李夢奇，鄧霜梅，李冬英

（邵陽學院 機械與能源工程系，湖南 邵陽 422004）

成果導向教育（Outcome based education，簡稱OBE）是指教學的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果。所謂成果，重點并不在于學生的課業(yè)分數(shù)，而在學習歷程結束后學生真正擁有的能力，又稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育。成果導向教育于1981年由Spady等人提出后，很快得到了重視與普遍認可，已成為世界工程教育本科專業(yè)學位互認的《華盛頓協(xié)議》簽約國如美國、英國等國家的工程教育改革指導思想，美國工程教育認證協(xié)會（ABET）全面接受了OBE的理念，并將其貫穿于工程教育認證標準的始終。2013年6月19日，在韓國首爾召開的國際工程聯(lián)盟大會上，《華盛頓協(xié)議》全會一致通過接納我國為該協(xié)議簽約成員。由此，基于成果導向教育理念進行工程教育改革，是提高工程教育質量的重要手段。

畢業(yè)設計（論文）是高等院校畢業(yè)生在老師指導下，綜合運用所學專業(yè)的基礎理論、基本知識和技能，針對某一問題或現(xiàn)象，進行獨立分析和研究，完成并提交的一份具有一定的學術/工程價值的書面報告（包括圖紙）。對于工程類專業(yè)而言，多數(shù)高校要求以畢業(yè)設計為主，嚴格限制畢業(yè)論文數(shù)量，因此一般稱為畢業(yè)設計（論文），本文中畢業(yè)設計（論文）簡稱為畢業(yè)設計。

目標導向下的工程教育在教學設計與實施中強調如下導向（箭頭指向是導向的目標）：需求←培養(yǎng)目標←畢業(yè)要求←課程體系和課程教學←資源配置。畢業(yè)設計是教學體系中的最后的課程，因此需要達到課程體系中對本課程的預期，同時畢業(yè)設計也是課程體系中最綜合的課程，是學生是否達到畢業(yè)要求的綜合體現(xiàn)，因此又要體現(xiàn)學生的畢業(yè)要求，以考核對培養(yǎng)目標的達成情況。

1 基于成果導向理念的畢業(yè)設計目標

中國工程教育認證協(xié)會（China Engineering Education Accreditation Association，CEEAA）是經(jīng)教育部授權的在中國開展教育認證工作的唯一合法組織。中國工程教育認證的目標是：構建中國工程教育的質量監(jiān)控體系，推進工程教育改革，進一步提高工程教育質量；建立與工程師制度相銜接的工程教育認證體系，促進工程教育與企業(yè)界的聯(lián)系，增強工程教育人才培養(yǎng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應性；促進中國工程教育的國際互認，提升競爭力。

認證標準是判斷專業(yè)是否達到要求的依據(jù)，同時也是專業(yè)撰寫自評報告的依據(jù)。認證標準由通用標準和專業(yè)補充標準兩部分構成。通用標準規(guī)定了專業(yè)在學生、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、持續(xù)改進、課程體系、師資隊伍和支持條件7個方面的要求；專業(yè)補充標準規(guī)定相應專業(yè)領域在上述一個或多個方面的特殊要求和補充。

（1）課程要求。CEEAA工程教育認證標準（2015）對畢業(yè)設計課程的描述為：畢業(yè)設計（論文）選題要結合本專業(yè)的工程實際問題，培養(yǎng)學生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。對畢業(yè)設計（論文）的指導和考核有企業(yè)或行業(yè)專家參與。

（2）畢業(yè)要求。CEEAA工程教育認證標準（2015）對畢業(yè)要求包括12個方面的內(nèi)容。選擇滿足認證標準中定義的“復雜工程問題”作為畢業(yè)設計課題，畢業(yè)設計就是：個人或組成團隊（要求9）在有效溝通（要求10）及遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范及履行責任的前提下（要求8），使用現(xiàn)代工具（要求5），同時考慮法律、安全、健康、社會、文化（要求6）以及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展（要求7）等因素，應用數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識（要求1）對復雜工程問題進行識別、表達、分析（要求2）和研究（要求4），提出滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程（要求3），同時具有在多學科環(huán)境下應用工程管理原理和經(jīng)濟決策方法（要求11），及不斷學習和適應發(fā)展的能力（要求12）。由此，畢業(yè)設計課程中可以全部或者部分覆蓋畢業(yè)要求中的12條。

（3）畢業(yè)設計課程目標。根據(jù)上述基于畢業(yè)要求的畢業(yè)設計描述，畢業(yè)設計課程的核心是在一定的約束條件下實現(xiàn)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，由此可見，畢業(yè)設計的課程目標是實現(xiàn)以下內(nèi)容：①完成一個系統(tǒng)（或系統(tǒng)化設計單元部件或工藝流程或解決一個科學問題）；②完成文檔（設計報告、使用說明書、畢業(yè)論文等）；③圖紙（系統(tǒng)圖/示意圖/控制圖）。

2 畢業(yè)設計課題類型

機械類畢業(yè)設計可選擇的題目各種各樣，來源非常廣泛，大致可以分為三類：工程設計類、工程技術研究類（應用研究和開發(fā)研究）和科學研究類，軟件開發(fā)類。

