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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇自动化本科毕业论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:参考文献;NoteFirst;本科毕业
设计毕业论文在培养大学生探索真理、强化社会意识、进行科学研究、提高综合实践能力等方面起到关键作用。毕业论文中有一类是综述类论文,其注重培养学生对科技文献查阅、整理和分析的能力。随着科技文献的快速增长和子期刊的快速发展,学生面对的文献信息的数量越来越大,通过手工收集、整理、组织和引用这些文献信息十分繁琐与困难。文献管理软件能帮助学生高效完成毕业论文相关工作[1]。文献管理软件的种类很多,分类方式也很多,中文文献管理软件中较有代表性的是NoteFirst、NoteExpress、Mas个人学术空间和CNKIE-Learning四款软件[2]。本文围绕NoteFirst简介及在本科毕业设计论文应用,阐述参考文献管理软件在本科生毕业论文中的重要作用。
1NoteFirst简介
NoteFirst是一款网络版文献管理软件,由西安知先信息技术有限公司开发并提供技术支持,功能上不仅与国外主流文献管理软件相当,还具有全面支持国标,支持多语言方案,SCI、EI收录期刊所要求的双语参考文献自动形成等功能[3]。NoteFirst是科技文献服务市场上第一款把科技文献管理和开放存取、科技资源交流共享相结合的服务系统。NoteFirst个人使用版本有普及版、专业版和高级版,普及版用户可永久免费使用。三个版本在功能上没有任何差异,只是在使用权限上稍有区别。NoteFirst的功能:(1)文件管理;(2)文献收集;(3)论文中参考文献的自动形成;(4)参考文献自动校对;(5)科研协作交流;(6)免费科技文献[4]。笔者在实践中发现,NoteFirstV4.1具有较高的文献管理效率,本科生将其应用于毕业论文的参考文献收集和管理,论文质量得到了很大程度的提高。
2NoteFirst在毕业论文中的应用
本次毕业设计学生是机械工程及自动化专业的学生,其毕业论文题目是“金属三明治板的国内研究综述及弯曲性能分析”,论文主要内容包括金属三明治板的国内外研究现状和金属三明治板的力学性能分析。此论文与NoteFirst软件有关的内容如下:(1)采用NoteFirst查阅并管理100篇近十年研究金属三明治板的中文文献;(2)对文献分别按时间、类型和研究方向分类;(3)整理三明治板的力学性能研究方面的文献,着重分析比较弯曲性能、疲劳性能和腐蚀性能;(4)采用ENoteFirst编写参考文献格式。在毕业论文开始后的3个月时间内,学生不仅要学习和应用NoteFirst软件完成相关文献的查阅与管理,还要进行一些论文题目相关专业知识的补充学习,为后续力学性能的分析做准备,因此,对于本科生圆满完成此次毕业论文,并取得优异成绩具有一定难度。图1是学生利用NoteFirst软件所查阅和管理的部分文献,可以看到这些文献与此次毕业设计题目十分吻合。学生按论文格式要求便可生成参考文献列表,不用一一手动输入,提高论文写作效率与质量。图2是分别按照论文、期刊和力学性能整理的文献,如果要查阅某一年某种力学性能的论文,直接点击链接就可以打开具体内容。图3是根据查阅文章,建立的论文提纲框图,可以看出其逻辑性较强,且内容安排合理,为后续论文的撰写奠定了基础。总之,借助NoteFirst软件,学生完成的毕业论文质量相比往届毕业论文有大幅度提升,但依然存在一些问题,如学生学习NoteFirst软件要花费一定时间,因此在今后的教学中,应要求学生毕业设计之前学习一些与毕业论文相关的文献管理软件,培养良好的文献及知识管理能力。
3结语
本科毕业论文是培养学生综合素质和实践能力的重要教育过程,是我国高校制度化、规范化和科学化管理中一项十分重要的工作。参考文献是毕业论文的重要组成部分之一,学生运用参考文献管理软件NoteFirst的文献检索与整理、引文标注、按格式要求生成参考文献列表等强大功能,可以轻松完成参考文献的修改和参考文献格式的变更;这种文献管理模式不但效率高,而且可将参考文献引用过程中的错误减少至最低,尤为重要的是在文献查阅与管理过程中,学生会逐渐构建起整个论文的框架。因此,工科院校在培养高素养工程人才过程是,应引入一些文献参考软件以提高学生的文献管理与论文写作能力。
作者:蒋小霞 张天星 张帅 刘俊萍 万元 张波 单位:宁夏大学机械工程学院
参考文献
[1]田维.本科毕业设计中存在的问题及建议[J].中国电力教育,2012(25):106-107.
[2]郭垚.四种文献管理软件的使用对比[J].情报探索,2014(5):101-105.
