机械工程毕业论文实用13篇

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机械工程毕业论文

篇1

1) 答辩委员会组长宣布2009届本科毕业论文(设计)答辩会开始;

2) 答辩委员会组长宣布答辩委员会组成;

3) 答辩委员会组成宣布答辩用时安排:

答辩时间一般为每人30分钟左右,其中:

学生介绍毕业论文(设计)15分钟

答辩委员会和听众提问及学生回答问题10分钟

答辩委员会成员无记名给出答辩成绩

宣读导师评语、评阅人宣读评语3分钟

学生致谢2分钟

4) 按预定学生顺序进行答辩。

5) 每半天答辩程序完毕后,答辩委员会主席宣布答辩暂停,并通知后面的答辩时间和地点。

6) 全部学生答辩完毕,答辩委员会应进行最后总结评议,形成各学生答辩决议,确定学生答辩得分和最终总评得分。

7) 答辩秘书最后填写答辩记录、答辩决议、答辩总结,答辩委员会组长签字认可后上交院教务处。

4、 注意事项:

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1、本工程总占地面积约3.36万平方米,工程基坑南北宽126m,东西长238m,基坑深度11.650m,承台和集水坑、电梯井位置开挖深度在12.35~16.10m。整个工程共5座塔楼及裙楼。

2、本工程甲方给定的水准点位于南海路与宏达街交叉口,高程4.162米。在发达街上给定两个基准点,详见附图1。

3、根据实际情况,本工程引测水准点6个,基准点16个。

二、测量控制点的保护

1、甲方给定的基准点附近,禁止堆放材料,并派专人看管,定期对基准点进行复核。

2、引测的控制桩必须用混凝土保护,需要时用钢管进行围护,并用红油漆作好测量标记。

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专业硕士培养过程中,具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一,因此,机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短,开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系,发挥机械工程学科的传统优势,使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能,同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标,专业实践是必不可少的重要环节,充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。

1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定

充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求,才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论,掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术,机电一体化系统设计方法,现代制造工程,机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术,信息化、智能化的基础技术,工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强,实践技能水平高,掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。

由机械工程的培养目标可以看出,现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。

2 培养环节的设计

2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式

根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点,该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文(特别是理论部分)的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况,切磋经验,互相配合,共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。

2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计

机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题,必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点,采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成,要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中,应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果,要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后,按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议,充分考核其实践能力,验证课题论文具体实物成果,然后才能将相关材料上报研究生院,提交校学位评定委员会审批,获得机械工程专业硕士学位。

3 实践课程的设定与实施

3.1 现代设计与方法实践能力培训

现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件,然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件,通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码,在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。

3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训

先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行,如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况(如运动、故障报警、加工状态)的演示盘,通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试,完成图形仿真训练。

3.3 机电系统测控方向实践能力的培养

机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制,让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压,然后将电压转换成人们熟悉的数字值;明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念,还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数,从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。

4 结语

机械工程专业硕士实践能力要求较高,通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系,培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力,使其掌握机械工程技术相关理论与技术,做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才,间接促进我国现代制造业的发展。

参考文献

[1] 彭宝营.基于“开放式数控系统”的机械工程专业硕士实践教学设计[J].科技资讯,2015,13(25):120-122.

[2] 郑鹏,吴建权,沈会祥,等.“机械工程”专业型硕士研究生校企联合培养创新模式研究[J].科技创新导报,2015,10(22):207-209.

[3] 《设备监理》编辑部.工程硕士培养应以行业队伍建设需求为目标――访全国工程硕士专业学位教育指导委员会秘书处主任高彦芳副教授[J].设备监理,2013(2):34.

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(一) 选题阶段(14/15学年第一学期,9月29日-11月10日)

1、确定具有指导毕业设计(论文)资格的教师,结合本科专业培养方案要求,根据自己的研究领域、科研课题,密切联系生产实际和科研实践,从科研、教师自拟、学生自选等选题途径,进行申报拟指导设计(论文)选题。

2、以教研室为单位对教师的选题进行初审,学院组织专家对申报的选题严格按照《温州大学本科毕业设计(论文)管理办法(试行》的要求进行审核,保证选题的性质、难度和分量,确保选题达到本专业对毕业设计(论文)选题的要求,防止选题雷同。

3、学院以专业教研室为单位组织教师组成审核小组,负责对学生的选题进行审核。

4、经学院教研室和本科毕业设计(论文)领导小组审定后确定课题,并于10月30日前向学生公布。

5、11月10日前完成师生双向选题。

(二)下达毕业设计(论文)任务书(14/15学年第一学期,11月11日-11月20日)

指导教师根据毕业设计(论文)题目和专业的基本要求制定任务书,任务书必须明确毕业设计(论文)的主要内容和要求、分阶段完成时间和最后的工作成果、主要参考资料、调研计划等,规定毕业设计(论文)的质和量的要求。任务书请各指导老师于11月5日前上传至系统,11月10日前各教研室主任完成审核。

(三)文献综述撰写和外文翻译(14/15学年第一学期,11月21日-12月18日)

学生通过系统的国内外文献查阅,进行文献资料搜集与整理,在老师的指导下撰写综合性叙述与纵横向评价的文章,要求字数2000字以上,参考文献要求10篇以上(含外文文献),并把其中相关的外文作翻译。

(四)开题报告(14/15学年第一学期,__年12月19日~__年3月12日)

学生根据毕业设计(任务)任务书和文献综述,撰写开题报告,开题报告一般在2000字左右。组织开题报告会,小组成员由具有指导教师资格的教师担任,人数为4-5人,组长由学生所在教研室主任担任。开题报告会要求学生利用5-8分钟左右时间精要汇报,回答审核小组成员的提问。存在问题及时反馈给学生,学生根据指导教师意见作进一步修改。__年3月12日前将最终稿上传至系统。

(五)中期检查(14/15学年第二学期,__年3月13日-3月31日)

学院毕业论文领导小组组织专家在中期对毕业设计(论文)的进展情况进行集中检查(内容:工作进度、工作态度、纪律情况、翻译文章的原文来源等),并对检查情况进行总结,并将书面总结报教务处。

(六)实验与研究,撰写论文(14/15学年第二学期,__年12月-__年4月底)

学生进行课题的实验、设计、开发、调查研究及结果的处理与分析,完成毕业设计或论文写作, __年4月30日前完成正文撰写。

三.毕业(设计)评阅、答辩及成绩评定(14/15学年第二学期,__年5月-6月)

1、成立__学院毕业设计(论文)答辩委员会和答辩小组;

2、由指导教师和本教研室具有相同或相近专业具有指导论文资格的教师分别评阅并填写评阅书,评阅人要坚持公平公正的原则,根据论文的实际情况给出相应的评语,对不足之处提出修改意见,并提出“是否可以进行答辩”的意见。5月9日前学生根据评阅教师提出的修改意见对论文进行完善。5月13日前完成毕业设计(论文)验收和评阅工作,5月14日前教务处组织毕业设计(论文)随机抽样送校外评审工作,并对所有申请毕业论文答辩的学生进行学术不端检测。

3、组织学生答辩(答辩时间初步定于5

月16日、5月17日)、成绩汇总。 4、根据指导教师、评阅人和答辩小组得分情况汇总得到综合成绩,合分栏应注明各部分成绩所占的比例,总成绩处应由毕业论文领导小组组长签字确认,并加盖学院的公章,以百分制汇总,五级分制上报,成绩汇总表于__年5月27日之前交教务处实践教学科。

5、各专业把毕业设计(论文)的成绩及总结报告按规定时间汇总到学院,学院毕业设计(论文)工作领导小组对本届毕业设计(论文)工作的总体情况进行评析总结,做好论文质量分析及数据统计工作。总结报告于__年6月19日之前交教务处实践教学科。

6、学生第一次答辩不及格者,不准参加再次答辩,可先申请延长学业,并于下学期开学第二、三周参加补答辩。

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“中国制造2025”是中国版的“工业4.0”规划,也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,实现制造业由大变强的历史跨越[1]。机械制造业是“中国制造2025”的重要支柱和重要组成部分,对机械制造类的人才培养模式和要求带来了新的挑战[2]。基于“大工程教育理念”的本科教学工程系统地分析和研究高素质创新型人才――“现代机械工程师”的基本特征及其评价方法[3],探讨机械工程专业学生创新素质形成原理及其规律。构建融知识、能力和工程素质于一体。集现代管理和先进技术为一体的人才培养新体系[4],对改变传统的人才培养模式,培养具有开拓创新能力的“现代机械工程师”具有重要的理论意义和较大的实用价值。

