測控技術與儀器專業畢業設計質量監控體系的構建*

張青春 李洪海 段衛平 （淮陰工學院自動化學院）

一 引言

畢業設計工作目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論、專業知識與基本技能進行科學研究、工程實踐和社會實踐，提高學生分析解決復雜性、綜合性實際問題的能力，使學生的實踐能力、科學研究能力、創新能力與綜合素質得到全面提升[1]。畢業設計工作包括選題、調研、文獻綜述、方案論證、系統軟硬件設計、系統調試、實驗試驗、性能分析、工作交流、論文撰寫、論文查重、答辯等過程，涵蓋了本專業基本技能訓練要素。針對應用型本科院校本科生畢業設計存在的問題，適應工程教育認證要求，提出測控技術與儀器專業畢業設計質量監控體系的構建。

二 本科畢業設計存在的主要問題

（一）畢業設計選題與人才培養目標之間有差距

由于應用型本科院校招生規模大、生師比較高，指導教師的應用能力參差不齊，部分選題專業針對性不強，深度和廣度不夠；部分選題重復、技術陳舊，缺乏創新性；部分課題研究基礎、條件不充分，難以實現預期目標；部分選題目標不明確、思路不清晰，難以形成物化成果。

（二）畢業設計時間與學生就業存在較大沖突

畢業設計實施階段學生面臨實習和就業，部分學生對畢業設計重要性認識不到位，提出提前實習、就業的要求，而畢業設計課題與實習、就業關聯度不大，有時無法做到兩者同時兼顧。學生在畢業設計方面投入精力不足、主動性差，指導老師疏于管理、指導時間無法保證，嚴重影響了畢業設計的質量[2]。

（三）畢業設計的質量與工程教育認證要求有較大差距

部分畢業設計論文中英文摘要、關鍵詞、參考文獻、圖表、格式不規范，總體工作量小，設計僅停留在元器件選擇層次上，而對系統方案設計、軟硬件設計、數據處理等重要和實質性內容涉及較少；部分畢業設計論文缺少理論分析，存在湊篇幅的現象，論文類似于產品說明書；部分畢業設計缺少軟件、硬件和系統調試環節，硬件電路和軟件程序的正確性、可靠性無法驗證；部分畢業設計論文內容僅是現象、理論和方法的簡述，缺少可行性的分析、實驗數據和應用結果，論文結構不完整[3]。

（四）畢業設計質量評價標準未能嚴格執行

應用型本科院校高度重視本科生畢業率、就業率，而部分專業會忽視畢業設計質量和畢業能力的達成。雖然都有畢業設計有關要求和質量評價標準，但是可操作性不強，選題審題、開題、設計過程等環節監控力度不夠，畢業論文審閱、答辯把關不嚴，成績評定具有隨意性，從而導致畢業設計實際質量與畢業要求存在較大差距。

三 本科畢業設計質量監控體系的構建

根據本科畢業設計存在的共性問題和多年實踐經驗，制定了《測控技術與儀器專業畢業設計工作細則》（以下簡稱“細則”），作為教師和學生在畢業設計環節中的工作標準，構建了完善的畢業設計質量監控體系，有助于畢業設計質量的提升。在“細則”中重點把握以下幾個方面的問題。

（一）課題審定注重針對性

按照工程教育認證標準，儀器類專業畢業設計主要分為工程設計類、試驗研究類和軟件開發類等三種類型，學生應根據確定的課題類型，擬定畢業設計論文總體架構，有針對性完成各項工作內容。

1 制訂畢業設計選題指南

針對應用型本科院校測控技術與儀器專業，提出了畢業設計10個具體選題范圍，其他相近專業可做參考。

（1）計算機測控系統開發：智能家居、智能農業、智能交通、環境監測、智能樓宇、工業自動化等系統設計。

（2）物聯網應用技術開發：智慧城市、車聯網、梯聯網、災情災害遠程監測、建筑物及橋梁安全監測等系統設計。

（3）智能儀器設計：采用計算機或微處理器（單片機、嵌入式系統、DSP）設計各類專用測量儀器、多參數測試儀器、無損探傷儀器、預警和控制儀器，具有參數測量、顯示、數據處理、數據分析、數據存儲和通信功能。

（4）虛擬儀器設計：采用虛擬儀器技術和數據采集器，設計各類測量儀器、測控儀器、網絡化儀器和在線監測系統（平臺）。

（5）智能汽車測控儀器設計：圍繞新能源汽車、無人駕駛汽車，利用各類新型微處理器，開展相關智能汽車測控儀器儀表的研發。

（6）智能化、集成化傳感器設計：采用新型敏感材料和新型集成芯片，創新工藝方法，改善傳感器性能，設計各類工業、民用傳感器，實現傳感器的智能化、集成化、無線化和微型化。

