新工科背景下高校本科生畢業設計指導模式創新與實踐

基金項目：2023年陜西省學位與研究生教育研究項目“科技論文寫作中的批判性思維與GPT輔助”（SXGERC2023021）；2023年度西北工業大學教育教學改革研究項目“新工科背景下理工科專業畢業設計指導模式創新與實踐”（23GZ13211）

第一作者簡介：謝絡（1992-），男，漢族，陜西綏德人，博士，副教授。研究方向為水下航行器減阻降噪。

*通信作者：胡海豹（1979-），男，漢族，河南鄧縣人，博士，教授。研究方向為水下仿生與流動控制。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.22.018

摘 要：本科生畢業設計是培養創新人才的重要環節，也是本科階段的關鍵性實踐環節，直接反映高校教學效果和人才培養水平。該文緊密圍繞教育部新工科建設和發展要求，在“堅持創新是第一動力”思想指引下，從培養工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才這項任務出發，提出新工科背景下本科生畢業設計指導新模式，即“指導—交流—實踐”全方位滲透式思政育人模式，“科技競賽驅動＋科研項目驅動”式雙驅動選題模式，以及“指導—引導—自導”漸進式指導模式。通過踐行該指導模式，顯著提高本科畢業設計質量和大學生分析、解決工程實際問題的能力。

關鍵詞：新工科；畢業設計；人才培養；指導模式；創新與實踐

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）22-0076-04

Abstract： The graduation design for undergraduate students is an important part of cultivating innovative talents and a crucial practical stage of undergraduate education， directly reflecting the teaching effect and talent cultivation level of colleges and universities. This article closely95d67ad3f30d80920311fc266b78cf01e6c6eff56ae48dcdb2519153b4c29277 revolves around the requirements of the Ministry of Education for the construction and development of new engineering disciplines， guided by the idea of "adhering to innovation as the primary driving force"， this article starts from the task of cultivating high-quality and compound talents with strong engineering practice ability， innovation ability， and international competitiveness in the field of "new engineering". It proposes a new model of undergraduate graduation design guidance under the background of new engineering， namely， the comprehensive infiltration mode of ideological and political education in "guidance-communication-practice"， the dual-drive topic selection mode of "science and technology competition-driven + scientific research project-driven"， and the gradual guidance mode of "guidance-guidance-self-guidance". By practicing this guidance model， the quality of undergraduate graduation design and the ability of college students to analyze and solve practical engineering problems have been significantly improved.

Keywords： new engineering; graduation design; personnel training; guidance mode; innovation and practice

隨著時代的發展，高校本科生教育體系不斷完善，規模持續擴大，結構逐漸優化，質量穩步提升，為國家培養輸送了一大批高層次人才。但是，對標國外最頂級的一流研究型高校，我們在本科生培養的不少方面仍需進一步完善和加強。創新是新時代背景下社會發展的不竭動力，也是新工科的屬性特征、價值所在和根本要求。為了滿足國家創新性人才的培養需求，教育部不斷推進新工科建設，2017年以來先后發布了《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》《教育部辦公廳關于推薦新工科研究與實踐項目的通知》等系列指導文件，逐步形成了新工科建設三部曲：“復旦共識”“天大行動”與“北京指南”[1-4]。當前，我國高等工程教育發展已然位于嶄新的時代潮頭，面臨全新的機遇與考驗。對此，工科類高校應當更加積極探索，努力在國家產業創新與工程技術創新過程中發揮核心作用。其中，加強創新型、應用型人才培養是最為有效的手段[5-6]。

本科畢業設計（簡稱“畢設”）是高等院校教學課程體系的重要組成部分，也是大學生創新與實踐教育過程中創新能力培養的主體環節[7]。對學生而言，它是培養方案中最后一個充分、綜合的實踐環節。一方面，它對學生所學的知識進行了歸納、考驗與交融；另一方面，通過畢業設計的過程，也將理論知識與實際生產、應用有機聯系在了一起。在此過程中，學生不僅可以提高靈活運用知識、剖析問題與處理問題的科研基本能力，還對學生拓寬知識面、提高創新能力與科學態度起著積極作用[8]。本科畢業設計的水準與效果，足以反映一所高校的教育理念、教學水準和品質[9]。新工科建設明確指出，新工科人才是需要具有強工程素養與強創新意識的復合型人才[10]。對此，通過加強對畢業設計的有效管理，從而逐步提升畢業設計的總體質量，已成為了高校中管理與教學的關鍵職責[11-13]。

