張宇 徐紅麗
摘 要: 畢業(yè)設(shè)計是高等院校重要的綜合教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)和檢驗學(xué)生綜合素質(zhì)、獨立工作能力及工程實際應(yīng)用能力的重要途徑,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的綜合性訓(xùn)練實踐。本文從畢業(yè)設(shè)計過程入手,探討分析通過把控畢業(yè)設(shè)計七個過程,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞: 畢業(yè)設(shè)計 過程控制 創(chuàng)新思維
畢業(yè)設(shè)計是高校實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、造就合格人才、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識進(jìn)行科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維與工程實踐能力的重要環(huán)節(jié);是本科生在校期間的最后一個綜合性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),也是人才培養(yǎng)過程中的一個重要階段;是對學(xué)生四年所學(xué)知識和專業(yè)素質(zhì)的全面檢驗,也是對高等學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)質(zhì)量的綜合評估。
對于機械工程類學(xué)生來說,畢業(yè)設(shè)計是鞏固、聯(lián)系、充實、深化、擴大所學(xué)基礎(chǔ)理論及專業(yè)知識的重要過程,也是提高學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),更是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)知識、解決機械工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力的重要手段。因此,加強畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的管理,保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,對培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì)、獨立工作能力與創(chuàng)新能力非常重要。筆者作為大學(xué)里教學(xué)和科研的一線教師,通過多年的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo),總結(jié)出一些心得。
一、創(chuàng)新思維培養(yǎng)第一關(guān):選題
選題作為畢業(yè)設(shè)計的龍頭,是畢業(yè)設(shè)計的戰(zhàn)略起點,也是確保畢業(yè)設(shè)計具有創(chuàng)新性的開始。但是目前選題存在一些普遍性問題:
一是畢業(yè)設(shè)計選題大多單調(diào)地重復(fù)前幾屆學(xué)生做過的設(shè)計課題,選題缺乏新穎與創(chuàng)新,學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計缺乏足夠的興趣與責(zé)任心。
二是由于教師本身的原因,畢業(yè)設(shè)計課題脫離真實環(huán)境與實際需求,模擬課題居多,基本不考慮所設(shè)計的設(shè)備能否裝卸、能否運行、壽命如何、工況如何,等等,導(dǎo)致設(shè)計脫離生產(chǎn)實際,一定程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新性。
三是課題難度過大,一些針對博士生和碩士生的課題,研究性較多、工作量過大,對本科學(xué)生顯得不合適,由于太難而難以深入其中,以至于無法激發(fā)學(xué)生興趣,更不可能發(fā)揮其創(chuàng)新性。
因此,畢業(yè)設(shè)計題目選擇應(yīng)貫穿創(chuàng)新性原則:
1.題目要具有一定的先進(jìn)性、新穎性,并且難易適度。課題應(yīng)該結(jié)合指導(dǎo)教師的研究領(lǐng)域,只有在指導(dǎo)教師自己研究的領(lǐng)域內(nèi),才具有一定的創(chuàng)新性和新穎性,才能引發(fā)學(xué)生的興趣和成就感,指導(dǎo)教師也有能力在后期課題指導(dǎo)上更好地輔導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生在規(guī)定期限內(nèi)經(jīng)過努力實現(xiàn)課題目標(biāo),同時更好地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.老題可以新做,但一定要差異化,在某些環(huán)節(jié)上突出變化。原則上這樣的題目適合成績相對差的學(xué)生,因為他們的智力和思維水平相對弱,對他們更多是嘗試性的,也有新的創(chuàng)新點,這樣有利于提高這類群體學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維能力。
