试述机械类本科毕业设计改革与研究

试述机械类本科毕业设计改革与研究摘要：本科毕业设计是高校毕业生对大学四年学习的专业知识综合运用能力的体现，是毕业生参加工作前的提前演练，具有承前启后的作用。对机械类本科毕业设计教学优化，有利于让学生对所学知识融会贯通，更好地为机械行业提供应用型人才。针对目前机械类本科毕业设计存在的问题，结合应用型本科高校的特点，基于OBE教育模式的理念，对本科毕业设计进行了改革研究与探索。通过对机械类毕业设计的改进提升学生的实际应用能力、环境适应能力和创新能力，培养满足社会需要的高素质应用型人才。关键词：毕业设计；OBE；机械；应用型1引言本科毕业设计是本科学生在毕业前一个学期必修的集中实践环节，主要通过教师的指导，结合大学四年的理论知识分析解决实际问题，是对基础理论、专业知识和专业技能的一次综合运用[1]。应用型本科高校旨在培养高素质应用型人才，所以毕业设计的实践练兵作用更加不可忽视，它在毕业生从学生转型到工作人员，以及高校对接企业的过程中起到重要的转承磨合作用。OBE理念是以成果导向教育为主的思想，更加侧重于学生的成果产出[2]。它的主要内容是以学生为中心，以学习产出为导向，以持续优化为保障[3-4]。该理念着重关注学生受教育后获得的能力产出[5]。所以在OBE理念的指导下，毕业设计的内容要确保紧扣学生将来的工作岗位需求，例如工作所需的理论知识、工作技能、职业素养等。在OBE理念中，最终的评价不完全取决于单独的结果，而是各个过程环节都需要评价，并且在评价过程中找到问题所在并持续优化。根据OBE的理念，学生的培养应更加注重实际应用能力、社会适应能力和创新能力。应用型本科高校的人才培养定位要更加强调实用性、适应性和创新性，面向社会和企业培养适应行业发展的高素质人才，注重提高学生分析问题和解决问题的能力[6]。因此，机械类本科毕业设计要有目标有针对性地引导学生完成，以OBE理念为基本指导思想，结合行业现状，通过毕业设计实践提高学生的社会实践能力、适应能力和创新能力，契合应用型高校的人才培养目标。2毕业设计现存的主要问题分析2.1选题不够贴近实际毕业设计题目是完成毕业设计任务的前提，奠定了毕业设计的主要内容和方向。目前机械类毕业设计的选题存在实用性不足，不能很好地贴近生产实际的问题，多数毕业设计题目选题来源比较固定、选题方向较为单一。机械类毕业设计题目通常来源于两部分。其中，一部分题目出于自拟，在这类题目中，有些来自于教师自拟，有些来自于学生自主命题。教师的自拟题目通常是教师自身经验的积累，往往缺少企业环境和实际调研；学生的自主命题通常受自身专业知识和行业视野的限制而具有局限性。所以这类题目很容易缺乏工程实际背景，从而造成学生设计方向出现偏移的的问题。另一部分选题是已经反复使用多年的老旧课题，这类题目基本已经与工程实际脱轨，跟不上行业发展的步伐，无法体现专业领域相关的先进技术和前沿科技，学生在做这类题目时容易使设计思路僵化，设计方法形式化，设计内容不能反映行业发展。毕业设计的选题不够贴近实际会使学生所学的知识无法与企业对接应用，设计训练起不到实践教学应有的培养学生应用能力、适应能力和创新能力的作用，也无法有效调动学生的学习兴趣和积极性。2.2指导形式存在局限学生的毕业设计选题要遵循每人仅选一题且不重复的原则，并且指导教师提供的选题要超出毕业班学生基数一定数量，避免出现最后选题的学生无题可选，只能被动选题的情况。当前机械类本科毕业设计选题多采用教师线上，学生线下选题，教师统一汇总的模式完成。这样的模式没有实现线上选题的系统管理，容易造成选题混乱和效率低的问题，同时增加了教师统计毕业生选题情况的工作量，不利于毕业设计工作的高效开展。机械类本科毕业设计任务的主要环节包括：（1）毕业设计选题、（2）分发任务书及开题、（3）外文文献阅读及译文、（4）总体方案设计、（5）毕业设计说明书（论文）初稿、（6）绘制图纸及相关表达、（7）毕业设计中期检查、（8）毕业设计定稿、（9）毕业设计答辩等一系列内容。