筆者在多項西北工業大學高等教育研究基金資助下，緊密圍繞教育部新工科建設和發展要求，在習近平總書記“堅持創新是第一動力”思想指引下，從培養創新意識與工程素養強的新工科人才這項任務出發，探尋本科生畢業設計指導中存在的普遍缺陷和解決途徑，摸索出了一套新工科背景下本科生畢業設計指導新模式，并取得顯著教學效果，受到校內外廣泛好評。

一 畢業設計環節現存的問題

畢業設計環節是創新能力培養的主體樞紐，是對本科階段學生的專業知識、自學能力、研究與創新能力等一系列才能的綜合訓練，對于培養學生創新水平與實踐意識都具有關鍵效用。然而，在現如今的畢業設計環節中仍存在部分問題，直接或間接地影響了畢業設計的質量，其中較為突出的問題主要有以下幾點。

（一） 思政教育與畢業設計融合不充分

促成思政教育融入課程，是落實立德樹人根本任務的核心戰略，也是全面增強人才培養品質的核心要求。如今，相當多的一部分畢業設計課題都源于某一技術問題，這樣往往重視于問題本身，而易忽略問題中更加本質的思政元素；此外，在畢業設計的進行階段，學生和指導老師更是僅僅聚焦于完成任務，而缺乏了對問題更有深度的探討與發掘；在撰寫論文時，學生很容易變得生硬死板，將眼界局限在論文研究的內容本身，而疏忽了論文成果對個人、集體乃至社會經濟發展的意義。即使這些問題并不直接作用于畢業設計的學術水平，但勢必潛移默化地陶染學生社會擔當與報國情懷意識的塑立，不利于造就具有國防情懷和愛國奉獻精神的人才。

（二） 畢業設計題目吸引力不足

精良的畢業設計，題目設計是提升畢業設計質量的前提。一直以來，畢業設計的命題通常是“教師布置問題，學生解決問題”的形式。雖然目前高等院校越來越重視學生畢業設計的質量，并且也有相應的管理條例明確了論文撰寫要求與規范等。但是，由于畢業設計是大部分本科學生第一次較為正式地參與完整的科研過程，學生平時在此方面的訓練較少，導致往往在一些小細節上馬馬虎虎，敷衍了事。而在指導教師方面，由于大部分高校對教師的考核存在重科研輕教學現象，導致高校相當多教師肩負著繁重的課題項目。此外，本科畢業設計時間安排過于集中，一般在短短的一學期就需要完成從開題到結題的全過程，因而致使不少指導教師難以投入很多的時間、精力在畢業論文指導上，難以做到充分啟發、引導學生做好畢業設計，這直接影響畢業論文的質量和應達到的效果，以至于選題內容往往變得簡單和重復，缺乏學生個人的主動思考與創新思維。在簡單化選題的基礎上，導師流水化指導，對學生能力鍛煉提升有限。

（三） 畢業設計指導模式僵化

盡管各個高校陸續發布并實施了關于畢業設計的規章制度，但就整體表現而言，學校在執行細則方面往往有較大的改善空間。從教師的角度來看，缺乏科學高效的獎懲與監督制度，往往簡單地按照指導數量來作為實際任務量，無論結果好壞都一視同仁；從學生的角度來看，缺乏了強效的考評監督制度，也需要更多詳細的、具體的質量要求與成績評定方法。因此，致使相當一部分學生對此態度較為輕視，認為只不過是走個流程，隨便搪塞一下就不成問題。此外，部分指導教師重點關注學生論文格式上的錯誤，而忽略了內容上的指導，學生甚至可以簡單參考往年畢業設計論文來快速完成任務，易于完成任務成為了部分師生的“秘密”。

