机电毕业设计范例

机电毕业设计

机电毕业设计范文1

关键词:OBE;机械电子工程;毕业设计;联合指导

1概述

毕业设计是机械电子工程专业的一门集中实践教学环节必修课程,总学时共15周,总学分15分,可见其时间长学分比重大,是本专业人才培养方案中极其重要的一门课程。本课程在第八学期也就是大四第二学期开设,因此它是本专业最后一个教学环节,在整个教学环节中起到综合和总结、深化和检验的作用。本专业的毕业设计课程要求学生能够综合运用之前所学理论知识和工程实践内容来完成某一种机电产品的设计和部分实物制作,绘制出相应工程图纸,并撰写毕业设计说明书,参加答辩,因此通过毕业设计,可以培养学生综合运用知识的能力,提高学生发现、分析和解决工程实际问题的能力,还能进一步提高专业绘图能力和材料编辑整理及排版能力,锻炼有效的表达和沟通能力。综上可见,毕业设计最突出的特点就是实践性和综合性。毕业设计如此重要,那么其具体的教学方法和模式就需要尤其重视,以达到好的教学效果。但根据笔者六届的毕业设计指导经验,发现了本专业的毕业设计存在很多问题。本专业毕业设计一直采取指导教师责任制度,每位教师分配几位学生,各位教师对分配给自己的学生按照学校要求进行毕业设计指导。这种制度容易以教师为中心,每位教师对自己的学生负责,为了不让自己的学生毕业设计成果太差,教师容易帮甚至替学生做一些本该学生做的任务,这样学生很被动,学生的积极性很低。另外本专业每位教师研究和擅长的方向各不相同,学生在毕业设计中遇到的问题一般只能由分配的教师来指导,而学生的问题涉及专业的各个方面,仅由一位教师来指导是不够的,学生的问题不能得到有效的解决。毕业设计综合性很强,一般会涉及本专业各位教师的方向和所授课程,而这种指导制度下,教师不能接触到与自己方向和课程相关的所有学生的问题,也就不能全面了解和把握自己所授课程存在的教学问题,毕业设计不能对课程教学有很好的反馈,教师课程教学改进很有限。此外,毕业设计答辩时答辩组教师知道每位答辩学生的指导教师是谁,可能会造成答辩不公平的结果。因此,传统的毕业设计指导制度存在较大的弊端,亟须采取有效的方法来提高学生的积极性,提高教学效果。

2毕业设计改革现状

目前很多高校针对毕业设计教学过程做了一些改革和探索,来提高毕业设计质量。比如吉林大学的张萃等教师在“机电类本科毕业设计‘教师联合’培养模式”一文中,分析了现有毕业设计模式的问题,提出了“教师联合”培养模式,即根据一定的原则将2—3名指导教师组成一个联合指导小组,每名学生由联合指导小组中的教师共同指导[1]。这种模式符合毕业设计综合性强的特点,能充分利用教师资源,使学生得到有效的指导,提高毕业设计教学质量。陕西理工大学的杨章勇教师在“工程教育专业认证背景下校企联合指导毕业设计模式探索”一文中,针对电气工程及其自动化专业,分析了毕业设计的现状和存在的问题以及模式改革的必要性,并基于工程教育专业认证背景,提出了校企联合指导毕业设计的新模式,这种模式与企业联合培养学生,能极大提高学生的实践能力和解决实际工程问题的能力,大大提高毕业设计的质量[2]。太原理工大学的李烽教师在“数字媒体跨专业联合培养毕业设计模式探究”一文中,分析了当前专业内部毕业设计指导模式的弊端,考虑到数字媒体专业的综合性及新时代性特点,提出了毕业设计跨专业联合培养模式,从毕业设计项目化选题、毕业设计指导教师和学生团队组织优化、毕业设计考核机制完善三方面论述了跨专业联合培养模式的实施策略,为学生相关专业能力的提升及培养团队协作意识起到了奠基作用,提升了毕业设计的质量[3]。汕头大学的袁野教师在“基于CDIO的工科类本科毕业设计制度改革研究”一文中,分析了目前毕业设计制度的问题,引入CDIO教育理念,把毕业设计时间提前到大二第一学期,让毕业设计贯穿大学后三年,有效解决仅在大四第二学期做毕业设计与考研和找工作的时间冲突。另外,在毕业设计过程中,教师的作用弱化,教师只做学生的顾问,学生作为主体独立完成毕业设计,学生和教师不再绑定,能极大提高学生的积极性,并保障答辩的公平性[4]。从调研的文献资料对毕业设计改革的现状来看,毕业设计的改革涉及很多方面,改革途径也很多,比如教师联合、校企联合、跨专业联合、引入先进教育理念等。本校定位是应用型院校,因此本文在前人研究的基础上,拟探索一种适合于本校特点和本专业的毕业设计课程教学机制,来切实解决本专业毕业设计过程中的诸多问题。

3基于OBE的毕业设计联合指导制度

OBE理念强调以学生为中心,突出学生的主体地位,以成果为导向从而形成教学的反馈闭环,因此为了解决本专业毕业设计过程中的问题,在本专业的毕业设计中引入OBE的教育理念,对毕业设计指导制度进行改革探索。本专业已制定基于OBE的毕业设计课程教学大纲,根据人才培养方案的毕业要求,毕业设计课程要支撑其中的22个毕业要求,相应地要达到24个课程目标,由这么多的毕业要求和课程目标可见毕业设计课程的重要性和综合性,那么传统的一个教师指导多名学生的这种导师负责制不再适用于融合OBE理念的毕业设计指导过程,因此本文提出一种适合于本校本专业的基于OBE的毕业设计联合指导制度,即毕业设计不再采用导师负责制,每位教师不再分配固定的几名学生,教师与学生不再绑定,学生完全对自己的毕业设计负责,教师只是起到指导和解答问题的作用。这种联合指导制度具体实施时,就涉及教师分组及学生分配、学生选题及任务下达、进度检查及质量评估机制、答辩方式、考核方法、教学反馈机制等方面细则。首先对教师进行分组及学生分配。本专业每名学生的毕业设计都会涉及机械设计、电气控制、信息技术三个方向,具体包括机械设计、机械制造、相关计算及仿真、电控设计、单片机或PLC程序编写、电机选型、传感器选型、总线通信等多学科知识。本专业共有八位教师,每位教师擅长的方向和所授课程是不一样的,但教师之间擅长的方向会有重叠。根据本专业八位教师擅长方向及所授课程的实际情况,可将本专业的八位教师分为两组,每组四位教师,而且每组教师涵盖到本专业的三个方向,保证每组教师方向的全面性,以对本组学生的毕业设计能进行全面有效的指导。本专业八位教师分组情况表如下表所示。教师分组后,接下来给两组教师分别分配一半的毕业学生,分配原则根据学生的综合素质评价结果进行公平分配,保证每组分配到的各综合素质等级的学生数量差不多。各组中的每位教师对自己组分配的所有学生进行指导和答疑,这样学生的问题能得到全方位有效的解决,教师的指导压力也能减轻很多,教师能接触到较多学生的与自己相关方向和课程的问题,这样能通过这些问题较全方位地对自己所授课程进行反馈,从而对课程教学进行进一步改进,提高教学效果。每名学生不再有具体的指导负责教师,学生只属于某个教师小组,不再是某个教师的“专属”,学生完全对自己的毕业设计负责,这种教师分组及学生分配方式以学生为中心,能够极大地激发学生的积极主动性。由于教师不用对某一个学生负责,便避免了教师因为担心学生毕设成果太差而为学生做过多的事情。另外,学生没有固定的指导教师,这就能避免毕业设计答辩组教师因为学生的指导教师而出现打分不公平的现象。学生在选题时,可以先根据实习内容或者兴趣确定毕设题目,小组教师对本组学生所选题目的合理性进行讨论,提出相应的意见或建议,对于不能确定自选题目的学生,小组教师可以对这类学生进行联合指导并与学生讨论确定题目。由于学生的毕设题目都是综合性的,涉及本组所有教师的方向,因此在确定题目后,小组教师可以经过讨论确定每个学生毕设需完成的任务,下达的任务书由小组中各位教师确定自己相关方向的参数及其他任务要求。在进行学生选题和任务下达后,接下来需要考虑如何保证学生的毕业设计进度和质量问题。由于联合指导制度下,学生不再由某一位教师负责,那么学生的毕业设计就需要有效的进度检查机制和质量评估机制,以保证大部分学生的毕业设计顺利进行。笔者认为可以将整个毕业设计过程分为三个阶段:前期、中期和后期,每个阶段每组教师随机抽取本组学生的当前毕设成果,比如每组分配了20个学生,一个教师随机抽取5个学生的毕设成果,教师对抽取的学生的毕设成果进行进度和质量的检查,撰写相应的检查记录单留存并反馈给学生,学生根据教师的反馈对自己的毕设成果进行修改和完善。毕业设计答辩采取学生回避小组教师的原则,即两个小组教师分别组成两个答辩委员会,每组教师负责给另外小组教师分配的学生答辩,这样答辩时答辩教师未指导过答辩学生,答辩学生也没有固定的一个指导教师,因此这种答辩方式能保障答辩工作的公平性。毕业设计的最终成绩由考核方法确定。考核方法中的考核项目与传统的毕业设计考核方法相同,包括平时成绩、指导教师评定成绩、评阅教师评阅成绩、答辩成绩四项,分别占毕业设计总成绩的10%、30%、20%、40%,其中答辩成绩又分为说明书、图纸、答辩表现三项,分别占答辩成绩的30%、20%、50%。联合指导制度在具体给定平时成绩、指导教师评定成绩、评阅教师评阅成绩时,与传统的毕业设计指导制度不同。传统的指导教师负责制下,学生的平时成绩、指导教师评定成绩由其固定的那位指导教师来给定,评阅教师评阅成绩由另外一位教师来给定。而联合指导制度下,学生属于某一个教师小组,而不由具体的哪位教师负责,因此其平时成绩、指导教师评定成绩与传统的指导制度不同,这两项成绩可由学生所属教师小组的每位教师根据该学生的表现和论文质量分别给出平时成绩、指导教师评定成绩的分数,该学生的最终平时成绩、指导教师评定成绩由所属小组的各位教师给出的分数再计算平均值得到。如果该生属于第一小组,那么其评阅教师评阅成绩由第二小组的各位教师根据论文质量给出的评阅分数再计算平均值得到。基于OBE的毕业设计联合指导制度,必须有一个闭环的反馈机制,通过毕业设计过程中的问题对教师所授课程进行反馈,以持续改进教师的课程教学。教师在对学生的毕业设计进行指导和答疑时,可以通过填写指导和答疑记录单,将学生的问题及时记录下来,教师可以不时地根据自己记录的学生问题对自己的课程教学进行反思,并将反思的结论应用到教学中,让课程教学和毕业设计质量相互促进。