一、传统机械制造类专业人才培养模式现状

(一)教育教学观念滞后,人才培养目标模糊

目前机械工程专业本科人才培养目标定位为“能在机械工程及其自动化领域从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才”,其概念陈旧,涉及面宽泛,含义模糊[5],可以覆盖学生毕业后一生中从事的工作,无法与我国日益迅速发展的工业化进程需要相对接。其结果是导致人才培养方案构建思路不清晰,重点不突出,其目标也比较难以实现。

(二)教学内容陈旧,工程能力训练不到位

目前机械工程课程及其教学内容比较陈旧,学科前沿课程较少,专业课程体系无法适应学生个性发展的需求,也无法适应新时期经济和社会发展的需要,导致机械工程专业学生实践能力和创新能力培养体系不健全,出现了有环节要求[6],但无法落实而形同虚设的情况,严重影响和制约着人才培养质量。实践教学体系设计的系统性不强,不能完全满足应用型人才培养的需要;实训基地未能充分利用,制约了实习指导工作的开展。

(三)教学方法手段滞后,多元化人才培养模式缺失

教学方法单一,现代教育技术手段的应用水平也并不高,影响了学生工程实践能力的培养,无法满足高等教育大众化条件下多元化人才培养的需求[7]。在人才培养的关键问题上,深层次改革有一定难度,如产学研合作等。合作教育渠道、层次有待拓宽和提高。

二、机械制造类专业人才培养模式的构建

(一)创设“模块化、组合式、开放型”的课程体系

以“大工程教育理念”为指导,以机械工程专业为研究试点,提出机械工程专业人才培养目标为具有高素质创新型能力的“现代机械工程师”,优化机械工程专业课程体系和实践教学体系。以高等数学、大学物理、机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、工程材料、微型计算机原理为基础理论知识;以公差技术、控制工程、测试技术、材料成型技术、机械制造技术基础、液压与气动等为专业理论基础;以制造装备设计、机电一体化技术、机电传动控制、数控技术、自动化制造系统等为相关和拓宽知识,构成毕业生的知识结构。

(二)优化教学资源

将课程建设、专业建设、学科建设和实验室建设融为一体,实现教学与科研、学科与实验、课程与设计的系统协调和有机统一,通过实施“青年教师工程能力培养计划”和“青年教师创新能力培养计划”,实现教学资源的优化配置,主要表现在:1.鼓励教师利用科研成果更新教学内容,设立教案评估制度,并与教学考核相结合。2.探索建立科研成果转化为课程的工作机制,鼓励教师科研成果融入教材,并辅之以相应的考核、评估和奖励。3.开设反映学术前沿的选修课,并结合教师承担的科研课题来指导本科生毕业设计(论文)。

(三)完善创新型人才培养机制

推进教师工程能力提升及实践教学基地建设,对新引进人才全部进行严格的岗前培训;采用师徒结对的形式,由教学科研经验丰富的老教师指导新教师的教学工作。学院组织新教师职工的听讲评活动,对青年教师的教学工作进行点评和指导,确保青年教师的教学质量。完善机械工程专业学生工程能力、创新意识和创新能力的实践教学体系,在培养环节上,课堂教学、实践环节、第二课堂整体优化设计;在教学方式上,必修课、选修课相结合;在教学内容上,自然科学、工程技术、人文知识相互兼顾,同时体现现代科技中学科交叉的特点,特别注重机械工程与信息化、自动化技术相结合。建立四段式教学体系:理论教学体系、实验教学体系、课程设计体系、参观实习教学体系。在教学中落实“产学研结合”、“理论教学与科研实践案例教学相结合”、“课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学改革,强化“课程设计与实习”两个教学环节。

1.培养方案与培养目标的定位一致,改革培养模

式,改革教学方法,切实体现工程应用型人才培养特色。完善和修订教学大纲,做好专业主干课程内容更新,知识体系优化。

2.强化实践环节,加大实验教学比例,改进实验内容,减少验证性实验,增加设计性和综合性实验,课程设计和毕业设计环节从选题到具体指导注重工程实践能力的培养。

3.完善实验室设备,保证实验项目开出率达到

100%,创建实习基地,校企合作承担专业认识、生产实习、毕业实习的主要实践教学任务。

(四)规范毕业设计(论文)过程

毕业设计(论文)是在学生完成全部大学课程后,走向工作岗位前的一次综合训练教学环节,是对学生在大学阶段所学知识与能力的全面检查与考核,对于培养学生的创新精神、协作精神,提高他们的实践能力和综合素质起着重要的作用。对毕业设计字数、参考文献和图纸等进行量化处理,主要分为五类:1.理论研究型;2.工程设计型;3.工程技术实验研究型;4.计算机软件型;5.综合型。从毕业设计(论文)的全过程看,学生的机械设计制造的实践能力及水平得到了提高,工程意识和素养增强,独立分析和解决问题的能力进一步加强,尤其是毕业论文质量较往届有了较大幅度的提高,全部顺利通过院和小组答辩,成绩优秀率达到14%,获得校优秀毕业生标兵称号的8人,占常州大学总数的8.2%,取得了令人满意的成果,达到了预期的目标。

(五)健全教学质量保障机制

在教学实践中,坚持以学生和教师双主体与以学生为本的核心理念,激发学生学习的主人翁意识。实施“本科创新能力培养激励机制”,提高教师和本科生参加科研创新活动的积极性。制定教学督导组和学生评议教学效果机制,每学期将评议结果公开,向各个教师反馈评议意见。由专业教师负责成立课程评估小组对专业课程进行自我评估,采取“主讲教师负责、逐课评估、达标验收”的办法实施,采用计算机以及网络手段对规章制度进行科学、规范管理与实施。完善教学质量评价机制,组织学生评教活动,促进学生对教师主要教学环节教学质量进行监控与评价,注重同行评教和领导评教,强化教学督导。

三、机械制造类专业人才培养模式的实践

常州大学机械设计制造及自动化专业是在1984年原江苏化工学院机械制造工艺及设备专业的基础上建设和发展起来的,近几年,本专业一直是常州大学招生人数最多的专业之一,在长三角人才市场上就业形势一直处在前4位。装备制造业是江苏省重点发展的支柱产业之一,常州市已成为中国先进制造技术发源地,初步形成了较为完整的制造业体系,主要包括轨道交通设备制造业、工程机械制造业、农业装备制造业、数控机床和基础装备制造业等。装备制造业的快速发展必将扩大对应用型工程技术人才的需求,为长三角地区及全国装备制造行业提供大量工程技术人才是本专业建设的方向。根据社会经济发展需要和技术发展趋势,结合常州大学发展目标和本专业现状,培养的人才类型为:工程应用型。以上海为龙头的长江三角洲经济区机械制造业十分发达,对本专业毕业生的需求量很大。在长三角地区和常州先进制造技术基地对专业人才的技术需求基础上,形成了本专业以先进制造技术为线的人才培养目标。

本专业坚持优化课程、提高质量、注重实效、形成特色的方针,及时修订本专业培养计划和教学大纲,从课程体系的学习方面衡量本专业培养目标是否体现了学生在知识、素质方面的协调发展。在生产实习、课程设计、各级科技竞赛、毕业实习、毕业设计等环节考查学生能否从全局的观点看问题,能否从市场研究、设计构思、生产制造中分析思考,以此判断培养目标是否实现及实现的程度。近几年来,学生的四级通过率在95%以上、考研录取率在30%以上,就业率为100%,这些数据反映了培养目标的实现情况。

面向“中国制造2025”,以创新人才培养为主线,构建了机械制造类人才培养模式,并进行了有益的实践。改革传统的教学模式,将理论教学与实践教学有机地结合,探索了一种适应“中国制造2025”的机械制造类人才培养的模式,逐渐培养了学生自主学习与探索求知的精神,使其创新能力得到提升,工程实践能力更加突出,为今后的职业发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]李拓宇,李飞,陆国栋.面向“中国制造2025”的工程科

技人才培养质量提升路径探析[J].高等工程教育研究,

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[2]吕春芬,宋绪丁.工业4.0时代的特征与高校课程体系

改革研究[J].西安文理学院学报:社会科学版,2015,(5).

[3]刘玉梅,状军,王本亮.基于现代机械工程师技术应用能

力培养的综合性课程设计构建与实践[J].教育教学论

坛,2014,(23).

[4]王亚良,梁利华,董晨晨等.创新人才培养导向的机械类

实验教学改革[J].实验室研究与探索,2015,(2).

[5]田君,钟守炎,孙振忠.基于卓越工程师培养目标和“学

习产出”(OBE)教学模式的机械设计课程群的建设与改

革[J].教育教学论坛,2015,(31).

