提升材料類專業畢業設計（論文）質量的思考與探索

張新穩　陳月花

【摘 要】本科畢業設計是高校培養本科生教育計劃中的最終環節，本文主要從南京郵電大學材料院為例，分析了畢業設計中的存在的問題，并針對材料類或理工科院校的共同問題提出了相應的解決方案和思路，來提升理工科專業畢業設計質量。

【關鍵詞】畢業設計;材料類專業;創新計劃;科研技能;質量提升

中圖分類號： G642.474文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）28-0071-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.028

畢業設計（論文）是實現本科培養目標的一個重要的綜合性實踐教學環節，是培養學生綜合運用所學的基本知識、基本理論及基本技能解決實際問題能力的重要途徑。南京郵電大學材料科學與工程學院擁有高分子材料與工程、材料化學和材料物理三個寬口徑的材料類本科專業，材料類專業特色是針對當前材料科學領域的前沿方向—光電信息材料及應用為主線，與信息、電子、物理等多學科相結合，在有機電子學、生物電子學、光電信息材料與器件、納米材料及應用等特色方向及領域，培養高素質復合型人才。我校材料院專業畢業設計（論文）題目大多來源于指導老師的科研課題，其特點是前瞻性和理論性相對比較強，實踐性能力要求很高，實驗周期相對較長，學生需要花費大量的時間做實驗探索。盡管學生的選題工作提前到大四上學期的11月份，到第二年即大四下學期末期成文，中間時間還包含寒假，又加上部分學生考研、參加各種招聘會，極大的影響了畢業設計的有效實施時間，無法保證學生高質量的完成畢業設計全過程。同時，這類題目的前瞻性和實踐性決定了實施過程中所用儀器多為高精尖的制備和表征設備。這不僅需要學生掌握一定的理論基礎，還對學生的動手能力、熟練程度有更高的要求和挑戰，又加上研究結果的不可預測性，實驗結果的偏差和方案的不斷調整，這眾多的問題使畢業設計的難度增大，如果沒有充足的時間是無法保證學生高質量完成畢業設計。因此，尋求更好的畢設方案是我院乃至同類理工科院校共同面臨的一個函待解決的問題。本文將以南京郵電大學材料科學與工程學院被例，共同探討提升本科生畢業設計質量的幾種方案和思路。

1 源于創新訓練計劃，結于畢業設計，走向一體化模式

大學生創新創業計劃是根據《教育部 財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》（教高〔2011〕6號）和《教育部關于批準實施“十二五”期間“高等學校本科教學質量與教學改革工程”2012年建設項目的通知》（教高函〔2012〕2號），決定在“十二五”期間實施國家級大學生創新創業訓練計劃。實施大學生創新創業訓練計劃的目的是促進高等學校轉變教育思想觀念，改革人才培養模式，切實加強學生實踐能力、創新精神和創新能力的培養，對實踐教學與人才培養模式進行改革創新，強化創新創業能力訓練，增強高校學生的創新能力和在創新基礎上的創業能力，培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才[1]，其創新計劃的內容主要包括創新訓練項目、創業訓練項目和創業實踐項目三類。對于我校材料院的特殊情況，學生主要參與的項目為創新訓練項目，本科生個人或團隊，在導師指導下，自主完成創新性研究項目設計、研究條件準備和項目實施、研究報告撰寫、成果（學術）交流等工作。我院本科生的培養為本科生導師制育人模式。學生在進入大學二年級既可以根據自己的愛好興趣選擇自己的導師并經過培訓合格后進入實驗室，通過本、碩、博三級互動的訓練模式來達到對學生實驗實踐技能的培養和科研素養的提升。在近三年以來，學院實行全員育人方案，大學生創新訓練計劃參與率高達到100%，這就意味著創新訓練計劃完全可以與本科生的畢業設計相交融和補充，創新訓練計劃成為畢業設計的一部分，畢業設計也是創新訓練計劃的一部分，“你中有我，我中有你”，將創新訓練計劃和畢業設計相結合，最終達到“我就是你，你就是我”的一體化模式。

