机械专业本科毕业设计存在的问题与思考

作者: 陈辉 王宝林 薛云娜 陈照强 许崇海

机械专业本科毕业设计存在的问题与思考0

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2025)12-0084-05

Abstract:Inthecontextof thenewera,withchangesintheinternationalmanufacturinglandscapeandadjustmentsinthe domesticindustrial structure,theindustry'sdemandfortalenthasevolved.Theexpectationsforgraduateshaveshiftedfroma solidfoundationofbasicknowledgetoacross-disciplinaryknowledgestructureandpracticaliovationcapabiliesforrapidly solvingcomplexenginering problems.Traditionalengineering educationarefacing significantchalenges.Thispapersummarizes themainissesidentifiedduringthesupervisionofundergraduatethesisprojectsinmechanicalengineringandreflectsonthe causesof theseissuesandpotentialsolutions.Undertheneweducationalenvironment,implementingandrefiningproject-based teachinginmajorprofessionalcoursesandpromotingshoolenterprisecollborativeeducationduringthethesisstagearekeyt addressing these challenges.

Keywords:graduation project;mechanicalmajor;project-based teaching;collaborativeeducation;improvementmeasures

近年来,中国制造见证了快速的产业进步和技术革新,中国制造正由大转强,但同时也面临更加严峻的国际形势和贸易保护主义。一个不可忽视的现实是中低端制造业正逐渐由国内向东南亚和北美等国家和地区转移,国内制造业的低成本优势逐渐减弱,迫使制造业必须向高质量、高附加值的方向发展。仿制和跟随国外产品的时代已成为过去,通过技术创新,开辟新的技术路线和方法,实现高端产品的国产化替代、提升产品品质和溢价率是目前国内制造企业生存和发展的必要之路,因此创新的重要性日益凸显。

创新需要人才,制造业的快速发展对人才需要发生了重大转变,包含机械类专业在内的高校管理者和广大教师对传统工程教育模式提出了诸多改革方案,并取得了一定成效。但一个必须面对的现实是,当前我国制造业人才培养与人才需求出现了严重的结构性矛盾,一方面是大学生就业困难,另外一方面则是制造业相关人才缺口越来越大,2025年中国制造业人才缺口将达3000万。这显示出人才培养与企业需求的严重脱节。

毕业设计是本科人才培养的“最后一公里”,在毕业设计过程中,学生运用所学知识和专业技能在所选课题领域进行深入研究和探索,可激发创新和系统性思维,并在设计实现过程中发现并弥补自身不足,是培养学生的独立思考能力和自我管理能力、了解行业前沿技术的必要环节,可为求职或继续深造打下坚实基础[2-3]。然而,在经济增速放缓、产业结构升级等新形势下,学情产生巨大变化,学生对毕业设计的重视程度严重下降,包括部分成绩优异学生在内的绝大多数学生抱有“能过就行”的态度,甚至认为毕业设计影响考研复试和考公、考编。这造成近年来学生毕业设计完成情况不理想、缺少优秀作品等问题,毕业设计对学生创新实践能力提升效果有限。

本文梳理了某高校机械类专业本科毕业设计指导过程中教师和学生普遍反映的主要问题,并对造成这些问题的原因和解决路径进行了思考。分析了在毕业设计环节实施校企协同育人模式对改善这些问题的有益成效,并对如何在新学情下更好地实施主要专业课程的项目式教学和毕业设计阶段的校企协同育人提出了建议。

一机械专业本科毕业设计存在的主要问题

在机械类专业本科毕业设计中,学生需完成设计说明书的撰写、总装配图和主要零件图的绘制,工作量较大。同时,近年来学生升学和就业压力增加明显,学生心态浮躁,难以全身心投人。通过对某高校机械类专业本科毕业设计过程中指导教师和学生普遍反映的问题进行梳理。

(一)学生对毕业设计存在认知偏差,态度不端正

毕业设计作为学生综合运用所学知识、独立完成课题设计的过程,是提升创新实践能力的关键途径。在此过程中,学生能够发现并弥补自身不足,培养独立思考与自我管理能力,激发创新与系统性思维,同时了解行业动态与前沿技术。然而,众多学生对毕业设计的重要性认识不足,持有“只要不影响毕业,能过即可"的消极态度。主观能动性差,存在前期工作进展迟缓、答辩前仓促应对的现象。甚至还存在个别学生对指导老师的督促和指导置之不理,对老师发送的各类信息采取“已读不回"的方式应对。

此外,部分学生可能对毕业设计的难度与复杂性认识不足,将其视为简单的重复性工作,没有意识到毕业设计实际上是对自己所学知识和技能的一次全面检验,是展示自己综合能力的重要机会。这种认识偏差与态度问题,不仅会降低毕业设计的质量,还可能对学生的未来发展产生负面影响。

此外,毕业设计过程中少数教师对学生没有给予足够的关注和指导,对学生提出的疑问不能及时解答,与学生沟通较少,也没有对毕业设计进度起到很好的督促作用。这种做法不仅影响了学生毕业设计的质量,也使得学生在学术研究和实践能力上得不到应有的提升。教师应该认真负责地对待学生的毕业设计,提供必要的指导和支持,帮助学生顺利完成学业。



