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畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),對鞏固、深化和升華學(xué)生所學(xué)理論知識,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、獨(dú)立工作能力、分析和解決問題能力、工程實(shí)踐能力起著重要作用。做好學(xué)生畢業(yè)論文工作,同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)作風(fēng)、良好的思想品德以及事業(yè)心和責(zé)任感等綜合素質(zhì)所不可缺少的環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)通常由封面、任務(wù)書、開題報(bào)告、摘要及關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻(xiàn)、致謝等部分組成,而好些學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,只有封面、目錄和正文,其余的部分都忽略掉了,有些就算有目錄,目錄的頁碼與正文所標(biāo)的頁碼也不吻合。
2提高高職畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的對策
2.1充分做好機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題工作
選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),決定了畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向。畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)涵蓋專業(yè)的主干課程,符合所學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),這樣才有利于學(xué)生鞏固所學(xué)知識。目前,絕大部分職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)選題多采用指導(dǎo)教師給定題目,學(xué)生3-5人組成項(xiàng)目組的形式,這種選題模式限制了學(xué)生自主創(chuàng)新能力的發(fā)揮。高職學(xué)生的培養(yǎng)的是技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng),服務(wù)于生產(chǎn)和管理等一線崗位的高技能應(yīng)用型人才,因此,結(jié)合學(xué)生自己的興趣或以后的工作需要來選擇題目比較切合實(shí)際,學(xué)生可以從自己熟悉和感興趣的方面著手,縮短理論與實(shí)際工作的差距,一旦走上工作崗位以后,可以很快融入角色,增強(qiáng)自身的競爭能力,也為該專業(yè)的學(xué)生就業(yè)提供了良好的平臺。
2.2完善機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理機(jī)制
畢業(yè)設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),為確保畢業(yè)設(shè)計(jì)順利進(jìn)行,要成立專門的機(jī)構(gòu)制定具體的措施和辦法,制訂完善畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)管理制度和管理文件,成立畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組,對畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程實(shí)行全面質(zhì)量跟蹤和管理,舉行畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)講座,組織學(xué)生結(jié)合自己的興趣或以后的工作需要選擇題目,制訂《畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃》對教師何時(shí)下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書、學(xué)生何時(shí)進(jìn)行有關(guān)技術(shù)資料、數(shù)據(jù)的收集、學(xué)生何時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿、教師何時(shí)對學(xué)生的初稿提出反饋意見、學(xué)生何時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)修改稿、何時(shí)完成畢業(yè)答辯做出系統(tǒng)的安排。制訂《畢業(yè)設(shè)計(jì)書寫格式》,畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書要有統(tǒng)一格式,內(nèi)容一般應(yīng)包括名稱、摘要、正文和參考資料四部分。正文是說明書的核心,一般應(yīng)包括:本課題的目的和意義、目標(biāo)分析及總體方案的確定、設(shè)計(jì)的思想和依據(jù)、實(shí)體設(shè)計(jì)、軟硬件調(diào)試和結(jié)果分析,必要的計(jì)算、圖表、總結(jié)。說明書文字?jǐn)⑹隽η蠛喚毻槪謹(jǐn)?shù)不得小于6000字,設(shè)計(jì)說明書的撰寫力求概念準(zhǔn)確,條理清楚,材料豐富,數(shù)據(jù)可靠,論述深入淺出,做到科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性相結(jié)合。制定《畢業(yè)設(shè)計(jì)管理制度》,對設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)、設(shè)計(jì)的答辯以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的成績評定等各方面工作做出相應(yīng)的管理制度。加強(qiáng)加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)檢查監(jiān)督工作,按照《畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃》的要求對通過畢業(yè)設(shè)計(jì)考核,確定學(xué)生所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)是否達(dá)到教學(xué)要求,了解學(xué)生的設(shè)計(jì)的實(shí)際水平,對于抄襲和代做的畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)肅處理。
2.3改革畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯模式
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯對畢業(yè)設(shè)計(jì)起著舉足輕重作用,通過答辯可以檢查學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,考查指導(dǎo)教師的指導(dǎo)水平。要成立畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯工作領(lǐng)導(dǎo)小組,精心組織答辯工作,對答辯場地、人員安排、答辯時(shí)間、答辯記錄等工作都要進(jìn)行周密的安排。學(xué)院可以邀請企業(yè)專家、專業(yè)技術(shù)人員與學(xué)院的指導(dǎo)教師共同組成答辯考評委員,此外,學(xué)校的指導(dǎo)教師同樣可以到企業(yè)去,與企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員組成現(xiàn)場答辯委員,在企業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行答辯。在答辯前幾天答辯考評委員的成員要閱讀學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),精心準(zhǔn)備答辯問題,除此之外,還要組織相關(guān)專業(yè)的年輕教師參加答辯,使年輕教師的專業(yè)知識水平得以提高。
3結(jié)束語
[關(guān)鍵詞] 高職學(xué)院 機(jī)電專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 教學(xué)改革
機(jī)電類畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教育過程中的重要環(huán)節(jié)之一,對提高學(xué)生的全面素質(zhì)、技能水平和創(chuàng)新能力都具有深遠(yuǎn)的影響和重要的意義。在具備基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課等理論知識后,用近一個(gè)學(xué)期的時(shí)間,學(xué)生要結(jié)合實(shí)際課題和所學(xué)的書本理論,自己動(dòng)手分析問題、解決實(shí)際問題,得到理論與實(shí)踐的基本訓(xùn)練,將所學(xué)的知識融會貫通。
畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不僅是對學(xué)生綜合能力、分析問題能力、解決問題能力和動(dòng)手能力的一次全面訓(xùn)練,也是對學(xué)生克服困難的毅力、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)、創(chuàng)新思維和科學(xué)態(tài)度的一次培養(yǎng)。所以,畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是以往其他教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、補(bǔ)充和深化,是培養(yǎng)學(xué)生工作能力的重要途徑。多年來的教學(xué)實(shí)踐證明,畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié),因?yàn)閷W(xué)生在設(shè)計(jì)過程中必須綜合運(yùn)用所學(xué)的知識和技能去分析和解決工程實(shí)際問題,學(xué)會檢索資料、收集信息、樹立工程與經(jīng)濟(jì)觀念、圖文處理和文字表達(dá)能力也會有明顯提高,在畢業(yè)后就能夠較快地適應(yīng)工作需要。
高等教育進(jìn)入市場化運(yùn)作以來,各院校的招生人數(shù)大大增加,但是由于教師資源有限,畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師心有余而力不足。近幾年,由于用人單位招聘時(shí)間不斷提前,學(xué)生就業(yè)壓力越來越大,在畢業(yè)前要參加很多的社會活動(dòng),一部分學(xué)生提前工作,在校內(nèi)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的有效時(shí)間相當(dāng)有限。而學(xué)生缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),要在較短的時(shí)間里完成一個(gè)設(shè)計(jì)課題確有困難,因而畢業(yè)設(shè)計(jì)成了最薄弱的環(huán)節(jié)。如何根據(jù)目前的實(shí)際情況安排、指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),確保畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,是我們面臨的緊迫任務(wù)。針對上述新的情況,我們在廣泛收集往屆機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)的意見和建議的基礎(chǔ)上,對機(jī)電專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一定的改革和探索。
一、根據(jù)高職教育人才培養(yǎng)方案要求,明確人才培養(yǎng)目標(biāo)
目前,社會對人才的需求是全方位、多層次的。作為高職學(xué)院的機(jī)電類專業(yè)應(yīng)加強(qiáng)調(diào)查研究,分析社會人才需求,結(jié)合自身發(fā)展歷史和辦學(xué)實(shí)際,找準(zhǔn)自己的位置,辦出具有特色的高水平的專業(yè),才能在日趨激烈的社會競爭中立于不敗之地。經(jīng)過長期的社會調(diào)查和反復(fù)論證,我們明確地把具有專業(yè)基礎(chǔ)理論、實(shí)踐技能和綜合素質(zhì)的創(chuàng)造性復(fù)合型應(yīng)用人才作為培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生畢業(yè)后,既能從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā),現(xiàn)代加工設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、運(yùn)行和管理等方面工作,也能從事數(shù)控設(shè)備的使用、維護(hù)及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試等工作和從事現(xiàn)代化工廠自動(dòng)化生產(chǎn)。