结语

机电毕业设计范文2

关键词:电气工程;联合毕业设计;模式探索

毕业设计是本科生培养大纲的核心环节之一,也是本科教育中最后一个实践教学环节,具有综合性和实践性强的特点[1]。通过毕业设计,学生可以对大学四年所学的专业知识进行梳理和总结,综合应用所学专业知识,解决实际工程问题,所以毕业设计是学生对所学知识和技能的一次有效的检验和总结,也是连接从学校理论知识学习到实际工作岗位的桥梁[2]。

1当前本科毕业设计存在的问题

随着高校的招生规模不断扩招,扩招后的本科人才培养质量日益凸显,尤其高校的本科毕业设计环节尤为突出,笔者长期指导电气工程专业的本科毕业设计,深感存在以下几个问题:(1)目前高校教师大部分是博士毕业直接留校任教,缺少企业工作经历,缺乏工程实战经验,大多数教师从事纵向科研课题研究,因此本科毕业设计课题大部分属于理论计算仿真方面,而大部分本科生就业与企业单位,需要一定工程实践基础。(2)本科毕业指导教师缺乏,国家工程教育认证要求毕业设计指导教师与本科毕业学生人数比为1∶8,但中西部很多本科院校远高于这个比例,导致一个老师带10几名本科毕业生,毕业设计质量大打折扣。(3)选题脱离工程实际,目前大多数本科毕业设计题目陈旧或者工程设计流于形式,与设计院的实际项目相差较大,不能与行业对接,学生对这类毕业设计课题不感兴趣,导致学生在毕业设计过程中产生“蒙混过关”的想法。(4)毕业设计内容缺乏交叉学科相关知识,大部分本科毕业设计是独立开展,各个专业之间缺乏协作,不能完成一个整体实际工程项目,学生工程系统思想得不到锻炼。针对上述问题,结合国家工程教育专业认证、国家一流专业建设背景下,笔者近几年对本校电气工程及其自动化专业的本科毕业设计模式进行了改革,探索出了一种跨学院多专业联合毕业设计模式。

2电气专业联合毕业设计模式探索

重庆交通大学是以交通特色办学的本科院校,学校开设了建筑、桥梁、隧道、结构、土建、给排水、暖通、电气、工程造价等多门学科专业,为联合毕业设计提供了有利的条件。学校从2017届本科毕业生开始,每年从设计院选择4个项目作为本科联合毕业设计项目,每个项目学生人员配置如下:建筑2人、结构2人、桥梁2人、隧道2人、土建2人、给排水1人、暖通1人、电气1人、工程造价1人;每个专业配置2名校内指导教师;1名设计院专家,毕业设计完成后由设计院相关专家进行图纸审核、设计答辩。笔者指导三届电气工程本科毕业联合设计有以下几点体会。(1)组建校企联合指导教师团队是高质量完成本科毕业设计的前提,校内教师有理论强的优势但实战经验不足;企业指导教师实践经验丰富,但理论水平不足。组建良好校企联合指导教师团队,能够帮助学生解决怎样设计项目,为什么这样设计项目的问题。(2)选择合适联合毕业设计题目是关键,由于大多数本科学生参加联合毕业设计,是第一次接触实际工程项目,设计题目要兼顾各个专业实际情况,切记题目过大,或者过小,题目过大可能学生不能按时完成,题目太小不能达到培养目标。因此需要根据学生的情况确定各个专业的设计要求、设计内容,最终下达联合毕业设计任务书。(3)加强联合毕业设计过程管理是重点,为了保障联合毕业设计质量,应加强毕业设计过程监控,例如实行每周进度汇报制度、月计划与总结制度、中期检查答辩等制度。由于联合毕业设计进度会相互影响,因此进度监控是过程监控的重点任务。(4)加强团队沟通,联合毕业设计切记“闭门造车”,笔者指导电气毕业生联合设计,深有体会团队沟通的重要性。由于电气专业的毕业生需要建筑、结构专业的底图和其他专业的用电数据才可以进行设计,尤其建筑方案更改可以使电气专业设计工作前功尽弃。因此指导教师之间沟通、学生之间沟通、指导教师与学生之间沟通都十分重要。

3结语

(1)联合毕业设计拓宽了指导教师的知识面,增强了指导教师工程实战经验,对行业最新规范、最新标准有更深入的理解,联合毕业设计不仅对学生是有益,对指导教师的专业素养也有提升,同时也解决了部分师资不足的问题。(2)联合毕业设计使学生具有工程思维,在实际工程项目中只知道本专业知识是不够的,需要对其他专业知识了解才能更好的开展工作。培养了学生团队意识,提高学生沟通能力。根据毕业生和用人单位的反馈情况,参加联合毕业设计的学生能够快速进入工作状态,得到了用人单位的好评。但是联合毕业设计模式还处于探索阶段,有待发展完善。

参考文献

[1]温庆杰,东兆星,柳志军.多专业联合指导毕业设计模式构建与实践[J].煤炭高等教育,2018,36(6):110-113.