[6]罗红旗.机械工程专业实践教学改革与创新实践能力分

析[J].中国现代教育装备,2013,(13).

[7]孔德军,胡爱萍,朱伟.基于校企合作的工科专业毕业设

计教改实践[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2008,

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“厚基础、高素质、强能力”的高层次人才培养是当今高校研究生培养教育的主要目标定位。在我国高校研究生培养过程中,普遍存在着重学术理论、轻应用的现象,增强研究生适应岗位的能力,满足企业对应用型或复合型人才的需求,一直是企业和高校共同面临的问题[1]。

2009年之前我国高校研究生培养以学术型为主,随着我国经济社会的快速发展,社会在工程等专业领域对高层次、应用型专门人才的需求越来越强烈,学术型研究生不能完全满足社会需求。为此,教育部于2009年推出了“全日制专业型硕士”,作为一种全新的研究生培养形式,并颁布了《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》(教研【2009】1号),次年,国务院学位委员颁布了《硕士、博士专业学位研究生教育发展总体方案》(学位【2010】49号)。2011―2014年近4年来从我国硕士研究生招生情况来看,硕士研究生招生结构进一步优,专业型硕士研究生招生规模及比例逐步增大,学位类型结构日趋合理。

专业型硕士研究生的扩大招收,研究生的生源结构调整,需要重新定位硕士研究生的培养目标和培养方式,积极推进和发展具有郑州大学特色的专业学位教育,使得专业型硕士研究生培养更加密切地满足社会的需求。

1 专业型硕士校企联合培养的涵义及意义

郑州大学“机械工程”专业是在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。“机械工程”专业培养具有机械工程专业基础知识与专业技能,能在生产一线从事机械工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才。

针对“机械工程”专业型硕士研究生的特点,校企联合培养模式是人才培养的有效途径。校企联合培养以国内高校为主导,在行业企业的支持下,科学预测行业企业人才资源的前瞻要求,校企双方共同参与工程硕士培养方案设计、专业实践课教学、实践基地建设和管理、学位论文设计指导等,提高实践训练针对性,坚持把实践创新能力作为实现人才培养目标的核心,坚持理论与实践的相互融通,突出能力培养,专业型硕士研究生实行课程教学、实践训练和论文研究的三段式培养模式[2-3]。

校企联合培养能够向专业型硕士研究生教育提供良好的实践机会、需求信息、政策支持和财政资源,为提高研究生的科研及实践能力创造更多的机会;有利于校企资源共享,形成“产学研”结合,实现企业的产品、技术更新,优势互补;通过校企合作采用双导师制,有利于学生就业及企业引进高技术人才,可以同时满足高校培养和企业需求的目标,实现“三赢”。

2 现有专业型研究生培养模式存在的问题

从目前专业型硕士生的培养来看,学生的实践能力、创新能力及适应岗位的能力仍未达到满足高校培养和企业需求的目的,存在的主要问题包括。

(1)受传统研究生教育观念和科研实验条件的限制,专业型硕士研究生培养概念认同度较高但实际认同度较低,较多地照搬了学术学位研究生的培养模式,特别是在制订培养方案、教学计划、毕业论文选题、论文评价等方面,没有进行培养模式的综合改革,缺少一套偏重于应用性和实践性的课程体系。以致专业型研究生教育人才培养的特色不能凸显,未能达到培养高层次应用型人才的目的。(2)郑州大学机械类学术型硕士研究生招生包括了机械制造及自动化、机械设计及理论等四个专业,每个专业下有4~6个研究方向。而机械类专业型硕士研究生仅有“机械工程”一个专业,一个研究方向,随着专业型硕士研究生招生比例的快速增加,研究方向的细化问题日渐突出。(3)专业型硕士生培养过程的不完善,现有培养模式虽然采用校内、校外双导师制,但在实际运行中校外导师的选聘方式、合作培养学生的过程及导师的管理等环节没有系统化,统一化[4-5]。(4)现有培养模式虽然建立在校企双方配合的基础上,但由于各种客观条件的影响,实际培养过程中校企未能紧密有机地配合,校外导师沟通和指导不足,学生不能保证至少一年的实习时间,未能有效地提高学生的应用性和综合性能力。

综上所述,调整优化专业型硕士研究生培养目标,积极推进校企联合培养模式改革,建立高校、企业、学生“三赢”的培养实践新模式,从而实现加强应用型高层次人才的培养力度,促进人才培养与社会需求的有效衔接,变得更为迫切。

3 校企联合培养模式的改革与实践

“机械工程”专业型硕士研究生校企联合培养模式的改革,以培养机械工程领域高层次应用型专门人才为对象,改革全日制专业型硕士研究生的培养和管理方案,拓展研究方向,建立高校与企业联合培养人才的新模式,使得专业型研究生成为具有坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业术或管理工作、具有良好的职业素养的高层次人才。通过专业型研究生校企联合培养模式的改革,实现在符合高校培养目标的同时,又满足企业对应用型人才的需求。

针对原有培养模式存在的问题,结合专业型研究生校企联合培养改革的目标,校企联合培养模式的实践主要有以下几个方面。

(1)校企建立双方对口的管理部门,通过广泛调研,收集意见和建议,了解企业对“机械工程”专业硕士研究生的人才需求,共同修改和制定机械工程的专业型硕士研究生培养方案和管理制度,其主要包括培养基本要求(素质要求、知识结构、能力结构)、学制与学位、学分要求、课程设置(根据企业技术需求开设特色课程)及学时分配、课外培养计划、综合性实践教学及毕业要求等。这既保证了保持和加强校企间的联系和沟通,也保证了培养方案的应用性和实践性[6]。(2)“机械工程”专业型硕士研究生课程设置以“实际应用”为导向,以“企业需求”为目标,健全与培养方案相配套的课程体系建设和教学管理制度。在新的校企联合培养方案中,更加注重实践环节,在保证专业型硕士研究生掌握好学科基础理论和系统专门知识的同时,保证至少有1年在企业实习实践的时间,以促进实际应用能力的提高。校企双方联合实行三段式培养:第一阶段在学校进行1.5学期的课程学习(入学年9月至第二年4月);第二阶段在企业进行一年以上的工程实践训练(第二年5月至第三年9月);第三阶段根据现场课题进展情况,可以返回学校或继续在企业进行论文研究工作(第三年10月至第四年6月)。这种三段式培养可以实现理论学习与实践训练3年不断线,学校与企业协同培养3年不断线。(3)联合设立专业型硕士研究生培养基地,把高校与企业联合在一起,充分利用各方优势,实现优势互补,为研究生提高科研能力、创新能力等提供重要科研平台。以校企合作项目、研究生科研实践基地为依托建立新型专业型研究生培养模式,针对企业产品技术及创新需要提出研究课题和项目,双方提供研究人员共同成立项目攻关小组,研究生直接参与。科研实践基地由企业实践经验丰富的人员担任企业导师,研究生培养基地为研究生提供大量具有实用性、适应企业技术攻关的论文选题,使研究生科研创新能力及实践能力的培养得到保证。(4)面向“机械工程”专业型硕士研究生培养计划,聘请合作企业人才到我校兼任硕士生导师,改善研究生导师队伍。加强校内外导师联合指导硕士学位论文负责制,共同完成学生学位论文选题、开题、评审和答辩。制定严格的导师考核标准和制度,对于考核不合格的人员,要给予警告或取消导师资格,对于优秀的校内外导师设立奖励机制,促进校企之间人才的联合培养,建立起校企联合培养应用型研究生的新模式。(5)构建基于“订制+联合培养”协议的定向人才培养新模式。学校根据用人企业单位的职能和标准要求,与用人单位共同确立培养目标,供需双方签订用人及人才培养协议,订制并实施教学计划,实现专业型硕士定向培养的教育模式,形成一种合乎法定的委托培养关系,保证了研究生就业的稳定性,提高了研究生学习的目标性。从信誉、业绩、专业对口等多方面对参与“订制+联合培养”的企事业单位进行综合考察,以保证“订制+联合培养”的质量和效益。同时,学校与企业根据订制培养目标,协调落实教学计划,检查培养过程,及时作出修改和完善,保证硕士研究生的培养质量[7-8]。

4 校企联合培养中的典型案例

郑州大学机械工程学院与三门峡中原精密有限公司近来保持着密切的产学研合作关系,该公司作为郑州大学研究生创新实践基地,通过双方在研究生培养模式、管理体制、运行模式等方面的创新,已顺利联合培养两届数名“机械工程”专业型硕士。专业型硕士研究生直接参与该公司磨加工主动量仪产品的研发和调试工作,解决了公司原量仪只能够监控简单的孔、轴和平面的加工过程等系列问题,通过开展大量面向不同特征工件的磨加工信息的采集与分析研究工作,积累了大量的信息数据库资料,为完善的磨加工主动量仪功能提供了理论基础,研究成果受到企业的好评,同时,研究生的创新思维、创新能力和综合动手能力都得到了锻炼和提高。