二、根據(jù)頂崗實(shí)習(xí)工作特點(diǎn),確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選題原則
高職教育的最大特點(diǎn)是學(xué)用結(jié)合、學(xué)以致用。畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)頂崗實(shí)習(xí)的工作情景來確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,具體原則如下:
1.要加強(qiáng)選題的科學(xué)性、新穎性、創(chuàng)造性,同時(shí)還要考慮學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)能否順利進(jìn)行和完成,使學(xué)生具有足夠的信心和動(dòng)力,真正發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)特長和運(yùn)用綜合知識的才能以及潛在的創(chuàng)造力。選題應(yīng)由實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師確定,因?yàn)閷W(xué)生還不具備確定選題的能力。選題要充分考慮訓(xùn)練對象剛完成五個(gè)學(xué)期的課程學(xué)習(xí)這一因素,但不能完全受這一因素的限制,還應(yīng)通過這一實(shí)踐環(huán)節(jié)讓一部分學(xué)生接觸本專業(yè)領(lǐng)域的前沿,因此選題范圍包括兩方面:(1)是充分考慮學(xué)生目前的基礎(chǔ),所選課題主要應(yīng)用學(xué)生已學(xué)過的知識;(2)是為了激發(fā)學(xué)生掌握新知識的積極性,部分選題可以是本專業(yè)的前沿領(lǐng)域,甚至是多專業(yè)交叉的領(lǐng)域。
2.確定選題的原則是盡可能地選擇實(shí)際項(xiàng)目中的內(nèi)容,充分兼顧學(xué)生已有的理論基礎(chǔ),適當(dāng)接觸前沿課題。應(yīng)符合教學(xué)要求,面向經(jīng)濟(jì)建設(shè),盡量結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)、科研任務(wù),也可結(jié)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改造進(jìn)行。畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選擇可以給學(xué)生較大的自由度,學(xué)生可根據(jù)社會的需求和自己的意愿與興趣選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
3.按照工作崗位實(shí)際的課程設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來自企業(yè)工作崗位,采用某些公司的部分項(xiàng)目或產(chǎn)品作為設(shè)計(jì)的課題。因?yàn)檫@樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目不但可以在技術(shù)上緊跟當(dāng)代工程技術(shù)水平的發(fā)展,而且做到有的放矢,能激發(fā)學(xué)生極大的興趣。堅(jiān)持畢業(yè)設(shè)計(jì)面向?qū)嶋H,面向生產(chǎn)中需要解決的技術(shù)性題目是高質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計(jì)的保證。學(xué)生通過這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)可得到綜合訓(xùn)練,工程實(shí)際能力會產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
三、發(fā)揮實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的導(dǎo)航作用,以Internet為媒體,提高學(xué)生的信息素質(zhì)
實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師向?qū)W生介紹了解本課題的相關(guān)國際國內(nèi)主要學(xué)術(shù)刊物、國際國內(nèi)主要知名專家、知名的論著和文獻(xiàn)以及著名的公司和企業(yè),將相關(guān)網(wǎng)站全部告訴學(xué)生,并簡單向?qū)W生介紹一些如何從網(wǎng)上獲取信息的方法,介紹一些比較好的搜索網(wǎng)站和搜索工具。讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會主動(dòng)地去獲取信息、加工信息、解決問題的能力。教師主要起導(dǎo)航的作用,并采取一些好的措施,不斷激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心,使學(xué)生有主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。同時(shí),在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,通過因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生之間和教師與學(xué)生之間的互動(dòng)交流,也便于實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師能夠及時(shí)輔導(dǎo)學(xué)生。
四、加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)工作,采用新的畢業(yè)設(shè)計(jì)形式并提高質(zhì)量
采取畢業(yè)設(shè)計(jì)與科研相結(jié)合、與用人單位相結(jié)合。充分利用社會資源,提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平。
1.提前就業(yè)的學(xué)生可以在就業(yè)單位尋找適合自己興趣的課題,指導(dǎo)教師可以是本校教師,也可以是外單位工程技術(shù)人員,由教研室對畢業(yè)設(shè)計(jì)題目和外單位導(dǎo)師資格進(jìn)行審查并進(jìn)行輔導(dǎo)和論文評審。要求學(xué)生做開題報(bào)告,指導(dǎo)教師對設(shè)計(jì)題目進(jìn)行嚴(yán)格審核,檢查學(xué)生資料檢索情況,要求學(xué)生制定畢業(yè)設(shè)計(jì)的計(jì)劃和進(jìn)度安排,每周與指導(dǎo)教師聯(lián)系一次,匯報(bào)進(jìn)度、解答疑難問題,答辯在校內(nèi)進(jìn)行。
2.教師的科研課題對學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力和成就感,用這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題吸引學(xué)生留校在校內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
3.采用多個(gè)已在實(shí)際工程應(yīng)用的實(shí)例,完成應(yīng)屆機(jī)電班的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,學(xué)生對設(shè)計(jì)的興趣和設(shè)計(jì)質(zhì)量比往屆有明顯提高。不僅有選用教師的科研課題上的實(shí)例,還有學(xué)生在工作單位帶來的項(xiàng)目、工廠實(shí)際的供配電系統(tǒng)、教師正在研究的產(chǎn)品設(shè)計(jì),都是已成功的項(xiàng)目或正在研究的產(chǎn)品,與社會的聯(lián)系非常緊密。
4.通過答辯培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力,以答辯的方式按組進(jìn)行開題報(bào)告有助于訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力。在以往的畢業(yè)答辯中,較普遍地存在這樣的問題,有的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的較好,但答辯時(shí)不能突出重點(diǎn)、不能很好地表達(dá)所完成的工作,說明在校期間缺乏這方面的訓(xùn)練。因此我們認(rèn)為在科技方法訓(xùn)練這一實(shí)踐環(huán)節(jié)中,應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力。在進(jìn)行答辯之前,教師都具體指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)該如何在有限的時(shí)間內(nèi),將開題報(bào)告的內(nèi)容表述清楚的方法。
五、加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)管理
加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)管理,檢查學(xué)生資料檢索情況,要求學(xué)生作開題報(bào)告;同時(shí),加強(qiáng)對畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理,對指導(dǎo)教師的資格、設(shè)計(jì)題目將進(jìn)行嚴(yán)格審核,對指導(dǎo)教師的職責(zé)、進(jìn)度安排、答辯、成績評定等環(huán)節(jié)提出具體要求。
六、開設(shè)畢業(yè)設(shè)計(jì)專題講座以及新產(chǎn)品的巡回展
1.邀請實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)非常豐富的專家和教授給機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)班學(xué)生進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)入門講座,為學(xué)生講授進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所必須的理論知識,以若干設(shè)計(jì)項(xiàng)目作為示范,說明設(shè)計(jì)過程如何進(jìn)行,應(yīng)該完成的設(shè)計(jì)圖樣及文字資料,等等。介紹近年來已在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場成功應(yīng)用的項(xiàng)目中選出的多個(gè)范例,它們各具特色;既有傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制裝置,又有采用PLC、變頻器、工控機(jī)和組態(tài)軟件等較為復(fù)雜的控制系統(tǒng);有的項(xiàng)目相當(dāng)簡單,可用作設(shè)計(jì)入門,大部分項(xiàng)目能夠用作畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。這些項(xiàng)目適用的領(lǐng)域很寬,包括汽車制造、冶金、礦山、化工、環(huán)保、城鎮(zhèn)建設(shè)等行業(yè)。對擴(kuò)展學(xué)生的知識面有非常大的幫助,學(xué)生走上工作崗位之后還有一定的參考價(jià)值。
2.為了配合教學(xué),豐富電機(jī)系學(xué)生的專業(yè)知識,我們聯(lián)系“西門子全集成自動(dòng)化(TIA) 卡車巡展”,在學(xué)院內(nèi)進(jìn)行,向?qū)W生展示全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域最新的應(yīng)用實(shí)例和技術(shù)。并邀請名牌大學(xué)的教授座談如何利用世界著名的自動(dòng)化公司來促進(jìn)高校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)建設(shè),學(xué)生反映良好。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生兩年多來首次進(jìn)行實(shí)際課題的方案調(diào)研和設(shè)計(jì)工作,盡管根據(jù)選題的不同要求,有的主要是綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行方案設(shè)計(jì),有的側(cè)重新知識的學(xué)習(xí),需查閱較多國內(nèi)外文獻(xiàn)資料,但要完成開題報(bào)告,都需要涉及很多原來在課程學(xué)習(xí)中沒有遇到過的新知識、新方法。
七、實(shí)施效果
高職類學(xué)生在這一實(shí)踐環(huán)節(jié)中都表現(xiàn)出了很大的學(xué)習(xí)熱情和工作積極性,從完成情況看,學(xué)生有了較強(qiáng)的自學(xué)能力,在實(shí)習(xí)教師的指導(dǎo)下能較快地掌握新的知識。教學(xué)實(shí)踐證明,這些改革措施使學(xué)生有了主動(dòng)權(quán),不僅提高了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,而且提高了學(xué)生的獨(dú)立工作能力,對他們畢業(yè)后求職上崗都有幫助,學(xué)生反映非常好。
參考文獻(xiàn):
[1]郝繼升.教育與職業(yè)[M].北京:中國職業(yè)教育社,2007.
