徐盛林 陳強(qiáng) 王琨 雷丹

摘要：本文介紹了將學(xué)科競(jìng)賽作品的深化研究融入畢業(yè)設(shè)計(jì)的背景，闡述了如何推行這一作法的具體步驟，尤其是提出了在這種情況下完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)要求，并簡(jiǎn)述了若干實(shí)例，對(duì)這項(xiàng)改革給學(xué)生帶來(lái)的收獲和提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的效果作了說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：學(xué)科競(jìng)賽；畢業(yè)設(shè)計(jì)；融合；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.477文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-0568（2012）11-0091-02

一、前言

學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)、制作滿足某一特定功能的作品的一次極好的訓(xùn)練。因?yàn)槭侨珖?guó)性或者至少是全省性大學(xué)生的知識(shí)、能力和創(chuàng)新思維的比賽，給年輕人提供了展示自己才華的舞臺(tái)。競(jìng)賽中，可以與兄弟院校的同行交流，可以開(kāi)闊眼界，多見(jiàn)一些世面，又可以多交結(jié)一些朋友——這些特別適合年輕人的學(xué)習(xí)及生活特點(diǎn)，大學(xué)生對(duì)此普遍都很感興趣。凡是報(bào)名參賽者，都為此投入很大的精力和時(shí)間，放棄寒暑假休息，放棄課余休息，來(lái)設(shè)計(jì)制作參賽作品、準(zhǔn)備競(jìng)賽，已是很普遍的現(xiàn)象。然而，學(xué)科競(jìng)賽是有時(shí)限性的，必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，必須按規(guī)定的題目制作。大多數(shù)學(xué)生到提交作品參賽評(píng)獎(jiǎng)完畢，就從此告一段落，停下來(lái)而干別的事情了。實(shí)際上，隨著準(zhǔn)備階段對(duì)參賽作品制作要求的日益深化，學(xué)生和指導(dǎo)教師都發(fā)現(xiàn)，參賽作品有許多值得進(jìn)一步挖掘和完善之處，苦于參賽時(shí)間所限，無(wú)法全部完成；在參賽現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)評(píng)審專(zhuān)家的提問(wèn)、指點(diǎn)、講評(píng)，對(duì)作品設(shè)計(jì)制作者——參賽學(xué)生有很大的啟發(fā)幫助，覺(jué)得作品有很多需要改進(jìn)完善之處；如果比賽結(jié)束，就此將參賽作品置之一旁，不再理會(huì)，實(shí)在有些可惜。尤其是那些參賽學(xué)生，仍在學(xué)校尚未畢業(yè)，適逢他們面臨的新的學(xué)習(xí)任務(wù)即畢業(yè)設(shè)計(jì)。據(jù)此，筆者嘗試將所在學(xué)校參與學(xué)科競(jìng)賽作品的深化研究作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，并動(dòng)員參賽學(xué)生來(lái)深入和拓展研究自己的作品。

二、具體操作方法

1.再次動(dòng)員

畢業(yè)設(shè)計(jì)一般仍然根據(jù)學(xué)校制定的人才培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施。向?qū)W生下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，都明確地提出設(shè)計(jì)課題的內(nèi)容、工作量、要求等項(xiàng)規(guī)定。由于參賽學(xué)生已有前期的研究基礎(chǔ)，做起這些項(xiàng)目來(lái)自然輕車(chē)熟路。當(dāng)然，對(duì)他們提出的各項(xiàng)要求，自然要拔高一些、嚴(yán)格一些，希望他們能夠完成更高水平的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品。這批參賽學(xué)生的上進(jìn)心和事業(yè)心相對(duì)而言較強(qiáng)，教師應(yīng)重視這一特點(diǎn)，可對(duì)他們宣講：一定要更加注重視畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程是大學(xué)階段最后同時(shí)也是最重要的學(xué)習(xí)時(shí)期，好好抓緊，用心投入，認(rèn)真制作出一件值得永久回味的作品（大學(xué)時(shí)代的主要成果）——畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。無(wú)論將來(lái)是進(jìn)一步深造讀研，還是就業(yè)從事技術(shù)工作，都是十分有意義的。