5 结语

创新能力、实践能力是“机械工程”专业型硕士校企联合培养模式的核心。该模式的改革将为全面提高研究生的实践能力和社会能力提供更多的机会。相关建设成果亦可在院“机械工程及自动化”“机械设计及理论等学术型硕士研究生培养中得到共享。通过校企联合培养新模式的实施和改进,“机械工程”专业培养模式将在相关专业型硕士研究生培养中起到示范性作用,为社会输送高层次应用型的机械工程技术人才。

参考文献

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市场在不断调整,人才资源的需求层次也在不断变化。为适应社会需求,必须扩展毕业设计的内涵,在现有的毕业设计的基础上进行创新性改进,将毕业设计与就业充分联系到一起,以提高毕业生的竞争力。这涉及到学校、企业和学生等多方面的系统工程,必须充分考虑毕业设计所要达到的目的、实施的计划、完成的内容结构、辅导的方法和手段、最终的效果以及评定等,协调好毕业设计与就业的关系,反对闭门造车,应探索出一种以适应社会需求为目的、以专业技能为核心、以大学生就业为导向的毕业设计模式[2]。

3毕业设计与就业的衔接途径

3.1毕业设计题目选择要紧密结合工程实际

毕业设计的题目要具有工程实际意义。指导教师与企业及科研院所的高级工程师要经常交流,指导教师要对相关单位进行调查,了解当前机械工程设计和机械加工的主要工程类型、主要加工方法,设计与加工过程中采用的计算方法和分析软件,掌握最新信息,在指导学生毕业设计时,时时结合工程实际,把最新的知识和最先进的技术方法传授给学生。

3.2指导教师队伍组建

实行“双管制”,即从企业和科研院所聘请高级工程师作为指导教师,同时每个毕业生还要配备学校的专任教师,使每个毕业生都由两个指导教师同时进行管理。两位指导教师要分工明确,各自负责自己的职责,使学生在毕业设计过程中,接触到生产实际中的一些东西,初步了解参加工作时所要掌握的一些知识和基本技能[3]。企业和科研院所聘请的指导教师,主要负责题目的选择和调研,首先带领学生在自己单位的设计部门、生产部门以及管理部门进行调研学习,然后在每个部门都要实习一周左右,在此过程中,指导教师介绍在设计和生产过程中,要注意的问题和常出现的问题及解决方法,经过初步的接触和认识,让学生提出自己发现的问题,与指导教师进行探讨,最后确定与生产实践相统一的毕业设计题目;学校所配备的指导教师,主要配合企业和科研院所聘请的老师,完成学校所规定的毕业设计论文内容,使学生的论文符合本专业的毕业要求。并负责管理学生的日常出勤、任务书、开题报告、中期检查、论文编写等工作。同时,督促学生在什么时间段完成什么内容,在毕业论文答辩后,组织学生完成毕业论文的装订、毕业论文相关表格的填写。

3.3校企合作机制的建立

在明确双方责、权、利,制度上保障双赢的前提下,签署“校企合作协议”,协议规定:①校方按照企业要求培养高技能人才,承担培训任务,共享教学资源和提供技术服务等;②企业提供实习岗位,共建实训基地、共建师资队伍,参与课程建设和提供就业岗位等。校企合作运行模式如图1所示。

3.4学生自身能力的培养

学生就业前自身能力的培养很重要,目前的设计院和施工单位,普遍采用商业软件进行工程结构的设计计算和施工过程的数值模拟,所以学生要掌握国内外流行的专业分析软件,综合对比分析、比较各种软件的优缺点,在毕业设计过程中熟练掌握几种软件,提高自身的软件操作能力和开发能力,为毕业后的就业提供前提条件。

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对于地方高校而言,一方面,相当于国内一流高校和各种强大资源,其硬件条件(如实验条件、经费支持、信息资源等)和软件环境(师资力量、管理体系、研究氛围、校企合作、公共关系等)处于相对劣势。但另一方面,与重点大学相比,地方高校更为重视工程硕士培养,在导师选聘、学生待遇、学习环境上或能提供更有优越的条件,且政策层面更加灵活。以某地方高校2009届机械工程领域工程硕士为例,共29人,学院在授课方式、生活学习条件等方面实行政策倾斜,并为每位研究生配备双导师,研究生论文全部来源于企业生产实践。因此,地方高校工程硕士培养条件往往呈现很大的差异性。

2.生员质量参差不齐

(1)知识背景各异:由于机械行业是一个技术密集型行业,涉及材料、机制、电气、测控、管理等诸多学科,生员专业差异性大、毕业院校也各自不同,因此该领域的生员背景知识差异较大。

(2)文化基础较为薄弱。工程硕士研究生大多来自地方大中型企业的产品研发、生产一线及管理部门,具有极为丰富的产品开发设计、生产、管理经验,但绝大部分人员离开高校较长时间,加之工作繁忙,没有时间、精力学习本领域的前沿理论,存在一定知识陈旧现象,且英语、计算机等文化课基础较为薄弱。

(3)学习积极性高但往往“心有余而力不足”,参加工程硕士学习的学员绝大多数都是是单位的技术骨干和中层管理干部,甚至有些担任重要的行政职务,往往很难保证充分的学习时间和精力。

3.培养目标难以实现协调一致

地方高校机械领域工程硕士培养目标的实现需要高校、企业、研究生本人三方通力协作才能得以实现。然而,在具体实践过程中往往会出现一些问题。(1)企业迫切需要学校培养出创新能力强、能够理论联系实际、为企业创造大量经济效益的应用型人才,但是往往很难将上述目标转化为具体的培养方案并落实在具体的培养过程中。(2)大多高校在工程硕士的培养过程中受以往惯性影响,往往会倾向于更为重视研究生的理论及学术水准提升,未能有效与企业沟通,协调一致,从而难以满足企业对于人才的要求。(3)绝大多数学员都是抱着很强的求知欲来学习的,但是往往低估了学习过程的艰苦性,加之家庭、工作方面的影响,往往会降低自己的要求,演变成为仅仅为了毕业证和学位证而学习,把获得更高层次的学位而有利于自身发展作为学习目的。

4.过程管理不够建全和完善

工程硕士研究生往往是企业的技术、管理骨干,承担着繁重的科研、生产、管理任务,而工程硕士培养过程又是“进校不离岗”,因此在硕士生培养阶段的学员往往在学习时间、学习地点、投入精力上会出现工作与学习之间的冲突;此外,学习内容与学员自己的知识背景差距大,学习难度大;同时,导师往往在学校承担有其他教学科研任务,难以全身心投入。其次,在实际培养中往往沿用学术型培养模式,学院负责研究生的理论课教学、论文开题、中期检查、答辩等工作,企业很少能参与人才培养的各个环节,往往造成企业对人才的质量要求与研究生的培养脱节。另外,“双导师制”是针对工程硕士特点而实施的,但由于学员是在职学习,大部分时间在企业,学校导师往往很难像指导学术型研究生那样细致指导,企业导师则往往是业务骨干或高层管理人员,难以抽出有效时间进行科学指导,从而使得工程硕士指导过程出现空档。5.评价标准难以把握工程硕士培养是为工业企业培养具有创新能力的应用型人才,内容侧重于应用能力和工程实践能力。因此毕业论文中应强化解决工程问题的新思路、新设想、新工艺、新方法、新技术,而不一定要求具有较高的理论研究水平。而校内指导老师往往沿袭以往惯例,重学术水平轻工程应用、重理论轻实践,如何客观科学地评价工程硕士论文质量仍需要进一步厘清,因此对工程硕士论文客观评价有一定难度。

二、提高机械工程领域工程硕士质量的探讨

针对机械工程领域工程硕士培养的现状和区域内产业发展趋势,结合师情、生情、校情,湖南科技大学在机械工程领域工程硕士的培养过程中主要做了以下几个方面的工作:

1.完善培养体系,强调实用性和可操作性

针对省情、校情、生情,依照“突出实践能力”、“强化应用能力”、“提高综合能力”及“夯实基本素质”原则,学校、企业单位、学员(导师)三方面结合协商制订了具有学校特色的机械工程领域工程硕士培养方案。在具体实践中,开学前邀请研究生院主管领导、企业专家、部分导师和学员代表进行沟通,根据生产、开发、制造过程中的具体问题,经现场专家、导师的交流和学员的面谈后,学员可以结合自己从事的具体工作,选择合适的课程满足自身需要。