3.原則上一人一題,這對于挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力是有好處的。但對有實際意義且工作量較大的題目,可數(shù)人共同完成,每個人要分配不同的側(cè)重方向;相互之間,互相借鑒的比重不能太大,盡量使每個學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計相對獨立,有助于每個學(xué)生自身的創(chuàng)新潛能得到最大限度的發(fā)揮。
二、創(chuàng)新思維培養(yǎng)第二關(guān):畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生綜合技能進(jìn)行訓(xùn)練和檢驗的過程,可以鍛煉學(xué)生綜合運用分析理解能力、文獻(xiàn)資料查閱能力、工程技術(shù)規(guī)范資料(手冊、圖表等)使用能力、計算和設(shè)計數(shù)據(jù)處理能力、計算機繪圖能力、設(shè)計說明書撰寫能力等。要把培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)知識和包括創(chuàng)新能力在內(nèi)的綜合技能作為畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的出發(fā)點。
畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書幫助學(xué)生對選題有更深入的理解與認(rèn)識,是學(xué)生完成開題報告的第一手資料,也是課題設(shè)計能夠達(dá)到的深度和廣度的風(fēng)向標(biāo),更是畢業(yè)設(shè)計是否具有創(chuàng)新基因的引領(lǐng)核心要素。
通過向?qū)W生下達(dá)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書,告訴學(xué)生畢業(yè)設(shè)計課題要干什么?創(chuàng)新點的技術(shù)與質(zhì)量要求是什么?要解決什么實際問題?并且對課題的進(jìn)程也要有明確要求。
通過對畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的認(rèn)真閱讀,學(xué)生才可以提出課題設(shè)計的初步設(shè)想,搜集、整理與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的、充分的、準(zhǔn)確的信息資料,擴充查閱范圍,分析、篩選已有信息,提出設(shè)計構(gòu)想與設(shè)計計劃,擬訂基于現(xiàn)狀并超越現(xiàn)狀的有創(chuàng)新性的解決方案,為撰寫開題報告、擬訂總體方案、合理安排設(shè)計時間做好充分準(zhǔn)備。因此這是一個非常重要的環(huán)節(jié),也是指引課題走向具有創(chuàng)新性的基礎(chǔ)。
三、創(chuàng)新思維培養(yǎng)第三關(guān):開題報告
開題報告是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中非常重要的起步環(huán)節(jié),學(xué)生通過撰寫開題報告,借助調(diào)研所獲得的資料,可以了解課題的來源及現(xiàn)狀,可以明確課題的設(shè)計要求、研究內(nèi)容,通過對畢業(yè)設(shè)計課題進(jìn)行綜合性分析,提出自己的研究方法及擬采用的研究思路,制訂畢業(yè)設(shè)計的具體方案和技術(shù)路線,并在開題報告的具體方案和技術(shù)路線上體現(xiàn)創(chuàng)新性思維,合理安排與掌控設(shè)計時間進(jìn)度,最終實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計課題的預(yù)期目標(biāo)。
通過課題開題,指導(dǎo)教師可以了解學(xué)生對于畢業(yè)設(shè)計課題的理解深度和準(zhǔn)度,了解學(xué)生能否把握住畢業(yè)設(shè)計過程中的重點、難點,了解學(xué)生是否在課題設(shè)計中具有創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新性設(shè)計,修正學(xué)生在課題研究和設(shè)計中可能出現(xiàn)的偏差,指導(dǎo)學(xué)生提高分析問題和解決問題的能力。
四、創(chuàng)新思維培養(yǎng)第四關(guān):計劃管理
對機械類的畢業(yè)設(shè)計,課題大都來源于工廠實際,畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)度及每階段的設(shè)計內(nèi)容和成果,均應(yīng)有詳細(xì)的安排和嚴(yán)格的規(guī)定,必須構(gòu)建有效的時間管理模式和監(jiān)控制度,通過清晰的畢業(yè)設(shè)計工作流程和時間節(jié)點控制,確保畢業(yè)設(shè)計有序完成,也符合未來生產(chǎn)實踐需要。
