新工科背景下提高本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量方法的探討

［摘 要］ 本科畢業(yè)設(shè)計是大學階段最后一個綜合實踐教學環(huán)節(jié)，主要鍛煉學生綜合運用知識、解決問題的能力，非常重要，關(guān)系到學生能否順利畢業(yè)。通過分析當前機械工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計存在的選題、過程管理和答辯等問題，結(jié)合新工科背景，通過提高選題多樣化與專業(yè)契合度、嚴控時間線的過程管理、杜絕答辯的形式化等教學改革方法，提高本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。如何提高本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量十分值得深入探討。以佛山科學技術(shù)學院機械工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的問題及應(yīng)對策略展開探討，希望能夠提高本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］ 新工科；機械工程；畢業(yè)設(shè)計；教學改革

［基金項目］ 2021年度教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目“面向佛山制造業(yè)的工業(yè)機器人應(yīng)用課程體系綜合改革”（202102455004）

［作者簡介］ 韋慧玲（1986—），女（壯族），廣西貴港人，博士，佛山科學技術(shù)學院機電工程與自動化學院副教授，主要從事智能機器人的機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與穩(wěn)定運動控制研究。

［中圖分類號］ G642.477 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）24-0056-04 ［收稿日期］ 2023-05-24

引言

本科畢業(yè)設(shè)計是大學階段最后一個綜合實踐教學環(huán)節(jié)，是鍛煉學生綜合運用所學知識解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，需要學生綜合運用所學的公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課等理論知識及其設(shè)計能力解決具體的問題［1-4］。畢業(yè)設(shè)計是學生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程，是理論聯(lián)系實際的實踐環(huán)節(jié)，對學生將來走向工作崗位起到重要的鋪墊作用［5］。

對個人而言，畢業(yè)設(shè)計關(guān)系到每個大學生畢業(yè)成績的評定以及學生畢業(yè)評獎評優(yōu)，甚至決定學生能否獲得保送研究生資格；對于學科和學院而言，本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量關(guān)系到學科評估等級、學科工程認證能否通過等重要事項；對于學校而言，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量關(guān)系到學位點評估、學位點能否保留的問題。因此，學校、學院、指導教師都應(yīng)該高度重視，加強畢業(yè)設(shè)計工作管理、規(guī)范畢業(yè)設(shè)計指導、嚴格把控畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。學生應(yīng)該端正態(tài)度，明確自己是學位論文第一主體責任，杜絕一切學術(shù)不端行為，從選題、實施到答辯做到認真思考、獨立完成。

機械工程專業(yè)的本科畢業(yè)設(shè)計主要是具體機械系統(tǒng)的設(shè)計，一般包括方案的分析討論、設(shè)計理論計算、仿真分析、試驗驗證、圖紙繪制、論文撰寫等，最突出的特點應(yīng)該是進行規(guī)范、標準的圖紙繪制。盡管學校、學院和指導教師一直向?qū)W生強調(diào)畢業(yè)設(shè)計的重要性，然而，近些年來，畢業(yè)設(shè)計的整體質(zhì)量呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，普遍存在選題不當、實施過程難以把控、答辯形式化等問題，甚至出現(xiàn)圖紙不符合標準、畢業(yè)論文邏輯不清晰、工作量不夠、畢業(yè)論文撰寫口語化、格式不規(guī)范等問題。這些問題嚴重影響了學生的畢業(yè)設(shè)計成績、降低了教學質(zhì)量水平，對學院、學校都造成了不良的影響。

因此，本文以機械工程專業(yè)為例，分析目前本科畢業(yè)設(shè)計存在的幾個問題，針對問題提出一些具體的應(yīng)對措施，旨在提高本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

一、目前本科畢業(yè)設(shè)計存在的問題

（一）選題問題

選題是畢業(yè)設(shè)計開展的第一步，選題質(zhì)量是畢業(yè)設(shè)計總體質(zhì)量的關(guān)鍵，所以在選題階段就要引導學生平衡好找工作、考研、考公務(wù)員三者關(guān)系，合理安排好時間。選擇與自身情況高度切合的題目，擅長機械創(chuàng)新設(shè)計的學生可以選擇一些工程設(shè)計類題目；擅長編程和動力能力強的學生可以選擇一些控制系統(tǒng)設(shè)計類的題目；擅長調(diào)研寫報告的學生可以選擇一些綜述類的題目。

