高校本科畢業設計環節教學方法的探討

摘要 高校的畢業設計是實現本科階段培養目標的重要教學環節。在此環節中，學生將進一步受到科學研究方法、工程設計方法與實踐技能的基本訓練，并對大學期間所學知識進行全面總結與綜合運用。教師若在該階段注重教學方法的靈活應用，可很好地培養學生分析問題和解決問題的能力，從而為學生下階段繼續深造或進入社會做必要的鋪墊和過渡，意義重大。本文在總結此環節多年教學經驗的基礎上，探討了一些新的教學方法和教學思路。

關鍵詞 本科 畢業設計 教學方法

中圖分類號： G424文獻標識碼：A

Study on Teaching Methods of Graduation Project in

Institutions of Higher Learning

WANG Jingli

(College of Optoelectronic Engineering， Nanjing University of

Posts and Telecommunications， Nanjing， Jiangsu 210003)

AbstractGraduation project in institution of higher learning is an important teaching to realize the training objective of the undergraduate. In this course， students will be trained further in scientific method， engineering design and practical skills， and will synthesize their knowledge learned in college. The students can develop their capabilities in analyzing and solving problems if teachers apply teaching methods more flexibly， which is necessary for the students in future. In the paper， some new teaching methods and teaching ideas are proposed on the basis of years of teaching experience.

Key wordsthe undergraduate; graduation project; teaching methods

高等學校學生的畢業設計通常安排在大學期間的最后學習階段，是培養學生綜合運用所學知識處理實際問題的一個教學過程，也是學生在教師指導下獨立進行科學研究或工程實踐并取得成果的過程。在該階段，學生將進一步受到科學研究方法、工程設計方法與實踐技能的基本訓練，并通過獨立完成某一課題，提高分析問題和解決問題的能力，從而實現個人實踐能力、科學研究能力、創新能力與綜合素質的全面提升。

高校教師注重該階段教學方法的靈活應用，不僅有助于調動學生的積極性和創造性，使其能夠更好地完成該階段的學習任務，且對提高本科畢業設計的質量和水平也具有重要意義，應該引起足夠重視。本文總結了作者多年指導畢業設計的若干經驗，并在此基礎上，提出了一些新的教學方法和思路。

1 課題的全貌展示

畢業設計的第一步以學生選定課題，教師下達畢業設計任務書作為開始。以筆者的經驗看，在該步驟中，學生由于不熟悉課題，對任務書布置的任務理解初淺，從而導致了兩種可能：一是輕視課題，從思想上放松了對自己的要求；二是產生畏難情緒，低估了自己完成課題的能力。

為了幫助學生更好地進入畢業設計課題，教師在下達任務書之后，可以與學生進行簡短的交流，筆者認為向學生展示課題的全貌很重要。展示課題全貌包括：（1）向學生簡要介紹所做課題，包括：為什么要做這個課題，做這個課題有什么實際意義，以及課題的國內外發展情況等。在該過程中，筆者通常會涉及跟該課題相關的幾個發展方向，并且鼓勵學生選擇某一感興趣的方向作為切入點，在之后的課題調研階段，有所側重地查找相關文獻資料。（2）幫助學生分解任務，制定切合實際的實施方案。由于學生初次接觸課題，無法一下抓住重點與難點，教師可明確告知學生課題的難點所在，并幫助學生合理規劃各項任務所需時間。事實證明，通過向學生展示課題全貌，有利于學生明確學習任務，合理安排執行時間，并令其逐步對所做課題產生濃厚興趣，有助于課題的逐級展開。

2 科研基本功——文獻調研

學生進入課題之后，面臨的第一個問題就是獨立查閱文獻，結合課題進行各種調研。盡管本科階段，學生已經接受了科技情報檢索環節的訓練，但是由于針對性不強，欠缺實踐經驗，學生仍在這一步表現得無所適從，不知如何下手。

筆者認為作為科研的必備基本功之一，文獻查閱非常重要，不僅對全面了解課題有益，而且在文獻的查閱、整理、分類、閱讀和總結過程中，特別容易出現創新性想法。在該步驟中，筆者建議采用一對一的教輔方式，教師以某一課題為例，指導學生如何高效地利用學校采購的各類數據庫，如何選擇恰當的搜索關鍵詞縮小查找范圍，如何從搜索到的大量文獻中迅速挑選出跟課題相關的各類資料，以及如何對所下載的文獻進行分類整理等。通常，經過一至二次有針對性的訓練后，學生基本可以掌握文獻查閱的要點，且能夠比較快的查找到所需資料，從而為完成課題打下了堅實基礎。

3 各類相關軟件的靈活運用

受到畢業設計經費、畢業設計場地、教育資源以及硬件設備等的限制，不可避免會使得部分課題編程仿真所占比重較大。遇到該類課題，學生存在較為普遍的問題就是：獨立編程能力較差，尤其是非計算機專業的學生，此類現象更加明顯。一旦在仿真編程這部分耗費過多的時間精力，勢必會影響學生進一步產生創新性想法。

