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關鍵詞:冶金機械設備;綠色設計;內容
中圖分類號:TU273 文獻標識碼:A
1 冶金機械設備綠色設計的必要性
冶金機械行業一直是污染的最重的企業之一,在其生產加工過程中,不僅設備有特別大的噪聲,同時排放物也對環境造成嚴重的污染,這些污染源直接造成空氣環境的質量下降,同時增加機械設備的故障率,降低其使用壽命。我國的冶金機械行業中,由于長期以來的思想和觀念影響,對于綠色技術還沒有充分的重視,大多數企業為了追求更大的利益,還在走高投入、高消耗、高污染的發展模式,從而給環境帶來了極大的損害。隨著我國加入WTO以來,冶金機械業實現綠色設計已成為歷史發展的必然。綠色制造的興起,我們國內企業的設計、制造也應該緊跟步伐,合理利用資源、能源,進行清潔化生產,減輕環境的枵染,走可持續發展道路。綠色設計與制造是“清潔化生產”出“綠色產品”的設計手段。綠色設計,又稱生態設計,環境意識設計,它是這樣一種設計:在產品的整個生命周期內(設計、制造、運輸、銷售、使用或消費、廢棄處理).以環境和資源保護為核心,同時也并行地考慮并保證產品應有的基本功能、使用壽命、經濟性和質量等。
2 冶金機械綠色設計內容
2.1 注意生產冶金機械原材料的選擇
在進行冶金機械綠色設計之中,在充分選擇可回收,能再生的材料,這樣在原材料方面就有效的控制了其污染率。在冶金機械綠色設計與制造之中,應該從環保的角度出發對各類新型材料進行研究和應用,提高冶金機械的可回收性。H型鋼是一種新型經濟建筑用鋼,是國家發改委等有關部門極力推廣使用的新興替代型材,是許多國家鋼結構工程的主要材料,由于其力學性能良好,截面形狀經濟合理,而廣泛運用于需承截能力大,截面穩定性好。更重要的是它是一種可回收的綠色材料,可以在冶金機械中大力推行這種型號的鋼材使用。
2.2 控制廢氣、廢水、廢液(切削液)的排放
在冶金機械的生產制造過程之中,會產生廢料、廢水、廢氣的排放,這些都會對環境產生非常嚴重的影響。因此,冶金機械生產企業應該加強技術創新,通過加大對廢料、廢水、廢氣的回收力度,實現無排放的閉環生產。同時,冶金行業及香港管理部門應該制定相應的強制性排放法規。在相關冶金機械的研發及相關企業制造之中,應該施行排放達標一票否決制。對于那些達不到排放標準的企業,應該強制性的關閉和停產。
2.3 減震除噪除塵,提高作業環境的清潔性
為實現冶金機械的減震作業,應該在設計中替換那些振動比較厲害的機械零部件,選擇那些減震效果好的零件。同時也應該通過優化結構設計及采用各種隔振性能好的各種彈性支承,以提高冶金機械產品的動態性能。同時為了降低冶金機械產品的運轉和作業中產生的噪聲對周圍環境的影響,除了做好產品機械結構的設計之外,還應該采用高性能的消聲器及采用隔振和吸音的措施。灰塵是冶金設備生產運營之中令人頭疼的問題。因此,在冶金機械設計生產之中應該做好除塵工作,可以采用吸塵和密封處理的方法,減少粉塵的影響。
2.4 防止泄漏發生,提高密封技術
冶金機械經常出現泄漏現象,這會造成兩個方面的問題,一是造成資源的浪費和環境的污染,其次,泄漏會使冶金機械不良,造成冶金機械的磨損,降低冶金機械的使用壽命。因此,在冶金機械的設計生產之中,應該提高密封技術,降低冶金機械的泄漏率。同時,也應該做好設備的維護管理工作,通過日常的維護減少冶金機械油的泄漏。
2.5 減少不必要的維修時間和次數,提高故障診斷技術
冶金機械日常使用過程之中,經常出現維修和更換配件的工作。因此,在冶金機械的設計之中,應該對壞件的回收和修復使用進行考慮。同時提高設備的故障診斷技術,通過優秀的故障診斷系統,使維修做到有的放矢,減小維修和日常維護工作的工作量。同時,在設備日常管理之中,應該建立一套合理有效、充滿柔性的設備管理制度。當前,我國冶金設備管理制度之中,常使用年度或月度的維修制度,這種制度雖然可以排除設備故障隱患。但是,也會有一些弊端,例如:這種方法會浪費大量的人力、物力和財力。第二,對以磨合好的冶金設備進行日常無目的維修可能會影響其性能的發揮,破壞了其最好的磨合。因此,應該改變這種呆板的維修制度,通過引入優秀的故障診斷系統,對各類設備的運行狀況做到心中有數,哪些設備出現了故障,那些設備運行良好,這樣,我們的維修就會做到有的放矢,也就會減少維修成本和不必要的最好配合。
2.6 注重綠色視覺環境的外觀造型的設計
在傳統思想里,冶金機械的外觀和顏色都比較單調和古板,在設計時很少去顧及視覺環境的需求,因此,長期以來冶金機械給人一種“傻、大、笨、粗”的形象。冶金機械的這種形象已經遠遠落后于現代人的審美觀念,而外觀與時俱進也是綠色設計理念重要要求。因此,在冶金機械產品的設計之中,應該通過造型、色彩方面的藝術技巧和手法,營造綠色視覺環境。冶金機械產品也該通過采用與時俱進,鮮明的時代感和個性特點的外觀吸引客戶爭奪市場份額。
結語
總之,隨著社會及科學技術的快速發展,人們的環保意識越來越強,如何在節省資源、環保的前提下,實現人、機、環境三者的和諧發展是當前面臨的重要課題。綠色設計不僅有效的提高了資源的利用率,同時還給人們一個清潔的生存環境,使人們能享受健康的生活,對人類實現可持續性的發展產生了深遠的影響,綠色設計不僅是社會進步的標志,同時也是未來技術經濟發展的趨勢,因此,企業應有超前的意識,爭取產品研發的主動性,使企業從技術人員到企業的決策者,都充分認識到綠色設計的必要性和緊迫性,從而保證企業的健康有序發展。
參考文獻
[1]于軍,蔡建國.綠色產品設計及其關鍵技術[J].機械設計與研究,1997(04).