2.設(shè)計(jì)要求

對(duì)參賽學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體要求是：①所完成的課題必須高于學(xué)科競(jìng)賽時(shí)提交作品的水平，一定要體現(xiàn)若干新意；②畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要體現(xiàn)一定的理論深度：有計(jì)算推導(dǎo)，有仿真分析；③所完成的設(shè)計(jì)不僅停留在理論上，一定要制作出實(shí)物模型，而且要具備展示功能，能夠現(xiàn)場(chǎng)演示；④在畢業(yè)答辯中，要先期介紹講明：原先的參賽作品已做到什么程度，現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)是哪些？有了這些具體的要求，學(xué)生做起來(lái)了自然就有了壓力，也明確了方向和目標(biāo)。此前，參賽學(xué)生在準(zhǔn)備學(xué)科競(jìng)賽期間就已投入了1～3個(gè)月的時(shí)間，再加上一般學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間是4個(gè)月左右，完成較高水平的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品應(yīng)該是順理成章的了。而更為重要的是，參賽作品與畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)合，的確使他們得到了很好的磨練和訓(xùn)練，是他們四年大學(xué)學(xué)習(xí)收獲最大的黃金時(shí)期。

3.具體案例

2011屆的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的2名學(xué)生做的是2010年湖北省機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，主題是災(zāi)害預(yù)防。學(xué)生們的作品是，破障救生逃逸設(shè)備中的救生探測(cè)蛇形機(jī)器人和高壓線除冰小車(chē)（針對(duì)2008年的華南地區(qū)雪災(zāi)），畢業(yè)設(shè)計(jì)立足于這些裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)和改裝設(shè)計(jì)。學(xué)生對(duì)原有作品都做了很大改進(jìn)：對(duì)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改，控制系統(tǒng)更加合理，選材也有改進(jìn)，整體尺寸縮小，運(yùn)動(dòng)的靈活性和可靠性進(jìn)一步提高。同時(shí)，所有設(shè)計(jì)圖紙都做了更加規(guī)范化的修訂，使作品從理論到實(shí)際都得到了顯著的優(yōu)化。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的多名學(xué)生將2010年參加全國(guó)機(jī)器人大賽和湖北省電子設(shè)計(jì)大賽的作品展開(kāi)深化研究。如有一小組學(xué)生所參加的機(jī)器人大賽的課題的作品，歷經(jīng)了不斷改進(jìn)、不斷完善的過(guò)程，技術(shù)含量越來(lái)越高，從三自由度機(jī)械手——到人形機(jī)器人游中國(guó)——到仿人形機(jī)器人設(shè)計(jì)——最后到自由體操機(jī)器人設(shè)計(jì)。通過(guò)了算法改進(jìn)、舵機(jī)增加，自由度從6個(gè)增加到10個(gè)，并采用了光電隔離驅(qū)動(dòng)技術(shù)等技術(shù)改革。另有一小組將原來(lái)的低效率的36伏開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，成為高功率因素的開(kāi)關(guān)電源。這樣的研制改革過(guò)程，對(duì)教師和學(xué)生都是很好的培養(yǎng)鍛煉。最后的機(jī)器人自由體操表演贏得了所有評(píng)委和觀眾的交口稱(chēng)贊?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)：參與這個(gè)項(xiàng)目的學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力勝過(guò)了不少碩士研究生。

參賽學(xué)生接受此類(lèi)課題后，一如既往地認(rèn)真投入設(shè)計(jì)改進(jìn)工作，象前期的學(xué)科競(jìng)賽準(zhǔn)備一樣，加班加點(diǎn)、夜以繼日地推動(dòng)團(tuán)隊(duì)合作，相互討論，認(rèn)真設(shè)計(jì)，再制作，重調(diào)試，努力完成了下達(dá)的任務(wù)，大都交出了令人滿意的作品。

三、學(xué)生的感言

畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后，在對(duì)部分學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查中，他們中有些是這樣談體會(huì)的：“我深刻地體會(huì)到理論知識(shí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合所發(fā)揮出的巨大效應(yīng)。不論一個(gè)螺釘還是一塊電路板，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要我們謹(jǐn)慎對(duì)待。當(dāng)看到機(jī)器逐步成型，我們更加堅(jiān)定了探索進(jìn)取的決心，這是奠定成功的基石。這些日子，充滿積極奮斗的氣氛，困難無(wú)數(shù)，我們不曾畏懼，反而愈挫愈勇?！边€有一位學(xué)生在這樣寫(xiě)道：“當(dāng)初參加比賽的目的單一：馬上就要畢業(yè)找工作，多拿些獎(jiǎng)狀和證書(shū)會(huì)更有幫助。現(xiàn)在想想，當(dāng)時(shí)有幾分幼稚：獎(jiǎng)狀和證書(shū)并不能幫我贏得更多的機(jī)會(huì)，招聘官更希望了解我們的動(dòng)手能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力，知識(shí)面寬廣的程度。而我深切地感受到，正是參賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，才讓我們的能力有了質(zhì)的改變，從購(gòu)買(mǎi)制作所需的各種元件時(shí)，開(kāi)始認(rèn)識(shí)到機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)，才對(duì)實(shí)際產(chǎn)品有了真正意義上的概念，學(xué)著了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，擴(kuò)大了知識(shí)面與眼界。也正是從那時(shí)起，動(dòng)手能力真正開(kāi)始得到鍛煉。之前的課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)等，總是老師教我們?cè)趺醋?，我們就怎么做。這次卻不一樣，作品怎樣設(shè)計(jì)、如何加工，等等，都需要我們自己思考，然后自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，深切體會(huì)到三思而后行的涵義?！睂W(xué)生們都非常真切地談出了自己的實(shí)在收獲和內(nèi)心感受。