以佛山科學技術(shù)學院機械工程專業(yè)為例，目前本科畢業(yè)設(shè)計的選題來源主要有以下三種：一是指導教師根據(jù)自己已經(jīng)立項的科研課題（縱向或橫向）給定的題目或者是指導教師熟悉的領(lǐng)域；二是學生根據(jù)企業(yè)與社會生產(chǎn)實踐的實際工作確定的題目；三是指導教師或?qū)W生自行設(shè)計的題目。學院在給學生選題前首先會收集指導教師給出的畢業(yè)設(shè)計題目，由于大多數(shù)的指導教師都有自己的科研課題，因此畢業(yè)設(shè)計的題目大多數(shù)是指導教師根據(jù)自己的科研課題研究需要擬定的。學生選題時只能從教師給定的題目里去選擇，這樣會導致學生不了解具體的內(nèi)容，而是根據(jù)字面意思或者根據(jù)教師的做事風格去選題，對自己畢業(yè)設(shè)計到底需要做什么工作沒有深入的了解。

雖然表面上給了學生三種選題方式，實際上大多數(shù)學生只能單一地選擇指導教師給定的題目，導致無法最大限度地調(diào)動學生的積極性。如果是學生的實習課題或?qū)W生自行設(shè)計的題目，可能跟指導教師的研究方向不一致，由于指導教師不熟悉這個領(lǐng)域?qū)е聼o法深入指導或者不想指導。因此，在畢業(yè)設(shè)計的選題上，指導教師熟悉選題、愿意指導，同時又是學生自愿積極主動做的畢業(yè)設(shè)計課題成為當前的一個難題。

另外一個突出問題就是學生選題時間太短，一般是畢業(yè)設(shè)計答辯前半年給學生選題，這個時候?qū)W生有的在考研，有的在考公，有的在找工作，有的在外實習，真正留給學生進行畢業(yè)設(shè)計選題調(diào)研的時間太少，學生沒有足夠的時間深入了解相關(guān)選題。同時，指導教師也沒有足夠的時間去思考應(yīng)該出什么樣的題目才適合學生。由于時間緊迫，有些教師直接把自己研究課題的某個研究內(nèi)容作為一個題目給學生。這樣的題目對本科生來講過于宏觀，不夠具體，學生要做的東西太多，只能做到覆蓋內(nèi)容而不夠深入，蜻蜓點水式地完成畢業(yè)設(shè)計，起不到鍛煉學生綜合能力的作用。

（二）畢業(yè)設(shè)計實施過程管理問題

本科畢業(yè)設(shè)計的實施過程一般包括指導學生選題、下達任務(wù)書、指導學生撰寫開題報告、審閱開題報告、指導學生按規(guī)定進度及方法完成相關(guān)內(nèi)容研究、仿真分析、試驗驗證、指導學生規(guī)范撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）、繪制相關(guān)圖紙等，每個過程都設(shè)置有相應(yīng)的時間節(jié)點。由于每個指導教師的具體情況不同，學院無法統(tǒng)一組織各個節(jié)點的具體工作，都是各個指導教師根據(jù)具體情況去開展。學院和學校在中間沒有檢查指導教師是否根據(jù)時間節(jié)點開展了相關(guān)工作，只是在答辯時提交相關(guān)表格即可。這種情況導致實施過程處于無監(jiān)管狀態(tài)，導致的后果可能是指導教師沒有用心指導，或者學生沒有認真去執(zhí)行。畢業(yè)設(shè)計的實施過程一般是16周，如果不按時間節(jié)點開展工作，有些學生可能只花兩三周的時間去突擊，這樣做出來的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量不高，甚至出現(xiàn)工作量不夠的嚴重問題。

另外，畢業(yè)設(shè)計的實施一般是大四的最后一個學期，這個時間段的學生有的在準備研究生復試，有的在準備公務(wù)員國考和省考面試，有的在找工作，有的在外實習等，真正在學校里開展畢業(yè)設(shè)計的學生較少，畢業(yè)設(shè)計的實施過程管理流于形式。畢業(yè)設(shè)計的實施過程管理變?yōu)閷W生填表應(yīng)付，這樣不規(guī)范的管理可能導致出現(xiàn)代寫、代畫、代編程等學術(shù)不端的問題。

畢業(yè)設(shè)計實施過程中另外一個突出問題就是學生撰寫的畢業(yè)論文沒有運用專業(yè)術(shù)語進行表述，撰寫不規(guī)范、口語化問題突出。如果畢業(yè)設(shè)計嚴格按照時間節(jié)點開展，那么指導教師很可能在論文撰寫階段就會發(fā)現(xiàn)這些問題，并及時指出，讓學生去修改。

