机械工程专业线上毕业设计指导对策

分类：机械论文发表 时间：2020-11-15 10:20 关注：(1)

　　线上毕业设计指导是一项前所未有的挑战和机遇，分析充分利用好线上信息化平台和海量资料的优势。克服空间上的隔离、时间上的延迟和学生心理等不利因素。提高毕业设计质量。

　　关键词：线上教学；毕业设计；机械工程

　　新冠肺炎疫情突发，导致学生无法返校，造成师生间、学生与传统资料间的实质隔离，给毕业设计指导工作带来极大的困难。尤其是机械类专业的学生设计，涉及各种复杂的机械制图，除了文字与口头表达，机械装配图、部件图与各种零件图才是他们设计与答辩的主要语言。面对新的形势与技术难题，充分利用好线上信息化平台和海量资料的优势，克服空间上的隔离、时间上的延迟和学生心理等不利因素，成为一项前所未有的挑战。遵照教育部提出的“停课不停学，停课不停教”的要求[1]，根据学校及学院的统一部署，以线上毕业设计指导为研究目标，结合本专业教学及学生的实际情况，在做好充分准备的基础上，精心组织线上指导实践，并针对实施过程中遇到的问题提出应对策略。

　　一、准备与实施

　　（一）准备环节

　　1.课题申报与双选毕业设计指导教师需要根据自己的教学研究方向和能力水平，契合学校对学生的教学培养目标要求，提出与质量要求方向一致、难易适中、体量适度、覆盖面广、考察全面的设计课题。同时，能够提供足够的基础资料与实习资料供学生选择与参考。机械工程教研室三位教师根据专业方向优选出轧钢、矿山起重运输等行业共计36台不同单体设备作为36名机工专业学生的设计标的，课题数量达到了学校规定的“题目数不少于学生数”即“一人一题”的原则要求。教师和学生可以通过网上管理系统平台进行毕业设计课题的双向选择。教师事先提供教师简介，包括简历、授课情况与研究方向，以及课题简介；学生根据简介与对教师的日常了解进行首次选择；然后教师根据平台显示的志愿情况和对学生学习等综合了解情况进行筛选。由于大概率会出现某个题目多选一或没人选的情况，可能会进行二次选择或多次选择，直到学生和教师都达到要求为止。2.平台选择与利用采用QQ群+雨课堂+腾讯课堂+网上图书馆等多种平台以实现优势互补[2]，满足学生的不同学习与设计需求。742020年第5期实验实习实训总第200期通过QQ群建立与学生间的联系，个人疑问与简单共性问题可在QQ群中互动。建立或加入院级和专业方向的毕业设计指导交流群，以便教师同行间交流指导经验与心得。借助雨课堂平台上传实践环节资料，并通过查看功能监督学生是否观看、进度和反馈意见。使用腾讯课堂进行毕业设计具体相关要求、必要知识语音广播式宣讲和共性问题互动。腾讯课堂具有签到、屏幕共享、PPT及音视频直播、学生回看等功能，并可归档备查。学校网上图书馆的海量资源门类齐全、覆盖面广，平时学生利用度不高。当学生面临教材和参考书等书本资料不在身边或匮乏的特殊情况下，线上资料尤其网上图书馆显示出强大作用，学生可以通过校外登录访问，免费查找、获取各种参考资料，如电子教材、论文、期刊和参考书。以上各网络平台各有千秋，可以优势互补，充分利用，3.资料整理与上传提供必要的资料是学生进行设计工作的前提，资料的质与量需要教师根据设计要求、进度和学生能力进行有效匹配。资料提供的过少，不利于学生工作的顺利开展和规定时间内完成；资料过多不利于锻炼学生自己检索搜寻查找资料能力，对学生将来走向工作岗位独立承担任务不利。本文主要采用提供必要+提示自查相结合的方式，提供包含参数要求任务书、包含设计过程要求指导书、课题整体生产线说明书和相关参考装配图。提示自查包含基本零件设计机械课程设计电子版教材、学生各自课题单体设备相关设计轧钢机械电子版教材、设计计算必备机械设计手册电子版、安装必备国家规范、机械设备安装预算定额。学生自己也会根据需要搜索下载安装相关工具软件。教师提供给学生的资料上传至QQ群上共享。

