劉新 廖海洋 熊宏 朱亨榮 張展展 李兵華

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2023.14.046

摘? 要? 智能制造企業(yè)對(duì)工科制造類專業(yè)畢業(yè)生提出創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等要求，而當(dāng)前高校畢業(yè)設(shè)計(jì)普遍只注重對(duì)學(xué)生專業(yè)能力的考核。為此，以材料成型及控制工程專業(yè)為例，提出“專業(yè)宏觀布局、回歸企業(yè)，以服務(wù)特色產(chǎn)品研發(fā)為出發(fā)點(diǎn)，依靠項(xiàng)目落實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題”的觀點(diǎn)，以此提升畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性，并通過(guò)實(shí)例給出具體措施，以期為智能制造需求下的智能制造類人才培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞? 智能制造；工科制造類專業(yè)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；材料成型及控制工程專業(yè)

中圖分類號(hào)：G642.477? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）14-0046-03

Discussion on Strengthening Graduation Projects

Innovativeness and Practicability of Engineering

Manufactring Specialty： Taking Material Forming

and Control Engineering of Hunan University of

Technology as Example//LIU Xin， LIAO Haiyang，

XIONG Hong， ZHU Hengrong， ZHANG Zhanzhan， LI Binghua

0? 引言

目前，國(guó)內(nèi)高等院校每年向社會(huì)輸出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的工科制造類專業(yè)畢業(yè)生，但大多數(shù)畢業(yè)生并不能滿足用人單位的要求[1-5]。其中，工科制造類專業(yè)畢業(yè)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)匱乏、沒(méi)有創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力差、不能快速進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)等，是用人單位抱怨最多的問(wèn)題。這不能不引起教育界對(duì)高校工科制造類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的思考。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為綜合考查學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握程度，以及體現(xiàn)學(xué)生自我創(chuàng)新和實(shí)踐能力的最重要環(huán)節(jié)，備受關(guān)注。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些高校十分重視制造類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)代性。如上海交通大學(xué)工科類畢業(yè)設(shè)計(jì)立足基本理論和技能，重視科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)，結(jié)合學(xué)校獨(dú)特的校企資源，形成了畢業(yè)生參與指導(dǎo)教師科研以及下工廠企業(yè)進(jìn)行具體實(shí)踐設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式[6]；華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)從選題上做文章：選題應(yīng)與社會(huì)、生產(chǎn)、科研、教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際任務(wù)相結(jié)合，應(yīng)在實(shí)際任務(wù)，具有理論探索意義、具有實(shí)際應(yīng)用前景、具有創(chuàng)新構(gòu)思的課題中選取[7]；中南大學(xué)重視畢業(yè)生實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，要求畢業(yè)設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性、綜合性、探索性、應(yīng)用性等特點(diǎn)，為啟發(fā)學(xué)生智能、培養(yǎng)學(xué)生各方面能力提供了綜合訓(xùn)練和實(shí)踐的機(jī)

會(huì)[8]。通過(guò)這些抓核心，具體形式自由的模式，學(xué)生的主觀能動(dòng)性和特長(zhǎng)得到充分展示。

由于教師科研項(xiàng)目少、校企深入合作不充分、學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱，地方應(yīng)用型高校借鑒主流大學(xué)成功經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)工作效果不理想，畢業(yè)設(shè)計(jì)既無(wú)法發(fā)揮學(xué)生從高校邁向企業(yè)的橋梁作用，更做不到為智能制造企業(yè)預(yù)演學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用技能。

湖南工業(yè)大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)不斷“擦亮工業(yè)底色”，在助力打造湖南“三高四新”和株洲“制造名城”的過(guò)程中，努力對(duì)接智能制造企業(yè)、針對(duì)特色產(chǎn)品整體布局畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，指導(dǎo)教師和學(xué)生共同駐扎企業(yè)開(kāi)展智能制造需求下的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性得到全面提升，為社會(huì)輸送了一批優(yōu)秀人才。

1? 宏觀布局畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

地方應(yīng)用型高校學(xué)生的主觀能動(dòng)性不強(qiáng)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題普遍為指導(dǎo)教師根據(jù)自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合專業(yè)要求來(lái)擬定，然后讓學(xué)生選擇，因此，存在課題時(shí)代性不強(qiáng)、學(xué)生對(duì)課題的實(shí)際意義不了解、學(xué)生自主選擇面窄等問(wèn)題。面對(duì)智能制造企業(yè)對(duì)工科制造類專業(yè)人才的新需求，湖南工業(yè)大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)首抓畢業(yè)設(shè)計(jì)選題關(guān)，以專業(yè)每一屆畢業(yè)生為對(duì)象，與企業(yè)專家、行業(yè)專家、專任教師和學(xué)生一起確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。

