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民族學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)改革與實(shí)踐論文
摘要：畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)作為大學(xué)工科專業(yè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和創(chuàng)新能力具有重要意義。民族班畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中大量采用計(jì)算機(jī)三維繪圖，學(xué)生直接參加教師科研課題項(xiàng)目等方式進(jìn)行改革，取得了良好的效果，提高了民族班學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)整體水平。
關(guān)鍵詞：機(jī)械類專業(yè)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；民族班；改革
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐成果的全面總結(jié)，是學(xué)生綜合素質(zhì)與工程能力培養(yǎng)的全面檢驗(yàn)。其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)行創(chuàng)造性工作的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的一次全面考驗(yàn)。新疆是個(gè)多民族地區(qū)，少數(shù)民族的基礎(chǔ)教育比較薄弱，考入新疆大學(xué)的多數(shù)少數(shù)民族學(xué)生均來(lái)自邊緣地區(qū)。雖然在四年的學(xué)習(xí)過(guò)程中，嚴(yán)格地按照教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃完成教學(xué)內(nèi)容，但是由于學(xué)生本身基礎(chǔ)較差、漢語(yǔ)接受能力有限，大部分學(xué)生對(duì)于系統(tǒng)性、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程很難全部理解透徹，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中總處于被動(dòng)狀態(tài)。為加大民族班教學(xué)改革的力度，提高教學(xué)質(zhì)量，在以往實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中所積累的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)采取有效的改革措施，取得了較好的成果。
一、設(shè)計(jì)手段
機(jī)械制圖是機(jī)械工程專業(yè)最基本的工具，是表達(dá)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案的語(yǔ)言。以往我們都是采用手工繪圖，其缺點(diǎn)是：繪圖速度慢、出錯(cuò)率高、不易修改、圖面質(zhì)量差。國(guó)家早就規(guī)定要甩掉圖板，利用計(jì)算機(jī)二維繪圖解決以上問(wèn)題，但其設(shè)計(jì)思路仍然建立在手工繪圖的基礎(chǔ)上。機(jī)電產(chǎn)品的配合性和可裝配性是設(shè)計(jì)人員容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，以往要到產(chǎn)品最后裝配時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致零件的報(bào)廢和工期的延誤，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和信譽(yù)損失。采用3D平臺(tái)下的計(jì)算機(jī)輔助裝配技術(shù)可以在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行驗(yàn)證，確保設(shè)計(jì)的正確性，避免損失。三維設(shè)計(jì)方法與人的思維方式比較接近，較為直觀，可以大大地提高設(shè)計(jì)速度，并且可以進(jìn)行裝配干涉檢驗(yàn)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真及有限元計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)等。尤其對(duì)于空間想象力不高的學(xué)生來(lái)說(shuō)，更是一種比較理想的設(shè)計(jì)方法。此外，三維設(shè)計(jì)后可以立即轉(zhuǎn)化為二維（平面）圖形，因此從三維到二維的整個(gè)過(guò)程不一定比直接畫二維圖要慢。我們從2000年（95級(jí)民族班）起，要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量采用計(jì)算機(jī)繪圖，并在答辯中采用多媒體答辯，這在當(dāng)時(shí)全校民、漢班級(jí)中是比較少見(jiàn)的。直到2004年，采用三維設(shè)計(jì)已經(jīng)較普遍，這方面已經(jīng)達(dá)到了內(nèi)地同類大學(xué)的水平。
二、設(shè)計(jì)題目