二 畢業設計指導模式創新

針對畢業設計過程中存在的問題，通過借鑒國內外一流大學的經驗，以畢業設計指導全過程為研究對象，從指導教師的角度出發，通過實踐探索，充分發揮指導教師的作用，深化指導教師與學生的交流，進而對提高畢業設計的品質起到增強與助推作用。為了構建新工科背景下本科生畢業設計創新指導模式，從以下幾個方面來進行了具體著手。

（一） 將思政育人理念貫穿畢業設計指導全過程，構建“指導—交流—實踐”全方位滲透式思政育人模式

圍繞新時代國防建設需求，將思政教育分散并融入畢業設計的指導中（圖1）。一是在畢業設計內容選取時，以“培根鑄魂 啟智潤心”主題為指導，建設符合國防人才培養的特色思政新格局，深度挖掘思政元素，將畢業設計內容與思政相結合，引領學生投身國防、奉獻國防；二是在畢業設計指導過程中，以“家國情懷”為引領，構建平等交流，融入學生的“指導—交流”新模式，以平等、和諧式的師生關系，潛移默化地實現思政教育，培養愛國擔當、甘于奉獻的國防人才；三是在組內的畢設交流中，以“先輩精神”為內核，構建“交流—實踐”的全方位滲透式思政育人模式，通過引入老一輩科學家的愛國事跡元素和目前國防科研事業中亟待解決的問題，培養學生敢于解決科學難題的勇氣，激勵學生去傳承老一輩科學家的“公為天下，報效祖國”廣闊胸襟，讓學生感受和體會紅色文化氛圍，身體力行，培養具有“紅色烙印、藍色情懷”的拔尖創新人才。

（二） 以科技競賽驅動畢業設計，實現“以賽促學，以賽促教，以賽驗學”的教學效果

科技競賽是實踐性與創新性較強的環節，最終成果的呈現多以實物作品為主，實踐性強但理論基礎相對較差；而畢業設計更加注重理論研究，工程實踐相對缺乏。對此，提出了以畢業設計為基礎，以學科競賽為促進的理論與實踐互補的畢業設計指導方法。一是把握住國家發展機遇，以教育部、陜西省人民政府和西北工業大學大力推進科技競賽為契機，將畢業設計與科技競賽相融合，實現畢設的理論性和科技競賽實踐性的結合；二是利用與兄弟科研單位全方位的合作基礎，創建全面型畢設-競賽培育實驗室，通過實驗設備資源的共享，實現了競賽與畢設的聯合共贏；三是以學科競賽為抓手，讓學生完成從單一型、知識型向綜合型、能力型的轉變，形成學生知識、能力和素養提升的全過程培養體系。以賽促學，以科技競賽內容為基礎做畢業論文，使得科技競賽和畢業論文互為補充。此外，科技競賽也能作為檢驗手段，通過理論與實踐互補促進畢設項目的實踐落地，全方位推動高質量應用型國防人才培養，切實提升畢設完成質量，提升國防人才的創新實踐能力和職業素養。

（三） 將科研素養提升作為畢業設計選題理念，構建以科研項目為載體的畢業設計選題模式

學生加入教師課題是提高畢業論文創新性的有效措施。教師的科研課題均屬領域技術前沿，具備較高的創新性。為此，提出了以科研項目為主導，將科研子項目作為本科畢業設計選題，通過參與科研項目，促進學生積極探索的選題模式。這樣一方面可以推進本科畢設學術化，使學生在本科階段就能加入導師科研團隊，擴大視野，提高層次，增強科研素養和能力；另一方面，可以達到“學生自主”的效果，使學生從“被動接受知識”轉變為“主動探索知識”，促進專業知識向專業技能轉化，激發學生潛在的創新能力，提高畢業設計與人才培養質量。此外，以科研項目為載體，重要科研問題為導向，引導學生敢于承擔難題、勇于突破難題。導師對研究內容的復雜度和難度進行把控，針對該領域給學生提供研究基礎，也有利于培養敢于擔當、踏實奮進的國防精進新人才。