关键词:行政管理;实践教学;教学形式
中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1674-9324(2012)05-0021-03
当前加强行政管理专业实践教学既是专业人才培养的需要,也是我国高等教育从精英教育转向大众化教育的必然。实践教学对于提高行政管理专业教学效果,增强学生的实际操作能力、创新能力和社会适应能力具有重要作用。本文结合国外行政管理专业实践教学的成功经验,针对我国行政管理专业实践教学中存在的实际问题,谈谈对于改善行政管理专业实践教学的一些思考。
一、改善行政管理专业实践教学必要性
行政管理是一门实践性非常强的学科,在公共管理教学较为发达的美国大学通常都十分重视行政管理专业的案例教学、实地考察和技能培养等实践教学。我国当前大学教育已由精英教育转向大众教育,大学生已成人才市场上的普通求职者,高校培养人才的标准应反映实际社会需求。当前社会更需要具有创新精神和实际操作能力的应用性复合型人才,行政管理专业的人才培养模式必须由传统的学术型向应用型转变,以适应社会经济发展需求。国内高校对于加强行政管理专业实践教学已形成普遍共识,实践教学形式主要以案例分析、专题讨论为主的课堂教学方式和以毕业实习、毕业论文为主的实践教学方式。但在实际的教学工作中存在一些明显不足:实践教学形式单一,不能与理论教学有机结合;某些实践教学内容更新不足,使实践教学达不到预期效果;实践教学标准制订不合适,不符合人才培养需要;实践教学安排不合理,不符合学生意愿等。
二、改善行政管理专业实践教学的思考
针对当前我国行政管理实践教学中的上述不足,不仅需要加强实践教学体系建设,加大实践教学经费投入,同时还应注意创新实践教学形式,完善实践教学实施细节,本文就此思考提出几点建议:
1.加强行政管理实践教学形式创新。当前行政管理专业实践教学应增加大一、大二学生的参观调研活动,让学生尽早获得对行政管理的感性认识;通过挖掘校内行政资源,使学生在校内行政机关锻炼,亲身体验各职能部门的工作流程,掌握行政管理工作基本职业技能。同时积极支持学生的校内实践活动,通过开设行政管理论坛,邀请国外知名专家学者讲座开拓学生视野,支持学生策划、组织、参加校内外一系列文体活动和创办学生社团和报刊,提高学生的沟通协调能力和组织领导能力。教师应带动和指导学生积极参加全国“挑战杯”竞赛、大学生校级科研课题以及教研项目,为学生培养创新性思维提供机会。同国外大学建立交换培养机制,以及与跨国公司达成实习或赴海外研习的合作。学校还可以尝试三学期制,使学生能够充分利用暑期增加社会实践能力,但关于如何利用好小学期的问题,还有待探讨,防止流于形式。通过创新实践教学形式,使学生能够理论联系实际,增长见识和锻炼才干。当前国内一些行政管理专业知名院校如北京大学、中山大学在此方面都做了有益尝试并取得良好效果。
2.更新学生基于计算机应用技术的管理技能。实践教学内容也应注意与时俱进,通过不断的调整和完善才能到达实践教学预期效果。办公自动化技术发轫于上世纪90年代初,由于当时政府、企事业单位人员对办公自动化技能学习和掌握能力较弱,行政管理专业学生掌握此项技能就显得十分突出,加之可用于办公自动化实践设备不多,行政管理专业组建办公自动化实验室意义重大。当前上述组织成员素质普遍提高,办公自动化设备非常普及,办公自动化技能已经成为大学生一项基本技能。当前行政管理专业学生应掌握的计算应用技术主要指能够利用网络搜集整理信息的能力,能够通过统计软件分析信息和输出结果的能力,能够编制网页、利用网站信息或维护网站常规运行的能力,以及利用电子政务系统或管理信息系统解决管理实际问题的能力。当前行政管理专业完全没必要组建专门办公自动化实验室,而是针对培养学生上述技能组建多功能信息管理实验室。
3.加强行政管理专业案例教学及案例库建设。案例分析既是教学平台,也是分析工具,对于理解和掌握公共管理理论知识、培养运用理论知识解决实际问题的思维与能力具有重要意义。案例教学在我国起步较晚,当前还处在探索和发展阶段,需要进一步加强。当前适应我国国情的行政管理案例还比较缺乏,案例教学的方法和手段还需改进,熟练运用案例教学的教师也比较稀缺,案例库建设也非常不足,资源共享程度也较低。当前行政管理教学案例库建设和更新严重滞后,国内高校普遍使用国外案例,无法适应国情,行政管理专业要加大案例库建设力度,便于教师在实践教学中随时选用。
4.规范毕业论文写作标准。当前高校行政管理专业本科毕业论文通常要求在8000字左右,论文格式也日益冗杂,有向硕士研究生毕业论文标准趋同的势头,这样的要求虽然更能体现学术规范和追求,但往往却是“揠苗助长”、“本末倒置”。目前高校许多学生在毕业论文写作过程中,写作目的不明确、选题材料准备不足,正文撰写时间仓促,并限于知识积累丰度和深度不足,根本不具备撰写这样高标准学术论文的能力和条件,只能为了凑够论文字数而进行大量文字堆砌,乃至抄袭,或过于注重论文格式的规范化,而忽视毕业论文的自身写作质量。这样不仅不利于学生创新能力和学术能力的培养,反而有强化浮夸空洞文风和形式主义之嫌。多数学生在未来工作岗位上一般不需要撰写如此高标准的学术论文,只需要具备在一般学术期刊上发表自己的学术观点的论文写作能力即可。故行政管理专业本科毕业论文应考虑要求在3000字左右,能够符合一般学术期刊格式和标准即可。同时毕业论文也可以考虑采用调研报告、典型案例分析等形式,从而更有针对性地培养学生调查研究和分析解决问题的实际能力。
5.注意实践教学安排与学生意愿相结合。实践教学安排只有符合学生意愿,才能提高学生参加的兴趣,故在实践教学安排中应充分考虑学生的诉求和兴趣。如当前多数高校行政管理专业毕业实习安排在大四第一学期,但这样容易同学生该学期找工作、考公务员和考研究生相冲突。毕业实习时间可以开始于大三暑假,结束于大四第一学期前10周内,这样既可以避免冲突,又使学生在毕业实习后有个“查漏补缺”和反思、定位的机会。在为学生分配实习单位时,应尽可能满足学生合理的分配要求,采取“集中为主,分散为辅”的原则,有些学生愿意自己选择实习单位作为未来就业跳板也可以考虑予以满足,但都要有专职实习指导教师跟进。当然对于某些学生希望利用毕业实习和毕业论文写作时间去打工挣钱,认为去实习单位就是打杂,充当廉价劳动力,还要受实习单位约束,不如在学校自习或娱乐等不恰当想法应及时予以教育。通过将毕业实习安排与学生志趣紧密结合,使学生能够安心投入到毕业实习当中去,达到实践教学的预期目的。
学生只有更多地接触社会,具有更多的实践机会和实习机会,做到能写、会讲、能做,具有吃苦耐劳、乐于奉献精神,提高了综合素质与社会适应能力,才能符合当前社会需求。就人才培养而言,行政管理专业学生应成为具备扎实理论知识、实践操作能力和具有创新精神的应用性复合型人才。因此,实践教学在行政管理教学中的地位将越来越重要,改善实践教学中的不足,推动实践教学进一步发展,还需要我们更多的投入与努力。
参考文献:
[1]陈振明.行政管理专业由传统的学术型向应用型转变的探索[J].中国行政管理,2001,(10):23-24
[2]罗湖平.“挑战杯”与创新型公共管理人才培养模式探析[J].文史博览(理论),2009,(8):80-81
[3]杨述厚,李百齐.创新高校行政管理专业实践教学模式的探讨[J].中国行政管理,2006,(6):78-81.