2.改革授课方式,强调灵活性和实用性

湖南科技大学工程硕士大都来源于本地大型工业企业,生产任务繁重,学员无法脱产学习。针对这一情况,学校采取了以下措施:(1)确立班主任责任制,每个班级配备1名硕士生导师为固定班主任,负责日常管理和联系。(2)多时段集中授课。由班主任提前调研,确定合适授课时间,然后提前通知各位学员。对于因特殊情况未能参加授课的学生则利用周末、节假日进行单独补课。(3)现场授课。对于部分距离较远的学员,湖南科技大学采用教师现场授课。如学校多次组织相关教师到学生较为集中的企业等进行集中授课,取得了较好的教学效果。

3.强化校企合作,深化“双导师制”

湖南科技大学针对“双导师制”进行了以下改进:(1)师生双向选择:入学前组织师生见面会,加强交流,保证学员、校内导师、现场导师研究方向的一致性。(2)重视论文开题。由学位分委员会统一组织、集中管理、集中审核、严格把关。(3)加强中期考核。由校内导师和现场导师组成评议组,互相检查监督,保证论文质量。

4.加强管理,保证质量

为保证工程硕士研究生的培养质量,湖南科技大学建立了研究生院、学院、导师三级管理体制,主要包括:(1)研究生院严把生源质量。在招生中全面考核学生理论水平、科研能力、综合素质,严把招生质量关。(2)学院负责日常教学管理。课程教学是工程硕士教育的核心环节,课程设置、内容选择、教学方式上有效结合学员实际工作内容、突出个性,实行学分制和选修制相结合的考评体系,充分调动学生的积极性;考核方式采取读书笔记、笔试、研究报告、综合分析等多种方式。(3)导师负责督促研究生学习、培养过程。由专家组集中组织学生开题、期中检查,答辩过程由导师初审、预答辩、匿名评审等环节组成,确保研究生论文质量。

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中澳教育存在很多差异,不少学者从不同角度进行了论述[1-5]。笔者通过对比新南威尔士大学(以下简称“UNSW”)与沈阳建筑大学(以下简称“SJZU”)机械专业本科生培养模式和培养方案,分析两所学校在课程体系建设(包括专业课程设置、课程群、实践教学环节等)方面的特色,对借鉴澳大利亚高等教育教学经验,培养应用型高级人才提出建议。

一、课程设置对比

课程设置是人才培养方案的核心内容。根据培养目标,要求学生在单一性的基础上实现多样性,即体现不同的个性发展,突出专业特色和个性。因此,课程设置要充分体现学科融合,突出专业特色;要着重加强综合性教学实践内容,强化综合能力。课程设置要有利于培养学生扎实的理论基础,使他们既有通才的素质,又有专才的技能。课程设置的设计属于课程体系范畴,它应以培养目标和培养规格为依据,在一定教学方案设计原则的指导下,选择课程内容和组织教学过程。

UNSW机械学院和SJZU机械学院都建立于1949年。目前两学院建设规模和招生人数都相似,都以培养机械工程类人才为目标,前者在澳大利亚工程院校排名前5位,后者于2008年获批国家级特色专业建设点。

UNSW各专业方向每学期开设4门课,4年共开设32门课程。每门课程均为6学分,总共192分;总学时根据不同专业方向略有不同,以机械设计方向为例,总学时为2 028。其中所有的实践环节,包括实习、课程设计、毕业设计等都穿插在课程中,不单独设置。SJZU机械专业分为理论课程和公共实践环节及专业方向实践环节,其中理论课共开设41门课程,其总学分为150,总学时为2 394,除此外所有实践环节有52学分,共53周。

课程设置按照通识教育平台、基础教育平台、专业基础教育平台和专业教育平台归类,从开课门数、所占学分和学时比例等几个方面进行对比,如表1所示。

从表1可以看出,在通识教育平台中,SJZU开设的课程数、所占学分和学时均比UNSW多,前者大约是后者的4倍;在基础课程中,SJZU开设的课程数比UNSW少2门,所占学分和学时少8%~10%;在专业基础课程中,SJZU开设的课程数是UNSW的2倍,所占学分比例比UNSW多12%;在专业教育平台中,SJZU开设的课程数比UNSW的少4门,所占学分和学时比例少24%。总体看,SJZU在专业基础平台中所设置的课程较多,重点培养学生的专业基础,有利于学生进一步深造;UNSW开设的基础课程和专业课程所占比重大,说明该校对基础教育和专业教育非常重视。重视基础课程,即“厚基础”可以提高学生的就业适应性;重视专业课程,即“强专业”有利于提高学生的工程适应性,这也是澳洲高校人才培养的普遍规律。

二、课程群对比

深入研究课程体系内部的关系,考虑人才培养知识结构需求,根据课程内容相关性等因素构建不同课程群。课程群就是把具有相关性或有一定目的的不同课程编排到一起,组成一个“群”,进行系统的学习和教授。在课程群内部,以核心主干课为主线,优化教学内容,通过各课程相关知识点的有机结合,研究各课程之间的关系,使之相互促进,相映成彰。通过对UNSW和SJZU机械专业课程群进行对比,分析各自特色(表2)。表2UNSW和SJZU机械专业课程群对比表课程类型课程群UNSW机械专业开设课程SJZU机械专业开设课程通识教育平台社科类通识教育1思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论、基本原理科普类通识教育2军事理论、健康教育、外语、体育基础教育平台计算机类计算机1计算机文化基础、C语言数学类高等数学1A、高等数学1B、工程数学2E、数值方法与统计高等数学1、线性代数1、概率与统计物理类物理1A、固体力学1、固体力学2、热力学、流体力学大学物理、物理实验专业基础平台创新类机械工程与创新建筑机械概论、综合素质训练制造类制造设计基础、工程材料与化学机械制造技术基础、机械精度设计与测量技术、机械工程材料力学类工程力学1理论力学2、材料力学2设计类工程设计2、机械设计1机械原理、机械设计电子与控制类电子与通讯工程、线性系统与控制电工技术1、电子技术1、控制工程基础、机电传动与控制、微机原理测试类工程试验测试技术方法与管理类工程管理现代设计方法制图类画法几何2、工程制图与CAD2液压类液压传动与控制专业教育平台力学类设计类专业类工程力学2结构力学机械设计2工程机械、钢结构高级热流体学内燃机与工机底盘计算机工程工程机械液压系统高级振动学机械振动实践实践类专业工程、毕业设计1、毕业设计2生产实习、认识实习、毕业设计选修专业选修1、专业选修2专业选修1、专业选修2通过对比和深入调研,课程群的构建和课程内容的深浅程度、涉及范围等都有所不同。

(一)基础教育课程群比较

学科基础教育平台主要由数学、物理和计算机这3个课程群组成。通过深入调研和对比发现,在数学课程群中,UNSW开设的高等数学是分在2个学期开设,尽管基本内容与SJZU大体相同,但是更有利于学生的吸收和消化;通过教学大纲了解到,UNSW开设的数值方法与统计,其内容宽泛但难度较低。在物理课程群中,UNSW除了普通物理外,还开设了热力学和流体力学,以后的专业课中还继续热传导等方面的学习。在计算机课程群中,UNSW开设的计算机主要学习C语言,以锻炼学生的编程能力为目标,其作业难度较大,学生要完成3个大的编程任务;SJZU开设的计算机课程则以掌握基础知识为主。

(二)专业基础课程群比较

在专业基础教育平台中,根据课程内容的相似性划分课程群,如力学类、设计类、制造类、电子与控制类、测试类、方法与管理类和创新类等类课程群,在专业教育平台中有力学类、设计类和专业类等课程群。

在力学类课程群中:UNSW只开设了工程力学1、2,却包含了理论力学、材料力学、机械原理、结构力学,以及疲劳断裂等力学知识,所涉内容广泛,但难度较低。UNSW力学类课程群重点在于将不同的知识点融合在一起,培养学生解决工程中的综合性问题的能力,避免对知识的割裂,并拉近与工程实践的距离。而SJZU分别开设了理论力学、材料力学和结构力学等3门力学类课程,内容难度较大,理论性较强,往往因用人单位的需求而设置。

在设计类课程群中,UNSW将机械零件的设计分在大二和大三的3门课程中,课程内容前后衔接合理,有利于学生循序渐进地学习,且涉及范围宽泛,普适性较强,但是比较零散,缺乏系统性。而SJZU开设的机械设计课程群学时虽不多,却具有较强的系统性和内容的完整性,有利于学生对这类知识模块的迅速掌握。