机电毕业设计范文3

关键词:创新创业;毕业设计;电气自动化技术专业

2019年,教育部高等教育司的工作要点中要求:“深入推进创新创业教育与专业教育紧密结合,将创新创业教育贯穿人才培养全过程。”高职院校开展创新创业教育是落实国家和教育部的要求,对于高素质技术技能人才的培养具有十分重要的意义。毕业设计是高职电气自动化技术专业必修的综合性实践课程,能培养学生运用所学的知识解决实际问题的能力,毕业设计教学内容紧密结合学生专业及岗位需求,时间一般为6到8周,是培养学生创新创业能力的重要载体。

1现状分析

目前毕业设计存在的问题主要有以下四点:(1)选题陈旧,脱离实际。选题仍然以教师命题为主,题目多年变化不大,与企业实际脱离,缺乏创新性,毕业设计对学生的吸引力不够。(2)毕业设计仍存在沿袭本科毕业设计的形式,以提交毕业论文为主,高职电气自动化技术专业毕业设计应突出培养学生的动手实践能力,基于专业的创新创业也需要培养学生的专业实践能力,仅提交论文显然无法满足这一要求。(3)毕业设计采用传统的教学方式,教师与学生的沟通时间大多集中在课堂上,师生之间的沟通交流少。(4)学生对毕业设计重视不够,存在应付心态。普遍认为毕业设计只要交上论文就能通过,论文的质量水平不高,有的甚至从网上抄袭。

2提升措施

2.1融入创新创业元素,修订课程标准

校企共同修订人才培养方案,将创新创业教育课程嵌入其中,与毕业设计相辅相成,开设《创新创业与就业指导》《职业素养与劳动文化》课程作为素质教育平台的必修课。将创新创业教育的目标分解为知识、能力、素质等方面,与毕业设计课程相对接。在课程标准中明确毕业设计教学内容的重点为机电产品的创新设计、安装调试、技术交底等。鼓励学生创新。学生制作作品参加创新创业大赛省级三等奖以上奖项或取得专利,可免于答辩,根据竞赛成绩给予相应分数。

2.2丰富课题来源,建立动态课题资源库

毕业设计选题既要符合专业人才培养方案,又要结合企业实际项目,真题真做,培养学生的创新精神和创业能力。选题要满足创新性、实用性、个性化和多元化原则。鼓励学生自主选题,增加学生的兴趣和主动性。尊重学生的差异性,在保障教学质量的前提下,给学生留下足够的拓展空间;以解决实际问题为主,做到真题真做。主动作为,丰富课题来源。随着国家五年一轮训政策的实施,教师有更多的机会赴企业参与实践锻炼,将企业真实项目带入学校,作为毕业设计课题;鼓励教师为企业开展技术服务,将科研项目中适合学生的部分转化为毕业设计课题,比如教师为济南齐鲁茶城、三羚汽车服务中心等公司开展技术服务,学生就参与了部分研究工作;关注专业竞赛项目要求,创新课题。将山东省大学生机电产品创新设计大赛、国际大学生iCAN创新创业大赛等竞赛项目的试题引入毕业设计;学生提出创新创意想法,自拟课题。自拟课题是学生在综合考虑自身的特长和兴趣爱好的基础上提出的,与专业相关的课题,能够为学生提供更大的发挥空间。成立由企业专家、专业骨干教师组成的课题遴选团队,遴选课题,对企业实际问题进行教学化处理,审核学生提出的自拟课题,加入创新创业元素,整合为具体的毕业设计课题。建立动态调整的课题资源库,每年更新一定数量的毕业设计课题。

2.3采用线上线下混合式教学,提高学生创新能力

毕业设计课程使用超星网络平台,打造了“线上+线下、课上+课下”开放性课堂。毕业设计教学地点设在校内实训室及企业现场,学生感受真实的职场氛围。毕业设计课程资源里面主要有毕业设计选题、毕业设计撰写、毕业设计答辩、部分优秀作品视频等八个模块,优秀作品视频中上传了学生使用毕业设计作品参加创新创业大赛获奖的作品视频及其他优秀的作品视频,可以给学生带来更直观的感受。教师可以使用超星平台分享资源,活动,对学生进行管理,更好的实现资源共享。学生可以通过平台学习其他优秀的毕业07设计作品,学习毕业设计相关的规范、标准,完成教师布置的任务。通过线上线下混合式教学的开展拓展学生专业视野和专业思维,提高学生独立思考问题、解决问题的能力,提高科学研究创新能力。

2.4改革毕业设计评价

采用信息化手段的过程考核与毕业设计作品水平综合评价相结合的考核方式,各占总成绩的50%。(1)通过信息化手段实施过程考核,依托超星泛雅网络教学平台,在教学中使用学习通APP开展过程考核,以资源平台自动考核数据为依据,实施过程考核评价。将学生参与讨论、师生互动、线下学习和团队互动、访问数、上传技术资料等方面综合考虑到过程性评价中。(2)校企共同评价毕业设计作品。由专任教师和企业实践专家组成答辩委员会对毕业设计作品进行综合评价。答辩过程中,学生通过PPT、视频播放、现场实物展示等方式,阐述作品的创新之处、所做的工作及最终成果;专家进行提问,并给予评价。采用公开答辩形式,让学生充分感受职场氛围。评分标准中,突出考查学生创新创业能力。具体毕业设计答辩评分标准如下表所示。

2.5加强师资建设

根据实际需要,组建多元化的教师团队。聘请企业专家参与团队,提升团队整体水平。不断提升校内教师的综合素养,包括专业水平、实践能力、科研水平、创新创业能力等。提高教师创新创业能力。鼓励教师积极参与创业培训课程师资培训班、全省技工院校创业咨询师能力提升培训班等,提升教师的创新创业能力。提高校内教师的企业实践能力。利用国家五年一轮训的政策,教师有更多的机会进行企业锻炼。提高教师科研与社会服务能力。鼓励教师参与课题研究,提升技术研发水平,增强创新创造能力。聘请各行业一线能工巧匠建立技能大师工作室、企业一线技术人员担任兼职教师,将企业生产过程中的新技术、新工艺、新材料引入教学过程。聘请有创业成功经验的企业人士担任兼职导师,分享自己的创业历程,分享成功的经验,让学生加强对于创业的理解。

3改革成效

毕业设计改革破解了当前毕业设计质量不高的问题,具有鲜明的高职特色,毕业设计课题来源多元化,有来源于不同企业真实生产问题、有来源于创新创业竞赛、有来源于学生自拟的创新类课题。真题真做,提高学生的兴趣,激发学生的创新意识。学生在企校双师指导下,完成毕业设计的制作。教学载体具有开放性、教学内容具有开放性、教学过程具有开放性,毕业设计的质量得以保障。学生在制作毕业设计过程中,达到了完成专业综合训练、强化职业能力培养的教学目的,发挥了学生的主体性、自主性和选择性,潜移默化培养了学生的创新创业能力,进一步拓宽了学生基于专业的创业通道。学生多次在创新创业大赛中获奖。学生参与校企合作项目,一种捣固锤停击监测模拟系统的发明专利获得授权。2019年,山东省教育厅公布首批“齐鲁工匠后备人才”认定名单,10名学生被认定为山东省首批“齐鲁工匠后备人才”。

参考文献:

[1]段丽华,刘艺.基于“专业+”的高职院校创新创业教育体系研究与实践[J].职教论坛,2016(28):23-27.

[2]潘莉.高职院校学生毕业综合实践设计存在的问题与对策[J].职业技术教育,2009(8):72-73.