（7）實驗室建設：根據專業發展需要，聯合實驗設備生產廠家，合作開發實驗室裝備、專業化實驗模塊和在線網絡化實驗平臺。

（8）智能機器人的應用研究與設計：采用人工智能技術和數字圖像處理技術，設計工業機器人、移動機器人和服務機器人。

（9）應用軟件開發：利用互聯網、移動互聯網、云服務、大數據等平臺，開發測控系統相關的智能化應用平臺軟件，提升社會治理和服務能力。

（10）虛擬仿真實驗項目開發：利用各類應用軟件，針對復雜的測控系統，開發可視化、可控化、智能化虛擬仿真實驗項目。

2 課題確定原則

指導教師參照畢業設計選題范圍指南，擬定具體畢業設計課題，同時必須滿足以下條件。

（1）課題應符合專業人才培養目標和畢業要求，實現綜合訓練目的。

（2）課題應與科學研究、技術開發、經濟建設與社會發展等緊密聯系，促進科教融合與產教融合，鼓勵圍繞科技生產、社會生活的實際問題真題真做。

（3）課題應有一定的深度與廣度，使學生在規定的時間內經過努力能按時完成任務，工作量飽滿。

（4）課題應遵循因材施教的原則，滿足學生個性化發展要求，促進學生分類發展。

（5）選題可設獨立課題和團隊課題。其中團隊課題不少于3個子課題，子課題應工作量飽滿、設計合理、分工明確，覆蓋相關專業知識體系、研究方法和手段。

（6）課題一般由指導教師提出，也可由學生自擬，自擬課題應符合專業畢業能力要求，并經專業負責人審核后確定。

（7）課題名稱應準確反映畢業設計（論文）工作的內容，課題字數一般不超過20個漢字。團隊課題必須有總課題名稱和明確的子課題名稱。

3 課題審定

由專業負責人審定課題及相關內容。對于課題工作量小、深度不夠、題目陳舊、無技術創新、無應用價值、無實施條件、無物化成果等課題，一律不予通過。

4 課題雙選

畢業設計課題由專業負責人審定后向學生發布，教師、學生雙向選擇。

提前介入教師科研項目、參加學科競賽、承擔大學生創新項目的學生，指導老師可根據項目實際完成情況，與團隊成員協商后，可直接指定團隊中部分同學完成相應的畢業設計課題，其余同學正常參與課題雙選。

（二）任務書注重目標明確性

1 指導教師根據本專業畢業設計教學大綱要求及各課題的具體情況確定工作任務，任務書包括課題研究目的和意義、具體工作內容和技術要求、畢業設計成果形式、參考文獻和時間安排。

2 課題研究目的和意義，主要告知學生“為什么要做？”，應觀點明確，有創新意識。

3 具體工作內容、技術要求和提供的條件，主要告知學生“要做什么？”，通過學習和應用某種先進技術實現特定功能，為順利完成畢業設計可以提供的實驗室、儀器設備和實習條件。

4 畢業設計成果形式，應明確告知學生完成畢業設計后要求上交的具體成果類型、數量和要求。成果類型主要包括畢業設計論文、發表論文、專利申請、硬件實物、軟件清單、技術標準、設計圖紙和系統操作說明書等。

5 任務書還應提供必要的資料，包括圖書、論文和專利等，并列出10篇以上參考文獻。參考文獻應與課題研究有高度相關性，盡量選用近5年出版發行的文獻資料。

（三）開題報告注重實用性

1 開題報告撰寫

學生在指導教師的指導下完成畢業設計（論文）開題報告，開題報告內容包括課題綜述，課題研究的思路、方法和內容，進度安排，參考文獻等內容。

其中文獻綜述不少于2000字，綜述內容與課題高度相關，分析相關技術的優缺點和改進的途徑；研究的思路、方法和內容，是開題報告的重點，要根據畢業設計任務書的要求，擬定明確的設計方案，通過原理框圖、流程圖和文字進行針對性描述，應能真實反映學生對課題的理解和設計的思路；參考文獻需采用近5年與課題高度相關的資料，不少于15篇，其中至少有1篇外文資料。

2 開題報告審閱與答辯

（1）指導教師認真審閱畢業設計開題報告，檢查開題報告內容是否規范，是否達到開題要求，并認真簽署指導教師意見，對不符合開題要求的學生要返回修改，直至符合要求為止。

（2）指導老師應重點審閱學生文獻綜述內容與課題的相關性和設計方案的可行性、創新性，以及開題報告的深度、廣度、工作量和預期畢業設計成果，對開題報告及參考文獻格式的規范性和進度安排的合理性應嚴格把關。

（3）開題報告經所在專業負責人審查后安排開題答辯，答辯合格后方可進行下一階段工作。開題答辯組重點考核學生對課題的理解，通過答辯了解學生“要做什么？”、“準備如何做？”，論證課題的合理性、可行性，并給出建議與意見。

（四）過程指導注重實效性

1 對指導教師的要求

（1）為確保畢業設計的質量，每名指導教師所指導的學生人數不超過8人。指導教師對學生的指導時間每周不少于5小時。指導教師可綜合采用當面指導、畢業設計管理系統網上指導和新媒體交流（微信、QQ、郵件）等幾種指導方式，并定期組織學生進行研討。