在电子与控制类、制造类、方法与管理类和测试类课程群中,UNSW都具有一个共同的特点,就是课程紧密结合实际工程,以课程任务为主线引导学生掌握知识和技能,培养学生动手动脑能力。如UNSW开设的工程试验就是以测试为主要内容的实践性课程,在实验室进行教学,要求学生完成对不同传感器的测试、安装及实际应用等任务,从而达到学以致用的目的。

在创新类课程群中,双方各有特色:如UNSW开设的机械工程与创新课,内容涵盖了机械制图、快速设计、工具使用、项目规划和作品制作等内容,综合性和实践性非常强,将机械工程基本素质培养集于一体,强化培养学生的创新意识和动手能力,也培养了学生的项目管理能力和团结协作能力。又如SJZU开设了综合素质训练实践环节,学生通过拆装机械产品增强感性认识,并通过机械创新方案的构思和制作增强动手能力和创新意识。

(三)专业教育课程群比较

比较两校专业课有以下特点:(1)UNSW注重培养学生解决实际问题的能力。如开设的专业工程课程,是一个类似毕业实习的一门实践课,要求学生到企业解决实际问题,如设计环保装置等,应用以前学过的理论知识提出解决方案,并为以后的毕业设计打下伏笔。(2)SJZU在专业课程设置上更重专业化,知识分门别类,系统性和专业性强,如机械设计专业方向开设了钢结构、工程机械和工程机械液压系统等特色课程,突出了面向建设行业特色的培养模式,紧密联系建筑机械装备,为培养学生建筑机械产品的设计制造与运行管理能力打下基础,有利于学生就业。

UNSW课程内容宽泛而难度较低,注重知识点衔接和综合应用,理论与实践环节相辅相成,注重实用性和工程应用,并着力培养学生的动手能力和创新意识;SJZU课程设置注重知识的系统性和完整性,重视理论知识学习,课程具有行业特色,为培养高级专业技术人才做准备。

三、实践环节对比

中澳高校在实践教学环节设置安排上差别很大。国内工科院校普遍都将课程设计、毕业设计、实习等环节单独设置,集中训练,用整周的时间完成某一环节;而UNSW的所有实践环节都穿插在不同的课程中,没有独立的课程设计或实习,课堂内容直接与实践结合,边学边练,在实践中发现问题并找到解决问题的方法。

其一,金工实习。国内高校一般安排2~3周在金工实习基地集中训练;而UNSW则作为一年级的工程设计与创新课程中的一个环节,带学生去车间培训,学习加工工具的使用和简单的实物制作。国内高校都有独立生产实习和毕业实习环节;而UNSW不统一安排,只是要求学生在假期找企业进行12周的实习,完成实习报告并带回企业反馈,并在专业工程课程上完成实习内容和结果的汇报和验收。

其二,对于机械原理、机械设计等课程的课程设计,国内采用集中训练的方式,便于学生集中思路完成设计;而UNSW以大作业的形式根据课程进度进行课程设计,并且大多数课程中都有多个设计类的大作业,以课程任务为主线引导学生学习,从而达到知识的活学活用。

其三,国内大部分高校安排在最后一个学期进行毕业设计,作为对几年理论学习的总结和对所学知识的应用。UNSW则作为两门课程分布在大四的两个学期,也就是用一年的时间完成毕业设计,同时还要学习其他的专业课程,边学边做。前一学期不写毕业论文,但要完成对课题的深入了解,提出问题并找到解决方法,并在专业工程课程中参加答辩;后一学期根据具体的研究项目撰写毕业论文,根据相关要求制作出实体,并进行最终的答辩。尽管毕业设计在组织形式等方面有所不同,但两校对毕业设计的要求同样严格。

四、结语

综合比较UNSW和SJZU的课程体系,从课程设置、课程群特点、实践环节等几方面进行了对比,找出各自特点,借鉴国外的经验,提出一些操作性强、易于实践的新想法,为深化教学改革、优化课程体系,完善课程体系建设以及特色专业建设提供依据。

其一,在课程设置上,UNSW重基础,更重专业教育。“厚基础”可以提高学生的就业适应性,“强专业”有利于提高学生的工程适应性;SJZU更重视专业基础教育,有利于学生进入更高层次的学习。借鉴国外的课程设置情况,取长补短,在兼顾通才与专才教育的前提下,要进一步完善修订培养方案,调整课程体系,探索适应SJZU特色专业的人才培养模式。

其二,在课程群建设上,既要保持知识的系统性和行业特色,又要注重知识点的融合以及理论和实践教学的融合,并侧重知识的宽泛性和工程实用性。在课程群建设中,删减重复课程,加强知识点之间的内在联系,注重课程内容的衔接,强化知识的综合应用。

其三,在实践环节中,实施课堂教学与实践教学的衔接,并逐步形成以“课程任务”为主线的教学思路。通过课堂中的“课程任务”,锻炼学生的动手能力,培养创新意识,使他们在完成各种课程任务过程中,将知识学以致用,不仅掌握知识,锻炼能力,而且也培养他们的学习兴趣,增强自信心,最终达到理解知识、运用知识的目的。

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Comparative study of mechanical undergraduate curriculum system between

China and Australia

LUO Jiman1, ZHENG Xijian1, YUN Yanbin2, DUAN Chunzheng3

(1. Traffic and Mechanical Engineering College, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, Liaoning Province, P. R. China;

2. College of Environmental Science and Engineering, Beijing Forestry University, Beijing 100083, P. R. China;

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G643.2

随着我国社会和经济的快速发展,企业急需大批具有工程创新能力的高层次应用型人才,以提升自主创新能力。在我国,专业学位研究生教育是高层次应用型人才的主要培养模式,并于1991年开始专业学位研究生教育;2009年,教育部提出全面开展全日制专业学位研究生培养,推动研究生教育由学术型向高层次应用型人才培养为主的转变;2011年10月年起又开展了“服务国家特殊需求人才培养项目”―学士学位授予单位开展培养硕士专业学位研究生试点工作,培养服务于国家有关行业领域特殊需求的高层次应用型人才,这是高层次应用型人才培养的又一重大改革。

专业学位硕士研究生的能力特征、培养特点及培养体系等方面与传统学术型研究生有着根本区别,国内不少专业学位研究生培养单位针对当前专业学位研究生教育存在的系列问题开展了大量的改革探索,以期全方位提高全日制专业硕士的培养质量。本文以我校机械工程领域专业学位研究生工程实践创新能力培养为例,在分析专业学位研究生的能力结构特征和培养特点基础上,探索了专业学位研究生的工程实践创新能力培养体系的构建途径。

一、专业学位研究生能力特征和培养特点

与学术型研究生相比,专业学位研究生具有明确的职业领域指向性,是某一专业领域内具有特定职业背景的研究生教育。[1]要求学生不仅要系统掌握某一职业领域专业基本理论,而且更要具备创造性的运用知识来解决特定职业领域内高、精、尖等复杂问题的工程实践创新能力。作为主要面向实际工程生产的高层次应用型人才,其能力特征具有职业指向性、工程实践性、工程创造性及专业领域特殊性等。鉴于专业学位研究生的能力特征及受教育者明确的职业领域指向,在培养过程中应该有所侧重。在知识储备方面应侧重该专业学科所具备的基本理论知识;在工程实践能力方面应侧重培养如何学生运用知识创新性的解决工作中实际工程问题的能力;在职业素养方面应侧重于培养学生良好的职业道德、高效的沟通和交流能力、组织管理能力等。[2]

二、工程实践创新能力培养体系的内涵

工程实践创新能力主要包括工程实践能力和工程创新能力两个方面,它既是高层次应用型人才培养的基本要求和核心竞争力,也是经济社会发展对人才素质的必然要求。在培养知识结构体系上,工程实践能力主要包括工程科学基本理论、工程技术能力、工程管理能力等几个方面;[3]在培养内容上,工程实践能力主要包括工程意识、基础实践能力、综合实践能力及实践创新能力。而工程创新能力主要是指善于发现实际生产中的工程问题,并对其赋予创新性工程意识、创造性思维和创造性精神,并能够综合运用工程科学基本知识和理论创造性的解决实际工程问题的一种综合能力。