關鍵詞:畢業設計;教學質量;質量監控
作者簡介:陳明軍(1962-),男,浙江嵊州人,浙江工業大學信息工程學院電氣工程系主任,副教授;羅攸宏(1961-),女,浙江瞿州人,浙江工業大學信息工程學院,實驗師。(浙江杭州310032)
基金項目:本文系浙江工業大學教改基金項目(項目編號:JG10814)的研究成果。
中圖分類號:G647 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)08-0032-02
一、畢業設計的地位和作用
畢業設計是大學生最后一個也是最重要的一個實踐環節,是大學生銜接學校和社會的一個重要階段。它既是對所學理論知識的全面檢驗和總結,也是為增強綜合實踐能力和創新能力,盡快適應社會奠定基礎。畢業設計質量的高低是高校教學質量的直接反映。《教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業設計(論文)工作的通知》中指出:“畢業設計(論文)是實現培養目標的重要教學環節。畢業設計(論文)在培養大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用,是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現,是培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。”
二、畢業設計教學質量監控點的設置
畢業設計是經歷時間最長,經歷階段最多,教學背景最復雜的實踐教學環節。這個階段如果質量監控環節設置不合理或監控不到位,會嚴重影響到教學質量。
從大的方面,按時間順序,可把畢業設計分為畢業設計準備、畢業設計進行、畢業設計結尾三個階段,各個階段又可分為若干個點。
1.畢業設計準備階段
在準備階段,可把畢業設計分為以下幾個點:
畢業設計啟動的動員;畢業設計題目的醞釀;畢業設計題目申報,提交畢業設計申報書;畢業設計題目及內容審查;題目公布,供學生選擇,召開雙向選擇會;落實題目選配工作,最后張榜公示;填寫畢業設計任務書;審核畢業設計任務書;下達畢業設計任務書;指導教師給學生下達畢業設計進程安排和要求,安排指導計劃。
2.畢業設計進行階段
文獻檢索、外文翻譯、文獻綜述報告;開題報告;畢業設計進行;畢業設計檢查和中期答辯;完善設計內容;撰寫畢業論文。
3.畢業設計結尾階段
指導教師評閱畢業論文;畢業設計成果演示;評閱人評閱畢業論文;畢業答辯,評定成績;上交材料。
三、畢業設計教學質量各節點的監控
1.畢業設計的準備階段
畢業設計前期的準備工作是十分重要的。良好的開端是成功的一半,一個優良的畢業設計一定包含一個充足的前期準備。
(1)畢業設計啟動的動員。畢業設計的動員是一個很重要的環節,必須堅持。動員分學院和系(教研室)二級,要讓教師和學生都明確畢業設計的目的、意義、步驟和要求。系(教研室)的動員要著重針對自己的專業特點進行布置。
(2)畢業設計題目的醞釀。畢業設計題目的確定實際上是一個很重要的環節,往往有的老師隨便想幾個題目就上報了,不進行深思熟慮,沒有考慮多方面的因素,完全按照自己的意愿行事。這樣會產生很多問題,如有的題目根本不符合本專業的要求,超出本專業的范圍;有的年輕教師把讀博士時的題目拿來給本科生做,題目難度過大;有的過于簡單,工作量太少;還有一些題目多年重復使用。所以畢業設計題目的確定要求先在各研究所進行討論,年輕教師的題目由老教師把關,題目要符合本專業的發展方向,也要把握好難易程度。
(3)畢業設計的申報。要求填寫《畢業設計(論文)題目申報表》,做到一人一題,一人一表。申報表要闡明本題的目的、要求、內容、國內外進展、重點、難點、設備條件、對學生的要求等,為師生雙向選擇提供依據。
(4)畢業設計題目及內容審查。在各研究所進行出題把關的基礎上,題目申報表匯總到系(教研室),由系組織專家小組對題目進行審核,對不符合要求的題目返還給老師進行重新命題,仍然不符合要求的不予受理。
(5)題目公布,供學生選擇,召開“雙向選擇”大會。題目審核通過后,向全體學生公布,然后召開“雙向選擇”大會。每個老師要做好PPT,在會上每個題目有3分鐘推介時間。讓學生選擇自己感興趣、適合自己的題目是進行雙向選擇的最重要的目的。一般要求收集到1∶1.2以上的題目供學生選擇。學生按興趣排序選擇3個題目,每個題目按學生選擇的次序配制。當有多個學生第一志愿填報同一個題目時,才有老師的選擇權,若第一志愿只有一個學生,不管該學生成績如何,老師不得放棄,特別是學習較差的學生。所以雙向選擇主要是讓學生有更多選擇題目和老師的權利。