机电毕业设计范文4

关键词:建筑电气与智能化;BIM;工程设计

1引言

近年来,随着智能建筑、智慧城市的快速发展,以及社会对专业人才的需求急速上升,建筑电气与智能化专业于2005年由教育部批准设置并获得迅速发展。建筑电气与智能化专业主要研究建筑物内电能的传输、变换、分配和利用,以及建筑物内信息的发送、传输、接收和处理,是多学科交叉融合后形成的新专业[1]。作为新组建专业,建筑电气与智能化专业在经过十余年的发展后,虽然越来越注重学生工程实践创新能力的培养,但是对于以《建筑电气工程设计》《电气施工》等为代表的工程设计类课程来说,教学效果却并不是很理想。主要是因为实际工程项目大多采用的是二维CAD图纸,虽然教师在教学过程中可以通过PPT或者视频来展示,但由于缺乏实际工程经验,使得学生掌握起来具有较大的难度。

2BIM技术简介

作为一种新技术,建筑信息模型(BuildingInformationMod⁃eling,简称BIM)是以建筑工程项目中的各种数据信息为基础,利用参数化的3D几何建立模型,串联起整个建筑生命周期,再通过三维立体的形式模拟建筑物的各种信息[2]。自诞生之日起,BIM技术就凭借其高度信息化的特点获得了广泛关注,目前在西方发达国家已得到普遍应用。我国引入BIM技术相对较晚,但是近些年随着智能建筑、智慧城市的发展,BIM技术已经在建筑行业中得到了广泛应用,并取得了一定的成绩。比如国家会展中心、苏州中南中心以及中国河口国际会展中心等多个重要建筑项目,在建筑过程中都用到了BIM技术。

3BIM技术在高校教学中的应用现状

BIM技术的出现可以彻底打破原有的教学模式,将电气设计图纸以三维模型展现,能够极大地丰富教学内容并促使教学方法的改进。同时,BIM模型是一个信息库,在授课过程中能够引导学生快速建立起工程数据观和信息观,使得学生的视野更加宽阔,有利于培养学生适应行业变革的能力[3]。针对BIM技术在教学应用中的优势,国内外众多高校都选择将BIM技术引入教学过程中。以美国为代表的西方发达国家早在十余年前就开始逐步将BIM技术引入高校教学过程中,比如斯坦福大学、卡耐基梅隆大学等。相对来说,国内高校对BIM技术的关注较晚。目前公认的国内最早开展BIM研究的高校是清华大学,其软件学院在2009年建立了BIM标准研究课题组,这一事件标志着国内高校开始启动BIM技术研究。随后越来越多的高校开始了BIM相关课题的研究,如表1所示[4]。

4BIM技术应用在建筑电气专业工程设计类课程教学中的优势

下面从建筑供配电与照明、建筑电气工程设计、电气施工、公共安全技术、智能化系统设计与集成等五门课程的教学,分别介绍BIM技术在建筑电气与智能化专业工程设计类课程教学应用上的优势。

4.1建筑供配电与照明课程教学

在建筑供配电与照明课程的教学中,教师可以通过BIM软件的可视化功能,将一个三维立体的配电和照明系统展现给学生,让其更好的观察房间内灯具布置是否合理、眩光值及照度是否符合国家标准规定、供配电线路是否完善等。这样可以根据各个房间的虚拟设计效果,较容易地找出设计不合理问题,从而加深学生对知识点的理解和掌握,激发学生的学习兴趣。

4.2建筑电气工程设计课程教学

作为建筑供配电与照明课程的后续课程,建筑电气工程设计课程一般开设于第7学期,课程教学目的在于学生工程设计能力的培养。教师首先讲解建筑电气设计流程及设计要求,而后指导学生通过BIM软件对工程实例进行建模,将设计的三维立体模型与二维CAD图纸进行对比,更能直观地展现设计成果,获得身临其境的学习体验,极大地提高了学生的空间设计能力。采用BIM软件进行教学,还可以对建筑工程全生命周期进行模拟,使得学生对建筑工程进度的了解更加透彻,培养学生对建筑工程项目流程的认知和掌握能力[5]。

4.3电气施工课程教学

在以往的电气施工课程教学中,教师一般只能通过录制的视频或者PPT向学生讲授课程内容,而又缺乏实际工程项目经验,往往只能靠学生个人的想象感知现场的施工技术,容易产生厌学情绪,达不到预期的教学效果。在电气施工课程的教学中引入BIM技术,教师不仅可以将建筑工程现场在课堂中直接呈现给学生,还可以通过BIM软件的4D模拟施工技术,将现实中漫长的施工周期和动态的施工过程浓缩进课堂教学。通过让学生主动参与模拟建筑工程项目的设计及施工进度计划的编制,学习如何将实际施工中用到的人力、物力以及施工设备进行配置,进而为建筑电气施工提供最适合的方案[6]。通过营造出这种身临其境的课堂氛围,使得教学过程更加生动形象,能够极大地调动学生的学习积极性,对建筑电气与智能化专业学生工程实践能力的培养方式和方法产生了革命性的影响。4.4公共安全技术课程教学公共安全技术课程主要讲解建筑智能化领域的公共安全系统,包括火灾自动报警、安全技术防范和应急响应等内容。在教学过程中,教师可以引导学生将BIM软件与数据分析、系统集成等技术结合,对公共安全各独立子系统进行组合提升,实现以建筑物BIM空间信息、设备信息为核心,以视频监控系统为纽带,集成现有视频监控、防盗报警、出入口控制、保安巡更、停车场管理等子系统,建立建筑物全方位的综合安全管理体系。不仅可以增强各知识点之间连贯性,还极大地增强了学生的综合实践能力。

4.5智能化系统设计与集成课程教学

对于智能化系统设计与集成课程的讲授,应使得学生能够结合各所需被设系统,分析找出设计重点与所用技术,并根据各系统集成需求,分析给出实现集成的技术手段。通过引入BIM技术,教师引导学生首先确定系统集成目标,而后基于系统集成理论对建筑智能化系统进行架构设计,确保智能建筑各子系统在统一的三维可视化集成平台上能实现信息共享以及快速联动响应,实现建筑的智能化集成管理。使学生在学习过程中能够更好地熟悉建筑智能化系统的主要设计规范与标准,掌握设计与集成的主要应用技术,以提高学生的就业竞争力。总之,在建筑电气与智能化专业工程设计类课程中引入BIM技术辅助教学,相较于传统教学模式有很大的优势,使学生对实际建筑工程项目产生更直观的了解,大大提升了教学效果,不仅有利于建筑电气与智能化专业学生工程实践创新能力的培养,还有助于学生工程数据观和信息观的建立和扩展。

5BIM技术应用在建筑电气专业工程设计类课程教学中的建议

5.1合理使用BIM技术融入课程教学

在建筑电气与智能化专业工程设计类课程的教学过程中,BIM技术应当只是作为一种辅助手段使用,切忌喧宾夺主,将课堂完全变成BIM软件的使用介绍。因而教师在利用BIM技术进行知识点讲解时,要以学生为中心,充分发挥BIM技术的优势,创新课堂教学模式,激发学生学习兴趣。教师在课前应充分备课,挑选来自工程现场的最新电气设计图纸,利用BIM软件生成可视化虚拟图以便学生学习电气设计内容。在课堂讲解过程中,教师可以将课程中一些涉及工程实践的知识点,利用BIM技术通过课前准备的电气设计图纸展示出来。比如在综合布线系统的教学中,通过三维模型的搭建,学生可以更直观地学习各管线的走向和属性,便于掌握电气管线的布线规则,还可以利用BIM软件的管道碰撞功能,及时调整管线布置,使得电气设计更加合理。同时在课堂教学中要注重师生之间、生生之间的互动,最大限度地让学生参与BIM课堂教学。课后适当布置一定的BIM建模作业及复习内容,让学生参与到建筑电气设计的工程案例中,不仅有利于与加深学生对建筑电气工程设计课程知识点的掌握,增强其工程设计能力,还可以培养学生的学习成就感,更好的激发学习兴趣[7]。

5.2强化师资力量的培养

BIM技术的出现和发展不仅给建筑电气与智能化专业工程设计类课程的教学提供了新的机遇,也对教师的专业知识水平提出了更高的要求。由于种种原因,国内多数高校的专业教师学习BIM的时间相对较晚,对BIM的认知只停留在理论层面,极度缺乏实际工程实践经验,极大地制约了BIM在高校的推广使用。教学效果的优劣在很大程度上取决于教师的教学水平,这就要求教师需要通过不断学习来扩充知识面、创新教学方式。针对于此,应通过“引进来,走出去”的策略来加速BIM教学团队的培养。一方面,通过聘请企业的专业技术人才到学校来兼职教学,弥补高校BIM教学团队师资力量不足。另一方面,通过多渠道培养BIM教学人才。定期组织专业教师去相关企业或兄弟院校的BIM工程中心进行培训,提升教师的教学能力及工程实践能力。在教学和科研项目申报时,鼓励并适当增加BIM技术课题研究的项目进行立项建设。