三、以工程实践创新能力楹诵牡氖导教育体系的构建途径初探

工程实践创新能力的培养涉及到专业学位研究教育的每一环节,要培养具有工程实践创新能力的高层次应用型人才,需要建立相对完善的、系统的培养体系和完备的保障机制。[4]因此,在建立工程实践教育体系时应充分考虑到培养体系的全局性、连贯性、有效性及保障性。南京工程学院作为一所以应用型人才培养为特色的院校,学校于2011年在机械工程和电气工程领域开展全国首批“特需项目”专业学位研究生试点。经过几年的探索与实践,机械工程领域紧抓服务国家特殊行业需求,坚持需求为导向,逐渐形成了具有鲜明特色的应用型高层次人才培养模式,建立了比较完备的专业学位研究生培养体系和质量保障机制。在工程实践创新能力培养方面,通过实施多元深度协同战略,改革实践教育培养方法,打造核心的专业实践创新平台和课程体系,激发学生的工程实践创新能力,构建相对完善的工程实践创新能力培养体系,在学生的工程实践创新能力培养方面取得了较好的成效。

1.确立工程实践创新能力人才培养的大工程观

随着互联网、智能制造等技术的不断发展,未来的工程实践问题将呈现多元化的表现形式,未来的工程教育将突破学科间的壁垒,实现多学科的有机融合。[5]现行的高层次工程教育与实际工程问题的距离逐渐增大,对工程技术人才的培养缺乏系统性的实践环节。为了突出高层次应用型人才工程实践创新能力的培养,提出以实际工程问题为导向,基于大工程理念,在教学环节中渗透大工程教育思想和理念。[6]在培养目标与方案制定、培养体系的建立、课堂教学、专业实践、科研工作等方面融入大工程观念,注重学生工程意识、工程素质、工程技能及工程方法的培养。

2.构建以工程实践创新能力为核心的工程实践教学体系

根据专业学位研究生的能力特征、培养特点和大工程理念,以工程项目为主线,突出以学生工程实践创新能力和职业能力培养,构建贯穿培养全过程的多层次实践教学体系。改变传统实践教学依附于课程的现状,以实际工程项目为载体,通过设计类实验教学、项目教学、工程案例教学开展课程实践。校内实践与校外工程实践交替进行,让工程实践教学贯穿于整个培养过程,从而有效强化工程实践教学的系统性、工程性、探究性、有效性和创新性。工程实践创新能力培养分为三层次,包括工程认知实践,工程综合创新实践和工程专业实践(参见图1),充分体现了“基础-实践-理论-再实践-综合”的螺旋式提升实践教学规律,有效实现课内与课外、校内与校外的交替互补、全程贯通的实践培养模式。

3.搭建优质的校企合作工程实践教学平台

要培养学生的工程实践创新能力,需要建设相应的专业实践教学平台和保障机制,以提高研究生工程实践创新能力的培养成效。通过学校和学院层面与企业的深度合作,与康尼公司(校资企业)、江苏省机械研究院等联合共建了国家级工程教育实践中心、国家级认定企业技术中心、省级工程技术研究中心等 6个科研与专业实践平台和11个研究生培养工作站;深化校企共建,加强与美国 GE、德国西门子、德国博世-力士乐、日本三菱等世界500强的合作关系,校企共建7个体现行业先进技术水平的实验室。在国家和地方的支持下,建设了中央地方共建“轨道车辆现代化装备实验室”、先进数控技术江苏省高校重点建设实验室、江苏省机械产品现代设计技术及应用学科综合训练示范中心等一批高水平实验室和工程实践实训中心;通过整合校内资源,l挥不同学科优势,学校成立了集基础实验、工程训练、项目教学、技术研发于一体的大型工业中心和创新学院。经过几年的建设和实践教育,形成了多元协同、优势互补、学研用相融的优质实践教学平台,对研究生工程实践创新能力和职业能力的培养有很大的提升作用。

4.打造优秀的工程实践教学指导团队

根据专业学位研究生的培养特点,研究制定并实施了专业学位研究生校内、校外导师的遴选办法。通过校内、校际和校企等多元合作方式,组建由行业专家、校内导师、校外导师和协作导师构成的工程实践指导团队。校内导师主要突出导师的工程实践创新能力和工程经验、横向课题及科研经费等。学校加强对专业学位研究生导师的培训,让导师明确专业学位研究生的培养目标、特点、要求和学校、国家的相关政策和规定;校外导师主要是具有国际教育背景的产业专家、有相当理论水平的实业家、科研院所和装备制造企业的技术专家。校外导师主要负责学生的企业实践与工程训练,并结合培养企业的工程项目,与其它导师联合指导研究生毕业论文。同时,根据校外导师所承担的课题研究和本人学术水平,聘请部分校外导师或参与本领域培养方案、重要学术活动的组织制定,或担任研究生课程的教学工作。

四、培养体系的初步成效

经过几年实践教育建设,建立并完善了多层次、全过程的实践教学体系,强化了专业学位研究生工程实践创新能力的培养,显著提升了学校的办学水平和人才培养质量。

(1)通过校企合作专业实践平台,研究生直接进入到企业项目中,全程参与项目研究的整个过程,强化了学生工程实践创新能力培养。2012级16名已毕业的研究生在学期间直接承担企业研发课题8项,参与企业研发课题12项,学位论文选题有10项直接来源于企业。毕业时,15名同学已经与世界500强企业或国内龙头上市企业签订了就业合同,1名同学免试攻读博士学位,学生的工程实践创新能力和研究能力得到了社会认可。

(2)通过对研究生专业实践的调查问卷:53%的研究生的实践内容为试制产品的设计和开发;实践内容与毕业论文非常相关为57%,一般相关为35%;67%的学生认为专业实践能够将其所学理论知识应用的工程实践中;66%的学生认为专业实践经历对提高自身工程实践创新能力有很大的帮助,对专业实践环节十分满意。

(3)随着校内导师和学生在项目研究中的不断深入,以研究项目为合作载体,让校内导师切实解决了企业在生产实践中的技术需求,这也进一步提升了教师的工程实践创新能力和知识应用能力。同时,校内导师通过将所研究的科研内容作为教学案例,有效反哺于课程项目教学,提升了课程教授质量。

参考文献

[1]刘化君,李先允.专业学位硕士研究生的培养属性及途径――以南京工程学院电气工程领域为例[J].学位与研究生教育,2014,(4):16-21.

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(2)实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性,主要是因为实验、实习条件限制,很多实践教学内容脱离科技发展和企业的实际需要[1];

(3)教学模式单一,缺乏综合实践教学环节,使得学生主动性和创造性难以发挥;

(4)实验多以演示性、验证性为主,缺少系列化的综合性、创新型、设计性、开放式的专业课程实验,不利于学生的动手能力和创造力的培养。另外,根据对制造业人才需求情况的调研和需求分析发现,目前该专业绝大部分毕业生的就业,仍停留在制造业产业链的末端,基本上都是从事基础工业工程、品质管理、库存管理和生产计划等方面的工作,培养出的学生就业后还不能较快地适应岗位,与企业用人要求的期望值,存在相当差距。因此,本文力求结合大连海洋大学机械工程学院工业工程专业开办7年来的办学经验,探索一种既能结合IE专业特点,又能加强实践教学环节,培养具有市场竞争力的IE人才,从而从根本上提高毕业生可就业性的工业工程实践教学模式。

2实践教学体系的设计原则

(1)加强实践教学环节,突出机械工程素质教育背景。大连海洋大学的工业工程专业,设在机械工程学院,该专业的IE工程定位,主要依托机械工程背景,并在培养计划中设置了互换性与技术测量、液压传动与气动技术、机械CAD/CAM、机械工程测试技术等多门相关课程,进一步强调了该专业的工程特性。目前,该专业实施实践性教学主要通过两个途径实现:其一,是充分利用现有的工业工程综合实验室,模拟现代制造的全过程,体现机械工程背景和IE的特点,并准备进一步完善相关实验的平台建设,使之构成一个有机整体。通过现代工业工程方法和实验平台,强化学生应用现代工业工程方法和工具的能力,并通过制造工程实验,增强工业工程专业学生的机械工程背景。通过各种综合实验,来提高学生从事制造系统规划、设计、优化、运作、评价、创新的能力和素养;其二,是加强技能培养和实践环节,制定不同阶段的实验题目、课程设计和实习内容,保证实践课的教学时数,形成一个目的明确、层次分明且具有连续性、系统性和创造性的实践教学环节[2~3]。

(2)努力为学生提供一个良好的研究平台,坚持知识、能力、素质协调发展;理论联系实际、教学研相结合;全面实施因材施教,注意个性发展的原则,加强学生的理论与实践结合能力。一方面要求本专业高年级学生主动参与到专业教师的相关科研课题中,在加强技能培养和实践环节的同时,也能让学生对所学知识融汇贯通,同时也培养了学生分析问题、解决问题的能力和创造性思维方式。