（2）指導教師應為人師表、教書育人，嚴格要求學生，熟知本細則。應始終堅持把對學生的培養放在第一位，避免出現放任自流或重使用、輕培養的現象。

（3）指導教師要重視對學生獨立工作能力、分析解決問題能力、創新能力的培養及基本科學研究方法的指導，注重啟發引導，調動學生的積極性和創造性。凡有科研項目的教師可選擇優秀學生提前介入課題。

（4）指導教師應為學生提供必要的實驗（試驗）設備、軟件和場所。對于學生需要購置的元器件、實驗模塊、傳感器和定制電路板等硬件，指導教師應對學生選型的合理性、系統設計的正確性進行審核確認。

（5）在畢業設計論文撰寫過程中，學生與指導教師應加強溝通交流，及時解決畢業設計中遇到的問題，高質量完成畢業設計論文。

2 對學生的要求

（1）學生應刻苦鉆研、勤于實踐、勇于創新、團結協作；尊敬教師、虛心接受教師及有關工程技術人員的指導，定期匯報工作進展，提交階段性成果。

（2）開題報告通過審核后，學生應立即按照擬定計劃、方案開展課題研究工作；按照設計方案進行軟硬件設計、實驗、調試等工作；按規定及時提交畢業設計相關資料。

（3）恪守學術道德規范，獨立完成規定工作任務，不弄虛作假，不剽竊或抄襲別人成果。

（五）畢業設計論文注重規范性

1 畢業設計論文前置部分

（1）題名：畢業設計論文的題名要求以最恰當、最簡明的詞語反映論文中最重要的特定內容的邏輯組合，做到文、題貼切。題名所用的每一詞語必須考慮到有助于選定關鍵詞和編制題錄、索引等，中文字數一般不超過20個字，外文題名不超過10個實詞，中外文題名應一致，題名一般取居中編排格式。

（2）摘要：要準確反映畢業設計要點，用簡潔、明確的語言，將畢業設計的目的表達清楚；緊扣主題重點描述研究過程及所采用的方法，突出創新性及特色；簡要描述得到的主要結果、重要結論及其應用范圍和應用情況。

（3）關鍵詞：關鍵詞的個數建議為3～5個。關鍵詞的排序，通常應按研究的對象、性質（問題）和采取的手段排序，而不應任意排列。

2 畢業設計論文主體部分

（1）引言：主要說明研究工作的目的、范圍、對前人工作的評述以及理論分析、研究設想、研究方法和實驗設計、預期結果和意義等。該部分應有一定量的文字敘述，可單獨編成第1章。

（2）正文：根據論文的類型確定具體內容，正文字數原則上不得少于1萬字，必須做到客觀真實、準確完備、合乎邏輯、層次分明、簡練可讀。

（3）圖：主要包括結構裝置圖、測量原理示意圖、系統設計框圖（架構圖）、軟件流程圖、電路圖、集成電路模塊圖、硬件實物圖、顯示曲線圖、顯示界面圖等。圖要有圖號及圖名，居中置于圖下。框圖、流程圖、電路圖必須按規范繪制，便于修改，不得以圖片格式；圖片應清晰，截圖圖面文字、數據應清楚可讀；一般圖中文字、符號字號比正文部分小一號。

（4）表：一般是內容和測試項目由左向右橫讀，數據依序豎排。要有表號、表名及必要的說明，居中置于表的上方。表中文字、符號的字體應比正文小一號。表格一般取三線制，對于比較復雜的表格，可適當增加橫線和豎線。

（5）結論：是畢業設計論文的最終的、總體的結論，應當準確、完整、明確、精練?？梢栽诮Y論中提出研究設想、改進意見和尚待解決的問題等等。

（6）致謝：向合作單位、資助或支持的企業、組織或個人致謝；向提出建議和提供幫助的人致謝；向給予轉載和引用權的資料、圖片、文獻、研究思想和設想的所有者致謝。

3 參考文獻

畢業設計論文后參考文獻是論文的重要組成部分，所列出的文獻，應當是作者親自閱讀或引用過的，不應轉錄他人文后的文獻。指導者與評閱者應進行核實查對，以保證其真實、可靠；所引用的文獻，應是公開的圖書、期刊、學位論文、論文集、專利、電子文獻等，格式應規范；參考文獻原則上不少于15篇（冊），其中至少有一篇外文文獻。

四 結束語

通過對近10年畢業設計質量情況分析與研究，依據工程教育認證標準，結合測控技術與儀器專業特點，制定了畢業設計工作細則，構建了完善的畢業設計質量監控體系。經過2年畢業設計工作實踐，增強了指導教師的責任意識，提高了學生分析問題和解決問題的能力，培養了團隊合作精神和創新實踐的能力，提升了畢業設計的整體質量。