[4]何颖.加强毕业论文管理是提高毕业论文质量的重要保证[J].黑龙江高教研究,2001,(5):43-45.
一、思想方面
本人热爱党的教育事业,始终将教书育人作为自己追求的目标,遵守学校的各项规章制度,积极参与学校和学院组织的各项活动,关爱集体,以身作则,在抗震救灾活动中尽自己力量积极奉献爱心。
二、教学工作
认真履行教师职责,精心备课,注重教学方法的改进,严谨认真,注意与学生的交流与互动。
1. 本年度主讲三门课程,辅讲两门课程。主讲课程为“互换性与技术测量”、“机械制造装备设计”、“金属切削机床”;辅讲课程为:“质量管理与可靠性”,作为工业工程专业负责人,负责组织“工业工程导论”的教学,并主讲该课程2次。
2. 指导本科毕业设计10人,指导专业课程设计1次。所指导的毕业设计有1人获得校级优秀毕业论文,该论文被学院答辩委员会推荐至每个专业优选2篇的学校论文集。全年完成工作量约560学时。
3. 指导研究生3人,其中1人7月份毕业,其毕业论文获得校级优秀硕士毕业论文。
4. 作为成果首位完成人,其“工科大学生创新能力培养研究与实践”获得校级教学成果二等奖;在教学团队支持下,认真整理近三年的课程建设成果,通过了“机械制造及自动化基础课程群”的验收工作;2009年被评为校级优秀教师。
三、科研工作
1.积极参与科研工作,主持省级科研项目2项,企业委托项目1项,到账经费17万元。
(1)成功申报山东省科技攻关项目1项,总经费12万元,2009年到帐经费6万元;
(2)积极准备2009年省级科技攻关项目的验收工作;
(3)主持企业委托项目1项,2009年到账经费11万元。
2.发表b类科研论文2篇。
3.申报专利1项。
4.积极参与指导学生的科技创新设计大赛,获得山东省科技创新大赛二、三等奖2项(第2位)。
四、机制系管理及其他工作
[关键词]NX(UG) 机制本科 教学改革
[作者简介]孙芹(1979- ),女,山东威海人,山东英才学院机械学院,讲师,硕士,研究方向为机械制造、数控加工。(山东 济南 250104)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)29
当今社会机械制造业的发展壮大,得益于日趋激烈的市场竞争。面对机遇与挑战,制造业只有不断吸收机械、电子、信息及现代企业管理等多方面的成果,并应用于产品生命周期的全过程,才能不断推出新品,富有竞争力。集成化、网络化、数字化、虚拟化以及智能化是使传统制造系统成为信息时代、知识经济时代的先进制造系统的最主要内容。目前,在众多企业中广泛应用的CAD/CAM技术是现代先进的计算机技术成功渗入传统制造业的结果。
为使学生进入企业后,能够熟练掌握一门CAD/CAM软件,尽快适应自己的工作岗位,山东英才学院结合机制专业的自身特点,选择NX(UG)作为CAD/CAM教学软件。通过到兄弟院校走访调研发现,在教学过程中,CAD/CAM单独作为一门课程一般开设在第六学期或第七学期,虽然该课程设置的目的是为了起到连接作用,为后续的毕业设计和学生就业提供好的绘图工具。但作为一门课程,学生学完后,很难做到融会贯通,没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性,让枯燥的机械课程变得简单易懂,提高学生学习的兴趣,增强各门课程之间的联系。在机制本科的教学过程中,尝试运用NX的CAD/CAM一体化功能来辅助教学,实践表明,这对学生理解和掌握专业课程有很大的帮助。
一、NX软件在“机械制图”课程中的应用——NX 三维造型模块
“机械制图”是工科重要的主干专业技术基础课程,在机械工程科学人才培养体系中占有重要地位。该课程以形体构造和图形表达为核心,以形象思维为主线,培养学生空间想象能力、形象思维能力、图形表达能力和创新构形能力等工程科学的基本素质,并为进一步学习机械设计类、机械制造类和工程实践类后续课程提供必备的制图基础知识与基本技能。
在制图的教学过程中,仍以讲授为主,部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具,学生往往是被动学习,建立空间思维相对困难,学生普遍反映课程太难学,从而对课程产生了厌倦,降低了学习积极性。到了高年级,进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段,学生反而不会画图了。毕业后,进入社会,就业将更加困难。因此,尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库,让学生有整体的概念,通过旋转、剖切三维图形,可以对三维模型进行动态仿真,让学生理解模型各个方向的形状,增加图形的直观性,搭建投影和三维实体之间的桥梁,这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式,将变得非常轻松。同时,NX为参数化建模,方便对模型进行修改,可以根据教学大纲的变化,及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中,学生自主学习,大大提高了学生学习兴趣,为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
二、在“数控机床编程”课程中的应用——NX加工模块
“数控机床编程”课程是机械制造本科专业重要的专业课程。大部分院校数控机床编程主要以手工编程为主,讲授数控车床编程和数控铣床(加工中心)编程。为了提高学生的学习兴趣,手工编程的内容也会借助NX软件,讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中,相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程,通过手工程序和自动生成程序的对比,学生对编程有更深刻的理解,更喜欢数控编程课程,为机床实训打下基础。
手工编程虽然有不少优点,如方便快捷,可以省略很多走空刀的地方,能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件,如非常规曲面的程序编制,同时手工编程对编程人员有较高的要求,一个点计算错误,将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件,可以通过自动编程完成,NX软件有强大的数控加工CAM模块,包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等,基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模—指定工艺方案—进入CAM环境—创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点—设定参数—生成刀轨并验证—机床后置处理—数控程序(NC代码)。
