殷振　王廣勛　汪幫富　任坤

【摘 要】本文針對機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中存在的問題，對畢業(yè)設(shè)計教學(xué)模式進(jìn)行了改革和探討，將項目驅(qū)動教學(xué)模式引入到機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計課程教學(xué)中，介紹項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計流程和效果，并對基于項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式進(jìn)行概括總結(jié)。實踐結(jié)果證明，該改革模式對提高本科院校學(xué)生畢業(yè)論文質(zhì)量具有良好的效果。

【關(guān)鍵詞】畢業(yè)設(shè)計；機(jī)械專業(yè)；教學(xué)改革；項目驅(qū)動

0 引言

畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在完成全部學(xué)習(xí)課程以后，運(yùn)用所學(xué)的理論知識和技能解決實際問題的一次綜合性的設(shè)計。通過畢業(yè)設(shè)計可以進(jìn)一步鞏固學(xué)生的理論知識，強(qiáng)化基本技能，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已有知識獨(dú)立分析和解決與專業(yè)相關(guān)的工程技術(shù)問題。不少學(xué)生缺少工程應(yīng)用經(jīng)驗，對所要設(shè)計的題目一知半解，不知如何著手設(shè)計，以至于對畢業(yè)設(shè)計題目失去興趣，且畢業(yè)設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)：設(shè)計出來的零件不一定能加工出來，能加工出來的零件不一定能裝配到一起，裝配到一起了，整機(jī)又不一定能運(yùn)行。因此，這些“紙上談兵”的畢業(yè)設(shè)計達(dá)不到鞏固學(xué)生知識和專業(yè)技能以及提高學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)新思考和實踐能力的目的，這也不符合社會的發(fā)展以及對所需人才的要求。

為進(jìn)一步提高高等院校畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，我們開展了“基于項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式”的改革研究，經(jīng)過進(jìn)一步的探索與實踐，總結(jié)出了一套較為完整的畢業(yè)設(shè)計模式。基于項目驅(qū)動的畢業(yè)設(shè)計模式是以問題為先導(dǎo)，將畢業(yè)設(shè)計項目模塊化，讓學(xué)生組建項目團(tuán)隊，在接近實際生產(chǎn)的情況下完成畢業(yè)設(shè)計。此種畢業(yè)設(shè)計模式極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性，并取得了顯著的效果。

1 項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式改革架構(gòu)

基于項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式，首先在老師的指導(dǎo)下，將機(jī)械專業(yè)的綜合畢業(yè)設(shè)計項目交于學(xué)生，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，學(xué)生自行完成收集信息、設(shè)計方案一直到實施項目及最終的評價，而老師會將整個學(xué)習(xí)過程進(jìn)行分解，設(shè)計出各個任務(wù)的項目的教學(xué)模式。該教學(xué)方法以項目為主體，教學(xué)和項目的實施相結(jié)合，以適應(yīng)當(dāng)代社會的企業(yè)人才需求為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生統(tǒng)籌規(guī)劃、自我培養(yǎng)、動手實踐、工作應(yīng)用等綜合能力的培養(yǎng)。不同與傳統(tǒng)的教學(xué)方式，項目驅(qū)動的教學(xué)模式模式提倡以學(xué)生為中心，學(xué)生不再是被動的學(xué)習(xí)理論知識，而是在實踐中完成項目，在完成項目的過程中學(xué)習(xí)。教師只是以組織者和指導(dǎo)者的身份起輔助和促進(jìn)作用，以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

項目驅(qū)動的人才培養(yǎng)模式在國外已有多年歷史，目前，在國內(nèi)的應(yīng)用多局限于某一門課程。將項目驅(qū)動教學(xué)模式引入到高等院校畢業(yè)設(shè)計課程教學(xué)中去，讓學(xué)生在科研項目中開展畢業(yè)設(shè)計，利用先進(jìn)的儀器設(shè)備，加工制造檢驗設(shè)計的可行性，并加以修改和完善。通過項目的完成情況來評定畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

2 項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計流程

2.1 項目的選擇

教師選題時，要結(jié)合時代的變遷更新觀念，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。為了讓學(xué)生的設(shè)計項目與生活實際相貼近并將設(shè)計成果轉(zhuǎn)化為有價值的參考依據(jù)，采用了兩種方式提供項目：一種是選擇自己感興趣的作為畢業(yè)設(shè)計項目，進(jìn)一步的提高自我創(chuàng)新能力和更好的發(fā)展；另一種是選擇實際生產(chǎn)為主的畢業(yè)設(shè)計項目，為以后的工作需求進(jìn)一步提高自己的工作能力奠定基礎(chǔ)。

2.2 項目分析

在項目驅(qū)動模式中，項目分析是項目設(shè)計的前提條件。拿到一個項目，首先要對其可行性進(jìn)行全面技術(shù)的分析論證，結(jié)合實際的生產(chǎn)應(yīng)用的先進(jìn)性和適應(yīng)性以及設(shè)計條件的可能性和可行性，為項目的設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。因此，可行性分析在項目設(shè)計前具有決定性的意義。

2.3 項目設(shè)計及分解

在項目驅(qū)動模式中，項目的設(shè)計是關(guān)鍵，項目的好壞直接影響最終的結(jié)果，因此，老師應(yīng)根據(jù)學(xué)生自身的特點(diǎn)，并聯(lián)系實際應(yīng)用，制定具有實際意義的可行性綜合項目。根據(jù)不同的知識點(diǎn)將一個綜合的項目模塊化，劃分為若干個相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的子項目，再將子項目分解成多個任務(wù)，包括所學(xué)課程的知識點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)。要遵循科學(xué)實用的準(zhǔn)則，以學(xué)生的專業(yè)能力為向?qū)?，來調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性?？紤]到每個學(xué)生能夠充分的參與到項目的操作與學(xué)習(xí)中去，每個小組以4～6人為主。因此，每個班將有6～8個項目同時進(jìn)行，盡量做到項目不重復(fù)，以保證每個學(xué)生不僅通過自己的項目得到鍛煉，同時在與其他小組交流與展示過程中獲得各個領(lǐng)域與行業(yè)直射的積累。