要做好計劃進(jìn)度管理。畢業(yè)設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,時間跨度達(dá)到4個月,需要合理的時間分配和時間投入。學(xué)生必須每周填寫畢業(yè)設(shè)計計劃進(jìn)度表,內(nèi)容包括每周所需完成的設(shè)計內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)的問題及解決措施,并提交指導(dǎo)教師審閱、評價。同時要建立監(jiān)控制度。教師要每天考勤,確保學(xué)生的時間投入。
學(xué)生要通過畢業(yè)設(shè)計學(xué)會如何系統(tǒng)性、完整性地思維,學(xué)會將書本知識與工程設(shè)計實際有機結(jié)合,要進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研、資料查閱、結(jié)構(gòu)構(gòu)思、校核計算、總結(jié)說明等,也會反復(fù)探索、優(yōu)化課題設(shè)計總體思路,比較國內(nèi)外設(shè)計方案的優(yōu)劣,提出最優(yōu)組合的解決方案,都需要投入大量精力,以及相對充裕、合理的時間,把創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力充分挖掘出來,才能高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計。
五、創(chuàng)新思維培養(yǎng)第五關(guān):設(shè)計計算
課題設(shè)計階段是畢業(yè)設(shè)計過程中的核心部分,是對學(xué)生綜合能力系統(tǒng)考查的重要階段。通過畢業(yè)設(shè)計,不僅能鞏固學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識,而且能提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力,更能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性解決問題的能力。在這個過程中,學(xué)生通過調(diào)研借鑒、改進(jìn)設(shè)計,想象力及創(chuàng)新力得到充分發(fā)揮。
學(xué)生在調(diào)查研究階段,要根據(jù)課題的技術(shù)要求進(jìn)行方向性調(diào)查,對比與之相近的產(chǎn)品設(shè)計,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計的不足,設(shè)想新的產(chǎn)品和技術(shù),改進(jìn)已有產(chǎn)品,自然地就產(chǎn)生了創(chuàng)新的意識。指導(dǎo)教師要鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新意識,哪怕是一個技術(shù)環(huán)節(jié)或者是技術(shù)參數(shù)的小改進(jìn),都是一種創(chuàng)新思維的體現(xiàn)。
怎么改進(jìn)?怎么實現(xiàn)?學(xué)生要依據(jù)自己的知識進(jìn)行構(gòu)思,有了創(chuàng)新意識的萌芽,再加上指導(dǎo)教師給予的鼓勵和指導(dǎo),這種創(chuàng)新意識就會通過不斷的、反復(fù)的構(gòu)思,形成可行性設(shè)計方案,并最終得以確定。
方案確定之后,進(jìn)入技術(shù)設(shè)計階段,學(xué)生采用工程語言將創(chuàng)新思維表達(dá)出來,繪制圖表,通過不斷校核驗算,不斷優(yōu)化技術(shù)設(shè)計,將創(chuàng)新思維落實在設(shè)計工程中,最終得到最優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計。
六、創(chuàng)新思維培養(yǎng)第六關(guān):設(shè)計指導(dǎo)
合理指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計,可以有效提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量,引導(dǎo)創(chuàng)新思維的落實,指導(dǎo)教師在這個環(huán)節(jié)的角色很重要,既要嚴(yán)格把控,又要留有空間。
首先,要求指導(dǎo)教師與學(xué)生一起研究課題設(shè)計的主攻方向,引導(dǎo)學(xué)生了解相關(guān)課題的前沿領(lǐng)域與創(chuàng)新成果,并按學(xué)生的知識水平和創(chuàng)新能力,提出不同難度的畢業(yè)設(shè)計要求,有利于學(xué)生較快地進(jìn)入角色,找到畢業(yè)設(shè)計的恰當(dāng)切入點,使得各類學(xué)生都有可能發(fā)揮其特點和創(chuàng)新思維,發(fā)揮自己的能動作用。