關(guān)鍵詞:PWS;畢業(yè)設(shè)計(jì);電網(wǎng)規(guī)劃
作者簡介:王穎(1980-),女,河南商丘人,中國計(jì)量學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,講師。(浙江杭州310018)
中圖分類號:G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)06-0100-02
中國計(jì)量學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)中電力系統(tǒng)類的畢業(yè)設(shè)計(jì)一直向著新穎、實(shí)用的方向不斷調(diào)整選題、推陳出新。作為軟件類的電力系統(tǒng)仿真題目一直受到廣大學(xué)生的青睞,這就對仿真工具提出了“界面友好”、“方便實(shí)用”等要求,更重要的是,仿真軟件的運(yùn)行結(jié)果一定要在行業(yè)內(nèi)有較高的認(rèn)可度。
Power World Simulator(PWS,電力世界仿真器)軟件是美國伊利諾亞大學(xué)開發(fā)的一款面向?qū)ο蟮碾娏ο到y(tǒng)可視化軟件包。PWS具有潮流功能模塊、事故分析模塊、靈敏度分析模塊、最優(yōu)潮流分析模塊、故障分析模塊。
將PWS仿真軟件引入畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),順應(yīng)了教學(xué)需求。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐,該軟件受到了一線教師和學(xué)生的廣泛認(rèn)可。筆者所指導(dǎo)的采用該軟件進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)曾經(jīng)連續(xù)兩屆被評為本校本科學(xué)生“優(yōu)秀畢業(yè)論文”。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),應(yīng)用PWS可以進(jìn)行有關(guān)電壓調(diào)整、靜態(tài)安全分析等方面的課題研究。本文將主要就PWS在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用做詳細(xì)介紹,在此,所用到的主要是潮流功能模塊和事故分析模塊。
一、PWS簡介[1]
PWS是一個(gè)電力系統(tǒng)仿真軟件包,建構(gòu)在對用戶良好交互性的基礎(chǔ)上。它的核心是一個(gè)功能強(qiáng)大的潮流計(jì)算軟件,可以有效求解多達(dá)100000個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)[2-3]。這使得電力世界仿真器作為一個(gè)獨(dú)立的潮流分析軟件包十分有用。與其他同類商業(yè)應(yīng)用軟件不同,PWS允許用戶通過可縮放的彩色動(dòng)畫單線圖來模擬一個(gè)系統(tǒng)。在PWS中,輸電線路的通斷、變壓器或發(fā)電機(jī)的增加以及聯(lián)絡(luò)線功率的交換,一切僅需點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可完成。此外,圖形和動(dòng)畫演示的廣泛使用增強(qiáng)了用戶對系統(tǒng)特性、存在問題和限制條件的理解以及方便修改。
PWS提供了極為方便的模擬電力系統(tǒng)時(shí)間特性的工具。同樣,它可以圖形化地顯示負(fù)荷、發(fā)電量和聯(lián)絡(luò)功率隨時(shí)間的變化,以及因此產(chǎn)生的系統(tǒng)運(yùn)行條件的變化。這項(xiàng)功能在解決電網(wǎng)擴(kuò)建引起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化之類問題時(shí)十分有用。
除了上述特點(diǎn),PWS以其一體化的經(jīng)濟(jì)調(diào)度、聯(lián)絡(luò)功率交易經(jīng)濟(jì)性分析、功率傳輸分配因子(PTDF)計(jì)算和突發(fā)事故的強(qiáng)大分析能力為特色,所有這一切都可以通過一個(gè)簡單易用的界面來實(shí)現(xiàn)。
二、PWS應(yīng)用實(shí)例
1.設(shè)計(jì)任務(wù)與要求
某鋁材公司ABC將在城市北部建一座新工廠。該工廠的負(fù)荷峰值預(yù)計(jì)將會達(dá)到48MW,10Mvar。然而,城北的電網(wǎng)較為薄弱。為滿足該工廠的新增負(fù)荷,在該廠處需新建一所變電站。新的變電站適合安裝138/69kV等級的變壓器。此外,工廠要求至少接入兩回線。現(xiàn)在的任務(wù)是保證在峰值負(fù)荷情況下,工廠的新增負(fù)荷接入后,城市北郊的輸電網(wǎng)可以在正常和發(fā)生偶然事故時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。新增變電站不僅能滿足工廠的用電需求,還可以使北部電網(wǎng)得到加強(qiáng)。新增變電站的地理位置與城市電網(wǎng)中鄰近母線之間的距離已給定。
具體的研究內(nèi)容是鋁材工廠的新負(fù)荷接入后,使得系統(tǒng)能保證在正常狀態(tài)和偶然事故時(shí)的正常運(yùn)行,提出最合理的方案。系統(tǒng)安全運(yùn)行要求線路和變壓器負(fù)荷不得超過額定值,且母線電壓水平保持在額定值的95%至106%間。母線間的相對位置和相關(guān)設(shè)備的價(jià)格也已知。
設(shè)計(jì)要求:
(1)利用PWS對該城市電網(wǎng)建模。演示初始潮流已確定在不接入鋁材公司負(fù)荷的情況下的系統(tǒng)中運(yùn)行。要求所有線路潮流和母線電壓在限度以內(nèi)。
(2)對原電網(wǎng)考慮任一條輸電線路或變壓器故障的影響,進(jìn)行事故分析。
(3)母線間的相對位置和輸電線參數(shù)及相關(guān)設(shè)備的價(jià)格已知。確定鋁材工廠新負(fù)荷接入后能保證系統(tǒng)基本運(yùn)行和抵御偶然事故的最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。改造總費(fèi)用定義為建設(shè)成本減去未來五年內(nèi)因降低系統(tǒng)損耗而所節(jié)省的花費(fèi)[4]。
2.仿真建模
根據(jù)任務(wù)要求,利用PWS建立仿真模型,并進(jìn)行初步潮流計(jì)算。計(jì)算結(jié)果顯示在圖1。
潮流結(jié)果顯示,原始的城市電網(wǎng)各處母線及線路的運(yùn)行情況均正常,無任何電氣參數(shù)越限。
3.對原始電網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想事故分析
選擇Option/Tools-Contingency Analysis的任一條輸電線或變壓器故障選項(xiàng)進(jìn)行自動(dòng)事故分析。
結(jié)果顯示:
(1)若斷開RAY69-FERNA69線路,就會出現(xiàn)兩個(gè)越限情況,見圖2:節(jié)點(diǎn)FERNA69的電壓過低和節(jié)點(diǎn)DEMAR69和BLT69間的輸電線路過載。
(2)若斷開RAY69-RAY138線路則會出現(xiàn)一個(gè)越限情況,即節(jié)點(diǎn)DEMAR69和BLT69間的輸電線路過載。
說明原始電網(wǎng)雖然正常運(yùn)行時(shí)潮流不越限,但是其背后卻隱藏著薄弱環(huán)節(jié),通過預(yù)想事故分析仿真即可暴露其缺陷。
對此,提出了相應(yīng)的解決方案:對于電壓過低現(xiàn)象的解決辦法是選擇利用無功補(bǔ)償設(shè)備來調(diào)壓。
從圖2中,可以看到母線FERNA69電壓過低,為額定值的94%。因這條母線上已經(jīng)并聯(lián)了無功電源――補(bǔ)償電容,故只需增大母線FERNA69的并聯(lián)電容無功輸出值即可達(dá)到要求。補(bǔ)償?shù)娜萘靠梢酝ㄟ^“試錯(cuò)法”得到。
4.計(jì)及安全的新電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)方案設(shè)計(jì)
已知條件:輸電線路(69kV及138kV)――新輸電線路包括固定成本和可變成本。固定成本指購買和安裝斷路器、繼電保護(hù)的費(fèi)用以及改變變電站母線構(gòu)造所需費(fèi)用。變壓器(138kV/69kV)――變壓器價(jià)格包括所連斷路器、繼電保護(hù)費(fèi)用和安裝費(fèi)用。母線成本,等等。因篇幅限制,此處省略具體成本參數(shù)。
根據(jù)課題要求,為了將新的負(fù)荷連入電網(wǎng),可以設(shè)計(jì)兩種接線方案[5-6],分別如圖3、4所示。
(1)方案1:從GROSS、PETE、DEMAR、FERNA中任取兩個(gè)69kV等級的母線連接到母線ABC69。
(2)方案2:在母線RAY138與ABC69間添加一臺變壓器,從GROSS、PETE、DEMAR、FERNA中任取一個(gè)69kV等級的母線連接到母線ABC69。
成本計(jì)算公式:
改造總價(jià)格=新增的建設(shè)成本-改造后節(jié)約的成本
=新增的建設(shè)成本-50×24×365×減少的有功電網(wǎng)損耗
=新增的建設(shè)成本-50×8760×減少的有功損耗
5.方案仿真分析及成本計(jì)算
(1)根據(jù)方案1,經(jīng)過仿真,發(fā)現(xiàn)都不能使系統(tǒng)正常運(yùn)行,電網(wǎng)出現(xiàn)崩潰。新負(fù)荷接入后的新網(wǎng)損為原來的2.58倍。故不采用方案1的接線方式。
(2)根據(jù)方案2,以ABC69連接GROSS69和RAY138的接線情況為例:
1)運(yùn)行潮流演示,潮流功率分布也都在要求范圍內(nèi),這表示電網(wǎng)能保證日常工作的正常運(yùn)行。
2)進(jìn)行預(yù)想事故分析,結(jié)果顯示電網(wǎng)無越限情況,表明該電網(wǎng)能保證偶然事故時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3)成本計(jì)算。查看case summary菜單,可得此時(shí)的有功電網(wǎng)損耗為10.41MW,進(jìn)而計(jì)算相應(yīng)的建造成本:
新增的建設(shè)成本=870000+100000+170000×11.9+250000+870000+100000+170000×10+50000+105000×3.2=6299000(美元)
改造總價(jià)格=6299000-50×8760×(11.56-10.41)=5795300(美元)
用相同的方法對其余三種接線方式進(jìn)行仿真及成本計(jì)算,得到的改造總價(jià)如表1。
6.小結(jié)
按方案1進(jìn)行線路連接,新的負(fù)荷加入后,電網(wǎng)會出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是:原來這部分區(qū)域的電網(wǎng)較為薄弱,新負(fù)荷的接入進(jìn)一步加重了電網(wǎng)的負(fù)擔(dān),使得ABC69連接端的電壓連續(xù)下降。
按方案2進(jìn)行線路連接,可使輸電網(wǎng)達(dá)到在基本情況和偶然事故時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。比較四種方式,發(fā)現(xiàn)在負(fù)荷接入后,電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的新的電網(wǎng)損耗較原來電網(wǎng)損耗的減少量相差無幾,故選擇方案時(shí),主要考慮建設(shè)的成本大小。
經(jīng)比較,最終選擇方案2中的方式①,即母線ABC69連接母線GROSS69和RAY138,變壓器容量選為101MVA,改造總價(jià)格為5795300美元,電網(wǎng)損耗比原來減少9.9%。同時(shí)在預(yù)想事故分析時(shí)未出現(xiàn)電壓降低或線路潮流功率過載現(xiàn)象,原電網(wǎng)也得到了加強(qiáng)。
三、結(jié)論
