热能与动力工程专业的毕业设计指导

1998年7月,教育部颁布了新的普通高等学校本科专业目录,新的热能与动力工程专业面大大拓宽,原本科专业目录中的九个专业方向均已包含在新的热能与动力工程专业中,相应的实践性教学环节等都有了不同程度的变化。

工科专业人才培养目标主要是面向工程应用,而未来的高级工程技术人才应是复合型、创造性人才,应具有较强的适应能力、发展能力和竞争能力,这就要求大学培养出的学生具备扎实的理论基础、合理的知识结构、较强的工程实践能力。我国大学的最后一个学期是毕业设计,这是大学四年的最后一个教学环节,是实施培养复合型、创造性人才的重要过程之一。因此,对于如何指导学生搞好毕业设计,提高质量,确保效果,是摆在教师面前的一个重要问题。三年来,我们教研室在毕业设计的指导工作中做了一些研究、探索,总结了几点初浅的体会。

一、毕业设计工作的目的

大学四年级第二学期在完成课程学习后,便进入了毕业实习与设计阶段。为了使学生能自觉、主动、充满信心地投入毕业实习与设计,必须让学生明确毕业实习与设计的目的。热能与动力工程专业毕业设计的目的是:(1)培养学生综合运用所学的基础理论知识和专业知识分析和解决工程实际问题的能力;(2)拓宽学生的知识面,提高学生的计算机应用能力和独立工作的能力;(3)使学生受到工程师的基本训练,培养其开展科学研究工作的初步能力。这主要包括:调查研究、文献检索和搜集资料的能力;方案论证、确定方案的能力;工程技术与经济指标的综合能力;理论分析、设计和计算的能力;计算机计算和绘图的能力;撰写设计说明书的能力;协同合作及组织工作的能力;培养学生的团队精神、创新精神;树立正确的人生观、价值观,在思想政治素质方面得到进一步提高。要让学生们在一开始就能认识到通过毕业设计可以全面深化、检验他们在校期间所学的基础理论和专业知识,使他们对本专业的认识从感性认识上升到理性认识,培养他们独立地解决生产实际问题的能力。

二、合理选择毕业设计题目

毕业设计教学过程,首先遇到的是选题。本文所说的毕业设计选题,是指学生选择由指导教师拟定的具有工程实践或科研课题背景的课题,使学生能在规定的毕业设计时间内完成(获得成果、阶段性成果或结论),同时撰写成论文,并使论文达到学士学位论文水平。显然,毕业设计选题是毕业设计关键的第一步。

(一)毕业设计选题要求

毕业设计选题在客观条件允许的情况下,应尽可能接近工程实际,也应贴近本学科的前沿,尽可能从实际工程和科研项目中选取,这有利于学生毕业后能将学校所学与实际所需尽快结合起来,有利于学生考研后的进一步深造。选题也应本着因材施教的原则,题目的难易程度和分量要适当,使学生在规定时间内工作量饱满,对于能力强的、基础知识掌握好的同学,在题目选择上可以加大设计内容的量,加深题目的难度,这样可以充分发挥他们的潜能。选题着重于工程师基本训练和分析问题、解决问题能力的培养,题目在技术上应比较成熟,并且能达到全面训练学生的目的。题目应多样化,让学生根据自己的兴趣和爱好来选择毕业设计题目,这样能充分发挥学生的主观能动性和创造性,从而提高毕业设计的质量。题目由指导教师提出,经毕业设计指导小组讨论通过,教研室主任签字后在毕业设计前发给学生。

(二)毕业设计选题分类

毕业设计选题大致分为三类:模拟性课题、工程性课题和科研性课题。通常模拟性课题主要是根据所学的专业知识而设计,具有很强的针对性,学生容易把握和完成,能达到学以致用的效果,但是与实际的工程训练有一定的距离。工程及科研性课题,能紧密与工程实际、生产实践联系在一起,但它不能完全与所学专业知识相吻合,这就要求学生要补充一些新的知识,这不仅扩大了学生的知识面,而且也锻炼了学生的自学能力。

三、加强毕业设计过程指导

毕业设计的成功与否,关键在于指导过程。优化指导过程,要抓好三个环节,即计划环节、内容安排环节和指导环节。在计划中,每年要有新观点和新内容,既要有连续性,更要有新的发展和拔高。在内容安排上,要做到学科范围、科研课题、学生特长三者的统一,缺一不可。

(一)查阅文献并开题

确定好毕业设计题目后,学生首先进入的毕业设计环节是查阅相关资料和阅读相关文献,但学生拿到设计任务后,往往不知从何处着手,头脑里一片空白。这就需要教师引导他们领会任务书,向学生推荐与课题紧密相关的手册、教材、期刊和网站,指导他们查阅、检索本专业的各种规范、规定、标准和一些实际工程案例等,有了这些详细的资料,开题就会变得比较容易了。开题报告就是设计综述,开题的主要目的是使学生明确设计的目的和课题背景,明确国内外技术发展现状、具体设计内容、设计的关键点及整体进度安排等。

通过这一环节,可使学生学会迅速查找所需资料的方法,了解本领域、本课题的现状和发展前沿,并将所查找的资料进行整理、提炼,完成开题报告。

(二)设计方案的确定

在大量阅读相关文献的基础上,制定切实可行的、合理的、科学的设计方案,充分发挥学生的自主性、积极性和创新意识。设计方案的确定,不仅要考虑实验条件,还要考虑企业所能提供的硬件资源。例如设计方案合理,但是实现设计方案所需的器材难于购买,也会影响毕业设计的顺利完成,所以指导教师需要指导学生进行市场调研,同时也使学生了解市场,了解工程实际。