(6)落實題目選配工作,最后張榜公示。系主任(教研室主任)根據學生的志愿順序進行選配。由于有重選,選配過程通常要進行多個來回,選配完成后在網上張榜公示。
(7)填寫畢業設計任務書。學生選題完成后,教師要給每個學生填寫《畢業設計(論文)任務書》,畢業設計任務書可給出樣板,內容、要求、條件等必須明確。任務書是學生最終完成畢業設計情況的依據,所以任務書中各項目內容要切實可行,難易適中。
(8)審核畢業設計任務書。對任務書提出的內容、要求、條件等內容及是否規范和可行由系主任(教研室主任)組織專家小組進行審核。審核通過,經系主任簽字報學院主管領導批準才能下達給學生。
(9)下達畢業設計任務書。經審批后的任務書下達給學生,要求指導教師對任務書的每一條內容向學生交代清楚,學生按任務書規定的要求開展畢業設計,完成任務書規定的內容。
(10)指導教師給學生下達畢業設計進程安排和要求,安排指導計劃。為了讓學生有序按時地完成畢業設計工作,教師必須填寫《畢業設計(論文)指導進程安排表》,進程表按周設置,寫清楚每周要學生設計的內容,還可給出重點、難點和基本思路。
2.畢業設計階段
在畢業設計開始后,教師要嚴格把握好各個環節。
(1)文獻檢索、外文翻譯、文獻綜述。要求針對畢業設計題目涉及的內容,查閱相關資料,檢索中文論文不少于15篇,英文論文不少于3篇,并寫出不少于4000字的文獻綜述報告。翻譯2篇英文論文,不少于2萬字符。英文的原文必須是最近幾年在期刊發表的與課題相關的學術論文。指導教師要對文獻綜述報告的格式和內容,英文翻譯的質量嚴格把關。
(2)開題報告。要求學生制定好畢業設計的技術線路,明確設計的重點、難點及應對策略,時間安排,并寫出4000字以上的開題報告,做好PPT,向指導小組作開題報告。指導小組應及時指出學生開題中存在的問題,并給予指導。
(3)畢業設計階段。這是畢業設計中最重要的階段。在畢業設計階段,指導教師除了對學生個別分散指導外,每周必須對學生進行集中指導,并填寫《畢業設計(論文)指導記錄》。指導時要求對學生前面的工作進行總結,存在的問題進行解答,對重點、難點進行分析,布置下面要做的工作。教師要隨時掌握學生畢業設計的進程,避免學生前松后緊,影響畢業設計進程和質量。
(4)畢業設計檢查和中期答辯。學校、學院和系對學生的文獻綜述、外文翻譯、開題報告進行抽查,對畢業設計進程和指導情況進行抽查。督導組平時也要進行不定期的檢查。
為了促進學生的畢業設計進程,對學生的畢業設計開展中期答辯,對優秀的學生給予表揚,對進程滯后的學生發出警告,對不專心做畢業設計,進程嚴重滯后的學生取消畢業設計資格,以嚴肅畢業設計紀律,提高畢業設計質量。
(5)完善設計內容。對畢業設計各部分和總體內容進行完善,對設計參數進行優化,在得到初步成果的基礎上,盡量使設計結果達到最優。
(6)撰寫畢業論文。設計完成后,在指導教師的指導下進行論文撰寫,先寫出論文提綱,經教師審核后開始寫論文。要求論文結構嚴謹,層次清晰,語言準確,文字流暢,格式規范,設計圖紙清晰正確。
3.畢業設計結尾階段
(1)檢查畢業設計成果,準備畢業答辯。由畢業設計答辯小組成員按照指導教師任務書給定的任務檢查其完成的情況,學生要對其設計的成果進行實物演示,教師對其成果進行點評,并填寫《畢業設計(論文)成果演示記錄》。
(2)論文評閱。學生論文先要交給指導教師閱讀、修改、評定,填寫《畢業設計(論文)指導教師評語》,然后交給答辯小組的其他老師進行評閱,填寫《畢業設計(論文)評閱人評語》。
(3)畢業答辯,評定成績。學生的畢業答辯是畢業設計的最后環節,學生的畢業設計成績主要由以下各方面綜合評定:文獻查閱與綜述、外文翻譯、開題報告、中期答辯、成果演示情況、論文(設計說明書)質量、答辯情況。論文(設計說明書)又從技術水平與實際能力、成果的新穎性、論文撰寫的質量等各方面評定。小組優秀的學生一般還要進行一次大組答辯,最后確定畢業設計真正優秀的學生。對于小組答辯不及格的學生,還有一次大組答辯的機會,最終確定其能否通過。
(6)上交材料。將論文裝訂成冊,同時將文獻綜述、外文翻譯、開題報告、任務書、進程表、指導記錄、演示記錄、指導評語、評閱評語、答辯記錄等附件裝訂成冊,上交學院保存。
四、結束語
相對于理論教學,畢業設計進程中背景比較復雜,學生的心態比原來也已經有很大的改變,考研、就業等一些現實問題困擾著他們,指導教師自身也會存在這樣那樣的問題,影響教學質量的因素繁多,因此畢業設計各個環節的監控顯得更為重要。按照文中的監控點嚴格把關,不斷采集、反饋和改進,畢業設計的質量將會得到良好的保證。
參考文獻:
[1]教育部高等學校電氣工程及其自動化專業教學指導分委員會.第六屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集(上、下集)[C].哈爾濱,2009.
