測控類本科畢業設計工作的改革與探索

馮新宇 潘洪亮 孫 鵬

（黑龍江科技大學，黑龍江 哈爾濱 150022）

1 畢業設計的重要性

畢業設計的質量直接影響畢業生的畢業成績。 畢業設計從某種意義上講是學生就業的生命線。 四年的本科專業學習，可以通過設計實現綜合能力的提升和科研能力的培養。 高質量的畢業設計對就業或者讀研都非常重要。 今天受疫情影響，就業也面臨新的機遇。今年畢業生崗位中信息服務類崗位和技術類崗位受影響較小，甚至比往年就業崗位還要多。 理工類的畢業生提高自身的綜合能力， 專業一技之長是發展需要，也是自身生存的需要。

2 畢業設計現狀

傳統的畢業設計模式一名教師指導4~8 名本科生。 指導教師一般在實驗室可以開展有效的指導，這種方式多年前還是符合實際情況。 隨著高校的擴招，目前教師指導的學生較多，至少少數重點大學“生師比”比較合理。 最近幾年情況發生了很大變化，從每年3 月到7 月，一部分學生需要去企業參加實習；一部分學生需要參加研究生復試工作；還有很多同學需要參加各種崗位考試。 畢業生中真正能長時間在實驗室做設計的學生不是很多，設計的效果也越來越差。 甚至有的教師呼吁取消畢業設計，可以看出畢業設計的改革勢在必行。

目前， 各個高校都針對自身的情況進行了響應的改革。重慶交通大學采用聯合的畢業設計模式，主要是把一個項目涉及的相關專業進行聯合畢業設計選題，如橋梁、土建、給排水、結構、造價等相關專業。 這么做的好處是學生有一個整體的項目概念， 形成團隊溝通意識，加強團隊合作能力，對項目的整體把握會更深。

另外，校企合作模式也是近幾年畢業設計改革中采用較多的方式一種。 校企合作有很多合作成功的典范，但是在實際操作過程中主要存在以下幾個問題：

（1）“被迫式”校企合作。 由于學生的就業壓力，大四學年學生簽訂就業協議后，部分用人單位要求學生去企業實習。 學生參與企業實習后，參與企業的工作，做與企業相關的課題需要原有的老師安排的設計內容很難進行。（2）“雙導師制”難落地。學生的就業具有很強的隨機性，按學校要求企業給學生配備導師與學校指導教師沒有有效溝通。 相當于指導教師遠程指導，指導更多是管理。 相關具體的實驗和設計內容很難把控。（3）工作崗位與專業不匹配。這部分同學的設計主要依靠指導教師的周報或者月報檢查來督促學生設計。 學生返校時間如果較晚，修改畢業設計的時間有限，設計質量較差。

最近一兩年提出最多的還是基于工程教育專業認證標準和OBE 理念改革方案， 有的學校采用類似ERP 管理方式管理畢業設計。 畢業設計的管理比較復雜，涉及專業眾多，每個學校的情況又不盡相同。

3 畢業設計的改革思路

畢業設計改革很難以某種模式給定性， 側重關注某個點，以點帶面是合理的選項。畢業設計在滿足工程教育專業認證的前提下，還有幾個方面問題需要關注。

（1）過程管理。 目前部分高校本科畢業設計采用了信息管理系統，從學生的選題、開題、中期檢查、末期檢查和驗收等多個環節對學生設計的全過程進行管理。 （2）選題管理。 測控技術專業數據交叉學科，涉及內容較多。 如與電氣、自動化、電子信息工程、軟件等相關專業學科都有交集。 傳統的本科畢業設計以單片機控制為主，注重功能實現較多。 目前學生普遍存在的就是缺乏產品意識，一個產品的實現涉及的環節遠遠不只功能的簡單實現。（3）目標達成。畢業設計目標達成結合工程教育認證的整體部署要求，結合學校專業的具體情況，要進一步完善。

改革除了有完善的管理過程，合理的評價依據和評價方法也至關重要。 目前畢業設計方案很多，方法也很多，但是切實可行、可量化的很少。 因此，應結合具體學校、具體專業制定相應的方案。

4 畢業設計內容改革探討

畢業設計改革指導方案以測控技術與儀器專業為例。畢業設計的進度分為幾個主要階段：開題前、開題、中檢、 最后驗收答辯。 中間貫穿的就是平時的檢查工作。 學校的畢業設計工作的整體安排16 周左右，我們把進度以周劃分檢查， 每周檢查的內容根據具體的學生會有一定的彈性， 避免因為客觀情況影響學生的畢業設計，最終影響學生的心理等問題的出現。

4.1 選題明確

畢業設計的重點改革之一就是選題， 它直接影響開題和研究等工作。 本科畢業設計多以功能式實現為主，對四年知識的總結和運行。測控技術與儀器類專業畢業設計設計題目很多題目是圍繞控制器展開的，通過控制器實現特定的功能，如環境監控類，題目多以農業溫室××監控系統、工廠××環境監控系統等。 由于學生的調研不足，沒有切實地考慮設計的實際應用背景，僅僅完成了溫度、濕度、控制顆粒物等幾個參數的檢測和實現。很多同學的論文放在一起比較，會發現論文基本是相同的，單片機+傳感器。 這樣的畢業設計千篇一律又很難傳承，選題要具體化，可操作性強。 一個完整的系統類設計不適合絕大部分本科層次的學生。

4.2 設計內容具體化

以農業溫室環境監控系統為例，可以細化幾個分支題目供不同的學生作為畢業設計，保證畢業設計內容小而精。

同學甲以無線通信為主的終端設備采集周圍的環境參數，主要設計內容包括硬件電路設計和調試工作。 設計除了要充分考慮設計的背景之外，還要重點考慮設計的尺寸、功耗、無線傳輸方式。 這直接關系到印刷電路板的尺寸和產品的真實應用。 教師可以對這些參數提出不同的要求，尤其結合物聯網技術，又能衍生出多個設計。

同學乙以該硬件為基礎可以做環境溫室健康系統的上位機設計。 上位機設計情況就比較多，有基于PC 端，基于App 端，基于云端。 選擇的編程語言又很寬泛，如 VC++、Phython、LabView 等，即跟專業結合緊密又能衍生出很多的設計題目，而且脫離實驗室都能實現調試。

通過以往一個題目可以衍生出5~6 個題目，而且一個題目作為一個產品去完善，去發展，可以由多屆同學是完善，也是一個優秀產品誕生的過程。

最理想的情況是同學在實驗室完成畢業設計可以實現設計的聯合調試。

4.3 明確節點目標

通過題目的細化，畢業設計的日常檢查就不局限于學校了。 畢業設計的日常管理工作，可以通過釘釘會議的方式，與學生進行日常的交流，釘釘會議可以把會議的視頻記錄留存，可以回放，特別涉及共性問題，論文格式的等問題，教師可以詳細的講解，學生當時掌握不了的可以通過回放的形式繼續學習。

5 結語

畢業設計工作，從3 月初開展以來，在線完成了開題工作，學生的進度基本正常，每個學生的進展情況也不完全相同，進度快的同學已經完成了印刷電路板設計調試工作，從近2 個月的工作情況而言，采用網絡指導畢業設計受疫情影響不大，核心是指導學生在家養成好的學習習慣，提高設計效率。 在國家疫情整體可控，但是還沒有結束的這段時間，大學還沒有開學，學生還將繼續在家完成設計，通過這種實踐方法，結合每年的指導經驗，可以很好地完成畢業設計的指導工作。