三、在“机械设计基础”课程中的应用——NX仿真、装配和工程图模块
“机械设计基础”课程主要包括机械原理和机械零件设计两部分,以机械原理部分学习过程中的四连杆机构为例,在学习四连杆机构时,如果仅仅通过理论讲解,学生对四连杆的运动特性理解的不够充分,可以利用NX运动仿真模块,首先通过三维建模,虚拟装配,设定连杆,设定驱动,完成平面四连杆机构的三维动画运动仿模拟。
机械设计基础课程学完后,要进行课程设计。以减速器课程设计为例,学生要完成减速器装配图及零件图的绘制。给定参数后,如果学生凭空想象,采用二维软件即使完成了减速器的装配图,并拆画零件图,也不知道所绘制的减速器各零件间是否会产生干涉,能否保证加工后的零件能够安装。因此,可以利用NX的装配模块,将所设计的减速器零部件进行装配,通过仿真建模,查看各个零部件之间是否存在干涉,为后续加工的零件的顺利装配打下基础。并且,NX软件可以将三维模型转换为二维工程图形。如果零部件模型尺寸进行了修改,装配图形也会自动做相应的修改。
四、在本科毕业(论文)设计中的应用——NX 综合运用
毕业(论文)设计是每个本科生毕业前要完成的最重要的一项任务。机械设计制造及其自动化专业的本科毕业生主要从事的工作岗位为:数控机床操作岗位(数控车床、数控铣床、数控线切割机床的机床操作工),数控工艺技术岗位(数控加工工艺设计师、数控工艺文件管理员、数控程序编写技术员、电脑绘图员等),普通机电设备设计师助理等技术工作岗位,这些岗位的共同特点是动起手来能干活,拿起电脑可设计。因此,毕业设计对他们来说尤其重要,毕业论好了,进入企业后,就能更快适应工作岗位。
在教学过程中,为实现应用型本科的人才培养目标,减少理论型、研究型论文,要求毕业论文题目需“来自企业”,即学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造,而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件,若能借助NX软件,自动生成数控加工程序,并对刀路和程序进行优化,会起到事半功倍的效果。通过毕业设计,让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程,为工作后以最短的时间适应企业要求奠定基础。
五、在机制专业各种大赛中的应用――NX 提升
虽然将NX软件融入多门专业课程的教学过程,使学生学习积极性大大提高了,教学效果明显,但由于课时的限制, NX软件强大的功能模块,教学过程不可能面面俱到,很多模块不能深入讲解,一般是按照一定的讲课模式完成教学任务。
教学过程中理论讲解的思路和方法肯定与实际工作有一定的差距。针对学生的不同要求,鼓励学生参加竞赛来提高自己的能力。主要组织学生参加山东省数控大赛、山东省机电产品设计大赛和全国3D大赛等。在每项技能竞赛中,都要求学生完成真实的产品,大赛的环境更接近于真实的工作环境,通过参加不同类型的大赛,学生会对NX软件更加的熟悉,对自己感兴趣的模块有更深刻的了解。同时,大赛能拓宽学生的视野,提高团队合作精神,提升自身的设计、制造和创新能力,拓宽将来的就业范围,提高了就业机会。教师通过指导大赛,与学生进行沟通,更了解学生的想法。通过参加大赛,与其他院校进行交流,相互借鉴,获得更多的信息,把握更新的教学理念,并不断渗透到自己的教学过程中,使教学更贴近实际,使本来枯燥的课堂变得更加生动。技能大赛可以让学生认识到学习中的不足,明确自己的学习方向。
把NX(UG)软件应用于机制本科“机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中,使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学,学生自主学习能力得到了提升,学习积极性得到了提高,同时,在本科毕业(论文)设计和各种大赛中,充分合理地选用NX软件的相应模块,满足了不同层次、不同要求的学习需求,教师更容易了解学生,可使教学更能满足学生的需求,更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础,也为今后的就业奠定了坚实的基础。
[参考文献]
[1]程德蓉,何玉林,李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].教育与职业,2011(6).
[2]焦丽丽.UG软件用于机械专业课程的教学改革[J].装备制造技术,2008(12).
[3]严潮红,夏建生,王旭华,等.基于UG NX的工程本科应用型人才培养[J].盐城工学院学报:社会科学版,2010(3).
[4]畅为航,段江军,张洪峰.基于UG软件的《机械制图》课程改革探索[J].装备制造技术,2009(12).
关键词:专业认证;机械类专业;毕业设计;改革与实践
课题支持:湖南省普通高等学校教改项目(湘教通[2015]291)。
Abstract:some problems about undergraduate graduation design in mechanical majors in the current were indicated in this paper. And some reform measures to improve graduation design quality were proposed including the selection,implementation and deepening the graduation guidance and other aspects to realization of the whole process of graduation project management. The practice shows that the quality of students' graduation design has improved significantly,and it has reached the requirements of the professional certification standards for graduation design.
