕业设计中找到类似题目的计算书和图纸等资料,在教师或毕业设计任务书的指引下完成毕业设计的程序。一方面,本系很多教师并未直接从事设计工作和施工技术与管理方面的工作,因此对设计和施工管理整个完整过程的掌握还不是很充分。另一方面,学生对毕业设计的认识仅仅停留于“计算”和“画图”,离真正的“工程设计”还有一段距离,主要原因是学生对真正的工程建设基本程序不了解,更不清楚作为设计人员应该如何与甲方、施工以及工程监理单位打交道,导致毕业之后不能马上与实际工程设计接轨,这些观念都应该在毕业设计教学环节阶段有所体现[3]。
(三) 时间精力投入不足
毕业设计是一项综合性较强的教学任务,要求指导教师具备较高的教学水平和严谨的工作态度,以及土木行业相关工程实践经验[3]。但与此相矛盾的是:1) 部分高校为解决师资紧缺的问题引进大量缺乏工程实践经验的年轻博士,承担指导毕业设计这一综合性和实践性较强的课程,难免力不从心;2) 高校教师兼有教学、科研和学科建设等任务,部分教师甚至还有兼职工作,因此用于指导毕业设计的时间和精力皆不足;3) 高校扩招,存在一位教师指导近十名学生毕业设计的情况,不能做到针对学生各自的特点、兴趣因材施教和抽出更多精力投入毕业设计指导中。
毕业设计通常安排在本科最后一个学期,考研的学生则忙于参加考研学习、复试,很多学生还要参加各种招聘会、双选会,这些都会分散学生毕业设计的精力[3]。另外,签约之后的学生,认为毕业设计成绩的好坏已经无关紧要而轻视毕业设计,甚至把最后一学期当成毕业旅行的最佳日子。因此,学生们投入时间和精力是不足的,存在部分学生半个月、一个星期完成毕业设计的例子。
(四) 毕业设计工作量和质量参差不齐
毕业设计存在依赖电算、忽视理论计算的现象。利用有限元应用软件进行工程设计在各大设计院已经普及,各大专院校工程类毕业设计对应用软件的依赖非常严重。在毕业设计计算过程中,学生往往只注重对软件的操作和应用,而忽略专业基本知识、对规范的理解和具体计算过程的问题,因此对计算结果合理与否无从验证;更有甚者,对软件的操作尚处于一知半解,计算结果和真实值大相径庭。另一方面,利用计算机软件设计出来的图纸一般会存在某些错误,而学生在设计中缺失了基础概念和对规范的理解和掌握,因此不能及时发现并改正这些错误。
毕业设计存在严重的抄袭现象。毕业设计相关题目的设计资料在互联网上皆能找到,甚至高年级的毕业设计资料也能得到,很多学生依葫芦画瓢,有的学生到最后甚至不加思索大篇大段抄袭。在很短时间内仓促完成毕业设计任务,设计资料漏洞百出、施工图和计算书前后矛盾的现象频现。
毕业设计深度和要求不规范的现象。由于毕业设计深度和要求比较模糊,学生们做的毕业设计深度不一致,也不规范,这就使得做得全面的学生毕业设计计算书分量是深度不够的学生的几倍。毕业设计深度和要求的模糊,甚至导致考核标准的不统一。
毕业设计规范更新滞后的现象。土木专业规范近年来更新频繁,这就需要高校图书馆资料做到及时更新,但是大多图书馆更新速度较慢,导致学生不能利用最新的规范进行毕业设计;高校扩招学生人数的增加,导致学生在毕业设计时人均能利用的规范和手册较少,尤其是最近两三年新颁布的规范和规程[3]。另外,网络发达的今天,毕业设计相关最新规范互联网上基本都有电子版本,但是由于学生、甚至教师的主要精力不在其上,导致规范更新滞后,存在与社会现状脱节的现象。
二、隧道与地下工程专业毕业设计模式改革
教育部2010年6月启动的“卓越计划”目的在于通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,按照“3+1”人才培养模式培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师[5]。鉴于现行毕业设计模式存在上述四个方面的问题,且而现行毕业设计模式对实践能力的培养尚有欠缺,对创新能力、团队协作能力与综合解决问题能力的培养基本为零。因此,为满足卓越隧道与地下工程专业师培养需求,在隧道与地下工程专业毕业设计模式方面应具有符合“卓越计划”要求的全新模式。
(一)毕业设计题目改革并实行双向选择
毕业设计题目设计方面:将学生走出校门后的实际工作作为毕业设计选题范围和方向,通过需求分析,进行面向实际的毕业设计选题库建设。在具体实施环节上,隧道与地下工程专业主要分为学术研究型、工程设计型和施工技术管理型三个方向。各方面毕业设计选题的数量大概由往届毕业生实际工作方向为指导。
选题是毕业设计能否创新的关键,选择富有科学性、新颖性和创造性的题目作为毕业设计课题,一个很好的毕业设计题目交给一个不感兴趣和不具备完成该选题基本素质的学生做是不合适的,在选题工作中充分尊重学生的个人选题意见,创造条件让学生早一些接触实际题目。
