動力機械類本科畢業設計指導研究
時間:2022-08-16 03:08:30
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[摘要]針對動力機械類專業特點,以機械制圖為主要畢業設計內容,探討該類專業畢業設計的實施與管理。從畢業設計的選題、實施、驗收三個方面進行總結,強調畢業設計的提前合理規劃與實施的過程管理,在畢業設計進度安排中有合理的提前規劃,在畢業設計的實施與考核中實行分階段過程管理與驗收,從而避免畢業設計只注重結果不注重過程的普遍性問題,有效提高畢業設計的質量。
[關鍵詞]畢業設計;機械制圖;畢業答辯;動力機械
畢業設計作為綜合檢驗本科生學習質量的實踐性教學環節,一般安排在大四下學期,旨在培養本科生綜合運用專業知識解決本專業理論與實際工程問題的能力。動力機械類專業的培養目標是培養理論基礎扎實、專業知識面寬、實踐能力突出的綜合型人才,因此本專業的畢業設計要求既鞏固學生的專業基礎知識,同時也兼顧工程實踐應用。動力機械類專業的畢業設計選題范圍寬泛,其研究方向和手段差異較大,因此不同類型的畢業設計其評價指標也應有所不同。而機械制圖是該類專業學生必備的專業技能和專業素養,無論今后學生進入企業從事生產、設計類工作,還是繼續求學深造,機械制圖的能力都至關重要,因此本文選擇機械制圖作為畢業設計提高學生工程實踐能力的重要手段,再輔助添加其他理論計算等鍛煉學生系統地綜合運用所學知識的能力。由于畢業設計難度系數高、時間跨度大、學生的資料搜集和整理能力不足、自我管理性不強等,需要指導教師與學生及時溝通、定期檢查等。本文以基于機械制圖的畢業設計為例,分別從畢業設計的選題、實施與監督、驗收與評價三個方面進行探討。
1畢業設計的選題
畢業設計的選題宏觀上確定了學生畢業設計的研究方向與設計范圍,直接影響學生的畢業設計工作量是否充足乃至畢業設計是否可以順利完成。本文將從選題重要性和選題要求兩點進行探討。1.1選題原則與方法。畢業設計選題的質量高低影響學生的工作飽滿度、設計方法與手段、設計成果等,為使學生專業綜合素質能夠得到行之有效的提升,應確保選題的范圍、難度、知識體系與學生后續的理論研究或實踐工作所要求的知識體系相適應[1]。根據以往畢業設計的完成情況看,畢業設計的選題主要存在三點問題。第一點是選題范圍方面,學生對動力機械類專業畢業設計方向的調研和思考較為缺乏,直接體現在部分學生的畢業設計選題與所學專業偏差較大或題目與設計內容聯系不緊密等;第二點是選題傾向方面,由于指導教師各自的研究方向不同,在畢業設計選題的把控上就傾向于教師本身的研究領域,這就導致學生的畢業設計較大程度上是單一的軟件數值模擬、單一的零部件設計、單一的實驗數據處理等,無法達到畢業設計幫助學生系統得鞏固所學知識、綜合運用專業知識解決問題的目的;第三點是選題難度方面,畢業設計題目的難易程度不同導致學生畢業設計期間狀態差異較大,部分學生由于難度系數選擇不當導致無法順利完成或任務量不足等。因此,專業關聯性強、范圍合適、難度適中的畢業設計選題可以更好地幫助學生完成畢業設計這一重要的實踐環節。1.2選題要求與內容。動力機械類專業的學生畢業后一般是進入汽車整車或者零部件的生產制造類企業,從事技術研發或者產品生產加工制造等相關工作,這兩類工作需要學生具備機構分析能力、機械零部件設計能力、設計軟件使用能力及機械加工工藝相關的知識儲備[2],因此在選題時需要注意選題要求和范圍,兼顧理論和實踐,實現在提高學生機械制圖的能力的同時,鍛煉其理論分析計算的能力[3]。基于CAD軟件的機械制圖,既需要學生對機械零部件具備理性認識,又需要掌握工程制圖標準和設計軟件等相關內容,因此動力機械類學生的選題可定為“385Q柴油機機體設計及動力計算”、“4100直噴式柴油機氣缸蓋設計及動力計算”等,包含一定工作量的圖紙繪制、說明書撰寫及理論計算。此外,為提高學生外文檢索與閱讀能力,了解行業發展動態,要求學生完成20000英文字符左右的前沿學術性外文文獻翻譯。
2畢業設計的實施與管理
