李銀然 張學(xué)民 李德順 李壽圖 王清

摘? 要：從行業(yè)特色、學(xué)生實(shí)踐、教師指導(dǎo)和管理等方面，簡(jiǎn)要分析新能源專業(yè)風(fēng)電方向畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問題，指出導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高的關(guān)鍵因素是傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式不能適應(yīng)新時(shí)期、新專業(yè)的教學(xué)需求。故文章從拓寬設(shè)計(jì)周期入手，提出了一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的總體思想和實(shí)施過(guò)程。從設(shè)計(jì)指導(dǎo)隊(duì)伍，軟硬件條件的全面開放及定期討論等方面建立了質(zhì)量保障體系。建立三次答辯與兩次檢查相結(jié)合的質(zhì)量監(jiān)控體系。融入持續(xù)改進(jìn)思想，從學(xué)生、指導(dǎo)教師和企業(yè)導(dǎo)師三方面開展畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系建設(shè)。

關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計(jì);質(zhì)量保障;質(zhì)量監(jiān)控;評(píng)價(jià)體系

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2020）07-0133-03

Abstract： From the aspects of industry characteristics， student， teacher and management， this paper briefly analyzes the problems existing in the graduation project of new energy major. It points out that the key factor leading to the low quality of graduation project is that the traditional training mode cannot meet the teaching requirements of new major in the new era. Therefore， starting with widening the design cycle， this paper puts forward the overall idea and implementation process of the one-year graduation design reform. A quality assurance system is established from the design guidance team， the comprehensive opening of software and hardware conditions and regular discussions. A quality control system consisting of three defense and two inspections is established. Integrating the idea of continuous improvement， the construction of graduation design evaluation system is carried out from three aspects： students， instructors and business mentors.

Keywords： graduation project; quality assurance;quality control; evaluation system

畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科培養(yǎng)計(jì)劃中的最后一門實(shí)踐課，是學(xué)生對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用和成果總結(jié)，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和綜合應(yīng)用知識(shí)能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)[1]。高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)將有利于提高學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。因此，提高畢業(yè)論文的質(zhì)量是高等學(xué)校中的一項(xiàng)重要工作。

從2011年的11所高校開設(shè)風(fēng)能與動(dòng)力工程到2018年的83所高校開設(shè)新能源科學(xué)與工程可以看出，新能源專業(yè)已經(jīng)成為支持新能源行業(yè)發(fā)展的動(dòng)力之一，根據(jù)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的三大理念來(lái)修訂和構(gòu)建順應(yīng)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)的風(fēng)電方向畢業(yè)設(shè)計(jì)體系尤為重要。綜合分析蘭州理工大學(xué)新能源科學(xué)與工程專業(yè)（風(fēng)電方向）5年（2013-2017）的畢業(yè)設(shè)計(jì)，結(jié)果表明幾乎所有的題目都是工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要聚焦于風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)，對(duì)風(fēng)資源、風(fēng)電場(chǎng)涉及較少，設(shè)計(jì)題目單一，不利于學(xué)生綜合能力的提升，因此要提高設(shè)計(jì)質(zhì)量充實(shí)設(shè)計(jì)內(nèi)容必須加強(qiáng)教學(xué)改革。

一、風(fēng)電方向畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問題

（一）優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源相對(duì)匱乏

由于風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，技術(shù)更新速度快，而高校相對(duì)落后，沒有完整的成體系的設(shè)計(jì)參考資料，教材建設(shè)略有滯后，導(dǎo)致學(xué)生們可借鑒的資料有限，嚴(yán)重影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

（二）學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)上投入不足[2]

進(jìn)入大四以后，就業(yè)、考研開始實(shí)際操作，已無(wú)法安心學(xué)習(xí)。特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不能安心去做，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用，使畢業(yè)生的質(zhì)量降低，更增加了學(xué)生就業(yè)的難度，形成惡性循環(huán)。另一方面，企業(yè)所需要的是專業(yè)對(duì)口、動(dòng)手能力強(qiáng)、理論與實(shí)踐結(jié)合好的專業(yè)人才，有些學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)薄弱，對(duì)整個(gè)風(fēng)電知識(shí)理解不深，不能做到知識(shí)間的連接和貫通，更不用說(shuō)理論聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新精神。