本文主要介紹了Power World在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用,即對原電網(wǎng)進(jìn)行了潮流分析、預(yù)想事故分析,并著重比較了計(jì)及安全情況下新負(fù)荷接入后的經(jīng)濟(jì)方案,制定出最合理的接線方式。
將電力仿真軟件PWS引入電氣專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),經(jīng)多方反饋,一致認(rèn)為取得了非常有意義的教學(xué)效果。不僅讓學(xué)生通過實(shí)例運(yùn)行加深對電力系統(tǒng)的認(rèn)識,而且可以充分發(fā)揮其創(chuàng)造力,進(jìn)一步進(jìn)行電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。希望本文能夠?qū)π值茉盒5南嚓P(guān)教學(xué)提供有效的幫助。
參考文獻(xiàn):
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1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題
畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選擇是搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目必須符合化工專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)的基本要求,體現(xiàn)專業(yè)綜合訓(xùn)練的內(nèi)容;選題要結(jié)合實(shí)際,題目應(yīng)盡量從科研、社會生產(chǎn)實(shí)際、企事業(yè)委托設(shè)計(jì)(研究)以及社會熱點(diǎn)問題中選出;題目要有一定數(shù)量的更新,學(xué)生必須一人一題,對于大而難的課題,可分解為若干個(gè)子課題;題目必須符合畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量的要求,題目要適當(dāng),要考慮到題目的難度、份量、綜合訓(xùn)練等[2-4]。我們按照“提早介入、雙向選擇、一人一題、注重創(chuàng)新”的原則,在第七學(xué)期就開始了畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的遴選工作。在第七學(xué)期,由指導(dǎo)教師結(jié)合科研、社會生產(chǎn)實(shí)際、社會熱點(diǎn)問題等提出題目,不易直接提出題目的研究領(lǐng)域及方向,由教研室討論審定;學(xué)生也可結(jié)合自己的簽約單位和工作去向,自行申報(bào)題目,經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可、教研室討論審定、批準(zhǔn)后,作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。教研室向?qū)W生公布畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,并由指導(dǎo)教師將題目向?qū)W生作詳細(xì)的講解,使學(xué)生明確每個(gè)題目主要研究內(nèi)容。學(xué)生根據(jù)公布的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行選題,選題實(shí)行師生雙向選擇,確保一人一題,由教研室公布學(xué)生選題的結(jié)果。選題確定后,由指導(dǎo)老師給學(xué)生下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書,讓學(xué)生提早介入、充分利用寒假的時(shí)間收集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,撰寫開題報(bào)告初稿,為新學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作打好基礎(chǔ),作好準(zhǔn)備。
1.2攜問實(shí)習(xí),提高畢業(yè)實(shí)習(xí)的效果和針對性
通過畢業(yè)實(shí)習(xí),可以使學(xué)生鞏固、驗(yàn)證和深化已學(xué)到的理論知識,增加對工程背景的感性認(rèn)識;使學(xué)生了解某種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝的全過程,正確理解和掌握工藝原理和方法,學(xué)會從生產(chǎn)實(shí)踐中找出與設(shè)計(jì)相關(guān)的控制點(diǎn)及檢測方法,收集生產(chǎn)實(shí)際下的數(shù)據(jù),為畢業(yè)設(shè)計(jì)積累資料[1]。為了提高畢業(yè)實(shí)習(xí)的效果和針對性,我們一改過去那種先實(shí)習(xí)后設(shè)計(jì)的模式,在認(rèn)識實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中就注意讓學(xué)生收集相關(guān)的資料和圖紙。在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,讓學(xué)生先進(jìn)行資料查閱,撰寫開題報(bào)告和進(jìn)行工藝比選,將設(shè)計(jì)過程中存在的問題和需要收集的資料記錄下來,帶著問題去現(xiàn)場實(shí)習(xí),提高了畢業(yè)實(shí)習(xí)的效果和針對性。為了確保畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量,我們對學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)效果進(jìn)行了嚴(yán)格的考核。除了每天在實(shí)習(xí)現(xiàn)場進(jìn)行隨機(jī)檢查和提問的同時(shí),我們還定期對學(xué)生進(jìn)行階段考核??己藭r(shí)以實(shí)習(xí)小組為單位,逐組逐人進(jìn)行。通過口頭提問、檢查實(shí)習(xí)日記和實(shí)習(xí)資料的收集情況等來檢查和考核學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)效果。對在檢查和考核過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行糾正和整改。實(shí)習(xí)結(jié)束后,我們要求學(xué)生認(rèn)真進(jìn)行總結(jié),提交實(shí)習(xí)日記、實(shí)習(xí)報(bào)告及帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和實(shí)習(xí)工段的平、立面布置圖。通過隨機(jī)檢查和階段考核有力地促進(jìn)了同學(xué)們實(shí)習(xí)的積極性和主動(dòng)性的提高,保障了畢業(yè)實(shí)習(xí)效果。
1.3實(shí)行畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程的“節(jié)點(diǎn)管理”,做到“段段清”
我們將化工專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)分為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題、工藝論證與生產(chǎn)流程的確定、工藝計(jì)算與設(shè)備選型、繪圖、非工藝部份設(shè)計(jì)說明、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、設(shè)計(jì)說明書的撰寫、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯和畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)及歸檔等十個(gè)節(jié)點(diǎn),對每個(gè)節(jié)點(diǎn)都提出了相應(yīng)的任務(wù)和要求(見表1),并指定經(jīng)驗(yàn)豐富的教師為輔導(dǎo)教師,在節(jié)點(diǎn)工作開始前對學(xué)生進(jìn)行該節(jié)點(diǎn)的專題講座和輔導(dǎo),并要求其他指導(dǎo)教師參加旁聽和學(xué)習(xí),統(tǒng)一思想和認(rèn)識,統(tǒng)一做法和要求。每個(gè)節(jié)點(diǎn)完成后要求學(xué)生及時(shí)上交該節(jié)點(diǎn)的材料,供指導(dǎo)老師檢查和驗(yàn)收,并做好記錄,做到“段段清”。
1.4搞好開題檢查、中期檢查和結(jié)題檢查等“三檢”工作
開題檢查在學(xué)生完成開題報(bào)告后進(jìn)行,一般采用開題答辯的方式進(jìn)行,要求學(xué)生將開題報(bào)告做成PPT進(jìn)行匯報(bào)和答辯。通過開題答辯檢查學(xué)生是否充分了解課題的內(nèi)容和要求;學(xué)生的工作計(jì)劃是否切實(shí)可行;是否具備課題所要求的客觀條件,內(nèi)容是否符合選題要求等。中期檢查在畢業(yè)設(shè)計(jì)中間階段進(jìn)行,通過中期檢查了解學(xué)生是否按工作進(jìn)度規(guī)劃進(jìn)行,設(shè)計(jì)中所遇到的困難是如何解決的;學(xué)生在設(shè)計(jì)工作期間的表現(xiàn);指導(dǎo)教師是否認(rèn)真負(fù)責(zé)等,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修正。結(jié)題檢查在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成后,畢業(yè)答辯前進(jìn)行,通過結(jié)期檢查審查學(xué)生的設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)圖紙是否規(guī)范、合格;檢查學(xué)生是否按畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求獨(dú)立完成全部工作。結(jié)題檢查符合要求的學(xué)生提交交稿和答辯申請,經(jīng)指導(dǎo)老師簽字同意后,方可上交設(shè)計(jì)文件,參加畢業(yè)答辯。將開題檢查、中期檢查和結(jié)題檢查等“三檢”工作的情況做好記錄,并作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)平時(shí)成績考核的重要依據(jù)。
1城市地質(zhì)勘查鉆機(jī)鉆進(jìn)性能要求
1.1優(yōu)化鉆進(jìn)
鉆進(jìn)過程中,各種地層有不同的最優(yōu)鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)與之對應(yīng)。鉆壓、轉(zhuǎn)速需穩(wěn)定保持在最優(yōu)鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)附近,避免過大的波動(dòng)。鉆機(jī)始終以最優(yōu)規(guī)程參數(shù)鉆進(jìn),提高鉆進(jìn)效率。
1.2精確鉆進(jìn)
地質(zhì)勘查鉆孔深度較淺,但地層復(fù)雜多樣。一次鉆進(jìn)可遇到多種地層,鉆機(jī)須根據(jù)不同地層,及時(shí)、準(zhǔn)確地調(diào)整鉆壓、轉(zhuǎn)速等參數(shù),使鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)與地層相適應(yīng)。
1.3高效鉆進(jìn)