Keywrods: Professional accreditation; mechanical majors;graduation paper; reform and practice
中图分类号:G642.0 文献标识码:A
本科毕业设计是学生大学期间对所学知识进行深化、升华和拓展的非常重要的一环,同时也承担着由学校模式向社会模式转换的桥梁作用[1]。根据中国工程教育专业认证协会颁布的修订版《工程教育认证标准(2015)》的规定,在课程体系一项别加强了对工程实践与毕业设计的要求。通过对目前我校机械类毕业设计的调研,要使学生将过去3.5年所学的专业知识综合运用起来完成毕业设计,并体现出学生具有解决复杂工程问题的能力[2],从毕业设计的的选题开始到毕业答辩的各个环节,都有许多亟待完善的地方。
一、毕业设计存在的问题
当前我校对于毕业论文的组织管理制度已经比较完善,如要求二级单位成立毕业设计工作领导小组,对选题、指导与中期检查、论文抽检、评阅答辩等方面均做出了比较详细的规定。但由于学科差异、教学管理工作繁忙、教学一线老师工作量大等多方面的原因,二级单位组织实施毕业设计存在一定的困难,难以形成有效的机制将工作执行到位。我校机械工程学院的本科毕业设计当前存在以下几点主要问题:
(一)毕业设计的有效时间缩短,毕业设计期间,学生面临找工作,参加各种招聘会和面试,此外有相当多的学生需要准备研究生考试的复试等一系列非常耗时、费力的问题。因此,实际的毕业设计时间相对与教学大纲规定的时间大打折扣;
(二)毕业设计选题有重复,2013届选题重复人数达32人,重复率达13.7%,2014届选题重复人数达18人,重复率达8.2%,而工程教育专业认证标准要求一人一题;
(三)专业基础知识掌握不够扎实,建模软件应用不熟练,学生毕业设计说明书和图纸质量不高,抄袭现象时有发生,答辩成绩不甚理想,无法对专业认证标准中提出的培养目标、毕业要求、持续改进等方面的达成度提供有利证据。
上述几个问题,是多方面的原因造成的,一方面是学生对待毕业设计的重视程度不够,同时,与指导教师平时疏于管理有很大的关系,当然,与当前的大环境也有关系。针对我校机械类专业毕业设计的现状,结合2015年工程教育专业认证的标准,探索了一些实实在在提高机械类毕业设计质量的新方法和新思路。
二、改革内容及对策
(一)研究由企I导师参与选题、指导和评价等毕业设计各环节的专门机制。在工程教育专业认证的标准中,有四处提到了行业和企业专家参与本科教学的要求,其中两处与毕业设计有关,其中一处在通用标准之课程体系,具体规定如下:工程实践与毕业设计(至少占总学分的20%)。应设置完善的实践教学体系,应与企业合作,开展实习、实训,培养学生的动手能力和创新能力。对毕业设计的指导和考核应有企业或行业专家参与。另一处在机械类专业补充标准中,其对毕业设计的指导有详细的规定:指导应由具有丰富经验的教师或企业工程技术人员指导,支持学生到企业进行毕业设计。
据此,学院聘请了15名企业专家作为本科毕业设计的指导老师,被聘指导老师来自于10多家企业,主要分布在长株潭地区,企业专家都具有副高级以上职称,同时在所在企业有一定的职务。企业专家的主要工作为:①作为第二导师(学院指导老师为第一导师)指导10%左右的学生完成毕业设计;②作为企业联系人,协调学生毕业实习现场参观等事宜;③作为专家参加毕业设计中期检查,答辩等环节,并对毕业设计工作改进提供建议。
(二)严格选题,突出培养目标的指导作用,落实以工程设计为主的指导思想。在工程教育认证的标准中,有两处对毕业设计的选题提出了要求,其中1处在通用标准“课程体系”中,具体规定如下:“毕业设计选题要结合本专业的工程实际问题,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力”。另一处在机械类专业补充标准中,其对毕业设计的选题做个更加详细的强调:“选题应符合本专业的培养目标和教学要求,以工程设计为主,源于实际工程问题的占一定比例,一人一题”。
据此在选题环节,召开小范围的讨论和会议,对每位指导老师制定的毕业设计任务书进行讨论和完善,严格要求指导老师所出题目不能与近三年毕业设计题目一致,至少设计参数不能相同,以确保该题目适于培养目标的达成。
(三)落实毕业实习指导环节,规范实习程序,为保证毕业设计的质量提供支撑。根据本科毕业生的培养方案和专业认证的要求,毕业实习环节是毕业设计的重要内容之一,通过毕业实习,学生可以对选题建立更加直观的认识,以确保毕业设计的顺利进行。毕业实习由指导老师按照选题带学生去企业或实验室完成相关的认知、现场讲解、甚至拆装操作等,指导老师应提交实习记录及效果分析。可以采取多位指导老师名下学生集中实习的方式,也可以单独带学生实习,实习地点由指导老师指定。
(四)深化毕业设计指导环节,提高毕业设计质量和创新能力。根据机械类专业毕业设计要求,对照专业认证的毕业设计方面的标准,我院机械类毕业设计尚有差距,鉴于本院毕业学生数量大,而指导老师相对较少且大部分本科毕业指导老师同时也是硕士生导师,尝试由该指导老师和其硕士生和指导的本科毕业生组成团队,建立两周一次的工作汇报,所有学生参加汇报和讨论,指导老师把关和指出问题,具体修改和完善由硕士生和毕业生单独沟通完成。这样通过面对面讨论,学生收获很大并且迸发创新思维,能够在毕业设计进程中更好地把控毕业设计质量、培养学生的创新能力。
(五)尝试集中毕业设计组织工作,完善中期检查与论文制度,减少学生的侥幸投机心理。以前的毕业设计一直是分散状态,学生在宿舍完成毕业设计,设计效果不佳;目前我院各专业也在执行中期检查与论文制度,但对于中期检查结果没有具体的处理办法,因此对学生形成不了实际约束,需要完善中期检查制度。论文抽检按学校的有关规定执行。
为此,学院安排专用的毕业设计教室,在规定的时间段,要求所有学生在教室集中设计;中期检查进行匿名抽查,抽查比例不低于毕业设计总人数的40%,成立多个小组对毕业设计进展进行中期评价。
(六)在评阅、答辩与成绩评定过程中,引入企业专家和其他高校专家参与,进一步提高毕业设计质量。针对学生毕业设计质量不高,图纸质量不高,设计说明书拷贝痕迹较重的问题,引入外单位评价机制,凡不通过者,一律延期毕业。以此进一步督促指导老师和学生,切实执行学校的相关规定,重视行文的基本规范,引用文献资料、注释、表格、中英文摘要等内容的规范性。
三、结束语
毕业设计是大学期间由学生转换到工作岗位的最后一个实践教W环节,是培养学生实际工作能力和创新思维能力的重要环节,其中心任务是培养学生解决复杂工程实际问题的能力[3]。在国家工程教育专业认证的强力驱动下,通过近两年的持续改革和实践,我院对毕业设计进行了过程跟踪和全程管理,不断贯彻既定的改革内容,使毕业设计的质量稳步提高,同时机械制造及其自动化专业顺利通过了国家工程教育专业认证标准。一个学期的毕业设计,学生的专业知识进一步巩固,所学专业得到了一次完整的思维训练,普遍反映收获很大,同时更加融洽了师生关系,培养了师生感情。
参考文献:
[1]王智明.工科院校机械专业毕业设计中存在的主要问题与解决办法[J].高教论坛,2012,(2),64-66.
[2]工程教育认证标准(修订版)[M],中国工程教育专业认证协会,2015.3.