（三）畢業(yè)設(shè)計答辯問題

機械工程專業(yè)的本科畢業(yè)生所做的畢業(yè)設(shè)計與其他學科不同，該專業(yè)要求學生會用計算機軟件進行標準的機械制圖，因為繪制正確規(guī)范的工程圖樣是機械工程專業(yè)的學生必備的專業(yè)素養(yǎng)和技能［6］。大部分的畢業(yè)設(shè)計選題會涉及機械制圖與畫法幾何、二維三維畫圖軟件、編程實現(xiàn)運動控制等，甚至有些選題要求做出物理樣機。對于這樣一個實踐環(huán)節(jié)比較多的專業(yè)，進行畢業(yè)設(shè)計答辯時就不能進行簡單的PPT講解和問答。目前存在的突出問題就是答辯時間集中、形式單一，缺乏學生動手展示的環(huán)節(jié)。對學生有沒有認真做、怎么做、做的過程中遇到什么問題、怎么解決問題等無法深入考核，導致畢業(yè)答辯流于形式，評委教師無法全面評判學生所做工作的質(zhì)量。尤其是對于一些探索性的選題，結(jié)果是否對錯可能并不那么重要，重要的是實施過程的手段和方式方法是否合理，結(jié)果是否能夠解釋一定的現(xiàn)象，出現(xiàn)問題了學生能否及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。如果結(jié)果和理論有差距，能否找出其中的具體原因并提出解決的方式方法。以目前的畢業(yè)答辯形式是沒有辦法對這類選題進行客觀、全面的評價，因此，亟須探索更加多樣化同時具有合理性的畢業(yè)答辯方式。另外，由于每年畢業(yè)的學生人數(shù)較多，而答辯時間通常只有一天，評委教師給學生答辯的時間通常比較短，學生沒有辦法完全展現(xiàn)自己的工作，評委教師也無法充分了解學生所做的工作。因此，畢業(yè)答辯環(huán)節(jié)的問題還是比較突出，要引起高度重視。

二、提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的方法探討

（一）提高選題的多樣化與專業(yè)契合度

前面提到目前選題階段的主要問題是指導教師熟悉的研究領(lǐng)域又愿意指導的，同時又是學生積極主動想做的畢業(yè)設(shè)計題目太少，學生畢業(yè)設(shè)計選題時間太緊迫，那么學校能否從學生整個大學階段就開始去培育畢業(yè)設(shè)計課題呢？

因為現(xiàn)在的大學生有很多國家級、省部級、市廳級、各種行業(yè)協(xié)會以及校級的學術(shù)競賽，比如著名的三大賽：“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽、“創(chuàng)青春”全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽、中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，除以上這些大型比賽外，機械工程專業(yè)的學生還有全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽、CAD制圖大賽、省級自由探索基金、校級的學術(shù)基金、實驗室開放基金等。在眾多的學術(shù)競賽與基金項目中，學校應(yīng)該鼓勵學生從大二就開始自由組建團隊參與比賽或申報基金，每個團隊配置一到兩個指導教師。這些比賽或者基金的選題可以是學生自己設(shè)計好去尋找熟悉該方向并且有意向指導的教師進行指導，也可以是指導教師根據(jù)自己熟悉的科研方向給學生擬定，讓有興趣的學生從大二開始進入相關(guān)科研實驗室根據(jù)所學的專業(yè)課程開展相關(guān)工作。學生在兩三年時間內(nèi)經(jīng)過不斷地學習、交流、探索、實踐，并根據(jù)個人特長和專業(yè)培養(yǎng)方案及時修訂自己的方向，有利于形成學生—指導教師雙向互動的良性循環(huán)，使畢業(yè)設(shè)計選題更加多樣化、個性化，專業(yè)契合度更高，更利于提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

（二）嚴控時間線的過程管理

針對目前存在的畢業(yè)設(shè)計實施過程管理形式化問題，需要從二級學院、指導教師和學生三方面解決。首先學院根據(jù)教學計劃嚴控實施過程每一個時間節(jié)點，對節(jié)點工作目標組織統(tǒng)一檢查和考核，設(shè)置考核等級和獎懲制度。比如，對于單個節(jié)點目標考核不通過的指導教師和學生給予一次改進機會；對于兩個節(jié)點目標考核不過關(guān)的指導教師取消年終評優(yōu)資格，學生取消評選優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計資格；對于三個節(jié)點目標考核不通過的指導教師取消年終評優(yōu)資格和減少來年帶畢業(yè)設(shè)計的名額，學生取消評選優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計資格和評選優(yōu)秀畢業(yè)生資格。通過一定的懲罰制度讓指導教師重視過程管理，學生端正學習態(tài)度。