[2]教育部高等學校電氣工程及其自動化專業教學指導分委員會.第七屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集[C].濟南,2010.
[3]景志紅,于曉紅.畢業設計(論文)質量監控與保障體系的研究與實踐[J].中國大學教學,2008,(4):32-34.
教師在教學過程發揮著不可替代的關鍵作用,高師才會出名徒。在普通高校中,教師一般是直接留校或從其他學校畢業后直接招聘而來,沒有進入過企業工作,缺乏對工程實際了解。尤其對電氣類專業,電力行業本身就很封閉,專業教師水平難以在教學過程中有實質性的提高。一個高水平的畢業設計,需要有豐富實踐經驗、了解實際的教師指導,教師實踐經驗的缺乏,制約學生畢業設計的質量,下大力氣提高師資是亟待改善的問題。
二、改革畢業設計思路
1.轉變教學理念,鼓勵到企業實踐按照國家、省上級教育領導部門的指示,首要問題是轉變教學思路,培養的學生要“厚基礎、寬專業、重實踐、全面發展”,改革理論為主,重研究,強調公式的思想。畢業設計中要轉變教學理念,鼓勵學生到企業,掌握最基本的知識,認識工程實際,了解電力行業的運行。回校后完成的畢業設計有針對性,就是企業正常運行的設備或技術,哪怕做了一點改進或一個系統的設計,要有參照,要能跟得上時代。可以講,如今培養的大學生是有知識的技術人員,不是每個人都要求有創新,能設計研究出產品,現在的教育是培養技師,不是人人都是研究員。
2.改革畢業設計內容和評價體系從畢業設計的內容、成果到評價體系做一番改革,轉變原有的落后的書本上得來的知識,與企業聯合,選擇合適的設計內容和方案,內容不要大而寬,不要看似需要花很多時間完成好似很費精力,要貼近實際,與今后可能用到或接觸到的工作結合,設計內容要有針對性和基本的可操作性。評價體系是對畢業設計完成質量的考核,原有的工作量、完成質量和論文水平評價要有所改變,提高畢業設計質量,要轉變評價體系到注重學生能力的提高,實踐經驗和技能的提高,通過畢業設計,該生取得了實踐的鍛煉,得到了今后可能用到的技能,這個設計就是成功的。
3.激發大學生熱情,鼓勵自主研究和參與實習一個好的設計是學生付出努力學習研究的結果,學生不投入精力,畢業設計質量何談提高。在畢業設計中,要鼓勵學生參加設計實踐,培養他們查找、檢索資料的能力,提高總結獨立思考問題的能力,激發大學生對畢業設計工作的熱情。這是一項系統性工程,需要全方位開展工作,從選題到內容等各方面吸引學生研究,完成畢業設計。
三、提高畢業設計質量的具體措施
兩年來我校電氣工程及其自動化專業經過改革畢業設計實踐教學環節,提高了畢業生就業質量,就業率逐年提高。改革舉措逐步向縱深發展,為社會輸送滿意合格的電氣專業人才。具體措施如下:
1.增加與實際相結合的選題,更新研究內容我校教師集思廣益,聘請校外指導教師,更新畢業設計題目和設計內容,如新能源領域、微機繼電保護、光伏系統、DSP與PLC在電力系統中的應用等。畢業設計內容強調強弱電結合,控制與運行結合,綜合多學科多種檢測手段,智能電網與傳統電網結合等適應社會發展,符合時代的內容,滿足人才培養的需要。
2.改變各環節監控體系,重視研究學習成果專業改革畢業設計各環節監控體系,一方面規范各種文件、報告等,同時更注重研究設計內容,鼓勵學生做與實踐單位相關內容,強調研究的內容今后從事工作可以用到,如學生實踐的視頻、錄像,學生在企業獨立完成的產品等,通過注重結果、學生能力的培養,提高了畢業生綜合能力,受到用人單位的好評。
3.加強師資隊伍建設,提高教師的素質針對教師實踐能力缺乏的現實,要加強師資隊伍建設,學生創新能力和實踐能力的強弱,關鍵是需要一支具有高水平的教師隊伍。近三年,專業教師有5人利用假期到企業實踐,開展教師綜合能力競賽。鼓勵教師利用課余時間到實驗室、企業進修,讓教師提高能力,充實自己,保障了畢業設計質量的提高。
4.大力建設校外實習基地,開展校企合作實習基地是提高學生實踐能力、創新能力的重要場所。畢業設計質量的提高離不開校外實時基地建設,學生利用畢業設計的時間到實習基地或學生工作崗位實習,并在此基礎上完成畢業設計,設計內容在現有工程實際基礎上而來,做到數據有依據,應用有需求。我校電氣專業最近幾年先后建立了“許繼電氣”、“陽光能源”、“拓新電氣”等符合專業方向、專業對口的實習基地。每年有40余名畢業生到校外實習基地實習,并完成畢業設計,其中每年有近20名畢業生留在實習企業工作,這種實習基地帶動學生能力提高,促進就業的方式取得了良好效果,今后專業將與相關企業開展密切合作,更好促進畢業設計和學生就業能力工作。