在指導(dǎo)過程中,要有針對性和差別化。指導(dǎo)過細(xì),學(xué)生自身專業(yè)基礎(chǔ)知識的運用能力、解決問題能力及其創(chuàng)造性能力都有可能受到局限,不利于學(xué)生創(chuàng)新。指導(dǎo)過粗,學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知深度方面存在一定欠缺,因而提出的方案可能不合理,這反過來又會約束學(xué)生的創(chuàng)新思維,限制學(xué)生的發(fā)揮空間,不利于有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。指導(dǎo)教師要合適地進(jìn)行指導(dǎo),應(yīng)該以創(chuàng)新性思維為指導(dǎo)原則,根據(jù)每個學(xué)生題目和進(jìn)度的不同,以及學(xué)生知識結(jié)構(gòu)水平與接收能力的不同,進(jìn)行啟發(fā)式答疑,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題,讓其在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行探索和創(chuàng)新,并通過指導(dǎo)過程,優(yōu)化自己的思維和能力,引導(dǎo)學(xué)生將創(chuàng)新精神融合到畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容中。
七、創(chuàng)新思維培養(yǎng)第七關(guān):設(shè)計說明書(論文)
設(shè)計說明書是畢業(yè)設(shè)計的綱領(lǐng)性文件,是畢業(yè)設(shè)計的課題分析、理論論證、模型建立、計算校核、設(shè)計說明、系統(tǒng)總結(jié)的全過程,也是提高學(xué)生寫作表達(dá)能力的重要途徑。
在設(shè)計說明書的撰寫過程中,學(xué)生同樣需要應(yīng)用專業(yè)知識,對課題進(jìn)行系統(tǒng)化的分析和梳理,可以再一次起到學(xué)生對專業(yè)知識“查漏補缺”的功效。學(xué)生通過文字描述,把創(chuàng)新思想、方案結(jié)果、應(yīng)用價值總結(jié)表述出來,從而真正感受到自己在畢業(yè)設(shè)計中的創(chuàng)新價值和成就感。
八、結(jié)語
創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在學(xué)術(shù)前沿的科學(xué)成果上,在思維上的創(chuàng)新意識、技術(shù)上的革新改進(jìn)、參數(shù)上的優(yōu)化設(shè)計、計算中的模型調(diào)整等也都是可以體現(xiàn)創(chuàng)新的。
按照創(chuàng)新性設(shè)計的要求,在畢業(yè)設(shè)計中,首先需要老師打破常規(guī)教學(xué)模式,探索創(chuàng)新教育管理、創(chuàng)新教學(xué)的新模式。同時,要培養(yǎng)學(xué)生開展創(chuàng)新設(shè)計的興趣,能夠以積極的心態(tài)投入創(chuàng)新實踐的過程中。
畢業(yè)設(shè)計從“選題”、“開題”到“技術(shù)設(shè)計”、“設(shè)計說明書”的整個過程,都可以滲透創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在這些環(huán)節(jié)中,應(yīng)引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生積極進(jìn)行創(chuàng)新思維,在設(shè)計中體現(xiàn)創(chuàng)新思維,檢驗學(xué)生的創(chuàng)新能力。
創(chuàng)新是一種精神,是一種毅力,是一種拼搏。畢業(yè)設(shè)計階段,在開發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的同時,培養(yǎng)學(xué)生在未來工作中刻苦、堅韌、務(wù)實、不怕困難的奮斗品質(zhì)。教師具有創(chuàng)新的思想,學(xué)生為實現(xiàn)創(chuàng)新而努力,這樣的畢業(yè)設(shè)計會使學(xué)生更有自信與實力迎接未來新技術(shù)的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]馬才,李把超,陳立.工程類學(xué)生畢業(yè)設(shè)計模式的改革與實踐[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2007.6.
[2]劉大,周福君.機械類本科生畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新性探討[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2008.2.
[3]趙麗.淺談對機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計問題的思考[J].南昌教育學(xué)院學(xué)報(高職教育),2010.6.
[4]吳強.機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計成績評定質(zhì)量的研究[J].成都大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2009.1.