創新訓練計劃和畢業設計一體化培養模式的實施保障。首先，政策性保障。一體化畢業設計的實施首先要求有政策上的保障，比如學校、學院應出臺響應的政策，支持和鼓勵這一方案的執行。其次，儀器設備保障。一體化模式還要求有足夠的科研環境設施供學生使用。傳統的畢業設計方案，只有大四的學生進入實驗室做畢設，而且時間上比較短，所有的畢設環節的實施最長也只有8個月時間，而創新訓練計劃和畢設一體化后，整個周期延長至兩年，甚至3年，并且前后兩屆學生會有1～2年的交集，這就要求學院要有足夠的空間和科研平臺供學生使用。設備的開放時間也會由正常上班時間延長至晚上、甚至周末，特殊設備還有可能24小時開放使用。最后，師資保障。創新訓練計劃和畢設一體化模式不僅僅意味著學生參與課題的時間延長，更意味著本科生的參與度和課題總難度提高，傳統的大學生創新訓練計劃參與率約為40%，（以南京郵電大學為例），而與畢業設計一體化后參與率提高到100%，就需要投入更多的教師來指導和督查項目的順利完成，高標準完成。因此，鼓勵和適當獎勵專業教師擔任大學生創新訓練計劃和畢設的指導教師是一個必不可少的環節。只有滿足了以上條件，才能保障創新訓練計劃和畢業設計一體化教學模式的有效開展。

2 鼓勵團隊畢設，增進協同合作

對于不能滿足多年級學生同時進入實驗室的院校，可以嘗試采取團隊畢業設計的方案，以此來提高畢業設計的質量。傳統的畢業設計課題的完成比較零碎，工作也是草草結束，如果組合成團隊，則不僅可以將課題拓展和深入，更能增進團隊成員間的合作和友誼，成員之間相互協商。相互團隊畢業設計（論文）界定為三人以上的合作團隊公共協作完成一個比較系統的課題，團隊成員可以是專業內學生三人以上，也可以是跨專業學生三人以上（含三人）或者跨學科學生三人以上（含三人）合作的團隊。原則上團隊學生不超過五人，視課題大小而定。團隊課題是一個有機聯系的整體，以南京郵電大學材料院為例，我院三個本科專業分別為高分子材料與工程、材料化學和材料物理。三個專業有很大的區別，但又能有機的聯系起來。材料類專業特色是針對當前材料科學領域的前沿方向—光電信息材料及應用為主線，與信息、電子、物理等多學科相結合，在有機電子學、生物電子學、光電信息材料與器件、納米材料及應用等特色方向及領域，而高分子材料與工程、材料化學專業多以功能材料的合成為主，因此，三個專業的學生組團后，可以系統的完成一個完整的研究課題，即從材料的合成到性能的表征，再到器件的制備與表征。較傳統的單人畢業設計，研究課題的廣度和深度都得到了提高，同時又培養了學生的團隊協作能力。課題的確定可以是學生自己申請，也可以由導師指定，每一個大課題由若干子課題組成，每個學生各自承擔一個分解的子課題（即每個學生都有獨立完成的工作內容和要求），每個學生都有指導教師給予指導。團隊指導教師可以是一人也可以是多人，組織形式可以是學院或者老師自行組織，如果是跨學科、跨專業的團隊，也可以由學校出面協調組織。

強化過程指導和管理是團隊畢業設計實施過程中的重要環節。指導教師團隊要做到對畢業設計中全過程有效地指導和管理[2]。沒有特殊情況下，所有的老師要每周定期檢查畢業項目的進度，學生每周要和研究生一起參加課題組組會，定期匯報自己的工作進度和工作中遇到的困難。指導教師團隊根據自己的研究領域針對性的解決各種問題。另外，對于理工科的團隊畢業設計課題多數來源于教師的科研項目，在執行過程中需要的動手能力、理論與實踐基礎要求都比較高，尤其是在制備、表征環節中，高精尖科研設備的培訓和指導是必不可少的。指導教師自己時間不能滿足的情況下，可指派課題組研究生作為團隊畢業設計設的實驗顧問，便于對畢業設計課題的跟蹤與輔導，尤其是實驗過程中的特殊工藝和經驗，能夠及時解決科研中的遇到的問題，保障畢業設計的順利進行。