5.密切聯系學生就業,重視學生工作實際提高畢業設計質量,激發學生熱情,并促進學生就業,要在畢業設計這段時間指導教師與學生密切溝通,跟蹤學生應聘和意向協議單位情況,了解學生今后工作崗位特點,重視學生就業實際。在畢業設計內容和選題中鼓勵學生從事已簽或意向簽訂協議崗位,盡可能把就業崗位和畢業設計聯系起來,可以得到畢業設計質量的提高,并且有利于學生將來的就業。筆者自2011年以來指導畢業設計學生有10人畢業設計設計內容與工作崗位密切相關,如AutoCAD繪圖、電力系統主控室調度員等,在畢業設計課題中,讓學生設計圖紙、調度自動化內容,畢業設計質量得到提高,學生熱情得到激發,用人單位支持,取得較好的效果。
四、結束語
【關鍵詞】畢業設計;建筑環境與能源應用工程;就業導向化
【Abstract】As an important part of undergraduate training process graduation design is to impart knowledge to students and cultivate students' innovative ability. Taking the building environment and energy engineering of Xinjiang University as an example, this paper analyzes the present situation of the graduation project and points out the existing problems in the graduation project. Take employment orientation as substance, in order to stimulating students learning motivation and strengthening students' project practice ability, some improvement methods of graduation design projects have been proposed, therefore the better professional engineers will be imported into the society.
【Key words】Graduation design project; Building environment and energy application engineering;Guidance mode;Innovation ability
0 背景
建筑環境與能源應用工程專業是2012年建筑環境與設備工程專業和建筑節能技術與工程、建筑設施智能技術(部分)合并而成的新專業。建筑環境與能源應用工程專業的任務是以建筑為主要對象,現在充分利用自然能源基礎上,采用人工環境與能源利用工程技術去創造適合人類生活與工作的舒適、健康、節能、環保的建筑環境和滿足產品生產與科學實驗要求的工業環境,以及特殊應用領域的人工環境(如地下工程環境、國防工程環境、運載工具內部空間環境等)[1]。
該專業本科生畢業后就業主要面向設計研究,工程建設,設備運行管理等企事業單位,所從事的工作都為創造舒適的人工環境發揮了重要的作用。隨著時展和城市日漸擴大,現代建筑體系形態各異,人們對建筑內部的使用及居住環境要求也提出了更高的要求,因此,迫切需要能適應現代建筑發展的高級工程技術人才。工科專業學習的最終目的是為了應用,因此建筑環境與能源應用工程專業的畢業論文(設計)是該專業在本科人才培養過程中的重要環節。作為大學四年知識的總結,學生應該通過畢業設計環節的學習,掌握本專業工程設計、施工、運行管理等工作內容。
近年來隨著民用和工業建筑行業在政策和市場化的調整過程中的逐步理性化,建筑工程類工科畢業生的就業形勢嚴峻。市場對人才的選擇空間越來越大,就業率逐年有下降的趨勢,尤其是設計建筑設計施工行業,畢業生就業率直接和學生的工程實踐能力相關聯。作為培養社會實用人才的建筑工程類院校,若想提高畢業生的就業率,除了嚴抓教學質量,還需在畢業設計環節結合社會實際需求,以目前社會就業導向為主旨確定畢業設計選題,從而更好的激發學生學習的動力,強化學生工程實踐能力。
1 畢業設計環節現狀分析