四、改革的效果

1.為較好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了促進(jìn)作用

目前大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)一般安排在第8學(xué)期，這也正是廣大畢業(yè)生就業(yè)求職、找工作的大忙時(shí)期。趕招聘會(huì)、接受面試、去企業(yè)先期實(shí)習(xí)等事情，使學(xué)生投入畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間大打折扣，自然所能完成的工作的質(zhì)量和數(shù)量也受到不少影響。有的學(xué)生剛剛開(kāi)始進(jìn)入課題，或者剛剛啟動(dòng)了一些初期工作，馬上就要面臨答辯了，實(shí)在有些可惜。而這些參賽的學(xué)生把自己先期的課題繼續(xù)往前做，就大不一樣。由于他們?cè)趨①悳?zhǔn)備階段就已打好基礎(chǔ)，對(duì)查閱資料、熟悉課題、分析計(jì)算、修改方案、設(shè)計(jì)圖紙、采購(gòu)元件、如何進(jìn)一步往下做，等等，都是輕車(chē)熟路，工作效率較高，即使因就業(yè)找工作受到一定的沖擊和影響，也還是能完成一件令人滿意的作品。這樣的安排，對(duì)較好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了促進(jìn)作用。

2.畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量明顯提高

事實(shí)上，通過(guò)最近2～3屆學(xué)生的實(shí)施將學(xué)科競(jìng)賽作品的深化研究融入畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐表明，只要教師布置任務(wù)，指明了方向，參賽學(xué)生都愿意繼續(xù)下功夫，都能夠很好地完成設(shè)計(jì)。在全校的優(yōu)秀畢業(yè)文答辯評(píng)審中，他們?cè)俅握故玖诵轮谱鞯淖髌?，演示了這些作品的功能，較圓滿地回答了教師們的各項(xiàng)提問(wèn)，得到評(píng)委專(zhuān)家的一直贊揚(yáng)，被評(píng)為學(xué)校的優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。此后，在提交到省學(xué)位委員會(huì)組織的全省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文的評(píng)審中，即使是跟985高校、211高校的學(xué)士學(xué)位論文PK，也不遜色，均被評(píng)為優(yōu)秀論文。足見(jiàn)參賽學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)的水平較高，得到了同行教師的一致認(rèn)可。事實(shí)說(shuō)明，這一工作在改革教學(xué)模式、提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量方面是有很大意義的。尤為重要的是，參賽學(xué)生通過(guò)持續(xù)的設(shè)計(jì)、修改、完善、再優(yōu)化、再完善過(guò)程的磨礪，對(duì)如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際工程問(wèn)題，有了更深切的體會(huì)，實(shí)際工作能力大為提高，為將來(lái)很好地承擔(dān)相應(yīng)的技術(shù)工作奠定了基礎(chǔ)。

五、小結(jié)

這種將學(xué)科競(jìng)賽作品的深化研究融入畢業(yè)設(shè)計(jì)的作法，已初見(jiàn)成效，當(dāng)然，由于目前只能在部分學(xué)生中推行，受益面還不大。如何將這一工作在較大范圍推廣，尤其是如何將課程設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)融為一體，更完整、系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生，讓他們得到更為全面、深入的訓(xùn)練，還值得進(jìn)一步探討。我國(guó)的大學(xué)教育的人才培養(yǎng)計(jì)劃中，教學(xué)學(xué)時(shí)不少，學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)也不輕，但是卻難以培養(yǎng)出卓越的工程師。工程人才最重要的是能力，要培養(yǎng)卓越的工程人才，就必須下大力氣培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、簡(jiǎn)化問(wèn)題并最終解決問(wèn)題的能力。對(duì)于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽這些實(shí)踐環(huán)節(jié)，必須進(jìn)一步改革，讓學(xué)生得到實(shí)實(shí)在在的能力方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練，為將來(lái)的社會(huì)建設(shè)多作貢獻(xiàn)。

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