5.3增加教学资源的投入

要想真正实现BIM技术在建筑电气专业工程设计类课程中的应用,提升教学质量,需要高校切实增加教学资源的投入,为课程教学的开展提供良好的保障。首先,目前大部分BIM软件对计算机配置要求较高,而不少高校多媒体教室的计算机都是使用多年的“老爷机”,只能运行低版本的CAD及PPT等软件,导致教师上课时只能携带个人笔记本电脑进行教学,不利于教学活动的开展。这就要求相关部门需要购置一批软硬件配置较高的计算机并预装各种必要的教学软件对其进行替换。其次,为了提升实践教学质量,需要进行BIM实验室的建设,便于教师在实践课程中指导学生进行BIM实践操作,在掌握建筑电气专业工程设计类课程理论知识的基础上,提升学生的实践动手能力。比如安徽建筑大学在2019年成立了安徽省BIM工程中心。为便于开展工作,该中心与校内其他二级学院平级,主要服务于安徽省BIM技术研发、应用和推广。这样不仅有利于学校土建类各专业教学活动的开展,也可以将中心科研项目的成果反哺于教学活动。

5.4多方合作协同育人

教师可以通过定期邀请其他高校、企业的BIM研究人员或工程师来校举办讲座,向学生讲解BIM技术的最新发展及工程案例,让学生了解到BIM技术的前沿知识,创造良好的学习氛围。同时学校也应创造条件积极鼓励学生参加各类BIM大赛,并提供场地和经费支持,提高学生的参赛积极性,以便充分锻炼其工程实践操作能力。深化校企合作,与企业共建BIM研究中心,实现资源共享、优势互补,充分利用企业的工程实践资源,完善课程教学改革和人才培养方案的修改,推动实践教学,实现校企协同育人。学生毕业后也可以进入该企业工作,定点为企业培养人才,实现高校、学生和企业多方共赢。

6结束语

机电毕业设计范文5

目前唐山学院机电工程系产学研合作企业主要有唐山中材重型机械有限公司、唐山盾石机械制造有限责任公司、唐山三友集团化纤厂、唐山市惠斯特科技有限公司、唐山冶金锯片有限公司、唐山华鼎机械制造有限公司等。在校企之间,已经开展了几个项目的产学研合作,以横向课题的形式展开,即学校向企业提供的服务主要是科学研究与技术服务,教师及其部分在校生在项目开展过程中,为企业提供一条龙技术服务与支持,从产品的设计研发、生产制造到产品的调试运行,真实的企业实践环境赋予师生一个发展的平台,加快教师向“双师型”人才发展步伐,最大程度锻炼学生解决现实问题的能力。

2.多形式开展校企联合培养机制

2.1灵活选送学生开展顶岗实习锻炼

唐山学院机电工程系积极开展校企合作,先后与中国一拖集团有限公司、长春洪义工装模具有限公司、唐山爱信汽车零部件有限公司等签定校企联合培养协议。自2013年,机电工程系连续两年选送42名在校生暑假期间,前往洛阳一拖进行顶岗实习。通过暑假一个多月的实习,选送生的工程实践能力以及专业知识的综合应用能力得到显著提升,获得企业好评。2014年9月,唐山学院机电工程系选送20名学生每周六、日到唐山爱信汽车零部件有限公司进行顶岗实习。

2.2灵活开展毕业实习、毕业设计

2014年,8名本科生到长春洪义工装模具有限公司、天津瑞福天科模具有限公司和南京宇冠模具有限公司三家实习基地进行毕业实习及毕业设计,针对企业实际项目选定毕业设计题目,并顺利开题,在校企双方指导教师的指导下,保质保量得完成了毕业设计。学生在获得优异毕业设计成绩同时,学生在真实的企业环境中获得自我体验,工程意识、实践能力大大提高。以唐山学院机电工程系产学研合作企业横向科研课题、河北省教育厅、唐山市科技局的纵向课题作为学生毕业设计题目,结合企业实际项目做毕业设计,让学生参与到项目过程中,与市场、社会打交道,切实为解决企业问题进行深入研究,缩短毕业生适应学习、工作环境的时间。通过产学研结合完成毕业设计,学生可以直接参与科研工作,一方面为课题研究增加一支新生的力量,另一方面使学生通过参与科研得到实践能力、科研能力和创新能力方面的锻炼,为顺利完成毕业后角色的转变奠定坚实的基础。在无企业主动来找的情况下,实行专业带头人、教师走出去,主动与企业联系,寻求合作机会,实行意向合作———研究开发———推广转化的动态科技管理模式。2013至2014年,机电工程系教师带领学生深入唐山陶瓷产业调研,结合企业实际生产状况,提出生产设备改造计划项目,并作为毕业设计题目,让学生参与到项目过程中参与设备改造的研究开发,并积极参与改造成果的推广转化。学生在与市场、社会打交道,切实为解决企业问题进行深入研究,缩短毕业生适应学习、工作环境的时间。

2.3积极与产学研合作企业联系,并将现场认知实习融入课程教学

唐山学院机电工程系与实习基地唐山华鼎机械制造有限公司开展现场教学合作,通过聘请企业的技术工人,在企业生产现场为师生开展了生动的《互换性与测量技术基础》现场教学,现场与课堂的有机结合,取得了较好的效果。

3.成立课外实践强化班,实现四年不断线工程实践教育机制

机电毕业设计范文6

关键词:CDIO;工程教育专业认证;实践教学模式;改革

山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属大学,于2009年成为全国CDIO工程教育模式试点高校之一,是山东省第一批实施CDIO项目的高校。机械电子工程专业是CDIO培养模式的试点专业,从2010级实施CDIO培养模式,10多年来,积累了丰富的经验,取得了显著成果。但随着工程教育改革的深入,特别是工程教育专业认证工作的开展,现阶段如何在前期实施CDIO培养模式的基础上,实现与工程教育专业认证的衔接,顺利通过专业认证是现阶段面临的迫切任务。实践教学作为人才培养非常重要的环节,结合我校高水平应用型人才培养的办学定位和专业培养目标,基于“以生为本”,按照实践教学培养能力递进原则,优化了机械电子工程专业实践教学体系,进行了实践教学模式改革。

1实践教学改革方案

CDIO教育模式和工程教育专业认证都是全球领先的工程教育实践,CDIO教育模式是从2000年开始,瑞典皇家工学院和麻省理工学院等四所大学经过四年的探索和研究,最早创立了CDIO工程教育理念。国际专业认证于1989年由美国、英国等6个国家最早发起,是《华盛顿协议》通行的国际工程教育质量保障制度,是实施国际工程教育和工程师资格互认的基础。两者是国际工程教育的两大主流改革模式,发展愿景和理念是一致的,都是面向经济社会发展培养高质量的工程科技人才,但解决问题的方式和路径不同。我国拥有全球规模最大的高等工程教育,工科专业学生总人数占全球工科学生超过30%。据中国工程教育专业认证协会数据统计,我国每年有约120余万工科专业本科毕业生,专业布点17037个。如何提高工程教育人才培养质量,与国际工程教育先进水平接轨成为高等院校首当其冲要解决的问题,为此越来越多的高校开展专业认证和实施CDIO教育模式。据《教育部高等教育教学评估中心中国工程教育专业认证协会关于已通过工程教育认证专业名单的通告》〔2021〕第1号文件中统计,截至2020年底,全国一共有257所高校的1600个专业通过专业认证,相对于全国17037个专业,各高校专业认证通过数量和实施CDIO模式数量(100余个)微乎其微。通过专业认证是衡量一所高校工程类专业建设发展成就的重要标志,CDIO培养模式是顺利通过工程教育专业认证的途径。快速推进我国工程教育改革,提升专业认证通过数量和实施CDIO模式的数量,是目前提高工程教育人才培养质量的有效途径。工程教育认证标准由通用标准和专业补充标准两部分构成。通用标准规定了专业在培养目标、课程体系、毕业要求、持续改进等方面的要求。按照通用标准,机械电子工程专业学生毕业要求应满足12项指标。现阶段学生毕业时具备的能力与毕业要求指标还有一定差距。为达到毕业指标的要求,根据本专业的特色和具体情况,对机械电子工程专业实践教学模式进行了多方位改革创新,实施方案如图1所示。