3 加強文獻檢索和信息處理能力的培養

畢業設計項目最終以畢業論文的方式呈現，在以往的畢業設計論文中存在著幾個非常嚴重的問題，也是指導教師后期修改論文比較費時費力的事情。首先是文獻綜述引用的文獻都比較老舊、數量比較少，完全是指導教師指定的幾篇文獻。學生缺乏文獻搜索的主動性，即便是新增了文獻，多數來源于“百度”“google”等各種搜索引擎，引用文獻缺乏專業性和認可度。這就要求學校必須強化文獻檢索教育。目前多數大學開設了文獻檢索課程，開設時間為大二，其內容僅限于基本的檢索技能的介紹，缺乏大學生應具備的信息意識、信息知識、信息道德、知識產權等相關知識和技能的傳授，缺乏對現代信息素養培養的基本定位。[3]《布拉格宣言》認為，信息素養是一種能力，它能夠確定、查找、評估、組織和有效地生產、使用和交流信息，并解決面臨的問題[4]，因此，文獻檢索課程必須從技能導向向素質導向過渡，加強大學生信息素養的培育。對于理工科的學生，科技文獻尤其是外文文獻檢索與信息獲取的能力直接關系到畢業設計中的實驗數據的評估與分析。所以，在畢業設計開始的階段需要再次強化學生的專業英語和外文科技文獻檢索的技能和意識。

除了文獻的問題之外，整個畢業論文中的文檔排版和數據分析也存在著很大的問題。尤其是理工科常用的數據處理軟件Origin，大多數本科生都沒有接觸過，因此，在畢業設計之前或者過程中應注重這些特殊軟件進行培訓或指導。

4 增設專業儀器開放實驗，有針對性科研技能培訓

科研中用到的高精密的儀器設備數量都比較少，一般情況下相同的設備只有一套，基本滿足教師和研究生的科研需求。這些僅有的設備對本科生一次性的開放培訓或者開設實驗課是不太現實，但畢業設計中大多數都要這些設備用來表征材料或器件的基本性能。以南京郵電大學材料院為例，本科畢業設計中會用到透射電鏡、掃描電鏡、原子力顯微鏡、X射線衍射儀、X射線能譜儀、光譜儀、色譜儀、核磁等。為了解決這一問題，早期學院提出讓研究生協助本科生做畢業設計，通過“本、碩、博”三級互動的模式來培養本科生的科研能力，因為畢業設計的時間比較有限，開始執行時的效果很好，但隨著畢業生后期時段忙于找工作、考研調劑、面試等，研究生由最初的協助到后期的幫助測試、表征、數據處理。久而久之，本科生失去了畢業設計后期的性能測試、數據處理等環節的主動性、積極性，過于盲從和應付。對于新的問題，學校及學院集思廣益，大力鼓勵實驗技術人員開展針對本科生的開放實驗。實驗技術人員將自己管理的儀器申請開放實驗項目，對本科生預約式開放，一次3人以上。實驗技術人員也可以根據自己設備的情況選擇開放人數和課時，確保對這個設備感興趣的學生能夠有效的學習和掌握基本的操作和數據處理方法，以便很好應用到后期的畢業設計項目中。這一政策的實施不僅提高的了設備的利用率，響應了國家提出的大型科研儀器設備開放共享的政策，同時也給實驗技術人員提供了上課的機會。結果表明，參加開放實驗課的同學在畢業設計中表現非常積極主動，能夠獨立操作實驗設備與對數據進行處理分析，而不是依賴研究生的全權代勞，尤其是在答辯的過程中能夠對每一個細節非常熟悉，表現非常自信，得到了老師的一致好評。我院未來也將繼續探索多維度的開展開放實驗項目，希望有類似情況的院校能夠嘗試該方案，只有提前有針對性的對本科生進行技能培訓，才能有效的提高理工科院校學生的科研技能和畢業設計質量。

5 結語

該文以南京郵電大學材料科學與工程學院材料物理專業為例，結合多年的畢業設計和STITP指導工作經驗，詳細分析了材料類畢業設計中存在的問題，并針對性的提出了創新訓練計劃畢業設計一體化模式、團隊畢業設計模式、加強文獻檢索和信息處理能力訓練、增設專業儀器開放實驗等方案，有針對性提高本科生科研技能。方案實施后取得了很好的效果，為提高材料類或理工科類本科畢業設計質量提供思路和參考。

致謝：

感謝南京郵電大學教學改革研究項目（JG03017JX101）的支持。

【參考文獻】

[1]教育部.教育部關于做好“本科教學工程”國家級大學生創新創業訓練計劃實施工作的通知[Z].教高函[2012]5號文，2012.

[2]張青松，羅星娜，丁彩云，等.畢業設計（論文）團隊指導模式及保障機制探討[J].科技創新導報，2015（7）：245-248.

[3]解宇.高效圖書館文獻檢索課程的現實之困于應對策略[J].圖書館工作與研究，2017（SI）;72-73，79.

[4]鐘志賢.面向終身學習：信息素養的內涵、演進與標準[J].中國遠程教育，2013（8）：21-29，95.