关键词:机械专业;毕业设计;理工科大学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)33-0083-03
一、前言
步入21世纪以后,伴随着国内科学技术与经济水平的高速发展,高等教育正以极快的速度扩散开来,大学毕业生人数每年呈爆发式的增长,据最新数据统计,2014年大学毕业生人数更是达到了惊人的727万。这么庞大的数字随之也带来了快速下滑的就业率问题。显然,社会对高校培养学生的综合素质水准提出了更高的要求。本科毕业设计质量高低与否无疑是评判一个高等院校教学质量与培养人才水准的最好体现,此教学环节是四年本科教育中不可或缺的一个重要步骤。对于一个在校生来说,其取决于学生是否能在他们四年的学习生涯中划上一个完美的句号。毕业设计可近似看作为架构在学校与社会之间的一座桥梁,在校大学生更应该学会如何将自己四年间所学所闻更好地倾注到毕业设计完成的过程中去,其不仅体现着学生对基础理论知识的熟练程度还折射出学生是否能够灵活运用自己所学到的知识。
如将毕业设计(论文)划分为两大类可拆分为理工科类毕业设计与文科类毕业论文,不同于文科类毕业论文的是理工科类毕业设计对学生提出了更为苛刻的要求,其不仅需要学生掌握书本上的理论知识,而且也需丰富熟练的实践技能而实现两者的互补。就理工类别里面最为典型的机械工程学科来说,其毕业设计需要学生具有颇为丰富的实践操作经验(如较为典型的钳工操作技能、数控机床操作技能、制图技能等)与扎实的专业理论基础(如工程力学、机械设计、机械原理、机械制造工艺学等)并将两者有效的结合在一起,即其中任何一方都不能孤立存在。但纵观理工科高等院校机械专业的本科毕业设计课程的完成质量,多数不尽人意,非但没有起到当初设定的学生对所学知识的巩固与能力提高的作用,且浪费了大量的资源、时间与精力,多多少少存在各种问题。如从源头挖掘问题的所在无非是学生自身的问题与学校课程设置的问题。
二、机械专业类本科毕业设计工作存在问题
由于近年来高校的大量扩招,高校对于学生的培养质量日渐低下,毕业设计完成质量亦是如此。由于种种原因,学生完成毕业设计质量与教师完成毕业设计教学任务的质量之间的矛盾激化严重,随着时代跨越式的发展,此情况已越演越烈。陈旧的毕业设计课程设置模式已远跟不上时展的步伐。总结起来可归结为,一方面,学生无法花费大量的精力与时间完成自己的毕业设计。另一方面,部分青年教师由于教学经验不足等原因对学生的毕业设计不够重视。将其用流程图表示如图1所示并进行细分如下。
(一)从学生层面看待问题
1.就业形势。由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段,而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业,就业形势尤为严峻,在沉重的压力下,在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务,加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。
2.对“毕业设计”重要性认识浅显。由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中,没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排,导致学生对于其认识极为匮乏,认为毕业设计类似于一些基础课程,临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关,从而导致多数学生前期准备工作不够充分,加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松,使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。
3.无法灵活运用学校文献资源。一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索,在机械领域尤为如此,如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查,学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源,也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据,以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。
4.无法灵活运用计算机软件 在机械专业毕业设计的完成过程中,一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件(UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERICUT、ANSYS等)等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够,导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大,继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。
(二)从高校层面看待问题
1.高校毕业设计课程设置问题。包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理,此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位,致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作,多数高校毕业设计题目过于陈旧,同样的题目每年重复使用,毕业设计题库不能及时得到更新,远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权,大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目,此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配,自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。
2.高校教师问题。现多数高校负责指导学生的教师为年青教师,由于教学经验得不到长年的积淀,并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训,多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此,在指导学生毕业设计时,时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进,答辩过程不能保质保量,最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程,毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进,久而久之,自然导致高校培养的学生质量每况日下。
3.毕业设计实践内容安排。机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力,学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的,学校里面的实验仪器长时间得不到更换,加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用,导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节,此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。
三、改进措施的提出
(一)学生层面改进措施
1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向,在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期,及早的介入毕业设计对学生的帮助较大,可有效缓解四年级学生心理上的压力,对于机械专业学生更是如此。
2.加深学生对毕业设计的认识。高校开设的课程中,基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程,使学生提前接触此性质的课程。再者,高年级学生进行答辩时,可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。
3.提高学生文献检索技能。基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程,课程设置的场所可以是图书馆,教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生,这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样,查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路,激发其创新性。
4.提高学生的软件操作技能。对于工科类机械专业学生来说,一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此,学校必须开设此类课程并加以重视,基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。
(二)高校层面改进措施
1.及时更新题库并合理分配任务。高校的毕业设计题库须及时更新,多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例,有些题目严重时五六届学生都在使用,导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载,即使是这样,学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大,导致学生不能较好的完成任务,如任务量过小,学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目,如任务量大,合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复,这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。
2.实践经验教师之间交流。以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流,将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。
3.加大投资成本及时更换实验仪器。一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生,能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够,学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成,而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。
三、典型教学案例的提出及实际效果
笔者应用的典型案例为“自动物料搬运系统”,该毕业设计题目较为新颖,自动化程度较高,系统柔性大,覆盖领域广如电子、汽车制造、家用电器制造等领域,该集成化系统从很大程度上减少了工厂的加工成本并且提高加工效率。学生能够查阅到的相关文献资料较少,此课题的开展可以很好的激发学生创新思维。该系统主要由机械模块与控制系统模块组成,将其进一步细分如图2所示。
该毕业题目的设计主要引导学生从系统角度考虑自动化物料搬运系统的设计,设计每个部件或零件时,学生都必须考虑到其在整个系统里面的适用性,一定程度上培养了学生系统化思维。此题目可以分成6个子课题让学生完成,既培养了学生团队合作意识,每1个子课题又穿插了多学科知识,可以让学生了解到更多知识层面。学生可以从多个途径查找资料如机械手册、网络资源、文献资料等间接培养了学生查阅资料的能力。
从学生毕业课题完成的质量来看,效果令人满意,学生的积极性着实有了明显的提高,体现了学生对未知领域的求知欲更为强烈。不仅扎实了学生专业基础知识,又培养了学生解决新问题的方法,起到了双赢的作用。
参考文献:
[1]冯莉媚.机械类本科毕业设计质量控制点探究――基于浙江省高校毕业设计的抽查结果[J].教育理论与实践,2010,(03):15-17.
