理工科專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)模式的改革與探索

向延鴻 李 劍

（吉首大學(xué)物理與機(jī)電工程學(xué)院，湖南 吉首 416000）

0 引言

理工科類專業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生能夠具備扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)，勝任工程領(lǐng)域中產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)管理以及工藝設(shè)計(jì)、經(jīng)營管理等方面的工作，能夠熟練掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備使用方法以及實(shí)驗(yàn)技能，具備較好的科研基礎(chǔ)和論文撰寫能力，能夠快速掌握行業(yè)發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)，并且能夠融合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)高效率地解決實(shí)際應(yīng)用問題。針對(duì)理工科類專業(yè)應(yīng)用特色以及學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，畢業(yè)設(shè)計(jì)作為系統(tǒng)綜合的實(shí)踐模式，在選題、籌備、設(shè)計(jì)過程、考核等方面要以社會(huì)行業(yè)整體需求為導(dǎo)向，以學(xué)校特色、專業(yè)發(fā)展、學(xué)生個(gè)體需求為基礎(chǔ)，合理靈活地完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程。

1 畢業(yè)設(shè)計(jì)模式存在的問題

根據(jù)對(duì)各高校理工科類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)調(diào)研與分析，發(fā)現(xiàn)理工科專業(yè)在畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)中還存在較多相似的問題。

（1）選題老套無新意。理工科每年畢業(yè)生數(shù)量龐大，很多類似的選題每年都重復(fù)使用，指導(dǎo)老師在選題設(shè)計(jì)時(shí)未能根據(jù)專業(yè)的發(fā)展與行業(yè)的變革、社會(huì)的需求來合理地創(chuàng)新選題方向，很多選題都是把陳年的內(nèi)容在工藝、參數(shù)上稍作修改，導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中過多地借鑒和模仿往屆畢業(yè)設(shè)計(jì)，或者可以在網(wǎng)上找到眾多雷同的設(shè)計(jì)內(nèi)容，畢業(yè)設(shè)計(jì)淪為一種形式，很難激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。（2）設(shè)計(jì)時(shí)間安排不合理。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間通常安排在大四末段，造成學(xué)生找工作、考研、實(shí)習(xí)等與畢業(yè)設(shè)計(jì)相沖突，大部分學(xué)生更多地把時(shí)間和精力放在自身未來發(fā)展和職業(yè)規(guī)劃中，很難靜下心來專心創(chuàng)作畢業(yè)設(shè)計(jì)，并且這段時(shí)間大部分學(xué)生都為前途奔波，與指導(dǎo)老師、同學(xué)之間的學(xué)習(xí)交流較為缺乏，因此，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程和考核階段的時(shí)間設(shè)置顯得更為重要。（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)參與意識(shí)不夠。本科畢業(yè)不通過率非常低，沒有過多的成果和過程考核，指導(dǎo)老師以及學(xué)生本人對(duì)論文和設(shè)計(jì)內(nèi)容的質(zhì)量和創(chuàng)新要求較低，在內(nèi)容重復(fù)率和考核流程中滿足學(xué)校的規(guī)定即可，并沒有真正把畢業(yè)設(shè)計(jì)作為一個(gè)提升個(gè)人能力、增加個(gè)人與社會(huì)需求聯(lián)系的紐帶，對(duì)學(xué)生個(gè)人行業(yè)實(shí)踐以及科研經(jīng)驗(yàn)的幫助較為有限，形式主義比較濃重。（4）指導(dǎo)形式單一。大學(xué)老師很多都是直接從高校畢業(yè)后走入教學(xué)工作的，工程經(jīng)驗(yàn)方面比較缺乏，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)上，較多地是從自己科研實(shí)踐出發(fā)來設(shè)置選題方向和內(nèi)容指導(dǎo)，還有部分高校老師主要側(cè)重于設(shè)計(jì)形式、論文格式等方面，在行業(yè)性、實(shí)踐性、前沿性方面的指導(dǎo)較為欠缺，與社會(huì)整體需求脫節(jié)較嚴(yán)重。

2 理工科畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與改進(jìn)

針對(duì)目前各高校理工科專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的部分問題與局限之處，筆者根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以專業(yè)特色與社會(huì)需求、學(xué)生個(gè)體發(fā)展等為基礎(chǔ)，對(duì)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的模式與內(nèi)容、發(fā)展等進(jìn)行相應(yīng)的探索與創(chuàng)新。