2优化课程教学体系

按照CDIO培养模式和工程教育认证的整体规划和创新设计,强调基础知识与能力素质并重,建立与工程教育专业认证体系相适应的专业人才培养方案。结合我校高水平应用型人才培养的办学定位和机械电子工程专业的培养目标,根据本专业的特色和具体情况,优化实践课程教学体系,以专业应用能力培养为主线,实现课程体系综合化、课程结构整体化、实践教学体系化、课程设置柔性化。构建包含通识教育平台、学科基础平台、专业教育平台、实践教学平台和通识教育选修模块、学科基础选修模块、专业方向选修模块、创新创业模块的完整课程体系,实现理论课程体系、实践课程体系、素质教育体系既相对独立又相互融合的完整的课程体系。基于CDIO理念,将机械电子工程专业实践课程体系分为三个层次,第一层次包括课程层面的设计项目,在项目实践过程中重点应用课程知识,加强课程要求的知识和能力培养等,如电工电子实训、生产实习等。第二层次包括课程群层面的设计项目,相当于综合性课程设计,在设计过程中综合应用课程群的知识,如机电系统设计与制造模块I、模块II、模块III。其中模块II应用到产品设计相关的知识,如运动学和机构学、机械设计、工程材料等。第三层次涉及产品研发和创新全过程的项目,培养学生创新、设计、协调、沟通和领导能力,使学生把知识有机地联系起来,应用知识、持续学习、培养综合应用能力,如机电产品创新设计和毕业设计。

3加强师资队伍建设,改善实验实训条件,为实践教学提供强有力保障

高水平师资队伍是实施教学改革的保障。采用“深造、实践、培训、引进、聘请”并举的方法,引进高层次人才,加强年轻教师的培养。采取国内外进修、学术交流、企业锻炼等方式,进一步培养专业带头人。组建教学带头人、教学骨干和教学新秀等构成的教学团队,充分发挥教学团队在教学模式改革中的引领作用。机电专业是教育部CDIO试点专业,建有校内专门的机电系统设计与制造模块实训教室和支持异地多人协同的三维虚拟现实实验室,改变以往采用参观、演示性操作的实践模式,利用虚拟现实优秀的沉浸性和交互性,由二维扩展到三维,由静态扩展到动态,学生由被动学习转变为主动学习,有利于学生理解理论知识,调动学生学习积极性,培养学生动手能力和创新意识。同时将学生的视觉、听觉、感觉等全部调动起来,学生有一种身临其境的感觉,在虚拟环境中学生可以进行各种操作,提高了学习的直观性、趣味性、实践性。

4实施实验/实训,校内/校外实习相融合的实践教学模式

在实践教学中坚持多条实践线:一条线以实验实训模块为主,以典型的机电产品—智能机器人为项目对象,综合应用所学课程的相关知识,进行产品拆装、设计、控制等,采用“教—学—做”教学模式,加强课程目标要求的知识和能力培养;一条线以机电产品创新设计模块为主,采用“做—学—导”相结合的教学模式,让学生设计/开发机电系统,培养学生设计/开发机电系统能力和创新精神。另一条线选择具有鲜明行业特色的大中型企业,如山东豪迈机械科技有限公司作为校外实习实训基地,采用“看—学—做”教学模式,培养学生综合应用能力。生产实习分为校内和校外两部分,首先在校内就实习的基础知识、基本技能进行强化培训,使学生提前了解实习内容。机电专业和实习单位双方签订合作协议,密切合作,建立和形成一整套切实可行的实习规范和制度。和企业相关技术人员签订了兼职教师协议,负责指导学生实习。在实习的过程中,机电专业教师一同参加实习,和企业指导教师共同指导。通过实习,学生了解产品的生产过程、相应的机电装备等内容,结合课堂教学知识,理论联系实际,使理论知识得到了验证和升华。同时,锻炼学生的工程意识,为创新能力的培养奠定基础。

5探索产学研用,毕业设计等多维创新培养模式

通过与山东豪迈机械科技有限公司、淄博市博山华成锻压有限公司、山东新华医疗器械股份有限公司多家企业进行校企合作等实施产学研用培养模式。基于科教融合,在现有的机械工程部级实验教学示范中心、省重点学科、省重点实验室、省工程技术研究中心等学科平台基础上,构建一个集基础实验、专业实验、科技创新为一体的综合性实验教学平台服务于教学和科研。以科教融合为依托,融入企业主体,实现科研、产业、教学、实践运用四位一体的新模式,实现专业和学科的一体化发展,安排学生参与教师科研活动,鼓励学生参加大学生科技创新竞赛,为学有余力的学生提供学以致用的实践机会,培养学生学习兴趣和创新精神。为满足学生个性化培养和提高学生自主学习能力,建立并实施毕业设计双向选择制度。双向选择可以使毕业设计题目和学生的学习兴趣相结合,有效激发学生学习能动性。采用“合—分—合”的毕业设计指导方法,对本专业培养目标知识点进行全面认知。在进行开题报告之前,每个学生有自己的固定题目,在熟悉题目过程中,要学习、探索与其他题目相关的知识点,再互相交流、听老师讲解,总结各题目内容时所有同学都跟着学习,这样就带动了专业培养目标中对相关知识点的认知、学习、深化和巩固。开题报告结束后再进行修改,每人再进行各自的课题设计,老师再针对每个学生的不同题目进行个性化指导,对学生共性问题集中讲授辅导。毕业设计任务基本完成后,老师再集中所有同学进行总结、点评和互评,讲解毕业设计文档资料的整理、答辩等共性问题,答辩后再结合学生就业单位的情况进行交流、讨论、修改等。这样在毕业设计过程中每个学生虽然设计一个题目,但复习、应用和巩固了专业培养目标中涉及的多个知识点,也培养了大学生的个人和团队精神。

6将思政教育融入实践教学环节

工程教育专业认证要求实现价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的教学目标。实习环节融入思政教育内容,实习前开动员会,加强安全教育和素质教育;实习中企业专门安排人员负责实习工作,白天按照实习流程学习,晚上学习企业管理制度和企业文化。在实习中加入企业发展史、企业文化、励志教育、社会担当等内容,实习企业车间到处都有体现企业文化的标语。如去山东豪迈机械科技有限公司实习时,安排董事长、企业骨干和优秀校友做报告,讲述个人成长历程和企业发展,对学生进行励志教育。公司坚守“诚信是本、创新是源”的文化理念,发扬“工作着、学习着、进步着、创造着、收获着、快乐着”的工作理念,营造“享自尊、得关爱、崇公平、敬创新、爱团体、重效率”的公司氛围,让学生体会到作为大学生和将来从业人员必须具有能力、责任和担当,提升学生人文社会科学素养和社会责任感。

结语

机电毕业设计范文7

【关键词】毕业设计;应用型本科;实物化;机械类专业

毕业设计是应用型本科高校机械类专业的一个重要实践性教学坏节,在强化专业知识、培养学生开发设计及动手实践的能力、提高综合运用所学知识和技能去分析解决实际问题的能力、开展工程素养及工程规范训练、对接工作实际需求等方面,发挥着不可替代的作用,是理论与实践相结合、课堂教学与工程应用相结合的重要手段[1,2],毕业设计质量的好坏直接关系到学校的人才培养质量和教育教学水平。然而,目前机械类毕业设计模式仍然延续着重理论轻实践、重知识轻能力、重研究轻应用的传统思维,这样的培养模式与地方经济建设对应用型人才规格、标准的要求形成了愈来愈大的反差[3,4]。如何有效地加强毕业设计的应用型教学改革,进一步提升毕业设计质量,是应用型本科院校教学改革中必须面临的重要现实问题。

1机械类专业毕业设计现状分析

机械类专业本科生的毕业设计,通常是让学生去设计完成一个典型的机械类装置或产品,在设计这个典型机械类装置或产品的过程中培养学生综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能的能力,提升学生分析和解决工程实际问题的水平,使学生受到较为系统的综合实践训练[4]。机械类专业毕业设计过程主要包括:资料文献收集整理、系统的原理方案设计、工程图纸绘制、毕业设计说明书撰写、现场答辩等环节。但显然,目前机械类专业这样的毕业设计流程思路与机械行业的工程实际应用仍然结合不够紧密,难以适应高校对机械类专业应用型本科人才培养的目标,主要表现在以下三个方面:

