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工程设计型本科毕业设计在专业认证背景下的探索与实践

2023-06-28 62 上传者：管理员

摘要：工程设计型毕业设计是工科专业培养和提高学生工程实践能力的重要教学环节。以重庆大学冶金工程专业为例，分析了工程设计型毕业设计中存在的问题，介绍了工程设计型本科毕业设计的主要过程及提高培养质量的措施。

关键词：
专业认证
冶金工程
工程设计
毕业论文
毕业设计
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毕业设计（论文）是高等学校人才培养过程中的重要环节，是理论与实践相结合，教学与科研、生产相结合的教学阶段，也是大学生学业成绩考核和评定的重要方式。根据工程教育专业认证标准[1]，毕业设计（论文）能对多个毕业要求形成支撑，是专业认证考查的重点环节。

本文以重庆大学冶金工程专业为例，介绍了在工程设计型本科毕业设计方面的探索与实践。

一、工程设计型毕业设计在专业认证中的重要性

工程教育专业认证强调以学生为中心，面向全体学生，并以学生学习产出为导向，核心是确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求[2,3]。专业认证注重考查大学生综合运用所学专业知识和技能分析解决复杂工程问题的基本能力。毕业设计（论文）是大学生本科学习期间综合性最强的实践教学环节，从专业认证要求的角度审视毕业设计（论文），强化学生工程素养和能力的锻炼，是提高毕业生质量的必由之路。

工程设计型毕业设计与研究型毕业论文有很大区别。研究型毕业论文通常针对某一理论或实际技术问题，采用模拟或实验手段开展研究，包括方案设计、实验操作、数据处理等环节并通过信息综合得到合理有效的结论。工程设计型毕业设计通常以工程实际或模拟设计为主要研究内容，选题紧密围绕工程建设，主要成果不仅包括设计说明书文档，还包括工程设计图纸或参数化模型等[4]。

对冶金工程专业而言，工程设计型毕业设计是为新建、扩建或改建生产车间进行的规划、论证和编制成套设计文件，是一项技术与经济相结合的综合性设计工作，甚至还包括对建设项目的投资决策。这与工程教育专业认证标准中“能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素”的毕业要求具有高度的一致性。工程设计型毕业设计不仅可对学生大学4年以来所学基本知识进行一次全面而综合的考察，还因综合考虑包括可行性、经济性和安全性等诸多方面，对学生思考问题的严谨性有很好的锻炼。

二、工程设计型毕业设计中存在的问题

（一）导师工程经验和投入精力不足

作为一所研究型大学的工科专业，重庆大学冶金工程专业本科毕业设计（论文）多年来以研究型论文为主，工程设计型毕业设计数量极少，甚至有时连续数年无设计类课题。导师通常将科研项目中的一部分或研究生学位论文的一部分作为本科毕业设计（论文）题目，内容和形式单一，具有一定局限性。部分课题尽管属于设计类，但仅针对单体设备开展结构或工艺参数优化，并不能完全满足解决复杂工程问题的要求。

导致这种情况的原因主要有两方面：具有工程设计经验的师资不足，加之近年来师资队伍逐步年轻化，新进青年教师虽拥有高学历和丰富的科研经验，但大多缺乏工程实践经验，尤其是冶金工厂（车间）设计经验；教师教学和科研任务重，大多将本科毕业设计（论文）与自己承担的科研项目相结合，难以在工程设计型毕业设计上投入足够的时间和精力。

（二）对学生综合能力要求高，部分学生选题时拈轻怕重

一个系统的冶金工厂（车间）设计项目涉及冶金工艺学、总图、设备、建筑学、结构、电气、贮运、热力、通风、给排水等诸多专业，相关毕业设计是一个多专业、多学科交叉的组合设计过程，不仅需要综合运用所学专业相关知识和技能，还需要了解和运用技术经济、能源环保、机械、电气、土建等相关知识。尽管在深度上要求不高，但涉及的知识面较宽，内容范围超出本科生的知识结构。

近几年由于疫情原因，学生无法到企业参加生产实习，减少了对生产实际的切身了解。无法理解课题内容，在导师不能“手把手”指导的情况下，本科生可能会感觉无从下手。

冶金工厂（车间）设计通常要求学生用Auto CAD或其它软件绘制车间工艺布置图，部分学生不愿意花费大量时间从零开始学习作图软件。此外，公务员考试、研究生复试和一些企业的校园招聘时间与毕业设计时间重叠，部分学生不愿意在毕业设计（论文）上花费大量精力，在选题时大多选择工作量和难度较小的课题，更不愿深入理解工厂（车间）设计中的复杂工程问题，敷衍了事。

（三）过程管理松懈，考核评价宽松

研究型毕业设计（论文）一般源自导师科研项目，导师通常会安排研究生协助指导毕业生。但工程设计型毕业设计往往与导师科研项目无关，是纯粹的学生能力培养类课题。即使导师安排研究生参与过程监督，但能起到的指导作用十分有限。为顺利完成任务，部分导师只好把现成的设计说明书直接交给学生参考，学生难以得到应有的锻炼。由于办公场地不宽裕等原因，毕业设计实施过程中没有固定的指导时间和地点，缺乏组织管理导致部分学生放飞自我，应付了事。此外，毕业答辩环节一直沿用传统研究型毕业设计（论文）的评价标准，缺乏有效的评价机制。考核评价流于形式，只要参加答辩就都能顺利通过。过于宽松的考评制度助长了散漫的学习风气，毕业设计达不到应用的效果。