（三）指導(dǎo)教師投入精力嚴(yán)重不足[3]

近年高校招生規(guī)模的擴(kuò)大，高校資源出現(xiàn)一定程度的短缺，教師的指導(dǎo)工作量過(guò)大，無(wú)暇給予學(xué)生及時(shí)的指導(dǎo)和檢查，從而導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量下滑。

（四）答辯效果不理想[4]

由于學(xué)生只是囫圇吞棗地通過(guò)模仿設(shè)計(jì)，一味地照貓畫虎，不能理解樣圖的做法和理論背景，答辯時(shí)往往不能回答為什么。

（五）設(shè)計(jì)題目綜合性不夠

設(shè)計(jì)雖然做到了一人一題，但實(shí)質(zhì)區(qū)別并不大，風(fēng)電方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目基本都是某某型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)、風(fēng)輪氣動(dòng)性能計(jì)算、總裝圖繪制，部分零部件設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)題目的大同小異，導(dǎo)致抄襲敷衍現(xiàn)象難以杜絕。

上述諸多原因?qū)е庐厴I(yè)設(shè)計(jì)模式化、同質(zhì)化、程序化，嚴(yán)重影響了本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。

究其根本原因就在于傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式不能適應(yīng)新時(shí)期、新專業(yè)的教學(xué)需求。更新畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容、改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)模式已成為亟待解決的一個(gè)課題。本文總結(jié)多年來(lái)對(duì)新能源專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出“一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)”模式，使畢業(yè)設(shè)計(jì)在人才培養(yǎng)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。通過(guò)2018和2019兩屆共計(jì)126名同學(xué)的實(shí)踐證明，一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)模式可提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，能夠提升學(xué)生們對(duì)風(fēng)能資源、風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)總體知識(shí)的理解能力。

二、一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體思想及實(shí)施過(guò)程

時(shí)至今日，風(fēng)電發(fā)展正在朝著大型化，智能化、輕量化、低風(fēng)速及海上發(fā)展，風(fēng)電涉及的學(xué)科越來(lái)越多，而美國(guó)2020工程師計(jì)劃[5]和我國(guó)工程教育認(rèn)證都認(rèn)為工程師應(yīng)具備專業(yè)知識(shí)、分析能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新精神等關(guān)鍵能力，這就對(duì)風(fēng)電專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求。

（一）總體思想

一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)以大四全年為設(shè)計(jì)周期，把設(shè)計(jì)任務(wù)融入理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生們?cè)谠O(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)。

（二）實(shí)施過(guò)程

一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)主要包括：選題、開題、設(shè)計(jì)、答辯和后答辯五個(gè)階段[6]。

選題階段在第六學(xué)期結(jié)束時(shí)完成，是畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的設(shè)立和確定階段，教師考慮設(shè)計(jì)題目的要求和學(xué)生能力的適配性，并組織學(xué)生和指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的見面會(huì)，由指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)詳細(xì)講解設(shè)計(jì)任務(wù)，使學(xué)生了解題目?jī)?nèi)容和要求，讓學(xué)生帶著問題和任務(wù)進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，采用“以任務(wù)為中心的學(xué)習(xí)”和“以實(shí)踐為中心的學(xué)習(xí)”模式。大四開學(xué)后學(xué)生們匯報(bào)學(xué)習(xí)成果及其對(duì)設(shè)計(jì)的構(gòu)想。利用大四第一學(xué)期的理論課學(xué)習(xí)階段，錘煉設(shè)計(jì)方案，并不定期的組織討論會(huì)，匯報(bào)設(shè)計(jì)實(shí)施方案及其細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)思想，確定設(shè)計(jì)方案。

開題在第七學(xué)期16周周末完成，是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行相應(yīng)的文獻(xiàn)準(zhǔn)備和總體方案設(shè)計(jì)的階段。通過(guò)召開集中的答辯會(huì)，由指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)總體把控。