1.1毕业选题缺乏工程应用背景

现有的毕业设计模式基本上是由学生先自主选择填报指导老师,再由指导老师选定分配毕业设计题目。但绝大部分有着多年毕业设计指导经验的老教师,在思想观念上并没有完全向应用型培养目标转型,选题仍然或多或少地沿袭着老的思维模式,导致毕业设计选题严重脱离工程实际。更有甚者,有些指导老师的毕业设计题目是参考往年的毕业设计题目稍作修改而来,毫无新意,更不谈工程应用背景。而另有部分年青老师,刚从高校博士毕业,自身本来就没有工程实际应用的经验和行业背景,自然毕业设计选题也不可能与工程实际结合紧密、也必然缺乏工程应用背景。

1.2设计过程缺乏工程观念及规范

在毕业设计过程中,学生必定会以毕业设计最终要求提交的材料作为自己进行毕业设计的目标,而现有机械类专业毕业设计模式最终要求提交的是毕业设计说明书和设计图纸。学生普遍只关心功能是否能实现、原理是否合理、计算是否正确,根本不愿去关心其设计的装置或产品的性能指标参数和成本控制等。学生对产品的设计流程不清楚,只知道借鉴参考相关资料、并使用三维或二维软件将所需要的工程图纸绘制完成,却对自己所设计的零部件图纸理解不透彻,根本体会不到各零部件设计规范和参数对机械类产品工程实际应用的性能指标的影响,从而造成了学生的理论设计与工程实际严重脱节,无法树立正确的正程观念及规范。

1.3考核评判缺乏工程客观标准

目前毕业设计的成绩评定主要是以毕业设计现场答辩环节和毕业设计说明书为主,考核评判的主观性很强,对毕业设计的结构原理考评较多,但对毕业设计的实施过程和毕业设计作品的工程实际应用效果、性能指标关注较少,也无法实现用客观公正的考评标准去对毕业设计作品进行工程性考核。并且,毕业设计答辩环节也还存在着答辩委员会成员不够尽职,答辩过程提问简单,学生回答问题随意,成绩评价不客观等现象,必将导致学生对毕业设计的严肃性和重要性产生质疑,并对后续学生的毕业设计带来不利影响[5]。目前应用型本科院校机械类专业的培养目标与现存毕业设计模式已越来越不适应,迫切需要对毕业设计这个极其重要的教学环节去进行工程实物化教学改革探索,使之更加符合应用型人才培养目标,更加有利于地方经济发展。

2实物化毕业设计的改革措施

现有的重理论轻实践,重知识轻能力,重研究轻应用的毕业设计培养模式已越来越不能满足学校对应用型人才的培养目标,迫切需要对其进行深入地教学改革探索。因此,本文尝试将实物化制作引入机械类专业的毕业设计,迫使毕业设计选题更加贴近工程实际、毕业设计过程必须树立正确的工程概念和规范、毕业设计评判更加强调工程应用性,从而使得学生的实践动手能力和工程应用能力大幅度提高,更好地促进学校对应用性人才的培养。其改革主要涉及以下三个方面:

2.1强调基于实物化模型制作的毕业设计选题

深入分析学生的实际能力和学校的基础设施,在学生水平力所能及和学校资源能有效保障的情况下,并结合学生的课外科技创新实践活动和工厂实际需求情况进行毕业设计选题,选题力求难易适中、内容具体,并要贴近工程实际,强调选题的实践性和工程性。

2.2要求毕业设计过程进行实物模型制作

在毕业设计过程中,要求学生必须要真刀真枪做实物模型,不片面追求图纸上的大而全。要求学生先对课题进行原理方案设计计算,再绘制具体的工程图纸、制定详细的工艺流程、零部件进行加工或采购,最后装配成实物模型并对其进行性能调试。在实物模型调试完毕后即可完成毕业设计说明书的整理。

2.3毕业设计答辩强调实物模型的功能演示

毕业设计答辩时必须要提供实物模型、毕业设计说明书和设计图纸等,并且实物模型必须要在答辩现场进行功能演示,毕业答辩老师可根据功能演示过程中完成的性能指标进行客观打分评价。

3实物化毕业设计的难点及其对策

3.1实物化毕业设计改革的难点

3.1.1毕业设计进行实物化制作相比于传统的毕业设计模式,要求学生投入的时间和精力更多

进行实物化制作需要进行原理分析、方案设计、施工图设计、现场加工、实验调试等各个环节,每个环节都需要学生花大量的时间和精力去准备,否则就无法有效地进入下一个环节。但是作为大四第二个学期的学生,很多都在忙于找工作、忙于考研、忙于出国等,甚至还有些学生要忙于课程的重修,这些事情都会耗费学生大量的时间和精力,从而使得在大四第二个学期即将毕业的学生真正用于毕业设计的时间和精力严重不足,必定会严重影响毕业设计实物化制作的进度和质量。

3.1.2毕业设计实物化制作的选题非常重要

毕业设计实物化制作的选题如果太难,则学生大面积无法完成,选题如果太容易又起不到工程训练的目的,题目的难易程度要客观符合本专业学生实际水平,难易程度要非常恰当。并且进行实物化制作的毕业设计题目还必须要具有突出的工程应用背景,这对毕业设计指导老师去指导学生进行毕业设计选题有着非常高的要求。毕业设计实物化制作如何选题,如何确保选题既能符合学生的实际水平、又能突出实际应用的工程背景将是推行毕业设计实物化制作迫切需要解决的问题。

3.2实物化毕业设计改革难点的对策

为了探索如何将实物化制作有效合理地引入到机械类专业的毕业设计中去,从而切实提高机械类应用型本科毕业生的工程实践应用能力。本文针对毕业设计实物化制作改革过程中的难点问题制订了四个方面的具体实施对策:

3.2.1深入学生,详细分析学生实际能力水平

从低年级开始积极关注学生的学习状态、知识结构和实际能力水平,对学生的状况有一个全面准确的了解,为以后学生实践动手能力的培养和毕业设计的实物化选题做足准备。

3.2.2鼓励多层次、多领域的机械科技创新实践活动,切实提高学生的动手实践能力

积极引导学生参加部级、省级、校级、院级等多个层次的机械设计创新、课外科技实践、大学生创新创业等多个领域的实践活动,从而在学生中形成乐于动手创新的实践氛围、在学院里形成倡导学生参与动手实践的传统。各式多样的机械科技创新实践活动能够使得学生在不知不觉中受益良多,极大地去培养学生的实践动手能力和创新设计意识。同时,多层次、多领域的机械科技创新实践活动也为毕业设计的实物模型设计制作积累了宝贵的经验。

3.2.3结合机械科技创新实践活动进行实物化制作毕业设计的选题

高校里多层次、多领域的机械科技创新实践活动会涌现出大量的具有较高工程实践价值的课题和作品,这些课题和作品不应只停留在初级阶段,完全可以继续对这些课题和作品进行升级改造,在毕业设计实制化制作过程中进一步优化完善,形成一套更加规范的机械设计产品及技术文件。所以,结合机械科技创新实践活动进行选题不仅解决了实物化制作毕业设计选题难的问题,同时还进一步延伸了学生前期机械科技创新活动的实践成果,保证了应用型实践教学的完整性,有效提升了学生的工程实际应用水平。

3.2.4提早引入毕业设计指导老师,提前确定毕业设计实物化选题

学生在大学一年级的时候就可以提早选择毕业设计的指导老师,这样可以使得指导老师对学生实际能力水平有一个全面了解,选题更合适;同时也能够让学生更早地选定毕业设计实物化制作的课题,可以提前完成毕业设计实物化制作环节中的原理分析、方案设计、施工图设计等,使得在学生在最后一个学期只需要完成现场加工、实验调试等后续环节,从而有效缓解了学生最后一个学期用于毕业设计的时间和精力严重不足的突出问题,保证了基于实物化模型制作的毕业设计能够顺利实施。

4结语

机械类专业毕业设计是应用型本科院校工程人才培养的重要环节。坚持推进将实物化模型制作引入机械类专业的毕业设计,能够使得毕业设计选题更加贴近工程实际、毕业设计过程更加注重工程规范、毕业设计评判更加强调工程应用,从而有效提升了机械类专业毕业学生的实践动手能力和工程应用能力,能够更好地促进学校对应用型本科人才的培养。

参考文献

[1]吴伟辉,刘佳鑫,黄长征.应用型本科机械专业毕业设计指导改革研究[J].轻工科技,2018,34(4):170-171.

