高校工科專業畢業設計關鍵問題探討與建議

隋媛媛，張 強，孫裕晶，袁洪方，張勁松

(吉林大學生物與農業工程學院，吉林長春 130022)

高等學校工科專業畢業設計是學生綜合運用基礎課程與專業課程的實踐平臺，是對學生的工程思維與工程素質的實戰考驗，是學生走上工作崗位前的綜合性實踐教學內容，同時也是對高校本科理論教學與實踐教學的綜合檢驗。因此，工科畢業設計是工科學生培養的重要實踐性訓練環節，對培育具有實踐能力和創新精神的高級專門人才不可或缺。其教學目的是通過綜合運用所學理論知識和實踐技能，分析生產問題，通過計算、繪圖等手段設計新部件、新結構、新機型，培養學生理論聯系實際的工程師思維、嚴謹求實的工匠精神和探索創新的實踐能力，達到學有所用、學以致用的培養目的。同時，借助畢業設計對某一專業的工程問題進行深入研究，使學生鞏固和加深對專業理論知識的理解，培養獨立分析問題、縝密剖析方案、實施設計研究的綜合能力，增強學生對工程師崗位的適應能力。所以，畢業設計是本科教學中極為重要的環節。

然而，新時代的高等教育出現了新特征，畢業設計工作在教學實踐中也遇到了新問題，影響了畢業設計的質量。有諸多教育工作者從不同視角提出了相應的解決方案，在教學實踐調研分析中發現仍存在困擾高校工科畢業設計質量提升的關鍵問題，值得深入探討。

本文根據近幾年吉林大學工學部在畢業設計工作中積累的經驗，并結合教學團隊在教學改革方面的成果，進一步探討若干亟待解決的關鍵性問題，為梳理管理制度合理性、優化管理措施提供理論依據。

1 影響高等學校工科專業畢業設計質量的因素

1.1 教師因素

1.1.1 工科教師理科化，缺乏工程素養

工科畢業設計是面向工程問題的一次綜合性訓練，是對基礎理論知識、生產實踐能力的綜合運用，要求學生從平時的“知識點”向畢業前的“知識體系”過渡，既要求學生基礎扎實，又要求其有條理、有邏輯、有針對性地運用所學知識。指導教師要為學生構建畢業設計流程，通過工程問題引導學生運用理論知識、解決工程實踐問題。因此，指導教師的工程素養、工程意識會對學生產生全面而深刻的影響[1]。

工程素養主要表現為四個方面[2]：一是工程教學能力；二是實踐操作能力；三是工程組織協調能力；四是工程思維意識。教師只有具備了上述能力,才能在教學過程中通過工程設計把新知識、新技術、新思維傳授給學生，使學生按照工程師的標準去分析問題、解決問題。指導教師工程能力不強所造成的問題層出不窮，例如：畢業設計題目論證不充分、不正確；設計參數不科學、不合理，甚至根本無設計參數；工程設計圖紙問題百出，要么工作量不夠，要么不符合國家標準；等等。

目前,我國高校教師特別是青年教師很多缺乏在企業的工程實踐經歷。高校對新應聘教師的入職考核重心側重于其科研能力與科研成果，對于未來能否高質量承擔工科類本科教學工作和指導畢業設計工作考慮較少[3]。此外，工程研發類應用型研究很難在申請國家縱向課題和發表SCI論文上占得先機，導致教師放棄“工程”而偏向“理論”，擾亂了工科畢業設計指導教師研究方向的平衡性，造成了嚴重的“工科教師理科化”現象。

1.1.2 缺乏提高工科教師工程素養的內在動力

在重科研、輕教學的大環境下，本科教學的發展尤其是工科畢業設計質量的提高并未受到相關制度與機制的鼓勵與引導[4]。因此，需通過有效的制度建設來更好地約束和激發教師的積極性。形成一種適度的制度上的壓迫性，讓欲前行的人興奮、受鼓舞，讓停滯不前的人受到鞭策。

1.2 學生因素

學生在畢業設計過程中顯得比較被動。首先，在選題環節,由指導教師出題、學生被動性地選擇題目，學生對教師及題目不是很熟悉，難以發揮學生的能力優勢和興趣優勢；其次，在過程管理環節中，很多學生面臨檢查倉促完成任務，無暇顧及設計細節和設計理念的正確性、清晰性和完整性，將設計過程衍變成被迫完成教師所分配的任務。一些學生總是處于一種被動接受的狀態，且并未意識到學習的真正目的與意義[5]，畢業設計環節同樣面臨如此境遇，學生甚至根本不清楚畢業設計對未來職業生涯的巨大作用。

1.3 全過程質量管理因素

吉林大學近年來實施了畢業設計環節的全過程質量管理，構建了較為完善的管理體系。然而，在實施中很多管理細節經常陷入難以落實的窘境。例如：如何對教師的精力投入及指導質量進行監督和管理？每位教師都只對自己指導的學生打分，且不同教師之間對評分標準的理解又不一樣，如何保證所給分數在整個班級群體中是公平的？如何找到合適的評閱人并確保其客觀公平性(指導教師及評閱人的打分往往以一定的權重計入學生的最終總成績)？全過程中幾次中期檢查的問題查找、具體評分、與問題教師和學生交流座談等事項如何并由誰來負責完成？雖然很多事項都寫明了由畢設指導小組來完成，但很難避免指導小組人浮于事和不作為,導致看似完善的管理制度不能真正落到實處，無法將畢業設計工作保持在高水平狀態[6]。