毕业设计题目双向选择方面:毕业设计动员大会前教师应该完成课题申报,并由院系毕业设计领导小组组织论证、评审,确认是否符合要求。“毕业设计动员大会”上,各教师应针对自己申报的毕业设计题目向所有学生讲解和公布,并提出选题学生所具备的条件和并作适当建议。然后,实行双向选择,学生自愿选题、选教师,指导教师依条件选择学生,最终由院系领导小组协调落实学生选定的课题与指导教师。
(二)毕业设计实行双导师制
在高等学校实施培养“卓越工程师”的教学目标,培养创造性人才,教师是关键,这一点在毕业设计工作中显得更为突出[4]。指导教师在毕业设计工作中起着非常重要的作用,直接影响到学生选题、收资、实验、研究论证、论文撰写、答辩等[4]。
基于“卓越计划”具有三个特点,即行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才和强化培养学生的工程能力和创新能力,同时限于有些青年教师自身的学术水平和工程实践经验,采取优化指导教师的师资队伍措施。通过把一些有经验、有威望、有一定指导工作能力的校外工程师请进来,让他们参与毕业设计的指导工作,有利于毕业设计的质量优化。在毕业设计教学过程中实行“学校导师”和“企业导师”联合指导的双导师制模式[4],发挥校内外导师各自的优势共同对学生进行课题研究、工程实践和职业发展规划方面的指导,不仅能培养学生独立解决工程实际问题的能力和科学研究能力,同时使学生具备较高的社会责任感、职业素养和团队合作精神,早日与真正的“工程师”接轨。
(三) 完善毕业设计工作方法、工作流程及设计深度和规范化
完善毕业设计工作方法和工作流程是保证毕业设计教学有序、高效运作的先决条件。隧道及地下工程专业借助校企的联合力量制定符合实际工作和学生学习现状的工作方法和工作流程。有了办法、流程,认真、科学、规范地运作,并强调毕业设计中带有共性的东西的统一性,而对于富有个性特点、弹性较大的内容,应充分发挥其个性优势[4]。学校应有对毕业设计工作的具体要求,有完整规范的制度、科学的质量管理和检查评估系统。
对毕业设计计划、选题、实习调研、指导、中期检查、论文撰写、答辩、成绩评定、总结、研究分析等各环节进行科学、系统的规范,使管理者、指导教师明确科学、规范化的要求[4]。针对当前毕业设计图纸、参考资料不规范的现状,隧道及地下工程专业应编写了《样例图集及解说》方面的教参资料,详细阐明了施工图层次的设计深度要求,对图纸规范化和细节要求进行了详细解说,可供学生学习,同时起到了规范毕业设计图纸的作用。
通过规范毕业设计要求,使学生可以提前准备,并知道怎样主动做毕业设计,发挥其主观能动性,激发其强烈的“创新”意识,造就有利于学生创新实践的条件和空间,为培养“卓越工程师”提供强有力的保障[4]。
三、结语
根据“卓越计划”的目的和任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,针对现行毕业设计存在毕业设计选题类型和方法的局限性、实际工作程序认识不足、时间精力投入不足、毕业设计工作量和质量参差不齐等问题,对隧道与地下工程专业毕业设计开展教学改革:
(1) 毕业设计题目改革并实行双向选择。将学生走出校门后的实际工作作为毕业设计选题范围和方向,通过需求分析,进行面向实际的毕业设计选题库建设。建立毕业设计选题双向选择制,学生自愿选题、选教师,指导教师依条件选择学生。
(2) 毕业设计实行双导师制。基于行业、企业深度参与培养过程,在毕业设计教学过程中实行“学校导师”和“企业导师”联合指导的双导师制模式。
(3) 完善毕业设计工作方法、工作流程及设计深度和规范化。隧道及地下工程专业借助校企的联合力量制定并完善符合实际工作和学生学习现状的工作方法和工作流程。对毕业设计计划、选题、实习调研、指导、中期检查、论文撰写、答辩、成绩评定、总结、研究分析等各环节进行科学、系统的规范,使管理者、指导教师明确科学、规范化的要求。
[参考文献]
[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011,1,18.
[2]谢凌燕,潘志宏.面向工程实际的土木工程专业毕业设计教学改革探讨[J].中国电力教育,2013,7:166-167.
[3]黄鹂,郭亚然,董洁.土木专业毕业设计存在问题及对策分析研究[J].山西建筑,2013,39(23):226-227.
[4]李晓丽,张云峰,孙颖,卢召红,杨宇.基于“卓越工程师”目标的土木工程专业毕业设计改革实践[J].中国冶金教育,2013,32(增2):57-59.