鉆機(jī)須具有較高的鉆進(jìn)效率,自動(dòng)化程度高,可操作性好,縮短施工周期,提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)功率損耗小,節(jié)能高效。JDD.100型地質(zhì)勘查鉆機(jī)液壓系統(tǒng)采用電液比例技術(shù),可精確控制鉆壓、轉(zhuǎn)速。無級調(diào)節(jié)鉆進(jìn)壓力、回轉(zhuǎn)速度。給進(jìn)行程長,調(diào)速范圍大。工作平穩(wěn)、易于操作、高效節(jié)能。該鉆機(jī)由給進(jìn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、起塔機(jī)柯、鉆桿夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)、絞車升降機(jī)構(gòu)、靜力觸探機(jī)構(gòu)、鉆機(jī)調(diào)平機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、泥漿循環(huán)機(jī)構(gòu)、液壓油散熱器等組成。其中給進(jìn)機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制鉆進(jìn)壓力和回轉(zhuǎn)速度這兩項(xiàng)重要的鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)。現(xiàn)針對給進(jìn)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析。
2給進(jìn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1給進(jìn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
給進(jìn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)力頭上升或下降以達(dá)到提升鉆具或向下鉆進(jìn)的目的。給進(jìn)液壓缸采用長行程雙作用液壓缸。液壓缸固定在鉆塔內(nèi),活塞桿通過鏈條倍速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)力頭在鉆塔上滑動(dòng)。地質(zhì)勘查時(shí),使用硬質(zhì)合金取心鉆頭鉆進(jìn),碎巖機(jī)理主要是硬質(zhì)合金切削具的切削作用。鉆進(jìn)過程中如果給進(jìn)壓力過低,鉆頭切削具無法切入巖石,鉆進(jìn)速度將變慢甚至不進(jìn)尺。如果鉆進(jìn)壓力過大,會加速鉆頭切削具磨損,縮短鉆頭壽命。在軟地層鉆進(jìn),鉆壓過大會出現(xiàn)鉆頭泥包現(xiàn)象,降低鉆進(jìn)效率。給進(jìn)機(jī)構(gòu)的主要作用是提供準(zhǔn)確的鉆進(jìn)壓力。同時(shí)變量泵根據(jù)負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)流量,使流量與工作負(fù)載相適應(yīng)。鉆進(jìn)速度受負(fù)載的影響實(shí)時(shí)變化。鉆進(jìn)速度慢,負(fù)載大時(shí)需要小的給進(jìn)流量。鉆進(jìn)速度快,負(fù)載小時(shí)需要大的給進(jìn)流量,同時(shí)需保持鉆進(jìn)壓力恒定。選用電液比例遙控恒壓泵控系統(tǒng)可滿足上述要求。電液比例遙控恒壓泵控系統(tǒng)原理圖如圖2所示。給進(jìn)壓力由電液比例壓力閥4調(diào)節(jié),壓力閥由預(yù)先設(shè)定好的程序輸出信號控制,從而實(shí)現(xiàn)給進(jìn)壓力的自動(dòng)控制。電磁換向閥6控制給進(jìn)液壓缸5給進(jìn)與提升等動(dòng)作。該系統(tǒng)不存在中位卸荷回路。換向閥中位機(jī)能為“0”型,給進(jìn)液壓缸活塞桿,即動(dòng)力頭可懸停在鉆塔上的任意位置。當(dāng)電磁換向閥處于中位時(shí),變量泵壓力升高,輸出流量很小,僅維持泵內(nèi)部的泄漏量,處于高壓等待狀態(tài),能量無溢流損失,具有節(jié)能效果。
2.2給進(jìn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)計(jì)算
液壓缸選取為處理孔內(nèi)事故等特殊工況,鉆機(jī)需具有較大的強(qiáng)力起拔鉆具能力。設(shè)計(jì)要求鉆機(jī)動(dòng)力頭起拔力為65kN,給進(jìn)機(jī)構(gòu)采用液壓缸鏈條倍速機(jī)構(gòu),則液壓缸起拔力應(yīng)為130kN,設(shè)系統(tǒng)壓力P=16MPa,管路壓力損失卸=2MPa,液壓缸無桿腔進(jìn)油。
3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要由電液比例變量泵、液壓馬達(dá)、減速箱、主軸等組成。兩個(gè)液壓馬達(dá)直接帶動(dòng)動(dòng)力頭主軸回轉(zhuǎn)。通過預(yù)先設(shè)定好的程序,調(diào)節(jié)電液比例變量泵排量,對動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)速度無級調(diào)速。
3.1回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
地質(zhì)勘查鉆孔深度100m,硬質(zhì)合金取心鉆頭大多在粘土、粉土、砂土類軟至中硬巖層鉆進(jìn)。施工過程中,回轉(zhuǎn)速度過小會降低鉆進(jìn)速度,影響鉆進(jìn)效率。回轉(zhuǎn)速度過大將使鉆頭過度磨損,縮短鉆頭壽命。同時(shí)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)克服鉆頭與巖石,鉆具與沖洗液、孔壁之間的摩擦力,向鉆具提供足夠大的轉(zhuǎn)矩。動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的作用是向鉆具提供相應(yīng)的回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)矩,同時(shí)回轉(zhuǎn)速度不隨工作負(fù)載的改變而變化。鉆進(jìn)過程中由于地層等各種復(fù)雜因素的影響,工作負(fù)載實(shí)時(shí)變化,由于負(fù)載不穩(wěn)定,使鉆具轉(zhuǎn)矩值處于波動(dòng)中,進(jìn)而影響到回轉(zhuǎn)速度。在一種地層中鉆進(jìn)時(shí)要求回轉(zhuǎn)速度恒定,回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)需具有較好的硬機(jī)械特性,不受負(fù)載波動(dòng)的影響,保證以最優(yōu)轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。電液比例變量泵控系統(tǒng)可滿足上述要求?;剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。為增加回轉(zhuǎn)系統(tǒng)鉆進(jìn)負(fù)載適應(yīng)能力,動(dòng)力頭由液壓馬達(dá)1與液壓馬達(dá)2驅(qū)動(dòng)。除了使用電液比例變量泵6無級調(diào)速外,還可以通過兩個(gè)液壓馬達(dá)串并聯(lián)調(diào)節(jié)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速。鉆進(jìn)負(fù)載大時(shí),動(dòng)力頭開低轉(zhuǎn)速,換向閥5處于右位,兩馬達(dá)并聯(lián),對電液比例變量泵提供的液壓油進(jìn)行分流,降低動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速,提供大轉(zhuǎn)矩。鉆進(jìn)負(fù)載小時(shí),動(dòng)力頭開高轉(zhuǎn)速,換向閥5處于中位,馬達(dá)串聯(lián),提高動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)速度,輸出較小的轉(zhuǎn)矩。
3.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)計(jì)算
液壓馬達(dá)選取液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)。動(dòng)力頭傳動(dòng)比為當(dāng)兩個(gè)液壓馬達(dá)并聯(lián)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩較大,設(shè)計(jì)最大轉(zhuǎn)矩值為4500N•m,則單個(gè)液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩為。鉆機(jī)加工完成后進(jìn)行了實(shí)鉆測試。試驗(yàn)表明該鉆機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行情況良好,給進(jìn)力、轉(zhuǎn)速等技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。給進(jìn)與回轉(zhuǎn)電液比例液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2、表3所示。
5結(jié)論
(1)鉆機(jī)采用電液比例控制技術(shù),達(dá)到了優(yōu)化、精確、高效鉆進(jìn)的目的;
(2)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)采用電液比例變量泵控技術(shù),對回轉(zhuǎn)速度閉環(huán)反饋控制,負(fù)載變化時(shí),轉(zhuǎn)速恒定,具有較好的硬機(jī)械特性;
(一)專業(yè)設(shè)置歷史短,社會認(rèn)可度與可利用資源有限
高等農(nóng)業(yè)院校設(shè)置工程類工科專業(yè),其辦學(xué)歷史相對較短。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)科類專業(yè)是1999年經(jīng)湖南省教育委員批準(zhǔn)設(shè)置,同年開始招收農(nóng)業(yè)水利工程本科專業(yè),并在2003年調(diào)整為水利水電工程專業(yè),連續(xù)招生僅11年歷史。雖然用人單位對我校培養(yǎng)的水利水電工程專業(yè)本科生質(zhì)量逐步獲得了認(rèn)可,但是水利行業(yè)對我校水利專業(yè)建設(shè)的直接支持仍然有限,校企合作項(xiàng)目不多。
(二)高校連年擴(kuò)招,師生比例過大
隨著我國高等教育的發(fā)展,1999年以來,高校招收人數(shù)迅速增加,高校師資隊(duì)伍建設(shè)相對滯后的矛盾日益突出。一方面,專業(yè)師生比例嚴(yán)重失調(diào),一個(gè)教師指導(dǎo)的學(xué)生過多,導(dǎo)致精力投入不足,指導(dǎo)上難免顧此失彼;另一方面,教師面臨著晉升壓力,在完成繁重的教學(xué)任務(wù)情況下同時(shí)還承擔(dān)大量的科研任務(wù)。加上學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間相對集中,導(dǎo)致老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上投入的時(shí)間、精力也有限,這直接影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
(三)指導(dǎo)教師工程實(shí)踐缺乏,業(yè)務(wù)素質(zhì)有待提高
為應(yīng)對高校師生比例增大的問題,高校大量引進(jìn)高學(xué)歷的碩士和博士畢業(yè)生充實(shí)教師隊(duì)伍,但此類人才缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);學(xué)校對教師業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)、實(shí)踐鍛煉與積累方面重視不夠;地方院校待遇不高、人事體制僵化,很難從生產(chǎn)單位引進(jìn)具備工程實(shí)踐能力的高職稱、高學(xué)歷人才。諸多因素直接導(dǎo)致現(xiàn)有教師工程實(shí)踐不足,科研能力有限,業(yè)務(wù)素質(zhì)有待提高。
(四)學(xué)生就業(yè)壓力大,畢業(yè)設(shè)計(jì)投入時(shí)間少