由于毕业设计的环节较多，同时毕业班的同学涉及社会实践、参加招聘活动等情况，导致多数学生出现毕业设计进度不统一，与老师沟通不及时的问题，从而使老师难以对毕业设计各环节及时有效地管控。由于毕业设计指导活动通常在校园内完成，指导内容主要基于课程教学和课程实践，与行业实际和工程背景难以有效契合，导致多数学生的毕业设计基本停留在创意阶段和模型实验阶段，不能结合实际的生产加工工艺，毕业设计的成果实用性不足，难以转化为工业产品，也不利于应用型人才的培养。2.3评价方法过于单一对毕业设计的质量评价是毕业设计重要环节，反映了学生毕业设计工作的完成情况。目前多数毕业设计的质量评价更注重成果的展示，机械类本科毕业设计成果多以三维模型和二维装配图、零件图为主，具有较好的欣赏性和可评价性，但成果展现比较单一，评价标准偏于成果化和形式化，评价过程的互动性较差。因此，对学生在毕业设计中的过程质量、设计思路、实现方法等细节难以实现精准地监控和指导，不利于学生在毕业设计过程中综合应用能力的提升。毕业设计的质量管控主要集中在答辩成绩评定上，缺少评定后的相应改进机制，导致质量提升仅限于教师指导过程和学生自查，学生的能力锻炼难以达到毕业设计目的，限制了学生应用能力和创新能力的改进空间。2.4自主学习兴趣缺乏在完成毕业设计的过程中，存在学生对毕业设计任务缺乏兴趣的问题，从而出现敷衍了事的现象。这一方面源于学生对毕业设计作用和能力提升的认识不够，从而缺乏积极的态度。另一方面源自于学生独立性较差，习惯于依赖父母和老师，同时缺乏对家庭和社会应有的责任感，导致内在驱动力不足。如何在毕业设计的过程融入“课程思政”的教育内容，培养学生的独立性与责任感，从而激发学生的学习兴趣，引导学生积极自主地完成毕业设计，是培养高素质人才的关键，有利于尽早培养学生的职业素养。3基于OBE的毕业设计改革探索应用型本科高校机械类的毕业设计模式，应注重培养学生对知识的实际应用能力、环境适应能力和创新能力。针对毕业设计过程中存在的上述问题，基于OBE以成果为导向的教育模式理念，提出以下四方面的改进措施，以满足培养机械行业高素质应用型人才的需要。3.1以成果为导向联合企业选题毕业设计主要为了提升学生的应用能力和职业素养，从而提高就业的竞争力，所以机械类毕业设计选题应从实际行业需求出发，基于OBE的成果导向理念，以企业的实际工作岗位为依托，立足于机械产品的生产制造实际过程，力图解决实际问题。教师在企业调研、完成企业横向课题的过程中应该注重实践经验的积累，凝练符合工程实际的毕业设计课题。同时，通过企业调研，针对相关企业对应用型人才的需求情况，为学生拟定毕业设计题目，使学生的毕业设计以解决生产实际问题为目标导向，并以企业需求引导学生完成毕业设计内容，促进学生对理论知识实际应用能力的提升，实现以企业实际应用成果为导向的毕业设计选题。此外，高校可与机械产品的生产制造产业相结合，邀请行业、企业的专家进行讲座与交流。通过对实际问题进行分析，提炼毕业设计题目，并建立毕业设计选题库，使毕业设计选题充分结合企业实际应用。并且通过交流使教师对行业的先进技术和前沿科技有更加宽广的认知，有助于教师在选题内容上的多样化和创新性，使学生通过毕业设计提升自身能力，满足企业的应用型人才需求。3.2建立基于OBE的混合指导模式基于OBE的教育理念，混合指导模式包括线上线下的混合指导和校企联合的混合指导模式。当前毕业设计指导形式存在的局限性导致毕业设计选题比较混乱并且选题效率低，同时指导教师难以对各环节及时有效地管控，为此设计线上线下混合指导模式以解决该问题。由于毕业设计指导活动和内容的局限在校内，使毕业设计成果脱离实际，难以转化应用，因此采用校企联合的混合指导模式。毕业设计的选题建立线上的选题系统和选题库。指导教师线下拟定毕业设计题目，线上上传毕业设计题目，学生在线上系统中进行选题，然后由指导教师审核。选题规则和信息统计均由线上系统完成，这样可以保证选题的规则清晰不混乱，避免重选错选，同时减少了指导教师的信息统计工作，提高毕业设计选题效率。