　　（二）实施环节

　　1.宣讲动员学生刚拿到课题，处于认识比较模糊的状态，需要教师进行必要的宣讲和引导。首先，通过严肃有仪式感的线上会议形式，努力提高学生的认知和重视度。由教师亲自布置和主持，邀请部门领导参加并发言，可以采用腾讯课堂、腾讯会议、钉钉中的任一平台，统一进行毕业设计工作的总体性的介绍、说明和布置。对毕业设计的意义、要求和纪律做详细的说明和强调。其次，线上宣讲会后可即时充分讨论、答疑，也可平时通过QQ群随时聊天的方式，进一步让学生通过线上方式了解毕业设计工作“是什么”“为什么”和“怎么做”。通过集中与分散相结合的方式，为下一步工作的顺利开展打好基础。2.线上实习不同于线下赴厂家集中式现场实习，线上实习是一项全新的模式，也是非常棘手的难点。为了尽可能达到线下现场实习的效果，采用多种多媒体方式。按照循序渐进的原则，首先，要求学生自己按照各自课题要求利用网络资源搜集现场生产线和单体设备的图片，大家共享图片并互相交流讨论。学生对生产线和设备有了初步的感性认识，但图片可能比较零散，与自己的课题可能有不同程度的差别。其次，通过雨课堂向学生投放厂家提供的冷轧生产线PPT和现场图片，将学生的感性认识连贯起来，形成整体认识，并体会到相近设备间的细微差别第三，把厂家制作的生产线工艺和设备的视频通过雨课堂平台投放给学生，将静态的认识升华为动态的认识，可以通过雨课堂及时观察学生的观看进度和反馈意见。第四，通过联系厂家人员和利用同学关系，按照每个学生的各自课题，录取现场具体设备静态和工作状态的小视频和局部特写，有疑问可以采取网络直播的方式现场答疑。将来条件具备，可以借助5G+VR（虚拟现实）技术来完善线上实习[3]。3.日常指导日常指导是毕业设计指导的关键阶段，直接影响学生设计的质量。这一阶段分为定期和不定期两种形式。定期是每周固定时间通过腾讯课堂+QQ群进行答疑指导，对学生具有一定强制性，教师与学生可以互动交流，是一种按时原则的指导。不定期指导则把主动权交给学生，由学生在任意时间根据自身需要进行问询，学生可以通过微信、QQ以文字、截图或通话形式进行直接沟通，既方便又快捷，是一种按需原则的指导。两种指导方式相辅相成，互为补充，以求达到最佳指导效果。4.“双三”检查对学生的进度和状况按照时间原则进行“前-中-后”三期检查[4]。前期重点检查学生查阅资料、设计方案制定和初步计算的工作；中期重点检查学生计算校核和制图工作；后期重点检查学生制图与设计说明书完成情况。通过QQ远程控制深入学生电脑直接查看进度，获取真实可靠的进度情况。参照企业的安全管理规章制度，按照空间原则进行“自检-互检-专检”三级检查。自检是学生自己随时查验设计进度、完成质量和存在问题，并定期上报自检情况；互检是同组学生互相检查，互相查找问题，尤其是设计计算与说明书规范方面；专检是教师对学生采取的上述提及的“前-中-后”三期检查和日常抽检。经过三期检查和三级检查，加强了学生毕业设计工作的过程管理，保障设计进度和质量的有效控制。

　　二、问题与对策

　　（一）平台交叉，提高互动效率

　　线上互动交流毕竟不如师生面对面交流方便快捷，尤其反映在信息量大图纸的指导上。通过截图方式要么细节有余整体不足，要么相反，很难在整体与局部之间取得平衡。本文采取腾讯课堂语音直播+QQ远程控制的方式。一方面通过可回看的语音直播实时交流；另一方面，通过QQ远程控制功能远程进入学生电脑来直接打开、放大、缩小、平移目标图的整体和细节，教师可自由操纵学生的电脑，鼠标的控制权可以在教师和学生之间自由切换，避免了其它平台无法解决异地直接操作的弊端，提高了交流互动的效率，尽可能达到面对面指导的效果。