[2]覃征,单来祥,杜晓敏.依托国家重大项目平台指导本科生毕业设计[J].中国大学教学,2013(12):70-72.

[3]郑晓芳,傅军栋.面向工程实践的课程设计与毕业设计一体化的研究与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版),2017,42(10):159-162.

[4]宋永增.机电类毕业设计现状分析及对策研究[J].北京交通大学学报(社会科学版),2009,8(4):105-108.

机电毕业设计范文8

1.实验室规模日益扩大

高职院校根据自身的实际不断加大对实验实训的投入,建立了具有服务课程、专业、技能模块等功能的各类实验室。机电实验室作为重要的技能训练场所,根据专业人才培养目标,建立了PLC、单片机、电力电子等实验设备装置。机电一体化布局日趋完善,综合性、设计性实验的质量有所提高。实验室技能培训容量从过去的数十人到上百人,投入资金从数百万元到数千万元。机电实验室投入和规模的增加,有力促进了学生综合技能的提高。

2.建设模式多元化

目前,机电实验室通常采用分散型、集中型以及分散型和集中型相结合的建设模式。所谓分散型模式,是指基于课程设计的实验室建设模式。如机械测试实验室,实验设备是根据课程教学要求,配合课堂教学和验证课堂理论而提出。而集中型模式是基于学科层次提出的实验要求,通过组合多种实验技术条件而建立的,或者为满足课程设计、毕业设计的需求而建立。集中型模式可满足多门课程的实验教学,还同时满足综合性、设计性实验教学以及课程设计和毕业设计等实践教学要求。机电实验室作为综合实验室,除了完成机电传动课程的实训外,还可以进行机电结合的实训。分散型和集中型相结合的建设模式是基于多个实验室的功能组合,通常情况下各实验室在科学规划前提下按照分散型模式建设,但各实验室在学科提出的实验要求下,又可集中相关的功能块,提供集中型模式的训练要求。该模式灵活机动,增加了实验实训中心的利用效率。

3.多种管理模式并存

传统实验室管理模式在经历了过去的院、系(部)、教研室三级管理的实验室管理体制基础上,逐步转变为院、系(部)两级管理的管理体制。这种调整,对于整合实践教学资源、节省投资、提高教育教学质量具有一定的促进作用。但有些高职院校,为了加强专业特色,培养学生的专业特长,仍然延续院、系(部)、教研室三级管理模式。这种模式对学生个性化发展是一种补充,但也带来了实验设备重复购置、管理人员增加、大型设备使用率的矛盾。

4.职业性和技术性特点日渐突出

高职院校的机电专业经过十多年的努力,已经从过去的迎合、适应社会需求向引领地方产业发展的方向迈进,如新型加工技术的革新,基于三维打印技术的零部件加工,高职院校机电实验室的职业性和技术性特点日渐彰显。基于实践教学设计的各种部件、模型等实训作品,表明高职院校的机电实验室逐步向职业化方向发展。教师参与的各种课题试验及研发,使机电实验室技术特点越来越明显。

二、高职院校机电实验室管理存在问题

目前,部分高职院校的机电实验室建设及管理体制仍然沿用上世纪50年代苏联的模式,即按课程设置实验室,并依附于教研室管理。尽管教育部在实验室评估条例中已经明确规定,实验室实行校(院)、系两级管理体制,但实际上不少高职院校机电实验室建设及管理仍然按三级管理模式运行。在这样的管理机制下,主要存在下列问题。

1.缺乏统筹协调管理,重复建设导致资源浪费

由于采用三级管理模式,实验室实际上仍然隶属于教研室。各实验室为了满足课程需要,追求“配置到位、自成体系”的目标,因而不可避免地造成了部分仪器和加工设备的重复购置,浪费大量的物力和财力。同时,实验实训需要的一些大型加工设备无法添置,影响了人才培养质量。各实验室一般采用封闭式管理,由于缺乏统筹协调,大大降低了一些仪器的使用效率,造成了资源浪费。

2.实验室多元化开放程度偏低

实验室开放是实验室生命力的源泉。这里指的开放包括实验室仪器设备和实验项目、实验时间和空间的开放两个层面。良好的开放环境对提高教师教学科研水平、增加综合性和设计性试验开发项目、增强学生实验参与度和培养学生的动手能力及创新意识具有积极的推动作用。总体来讲,高职院校机电实验室的多元化开放程度普遍较低,主要有如下几个因素:一是实验教师或能够操作固定仪器设备的教师数量匮乏,缺少教师现场指导,难以满足开放的需求;二是实验室容量有限,在应付实验教学需求外,没有足够的实验设备或空间;三是没有建立实验室开放的激励机制,教师缺乏积极性。

3.信息化管理水平亟待加强。要提高机电实验室的管理水平,离不开先进的信息管理技术。机电实验室管理的信息化、规范化,是实验室管理优化的重要保障。实验室信息化管理主要包括:实验室制度、实验教学资料、实验设备资料、实验教学资源与安排以及仪器使用和维护等信息化管理。通过信息系统平台,教师、学生可以动态了解或申请实验项目,学校管理人员也便于管理、监督和控制。部分高职院校已经试行实验室的信息化管理,但也有相当一部分高职院校机电实验室的管理还停留在传统的管理水平上。实验教学大纲、教学计划、实验报告、仪器的使用和维护仍由实验教学教师个人掌握,延续传统的封闭型管理模式。

4.安全培训措施不力。高职院校机电实验室“小而全”的建设布局,给实验室的安全管理带来不利因素。机电实验室安全隐患主要有两个方面:一是实验财产安全;二是学生人身安全。动力线布置不合理、用电负荷的增加、大型复杂仪器设备维护不规范、操作使用不当、防范措施不配套等都会导致仪器设备的损坏,造成财产损失。学生操作不当、防护面具和防护服穿戴不正确、事故处置培训不到位等,往往成为人身安全的隐患。加强高职院校机电实验室的安全管理,已成为亟需高度重视的问题。

三、改革高职院校机电实验室管理模式的思路

针对目前高职院校机电实验室运行中存在的诸多弊端,对高职院校机电实验室的管理提出以下几种改革思路。

1.改革实验室管理体制,强化系部管理职能

尽管高职院校逐步放弃了三级管理模式,但教研室本位主义及部分教师依赖实验室独自开展课题的原因,使教研室三级管理体系依然存在。因此,强化系部管理职能是高职院校机电实验室管理的当务之急。系部实验室建设要从长远规划和整体发展的思路出发,培养具有实际工作能力的专业带头人,统筹管理实验室的建设和运行,改善仪器设备的重复购置、投资分散、各自为政的局面。有条件的系部可建立实验中心,统一调配系内设备,协调实验人员的交流,统筹实验耗材,整合实验内容,以降低教学成本,提高实验设备的利用率。

2.运用信息化手段提高管理水平

采用信息技术管理高职院校机电实验室是规范实验教学内容、提高实验室运行效率的根本保证。通过建立信息化平台,有利于学生网上查询实验室、申请实验、预习实验、提交实验结果等,仪器设备、实验室人员、教学档案、安全等均实行标准化管理,以信息管理替代人工管理模式。

3.加强多元开放,提供实验室运行效率

传统机电实验室采用固定时间、固定设备、固定对象的模式开展实践教学,不利于学生科技创新活动、课程和毕业设计以及教师的综合性、设计性试验项目,降低了实验设备的使用效率。因此,科学合理的多元开放是提高高职院校机电专业实践教学水平的主要途径。可采取的开放方式有:(1)基于学生开放,可在课程实验、各类大赛以及毕业设计时,实行完全开放,充分提高学生的综合素质;(2)基于专业教师的开放,在教师课题、综合实验设计、兴趣小组以及“青蓝”工程等方面及时开放,满足专业教师的业务需求,发挥实验室的功能作用;(3)基于管理人员的开放,实验室定期向院系实验管理人员、督导开放,不断加强管理交流,改进管理方式,提高管理水平。

4.健全安全管理制度