設(shè)計(jì)階段分成三部分，其一為課程設(shè)計(jì)階段，完成風(fēng)資源分析，葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)及氣動(dòng)外形圖的繪制。寒假利用第二課堂，學(xué)習(xí)Pro/E、Fluent、Bladed、Wasp等建模與仿真軟件;第二階段為課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)階段，把課程設(shè)計(jì)融入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中，利用課程設(shè)計(jì)階段完成部分畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，并讓學(xué)生通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重新梳理和完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，判斷設(shè)計(jì)的合理性、實(shí)用性。畢業(yè)實(shí)習(xí)后完成中期答辯。第三階段為畢業(yè)前的最后12周，完成所有設(shè)計(jì)任務(wù)，繪制設(shè)計(jì)圖紙，撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，并鼓勵(lì)開展虛實(shí)結(jié)合的設(shè)計(jì)作品展示。

通過(guò)設(shè)立中間檢查節(jié)點(diǎn)，迫使學(xué)生進(jìn)行階段性的自我總結(jié)，使其對(duì)畢設(shè)工作完成進(jìn)度和質(zhì)量產(chǎn)生明確的自我意識(shí)，促進(jìn)其及時(shí)調(diào)整時(shí)間和精力投入。同時(shí)，指導(dǎo)模式采用群組指導(dǎo)模式，創(chuàng)造學(xué)生之間及與導(dǎo)師、指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、企業(yè)導(dǎo)師的相互交流，有效激發(fā)學(xué)生之間競(jìng)爭(zhēng)性博弈氛圍。

答辯階段在第八學(xué)期16周進(jìn)行，主要包括總結(jié)設(shè)計(jì)成果，以規(guī)范的形式撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，準(zhǔn)備答辯的演示和講解，最終通過(guò)答辯。

后答辯階段是學(xué)生重新根據(jù)答辯委員會(huì)的意見完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，修改設(shè)計(jì)圖紙和說(shuō)明書，完成設(shè)計(jì)的自我評(píng)價(jià)和交互評(píng)價(jià)，以及畢業(yè)設(shè)計(jì)資料的整理和提交;指導(dǎo)教師要對(duì)畢業(yè)生設(shè)計(jì)成果進(jìn)行驗(yàn)收，并引導(dǎo)對(duì)其進(jìn)行延伸研究和利用。

（三）設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)組建

由于風(fēng)電設(shè)計(jì)涉及機(jī)械、電學(xué)、控制、氣動(dòng)等多學(xué)科，鼓勵(lì)學(xué)生自由組建設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，打破專業(yè)學(xué)科限制，鼓勵(lì)采用虛實(shí)結(jié)合的手段，詳盡描述及展示設(shè)計(jì)內(nèi)容，這有利于提高學(xué)生對(duì)風(fēng)電大系統(tǒng)的理解。

三、培養(yǎng)模式研究

（一）以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量為目的的“理論+設(shè)計(jì)”人才培養(yǎng)模式

以“理論+設(shè)計(jì)”為平臺(tái)，突出理論與實(shí)踐的結(jié)合，引導(dǎo)“天馬行空”的想象，構(gòu)架基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性的知識(shí)體系，把畢業(yè)設(shè)計(jì)融入大四全年的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，完善創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

理論教學(xué)環(huán)節(jié)：由基礎(chǔ)模塊、設(shè)計(jì)模塊、監(jiān)控模塊、電場(chǎng)模塊及綜合拓展模塊，組成的四模塊加一拓展的專業(yè)課程體系為主陣地，使學(xué)生在掌握新能源利用基本原理和方法的同時(shí)，了解學(xué)科前沿，講解創(chuàng)新案例，逐漸完善畢業(yè)設(shè)計(jì)思路，樹立對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)嚴(yán)肅性和重要性的認(rèn)識(shí)。

設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)：利用生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)兩次進(jìn)企業(yè)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生接觸成熟風(fēng)電機(jī)型及其他新能源利用形式，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，借鑒精品化的設(shè)計(jì)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的模型建立，裝配圖的畫法儲(chǔ)備一定的基礎(chǔ);打通課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，擴(kuò)展設(shè)計(jì)任務(wù)，使其對(duì)風(fēng)資源、風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)電場(chǎng)都有全面而深刻的認(rèn)識(shí)，凸顯畢業(yè)設(shè)計(jì)的全面性和側(cè)重點(diǎn)。

（二）一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量保障體系

質(zhì)量保障是設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的前提條件，一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)從教師、學(xué)生、軟硬件等方面全面建設(shè)質(zhì)量保障體系，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的大幅度提升。