畢業設計前期主要是學生根據教師下達的任務書進行選題調研,通過查閱相關文獻資料,了解該技術或方向的研究背景、國內外發展現狀以及主要研究方法,明確設計過程中需要解決的關鍵問題,從而確定畢業設計的題目和任務要求[4]。在完成前期調研和開題報告的撰寫后,學生在教師的指導和監督下完成相應的畢業設計任務,并于規定的時間完成畢業設計答辯。2.1進度安排。畢業設計的整個時間跨度為16周左右,主要內容包括選題調研、下發任務書、開題報告撰寫、文獻翻譯、圖紙繪制、理論計算及說明書編寫、畢業設計答辯[5]。以“385Q柴油機機體設計及動力計算”這一畢業設計選題為例,其主要任務內容可分為385Q柴油機機體總體設計,采用AutoCAD軟件出圖,動力學計算、外文翻譯。整個畢業設計的進度安排如表1所示:第1~2周選題調研并完成相應開題報告;第3~4周英文文獻翻譯并熟悉CAD繪圖軟件;第5~8周熟悉485Q機體圖紙并完成385Q柴油機機體的改進設計;第9~12周385Q柴油機動力學計算;第13~15周撰寫畢業設計說明書;第16周完善畢業設計相關內容并準備答辯。2.2實施與管理。根據選題調研階段整理的文獻資料,結合本科階段所學知識,根據進度安排表合理安排畢業設計的進展。柴油機機體的改進設計過程是在圍繞氣缸中心距離不變的前提下減少氣缸數量進行的,并對機體的主要零部件結構進行改進設計以滿足強度和剛度的要求。在設計過程中,首先參照原480Q柴油機機體圖紙和相關教材,分析各零部件的作用、位置及結構特點;接下來,在熟悉機體細節構造的基礎上進行380Q柴油機的機體設計,確定機體的主要結構、重要表面尺寸、幾何形狀及相對位置等,其中需要注意冷卻水道、油道、螺栓孔等布置是否合理,并繪制出380Q柴油機機體的工程圖;最后根據相關設計撰寫產品設計說明書,詳細說明設計機體的主要結構、基本尺寸及相關參數,并完成380Q柴油機曲柄連桿機構的動力學計算。在畢業設計的實施過程中,指導教師需加強對學生的管理,做到及時溝通和有效指導,其中與學生的指導方式主要可分為網絡指導和現實指導。網絡指導是指通過建立QQ群或微信群等網絡方式進行師生交流,并分享相關學習資料和畢設信息,從而可以提高畢設指導進程中的時效性[6]。現實指導是以規定的頻率與學生見面,一般一周定期召開一次見面討論會,主要內容為檢查學生的畢業設計進度情況,及時發現設計過程中存在的問題并提出解決方法,從而確保畢業設計能保質保量完成。
3畢業設計的驗收與評價
目前畢業設計的驗收與評價工作基本集中于學生提交的論文和答辯現場的表現,是一種結果性評定,而畢業設計本身的目的是培養學生學習能力、創新思維和綜合運用專業知識的能力,注重學生在整個畢業設計過程中的能力提升與鍛煉,因此采用分階段驗收與評價的方法來綜合考評學生畢業設計表現。3.1驗收內容與進度安排。為規范畢業設計指導內容、提高指導效率和設計質量,教師分階段進行驗收工作,驗收安排如表2所示,記錄相關檢查情況,包括完成進度、存在的問題,并保存每一階段學生的具體畢設內容。3.2評價內容與方法。采用分階段評價的方法可以增強學生畢業設計的緊迫感從而提高主動性,減少將整個畢設進程壓縮集中在截止日期前較短時間的不良現象[8]。采用該分階段考核方法,細化考核評價標準,可減少答辯時評委老師片面或主觀因素導致的考核偏差,保證考核結果的客觀和公正性。根據分階段安排表進行分階段考核,第一階段主要考核開題報告,研究方法可行、主要問題準確、條理清晰、格式規范,包括所搜集的文獻與畢業設計選題的相關度等,占比10%;第二階段主要考核學生圖紙完成情況和外文翻譯質量,外文翻譯的專業術語是否恰當及語言是否順暢,圖紙繪制是否符合制圖標準[7],占比30%;第三階段考察學生柴油機運動件動力學計算情況,由于運動件動力學計算部分相關性較大,存在部分學生直接參考別人計算過程的可能性,因此該部分考核時需及時記錄學生的理論計算進展并確保其獨立完成,占比20%;第四階段為傳統的畢業設計答辯階段,根據學生提交的設計說明書、答辯ppt的撰寫及現場表提問表現進行畢業設計的成果考核,占比40%。
4結語
本文以機械制圖為主要內容,研究了動力機械類專業畢業設計的實施過程和評價方法。在畢業設計選題和實施設計過程中,強調畢業設計內容的合理規劃和進度的提前安排。在畢業設計實施過程中,采取分階段過程管理與階段性成果驗收,保證了對學生畢業設計質量的過程管理和有效督促。并以具體的機械制圖畢業設計內容為例,給出了畢業進度安排和分階段驗收的詳細表格,從畢業設計的選題、實施、驗收三個方面進行經驗總結,給動力機械類專業畢業設計提供了非常翔實和有價值的參考。
【參考文獻】
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作者:梅娟娟 單位:江蘇大學京江學院
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