目前新疆大學建筑環境與能源應用工程畢業設計主要分為建筑環境方向與建筑能源方向兩部分內容。結合新疆嚴寒氣候區的氣候特點,建筑環境方向主要分為供暖系統的和空調系統的設計,該方向的畢業設計由畢業指導教師給出建筑圖紙和地區基本信息,學生根據基本信息確定技術可行的設計方案,在畢業設計過程中可以掌握供暖系統或空調系統的方案設計原則、負荷計算、設備選擇,系統布置、氣流組織計算、水力計算等一系列內容,最終繪制系統平面圖、系統圖、換熱站或機房大樣圖以及冷熱源機房平面圖。建筑能源方向主要有燃氣鍋爐房和燃氣鍋爐房的設計,畢業設計內容為根據指導教師給定的熱負荷及煤質資料確定鍋爐房總裝機容量、單臺鍋爐容量和燃燒設備的類型,掌握鍋爐房最大熱負荷及采暖期平均熱負荷的計算,掌握鍋爐配套輔機及鍋爐房主要設備的選型方法,最后根據鍋爐房工業要求確定鍋爐房整體汽水系統方案及水處理方案并繪制平面圖、熱力系統圖及設備平面剖面圖。
2016年起畢業設計結合筆者的科研項目,新增了畢業論文形式的畢業設計內容。主要畢業論文內容根據指導教師的科研項目確定,以本次新增畢業論文題目《傳熱系數自調節墻體的基礎研究》為例,學生首先需要了解畢業論文選題背景及意義,之后根據選題內容進行文獻調研和資料查閱工作。由于該選題涉及到利用專業軟件FLUENT對不同墻體的熱工性能進行模擬,因此在進行文獻調研的同時需要學生進行軟件學習工作,隨后與指導教師不斷溝通,對不同結構的墻體結構進行模擬,確定模擬過程無誤后完成多工況模擬,最后分析模擬數據并撰寫學術論文。
2 畢業設計過程中存在的問題
根據上述畢業現狀分析并結合筆者近兩年指導畢業設計親身體會,目前畢業設計教學過程中存在很多不足之處。首先畢業設計的選題確立主要影響到學生的學習積極性,拿到實用性強、貼近自己就業崗位的課題的學生積極性明顯高于其他學生。譬如在畢業設計開始前已經確定就業單位為建筑設計院的學生,在畢業設計過程中就積極主動的多,因為他們希望通過畢業前最后的演練盡快掌握專業基本技能,以便畢業后在就業單位能盡快進入角色。而有少部分學生還沒有確定就業單位或者已經明確要參考公務員崗位,就會出現對畢業設計選題不感興趣,在設計學習過程中不能積極投入,僅以完成任務了事的心態完成畢業設計。
其次是有部分畢業設計內容與實際工程應用脫節,學生的實踐能力以及上崗能力沒有提高,譬如有一些畢業后將到南方地區工作的學生,在畢業設計時恰巧分在了建筑能源系統設計的鍋爐房設計組中,由于南方地區目前還沒有大范圍推廣冬季供暖,因此在畢業設計過程中選用的技術,設備以及所用的應用設計軟件與其未來就業的實際工作有所差距,因此存在這部分學生工作后無法很快進入工作角色的問題。
再次畢業設計指導教師的工程實踐背景有所差異,有一部分教師有設計院工作經驗,新進青年教師以學術研究為主,工程實際經驗有所欠缺,指導教師的背景差別也在一定程度上影響了學生畢業設計的質量。
3 以就業為導向的畢業設計改革措施
工科專業大學本科的畢業設計作為學生工作上崗前的最后一次實戰演練,如果不能夠有效提高學生專業技能,造成“高學歷低能力”的現象將直接影響到畢業生的就業。針對目前畢業設計中存在的種種問題,著眼于社會需求,以就業為導向激發學生在畢業設計中的積極性,應該對畢業設計做出以下幾條改革措施。
1)以市場導向和學生簽約行業為主要依據,允許已簽訂就業單位的學生根據就業性質選擇畢業設計內容。
目前畢業設計內容較適合從事設計工作的學生,但畢業設計題目還存在一定的局限性。建議擴展畢業設計面,增加畢業設計選題范圍,譬如結合新疆地區目前大力推廣的建筑節能措施,增加電采暖技術設計、污水源熱泵系統設計以及太陽能供暖系統設計等可再生能源和清潔能源建筑應用方面的設計內容。如此一來就可以讓已經簽訂就業單位的學生可根據就業方向選擇適合其自身需求的畢業設計內容。
2)基于培養學生綜合能力的原則,盡可能的設計綜合性強甚至是跨學科的畢業設計題目。
對于沒有簽訂就業單位的學生,為了讓學生了解國內外建筑環境與能源應用工程的最新發展動態以及相關研究成果,應該重新構建適應市場需求的畢業設計參考資料庫、學生選題庫。畢業之后學生就業選擇方向很廣,目前的畢業設計內容一般為單一方向的設內容,對此指導教師可以在畢業設計初始選擇小一些的項目,但要求學生多做幾項內容,讓學生對各方面的設計內容都了解一些,以便提高學生的綜合能力。
3)增加畢業論文在畢業設計階段的比例,讓已取得研究生錄取通知書的學生參加畢業論文的內容,使其能盡早的對科研過程有所了解,從而更好的進行研究生階段的學習。
將工程應用與指導教師的科研相結合,以科研項目為支撐,將實際工程項目融入畢業設計,真題真做,培養學生的科研能力以及應用科學理論解決工程實際問題的能力。