2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

（1）就業(yè)導(dǎo)向型選題。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要有針對(duì)性，以行業(yè)需求和技能發(fā)展應(yīng)用為前提，以提升學(xué)生的專業(yè)技能和行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為導(dǎo)向，面向市場(chǎng)面向企業(yè)需求。選題可以收集相關(guān)企業(yè)制備、研發(fā)、加工、工藝等項(xiàng)目案例，面向生產(chǎn)應(yīng)用，也可以通過學(xué)生的實(shí)習(xí)單位就地取材，選取部分產(chǎn)品生產(chǎn)制造案例作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，這種就業(yè)導(dǎo)向型的選題更能激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)也更能鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能，為走向崗位積累較好的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（2）科研導(dǎo)向型選題。時(shí)代的發(fā)展對(duì)學(xué)生專業(yè)技能提出了更高的要求，部分學(xué)生本科畢業(yè)后還將繼續(xù)研究生深造，甚至?xí)呦蚩蒲袑W(xué)術(shù)的研究道路。老師可集思廣益，跟學(xué)生深入溝通，以老師自身的科研方向?yàn)榛A(chǔ)來合理設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題，甚至可以根據(jù)學(xué)生即將深造的課題組研究方向設(shè)計(jì)選題。這種選題模式，可以為學(xué)術(shù)深造的學(xué)生提供科研經(jīng)驗(yàn)積累的捷徑，提升學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)力，通過設(shè)計(jì)過程熟悉各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法，熟練實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、過程操作、性能表征以及結(jié)果分析等，在順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上積累深厚的科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有助于學(xué)生下一步的學(xué)術(shù)深造。（3）就地取材型選題。選題更應(yīng)該因材施教就地取材，材料類專業(yè)有較多的專業(yè)競(jìng)賽，如金相大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”、挑戰(zhàn)杯等，很多學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)過程中參與了大量的專業(yè)競(jìng)賽，并且產(chǎn)生較多的產(chǎn)品和成果，同時(shí)很多學(xué)生也在企業(yè)有過實(shí)習(xí)、交流的經(jīng)驗(yàn)，老師在選題設(shè)計(jì)的時(shí)候，要跟學(xué)生多交流，以學(xué)生競(jìng)賽、實(shí)習(xí)等經(jīng)歷為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)選題方向，可以更好激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)熱情與創(chuàng)新發(fā)展能力。

2.2 設(shè)計(jì)時(shí)間安排

根據(jù)培養(yǎng)方案與畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的知識(shí)層次要求，通常畢業(yè)設(shè)計(jì)都會(huì)安排在大四末段，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)間段所有的專業(yè)理論課程、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程基本上都結(jié)束了，整體知識(shí)層次搭配比較合理，學(xué)生具備完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的扎實(shí)專業(yè)知識(shí)與專業(yè)技能儲(chǔ)備。但這個(gè)時(shí)間段，面臨就業(yè)與考研的壓力，學(xué)生普遍比較急躁與迷茫，他們更多的時(shí)間與精力耗費(fèi)在找工作、考研以及規(guī)劃未來的職業(yè)方向等方面，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)并沒有太多的精力投入。因此，合理規(guī)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間就顯得尤為重要，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間設(shè)置并不是簡單地延長或者更改時(shí)間段，而是要有意識(shí)地把畢業(yè)設(shè)計(jì)過程滲透到大學(xué)整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，把實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)間碎片化到專業(yè)學(xué)習(xí)階段，畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間和過程貫穿整個(gè)本科學(xué)習(xí)周期，大四末段的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)間只是作為改進(jìn)與答辯的時(shí)間，這樣就能很大程度地緩解所有涉及內(nèi)容堆砌在大四末段的問題。

在時(shí)間設(shè)置上的改進(jìn)需要指導(dǎo)老師和專業(yè)老師的合理安排，在大二就應(yīng)該有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從事畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段，熟悉相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作、性能表征方法以及設(shè)計(jì)研究思路，熟練畢業(yè)設(shè)計(jì)用的相關(guān)專業(yè)軟件以及相關(guān)論文寫作技能，在大三階段應(yīng)該對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題方向以及設(shè)計(jì)步驟、方案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和創(chuàng)新思路有比較明確的定位，把整體框架確立出來，學(xué)生應(yīng)該明確自己的設(shè)計(jì)方向以及設(shè)計(jì)思路，并且積累相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)圖紙或者理論計(jì)算等，在大三第二學(xué)期可以完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的初稿，大四畢業(yè)季、工作季的階段，主要完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的精修與答辯階段。把畢業(yè)設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)踐過程中，學(xué)以致用，目的性與專業(yè)應(yīng)用性更為明確，學(xué)生有足夠的精力與時(shí)間來完成，能夠更好地實(shí)現(xiàn)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐技能的綜合與創(chuàng)新。

2.3 注重設(shè)計(jì)過程

畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是讓學(xué)生熟練應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐技能，解決相關(guān)的專業(yè)實(shí)際問題，并能夠有相應(yīng)的創(chuàng)新和突破。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)在注重設(shè)計(jì)內(nèi)容以及重復(fù)率的同時(shí)，更應(yīng)該關(guān)注其設(shè)計(jì)過程、創(chuàng)新性以及實(shí)用性，要注重學(xué)生對(duì)專業(yè)技能的熟練掌握與應(yīng)用，必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)過程的監(jiān)督、老師的指導(dǎo)以及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)工作。

