新工科產學研深度融合的畢業設計模式研究

鐘金明，鄧元龍

（深圳大學 機電與控制工程學院，廣東 深圳 518060）

近年來，我國高等工程教育發展迅猛，但大而不強，其質量有待加強，畢業生解決問題的創新能力也亟待提高。為了適應新的國際形勢，培養有工程創新意識和動手實踐能力的技術人才，推動高等工程教育面向未來，走向國際化，我國于2013 年加入《華盛頓協議》，2016年成為正式會員，希望各高校工程專業通過全球高等工程教育學歷認證以此促進教育理念與模式的根本性變革。2017 年，教育部積極組織多場研討，形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，旨在使高等工程教育勇挑重擔，肩負起為中華民族偉大復興和建設創新型國家培養更多國際化、多元化的卓越工程技術人才。

畢業設計是衡量高等工程教育教學水平的重要依據，也是檢驗學生綜合素質與工程實踐能力培養效果的一把標尺。畢業設計在培養工科大學生進行科學研究與技術開發基本訓練、強化工程意識、提高綜合實踐能力與工程素養等方面具有無可替代的作用，有效促進了工程教育、生產勞動和社會實踐三者的緊密結合，是培養工科畢業生創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。我國依據《華盛頓協議》制定了符合自身要求的《工程教育認證標準》，其中針對畢業設計（論文）環節提出了非常明確的要求：畢業設計（論文）選題要結合本專業的工程實際問題，培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。對畢業設計（論文）的指導和考核有企業或行業專家參與。但畢業設計作為工科專業培養學生的重要一環，依然沒有得到足夠的重視，導致培養的畢業生不能很好地滿足產業界對技術人才的需求。因此，加強畢業設計實踐環節，強化學生技術攻關與研究開發訓練，提升學生工程實踐意識和解決工程問題的能力無疑具有十分重要的意義。

近年來，隨著我國高等教育大眾化進程的深入，本科教學質量受到了前所未有的挑戰，畢業設計整體水平有所下滑。如何改革當今工科專業本科畢業設計模式，提高畢業設計質量，發揮畢業設計在創新型工程人才培養中的關鍵作用，已成為當前高等學校工程教育教學改革的重要課題。

一、工科畢業設計目前的現狀與存在的問題

面對就業或者考研的巨大壓力，畢業生投入畢業設計的精力和熱情與以往的學生相比明顯不足。畢業設計實踐環節根據以前的培養方案，一般安排在大學四年級第二學期，臨近畢業期間，這正是企業進行校園招聘和畢業生出外求職的黃金季節。另外，研究生復試也恰好在這段時間，甚至還有不少招聘企業要求選中的畢業生先到企業實習一段時間后再簽定就業協議。學生求職、實習、出國留學以及準備研究生復試等多重影響因素疊加在一起對畢業設計造成了較大的沖擊，使得很大部分學生難以全身心投入畢業設計，因此造成畢業設計（論文）質量也大面積滑坡。

部分畢業選題脫離工程實際。隨著大型工程仿真軟件的應用越來越廣泛，模擬仿真類畢業設計選題比例逐年增多，學生缺乏“真槍實彈”做畢業設計的選題。畢業設計選題缺乏工程應用背景，過于偏重理論，計算機模擬內容多，涉及到的實際問題少，遠離生產一線，存在明顯的局限性。導致學生只能紙上談兵，無法獲得真正的工程訓練，不利于學生實踐能力的培養。

畢業生人數較多，具備工程實踐經驗的師資不足。隨著高校招生規模擴大，畢業生人數也隨之增加，但具有工程實踐經驗的畢業設計專業指導教師嚴重不足。現在新引進的教師一般都是博士、博士后，但大部分也是在學校從本科一直讀到博士的，基本上沒有在產業界工作的歷練，指導老師一般自身也缺乏工程經驗。特別是近年來高校采用預聘-長聘、非升即走人事制度，年輕老師科研任務繁重，考核壓力空前大。所以年輕老師需要為自己的生存發展花費更多的時間和精力，在本科畢業設計指導中必然投入不足，自然指導質量也有所下滑。另外，針對當前高校選人用人機制來說，在企業工作一段時間的高級工程技術人才與其他求職者相比很難在高水平的論文與高級別的縱向項目競爭中取得優勢，也鮮有機會調入高校任教，因此具有企業工程實踐經驗的師資在高校教師中鳳毛麟角。