4 結論
結合目前高校畢業設計教學質量的現狀,著手社會需求,本文探討了以市場導向和學生簽約行業為主要依據,科學合理的對畢業設計進行改革的幾點措施。
為了更好的開展畢業設計指導工作,指導教師應該在每年畢業設計開始之前了解近5年畢業生就業動向,明確建筑環境與能源應用工程實際社會需求的動態,從而構建適應市場需求的畢業設計參考資料庫、學生選題庫。確立畢業設計選題庫后,由于更新后的畢業設計題目和以往相比會具有綜合性,僅憑一個指導教師或許會限制學生的創新思維及設計能力,因此也可以建立指導教師小組,進行分工。形成有指導計劃和實施團隊的適應新選題的畢業設計指導方法。也可充分利用在校碩士生的力量,將本科生和研究生有機結合,將本科生深入到科學研究氛圍中。總之,為了向社會輸送更好的建筑環境與能源應用工程專業人才,應從就業為導向不斷的調整畢業設計內容及畢業設計指導方法。
經費投入不足導致了高校教師在選題時以理論性題目為主,創新性、實踐性和針對性不強,因此,在畢業設計過程中一些好的題目、想法難以完成,甚至只能紙上談兵[6]。有些教師能夠選擇一些實踐或實驗性的題目,但選題比較單一,只能在相同環節上機械地重復勞動,嚴重限制了學生主觀能動性的發揮。顯然,上述問題已與畢業設計的主旨相違背,不利于培養適合企業和社會需要的高素質應用型人才。為此,我校材料專業積極探索畢業設計的新途徑,嘗試與教師科研項目相結合、與企業結合,以進一步提高學生的實踐能力和綜合能力。
2與科研項目相結合,提高學生的實踐能力
畢業設計與科研項目結合是解決目前畢業設計經費不足、儀器設備緊張的有效途徑[7]。目前,高校中最好的實驗儀器基本用于科研。因此,把畢業設計內容作為科研項目的一部分,不但可得到科研項目經費的部分補充,而且可使用最好的實驗儀器設備。這樣,既保證畢業設計的質量,又緩解目前經費不足、儀器設備緊張的問題。此外,畢業設計與科研項目相結合還更好地鍛煉學生的科研能力和實踐能力[8]。以教師的科研項目為依托,由于其內容大部分來源于工程實際,具有很強的綜合性。因此,會給學生帶來很大的好奇心,激發學生去更好地完成畢業設計。而學生在完成畢業設計過程中,需要融會貫通所學知識,綜合運用這些知識解決所遇到的問題,實現理論知識和生產實際的緊密結合,從而使畢業設計水平大大提高。雖然將科研項目與畢業設計相結合具有許多優點,但科研項目難度大、工作周期長等特點使其不能簡單地直接用于畢業設計。因此,畢業設計與科研項目相結合要注意以下問題。
2.1結合具體科研項目合理確定畢業設計選題
畢業設計選題要充分考慮學生的專業基礎和實際水平,難度和任務量要適中,合適的畢業設計選題是學生順利完成畢業設計的前提。如果難度太大,會給學生造成很大的心理負擔。相反,選題過于簡單或任務量明顯不足,將達不到培養學生能力的目的[9]。結合教師科研項目提出選題,更要注意難度和任務量。教師的科研項目通常涉及的內容廣,需要綜合運用多學科專業知識才能完成,因此,如何將其演變為適合本科生的畢業設計課題至關重要。如作者現有的科研項目為“鑄造用濕型黏土砂導電特性研究及組分參數快速預測”,該項目的完成除了要了解鑄造型砂相關知識外,還涉及電解質物理、模擬電子、計算機編程和人工神經網等專業課程的知識。因此必須對現有項目進行拆分,成為內容相對獨立的子課題,作為相應的畢業設計題目。但這些子課題不是對現有科研項目的簡單剝離,而是根據科研項目和學生的具體情況設計,同時又注重不同學生之間的協作與配合。
2.2考慮學生考研方向科學確定畢業設計選題
由于畢業設計大部分安排在第8學期,而考研在第7學期末,因此一般不會發生時間上的沖突。針對目前越來越多的考研學生,必須在畢業設計選題上給予充分考慮[10]。對于考取本校研究生的學生,其畢業設計指導教師最好為將來的碩士研究生指導教師,可充分調動學生的積極性,高質量地完成畢業設計。畢業設計選題既可以是將來碩士研究課題的一部分,又可以是一個獨立的畢業設計選題,但應與將來的研究課題息息相關。對于考取外校研究生的學生,如果本科畢業設計和今后的研究方向一致,也可最大限度地調動學生的積極性,并對考研專業課復試有極大幫助。作者2010年所帶的學生的畢業設計的題目是“ZL107合金鑄造過程組織細化和性能優化研究”。由于該學生畢業設計的內容與其考研后的研究方向一致,因此在畢業設計過程中,該生非常努力,并取得了優異成績,考研復試的口試內容基本與畢業設計題目相同,因此成績也名列前茅,被哈爾濱工業大學取為碩士研究生。
2.3加大文獻檢索量指導學生少走彎路