鼓勵(lì)學(xué)生參與專業(yè)競(jìng)賽，積極申報(bào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目以及校級(jí)、省級(jí)大學(xué)生科研項(xiàng)目，在競(jìng)賽與項(xiàng)目的實(shí)施過程中培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，并且可以把這類比賽成果與項(xiàng)目作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，各類競(jìng)賽與項(xiàng)目鍛煉能夠更好地提高大學(xué)生的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)能力，鼓舞和激發(fā)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)型選題的熱情，同時(shí)，比賽過程也大大提高了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能的掌握應(yīng)用，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成提供有效的保障。鼓勵(lì)學(xué)生參與指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目，通過長期的科研訓(xùn)練過程中掌握實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用以及科研基本思路與素養(yǎng)，熟悉材料制備、表征、工藝、結(jié)果分析以及相關(guān)專利、論文的撰寫工作，積累科研經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。在整個(gè)科研過程中完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作，并且還能輸出專利以及相關(guān)科研論文作為最終畢業(yè)設(shè)計(jì)支撐，這種設(shè)計(jì)過程比單純的設(shè)計(jì)內(nèi)容本身更具備實(shí)用性與創(chuàng)新性。學(xué)校還可以聯(lián)合企業(yè)對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行共同指導(dǎo)，學(xué)生在工廠見習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)的過程中，由企業(yè)的導(dǎo)師在實(shí)際生產(chǎn)過程中實(shí)地指導(dǎo)，聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)項(xiàng)目與產(chǎn)品研發(fā)，在實(shí)際參與的過程中完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn)的積累和專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用更有幫助。

2.4 完善考核方式

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯人數(shù)多、選題方向雜、答辯時(shí)間短，這種倉促的考核形式難以起到把關(guān)和督促的作用，對(duì)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)高質(zhì)量的實(shí)施十分不利，考核方式的不完善，必將造成畢業(yè)生質(zhì)量下降，專業(yè)知識(shí)與技能不能滿足企業(yè)的需求，對(duì)學(xué)校和學(xué)生的發(fā)展都極其不利。因此，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核方式需要多重化，以保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（1）盡量把畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告時(shí)間提前，答辯委員會(huì)對(duì)選題的前沿性、可行性、應(yīng)用性以及設(shè)計(jì)意義等提出評(píng)價(jià)。開題后，指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)成果輸出、設(shè)計(jì)正文等要嚴(yán)格把關(guān)，畢業(yè)設(shè)計(jì)要求老師指導(dǎo)多稿，需提出明顯的指導(dǎo)輸出。指導(dǎo)老師應(yīng)及時(shí)組織中期檢查，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度、設(shè)計(jì)偏差以及設(shè)計(jì)難題等及時(shí)提出完善建議，便于學(xué)生及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)內(nèi)容。

（2）注重過程考核與成果考核。考核的內(nèi)容不限于設(shè)計(jì)的正文內(nèi)容與答辯時(shí)候的問題回答，還要對(duì)設(shè)計(jì)過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)方法、表征測(cè)試過程等原始數(shù)據(jù)積累進(jìn)行考察。同時(shí)，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中形成的專利、科研論文、成型產(chǎn)品等要納入考核范圍，鼓勵(lì)學(xué)生能夠?qū)W以致用，在設(shè)計(jì)過程中多輸出科研與相關(guān)設(shè)計(jì)成果。

（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯采用申請(qǐng)制度，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容可以隨時(shí)申請(qǐng)答辯，這樣可以避免大量畢業(yè)生統(tǒng)一答辯時(shí)間緊湊的問題，答辯委員會(huì)也會(huì)有更多的時(shí)間去了解學(xué)生的畢業(yè)論文，學(xué)生也有更多的時(shí)間來講解其設(shè)計(jì)內(nèi)容與創(chuàng)新，通過綜合提問來把握學(xué)生是否具備基本的專業(yè)知識(shí)以及解決工程問題的能力。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展，社會(huì)與企業(yè)對(duì)理工科人才提出了更高的要求，本科生教育應(yīng)準(zhǔn)確定位與創(chuàng)新，保證人才培養(yǎng)與社會(huì)的需求無縫對(duì)接。畢業(yè)設(shè)計(jì)是考查學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和技能掌握應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，是聯(lián)系高校與社會(huì)的過渡紐帶，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高與創(chuàng)新，能夠有效提高學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與技能的應(yīng)用與綜合，增加工程實(shí)踐與行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的積累。本文以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量、緊密關(guān)聯(lián)社會(huì)需求為目的，分析目前理工科專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問題，從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題創(chuàng)新、時(shí)間安排、過程設(shè)計(jì)以及考核方式等方面進(jìn)行探索與思考，對(duì)理工科專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施提出了相關(guān)的建議與改進(jìn)，認(rèn)為選題要以社會(huì)需求、提高學(xué)生工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為目的，設(shè)計(jì)過程要注重能力和成果輸出，設(shè)計(jì)時(shí)間要滲透整個(gè)大學(xué)過程，同時(shí)穿插以多種指導(dǎo)方式與考核、答辯形式。通過系列改進(jìn)措施以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐技能的有效綜合與應(yīng)用，以高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，要積極把握行業(yè)與社會(huì)對(duì)人才的需求方向，為后續(xù)的職業(yè)發(fā)展與學(xué)術(shù)深造打下深厚的基礎(chǔ)。