本科生毕业设计是金属材料工程专业一门集中实践教学环节、是必修课程，历时15周，是大学生教育的最后一个教学环节[1]。毕业设计整个过程包括选题申报、开题论证、进行设计、撰写设计说明书和毕业答辩等环节[2]。而科学选题对于巩固和深化学生所学的专业课及所有实践课程，培养学生团队合作能力、动手能力和创新能力具有重要意义。选题类型主要分为工程设计类和科研论文类，也就是毕业设计和毕业论文。对于金属材料类专业来说，大多数教师擅长指导科学论文类课题，而毕业设计所占比例较少。基于OBE理念，即“为满足社会需求，制订清晰的培养目标，一切教学活动都围绕实现该目标而实施”[3]，根据“学习产出”为中心的要求，盐城工学院金属材料工程专业毕业设计比例要求不少于30%，并且要求每个老师至少带一名同学做毕业设计。本专业毕业论文和毕业设计的数据见表1。由表中可以看出，近五年来，毕业设计所占的比例逐渐增加，从21.4%增加到40.7%，约增加一倍。随着对毕业设计重视程度的增加，为达到更好的教学效果，学院对毕业设计的指导工作提出了更高的要求。本论文基于OBE理念，针对盐城工学院金属材料工程专业指导毕业设计的现状，分析存在的问题，并提出相应的措施，以期提高本科生毕业设计的水平。
一、毕业设计选题及实践
针对金属材料工程专业的就业方向，毕业设计课题共设置了热处理炉类、热处理车间类、模具设计类以及金属材料的生产工艺设计类四个方向。根据这四个方向， 课程组教师进行了五年的实践，具体结果分析如下：
1、热处理炉、熔炼炉、实验装置设计方向
该方向主要是针对热处理炉生产及金属材料的生产相关的工作。热处理是改善金属材料组织和性能的重要手段，因此有必要了解热处理炉的结构。相关的题目为：“×××热处理炉设计“、热处理炉为渗碳炉、淬火炉等；” ××热处理炉××装置设计“；等。热处理炉设计的主要步骤是：（1）炉型的选择；（2）炉膛尺寸的确定，设计产品工艺方案，确定结构方案。（3）炉体结构设计（包括炉衬、构架、炉门等）；（4）电阻炉功率计算及功率分配；（5）电热元件材料的选择；（6）电热元件材料的设计计算；（7）炉用机械设备的设计与选用；（8）绘制炉子总图、砌体图、零部件图、安装图和编制电炉使用说明书。经过几年的尝试，发现同学们除了能准确表达炉膛内的结构尺寸外，但是对于炉门、炉底以及炉盖等具体结构及相应尺寸很难准确的表达出来。原因是一方面大多数同学不能静下心来去查找相关的手册，另一方面相关资料非常欠缺,有的数据资料连图书馆都没有，同学们也没有相关的图纸做参考；故而很难画出三张A0的图纸。
2、热处理车间设计方向
该方向是针对热处理炉生产制造、金属材料的生产中有关热处理工艺设计相关工作。对于此方向，相关的题目为：“年产×万吨××的热处理车间设计”或“年处理×万吨金属热处理厂房及设备布置设计”等。对于此类题目设计主要步骤为：（1）根据设计任务书中零件的材料、形状、尺寸、服役条件和材料性能的要求确定车间的生产纲领，工作制度以及年时基数；（2）确定工件的加工工艺流程和热处理工艺路线；（3）根据热处理工艺选择适当的热处理设备；（4）对热处理设备进行合理的布置；（5）绘制工艺设备平面布置图以及列设备明细表；（6）撰写设计说明书、画出设计图纸。对于这类课题，由于在大三的时候同学们上过《热处理原理与工艺》理论课程以及《热处理工艺设计》实践课程，因此对热处理工艺设计方面做的比较好。但有部分同学的说明书都是拼拼凑凑，知其然而不知所以然，对热处理工艺参数、热处理炉不能全面的了解。因此在后期的毕业设计过程中，不能深入的理解课题、查阅相关资料手册，绘图过程中更是稀里糊涂，所以导致最后设计的结果不够理想。但有的同学比较善于钻研，学习态度认真，在设计过程中遇到问题能够想办法去解决。甚至于多次打电话给相关产品的生产商或供应商以了解产品的相关数据资料，因此在答辩过程中，对老师提出的问题对答如流，即使图画的不是很完美，仍然取得了良好的成绩。
3、金属材料生产用模具设计方向