2.4 組建學(xué)生項目團(tuán)隊

將一個綜合的項目模塊化劃分為若干個相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的子項目，再將子項目分解成多個任務(wù)，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)特長的不同以及子項目的難易程度來選擇不同的子項目任務(wù)去完成，借此把學(xué)生凝聚成一個擁有共同個目標(biāo)的團(tuán)隊，分工合作，互相配合，培養(yǎng)良好的團(tuán)隊能力和精神。打破以往教師為主，學(xué)生為輔的畢業(yè)設(shè)計模式，轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為中心，教師作輔助的模式，不僅提高了學(xué)生的獨(dú)立思考工作的能力，而且還提高了畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，加快了畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)度。

2.5 項目評價

項目評價是為了在評價的過程中促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，主要是查看學(xué)生對知識和技能的掌握情況。通過階段性的評價，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，并引導(dǎo)學(xué)生順利完成項目任務(wù)。通過一輪一輪的反思和修改，明確自身優(yōu)缺點(diǎn)，從而獲得更全面的進(jìn)步。

2.6 項目的實施

具體項目的實施分為CAE仿真分析和實際制作兩類，CAE包括工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)與過程優(yōu)化設(shè)計、強(qiáng)度與壽命評估、運(yùn)動、動力學(xué)仿真等。通過CAE仿真平臺，可實現(xiàn)無差錯的設(shè)計與制造，發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷、優(yōu)化零件尺寸、優(yōu)化性能等，并及時進(jìn)行綜合探討答疑，從而提高設(shè)計項目的綜合性能，縮短設(shè)計周期。實際制作則是通過具體的實際零部件加工、并組裝成實際的裝置，通過同學(xué)們的實踐動手，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)中的一系列問題，然后再進(jìn)一步的改進(jìn)，并提高同學(xué)們的設(shè)計、制造、創(chuàng)新和實踐能力。

2.7 項目過程管理

整個項目驅(qū)動的畢業(yè)設(shè)計的管理過程，嚴(yán)格做到分工明確，要求具體，規(guī)定每一個進(jìn)度的完成時間，集中時間進(jìn)行探討答疑，不斷改進(jìn)，不斷完善，全方位協(xié)調(diào)進(jìn)行。大多數(shù)的同學(xué)都非常積極主動，爭取能夠早日完成任務(wù)，有的設(shè)計內(nèi)容則需要多次修改，從完成一直到完善。這樣不僅能加強(qiáng)學(xué)生的自我管理能力，團(tuán)隊協(xié)作能力及個人服從集體的能力，而且能更好的與客戶、其他項目組及內(nèi)部人員溝通協(xié)調(diào)，為以后的工作打下了一定的基礎(chǔ)。

3 項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計效果

“項目驅(qū)動”的畢業(yè)設(shè)計模式是在機(jī)械專業(yè)教育與社會實際需求之間出現(xiàn)脫軌的情況下而產(chǎn)生的改革研究措施，是一項綜合性強(qiáng)、互動性高、適應(yīng)范圍廣、知識量大的改革研究。經(jīng)過實踐表明，該模式打破了常規(guī)的單一模式的畢業(yè)設(shè)計模式，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心，教師作輔助”的教學(xué)思想，充分調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)知識和解決問題的主觀能動性，通過小組個體之間、師生之間的交流討論和答辯評價，從根本上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的動手實踐能力，鍛煉了學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力，培養(yǎng)了學(xué)生的分工合作的團(tuán)隊精神。很多學(xué)生由此端正了學(xué)習(xí)態(tài)度，明確了職業(yè)目標(biāo)和就業(yè)方向，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

從2007級到2011級的畢業(yè)生，以項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式，總共指導(dǎo)過42名學(xué)生，在最終的畢業(yè)設(shè)計評定中，其中有54.76%的學(xué)生獲得優(yōu)秀，38.09%的學(xué)生獲得良好，7.14%的學(xué)生獲得中等，及格率100%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計的平均水平。通過該實踐結(jié)果可知，基于項目驅(qū)動模式下的畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量得到了顯著的提高。

4 結(jié)語

基于項目驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式的成功應(yīng)用，與其自身的特點(diǎn)分不開。該模式不僅明確整體目標(biāo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性；而且結(jié)合學(xué)生自身的特點(diǎn)，注重科學(xué)選題，因材施教，對于個別創(chuàng)新型、應(yīng)用型學(xué)生可提前進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計，為畢業(yè)設(shè)計的完美度保證充足的時間；此外畢業(yè)設(shè)計期間，指導(dǎo)老師與學(xué)生要經(jīng)常進(jìn)行交流，能夠及時答疑。在該模式下，學(xué)生的動手能力、思考能力、探究能力及創(chuàng)新能力得到了提高，同時學(xué)生的社會實踐及綜合職業(yè)能力也得到了進(jìn)一步的培養(yǎng)。

基于項目驅(qū)動的畢業(yè)設(shè)計模式，使我們培養(yǎng)出的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生，無論在工作崗位，還是在以后的研究生學(xué)習(xí)中，都能表現(xiàn)出良好的工作能力和科研能力，獲得認(rèn)可，達(dá)到了工科院校的最終教育目標(biāo)。

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[責(zé)任編輯：王楠]