[2]李文斌,董长双,轧刚.机械工程类本科生毕业设计(论文)教学探讨[J].太原理工大学学报(社会科学版),2007,(03):69-73.
[3]郭登明,刘明尧,江山.提高机械类毕业设计质量的研究[J].长江大学学报(自科版),2004,(Z1):104-106.
[4]季民,马德刚.建立毕业设计管理体系 提高毕业设计质量[J].中国大学教学,2007,(05):20-22.
课外科研是本科生创新能力培养的重要载体,与专业培养计划之间在内容上相互依存、在时间上相互影响。在目前的教学模式下,课外科研在本科教学里长期不受重视,究其原因,主要是:其一,课外科研的课外性,其开展不能与正常的教学秩序冲突;其二,学生的学习任务重,没有多余的时间开展课外科研,这使得课外科研实际上处于边缘化的状态。
1学校构建课外科研支持体系
教育部从2006年起设立“大学生创新性实验项目支持计划”,目的是通过科研项目引导大学生自主地训练知识综合和创新能力,一些关于“大学生创新性实验项目支持计划”的教学研究也已经开展[1-5]。该计划主要针对大三学生,获批的国家项目研究期为2年,学校项目研究期为1年,已经取得了良好的示范效应。但是,该计划独立于培养计划之外,学生只能利用业余时间开展,因此,该计划的实施和落实是个难点,主要表现在:(1)学生的学习任务重,能分配给项目研究的时间少;(2)学生仍处于学习阶段,知识体系不完整;(3)属于课外科研,时间零散。工科学生强调动手能力,创新能力必须是建立在实践基础上的创新[6-8]。解决好课外科研和专业培养计划在时间上的冲突问题,解决好科研过程的严谨性和课外科研管理的松散性问题,是课外科研健康发展的基础。在学院的支持下,项目组从2008年开始,以“大学生创新性实验项目支持计划”为平台,构建完成了课外科研支持体系。本文首先分析课外科研对本科教学的意义;其次,以电气工程与自动化专业为例,分析大学4年的学习压力度变化,寻找课外科研的定位;最后,根据培养目标构建全学程的课外科研支持体系。
2课外科研在本科教学体系中的定位
创新能力培养是“大学生创新性实验支持计划”的核心,学校和学院利用这个平台,把创新能力培养的过程分解到课外科研的每一个部分,用理性的科研过程阐释创新的内涵和价值。
2.1辅助培养计划内的课程教学通过创新性、提高的科研训练,提高学生对课程知识的理解和把握能力。课外科研在培养创新能力方面高于教学实验,一方面教学实验虽然也涉及到创新实验,但是,由于其主体教学目标是理论验证,创新性实验的数量很少,而课外科研完全是一种创新性活动,活动的创新性大;另一方面,实验教学只注重本课程的学习,对培养计划的综合性不够,而课外科研以科研项目为引导,其开展必须使用大部分计划内课程,在很多情况下,还需要自主学习计划外课程,知识的覆盖面和综合程度大。因此,课外科研是教学实验的扩展和延伸,对计划内课程有辅助作用。
2.2实现本科教学和研究生教学的衔接通过系统的训练,培养学生的信息搜集能力、科研素质、论文撰写、申请书撰写、工作汇报和答辩,以及基本的科研技能,弥补本科教育和研究生教育之间的断带。研究生教育以科研为平台,要求学生具有一定的科研能力[9],包括文献阅读和综述能力、专业知识运用能力、项目规划能力、学术论文撰写能力、学术汇报能力等。这个能力的培养周期很长,在短学制情况下,基本科研能力的培养难度很大。本科教育以课程教学为平台,以培养理论知识为核心,学生的知识综合能力不足,对课程一知半解。项目组曾经调研一些已经保研的大四学生,发现很多学生对专业知识的掌握仅仅局限在课程或考试本身,很多电气工程及自动化专业的毕业生,甚至不知道“Protel”、“PCB”的内容和应用,很多优秀毕业生把这些知识的获取寄希望于研究生阶段,但是实际上,研究生阶段的状态与他们的设想相距甚远,于是又寄希望于博士生阶段。本科教育与研究生教育之间存在断带,这个断带是本科教育对科研能力要求低与研究生教育对科研能力要求高的矛盾造成的。这种现状影响了研究生教育,也影响了导师指导研究生的积极性,因此,本科教育和研究生教育之间需要一个过渡期,这个过渡期以课外科研为平台,向上衔接研究生教育,向下衔接本科教育。与研究生教育对科研培养的定位不同,过渡期的科研定位是训练,提高学生对科研过程的认知能力,而不是追求科研成果。
2.3实现本科教学与社会服务的衔接通过系统的训练,培养学生的基本研发技能,信息搜集能力、团队协作能力、沟通技巧等。在与企业家交流的过程中发现,很多企业不愿意招收应届毕业生,他们普遍认为应届毕业生动手能力差,到企业后要重新培训。虽然学生的学习成绩优秀,但是解决实际问题的能力很差,还有一些学生与人合作能力差。本科教育与社会服务之间也存在断带,这个断带是本科教育对实用性的要求低与社会服务对实用性的要求高的矛盾造成的。本科教育与社会服务之间需要一个过渡期,这个过渡期的教学也需要以课外科研为纽带,向上衔接社会服务,向下衔接本科教育,这个阶段的教学重在实用性。
3全学程课外科研支持体系