3实践教学体系的框架设计

构建“面—点—面”模式的实践教学体系(如所示)。在该体系中,综合考虑各个实践环节,体现“以培养应用型人才为基本原则,以课程实验知识点为基本要素,以课程设计、学生科研等集成和衔接基本要素来构成专门技能,以生产实习、学科竞赛、社会实践、毕业设计等综合多种技能,实现专业知识的全面综合”的实践思想。由于IE专业必须要始终保持与社会企业需求相一致,因此,中所示的各项目标,是一个开放的闭环系统[4]。在这一系统中,如果培养目标或其子目标发生改变,或者教学与目标出现一定偏差,则应及时对教学的内容、方式、方法等予以修正和调整[5]。

3.1优化实践教学环节,加强环节间的联系

在实践教学模式的探索中,强调将实践融入到整个专业教学过程中。由于认识到实习的涉及面广(学校IE专业目前安排在第一学年的第一学期),并且能够为后续的专业课及实践课奠定基础,因而在该模式中起到“面(综合)”的作用;由于金工实习、课程设计及实验教学等,服务于相应的课程或课程群,因而起到“点(分散)”的作用;而生产实习、社会调查、毕业设计基本上涵盖了相应的课程或课程群,需要学生综合运用所学的所有知识(包括金工实习及实验教学),因而也起到“面”的作用。如所示。当然,该“面—点—面”实践教学模式的整体优化,离不开其各组成环节的优化。

3.2开发综合网络平台,整合多维资源

开发涵盖所示主要功能模块的综合实践教学信息平台。该平台整合工业工程综合实践教学体系各个环节、各个层次的实践素材,使学生可以在任何时间、任何地点自主学习,方便地与教师交流、互动,为学生实践应用能力的培养奠定基础。其中,实践素材部分的内容,是对接地方企业生产实践和学校所签订的实习基地(企业),采集典型企业生产素材,作为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材。通过摄像机拍摄,采集典型行业代表企业的生产实践,用Premier编辑、制作成视频素材库,并根据素材内容细分为理论教学素材库以及实验教学素材库两类。理论教学素材用于课堂案例教学,理论讲解之后,播放视频案例材料,让学生在老师的指导下,利用所学知识进行分析。

4实践环节的具体开展

4.1实验环节

根据IE学科的发展过程,进行总体规划。我们将IE实验划分为两大块,即基础IE实验和综合系统仿真IE实验。其中基础IE实验,包括基础工业工程的全部实验(如动作分析、时间测定、方法研究)、生产管理的生产线平衡实验、人类工效学等实验。基础工业工程实验室,主要为完成“基础工业工程”和“人因工程学”核心课程的实验教学环节,为后继课程的学习奠定实践基础。综合系统仿真IE实验项目,主要包括物流综合实验、可编程自动仓库实验、Flexsim、ERP和生产计划与控制仿真实验。综合系统仿真IE实验主要是采集、分析并优化销一体化企业中人、财、物、设备、方法、信息等资源的运行状况,进行整体分解并实现优化组合,并对整个系统进行模拟。综合系统仿真IE实验室,主要包括ERP系统、Flexsim物流模拟仿真系统以及与大连华铁海兴科技有限公司联合开发的生产计划与控制实践教学软件系统等。另外,规划设计综合性实验。综合性实验的目的,是训练学生系统掌握工业工程学科知识及相关技能,巩固课程知识。要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析,测定企业生产能力,预测产品的需求状况,并对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。实验内容包括生产过程的规划与设计、生产计划改进、编制物料需求计划(MRP)与制造资源计划(MRPII)、优化生产作业计划、生产成本核算等。

4.2课程设计环节

课程设计,是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下,综合运用知识完成设计要求,目的是通过设计,培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。目前,学校IE专业课程设计,通常采用集中的方式,由指导教师指定一组课题,内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、品质工程课程设计、生产与运作管理课程设计等,分别针对工业工程4门主干专业课和毕业设计前的一次综合实训活动。另外,学校该专业从大二年级开始,就在各个学期开设了一些课程设计,以此锻炼学生的设计能力、动手操作能力等,使学生从二年级就能开始认识工厂及其运作模式。教师指导学生先深入现场去观察和了解,要求学生能初步发现一些问题,然后请一些企业中的工业工程、生产管理、工艺、品质管理、会计、人力资源管理等部门的专家讲课。讲课结束后,还安排学生与专家就所发现和想到的问题,进行面对面的交流,然后再到现场实习,要求学生发现一些比较有实质性的问题,并提出符合工程实际和工艺原则又切实可行的改善方案。在课程设计的安排方面,开设“数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程,使学生在机、电、IE专业得到全面训练,其中的生产流程设计,是将工艺和工业工程结合起来做。同时,还力求组织一些专业课程的专题项目训练,如在各门专业课程中后期,开设专题项目(Project)训练,培养学生的团队集体协作和综合应用所学知识的能力。

4.3实习环节

实习教学资源,是为完成实习教学任务所需要的关键要素,包括金工实习中心、专业实验室、校外实习基地以及学生进行社会实践场所等。IE专业实习教学基础资源的建设,应与学科建设、理论教学、科研、生产相结合,还要充分考虑工业工程和现代企业的一些实际应用情况,如应涵盖工作研究、作业测定、现场管理、技术管理、品质管理、生产线分析、装配作业仿真、库存管理、设备管理、零缺陷控制、设备监控等方面内容。随着企业信息化的发展和服务业与制造业的高度融合,实习教学资源的范围也将进一步扩大。学校金工实习安排,在校内实习工厂,要求学生对车、铣、刨、磨、铸造、钳工等工种进行实训,熟练掌握众多机器设备的操作,完成若干指定零部件的加工,最终以实习产品的形式,作为对学生实习过程进行考察。校外生产实习,要求学生到企业生产一线学习和深入了解制造企业实际情况,应用所学的IE理论与方法,对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。主要实习内容包括:(1)方案评价及优化;(2)生产作业计划的编制;(3)质量管理;(4)生产现场管理;(5)制造瓶颈分析;(6)生产线平衡设计。毕业实习是高校本科教学中一个不可缺少的重要实践环节,是大学生走向工作岗位前接触生产实际、开阔视野以适应未来工作的一次极好机会。工业工程既具有工程属性,又具有管理特征,同时还具有很强的实践性和可操作性。这些特点,决定了工业工程专业毕业实习,不能完全照搬机械类或管理类专业的实习模式,应该根据本专业的特点,利用有限的实习资源,发挥尽可能大的作用。为了提高毕业实习效果和品质,IE所属的机械工程学院,通过向学生做思想动员工作,使学生意识到实习的重要性,明确实习的目的、目标和要求。实习时不仅要了解加工工艺流程、加工方法、工厂(车间)布局、生产计划的编制,以及其他经营管理情况,关键要运用IE知识和技术,从IE的角度去考察、分析和发现问题,并思考如何运用IE知识和技术去解决问题。同时,加强实习基地建设,积极探索参观实习和生产实习相结合的实习模式。实习中尽可能介入厂方实际操作的实习内容进行参观实习,通过参观、听报告或走访的形式,了解企业的生产过程、加工方法和管理方法,然后进行分析、讨论。

4.4毕业设计环节

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我校的本科毕业设计主要包括:毕业设计任务书、毕业设计开题报告、毕业设计过程检查日志、中英文翻译、毕业设计论文、答辩等环节。指导教师根据设计课题给学生下任务书,指导学生选择相应的方法并且确定初步方案。让学生对课题有一个初步了解,进而有一个清晰的思路,以达到具体化和可操作的目的。根据指导教师对学生的任务书进行分析,以我校机械制造设计制造及其自动化专业为例,对材料、标准件选取、零部件及整体装备的设计,校核和归纳整理,鼓励学生发现和提出问题,并解决问题,进行开题报告。读书笔记是以书面的形式来表达设计成果,是对工程设计的系统总结和记录。教师应加强对学生在毕业论文的撰写方法、文字表达、结构形式等进行相应的指导。使其能够简洁明了的表达出设计成果。

从学校和学院的角度加强毕业设计各个环节监控,毕业设计的督导与检查,包括初期、前期、中期和最终检查,院级、系级和教研室检查要做好记录,参加检查的人员要签字,对于检查中发现的问题要及时上报学院并在下次检查中要重点复查。整个体系协调起来,程序化运行。以我院机械设计制造及其自动化专业为例。毕业设计工作是由设计动员、选题、设计指导、论文撰写、答辩、成绩评定、总结及信息反馈等多个环节构成的,因此,整个管理体系的各个部分必须严格执行各自的监控职责,强化指导教师的管理意识,提高学生的自觉性。