学生的毕业设计环节分析与研究

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综合一般控制系统，基本上都是由检测环节检测信号，控制环节进行程序的运行和控制算法的计算，然后由执行环节去控制被控对象，达到控制目的。如我院电气自动化2008级的一名学生，经过两周的慎重选择后，毕业设计题目选择了“材料自动分拣系统”。该课题涉及到的知识包括传感器技术、PLC、气压传动、基础电路等，对一名在校学生来说，想做出这样一个毕业设计是一个不小的挑战，但若成功，收获也必然是巨大的。

教师指导和学生设计制作

每一届的毕业设计环节中，指导教师和学生之间的搭配都是一个双向选择的过程。一个优秀的毕业设计成果是需要师生通力合作的，而其中的重点仍然是以学生为主。毕竟毕业设计的最终目的是让学生学会运用所学知识，提升职业素质，达到学生能够适应社会工作的竞争环境的目的。“材料自动分拣系统”的指导过程大概分为三部分：一是硬件设备的选择；二是简单控制系统的安装和调试，三是整个系统的综合调试。

1．硬件设备的选择

在选择硬件设备时，往往要面临的问题是，系统中哪些功能是可以设计的，哪些功能是可以直接应用成品的。笔者指导学生选择硬件的原则是优先选择工程中实际应用的设备或元器件，如果我们能够选择到合适的成品元器件，就可以节省一部分时间。以电源设计为例，电源设计是一个复杂而又简单的问题，如果学生毕业以后想从事微电子行业，设计一个电源是很好的选择。一个好的电源设计是很复杂的问题，主电路设计并不难，难点是相关保护电路、稳压电路的设计。本设计中直接采用了模块化电源。再如传感器，现代工业中成型的传感器产品很多，应用也很广泛，本设计中部分传感器采用了欧姆龙产品。在这个选择的过程中，学生需要对整个系统进行认真甄别，想办法利用现有的一些资源，如实验室现有设备，选择最合适的一些元器件。对于实验室没有的，就需要查找相关资料，这个过程也是学生学习的过程，尤其是学生进入各种专业网站和论坛，对学生的知识面的扩展和专业知识的自主更新有很大的促进作用。

2．简单控制系统的安装和调试

实际上，一个最简系统的工作过程是将一个控制信号输入给控制器，然后控制器输出一个信号实现一个动作。如果一名学生能够对最简系统完全理解掌握，就可以对其进行有效扩展。如本设计中检测环节的传感器，最简单的可以采用一个红外接近开关，复杂一些的可以采用光纤传感器，如想再扩展，可以引入扫码器等。控制器可以采用PLC或单片机等，若三菱的PLC会用了，西门子的PLC也就基本没有问题了；执行器可以控制一个简单的继电器，复杂一些的就可以控制电动阀。调试过程一定是基于对简单系统的完整理解进行的，很多时候学生迈不开理论进入实践的步伐，原因就是都卡在了这里。在学生完美地掌握了系统的原理后，根据每条线路、每条程序应该对现实系统产生的影响状态，用相关仪器仪表进行调试，只有这样才能保证系统的硬件成功。在简单系统的设计与调试过程中，我们看见了很多的方向，这就给学生对所掌握的专业知识提供了很多的可能，对学生整体专业知识和基础知识的自主更新提供了充足的引导作用和吸引作用，在主观上引起学生对自身知识技能进行自主更新。

3．整个系统的综合调试

整个系统的综合调试是建立在系统的硬件全部选择完毕并正确安装之后进行的。在调试过程中，要充分利用上位计算机的监控功能，做到明白一步、编程一步、写入一步、执行一步、观察输出，利用相关仪器仪表检测电压信号、气压信号，对电路进行调整，直到输出正确，然后再进行下一步的调试。综观整个调试过程，由于学生对系统的基本原理和运行情况已经深入了解，所以侧重点实际上是仪器仪表的使用。通过安装、调试的过程，让学生立足于常见仪器仪表的使用，并对一些先进仪器仪表，如压力变送器、3型电动调节阀、3型控制器等，进行适当的引导性扩充，引导学生学习阅读产品说明书，消除对陌生设备的恐惧感，从而适应对陌生领域知识的自主更新。

形成论文，进行答辩及竞赛

学生毕业以后，除应具有优秀的专业素质以外，还应具有向其它行业扩展知识技能的能力。通过调查往届毕业生得知，很多学生毕业以后，由于各种各样的原因，从事了不同行业的工作，所以在毕业设计环节的最后阶段，应该指导学生学会对其它陌生知识领域的探索精神，并利用自主更新的能力去适应新知识、新环境。

首先在形成论文方面。所有的毕业生均学过计算机基础课程，也熟悉基础办公软件Word及Excel，但综合几年来学生的论文情况来看，大部分的学生对论文的画图和排版都很头疼。在这个熟悉的陌生环境下，如果学生能够独立完成论文的文本工作，那么该学生毕业后从事需要文本技能方面的工作时就会得心应手。这类知识的自主更新一般很容易，一是技术比较熟悉，二是查找资料方便，三是可以互相探讨。所以形成论文的文本制作过程，是一个很好的向陌生知识领域扩展的过渡过程。

其次是答辩和竞赛方面。我系每年学生的毕业设计答辩的时候要求必须制作幻灯片。这样要求的主要原因是由于一些电路图等无法用语言直接描述。而学院组织的院级毕业设计竞赛对幻灯片的要求就更高了，所以若想在竞赛中取得好成绩，除了毕业设计产品自身需要好以外，还必须配备有足够优秀的幻灯片去展示和包装毕业设计产品。对于幻灯片的制作，对学生的基本要求：一是要少文字、多表格、多图片；二是要对硬件调试过程制作一个电子像册，以此来展示整个调试的过程；三是若有条件对硬件演示进行摄像，可以制作视频短片，以方便竞赛的时候，在做毕业设计硬件演示时提供给距离较远的评委观看；四是若还有时间和精力，可以考虑制作一个简单的三维动画展示。在该课题最终参加竞赛的8分钟幻灯片里面，有视频短片11部、三维动画20秒、高清晰图片27张、像册36秒，非常完美地展现了整个设计过程，再配合学生的现场表现和硬件的现场演示，获得了第一名的好成绩。

综观整个毕业设计指导过程，我们很容易就会发现所给予学生的知识扩展阶梯，首先是相对简单、容易的，然后是相对陌生、困难的。通过广大毕业设计指导教师的努力，充分利用好毕业设计环节，让学生接触不同类型的知识，扩大知识面，最终学会知识的自主更新，形成能够适应全职业知识的自主更新能力。

作者：贾志刚单位：营口职业技术学院