3.1大学生本科四年的学习压力度分析课外科研的特点是课外,其开展不能影响正常的教学秩序,在设计课外科研培养方案时,首先要分析大学生的业余时间到底有多少,哪些业余时间可以用来开展课外科研。按照武汉大学电气工程与自动化专业培养计划的规定[10],本科毕业必须修满150学分,其中必修课108学分,选修课42学分,表1是第1—8学期培养计划中学分和学习压力度统计表。为了保证数据的可比性,只选择必修课和实践课作为对照,其中学习压力度是随机调查了30名毕业班学生,调查他们对学习压力的主观感受,取最大学习压力的第5学期的压力度为10度,其他参照给出主观结果。表1中的数据表明:学生的学习压力主要集中在第4—6学期,第1—3学期学生的压力不大,第7—8学期压力较小。在第1—3学期,学生还处在高中到真正大学生活的过渡期,学习主动性不强,学习方法是高中阶段的延续,如“大学英语”、“大学物理”、“中国近代史纲要”等,虽然在第3学期也开设一些专业基础课,如“电路”,但是这些课程与大一的课程有强烈的相关性;此外,这些课程对实践的要求不高。第1—3学期的教学安排降低了学生的感受,因此他们感到压力不大。进入第4学期,有“电机学”、“模拟电子”、“电气工程基础”、“信号与系统”等难度大的课程需要完成,学生感到学习压力增大。这些课程的学习方式与1—3学期的完全不同,需要注重实践,此外,保研成绩也是以1—6学期的成绩为衡量标准,因此需要学生格外努力,这个过程一直延续到第6学期。第7学期的课程主要是专业选修课和其他选修课,第8学期主要是本科毕业设计,这2个学期的学习压力较小。第4—6学期是学生学习压力最大的阶段,与“大学生创新性实验项目”既冲突又合作,一方面,从时间上看,“大学生创新性实验项目”的实施时间在第5—6学期(国家项目执行期在第5—8学期,但是覆盖面小,不具有代表性),此时,课外科研与培养计划在时间上存在冲突;另一方面,从“大学生创新性实验项目”实施条件上看,项目的实施所依赖的基础正是第4—6学期所开设课程。创新项目在时间上与培养计划的冲突性,和在内容上对培养计划的依赖性,构成了“大学生创新性实验项目”开展的一对矛盾体,这个矛盾是否能够得到合理解决,将直接影响到“大学生创新性实验项目”的实施。因此,学校和学院需要系统地安排学生的课外科研,一方面制定详细的训练安排,另一方面,构建全学程的培养体系,延长课外科研的开展时间。
3.2构建课外科研教学体系虽然课外科研的定位不是获得科研成果,而是提高学生对科学研究过程的认知能力,但是其开展必须以科研项目为载体,以科研成果为引导。课外科研与培养计划在时间上是冲突的,在内容上是相互依赖的,为了解决这个矛盾,在制定课外科研支持体系时,需要延长课外科研时间,同时,精心设计课外科研内容,使之与培养计划紧密结合。为了延长课外科研的开展时间,围绕“国家大学生创新实验项目”在学院层面,再增加3个支持计划,表2是课外科研支持计划表,这4个支持计划与创新发展规律相一致。创新分为好奇、兴趣、质疑和探索3个阶段,课外科研的开展必须贯穿这个过程才能有效果。在针对大三学生的“大学生创新性实验项目支持计划”的基础上,针对本院实际情况,进行了拓展,包括:针对大一新生的科研习惯训练,这个阶段主要是参加论坛性质的“电气汇智创新课堂”;针对大二学生的“电气学院创新预研项目支持计划”;针对大四学生的“创新性毕业论文支持计划”。这3个计划与国家大学生创新支持计划成为一个整体,使研究期从2个学期扩展到了8个学期,延长了创新项目的实施期。为了使课外科研内容与培养计划紧密结合,确定6类基本科研技能,表3是基本科研技能与培养计划课程的关联性的对照表。科研技能包括:文献阅读、综述能力,数学工具运用能力、电磁场分析能力、电路设计能力、编程工具和文章撰写能力。其中,电磁场分析和电路设计与培养计划关联性最大,而文献阅读、综述和论文撰写在培养计划中没有涉及。综合表1、表2和表3,设计电气工程与自动化专业课外科研支持体系。图1是电气工程与自动化专业课外科研支持体系图。课程学习压力度是通过调查获得的学生对课程学习压力的直观感受,实验课程数量是培养计划中实验课按学期的分布,基本科研技能训练是按照表3展开的专业基本科研技能在各学期的分布,科研项目与竞赛项目是学生可参加的课外科研支持计划和可参加的全国性竞赛。
3.3构建课外科研管理体系与其他教学形式相比,课外科研的组织比较松散,主要表现在:(1)教学内容不固定,非常零散。没有固定的教材、固定的参考书,教学内容涉及本专业的所有课程和其他专业的课程。(2)教学对象不固定。参与训练的学生有长期、短期的,还有临时咨询的。(3)教学时间不固定。教学时间一般在学生正常教学计划之外,所以时间非常零散,大部分在中午、周六、周日和晚上。上述特点使得课外科研教学的组织非常困难,为解决这个问题,建立了一套松散和紧密相结合的教学组织模式。该模式的主要内容是:4~5个学生构成项目组,每个项目组指定一个负责人联系和组织项目,课外科研采取实验室指导和实验室外开展相结合的形式。要求每个项目组每周在实验室外(如在宿舍)开短小(30分钟以内)的本周讨论会,讨论会的内容要有简单的记录(50~60字即可),以养成科研习惯;每个组每月在实验室与教师交流一次,反映研究中的问题和困惑,学生有问题可以随时与教师联系,获得指导。为了在制度上解决教学时间松散的问题,购买指纹考勤机,规定每个学生一年内在实验室实验的时间必须达到400h,在实验室之外的研究有规范的记录。对学生在一个科研周期(一般为1年)的科研过程的考核有明确的指标,表4是一个科研小组的任务表。为解决教师精力有限的问题,采用专职的管理教师和兼职的指导教师相结合的形式,兼职的指导教师每周在实验室的总工作时间为8h。建立“电气实践与创新开放实验室”网站,网站开设有:实验室介绍、研究方向、实验室结构、实验室管理、科研动态、人才培养、助学招聘、仪器介绍、学术前沿、电子爱好者协会、科研合作11个栏目和文件下载、我们的汇智、仪器预约、实验申请4个交互栏目。研究方向包括:电气与电子类、边缘和交叉类、前沿探索类、新兴教学仪器类4个分类。松散和紧密相结合的教学组织形式解决了课外科研的业余性和科研行为的严谨性的关系,通过“电气实践与创新开放实验室”网站这个平台使教学目标得到很好的落实。通过对学院零散的教学资源和学生零散的业余时间的有机整合,建立了一个高效开展课外科研教学的新模式。这个模式解决了教学和业余科研在教学资源方面的矛盾,融合了项目管理、本科生教育和研究生教育。