三、工程设计主要过程及质量提高措施

（一）命题与选题

根据专业认证标准中“解决复杂工程问题”的要求，以及本专业毕业要求中“能够针对冶金工程特定需求，设计开发冶金主体设备、工艺流程，并在设计开发中体现创新意识和考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等制约因素”的指标点进行科学命题。工程设计型毕业设计的目的是培养和提高学生工程设计能力，导师首先要理解复杂工程问题在冶金工厂（车间）设计的内涵，进而设计出能够满足相应能力培养的课题。

审题环节严把质量关，对于知识范围、难度、工作量、可操作性等不符合要求的课题要及时反馈给命题导师，让其修改或重新命题。选题时实行双向选择，学生可根据兴趣爱好、特长、工作去向等因素在系统中选择任意课题，导师要根据学生能力等实际情况最终选择适合工程设计型的课题。

（二）下达任务书

冶金工厂（车间）设计对毕业设计导师的业务能力有较高且全面的要求，既要对专业知识有扎实的掌握，也要对相关专业的知识有所涉猎，还需了解冶金工厂（车间）设计的技术前沿和发展趋势，以保证最终设计成果的合理性和先进性。

导师在下达任务书时，应尽可能对项目背景进行详细介绍，设计目标、内容和成果的展现形式也务必明确，否则，学生可能无从下手[5]。实行双导师制，让企业导师参与任务书的制定是确保任务书质量的有效手段，来自中冶赛迪等国内顶级冶金设计院的企业导师可对设计内容的可行性、复杂性、工程性及先进性等方面进行准确预判，避免在后续实施过程中反复变更。

（三）开题报告

因知识构成原因，参与工程设计型毕业设计的学生通常难以在开题阶段对课题有深入的理解和掌握。部分学生无法按时提出自己的设计思路，在开题报告时将任务书中的设计内容简单照搬，制定的技术路线泛泛而谈，流于表面。部分学生只关注技术问题，忽略了经济、环保等方面问题，设计出的工艺方案严重脱离实际。

冶金制造过程属于流程工程，工厂（车间）设计时须特别考虑前后工序的衔接、匹配，这也是本科生在开题阶段很难深入掌握的问题。为保证设计质量和设计进度，开题报告以集中开题形式进行，由多位老师对设计方案进行详细论证并提出改进建议。

（四）设计及制图

设计及制图是整个毕业设计过程中的核心环节，学生在该阶段须完成设计计算书、设计说明书编制和图纸绘制。尽管毕业设计完成的工艺方案和图纸实际上很难达到工业生产要求，但为达到培养和提高工程能力的目的，要求学生坚持“真题真做”，锻炼全面考虑各种具体情况和解决实际问题的能力。

一个工厂（车间）设计项目就各个专业而言是相当优秀的设计，但结合在一起有时却并不完美[6]。出现此类情况的原因是工艺专业设计人员对其它专业的知识欠缺，系统性、整体性和大局观不强。冶金工程专业作为冶金工厂（车间）设计的龙头专业，工艺设计人员应树立“车间主任”意识，加强各专业知识和设计要求的融合。

在设计及制图过程中，强调学生和导师之间的双向互动交流，导师明确时间节点做好过程控制，要求学生严格按时间节点执行。校内导师对学生的指导与检查每周至少一次，校外导师对学生的指导与检查每两周至少一次，并要求学生在毕设系统中填写周记。图纸的绘制应满足国家及冶金行业的相关技术标准。

（五）答辩与成绩评定

毕业答辩采取集中答辩形式，工程设计型毕业设计和研究型毕业设计（论文）各自分别进行，邀请企业专家参与答辩过程。以专业认证为基础制定合理的毕业要求指标点，客观准确地评价学生在毕业设计过程中解决复杂工程问题能力培养的效果。答辩时重点考查学生复杂工程问题识别与分解、设计方案论证、资料查阅、制图工具使用、结果分析、设计说明书撰写、答辩口头表达能力等。最终成绩由导师评分、交叉评分和答辩成绩三部分组成，比例分别为40%、20%和40%。总成绩低于60分须参加学院组织的二次集中答辩。

四、结语

为提高学生的工程实践能力，增加工程设计型毕业设计比例是有效的措施。以工厂（车间）设计为主的毕业设计，可以有效强化工程师基本功训练，增强学生工程分析、解决复杂工程问题的能力。基于工程教育专业认证标准要求，重庆大学冶金工程专业近年来对毕业设计（论文）命题类型进行了优化，工程设计型毕业设计占比由原来的不到5%增加至20～30%，有效提升了学生工程实践能力，为毕业生完成从学生到工程师的角色转换打下了良好基础。

参考文献:

[1]中国工程教育专业认证拾会工程教育专业认证标准EBIOULJ.中国工程教育专业认证协会网站

[2]彭良贵,丁桦,赵宪明.基于产出导向理念的压力加工车间设计课程教学[J].中国冶金教育,2019(1):11-13.

[3]华中胜,樊友奇,岳强,等.专业认证背景下冶金工程专业毕业设计(论文)质量保障体系建设[J]安徽工业大学学报:社会科学版,2020,37(6)59-61.

[4]徐晓美,张永辉.工程设计类毕业设计(论文)质量评价研究[J].中国电力教育,2010(27):42-43.

[5]袁保伦,韩松来.工程设计型本科毕业设计指导方法的思考与探讨[J].高等教育研究学报,2011,34(3):69-71.

[6]陈刚,李惠敏,甘元初,等.基于工程项目的土建类多专业协同毕业设计模式的探索与实践[J].高等建筑教育,2013,22(4)117-120.

基金资助:重庆市高等教育教学改革研究重点项目(212018);

文章来源:刁江,龙木军,陈泽军.专业认证背景下工程设计型本科毕业设计探索与实践[J].中国冶金教育,2023,(03):64-66+69.