摘要:畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科高等教育中最重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。要提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,關(guān)鍵在于增強(qiáng)導(dǎo)師指導(dǎo)的科學(xué)性和針對(duì)性。導(dǎo)師指導(dǎo)的有效策略,集中在幫助學(xué)生選擇課題、指導(dǎo)知識(shí)的綜合運(yùn)用、指導(dǎo)科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫作規(guī)范等方面。
關(guān)鍵詞:本科教育;畢業(yè)設(shè)計(jì);指導(dǎo)策略;機(jī)械專業(yè)
中圖分類號(hào):G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2011)18-0319-02
對(duì)于高等教育工科專業(yè)而言,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和科研能力的重要環(huán)節(jié)[1]。它需要學(xué)生將專業(yè)理論知識(shí)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái),分析、解決實(shí)際問(wèn)題。這既是學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,也是學(xué)生進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新、增強(qiáng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的主要途徑[2~5]。從這種意義上說(shuō),畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量是衡量高校工科專業(yè)教學(xué)水平最為重要的指標(biāo)之一。特別在當(dāng)前的高等教育大眾化的形勢(shì)下,高校應(yīng)該認(rèn)真分析畢業(yè)生的學(xué)習(xí)心態(tài),把提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量作為提高整個(gè)學(xué)校教育教學(xué)水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,關(guān)鍵在于增強(qiáng)導(dǎo)師指導(dǎo)的科學(xué)性和針對(duì)性。一般而言,畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)主要集中在以下幾個(gè)方面:幫助學(xué)生選擇課題、指導(dǎo)知識(shí)的綜合運(yùn)用、指導(dǎo)科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫作規(guī)范。
一、幫助學(xué)生選擇合適的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題
畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,首先取決于課題選擇的好壞。在這方面,指導(dǎo)教師一定要把好關(guān)。
1.課題的選擇要盡量兼顧學(xué)生的專業(yè)興趣和教師的科研方向。一方面,畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體是學(xué)生。確定的課題學(xué)生感不感興趣,將在很大程度上決定學(xué)生投入的程度和最終成果的質(zhì)量。另一方面,如果確定的課題與指導(dǎo)教師自己的科研方向有較高的重合度,教師不但指導(dǎo)得深入、有效,而且指導(dǎo)的積極性高,指導(dǎo)投入的時(shí)間和精力相對(duì)更加充分,甚而至于達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的理想境界。在實(shí)踐中,選題時(shí)不能兼顧上述兩個(gè)方面——要么忽視學(xué)生的興趣,脫離學(xué)生的專業(yè)發(fā)展方向;要么忽視教師的研究方向,使指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)成為教師的一種額外的負(fù)擔(dān)或包袱,都會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2.課題應(yīng)該具有綜合性,難易程度適中。機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生很多都是從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的,因而他們做的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題應(yīng)當(dāng)具有一定的綜合性——涉及機(jī)械、控制、傳感檢測(cè)和信息處理等多個(gè)領(lǐng)域。學(xué)生通過(guò)完成這種課題,可以開(kāi)闊眼界,學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用這些領(lǐng)域的知識(shí)解決問(wèn)題。這對(duì)他們將來(lái)獨(dú)立開(kāi)展設(shè)計(jì)工作或者從事機(jī)械專業(yè)的科研工作,無(wú)疑是非常有益的。相反,如果給學(xué)生選是非綜合性的課題,例如一般的工藝或設(shè)備的設(shè)計(jì)題目,難度小,學(xué)生只要掌握機(jī)械領(lǐng)域的知識(shí)就可以完成。但是,這種設(shè)計(jì)工作既不能提供足夠的科研方面的訓(xùn)練,也不能提供分析、解決實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì)。這樣,學(xué)生在以后的工作中遇到技術(shù)難題,很可能不知道如何解決。不會(huì)應(yīng)用新技術(shù)、新知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。
不過(guò),要注意的是,綜合性課題的難度一般較大,要求學(xué)生綜合運(yùn)用各領(lǐng)域的知識(shí)才能完成。而畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限,學(xué)生較難圓滿完成課題。針對(duì)這個(gè)矛盾,教師可以通過(guò)降低單個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)難度來(lái)加以克服。比如,在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,機(jī)械部分的設(shè)計(jì)可以采用常用機(jī)構(gòu),以降低機(jī)械設(shè)計(jì)的難度。
二、指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科的專業(yè)知識(shí)