選題是否合適，其難易程度直接決定學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。我們?cè)诮鼛啄甑漠厴I(yè)設(shè)計(jì)選題上，淘汰了以前過(guò)時(shí)的老題目，而盡量選擇指導(dǎo)教師的科研課題和當(dāng)前的生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的題目，充分體現(xiàn)教學(xué)與科研、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的原則，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。如2001年機(jī)械制圖96-2班兩名學(xué)生參加了由指導(dǎo)教師主持的橫向課題“數(shù)控塑料切粘機(jī)的研制”，并以之作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，完成了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、零件的加工到整機(jī)的調(diào)試全過(guò)程，獲得了難得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并完成了整機(jī)的CAD繪圖工作。長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)械強(qiáng)度分析與計(jì)算一直沿用材料力學(xué)、理論力學(xué)和彈性力學(xué)所提供的公式來(lái)進(jìn)行。由于在計(jì)算過(guò)程中有許多的簡(jiǎn)化條件，因而計(jì)算精度較低；在設(shè)計(jì)中，為了保證設(shè)備或構(gòu)件的安全可靠性，常采用加大安全系數(shù)的方法，結(jié)果使結(jié)構(gòu)尺寸加大，浪費(fèi)材料，有時(shí)還會(huì)造成結(jié)構(gòu)性能的降低。有限元分析技術(shù)是最重要的工程分析技術(shù)之一，它廣泛應(yīng)用于彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)等領(lǐng)域。有限元法在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生革命性的變化，理論設(shè)計(jì)代替了經(jīng)驗(yàn)類比設(shè)計(jì)。以前由于其理論性較強(qiáng)，有限元法僅僅用在碩士論文中，但從2002年起，在本科班中嘗試應(yīng)用有限元強(qiáng)度分析作為畢業(yè)論文題目。同時(shí)，由于我們所用的有限元分析軟件在Linux平臺(tái)上運(yùn)行，所以學(xué)生必須掌握Linux操作系統(tǒng)，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)方面也有了全方面的提高。
三、創(chuàng)新實(shí)踐
近幾年，我們?cè)趯W(xué)生當(dāng)中廣泛進(jìn)行了課外學(xué)術(shù)活動(dòng)和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐，并把這些內(nèi)容與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，獲得了可喜的成績(jī)。依布拉音、西克熱木等學(xué)生完成的“油罐車注油自動(dòng)控制系統(tǒng)”項(xiàng)目在西北地區(qū)比賽中獲得一等獎(jiǎng)，全國(guó)大賽中獲得三等獎(jiǎng)。努爾比亞等學(xué)生完成的“上下樓梯搬運(yùn)機(jī)器人”項(xiàng)目在西北地區(qū)比賽中獲得一等獎(jiǎng)，全國(guó)大賽中獲得三等獎(jiǎng)。通過(guò)這些設(shè)計(jì)大賽及幾年的教學(xué)改革實(shí)踐，學(xué)生不僅從設(shè)計(jì)中得到了鍛煉，學(xué)到了設(shè)計(jì)技能，而且在做設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)手機(jī)會(huì)多了，培養(yǎng)了他們科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新能力，加深了學(xué)生對(duì)機(jī)械制造專業(yè)的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。要實(shí)現(xiàn)教育改革和建設(shè)的目標(biāo)，關(guān)鍵是教師，教師不但要有高度的敬業(yè)精神和教學(xué)責(zé)任心，還要有較高的教學(xué)業(yè)務(wù)素質(zhì)。為使青年教師提高工程素質(zhì)，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鼓勵(lì)青年教師積極參與實(shí)際科研工作和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，并對(duì)青年教師制定了嚴(yán)格的培養(yǎng)計(jì)劃。教師梯隊(duì)建設(shè)及青年教師培養(yǎng)有了明確的規(guī)劃，結(jié)合課程建設(shè)，個(gè)人業(yè)務(wù)素質(zhì)提高較快。
四、結(jié)論
第一，在畢業(yè)設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)中，引入AutoCAD、SolidEdge、UG二維及三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行零部件三維設(shè)計(jì)、虛擬裝配、有限元分析、動(dòng)態(tài)模擬和三維轉(zhuǎn)二維等，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，拓寬了學(xué)生的就業(yè)選擇范圍，增加了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
第二，在選題過(guò)程中盡量選擇指導(dǎo)教師的科研課題，充分體現(xiàn)教學(xué)與科研、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的原則，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
第三，引入有限元方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使學(xué)生接觸理論性較強(qiáng)的工程優(yōu)化軟件；學(xué)生熟練掌握了Linux操作系統(tǒng)，拓寬了知識(shí)面。
第四，積極參加學(xué)校及全國(guó)性各類機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，提高學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力和綜合素質(zhì)。
第五，民族班全部用漢語(yǔ)授課，實(shí)現(xiàn)了民族班教學(xué)改革與實(shí)踐與漢族班的同步進(jìn)行。
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