對于由于參加考研、找工作、考公務(wù)員、在外實習等原因不能全身心投入畢業(yè)設(shè)計的學生，在時間節(jié)點上可以給予一定的寬容期限，但是不能降低要求和標準。同時對該類學生的審查要更加嚴格，指導教師可以要求學生面對面問答或演示以便檢查節(jié)點目標完成質(zhì)量，防止代寫、代畫、代編程等學術(shù)不端現(xiàn)象。

（三）杜絕答辯的形式化

針對機械工程專業(yè)的特殊性，畢業(yè)設(shè)計的答辯形式應(yīng)該是多樣化的，包括地點和時間的多樣性。一種是針對進入科研實驗室開展畢業(yè)設(shè)計的學生，可以另外安排時間組織在科研實驗室內(nèi)進行畢業(yè)設(shè)計答辯，給予學生演示的機會，包括學生搭建樣機、設(shè)計的控制方法、運動仿真分析等，一邊演示一邊介紹具體的工作，如樣機工作原理是什么、控制參數(shù)怎么選擇、仿真參數(shù)怎么處理等，以及在做的過程中遇到過什么問題，用什么方法解決了問題。通過實地演示，教師可以對學生所做的工作進行全面了解和判斷，這樣更利于提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。另外，對于沒有進入科研實驗室開展畢業(yè)設(shè)計的學生，可以采取傳統(tǒng)的PPT答辯形式，但是涉及樣機制作的要展示樣機圖片和工作視頻；涉及仿真的，要現(xiàn)場演示仿真過程；涉及編程的，要現(xiàn)場用代碼跑一遍。不管哪種答辯方式，都需要學生演示與講解自己所做的工作，真正杜絕代寫、代編、代做等學術(shù)不端問題，使答辯的形式化、走過場變成歷史。

結(jié)語

本科畢業(yè)設(shè)計是機械工程專業(yè)本科生培養(yǎng)階段最重要的教學實踐環(huán)節(jié)，是一個學習、設(shè)計、探索、創(chuàng)新的過程。本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的好壞，不僅能反映一個學校所培養(yǎng)學生的實力和水平，同時還反映出學生掌握相關(guān)知識的能力以及學生是否具有繼續(xù)深造的能力。因此，需要學校、學院、指導教師和學生多方協(xié)調(diào)。

本文圍繞新工科背景下本科生培養(yǎng)的內(nèi)涵與要求，針對機械工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計存在的選題問題、實施過程管理問題、畢業(yè)設(shè)計答辯問題，進行深入的分析與探討，提出選題多樣化與專業(yè)契合度、嚴控時間線的過程管理、杜絕答辯的形式化等思考與建議，探索新工科背景下提高機械工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的方法與途徑。

盡管目前機械工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計存在不少問題，但是只要我們在思想上高度重視，確保學生選題多樣化和個性化，調(diào)動學生的積極性與主動性，嚴格按照時間節(jié)點進行過程管理，嚴格把關(guān)答辯環(huán)節(jié)，深信畢業(yè)設(shè)計會有一個質(zhì)的提高。

參考文獻

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Discussion on the Methods of Improving the Quality of Graduation Design for Mechanical Engineering Major under the Background of Emerging Engineering Education

WEI Hui-ling， YANG Jing-wei

（School of Mechatronic Engineering and Automation， Foshan University， Foshan，

Guangdong 528225， China）

Abstract： Undergraduate graduation design is the last comprehensive practical teaching link in the university stage. It mainly exercises students’ ability to comprehensively apply knowledge and solve problems. It is very important and is related to whether students can graduate smoothly. This article analyzes the problems existing in the current undergraduate graduation design of mechanical engineering， such as topic selection， process management and defense， and combines the emerging engineering background to improve the quality of the undergraduate graduation design through teaching reform methods such as improving the diversity of topic selection and professional fit， strictly controlling the process management of the timeline， and eliminating the formalization of defense. Therefore，how to improve the quality of undergraduate graduation design is worth further discussion. This paper discusses the existing problems and coping strategies of the graduation design of Foshan University of Science and Technology， hoping to improve the quality of graduation design.

Key words： emerging engineering; mechanical engineering; graduation design; teaching reform