1.1? 以智能制造企業(yè)特色產(chǎn)品作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題主要來(lái)源

材料成型及控制工程專業(yè)涉及智能制造的各個(gè)領(lǐng)域，能作為本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的產(chǎn)品非常多，如何選擇和尋找最適合作為本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的特色產(chǎn)品，并且又能從企業(yè)獲得相關(guān)產(chǎn)品的一些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，需要“早排查、多滲透和深度合作”。

首先，以長(zhǎng)株潭衡智能制造企業(yè)為重點(diǎn)對(duì)象，深入調(diào)研和考察企業(yè)的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造，根據(jù)學(xué)校和專業(yè)排名及專業(yè)培養(yǎng)重心，以及企業(yè)對(duì)人才檔次和技能的具體需求情況，為每個(gè)專業(yè)的每一屆學(xué)生至少篩選出2～3家合作交流企業(yè)。

其次，選派研究方向相似或相近的專任教師1～2名（以無(wú)在研科研項(xiàng)目的教師為主）與對(duì)應(yīng)企業(yè)人事和對(duì)口產(chǎn)品生產(chǎn)部/車間負(fù)責(zé)人建立合作交流機(jī)制，并引導(dǎo)和帶領(lǐng)該屆學(xué)生多次深入企業(yè)開(kāi)展各種實(shí)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)之前就能對(duì)企業(yè)產(chǎn)品有逐步深入的了解。鼓勵(lì)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生主動(dòng)跟隨選派到企業(yè)的專任教師多深入企業(yè)，并時(shí)刻關(guān)注對(duì)口企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和企業(yè)智能產(chǎn)品所涉及技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。與此同時(shí)，學(xué)校也定期迎接企業(yè)到學(xué)校開(kāi)展新產(chǎn)品推廣、產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念征集和產(chǎn)品制造難點(diǎn)項(xiàng)目攻破等形式的宣講和學(xué)術(shù)討論活動(dòng)，并保證每次技術(shù)性討論活動(dòng)學(xué)校會(huì)安排1～2名高層次專家參與。通過(guò)多途徑的校企資源滲透，為每屆學(xué)生“接地氣”、自主選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)課題奠定良好的基礎(chǔ)。

最后，在學(xué)校開(kāi)始正式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)流程之前，專門(mén)組織專任教師、企業(yè)人事及技術(shù)人員以及部分優(yōu)秀學(xué)生開(kāi)展“畢業(yè)設(shè)計(jì)選題論證會(huì)”，剖析企業(yè)特色產(chǎn)品、分解零部件、關(guān)聯(lián)產(chǎn)品上下游零配件并進(jìn)行產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)定等。根據(jù)論證會(huì)相關(guān)內(nèi)容，專任教師根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)要求及畢業(yè)設(shè)計(jì)課題具體情況，制作畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，并附課題簡(jiǎn)介和畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求，在學(xué)校本科畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文管理平臺(tái)公布，待專業(yè)正、副主任審核通過(guò)后，向?qū)W生開(kāi)放。由于學(xué)生前期已對(duì)企業(yè)有一定認(rèn)識(shí)，對(duì)產(chǎn)品也有過(guò)接觸，便可根據(jù)自身的情況和喜好，選擇自己感興趣和能駕馭的課題。

1.2? 從科研項(xiàng)目選擇含金量高的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題

地方應(yīng)用型高校研究生數(shù)量有限，因此，專業(yè)教師的科研課題需要專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、肯開(kāi)動(dòng)腦筋且執(zhí)行力強(qiáng)的本科生充當(dāng)助手，以提升科研效率。湖南工業(yè)大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)一直鼓勵(lì)“學(xué)有余力”的學(xué)生從大二暑假便進(jìn)入自己感興趣課題的科研項(xiàng)目組，通過(guò)“學(xué)幫帶”快速入門(mén)，跟隨教師和研究生持續(xù)深入，隨后在不同競(jìng)賽中充分融入自己的創(chuàng)新理念，檢驗(yàn)和完善自身的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。通過(guò)前期沉淀，當(dāng)學(xué)生進(jìn)入大四，專任教師便可提前給學(xué)生量身指派科研小課題，并融入畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，讓這些小課題成為專業(yè)含金量高的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果。通常，這種擁有有限元分析、動(dòng)力學(xué)仿真及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果可以給學(xué)生帶去滿足感和榮譽(yù)，對(duì)于他們升學(xué)和就業(yè)都非常有意義。

1.3? 以不同競(jìng)賽及企業(yè)開(kāi)放課題作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的有效補(bǔ)充

