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1選題類型
對于學生自選本專業值得探討、學生很感興趣、且之前已做過些調查、查閱過一些資料的題目。這類題目沒有教科書可參考,雖有這方面相關文章,但沒有相關設計資料及及較為成功的實例,并且根據學生個人目前知識和能力狀況還不能完成題目。面對這樣的題目,老師應該支持和鼓勵學生,贊同他們勇于探索、創新的精神,不應該認為學生好高騖遠、自不量力而槍斃和否定,應在理論可行的情況下讓學生做一嘗試。這樣的設計題目不違背選題原則,能達到綜合運用本專業知識、達到設計全過程訓練之目的。筆者曾在前些年指導過幾個主動要求來本設計組作自選題目的學生,其中之一題目是“公交車低地板”設計。該設計目的是將現有公交車地板降低,方便老年人、殘疾人上下車,縮短乘客上下車時間,提高公交車營運效率。該題目沒有現成圖紙和成熟設計資料可參考。且對現有各類公交車地板最低高度及相關設計依據,對城市一般路況、坡度、車輛通過性等等問題也須作大量調研。盡管該題目對指導教師極具挑戰性,圍繞該學生自選題目,筆者投入較大的精力、花了較多的時間去做相應準備。給學生分析、并提出面臨的許多要解決的前期問題和后續會遇到的諸多問題,以及設計過程中理論問題的參考依據、實際可借鑒、參考的實例等。設計中學生表現出不怕困難和挫折,勇于求知、求實的探索精神。在整個設計過程中做了大量的工作。通過主動探索、積極努力解決了一些新問題。盡管最終距設計目的有較大差距,這完全是意料之中的結果。而畢業設計并不是以獲得什么成果或階段性成果為目的,主要以培養學生素質、培養學生作風、訓練學生能力為目的。這次設計目的都達到了,且比預期的效果還好。設計中讓他們得到非同尋常的鍛煉,在不斷遇到問題、分析、解決問題過程中,他們的設計能力、綜合素質都得以快速提升。對探索性學習增添了興趣,對創新性工作更增添了信心。在指導該學生設計的同時,教師也對這方面設計做了深入的了解、分析和研究,且在后續工作中對這方面設計、改進措施、有無實例也給予了更多的關注。提高了指導教師的業務素質,真可謂教學相長。選題若非所學專業或與學生所學專業差距較大,對一般學生來說不合適。這類題目使學生在較短的設計時間里要學習的新知識多,學生會感到壓力大,使其對設計失去信心,進而產生走“捷徑”,抄現成或類似題目圖紙和說明書應付畢業設計。這樣不但不能達到所希望的畢業設計訓練目的,還對學校、學生產生負面影響。合適的題目如給學生提供了一適當的訓練背景或訓練環境,背景或環境不同,則訓練效果亦不同。
2畢業設計的完整設計流程
有了恰當的畢業設計題目,設計如何進行,直接影響畢業設計效果。筆者認為設計應進行全過程訓練。這不僅是通過這些過程,使學生了解完整的設計步驟,更重要的是通過設計的全過程,使學生獲得全面的訓練,獲得全面的收獲。同時,自然也改變了部分學生認為“設計即畫圖、參數可隨意、精度不考慮”的錯誤認識。對設計各階段,筆者有以下粗淺體會。畢業設計本來對學生的目的和要求就是一綜合訓練。既然是訓練,就不允許取巧,走所謂的“捷徑”。并且訓練須是全過程。在進行每一個設計步驟或不同的設計階段,學生都會獲得不同程度的體會和感悟,這對他們即將從事專業工作有益處,而這些在課程學習階段可能沒有獲得或體會不深刻。盡管學生在畢業設計前已經歷過幾次課程設計,但對相當一部分學生來說,不知道設計步驟及設計的各階段都完成什么任務。對畢業設計一人一題,獨立完成信心不足,不知道如何去分析,滿足設計給出的功能、參數及指標。面對畢業設計很茫然,無從下手。故畢業設計從頭開始,全過程訓練很有必要。