毕业设计的各环节的任务、具体要求、成果上传、教师审核均采用线上模式，建立线上管理系统，指导教师对学生毕业设计各个环节的指导可采用线上线下的混合模式。这样可以保证所有学生的毕业设计进度大体一致，通过线上系统约束了各环节的时间节点，提高了毕业设计工作的效率，使指导教师更容易实现对毕业设计各环节的精准管控。毕业设计的部分课题可以通过校企联合的混合模式完成，为学生指定校内指导教师和企业指导导师，学生毕业设计的指导过程可以在企业完成。这样使学生的设计过程紧密结合生产实践，设计成果贴近于实际应用，更易实现成果转化。同时，这种毕业设计指导模式还能让学生提前融入企业环境，提高适应能力，易于达成企业就业。3.3基于PDCA循环的全面质量管理毕业设计的质量评价多来源于成果展现，方法比较单一，并且缺少各环节的评定改进机制，不利于学生应用能力和创新能力的产出，不符合OBE的教育理念。因此，结合PDCA循环综合管理毕业设计质量，以提高学生的能力成果产出。PDCA循环是一种全面质量管理思想[7]。主要包括计划、实施、检查、处理四个步骤[8]。PDCA通过不断循环对质量进行全面管理，实现质量的不断改进，是一个不断上升的循环。计划阶段是毕业设计的基础阶段，是完成毕业设计任务的前提。主要包括学习理解毕业设计相关规定、具体实施办法、进度安排等内容。实施阶段是毕业设计过程的具体实施，包含了前述的毕业设计各个环节，是整个毕业设计的主体过程。检查阶段是将毕业设计各环节的达成度与安排计划进行对比和总结，发挥指导教师的监督和指导作用，检查阶段贯穿于毕业设计的各个环节，确保毕业设计能够高质量完成。处理阶段主要对全部毕业设计环节进行归纳总结，分析毕业设计各环节的优点以及存在的问题，通过与学生交流和查询线上管理系统掌握详细信息，为下一次毕业设计循环提供改进依据。通过PDCA循环对毕业设计实施全面的质量管理，有利于提升毕业设计各环节的质量管控，并为毕业设计质量的不断改进提供了方法。3.4贯穿课程思政激发内在驱动在毕业设计的指导过程融入“课程思政”内容，通过案例分析、行业发展动态讲解、知名校友介绍使学生认识到毕业设计作为本科学习的结业方式，对能力的提升和职业素质的培养作用是巨大的，让学生明白毕业设计不仅仅是为了获得学历学位，更重要的专业知识学习效果的检验，是提升就业竞争力的有效手段。同时，在毕业设计过程中培养学生的独立性和责任感，激发内在驱动力。毕业设计的全过程需要学生在老师的指导下独立完成，锻炼学生的独立意识。通过毕业设计期间的交流让学生体会父母和老师培养学生的艰辛，使学生认识到能够自强自立，不过度依赖父母和老师，学好本领自强不息才是高素质人才的体现。通过和学生讨论职业规范、榜样事例讲解踏实敬业是最基本的职业道德，作为学生独立完成好毕业设计就是敬业，也是富有责任感的间接体现。通过“课程思政”教育帮助学生建立正确三观，激发学生努力完成毕业设计工作的兴趣，通过毕业设计提升自身应用能力、适应能力和创新能力，提升就业竞争力。4结语为了通过毕业设计提升机械类本科生的应用能力、适应能力和创新能力，基于OBE教育理念，针对毕业设计题目，提出了以成果为导向联合企业选题的方法；建立基于OBE的混合指导模式以解决现有指导形式存在局限性；基于PDCA循环对毕业设计实施全面质量管理以解决评价方法过于单一的问题；在毕业设计与学生交流的过程中贯穿课程思政教育，激发学生的内在驱动力。通过对机械类本科毕业设计的改革与探索，以期不断改进毕业设计质量，培养满足行业需要的高素质应用人才。参考文献：[1]路增祥，赵通林，徐振洋，栾丽华.提高工科专业本科毕业设计质量的思考[J].中国冶金教育，2021（06）：87-89.[2]冯嵩.基于OBE的机电类毕业设计联合指导制度研究[J].科技风，2022（07）：32-34.[3]蒋鑫.新工科背景下以OBE为导向《机械制造技术基础》课程改革实施与评价[J].时代汽车，2021（05）：79-80.[4]马晶，陈强强.基于OBE理念的《国际金融学》教学设计[J].吉林省教育学院学报，2022，38（03）：119-124.[5