為了給畢業(yè)設(shè)計(jì)提供全方位的指導(dǎo)，更是為了克服指導(dǎo)教師企業(yè)經(jīng)驗(yàn)不足的缺點(diǎn)[7]，組建了導(dǎo)師制、專業(yè)團(tuán)隊(duì)與企業(yè)專家參與的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)隊(duì)伍，導(dǎo)師負(fù)責(zé)日常學(xué)生指導(dǎo)和管理，而專業(yè)團(tuán)隊(duì)從資源、機(jī)組、場(chǎng)、電等方面提供指導(dǎo)，企業(yè)導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)中的工程化問題，并引導(dǎo)學(xué)生建立準(zhǔn)確的就業(yè)觀。全面開放由國(guó)際先進(jìn)軟件Bladed和Wasp組成的虛擬仿真平臺(tái)，并指派專門的指導(dǎo)老師，指導(dǎo)軟件的使用及解決各自畢業(yè)設(shè)計(jì)中的問題。開放西校區(qū)真實(shí)風(fēng)電機(jī)組和實(shí)驗(yàn)室的各種模型機(jī)組，可以隨時(shí)面對(duì)機(jī)組商討設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問題。定期召開設(shè)計(jì)研討會(huì)，改變灌輸型教學(xué)為學(xué)生主動(dòng)講解型教學(xué)[8]，使同學(xué)們互相學(xué)習(xí)、互相了解，共同研究問題，啟發(fā)學(xué)生思想，培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新能力。學(xué)生出勤保障，加強(qiáng)學(xué)生出勤情況的考核，建立嚴(yán)格的請(qǐng)假制度，專門每天組織人員對(duì)學(xué)生到位情況進(jìn)行考勤檢查，確保出勤率。

（三）全過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)體系

建立指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、系、院三級(jí)題目審核機(jī)制。設(shè)計(jì)題目必須符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、體現(xiàn)綜合訓(xùn)練基本要求，體現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃中對(duì)基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和能力的基本要求。工作量飽滿程度，學(xué)生通過(guò)努力是否可按期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)。80%以上的題目能與科研、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。

建立三次答辯與兩次檢查相結(jié)合的質(zhì)量監(jiān)控體系[9-10]，三次答辯包括開題答辯（第七學(xué)期最后四周進(jìn)行），解讀設(shè)計(jì)任務(wù)，梳理設(shè)計(jì)思路，匯報(bào)初步設(shè)計(jì)進(jìn)展及最終設(shè)計(jì)目標(biāo)，指導(dǎo)教師布置寒假設(shè)計(jì)任務(wù);中期答辯（第八學(xué)期八九周進(jìn)行），匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)展，集中討論解決設(shè)計(jì)問題;終期答辯，評(píng)定設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況及創(chuàng)新點(diǎn)。兩次檢查穿插于三次答辯之間，并在此基礎(chǔ)上配套制訂了黃牌警告措施，即學(xué)生答辯或檢查中出現(xiàn)重大問題，被認(rèn)定為黃牌警告，得到一次黃牌者取消評(píng)優(yōu)資格，累計(jì)得到二次黃牌者延期一月終期答辯，若得到三次黃牌則直接評(píng)定為不及格。

基于持續(xù)改進(jìn)思想，畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后， 由專業(yè)集中從學(xué)生、指導(dǎo)教師及企業(yè)導(dǎo)師三方面開展調(diào)查問卷，總結(jié)一年制設(shè)計(jì)過(guò)程中暴露出的問題，并分析提出改進(jìn)措施。

四、結(jié)束語(yǔ)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，但是在實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)周期、指導(dǎo)教師及風(fēng)電多學(xué)科的特點(diǎn)導(dǎo)致設(shè)計(jì)主要以風(fēng)電機(jī)組為主，而對(duì)風(fēng)資源和風(fēng)電場(chǎng)的綜合訓(xùn)練較弱，不利于學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的提升。

本文在科學(xué)分析風(fēng)電方向畢業(yè)設(shè)計(jì)存在問題的基礎(chǔ)上，提出了一年制畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)改革，并建立了相對(duì)完善的實(shí)施方案。通過(guò)兩年的實(shí)踐檢驗(yàn)，總結(jié)并提出了以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量為目的的理論與設(shè)計(jì)相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量保障體系和全過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)體系。

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