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(二) 部分学生基础薄弱,缺乏基本职业素养

在毕业设计过程中,指导老师反馈的最普遍问题是学生独立解决问题的能力不足,主要体现在专业文档撰写能力差、文献检索和查阅专业资料能力不足,缺乏创新实践能力等。不仅体现在对基本概念和原理的不熟悉,甚至有不少学生会犯一些非常低级的错误,简单的任务也无法胜任,如有学生甚至连三视图如何布局和文档如何排版都不知道。这反映出学生基础知识相对薄弱、基本职业素养匮乏和专业常识掌握不足,导致在毕业设计过程中无所适从、错误频发,在解决问题时缺乏有效的工具和方法,遑论应对毕业设计过程中遇到的各种挑战。基础知识的薄弱不仅影响了他们在学业上的表现,还将影响职业发展。职业素养的缺乏使得他们在面对实际工作中的基本要求时显得手足无措,难以适应本科毕业后研究生阶段的科研和就业后的工作挑战。

(三) 强调过程留痕,师生负担加重

过程考核是教学成效评价的重要手段,也是提高教学质量的必要方法。为提升毕业设计指导质量和督促教师认真履行指导职责,适当的过程考核是必要的。但过程考核并不等于各种填表和拍照,过分强调留痕的做法导致了师生双方的负担显著增加。过度留痕要求不仅耗费了大量的时间和精力,还使得原本应该专注于毕业设计的师生不得不花费大量时间去记录和整理各种繁琐的文档和证据。这样一来,毕业设计的重心从设计说明书撰写和图纸绘制转移到了形式主义的繁琐记录上,使得师生们在完成毕业设计的过程中感到疲惫不堪,甚至影响了他们的工作效率和毕业设计质量。因此,如何平衡留痕与实际工作之间的关系,减轻师生的负担,成为了一个亟待解决的问题。

(四)毕业设计题目与实际生产脱节严重

本科毕业设计的主要目的是让学生综合利用本科阶段所学知识完成设计任务,更多关注的是学生创新实践能力的培养,对题目本身的创新的要求不像研究生课题一样高。但一些毕业设计题目仍然停留在十几甚至几十年前的传统技术或理论框架内,未能充分反映出行业最新的发展趋势和热点问题。过于陈旧的毕业设计题自与实际生产实践之间存在严重脱节,不仅削弱了毕业设计的实用价值,还使得学生在完成学业的过程中难以接触到前沿技术和实际问题,从而影响了创新能力和解决实际问题能力的培养。这种滞后性不仅限制了学生对于新兴技术的探索和应用,也使他们难以培养出适应未来社会需求的技能和素质。

(五) 学生创新实践能力欠缺

当前工程教育中,“工科理科化"普遍存在,这一点在毕业设计过程中尤为明显,即使是成绩优异的学生,虽然掌握了理论知识,但在实际应用时却不知如何将理论与实践相结合,创新和实践能力严重不足。许多学生对创新的理解停留在表面,缺乏主动寻求创新的动力和意识,习惯于接受式学习,缺乏批判性思维和创造性思维,难以提出新颖的见解或解决方案。在长期重理论、轻实践的学习过程中,导致学生在实际操作中的动手能力不足,面对需要独立思考和解决实际问题的任务时,往往显得力不从心,缺乏足够的创新思维和实际操作能力,严重影响毕业设计的质量。

二项目式教学改革实践情况与进一步措施

(一) 项目式教学实施效果

针对工程教育领域普遍存在的“工科理科化”现象,即过分重视理论知识而忽视实践技能,导致学生在知识整合、独立思考及解决实际问题方面的不足。在机械类专业核心课程机械设计中,提出并实施了一种以项目为驱动、基于合作小组的教学模式,该模式融合了多评价主体、多维度的形成性评估方法,例如小组间相互评价和小组内个人贡献评估。实践结果显示,学生的学习兴趣显著增强,参与创新竞赛的学生数量增多,创新与实践能力也得到了显著提升。

通过实施“项目驱动 + 小组协作"教学,学生的主动学习态度和过程参与度得到了显著改善。通过知识体系重构,将课程内容与项目设计过程相结合,为学生营造一个学习与实践并重的环境,促进了理论知识与实践技能的相互融合。在实践过程中,学生的学习兴趣得到了有效激发,图1为教学过程中学生汇报项目进展照片。与对照班级相比,采用该教学模式的班级学生期末成绩平均分提高了5.62分。同时,学生参与大学生创新科技竞赛的热情显著提高,10个小组中有9个参与了各类竞赛,并取得了省部级一等奖1项、二等奖1项和三等奖7项的优异成绩。许多原本未表现出有参赛意向的学生也因参与项目设计而改变了态度,参赛比例高达 90% ,远超未采用该模式的对照班级。此外,学生在系统性项目设计中综合运用制图、力学、材料学、机械原理等知识的能力显著增强,同时在撰写设计文档、编制技术资料、进行三维建模和二维绘图方面的能力也得到了明显提升。

(二)项目式教学存在问题及改进措施

教学实践结果表明,“项目驱动 + 小组协作”教学模式成效明显,但仍存在进一步改善空间。首先,与传统教学模式相比,项目式教学占用更多课堂时间,理论知识讲解时间不可避免要减少,理论教学时间无法保证;另外,学生也需要占用更多课后时间进行资料查阅、建模画图和设计计算。针对类似问题目前比较普遍的解决方案有两种:一是针对机械设计这类核心专业基础课,申请适当增加学时,以保证教学效果;二是充分利用线上资源,采用“线上” + “线下"相结合的教学模式,将基础理论知识的学习放在“线上”,由学生自行完成,课堂中仅进行复杂知识讲解和问题探讨、设计项自报告等高阶活动,以增加教学的广度和深度。然而,这两种方式均会大幅度增加学生和教师负担,并不能从根本上解决上述问题,不仅课堂教学效果得不到改善,还会大量占用学生课后扩展提高和休息时间,效果往往有限,甚至起到相反作用。

机械专业本科毕业设计存在的问题与思考1
图1教学过程照片



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