该方向主要针对金属材料压铸件、压力加工、挤压件的生产以及铸造件生产相关的工作等。对于此方向，相关的题目为：“×××的砂型铸造工艺设计”或“×××的压铸模具设计”。对于此类题目设计主要步骤为：（1）对零件的理解与分析；（2）造型方法、熔炼浇铸等；（3）工艺设计：含参数、浇冒口系统砂芯装辅具等；（4）设计优化：含三维造型、模拟验证等；（5）工艺图、卡片等文件编写；（6）铸件清理、热处理、缺陷预防措施及其他。宋同学做了关于镁合金的挤压模具方面的设计工作。本课题来源于机械学院三维设计课程组董老师的博士研究生课题。由本人联合机械学院的两位老师一起指导完成的。从型腔设计、模芯设计、模套设计、凸模上挤压筒设计、模座设计等，一套下来，并且配有三维造型。这是课程组也可能是学院第一次用三维造型软件设计的模具，结果答辩的时候因为这位同学不善于表达，而且答辩老师们一致认为他的图太简单，而给了他及格的成绩，甚至于让他二次答辩。这说明了一个问题，毕业设计成果的评价机制有待完善、老师们的业务能力有待提高。次年春，顾同学做了一个图比较复杂的压铸模具设计题目，因为有一些参考图纸， 他个人又比较努力，参考了大量的相关资料，结果得到了大家的一致认可，取得了毕业设计优秀的成绩。
4、金属材料生产线车间设计方向
该方向主要针对想进入金属材料的制备及加工，如钢铁集团（如沙钢、宝钢等）、镁铝等有色金属生产、汽车零部件生产等企业的同学，负责金属材料的生产工艺制定、技术开发等工作。对于此方向，相关的题目为：“年产×万吨××的生产车间工艺设计”。对于此类题目设计主要步骤为：（1）根据任务书进行可行性分析，确定产品生产方案；（2）确定生产工艺流程；（3）进行主辅设备选择；（4）工艺计算及列出金属平衡表；（5）计算所需设备的台套数；（6）对所有设备进行车间平面布置；（7）完成相关图纸，画出全厂总平面布置图，工厂工艺布置图：±0.00平面，各主、辅剖面图；（8）确定车间劳动组织与技术经济指标等；（9）提出对水、动力、热力、通风、照明、采暖、厂房建筑等设计的要求及所需的资料。此类题目优点是可以更好的锻炼学生的综合能力，从任务书、可行性分析、再到工艺设计，到主要设备及辅助设备选型再到车间平面布置及立面布置，涉及的知识面很广。题目分别涉及高炉炼铁生产工艺设计、钢坯生产工艺设计、钢卷生产工艺设计、以及铸造生产工艺设计。最终取得了不错的成果，说明书写的更加规范、图纸质量比以前也有很大程度的提高。通过毕业设计，同学们对金属材料的生产工艺、生产车间的布置以及生产所用设备有了更深的理解，为以后走向相关工作岗位奠定基础。申同学做了砂型铸造模具方面的课题，题目是“年产3000件齿轮毛坯的砂型铸造生产工艺设计”。这个同学做课题很认真，不但能积极跟老师沟通最新成果，经常去图书馆等相关文献资料，积极思考，反复修改。可以说这个课题对他来说得到了充分的锻炼，但最后答辩的时候，因为一个地方出现问题，被答辩老师放大了他的问题，成绩一下变成了及格，差点要二次答辩。由此也说明了建立完善的毕业设计质量评价体系是多么的迫切。
近五年来，课程组所指导毕业设计各选题方向的人数及成绩统计如表2所示。从表中可以看出，五年来，共指导毕业设计83人，其中优秀为3人，占总人数的3.6%；良好为24人，占总人数的28.9%；中等为43人，占总人数的51.8%；及格为13人，占总人数的15.7%。由此可见，做毕业设计的同学，成绩为优秀的比例偏小，而中等的偏大。
二、毕业设计存在的共性问题
（1）学生基础相对薄弱
在大学四年里，有些学生的专业基础课、专业课和相关实践课掌握不够。尤其是与毕业设计相关的课程课《热处理课程设计》和《模具CAD》学习过程中很多学生不认真，抄作业、考前突击，热处理工艺设计时不理解热处理工艺的具体过程，为了完成作业而仅仅在网上下载一些东拼西凑；另一方面，相关课程学时少，如工程制图只有32学时，因为学时太少，关于装配图的知识都没有讲到。
（2）指导教师的能力有待加强
整个材料专业有工程实践经历的老师不到30%，而年轻指导老师普遍缺乏工程实践背景，基本上都是从学校到学校，普遍缺乏工程实践背景。并且在读研究生期间大多做的是”某某材料的组织性能研究”，即毕业论文方面的课题。
（3）毕业设计质量评价体系不够完善
由于老师们指导毕业设计的水平参差不齐，对同一个同学的毕业设计工作，指导教师、评阅老师和答辩老师给出的成绩差别很大。因此急需建立完善的毕业设计质量评价体系。