（1）工程設計類。設計人員根據(jù)給定的約束條件，進行構思、規(guī)劃及表達，以實現(xiàn)工程預定功能。根據(jù)設計內(nèi)容、進程及結果形式的不同，又分為：結構設計類（以機構和結構設計為主要內(nèi)容，包括模具設計，屬于傳統(tǒng)機械設計范疇）、系統(tǒng)及子系統(tǒng)設計、制造工藝及夾具設計（包括數(shù)控編程）、機電一體化設計。

根據(jù)設計的技術基礎和創(chuàng)新程度等技術特點，工程設計可分為：變參數(shù)設計、適應性設計、開發(fā)性設計、反求型設計。①變參數(shù)設計。在工作原理和功能結構都不變的情況下，只是變更現(xiàn)有產(chǎn)品的結構配置和尺寸，使之滿足功率、速比等不同的工作要求。如不同壓力、流量的齒輪泵系列設計，排量不同的發(fā)動機的設計等。②適應性設計。在工作原理基本保持不變的情況下，根據(jù)生產(chǎn)技術的發(fā)展和使用部門的要求，對現(xiàn)有產(chǎn)品系統(tǒng)功能及結構進行重新設計，進行更新改造，以提高系統(tǒng)的工作效率、性能和質量，使它適應某種附加要求。另外這種設計還包括對產(chǎn)品做局部變更或增設部件，使產(chǎn)品能更廣泛地適應某種要求。如汽車的電子式汽油噴射裝置代替原來的機械控制汽油噴射裝置等。③開發(fā)性設計。在設計原理、設計方案全都未知的情況下，根據(jù)產(chǎn)品的總功能和約束條件，應用可行的新技術，進行創(chuàng)新構思，提出新的功能原理方案，完成產(chǎn)品的全新創(chuàng)造。這是一種完全創(chuàng)新的設計。例如趕超先進水平，或適應政策要求，或避開市場熱點開發(fā)有新特色的有希望成為新的熱點的“冷門”產(chǎn)品。將開發(fā)研究的成果向現(xiàn)實的機械產(chǎn)品轉化就是開發(fā)性設計，需要進行一定的試驗，屬于對裝置、設備、機器或部件進行的新設計。專利產(chǎn)品、發(fā)明性產(chǎn)品就屬于開發(fā)性設計。④反求型設計。按照國內(nèi)外產(chǎn)品實物進行測繪，變成圖紙文件。用實測手段獲得所需參數(shù)和性能、材料和尺寸等；用軟件直接分析了解產(chǎn)品和各部件的尺寸、結構和材料；用試制和試驗掌握使用性能和工藝。

表1 不同畢業(yè)設計（論文）課題的目標

（2）工程技術研究和科學研究類。工程技術研究類題目包括應用研究和開發(fā)研究，其中以應用研究為主。①應用研究是以技術為目標，探討知識應用的可能性，并運用基礎研究成果探索應用的新途徑。著重研究如何將自然科學的理論與知識轉化為新產(chǎn)品、新工藝、新流程，使自然科學理論和社會生產(chǎn)相銜接。②開發(fā)研究是在運用研究及經(jīng)驗性知識的基礎上，開發(fā)新材料、新產(chǎn)品、新裝置和新方法，或對現(xiàn)有材料、產(chǎn)品、裝置、流程、方法進行重大改進而進行的一系列創(chuàng)造性活動；是大規(guī)模生產(chǎn)前進行新產(chǎn)品、新工藝、新流程的實用化研制。開發(fā)研究的成果可用于組織大規(guī)模生產(chǎn)。③科學研究是指對一些現(xiàn)象或問題經(jīng)過調查、驗證、討論及思維，然后進行推論、分析和綜合，來獲得客觀事實的過程或者是對科學領域中的已有知識的檢索、統(tǒng)計、整理和應用，以及對數(shù)據(jù)的搜集、編輯和分析研究工作。

（3）軟件開發(fā)類。軟件開發(fā)類是將機械設計、過程控制和管理的新方法與軟件過程技術相結合，通過編寫程序實現(xiàn)設計、制造和管理，提高產(chǎn)品質量，縮短生產(chǎn)周期和提高產(chǎn)品競爭力具有突出的功效。畢業(yè)設計中軟件開發(fā)類題目主要以中、小規(guī)模軟件為宜。設計類、研究類、軟件開發(fā)類畢業(yè)設計（論文）課題反映目標及要求如表1所示。

3 結語

“成果導向”正逐漸成為世界各國本科工程教育改革的指導思想，畢業(yè)設計課程目標需要基于成果導向理念進行“培養(yǎng)目標←畢業(yè)要求←畢業(yè)設計要求”的映射，并根據(jù)畢業(yè)設計要求和課題的種類確定畢業(yè)設計課題的目標。本文總結了機械類畢業(yè)設計包括工程設計類、工程研究和科學研究類、軟件開發(fā)等類型，分析了結構設計（含模具）、機電一體化設計、系統(tǒng)及子系統(tǒng)設計、工藝及夾具設計、應用研究、開發(fā)研究、科學研究、計算機輔助軟件（課件）等課題屬性，提出不同類型課題目標要求、成果形式、工作量體現(xiàn)，明確了畢業(yè)設計成果內(nèi)容、文本頁數(shù)及圖紙張數(shù)等數(shù)量要求。明確的完成目標為教師和學生指明了努力的方向和程度，同時為畢業(yè)設計指導、檢查、考核提供了依據(jù)。

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