（四） 采用引導式畢業設計指導方法，全面培養學生綜合素質

培養學生學習與運用新知識的能力，是提升學生綜合能力的重要維度。故而，在畢業設計指導過程中，應當以提高創新能力及全面鍛煉學生科研能力為目標，打破包辦式畢設指導方法。在畢業設計初期，依靠導師的專業性優勢對學生進行全面指導，為學生明確主要的研究方向與相關專業知識，傳授必要科研器材或軟件，帶領學生快速入門相關科研領域；在畢業設計進行時，拉近與學生的距離，重視學生的主體性、能動性與創造性，引導學生自己去尋求知識，以科學的思維和方法進行更深入的思考。此外，啟發學生按計劃獨立自主地完成畢設課題內容，培養學生的實踐能力和開拓精神。采用這樣“指導—引導—自導”的整體思路和階梯式指導模式（圖2），幫助學生快速進入科研狀態，激發科研探索熱情，進一步提高學生在完成畢業設計過程中的自主性和參與度，充分培養學生發現和解決問題的能力，全面提高學生的科研能力和綜合素質。

圖2 “指導—引導—自導”漸進式畢業設計指導模式

三 畢業設計指導模式創新的應用效果

經過畢業設計指導模式的創新實踐，在西北工業大學航海學院產生了較為顯著的成效，學生對于新的畢業設計指導模式滿意率較高，特別對實驗實踐等環節的評價較高。此外，在該創新型的畢業設計指導模式影響下，學生們還取得了眾多顯著成果。

（一） 思政成效顯著，培養了一批高素質社會主義接班人

通過將思政教育融入在畢業設計指導的全過程，最大程度地發揮出了指導老師對學生的潛移默化影響，培養了大學生敢于解決科學難題的勇氣，敢于承擔重任、敢向學科前沿和世界性難題發起挑戰的信心，同時，激發一批大學生自覺沿襲老一輩科學家嚴謹的治學態度和淡泊名利、潛心鉆研的學術精神，顯著提升了新工科專業人才的思政教育質量。在畢業生中，有超過70%選擇投身國防和國家重點行業，超過99%的用人單位對學生評價“滿意”，培養出了一批具有國防情懷和愛國奉獻精神的高素質社會主義接班人。

（二） 科教成果創新高，培養了一批拔尖創新人才

在本指導模式作用下，學生不僅掌握了專業的基本理論和方法，獲得了端正的科研態度和嚴謹的思維邏輯，提升了學生創新及團隊協作能力，還極大提升了責任感和保密意識。近年來，累計獲校優秀本科畢業設計論文獎22項；獲得全國海洋航行器設計與制作大賽獎19項，其他省部級競賽獎8項；基于畢設成果，指導學生發表論文40余篇，其中SCI、EI收錄占比約75%，申請發明專利29項（授權17項），申請軟件著作權10項。同時，部分優秀本科畢業論文獎獲得者已成長為優秀研究生，并多次獲得相關學科全國優秀碩士論文獎，逐步成長為行業科研院所里的科研骨干。

（三） 實踐資源不斷擴大，建立了多個人才聯合培養基地

依托西安市重點實驗室，聯合中科院蘭州化學物理研究所、中船集團第七〇五研究所、中船集團七五〇試驗場等多單位建立本科畢設聯合培養基地1個，實現實驗儀器設備資源共享；深化校企合作，面向學生畢設-競賽項目孵化、實物制備、技術攻關等需求，聯合中船集團八七二廠、陜西天元化建、西安天和海防等多家單位建立了科創實踐聯合培養基地4個，助力創新實踐融合新發展，促進畢設-競賽產品轉化落地。

（四） 示范推廣效果顯著，產生了重大的社會影響

將思政育人理念貫穿畢業設計指導全過程的培養理念和方法獲得了航海學院黨委積極評價，并逐步拓展應用于本單位研究生學位論文設計指導過程中，同時吸引了一大批學者前來調研學習，近年來共接待百余人次考察，產生了顯著的社會影響和教育效果。同時，本指導模式已被北京理工大學、南京理工大學、哈爾濱工程大學等10余所高校部分相關專業教師借鑒，推廣應用效果良好。

四 結束語

實踐證明，畢業設計指導模式創新是提升預期人才培養目標的重要途徑之一，對于培養高素質復合型人才意義深遠的影響。特別是在加強應用型創新型人才培養，全面踐行創新型教育方面發揮了重要作用，使得培養的人才更加符合社會、企業的需求，具有良好的創新能力。

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