二、產學研融合教育模式

產學研融合是指企業、高校、研究院所通過各種要素最優組合，依托各自優勢所在，共同培養創新人才，促進創新成果轉化，推動創業發展的社會經濟活動。產學研融合教育是將理論學習與工程實踐相融合，有效培養學生的工程實踐能力和創新意識與思維，可以全面提升學生各方面素質的教育新模式。該模式符合高等工程教育教學規律，順應當今世界科學技術與社會經濟發展的潮流，為工程教育教學的改革與發展指明了前進的方向，能積極推動高等工科院系走上培養社會需要的現代工程師之路。對新工科背景下工程人才培養具有重要的現實意義。因此，積極探索新工科背景下產學研深度融合的教育新模式，有利于高等工程教育的創新發展，為培養有創新精神和實踐能力的工程技術人才奠定良好的基礎。

三、產學研融合賦能畢業設計改革

作為高校工科專業最重要的畢業設計環節，迫切需要探索新的模式，這是創新實踐教育的需要。本項目是在深圳大學機電與控制工程學院進行多年的全面融入工程環境的人才培養模式教學改革基礎上，在新工科背景下采用產學研深度融合，對工科專業畢業設計形式與內容進行了探索和改革。以產學研合作模式進行畢業設計選題，密切校企聯系，積極開辟學生設計的新渠道，充分利用校內外教育資源，形成人才培養合力，發揮產學研優勢強化畢業設計實踐，以便改善畢業設計脫離工程實際，與實踐育人目標相背離的問題。產學研融合的畢業設計模式，將促使學生學會應用所學的專業知識去解決生產和科研中的實際問題，激發學生的創新性，以培養造就工業界所需求的、適應社會發展需要的工程師這一高等工程教育的根本目標。

（一）合理確定畢業設計選題

做好畢業設計的首要工作是確定一個合理恰當的選題。產學研合作的畢業設計選題原則是結合企業生產實際，面向工程擬定課題。選題難度要與學生實際水平相匹配，這樣真題真做有利于學生創新精神和工程實踐能力的全面培養，點燃學生熱情，激發學生專業興趣，豐富其知識內涵，給學生充分發揮的余地。畢業設計選題來自企業生產技術一線真題，同時具有相當的深度與廣度，鍛煉學生運用專業理論知識與技能解決現實生活中碰到的工程技術問題，從中體會前沿技術發展動態，在此過程中增強學生自信，提高學生動手實踐能力，為學生將來走上職場適應企業需求，從事工程研發工作奠定良好的基礎，也讓學生在知識層面與能力方面得到較為全面的鍛煉與提高。

（二）密切校企聯系，積極開辟畢業設計的新渠道

企業從生產經營角度考慮，一般都不太樂意接受學生做畢業設計。因此，學校應密切聯系地方企業開展科研合作與技術服務，為企業發展獻計獻策，同時積極聯絡已畢業校友為母校發展盡力，通過這樣的方式取得他們的大力支持與幫助，建立長期穩固的產學研合作關系，發展建設好學校的工程實踐基地。還利用了地處粵港澳大灣區與企業聯系方便的地理優勢，采取多種靈活的方式安排學生到對口企業或用人單位進行生產實習或畢業設計。學生在企業做畢業設計期間，也要珍惜這樣來之不易的鍛煉機會，盡可能為企業做一些力所能及的工作；一些企業也希望通過考察學生在畢業設計過程中的表現，為企業留用優秀畢業生提供參考。通過學校、學生、企業努力，三方共贏，這樣學生到企業完成畢業設計的渠道可能就會比較順暢。通過學校企業聯合培養，共同指導，使畢業生直接參與企業的整個生產研發過程，實現基礎理論與生產實踐相結合，為學生就業創造了良好的條件。也讓學生通過畢業設計課題調研提前深入社會，了解行業特點與動態，清楚企業的用人需求，做好自身的定位，明確今后的努力方向，更好地調動學習積極性，擇業時可少走彎路。

學校應主動邀請在產業界具有豐富經驗的畢業校友、企業一線的高級技術人才到校內舉辦技術前沿講座，安排學生參加各個行業、技術及工業展覽會，借此讓學生開拓視野，了解最新技術動態。在師資隊伍建設中應引進一些有企業研發與技術攻關經驗及豐富工程背景的教師。同時制訂有效措施鼓勵現有教師到企業掛職、兼職鍛煉，積極參與橫向課題為企業排憂解難。通過這些請進來、走出去的方法提升指導老師工程經驗及工程實踐能力，進而從根本上提高畢業設計指導水平。