隨著大學(xué)生就業(yè)制度改革和擴(kuò)招人數(shù)逐年增長,畢業(yè)生就業(yè)壓力越來越大,因而他們在尋找未來出路時(shí)投入的精力也隨之增多。我校畢業(yè)設(shè)計(jì)大都在第七學(xué)期末布置,第八學(xué)期完成。但是,這時(shí)候正是畢業(yè)生尋找就業(yè)或繼續(xù)深造機(jī)會的關(guān)鍵時(shí)期,許多學(xué)生為尋找一份如意的工作而四處奔波,造成畢業(yè)設(shè)計(jì)精力投入不足。另外,有些與用人單位已簽約的學(xué)生提前上崗,致使學(xué)生無暇顧及畢業(yè)設(shè)計(jì)。部分參加考研、考村官、考公務(wù)員的學(xué)生為了應(yīng)付接二連三的筆試、復(fù)試等相關(guān)事情,畢業(yè)設(shè)計(jì)被擱置拖延。(五)畢業(yè)設(shè)計(jì)執(zhí)行程序過于繁雜,過程監(jiān)控制度僵化學(xué)校管理層為了應(yīng)對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量逐步下滑的局面,出臺了較多管理?xiàng)l例和規(guī)定,尤其在高校評估期間相繼出臺《全日制普通本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作條例》、《本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作手冊》等一系列文件。這些文件從選題審批、選題論證、開題論證、中期檢查、評閱、答辯、成績評定等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的格式規(guī)范、形式要求和時(shí)間控制,涉及填 寫的表格多達(dá)7個(gè)之多,需教師和學(xué)生簽字多達(dá)7處。這些規(guī)定和要求對規(guī)范和提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量有一定的促進(jìn)作用,但因缺乏靈活性和針對性,脫離實(shí)際情況,畢業(yè)設(shè)計(jì)一味強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化,不但大大增加了教師的負(fù)擔(dān),還忽視了不同專業(yè)的具體情況。畢業(yè)設(shè)計(jì)缺少靈活的過程監(jiān)控體系,畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)涵質(zhì)量上并未顯著提高,反而浪費(fèi)了大量的資源和精力。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)的改革與實(shí)踐
(一)設(shè)計(jì)題目來源和管理模式
畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題和內(nèi)容是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵,好的課題是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作成功的保障。
1.結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)和就業(yè)自主選題。為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力,選擇工程實(shí)踐題目,鼓勵(lì)學(xué)生走出校門,借助老師、校友、親戚朋友關(guān)系等多渠道,協(xié)助學(xué)生聯(lián)系畢業(yè)實(shí)習(xí)單位;指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合他們在實(shí)習(xí)實(shí)踐過程中尋找題目來源,作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。這種方式選題針對性強(qiáng),避免重題現(xiàn)象,學(xué)生通過實(shí)踐更容易理解題目內(nèi)容,也提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性和畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。因?qū)W生居住在工地現(xiàn)場,缺少教師面授機(jī)會,我們可采用網(wǎng)絡(luò)、電話等通訊方式指導(dǎo)學(xué)生收集、消化工程資料;當(dāng)學(xué)生返校后,進(jìn)一步集中指導(dǎo)和完善。
2.指導(dǎo)教師指定選題。對于參加研究生考試或其他公務(wù)員、選調(diào)生、村官等一系列就業(yè)類選拔考試的部分畢業(yè)生,指導(dǎo)教師選用一些較成熟的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目分配給學(xué)生做,或直接要求學(xué)生參與教師的科研課題來完成其畢業(yè)設(shè)計(jì)。針對這類學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理,我們通常采取間隔固定時(shí)間、集中面授指導(dǎo)等手段,及時(shí)解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題。
(二)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯與成績評定
答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量把關(guān)的最后一道環(huán)節(jié),是成績評定的重要依據(jù)。學(xué)校和學(xué)院制定了指導(dǎo)教師評價(jià)意見表、評閱人評價(jià)意見表、答辯記錄及評分表,并附評分細(xì)則,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績由指導(dǎo)教師、評閱教師和答辯小組按百分制分別評分,加權(quán)平均得到總分,再折算為優(yōu)秀、良好、中等、及格或不及格,最后由系答辯委員會審核。這樣畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量得到全方位的評價(jià),最后成績評定結(jié)果與學(xué)生綜合能力和所付出的時(shí)間相符合。
(三)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效果
1.題型與題目。題型和題目可以反映畢業(yè)設(shè)計(jì)選題來源真實(shí)性、合理性和規(guī)范性。表1顯示了近12屆我校水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題情況。從表1可見,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)可分為設(shè)計(jì)題型和論文題型兩大類;畢業(yè)生的設(shè)計(jì)題目絕大多數(shù)來源于生產(chǎn)實(shí)際,實(shí)踐與教學(xué)結(jié)合更加緊密。雖然畢業(yè)論文數(shù)量在減少,從畢業(yè)論文內(nèi)容看,論文質(zhì)量逐年提高,大而空的題目逐年減少,取而代之的是來源于指導(dǎo)教師的國家級、省廳級科研課題的試驗(yàn)研究論文數(shù)目增多。根據(jù)12屆畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來看,畢業(yè)設(shè)計(jì)題目逐步規(guī)范,符合我校水利水電工程本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo);隨著專業(yè)辦學(xué)歷史延長,畢業(yè)生選題的渠道逐步拓寬,來自生產(chǎn)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)題目逐步增多;另一方面,也顯示我校水利水電工程專業(yè)是以農(nóng)業(yè)水利工程設(shè)計(jì)為特色的培養(yǎng)模式逐步凸顯,與國家水利建設(shè)行業(yè)的投入方向關(guān)系密切,也充分證明了近幾年國家在農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施、中小型水庫塘壩出險(xiǎn)加固、農(nóng)村飲水安全工程等方面投入大量資金。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)完成效果。近年來,通過畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程管理措施的系統(tǒng)實(shí)施,畢業(yè)設(shè)計(jì)取得了以下較好的成效:(1)實(shí)現(xiàn)了“三年不重題”、“真題真做”,緩解了畢業(yè)學(xué)生數(shù)量多與教師資源有限的矛盾;(2)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量有了較大程度的提升,評分科學(xué)、合理;(3)畢業(yè)生的CAD繪圖和文字處理水平顯著提高;(4)畢業(yè)論文題目與導(dǎo)師科研項(xiàng)目結(jié)合,解決了畢業(yè)論文經(jīng)費(fèi)不足問題,提高了畢業(yè)論文質(zhì)量;(5)“就業(yè)與畢業(yè)”得到了較好兼顧,實(shí)現(xiàn)了“畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不下降,就業(yè)不落后”的局面。
三、結(jié)論
指導(dǎo)模式和考核方式的固定化、單一化。在多數(shù)高校的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)過程中,依然采用一個(gè)教師定期指導(dǎo)幾位學(xué)生的指導(dǎo)方式。教師由于教學(xué)和科研任務(wù)重,畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間又太過集中,使教師在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中投入的時(shí)間和精力都不夠。這樣就出現(xiàn)了教師為了節(jié)省時(shí)間對所指導(dǎo)的不同課題的學(xué)生都統(tǒng)一輔導(dǎo),與學(xué)生的互動(dòng)少,針對性不強(qiáng),實(shí)現(xiàn)不了對學(xué)生的因材施教。這種固定的指導(dǎo)模式不利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,對學(xué)生能力的培養(yǎng)也不具有針對性,遏制學(xué)生創(chuàng)新思維的提高。最后考核方式也會影響畢業(yè)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的效果。目前多數(shù)高??己朔绞蕉际且宰詈蟮拇疝q形式考核學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的情況,對學(xué)生在研究過程中的表現(xiàn)并未列入考核。這種單一的考核方式對整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核并不全面,同時(shí)也造成學(xué)生在某種程度上有應(yīng)試心態(tài),不注重過程只注重結(jié)果,不利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