(三)设计方案的实施

这是毕业设计的关键阶段。设计方案确定后,通常还要补充学习一些新的知识,方能完成毕业设计。例如,锅炉设计方面的要深入学习CAD工程制图软件;热力系统设计方面的要深入学习MATLAB等相关知识。在这一过程中,要指导学生运用先进的设计方法和设计手段,应鼓励学生独立解决实际问题,从而提高认识问题、观察问题、发现问题、判断问题、分析问题和解决问题的能力。逐步培养学生运用工程语言及各种技术信息资源、解决工程实际问题的能力,为今后的继续深造奠定基础。

(四)专题报告撰写与翻译

毕业设计中的另一个环节,就是专题报告(小论文)撰写和翻译。专题报告就是设计的一个大摘要,并把它翻译成英文,但是学生在翻译专业论文方面还需要细心雕琢,特别是专业词汇同词不同义的准确翻译,这对正确理解外文资料是很重要的,应该通过毕业设计补好这一课。

(五)毕业设计的过程管理

毕业设计期间,为保证毕业设计的质量,除要求教师、学生执行学校的有关规定外,还要求:毕业设计开始后,由指导教师负责每个学生的开题工作,使每个学生明确自己的工作任务和整个工作的进度安排;在设计进行6~7周时,以教研室为单位对每个学生进行检查。对检查中出现的问题及时进行通报,对进度差的学生进行警告,以确保设计任务的按时完成。在设计中期,由院(系)组织对毕业设计进行抽查。毕业设计答辩前,由指导教师对每个学生的设计进行检查,签字后方允许其答辩。

四、毕业设计指导工作中应注意的问题

(一)突出指导教师在毕业设计中的作用

为了达到毕业设计的预期目的,应突出指导教师在毕业实习与设计中的主导地位。教师的指导对学生毕业设计的质量起关键作用。一方面,毕业设计对大部分学生来讲,可能是有生以来第一次将多年来所学的知识综合地运用到全面地解决一个具体问题中去,不论是在分析问题的方法上,还是在解决问题时知识的运用上,都需要有人悉心的指导。这种指导,不仅仅是指导教师对某一具体问题深入而细致的讲解,更重要的是对学生自身内在的潜力的一种激发;另一方面,由于诸如就业、考研等各种原因,学生的思想情绪往往会发生一些波动而影响毕业设计的进行,这时,就更需要指导教师适当地加以督促。在指导过程中,教师要充分调动学生的积极性和主动性,强调实践性和创造性,既要杜绝“放羊”、走过场的倾向,又要防止教师“抱着走”、学生“照方抓药”的现象。教师应起到指导和督促的作用,主要应从设计思路上引导他们去思考,既不能放任自流又不能束缚他们的手脚,要充分发挥学生的创造性,这有利于独立解决问题的能力和工程能力的培养。

(二)毕业设计选题的新模式

学生的毕业设计与教师的工程项目、科研相结合,是提高学生科学研究与工程设计能力的有效途径。在工程项目、科研课题转化为毕业设计课题时,承担指导毕业设计的教师必须根据本专业的培养目标和教学基本要求,在了解和分析学生实际的基础上,将工程项目、科研内容合理地分解成若干个难度适中,且又有一定探索性、创新性的毕业设计课题。毕业设计与工程项目、科研相结合模式,可以将毕业设计工作提前到大四第一学期开始进行。这种安排可以使学生有更多的时间进行毕业设计,从而使毕业设计进行的更加深入,同时学生的先期成果可以作为其向用人单位展示自身素质的一个很好的素材,是学生进入更为广阔的人才市场、寻找更为满意工作的一个有力的通行证。

(三)注意抓好毕业设计的开头和结尾

优化指导工作,就是要抓好计划环节、内容安排
环节和指导环节。每届毕业设计结束,都要总结经验
和差距,并认真制定下年度的毕业设计计划。我们的
体会是:凡是取得成功的课题都和周密的计划分不
开,每年制定计划,都要有新观点和新内容,既保证
其连续性,更要有新的拓展和延伸。

(四)毕业设计期间定期召开课题报告会

为了使学生在较短的时间内掌握相关理论和技术,每周举行一次课题组学术交流会,方式是讲座和研讨相结合。以学生为主,也有教师参与,还可以邀请外单位的相关专家。学生讲授的题目提前一周布置下去,给学生以充分的准备时间,讲授的内容是自己课题中的新理论、新技术,目的是相互交流,共同提高,纠正错误,达成共识。同时,对于每一个学生,经过阅读资料而获得的知识是否能够正确解释,自己也很难把握,经过充分准备讲稿、登台演讲和交流这个过程,进一步加深了对该问题的理解。在讲解的过程中,如有错误概念时,在场的老师予以纠正,最后达到了全面理解和掌握。特别是在一些方法问题上,通过集体讨论,可以达到最佳化。经过教学实践证明,这种指导方法很有效。

三年来,热能与动力工程专业课题组在毕业设计指导方面进行了一些有益的探索,总结了一些成功的经验,使本专业毕业设计的教学质量明显提高。总之,在工科毕业设计的指导过程中,应注意学生综合素质的培养,以解决工程实际问题能力、创新能力的培养为核心,起到对学生进行全面专业素质训练的作用。我们应抓住热能与动力工程专业毕业设计的特点,通过转变教学模式,不断改革毕业设计教学指导的内容和方法,不断提高新形势下本专业毕业设计的教学质量,建立高素质人才培养体系,真正使热能与动力工程专业的学生成为厚基础、宽口径、复合型的高素质创造型人才。