三、采取的应对措施
（1）重视专业基础知识的学习
结合以往工作经验，以及之前毕业设计中出现的问题，并总结经验教训。毕业设计的题目审核及双选工作。作为学业导师，要求学生从大一开始就清楚了解专业培养目标，将出我走出校门去做什么，即以产出为目的。结合自己的目标，有目的的重点学习一些课程内容，比如想从事钢铁材料的生产工作，对于《材料工程基础》、《材料科学基础》、《工厂设计及安全生产》、《合金及其熔炼》、实践教学《毕业实习》等相关课程要重点学习，学精学透。
（2）绘图能力的提高
工程图纸是学业表达所设计内容的最直观的图形化语言，不仅要求学生能够精准地表达出来，更应该符合一定的规范。因此，首先大一至大三依次学习《工程制图》、《机械设计基础》《模具设计基础》和《模具CAD》等课程的学习，从而不间断对学生进行绘图能力的训练；其次在毕业设计过程中，请企业专家或者是有工程经验的老师开展专题讲座，培养学生的工程意识、改善和增强学生的绘图能力。再次针对青年教师绘图能力及毕业设计指导水平差的问题，可以通过对青年教师去企业进行培训或邀请有工程经验的教授开展相关讲座来提高青年教师的工程能力和绘图能力，以提高其指导毕业设计的水平。
（3）引企入教、校企联合
OBE理念是以成果为导向的教育理念，与重过程轻结果的传统教育理念不同，它更加注重学生学到了什么，所学知识能否与将来的工作岗位进行对接、能否满足社会发展的需求、能否适应各个行业对高质量应用型人才的需求。针对课程教学与社会需求脱节的问题，毕业设计课程可以通过 “引企入教”的形式来提升学生的工程实践能力、提高毕业生对口就业率以及打造“双师型”教师队伍。近几年，金属材料系的毕业实习是去位于张家港的世界五百强企业沙港集团参观学习钢铁材料的生产，包括炼钢炼铁生产线、高线、钢板、卷板以及钢材的热处理生产线，对做毕业设计非常有帮助。对所指导的想去这类企业工作的同学，课题组给他们安排了题目例如“年产×万吨的高速线材（钢板）的生产车间工艺设计”。此次实习对他们的毕业设计工作带来了很大的帮助，并为将来参考相关的工作打下坚实的基础。
（4）结合学科竞赛
毕业设计工作可以和学科竞赛相结合，中国机械工程协会铸造分会举办的中国大学生机械工程创新创意大赛-铸造工艺设计赛，旨在为相关专业的在校学生提供社会实践平台，跟踪科技发展、学习铸造专业知识，提高铸造工艺设计技能，提升科技创新与工程实践能力，为铸造行业培养优秀专业人才。近两年，课程组共指导了相关课题的毕业设计7名，并参加了一次比赛。通过做此类型的课题，学生掌握了砂型铸造相关的知识，绘图能力得到大幅度提高，培养了学生的不怕困难，勇于挑战，精益求精的工匠精神，为同学们从事相关工作奠定基础。
（5）完善毕业设计质量评价体系
为了保证毕业设计的质量，一方面课程组注重提高老师们的工程实践能力、完善毕业设计质量评价体系，尽可能做到公平公正。另一方面，课程组重视指导过程的监督，要求每个指导教师每周指导学生学时不少于8学时，时时关注学生的进度，把握学生的设计方向，并填写指导记录。
四、结语
基于OBE教育理念，以学生为中心，以就业为导向，以培养学生的团队合作能力、创新能力、工程实践能力以及解决工程中复杂问题的能力为目标，课程组共设置了四种类型的毕业设计课题，通过五年的实践，虽取得了一些成绩，但有些问题还需要进一步的实践探索，最终目标是探索以“学习产出”为中心的OBE教育改革模式在金属材料工程专业毕业设计过程中的应用方法，提高金属材料工程专业、乃至整个材料科学与工程专业的毕业设计质量，进而为我国本科生培养质量提供思路。
参考文献：
[1]冯嵩.基于OBE的机电类毕业设计联合指导制度研究[J].科技风,2022(07):32-34.
[2]张忠明,马蔚蔚,徐春杰等.材料类专业本科毕业论文(设计)选题的探索与实践[J].科技创新导报,2015,12(04):222-223+225.
[3]王振华.基于OBE理念的本科生毕业设计改革思考——以金属材料工程专业为例[J].大学教育,2017(10):150-152.
作者简介：苏桂花(1977.12-)，女，山东菏泽人，博士，盐城工学院讲师，主要从事金属材料专业的教学和研究工作。