現(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品,很多都是機(jī)電一體化產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,除了要用到機(jī)械專業(yè)的知識(shí)外,還需要其他控制、檢測(cè)傳感等專業(yè)的知識(shí)。在本科階段的課程學(xué)習(xí)中,各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)都是分別單獨(dú)學(xué)習(xí)的,包括課程設(shè)計(jì)也是各個(gè)課程單獨(dú)進(jìn)行的,同學(xué)們只能學(xué)習(xí)各個(gè)課程的知識(shí),還不能把各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,指導(dǎo)教師應(yīng)該根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目,指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。學(xué)生在綜合使用各個(gè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的同時(shí),一方面鞏固了各領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),另一方面加深了各領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的融合。這樣,在具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程,才能融會(huì)貫通,熟練應(yīng)用。
三、指導(dǎo)科研的方法
學(xué)生在本科階段的學(xué)習(xí),只是儲(chǔ)備、積累了一些專業(yè)知識(shí),科研能力的訓(xùn)練很少,科研能力非常薄弱,學(xué)生遠(yuǎn)沒(méi)有掌握科研的方法。學(xué)生畢業(yè)后,不管是走上工作崗位,還是繼續(xù)讀研深造,都需要掌握一般的科研方法。對(duì)于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),一般的科研過(guò)程包括:檢索資料、確定設(shè)計(jì)方案、建立模型、仿真與實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)集成。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,老師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生掌握科研過(guò)程中常用的科研方法。
在檢索資料階段,指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)圖書(shū)館的圖書(shū)、期刊、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)上論壇等多種渠道檢索到需要的資料。同時(shí),對(duì)這些資料進(jìn)行整理、分析,了解現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀,進(jìn)而對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化,確定最終的技術(shù)方案。
在建立模型階段,指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況,建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、物理模型、有限元模型等幾種模型,或其中的某一種模型。學(xué)生經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,能夠掌握其中一種或幾種模型的建模方法、建模工具,主要是相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件工具。當(dāng)然,由于是在本科階段,學(xué)生所建的應(yīng)該是簡(jiǎn)化模型,建模步驟比較簡(jiǎn)單,所建模型也應(yīng)該易于檢驗(yàn)。
在仿真與實(shí)驗(yàn)階段,教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所建的模型,進(jìn)行數(shù)值仿真、有限元仿真、半物理仿真,要教給學(xué)生適合的仿真工具和軟件;教師還要指導(dǎo)學(xué)生掌握一般機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的搭建方法,常用儀器儀表的使用方法,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理、分析方法等等。
在最后的系統(tǒng)集成階段,教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,修改所建模型,把機(jī)械系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng)集成到一起,成為一個(gè)實(shí)際的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
總之,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段,指導(dǎo)教師都應(yīng)該明確地指導(dǎo)學(xué)生該階段所要達(dá)成的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法、途徑、所需的工具等等,從而使學(xué)生的設(shè)計(jì)工作有的放矢,有法可循。
四、教給科研中的交流技巧
學(xué)生在課程學(xué)習(xí)階段,和老師、同學(xué)也有過(guò)學(xué)業(yè)上的交流,但都限于校園中。在畢設(shè)過(guò)程中,學(xué)生首先要與指導(dǎo)老師充分交流、溝通。遇到技術(shù)難題,還需要向?qū)W校里的其他老師以及企業(yè)里的專業(yè)技術(shù)人員請(qǐng)教。有時(shí)候,還要利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向更廣泛的人群請(qǐng)教。這些都需要學(xué)生擁有一定的與人溝通交流的能力和技巧,尤其是與他人交流技術(shù)問(wèn)題的能力。
有鑒于此,教師需要教給學(xué)生相應(yīng)的交流技巧。比如,指導(dǎo)學(xué)生在交流前要做好準(zhǔn)備工作,查找相關(guān)資料,把遇到的技術(shù)難題的來(lái)龍去脈搞清楚,這樣,在交流的時(shí)候,才能有的放矢。目標(biāo)明確了,交流也就更順暢、更有效了。再如,要提醒學(xué)生在交流過(guò)程中既要有自己的主見(jiàn),又要保持開(kāi)放謙虛的態(tài)度,從而能夠博采眾長(zhǎng),兼收并蓄,通過(guò)交流加深對(duì)問(wèn)題的理解,形成更優(yōu)的問(wèn)題解決方案。當(dāng)然,教師還要提醒學(xué)生注意交流的基本禮儀和要求,包括稱呼要得體,說(shuō)話要簡(jiǎn)單、明了,從而花最少的時(shí)間,用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言,把問(wèn)題說(shuō)清楚、說(shuō)透徹。
五、教給科技論文的寫作規(guī)范
本科畢業(yè)后,學(xué)生不管是參加工作,還是繼續(xù)深造,都需要撰寫各種科技文獻(xiàn),包括科技論文。在畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫過(guò)程中,學(xué)生要學(xué)習(xí)如何撰寫科技論文,包括論文的總體結(jié)構(gòu)、開(kāi)頭結(jié)尾、具體內(nèi)容、語(yǔ)法結(jié)構(gòu)等,為以后的論文寫作培養(yǎng)能力??偟恼f(shuō)來(lái),論文應(yīng)該格式正確、內(nèi)容全面、層次分明、數(shù)據(jù)可靠、文字簡(jiǎn)練、說(shuō)明透徹、推理嚴(yán)謹(jǐn)、立論正確,避免使用文學(xué)性質(zhì)的帶感情色彩的非學(xué)術(shù)性詞語(yǔ)。
指導(dǎo)教師在學(xué)生畢業(yè)論文的寫作過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的寫作情況,多次指導(dǎo)學(xué)生修改,直到達(dá)到學(xué)校的要求為止。
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