隨著學(xué)科競(jìng)賽的普及及企業(yè)課題開(kāi)放力度的不斷增強(qiáng)，多渠道收集和整理近幾年的相關(guān)學(xué)科和企業(yè)開(kāi)放課題，經(jīng)本專業(yè)有豐富企業(yè)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師分類整理后，指定青年教師帶領(lǐng)學(xué)生按照專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求完成。這既是對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的有效補(bǔ)充，也是引導(dǎo)地方應(yīng)用型高校不同專業(yè)將來(lái)參與不同學(xué)科競(jìng)賽和開(kāi)放課題的前期鋪墊，更是教師和學(xué)生通過(guò)不同競(jìng)賽和開(kāi)放課題提高專業(yè)實(shí)踐水平的重要手段。

在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題階段，專業(yè)系部層面的介入，并不是要?jiǎng)儕Z指導(dǎo)教師自主確定所指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的自由，而是希望通過(guò)這種宏觀布局畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的方式，為專業(yè)教師搭建一座與企業(yè)合作的橋梁，確保學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性和實(shí)用性，為專業(yè)向著特色鮮明、凸顯自身優(yōu)勢(shì)的道路發(fā)展做好服務(wù)。

2? 創(chuàng)新意識(shí)貫穿畢業(yè)設(shè)計(jì)全過(guò)程

目前，有關(guān)工科制造類專業(yè)的書(shū)籍和網(wǎng)絡(luò)資源，內(nèi)容豐富且全面。這無(wú)疑給畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了豐富的資源。但是，有不少主觀能動(dòng)性不強(qiáng)的學(xué)生，面對(duì)這些資料，放棄獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新的求知過(guò)程，采用機(jī)械的“復(fù)制—粘貼”方式來(lái)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。而企業(yè)面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)都積極購(gòu)買能實(shí)現(xiàn)智能制造的新設(shè)備，不斷產(chǎn)生新技術(shù)，希望接收懂得新技術(shù)、新方法的畢業(yè)生。因此，如何提升學(xué)生的主觀能動(dòng)性，適應(yīng)企業(yè)新要求，值得思考。

2.1? 關(guān)注創(chuàng)新意識(shí)的引導(dǎo)是關(guān)鍵

學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要產(chǎn)生創(chuàng)新思維進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一些有新意的設(shè)計(jì)及研究，需要指導(dǎo)教師不定時(shí)地引導(dǎo)。比如，某教師根據(jù)專業(yè)安排和企業(yè)溝通后確定了“×××汽車××覆蓋件成型工藝研究”選題，在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，就可以安排學(xué)生設(shè)計(jì)一副簡(jiǎn)單的汽車覆蓋件模具，以達(dá)到專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)的基本要求，引導(dǎo)學(xué)生利用先進(jìn)的研究手段。例如，有限元技術(shù)及汽車輕量化設(shè)計(jì)，對(duì)該制件可能出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬，或者直接優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，達(dá)到輕量化的目的。指導(dǎo)教師還可從實(shí)驗(yàn)研究或模具材料熱處理等角度加以引導(dǎo)。

2.2? 鼓勵(lì)學(xué)生循序漸進(jìn)地開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)

學(xué)生拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)課題后，指導(dǎo)教師應(yīng)不斷強(qiáng)調(diào)前期知識(shí)儲(chǔ)備工作的重要性，切不可讓學(xué)生為了早日完成畢業(yè)設(shè)計(jì)指定任務(wù)，一開(kāi)始就忙著計(jì)算和設(shè)計(jì)。而應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生首先去熟悉該課題所設(shè)計(jì)零部件及產(chǎn)品的全面用途、使用方法、使用中存在的缺陷、目前常用的制造工藝及方法以及制造中可能存在的問(wèn)題等；然后再?gòu)闹羞x擇感興趣的方向，進(jìn)行深入探討。所有的工作，只要經(jīng)過(guò)大腦特有的加工及處理，就一定會(huì)出現(xiàn)獨(dú)特的見(jiàn)解和設(shè)計(jì)，也就會(huì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入自己創(chuàng)新的元素，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的目的。比如：學(xué)生在查資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)從企業(yè)或者競(jìng)賽中獲得的結(jié)構(gòu)存在缺陷，便可以自己再充分核實(shí)和求證，然后對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或完善，并尋求指導(dǎo)教師幫助聯(lián)系相關(guān)專業(yè)人士給予技術(shù)指導(dǎo)。完成改進(jìn)后課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)后，指導(dǎo)教師可以主動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)與專家探討該結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的設(shè)計(jì)成果，讓學(xué)生更全面地了解自己設(shè)計(jì)所處的水平和不足，也可以對(duì)下一屆畢業(yè)設(shè)計(jì)起到借鑒作用。