筆者認為，如果能夠將學生從繁瑣的編程工作中解放出來，那么學生就會有更多的時間用于思考和創新。以筆者所涉及的科研方向（光子晶體光纖、太赫茲波導設計等）為例，如果需要設計具有某種特性的光子晶體光纖，學生首先需要明確光子晶體光纖的概念，然后以求解麥克斯韋方程組為基礎，經過復雜的推導過程，最終才能獲得光在波導中傳輸的規律及特性。由于整個過程邏輯性強、物理概念抽象、公式推導繁瑣、編程實現具有一定難度，很容易使得學生興趣不足。因此，筆者認為此環節中各類相關軟件的靈活運用就顯得尤為重要。例如，有關上述光子晶體光纖的設計可采用瑞典COMSOL公司開發的有限元計算軟件COMSOL Multiphysics進行建模仿真。①由于該款軟件具有很多顯著特點，例如：可輕松實現多物理場的直接耦合分析、完全開放的架構、任意獨立函數控制的求解參數、專業的計算模型庫、內嵌的豐富CAD建模工具、強大的網絡剖分能力、大規模計算能力、豐富的后處理功能等，從而使得學生比較容易掌握。事實證明，通過相關軟件的靈活運用，能夠簡化分析過程和純粹的數學推導，將抽象的理論用更為直觀的方式顯示出來，從而幫助學生更加深刻的理解相關基本理論，重視其中的物理意義、現象和原理。而且，隨著編程壓力的減少，學生可將更多的精力投入到思考和創新上，有益于獲得更多有價值的結果。

4 科技論文的撰寫

隨著課題接近尾聲，學生又開始面臨新問題——科技論文的撰寫。學生初次嘗試此類論文寫作，容易出現：文體選擇不當、用語不嚴謹、邏輯混亂、重現象輕分析、參考文獻引用不規范等問題，所以教師在該步驟的指導很有必要。

筆者建議教師可在學生撰寫論文前，就寫作過程中容易出錯的地方，有針對性地輔導學生，并向其交代清楚科技論文寫作的基本注意事項。通常在開始寫論文前，筆者會要求學生先擬定論文提綱，包括：設計題目及其各個章節的安排和要點。擬定提綱有助于安排好全文的邏輯結構，構建論文的基本框架。其次，注意論文的基本格式，畢業設計論文應該包括以下幾部分內容：（1）設計題目。題目要求簡短、明確，能夠概括畢設論文的內容、專業特點等。（2）摘要和關鍵詞。摘要要涵蓋課題研究的基本觀點、主要研究內容、研究方法、結果和結論。學生在摘要寫作時，容易出現單一羅列各章內容，邏輯性不強，且重點不突出等問題，需要多加指導和訓練。關鍵詞要求選取題目和論文內容中具有實質意義、能夠作為標引和檢索文獻主要概念的名詞或詞組。（3）目錄。（4）正文。這是畢業設計論文的核心部分，包括課題發展動態的介紹、理論分析、仿真計算、實驗方法、個人的分析和討論、得出的結論等，需要附上有關公式、仿真圖、實驗圖、數據表格、照片等。有關這部分內容的寫作，要求理論正確、概念清晰、邏輯性強、層次分明、文字簡潔流暢、數據真實可靠、公式推導和計算無誤。在正文撰寫時，學生最難把握的是對仿真或實驗數據的分析和討論，并從中總結出規律?；诖耍P者通常會在該步驟中，幫助學生一起分析其得出的各類數據，并啟發學生運用所學知識尋找各類現象背后的理論依據，進行合理分析，從而得出準確的結論；（5）結束語。這是對論文主體的總結，應該完整且精煉，闡述本文所做的創新性工作及其所做工作的意義，對論文中某些不足和問題應給予客觀說明，并且可以提出下一步的研究方向。（6）致謝。（7）參考文獻。需要提醒學生注意參考文獻的格式，通常在參考文獻中應該列出主要參考書籍的作者、書名、出版社、出版年及其版本，若引用期刊論文時應該列出作者、期刊名、出版年、期刊卷數、期數、頁碼等。

5 總結

本文中，筆者就高校本科畢業設計環節的教學方法進行了總結和探討。首先，作者強調畢設初期下達任務書后，對學生展示課題全貌的重要性，它有利于學生迅速進入課題，并能激發其對課題的濃厚興趣。其次，作者認為文獻調研是科研的基本功，此環節一對一的教輔方式，有利于學生迅速掌握查找文獻的技巧，并為完成課題打下堅實基礎。再次，作者認為各類相關軟件的靈活運用，能夠將學生從繁瑣的編程工作中解放出來，有利于學生將更多精力投入到思考和創新上，有益于獲得更有價值的結果。最后，作者認為有必要對學生就科技論文的撰寫進行針對性指導，幫助學生掌握此類文體的寫作，還就畢設論文寫作常犯錯誤提出了各類解決方法。筆者期望通過對高校本科畢業設計環節教學方法的探討，能夠更好地幫助學生完成該階段學習任務，提高本科畢業設計的質量和水平！

注釋

①中仿科技公司.COMSOL Multiphysics有限元法多物理建模與分析[M].北京:人民交通出版社，2007.