（三）加強指導，保證畢業設計在企業的順利進行

學生到企業進行畢業設計，在此過程中嚴格按有關規定進行規范管理，確保學生按時完成畢業設計任務顯得十分重要。學校盡可能選擇技術領先、管理到位、社會責任感強的企業合作，選聘富有項目經驗的工程技術骨干作為校外導師，學生畢業選題要與企業技術開發項目緊密結合。校內導師要選派較有責任心的老師擔任，根據學院要求對畢業設計難度、方向進行總體把關，同時注意掌握相關學生情況，加強監督，定期檢查畢業設計進度。企業導師主要職責是加強對學生技術細節的指導，注重解決工程實際問題，積極調動學生的專業興趣，最大限度發揮學生熱情與主觀能動性。這樣的工程設計實踐訓練有助培養學生工程意識和思維，樹立嚴謹求真的工作作風，腳踏實地的工作態度。另外，校內導師要注意協調好學生與企業及校外導師關系。校內、外導師及學生，三者要形成良好的互動，以保障畢業設計在企業順利開展。

（四）發揮產學研優勢強化畢業設計實踐

企業是當前市場競爭中技術創新的主體。在科技領先的企業開展畢業設計是對工科畢業生進行現代化工程訓練的絕佳課堂。工科畢業設計結合企業實際、在企業完成，是在真實的工程環境里培養工程技術人才的一條良好途徑。學生畢業設計如果通過校企合作，結合企業的開發與研究的實際項目進行調研、選題，這類選題能貼近行業實際，面向工程應用，而且學生親身參與企業科研項目，熟悉技術開發流程，能使學生領略前沿技術動態，動手解決一線工程技術問題，培養良好的工程素養與踏實的工作作風。企業專業化程度高，在本專業領域擁有豐富的技術信息，學生在畢業設計中可以充分利用企業掌握的行業技術文獻與資料，深入研究，拓寬自身專業知識，加深專業功底，有效提升畢業設計質量。另外，在此過程中學生能夠感受企業文化的熏陶，提高人文素質，初步培養畢業生求真務實、勤奮敬業的企業精神。

（五）依托校內科研資源開展科教融合的畢業設計

依托校內現有的科研院所、工程中心，結合教師申請的各種國家、省部、市級以及各項橫向基金項目進行科教融合的畢業設計。可以充分利用各類重點實驗室及工程中心等學校科研平臺為畢業設計服務，培養學生學習使用其中的高精尖先進實驗儀器與科研設備的能力，鼓勵教師將科研項目轉化成合適的畢業設計項目供本科生選擇，同時也鼓勵學生盡早走入實驗室，加入到老師的科研項目中。這樣學生可從中體會科研的樂趣，了解科研動態，積累科研經驗，激發學生參與科研的積極性。通過參加融合科研的畢業設計，學生可學會相關項目文獻檢索、選題、調研，畢業設計方案及其技術路線選擇，儀器設備使用，實驗數據采集與分析，實驗方法的改進等。這樣可以有效培養學生自己動手、獨立思考、分析問題及解決問題的能力。科教融合的畢業設計模式可以有效提高學校購置的實驗儀器科研設備的使用率，也有利于加快教師科研項目的進展，既豐富了畢業設計選題，又開拓了畢業設計新領地，很好地提升了工科畢業設計的教學質量。

四、結束語

畢業設計能有效促進工科大學生創新意識和實踐能力的培養。但現有的本科畢業設計模式已漸漸不能滿足工程界對人才培養的要求，這就要求可以摸索出一套更具工程特色，與企業課題、科研項目結合更為緊密的畢業設計模式。本課題提出的新工科產學研深度融合的畢業設計模式將生產、教學、科研三者有機地結合于學生的培養過程中，從畢業設計選題、校企指導方式、產學研結合等方面對這種教學模式進行研究與探索。校企合作，產教融合，有利于整合、共享、協調、優化各方資源，實現產學研優勢互補，形成實踐育人合力，有效提升工科畢業設計教學質量。近年來的實踐經驗表明，產學研深度融合的畢業設計模式是促進工科畢業生實踐與創新能力培養的一條有效途徑，值得在工科院系中進行推廣。