　　（二）集思广益，推进线上实习

　　学生一方面需要对课题上至生产线下至单体设备及具体零部件和运动状态有感性认识；另一方面，拿到平面参考图纸也能够在头脑中构建出三维图像，能进行正确的设计。这是一种二维图纸-三维图像-实物的复杂的大脑信号相互转换过程，缺少实习不可想象。如前所述，特殊情况下无法进行现场实习时必须采用现场外的线上方式，利用各种途径从厂方合法地索取生产线及设备的图片、视频及PPT。校-院-系三级部门依靠多年积累的校企合作关系已经与相关实习单位建立了长期信任，可以进一步通过同学与好友的个人关系，在保密承诺的前提下获取实习的更多权限。

　　（三）未雨绸缪，防范作弊风险

　　不管图纸绘制还是设计说明书，极个别学生可能存在作弊照抄的问题。对此，教师应当发挥辅导员和导师的同等作用，对学生进行正确的引导和廉耻道德教育，从思想上杜绝作弊照抄的恶习。同时，针对线上指导的特殊性，采取以下几种防范措施。1.一人一题一人一题即一个学生一个完全独立的单体设备设计课题，既能培养学生独立完成工作的能力，又能避免滥竽充数、不劳而获。一个组内的学生同属同一个生产线，每个单体设备的关系是工艺流程中的上游与下游之间的关系，既有区别又相互关联，要求学生既要独立完成自己那部分的工作，又要兼顾上下游设备的联系，减少抄袭作弊风险的同时，锻炼独立工作能力和团队精神。2.图纸加密学生的图纸设计不是凭空从零开始，需要给学生提供参考装配图，在此基础上结合实习感性印象能有一个完整的图形轮廓，计算后再重新绘制。在特殊情况下无法提供纸质版图纸时，只能提供电子版，但电子版若不作技术处理，就有被个别学生直接拿来当作自己设计成果的风险。因此，提供的电子版要改进为具有不可更改的只读形式，避免学生“拿来主义”，还要保证足够清晰。不能采用不够清晰的截图方式，而应采用转换成特殊点阵格式文件，如TIFF图片，并附加水印加密，以防破解。3.过程管理所谓过程管理，就是对学生每阶段进行成果验证。过程管理不同于前述的以设计周期时间轴为准的三期和三级检查，过程管理以学生的设计进度为基准。学生进度毕竟有快有慢，过程管理要求学生必须在制图半程时，主动向教师提供半成品线条图，否则按不合格处理，避免极个别学生以破解或购买的电子图冒充成品而蒙混过关，只能自己亲自动手用CAD逐个线条地绘制。4.签订协议保密协议体现了学生对所涉资料的保密承诺义务，具有一定的道德和法律约束力。让学生用白纸按要求写好保密协议，内容包括保证企业文字资料、图片、视频、学生最终毕业设计图和说明书等电子资料不外传等条款以及法律义务，并手写签字、拍照并上传交由教师留存，对极个别外传者起着震慑作用，为后届学生提供干净的设计环境。采用上述的对策，基本能很好地解决线上毕业设计中面临的棘手问题，经几个月的实践观察，收到了一定的效果。

　　参考文献：

　　[1]教育部办公厅.关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见[EB/OL].教育部网站.

　　[2]王锋.关于疫情期间线上教学的几点思考[J].内江科技，2020（4）：144.

　　[3]朱力杰，刘秀英，于志鹏.虚拟仿真技术在实践教学改革中的应用——以酸奶生产线为例[J].食品与发酵科技，2020（3）：127-130.

　　[4]雷洪，赵岩.钢铁冶金专业毕业设计教学改革[J].中国冶金教育，2020（1）：62-63.

　　作者：于克强 张新宇 邓祥伟