2 提高高等學校工科畢業設計質量的經驗探討

2.1 在課堂教學中提高教師與學生的專業認同感

在即將實施的2018版培養方案與教學大綱設計中，第一年開設了諸如“農業工程導論”“工程師與工程素質”“教授專題講座”“國內外農機工業發展戰略”等課程。這些引導課為學生展現了一幅行業發展的鳥瞰圖，均由對本學科有廣泛而深入了解、對學科未來發展有一定把握、在本學科有一定影響力的教授/博導擔任課程的主講教師。在專業培養方案規劃中，科學設置學科基礎必修課以及專業教育必修課、選修課。除了強調這些課程的理論深刻性之外，更加突出學科/行業最新的發展動態。在課堂的教與學中，讓學生能夠經常感受到專業發展前沿，提高教師與學生對專業課的理解和認知，從而激發學生專業興趣、增強專業認同感，有利于為學生指引未來的職業發展之路。

2.2 在畢業設計環節提高教師與學生的合作水平

應多渠道獲取畢業設計題目[7]，強化教師與學生的共同參與，提高教師與學生的合作水平。在選題之前，指導教師一定要將論證合格后的研究課題向學生進行詳細說明，為學生提供充分的選題依據[8]。學生也可以選擇心儀的教師，共同探討畢業設計內容與細節并形成共識。各類學科競賽及大學生創新創業訓練計劃(“大創”)是增加畢業設計題目的重要來源，對培養和提高學生的創新思維、解決實際問題、團隊協作和實踐動手等有非常重要的作用。要深度思考學科競賽成果，探尋新思路、新觀點和新內容，將學科競賽成果再提升一個層次，做成畢業設計[9]。

2.3 提高教師與學生的工程素養

2.3.1 在教師的入職、選聘環節提高教師的工程素養

對于新入職教師的錄用，應該將工程實踐背景與工程能力作為重點考慮的一個積極因素，同等條件下優先錄用有工程類企業實習工作經歷的人才以及取得過相應工程技術職稱證書或職業資格證書的人才。

增加全體教師的工程素養。需參考Conceiving-Designing-Implementing-Operation(CDIO)工程教育模式,建立教師工程素養評價體系[10]，涵蓋專業領域理論素養、創造創新思維、實踐操作技能、溝通表達能力、人格品質因素等方面的定量評價。邀請相關專家就工程知識、工程意識、工程水平、工程能力的強化與提升進行全員培訓。

鼓勵教師到生產企業深度實踐[11]。鼓勵教師尤其是青年教師優先赴企業博士后流動站做博士后研究工作。在政策上，教師可以脫產一至兩年赴企業工作學習，期間的工作量及所獲得的成果計入年度考核，期間保留正常的工資并提供相應的崗位津貼，使教師樂于參與企業工程實踐。

教師評職晉級須加強工程實踐教學考核。例如，晉級職稱必須有一項在研或結題的校級以上教改課題，且平均每年必須至少完成指導一個畢業設計的工作量，否則沒有資格參加競聘；不涉及職稱評聘的教師每五年至少完成指導三個畢業設計的工作量，否則第五年年終測評考核記不合格。要加大對工程實踐教學工作量、教學成果以及教學質量的考核，以督促教師加強在教學環節的投入。

2.3.2 強化與企事業單位合作，提高學生的工程素養

2012年吉林大學與中國農業機械化研究院合作建立了國家級工程實踐教育中心，并于2013年開始安排卓越試驗班學生到中國農業機械化研究院進行工程實踐訓練。在吉林大學與中國農業機械化科學研究院共建的國家級工程實踐教育中心可以落實雙師型工程實踐教育，為學生安排基于科研和生產一線工程項目的實踐訓練和農業企業經營管理實習培訓，提高學生工程分析能力和企業生產管理能力。同時聘請中國農機研究院的專家為工程教育的兼職導師，面向學生講授學科前沿，并按照雙向選擇的方式完成畢業設計環節。以這種合作方式完成的畢業設計體現出如下特點：學生的興趣強、精力投入大、接近于實戰、收獲豐富[12]。

2.4 增強全過程質量管理的執行力，強化細節管理的時效性

專門組建畢業設計指導小組。將日常監管工作設定為正常的教學活動，給相關教師計算課時和工作量，核心任務是找問題、挑毛病，與有問題的課題人員進行研討，深度參與并提出規范意見，并對指導教師和學生的相關工作打分，對教師與學生同時進行鞭策。

實施總任務的多節點考核。畢業設計周期長、環節多[13]，只通過答辯環節評價學生的完成情況可能失之偏頗。可以在實施過程中增加節點的考核次數，包括開題答辯、檢查三個文件(開題報告、文獻綜述、外文翻譯)并打分、檢查畢設論文和圖紙完成進度、查重、答辯前預檢查(針對畢設論文和圖紙完成情況預打分)、答辯(結合學生答辯及回答問題修改預打分)、二次答辯。對于特別重要的節點都應該對階段性成果進行考評，中間節點得分與最后答辯所得分數的總和即為該生的最后得分。答辯前，要把相關資料發給答辯專家，讓專家有充分時間來評閱學生所完成的圖紙、設計說明書(論文)，并且根據這些文字材料預打分，再根據學生現場答辯及回答問題的質量修正該生的最后答辯環節的得分。

3 結語

綜上所述是我們在短期無力改變社會大局面的情況下所探索的針對單位內部的一些有針對性的嘗試或變革，既然是改革就會出現巨大的不適應和阻力。由于嘗試或變革具有很強的探索性，因此這一過程不是一蹴而就的，需要一個根據實際情況制定改革計劃(Plan)、按計劃執行(Do)、檢查執行效果(Check)和對所面臨的新問題及時糾正偏差(Action)以利于更好實施的過程，形成完整、有效的PDCA(計劃、執行、檢查、糾正)質量環。它是一個不斷循環，永續提高的過程。