為了實(shí)現(xiàn)因材施教,為每位學(xué)生提供更多的選擇性,更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,畢業(yè)設(shè)計(jì)需構(gòu)建一個(gè)多元化的選題平臺[1]。我們可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)選題分為四大類:應(yīng)用性研究和設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)及其他。它們的結(jié)構(gòu)范圍如下圖所示。應(yīng)用性研究和設(shè)計(jì)主要是由實(shí)踐性比較強(qiáng)的項(xiàng)目組成,突出在實(shí)際中的應(yīng)用,并與學(xué)生的實(shí)習(xí)或就業(yè)相結(jié)合,更激發(fā)學(xué)生探索的動(dòng)力,從而使學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性得以充分發(fā)揮??茖W(xué)研究主要是教師科研項(xiàng)目的子項(xiàng)目組成,與教師目前所做的科研項(xiàng)目相掛鉤,相對前瞻性和理論性比較強(qiáng)。這類題目由于不可預(yù)測性,教師和學(xué)生都不知道所采用的研究方向和方法是否正確,這對教師和學(xué)生來說都是一個(gè)挑戰(zhàn)。但這類題目更能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提出更具有創(chuàng)新性的觀點(diǎn)和想法,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)主要由大學(xué)生的創(chuàng)新項(xiàng)目、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和競賽項(xiàng)目所組成。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和學(xué)科競賽是高校推進(jìn)學(xué)科建設(shè)和教學(xué)改革的載體,對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性和實(shí)踐能力等方面都有著積極的意義。其他主要由學(xué)生根據(jù)自身興趣和社會調(diào)查結(jié)果自主設(shè)計(jì)選題和教師根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、社會發(fā)展的需要設(shè)計(jì)的題目組成。學(xué)生自主選題對學(xué)生的要求比較高,需要學(xué)生通過社會調(diào)查自擬題目,并確保題目的可行性和實(shí)用性。教師可以鼓勵(lì)基礎(chǔ)好的學(xué)生采用此方式,更好地培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和創(chuàng)新思維。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的教學(xué)過程,教師的指導(dǎo)貫穿整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程:從選題到調(diào)研、開題、設(shè)計(jì)、論文撰寫最后答辯??紤]到教師教學(xué)和科研任務(wù)的繁重,對學(xué)生集中的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)并不是很現(xiàn)實(shí),再加上畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題大多涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的交叉,校企合作,因而畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)模式該變?yōu)椤叭后w”指導(dǎo)[3]。由原先的單個(gè)教師指導(dǎo)多個(gè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)變?yōu)榻處焾F(tuán)隊(duì)指導(dǎo)多個(gè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中所碰到的不同專業(yè)的問題可以由所涉及的專業(yè)領(lǐng)域的教師指導(dǎo)。同時(shí),教師團(tuán)隊(duì)和學(xué)生團(tuán)隊(duì)還可以定期舉辦交流會,交流經(jīng)驗(yàn),討論畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和研究方法。通過交流,學(xué)生可以得到更多的不同專業(yè)領(lǐng)域的信息,營造良好的科研氛圍,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性?!叭后w”模式的指導(dǎo)使教師從繁重的指導(dǎo)工作中解放出來,與其他教師一起分工協(xié)作。學(xué)生通過這樣的指導(dǎo)能夠接觸到更多的專業(yè)知識,拓展知識面,綜合運(yùn)用知識的能力得到鍛煉,再加上定期的交流會通過相互交流討論,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。豐富考核方式,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新人格的建立。畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于一個(gè)系統(tǒng)工程,歷時(shí)長,綜合性強(qiáng),涉及面廣,因此單由答辯情況考核畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣是不合理的。畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核必須是多方面、多角度、多層次的考核,并對畢業(yè)設(shè)計(jì)整個(gè)過程中的每個(gè)階段按不同比例考核??己朔绞皆截S富,并在考核內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性,就可以避免學(xué)生的急功近利,踏踏實(shí)實(shí)地做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一步。同時(shí)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中有意識地提出創(chuàng)造性的想法并付諸實(shí)踐,從而通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一段較長時(shí)間的磨煉,塑造創(chuàng)新人格,使學(xué)生在今后的工作和學(xué)習(xí)中仍能持續(xù)創(chuàng)新,真正成為創(chuàng)新型人才。
一、案例剖析:“感恩母校,展翅翱翔”畢業(yè)典禮的成功與不足
距離小學(xué)畢業(yè)只有一個(gè)月了,學(xué)校把畢業(yè)典禮的主題確定為“感恩母校,展翅翱翔”,要求六年級各班級準(zhǔn)備演出節(jié)目,同學(xué)們興致勃勃地策劃著節(jié)目,并利用課余時(shí)間進(jìn)行排練。
畢業(yè)典禮于六月下旬在學(xué)校如期舉行。教學(xué)樓架空層西側(cè)臨時(shí)搭建了一個(gè)舞臺,紅色背景布上“2015屆畢業(yè)生‘感恩母校,展翅翱翔’畢業(yè)典禮”幾個(gè)大字顯得格外醒目。舞臺上紅色的地毯把氣氛渲染得格外熱烈。舞臺兩側(cè),矗立著兩座特地租來的大音響。
畢業(yè)典禮由學(xué)生主持,有以下八個(gè)流程:
一是全體肅立,奏唱國歌。激昂的國歌聲拉開了畢業(yè)典禮的帷幕,奏響了畢業(yè)典禮的序曲。
二是校長致辭。校長回憶了同學(xué)們在小學(xué)六年里那些歷歷在目的精彩片段,使同學(xué)們再次回味了成功的喜悅和成長的快樂。校長告訴同學(xué)們,畢業(yè)不是結(jié)束,而是新的開始,它是里程碑,是加油站。在同學(xué)們即將升入中學(xué),又要開始一段新的旅程的時(shí)候,校長對同學(xué)們提出三點(diǎn)希望。一要心懷感恩,要感謝父母的養(yǎng)育之恩,感謝老師的教導(dǎo)之恩,感謝同學(xué)、朋友和他人的幫助之恩。二要腳踏實(shí)地,既要有夢想,還要腳踏實(shí)地,積極行動(dòng),一步一個(gè)腳印,這樣才能到達(dá)最后的目標(biāo)。三要不忘母校,要記得晉光小學(xué)是自己成長的搖籃,要關(guān)注母校,支持母校,宣傳母校。
三是學(xué)生代表講話。他代表全w畢業(yè)生回顧了小學(xué)六年的學(xué)習(xí)生活,表達(dá)了他們對母校和恩師的感激之情,表示他們將牢記母校的教導(dǎo),準(zhǔn)備迎接新的挑戰(zhàn)。
四是副校長宣布獲獎(jiǎng)名單。校長為這些優(yōu)秀學(xué)生和學(xué)有所長的學(xué)生頒發(fā)了獲獎(jiǎng)證書。
五是文藝演出。學(xué)生演出了自己精心準(zhǔn)備的節(jié)目,有爵士舞、小組唱、合唱、樂器聯(lián)奏、課本劇、小品,雖然從藝術(shù)水準(zhǔn)上看這些作品還不能算是上乘之作,但表演者感情真摯,表演投入,讓人深深感受到莘莘學(xué)子對母校和老師的感恩之情,對即將離別的同學(xué)的祝福之意,對新生活的向往之心。
六是書記宣讀畢業(yè)生名單,校長為每位畢業(yè)生頒發(fā)畢業(yè)證書并合影留念。校長站在舞臺上,三百多位畢業(yè)生依次上臺從校長手里接過畢業(yè)證書,臺下的老師一一拍下照片,作為紀(jì)念。
七是學(xué)生代表給畢業(yè)班老師贈送紀(jì)念冊和鮮花。主持人請畢業(yè)班的教師走上舞臺,一字排開,學(xué)生代表為他們敬獻(xiàn)了紀(jì)念冊和鮮花。此刻,這些老師臉上都綻放出燦爛的笑容。
八是合唱校歌。全體老師和學(xué)生一同高歌《晉光之歌》,催人奮進(jìn)的歌聲在校園里回響,在師生的耳邊回響,在每個(gè)人的心窩里回響。
“感恩母校,展翅翱翔”畢業(yè)典禮是這一屆畢業(yè)生在小學(xué)階段的最后一課,有其成功之處,也存在一些不足。
1.畢業(yè)典禮的成功之處
(1)畢業(yè)典禮體現(xiàn)了“以人為本,尊重學(xué)生”的理念。畢業(yè)典禮的文藝節(jié)目由學(xué)生自編、自導(dǎo)、自演,學(xué)生選擇了自己喜歡的節(jié)目內(nèi)容,以自己喜歡的方式來表演,充分體現(xiàn)了學(xué)校對學(xué)生的尊重。校長為每一位學(xué)生頒發(fā)畢業(yè)證書,并與每一位學(xué)生合影,是對學(xué)生完成學(xué)業(yè)取得成績的肯定,也是對他們開始新生活的鼓舞。盡管每個(gè)學(xué)生上臺的時(shí)間都很短暫,但每一個(gè)人都能獲得來自校長的親切祝福和鼓勵(lì)。一位畢業(yè)生說:“這次上臺與平時(shí)上臺不一樣,自己好像成了明星,有點(diǎn)萬眾矚目的感覺。剛開始覺得緊張,不太適應(yīng),下來后感覺很興奮,很難忘。”
(2)畢業(yè)典禮形式多樣,主題集中。畢業(yè)典禮有八個(gè)程序,有多種活動(dòng)形式,從校長的致辭到學(xué)生代表的發(fā)言,從學(xué)生代表向老師贈送紀(jì)念冊和鮮花到合唱校歌,都緊緊圍繞著“感恩母校,展翅翱翔”這一主題,有利于對學(xué)生進(jìn)行教育。
(3)畢業(yè)典禮價(jià)值重大,意義獨(dú)特。
①畢業(yè)典禮使學(xué)生釋放了情緒。心理學(xué)認(rèn)為,儀式是一種有意義的特定行為方式,是一個(gè)表演者或一個(gè)群體通過象征的方式表達(dá)一定感受和思想的一種特定的行為或活動(dòng)。進(jìn)入六月份,學(xué)生感覺到即將與相處六年的老師、同學(xué)告別,離開自己熟悉的、習(xí)慣了的學(xué)習(xí)環(huán)境,難免流露出不舍之情。畢業(yè)典禮讓學(xué)生利用一段共同的時(shí)間,營造出了一種集體的氛圍,共同承擔(dān)離別的哀傷,彼此感受對方的情緒,產(chǎn)生共情,收獲安慰。老師們反映,在面臨畢業(yè)考的緊張階段,學(xué)生在籌備畢業(yè)典禮活動(dòng)中,學(xué)會了珍惜和感恩,班級凝聚力增強(qiáng)了,以往學(xué)生在畢業(yè)之際出現(xiàn)的浮躁情緒不見了,連調(diào)皮的孩子也變得乖巧懂事起來。
②畢業(yè)典禮增強(qiáng)了學(xué)生的自我認(rèn)同感。儀式是構(gòu)建意義的一種手段,人的一生中有很多觸動(dòng)內(nèi)心的東西是通過儀式而產(chǎn)生的。畢業(yè)典禮有著很強(qiáng)的象征意義,它是對學(xué)生六年學(xué)習(xí)的肯定和褒獎(jiǎng),能夠促進(jìn)學(xué)生自我肯定,增強(qiáng)學(xué)生的自我認(rèn)同感。