由于本科生的知識面、能力和精力都有限,而結合科研項目的畢業設計選題,通常需要綜合運用交叉學科知識才能順利完成。因此,在畢業設計前期,指導教師應指導學生做好文獻綜述、確定設計方案等工作,必要時指定部分關鍵性的專著和論文,要求學生查找和閱讀,以便學生盡早進入工作狀態,少走彎路[11]。我校材料專業一般在第7學期末就由學生自主選擇感興趣的畢業設計題目。學生選定題目后,由指導教師召開交流會,詳細說明選題的內容和要求,指導學生如何進行文獻檢索,如何開展畢業設計工作,并給學生指定所需看的資料和書籍;學生可利用寒假完成文獻綜述和外文翻譯等前期準備工作。
3校企聯合指導,提高學生的綜合能力
校企聯合指導畢業設計是指在加深與企業合作的基礎上,讓學生進入企業,由學校和企業指定的教師和技術人員共同指導學生完成畢業設計,其畢業設計選題完全來源于企業生產實際[12]。它可緩解學校教學資源緊缺的問題,加深校企合作聯系,促進學生就業[13]。可充分利用企業資源作為高校畢業設計的有益補充,緩解了校內教學資源緊缺的矛盾,并提高企業設備的使用價值。目前,雖有部分教師將本科畢業設計與科研項目相結合,用課題經費填補了部分經費不足的缺口,但畢業設計經費不足對缺少科研項目的教師而言仍是一大難題。再者,由于連續擴招,致使教師的指導力量嚴重削弱,畢業設計所需場所和儀器設備也日漸捉襟見肘,如在材料專業常使用的掃描電鏡方面往往排成長龍,而校企聯合指導畢業設計正是解決這些問題的有效途徑。在企業中做畢業設計,可加深學生和企業雙方的了解,將畢業設計與學生就業有機結合起來,提高學生的就業機會。畢業設計完成后,學生已基本適應工作崗位,可較快進入角色。在企業中做畢業設計,其選題均來源于生產實際或企業技術部在研項目,學生參與企業生產或科研項目,將平時學習的理論知識與實踐緊密結合起來。因此,在整個畢業設計中,為完成項目所進行的工程實踐能力訓練大大強化了學生將抽象理論轉化為實際工作的能力,提高了他們適應社會的綜合能力。當然,學生在企業完成畢業設計也存在著一些缺點,主要表現在:難于實現每周一次的課題進度交流,教師不易掌握畢業設計的進度;指導教師難于與學生保持緊密聯系,實時了解其狀況;缺乏學校必要的管理,有些自控能力差的學生易放松自己;部分企業不能提供較好的畢業設計環境,僅把學生當成一個廉價勞動力使用,而無時間做畢業設計。因此,在實施校企聯合指導畢業設計時,要把握好以下注意事項。(1)選擇合適的企業。當學生提出在企業中完成畢業設計或選派學生到企業中完成畢業設計前,應對企業所提供的畢業設計條件進行審查,這是完成畢業設計的必要條件。要選擇具有一定規模和發展潛力的企業作為畢業設計合作企業,要對企業的管理模式、生產環境、工藝流程、工作要求等做更深入了解。此外,學校要與適合做畢業設計的企業簽訂畢業設計質量保證管理協議,明確雙方的職責。(2)選派合適的學生。學生的主觀能動和積極性是高質量完成畢業設計的重要保證。在選派學生到企業完成畢業設計時,要根據企業生產的具體課題和學生的平時表現和成績進行選擇,不能盲目選派,以防止個別學生由于自控能力差又疏于學校管理出現各種問題,甚至不能完成畢業設計。(3)嚴格審查畢業設計題目。在企業完成畢業設計時,一般由工程技術人員結合企業生產、科研、管理上的實際問題擬定畢業設計選題,由于企業工程技術人員缺乏教學經驗,對畢業設計作為一個教學環節的理解不夠充分,因而易出現對難易程度及工作量大小方面掌握不好的情形。一種情況是題目太大,學生無法在規定時間內完成;另一種情況是題目較空,沒有實質性的設計內容,企業將畢業設計的學生理解為勞動力,畢業設計過程被企業理解為員工提前上崗。針對這兩種情況,學校必須嚴格審查,堅決退回不符合教學要求的題目,從源頭上把住質量關。在畢業設計題目審查合格后,要求學生或企業提供畢業設計單位接收函、畢業設計任務書等材料,留存學院和學校教務處存檔,學院學校認可后才能在校外進行畢業設計。(4)采用雙導師制,責任分工明確。雙導師制由企業指導教師和校內指導教師組成,企業指導教師由公司聘用的經驗豐富的工程師擔當,負責對學生的課題設計過程、設計細節等方面進行具體指導。在學生日常管理上,可參照企業的規定執行,使教學與研發有機地融為一體,保證畢業設計的質量。校方指導教師要根據畢業設計大綱和要求,負責學生管理工作及與企業協調好學生的畢業設計課題,落實畢業設計內容,嚴格按教學要求把關。此外,學生在企業期間,校內指導教師要經常與學生交流。
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