2.3? 畢業(yè)設(shè)計(jì)考核中提升創(chuàng)新占比

在畢業(yè)設(shè)計(jì)考核占比中提升創(chuàng)新份額，是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維應(yīng)用的最好體現(xiàn)。對(duì)于融入創(chuàng)新理念后取得成功的設(shè)計(jì)，其畢業(yè)設(shè)計(jì)考核結(jié)果自然會(huì)比較出眾。同時(shí)，有些學(xué)生有創(chuàng)新意識(shí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中也體現(xiàn)了創(chuàng)新內(nèi)容，但可能因思路不成熟、方法不當(dāng)?shù)?，致使畢業(yè)作品整體水平不夠理想。此時(shí)，在總體成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)，也應(yīng)該為這種行為加分，適當(dāng)提高設(shè)計(jì)成績(jī)。這既是對(duì)學(xué)生前期付出的肯定，更是對(duì)學(xué)生保留創(chuàng)新意識(shí)的一種呵護(hù)和鼓勵(lì)。

3? 小舉措助推畢業(yè)設(shè)計(jì)

在制造類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，方案反復(fù)敲定及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的體現(xiàn)等都需要和諧討論、對(duì)比和信息互通的氛圍，因此，利用現(xiàn)有資源，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推出一些小舉措，提升畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果。

3.1? 創(chuàng)造環(huán)境集中設(shè)計(jì)與討論，培養(yǎng)學(xué)生合作和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)

進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，如果每位學(xué)生都閉門(mén)造車，問(wèn)題就只能依賴指導(dǎo)教師去發(fā)現(xiàn)和改正，但指導(dǎo)教師的精力和時(shí)間是有限的，而且不同時(shí)期側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同，這就難免會(huì)漏掉某些問(wèn)題。而將學(xué)生集中起來(lái)（比如一個(gè)班在一個(gè)固定教室，并制定嚴(yán)格的作息和請(qǐng)假制度），他們就可互相發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，利于教師解決問(wèn)題。同時(shí)，進(jìn)行集中設(shè)計(jì)，每位學(xué)生的情況和進(jìn)展都公開(kāi)化，有助于營(yíng)造競(jìng)爭(zhēng)氛圍。通過(guò)這種集中設(shè)計(jì)，學(xué)生之間的合作和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)也會(huì)逐步形成，對(duì)其未來(lái)職業(yè)發(fā)展非常有益。

3.2? 利用翻轉(zhuǎn)課堂，教師隨時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

相似或相近專業(yè)聯(lián)合起來(lái)，利用翻轉(zhuǎn)課堂定期組織畢業(yè)設(shè)計(jì)成果展示。在這樣的課堂中，讓對(duì)自己畢業(yè)設(shè)計(jì)有信心的學(xué)生充當(dāng)老師，向指導(dǎo)教師和同學(xué)介紹自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展；而指導(dǎo)教師和其他學(xué)生此時(shí)都是學(xué)生，可以在接受不同觀點(diǎn)和想法的同時(shí)給出自己的意見(jiàn)和看法。通過(guò)這種頭腦風(fēng)暴，指導(dǎo)教師可以發(fā)現(xiàn)其中的亮點(diǎn)，并重點(diǎn)追蹤下去并落實(shí)。這種方式不僅可以提升畢業(yè)設(shè)計(jì)的存在感，也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生以后在企業(yè)的發(fā)展有非常大的促進(jìn)作用。

3.3? 利用互聯(lián)網(wǎng)分享更多的畢業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)

通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)建立的交流平臺(tái)，鼓勵(lì)所有參與者將自己在設(shè)計(jì)中所獲得的有意思、有創(chuàng)意或有難度的內(nèi)容分享出來(lái)，指導(dǎo)教師隨時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)或解答，并適當(dāng)組織網(wǎng)絡(luò)會(huì)議展開(kāi)討論。這容易減輕學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的壓力，使其在輕松氛圍中學(xué)到知識(shí)，從而更有效地提升畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作效率。

4? 結(jié)束語(yǔ)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生由學(xué)校走向企業(yè)或更高學(xué)府的橋梁，是檢驗(yàn)自身學(xué)習(xí)成果、展現(xiàn)個(gè)人專長(zhǎng)的舞臺(tái)。高校教育者有責(zé)任千方百計(jì)挖掘?qū)W生的創(chuàng)新細(xì)胞，并創(chuàng)造有利條件，為學(xué)生創(chuàng)新細(xì)胞的“生長(zhǎng)、分裂、繁殖”提供平臺(tái)。

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項(xiàng)目來(lái)源：2021年度湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“新工科背景下機(jī)械類專業(yè)事件教學(xué)模式改革研究”（HNJG-2021-0713）；湖南工業(yè)大學(xué)校級(jí)課程思政建設(shè)研究項(xiàng)目“‘課程思政下機(jī)械工程材料課程建設(shè)研究”（湖工大教字〔2022〕12號(hào)）。

作者簡(jiǎn)介：劉新，博士，講師。