③畢業(yè)典禮為學(xué)生順利過渡提供了幫助。畢業(yè)典禮象征著舊的即將結(jié)束,新的生活即將開始,是即將離去的小學(xué)階段和即將來臨的中學(xué)階段的過渡,是一個(gè)緩沖帶,有利于學(xué)生心靈回首、情緒宣泄和靈魂新生。畢業(yè)典禮讓學(xué)生明確認(rèn)識到自己的生活正在發(fā)生重大變化,從小學(xué)生到中學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換勢在必行了。如果學(xué)生對新的生活階段還沒有行動(dòng)計(jì)劃,畢業(yè)典禮能夠幫學(xué)生緩解焦慮,獲得安全感,讓學(xué)生更輕松地迎接新的開始。
④畢業(yè)典禮維系著學(xué)校與學(xué)生的情感。畢業(yè)典禮使學(xué)生對自己六年的學(xué)習(xí)生活進(jìn)行一次回顧和總結(jié),記住即將流逝的童年,記住親愛的老師與同學(xué),記住敬愛的母校,它維系著學(xué)校與學(xué)生的情感。
2.畢業(yè)典禮的不足之處
(1)文化價(jià)值理念體現(xiàn)得不夠充分。蘊(yùn)含著學(xué)校價(jià)值理念的校標(biāo)、校徽、校旗等沒有被擺在突出的位置,其作用沒有充分發(fā)揮。
(2)形式不夠莊重。教師、學(xué)生參加畢業(yè)典禮沒有穿校服,有些學(xué)生沒有佩戴紅領(lǐng)巾,顯得不夠莊重。
(3)參與面不夠廣。參與演出的學(xué)生數(shù)量少,未能做到人人參與。
二、改進(jìn)構(gòu)想:賦予畢業(yè)典禮更豐富的文化內(nèi)涵
我校2015年“感恩母校,展翅翱翔”畢業(yè)典禮是一次內(nèi)容豐富、形式多樣、成效較好的畢業(yè)典禮。但畢業(yè)典禮作為學(xué)校文化活動(dòng)之一,完全可以也必須賦予其更豐富的文化內(nèi)涵,使學(xué)生刻骨銘心。
1.畢業(yè)典禮要體現(xiàn)學(xué)校的文化與價(jià)值理念
畢業(yè)典禮是凝聚學(xué)校人文精神的載體,應(yīng)該突出學(xué)校的文化韻味與價(jià)值理念。學(xué)校的價(jià)值理念往往被物化為校歌、校標(biāo)、?;?、校旗等?!案卸髂感#钩岚肯琛碑厴I(yè)典禮在最后一個(gè)環(huán)節(jié)由全體師生齊唱校歌,起到了抒感的作用。但學(xué)校的文化與價(jià)值理念體現(xiàn)得還不夠充分。如果設(shè)計(jì)舞臺背景時(shí)能突出校標(biāo),讓佩戴著?;盏男iL與每一位佩戴著?;盏膶W(xué)生照相時(shí),將校標(biāo)納入畫面之中,將增強(qiáng)畢業(yè)生的歸屬感,使學(xué)生更加熱愛自己的學(xué)校,自覺捍衛(wèi)它的尊嚴(yán)。
2.畢業(yè)典禮應(yīng)力求莊嚴(yán)神圣
我校 “感恩母校,展翅翱翔”畢業(yè)典禮第一環(huán)節(jié)就是全體肅立,齊唱國歌,讓師生產(chǎn)生神圣感、莊嚴(yán)感。如果在畢業(yè)典禮上全體教師都穿正裝,學(xué)生穿校服,做到“面必凈,發(fā)必理,衣必整,紐必結(jié)”,師生自然就會產(chǎn)生莊嚴(yán)感、尊嚴(yán)感和崇高感,這種感覺會使師生加深對畢業(yè)典禮的理解,從而受到更深刻的教育。
3.畢業(yè)典禮應(yīng)面向全體,力求人人參與
畢業(yè)典禮的演出要讓全體學(xué)生參與,讓每一個(gè)學(xué)生在慶典的舞臺上張揚(yáng)個(gè)性,展示風(fēng)采,擁有一個(gè)真正屬于自己的畢業(yè)典禮。人人參與,既是素質(zhì)教育“面向全體”的要求,也體現(xiàn)了教育公平的理念。
傳統(tǒng)課題一般是由指導(dǎo)教師主觀出題,有的來源于電子專業(yè)范疇中的一些經(jīng)典實(shí)例;有的來源于指導(dǎo)教師自己承擔(dān)的研究項(xiàng)目。學(xué)生僅僅是被動(dòng)選擇,因而,學(xué)生喜歡選擇簡單的課題或是指導(dǎo)較為寬松的老師的課題。若要改變這一現(xiàn)象,筆者認(rèn)為可從以下三方面入手:①啟發(fā)學(xué)生按照自己的專業(yè)和興趣去尋找課題。擬定欲解決的問題和采用的方法,然后再與指導(dǎo)老師討論研究具體內(nèi)容和工作量,最后共同確定課題。由于課題來源于學(xué)生的興趣,在確定課題之前學(xué)生對課題已經(jīng)有了一定的了解和認(rèn)識,可在很大程度上避免了學(xué)生選題的盲目性。同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生探索和創(chuàng)新的熱情。②深入企業(yè)尋找課題。指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生深入企業(yè),尤其是學(xué)生有意向工作的企業(yè),了解企業(yè)產(chǎn)品和運(yùn)作情況,到現(xiàn)場去發(fā)現(xiàn)問題,或是參與企業(yè)的技改項(xiàng)目,然后經(jīng)過提煉后從中確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。這種課題來自于企業(yè),并有可能幫助企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品或流程上的創(chuàng)新。③從市場已有產(chǎn)品的缺陷中尋找課題。選擇一些剛上市的新型電子產(chǎn)品,了解產(chǎn)品的主要缺陷,然后通過功能分析和原理分析,找到問題的癥結(jié),從中確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。這種課題可使學(xué)生有機(jī)會接觸新技術(shù)、應(yīng)用新技術(shù),甚至在新技術(shù)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行創(chuàng)新。
2課題形式的創(chuàng)新
傳統(tǒng)的課題表現(xiàn)形式比較單一,多數(shù)采用一個(gè)明確的課題名稱,然后指定具體的功能要求和參數(shù)要求。這樣一來,學(xué)生無需創(chuàng)新,只要完成具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)即可。所以課題形式也應(yīng)有所改進(jìn)才能把創(chuàng)新能力的要求真正納入畢業(yè)設(shè)計(jì)中來。建議可采用以下形式:①新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。以某些日常生活中遇到的問題為背景,結(jié)合本專業(yè)的知識,解決該問題,設(shè)計(jì)一個(gè)新產(chǎn)品出來。此時(shí),該課題只有客戶對產(chǎn)品的需求信息,不給出確切的產(chǎn)品功能和參數(shù)指標(biāo)。要求學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中,先通過分析客戶的需求確定產(chǎn)品功能,提出創(chuàng)新想法,完成新產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)。再根據(jù)成本、功能和參數(shù)特性篩選性價(jià)比高的可行性方案。然后再確定產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)形式及具體參數(shù)范圍。這種課題形式明確地提出了很高的創(chuàng)新的要求,給學(xué)生很寬的發(fā)揮空間。②企業(yè)技改或流程的優(yōu)化。以企業(yè)技改或流程優(yōu)化的任務(wù)書形式下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題任務(wù)。將具體企業(yè)環(huán)境、企業(yè)要求和企業(yè)流程引入畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中來。由于企業(yè)問題多種多樣,即使是相同的問題,在不同企業(yè)中也會需要不同的方法解決。采用這類課題形式,不但使學(xué)生在校期間就能了解一些企業(yè)的運(yùn)作流程,而且還能鍛煉學(xué)生靈活處理現(xiàn)場問題能力。③現(xiàn)有系統(tǒng)或產(chǎn)品的改進(jìn)。提出現(xiàn)存某個(gè)電子產(chǎn)品的缺陷或是不足之處,要求學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)或是提高其性能參數(shù)。這類課題形式,可以引導(dǎo)學(xué)生使用一些創(chuàng)新方法來分析問題、解決問題,將學(xué)生從被完成任務(wù)的狀態(tài)中,帶入到主動(dòng)求解問題的氣氛里,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的熱情。因此也能產(chǎn)生水平較高的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品。
3課題確定流程的創(chuàng)新
傳統(tǒng)課題確定是先由指導(dǎo)教師申報(bào),再由分院或系部審核通過后下達(dá)給學(xué)生。課題公布后學(xué)生通過查閱相關(guān)資料,才能對課題有所了解,然后再著手進(jìn)行設(shè)計(jì)。整個(gè)過程,學(xué)生始終處于被動(dòng)的地位。因此,導(dǎo)致很多學(xué)生把畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)作是負(fù)擔(dān),以應(yīng)付的態(tài)度對待整個(gè)過程。作為畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的起始端的選題環(huán)節(jié),如果能調(diào)整流程,讓學(xué)生適當(dāng)?shù)膮⑴c確定課題,對調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性是很有幫助的。筆者認(rèn)為,可嘗試以下兩種方式:①畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始之前,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)聯(lián)絡(luò)負(fù)責(zé)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的各位專業(yè)教師,以選擇適合自己風(fēng)格的指導(dǎo)教師。然后再通過與指導(dǎo)教師的進(jìn)一步溝通,來選擇自己想要做的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。最后,再由指導(dǎo)教師將課題整理后申報(bào)至分院或系部審核。②將畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和頂崗實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)相結(jié)合。學(xué)生先進(jìn)入企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),在實(shí)習(xí)過程中了解企業(yè)問題,然后把問題帶回學(xué)校,與教師共同提煉出畢業(yè)設(shè)計(jì)課題??傊?,畢業(yè)選題環(huán)節(jié)開始之前,學(xué)生就應(yīng)該參與,使學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。這樣,不但能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,而且還能根據(jù)學(xué)生個(gè)體特點(diǎn)來設(shè)計(jì)課題。畢業(yè)設(shè)計(jì)中將產(chǎn)生更多的創(chuàng)新亮點(diǎn)。
4總結(jié)