1)現場調研和查閱資料階段。面對問題應作哪些分析、從哪些方面入手,現場需要重點看什么、了解什么,需要查閱哪方面,針對什么問題的資料,獲得資料的來源及途徑。理論和實踐會讓他們打開眼界、提高認識、開拓思路,為制定可行性方案作相應的準備。經過這階段工作,他們會體會到設計不是上來就畫圖,也不是閉門造車、憑空想象。
2)方案、系統設計階段。教師指導下,學生通過現場調研、收集資料,為實現設計要求而綜合運用所學知識,去尋求達到設計要求的不同途徑,從而制定出不同設計方案。再對不同方案進行分析,比較各自的優劣,篩選、最終確定方案,作出總體布局圖。在這一過程中,通過指導教師幫助學生多方面分析,使其明白方案優劣可能導致的種種結果。使他們意識到設計工作從一開始就不能有半點馬虎,認識到方案制定、篩選對整個設計的重要程度,學會綜合考慮問題,重要問題如何分析,如何找到解決問題的思路。
3)參數設計階段。此階段同樣需要運用所學專業基礎及專業知識來完成參數設計。經歷這一過程,學生便懂得,設計必須具有理論支撐,設計的參數必須具有可靠的理論依據。設計中也逐漸知道,用哪門專業基礎課、哪門專業課去解決哪方面的實際問題。設計中不僅運用現有知識,有時還需要學習一些教科書上沒有的新知識來解決設計中的問題。故設計也是一個不斷學習的過程。在帶著問題不斷學習、主動思考、積極探索中,得到鍛煉、增長知識、提高能力。在分析、解決問題的同時,學生也會感到設計工作并不枯燥,還有解決問題的成就感。自然改變了對設計參數隨意的不正確認識。繪圖是表達設計者意圖的方式,如某題目僅要求完成總裝圖或兩個以上部件圖,似乎學生設計工作量很飽滿。但僅有裝配圖不能加工零件。且學生不設計零件,他們所學的多門專業基礎課或專業課方面知識便不能在設計中得以充分應用和體現,還可能繼續認為“四年中學到的不少課程在設計中沒用”。并且零件設計過程中可能發現系統設計中存在某些問題,需要重新考慮和修改裝配圖。這種情況對初學設計者更是發生的可能性大。若沒有零件設計,便少了一些驗證系統設計合理性的途徑。故通過系統設計和參數設計,使學生體會到系統設計與零件設計相互關聯以及零件設計的重要性。
4)精度設計階段。機械產品上述設計完成后,盡管前面設計都合理,但零件需要制造、裝配。一般來說,零件上任何一個幾何要素的誤差都會以不同的方式影響其功能。因此,必須進行精度設計。即使有些零件屬于無需注出精度,但也須在圖紙中有明確說明。在這一階段,學生應學習如何根據產品的使用性能要求、制造條件、確定零部件幾何要素允許的加工誤差和裝配誤差,即給出相應的精度要求。多年的畢業設計,仍然反映出學生不重視精度設計,不少學生圖紙上沒有該有精度的要求,圖紙上重要、關鍵之處距合理精度要求相距甚遠。這已經不是合理不合理的問題,而是錯誤或荒謬,且有些學生對出現的問題并沒有認識到問題所在。改變這種狀況必須是指導教師重視,再要求學生重視。引導學生認真分析功能要求,查閱相關資料,類比各種條件、狀況,細致地完成精度設計。經過該階段的要求和訓練,應使學生明白,設計不是不考慮精度,而是設計者不能小視的重要任務。設計者必須建立較強的精度意識。完整的畢業設計過程,對學生進行了一次全面、綜合的基本訓練。每一階段學生都會有不同的收獲、體會和新的認識。在學生們發現問題、主動學習、分析問題、探索解決問題途徑的過程中得到了鍛煉,為即將從事的工作、學習奠定了基礎。
3結語
畢業設計是一種較好的訓練方式。做好畢業設計工作,提高畢業設計整體質量,是教師、學生的共同愿望。筆者僅就畢業設計的明顯、直觀的問題談點主觀看法,希望就畢業設計的諸多問題與同行們共同探討,尋求途徑,以求做好畢業設計指導工作。
作者:萬玉瓊單位:洛陽理工學院機械工程系