胡正平+吳培良+許成謙+李英偉

[摘要]工科畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習階段的最后一個重要實踐環(huán)節(jié)，不僅是學(xué)生實現(xiàn)從書本問題向解決實際問題的轉(zhuǎn)變，更是學(xué)生提高解決復(fù)雜工程問題能力的重要途徑，通過在畢業(yè)設(shè)計過程中的查閱資料、分析問題、設(shè)計方案、動手實驗、撰寫報告，有助于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐的工程動手能力。分析目前本科畢業(yè)設(shè)計中存在的普遍問題及根源，從教師與學(xué)生思想、如何選題、如何規(guī)范要求出發(fā)，提出幾點提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的對策，以充分調(diào)動指導(dǎo)教師和學(xué)生的積極性，實現(xiàn)對畢業(yè)設(shè)計的各環(huán)節(jié)有效的管理，提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量和學(xué)生解決系統(tǒng)復(fù)雜問題的能力。

[關(guān)鍵詞]專業(yè)認證；畢業(yè)設(shè)計；復(fù)雜工程；團隊協(xié)作

[中圖分類號]G642.40[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2016）020103040

引言

工科畢業(yè)設(shè)計是本科期間的最后一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是專業(yè)實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合性創(chuàng)新實踐活動，也是專業(yè)認證中對于畢業(yè)要求達成度具有強支撐作用的課程環(huán)節(jié)。通過對本科期間專業(yè)知識的綜合運用來完成畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，為其進入工作崗位打下基礎(chǔ)。因此，只有通過對畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)高效管理，充分調(diào)動指導(dǎo)教師和學(xué)生的積極性，才可能提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量和學(xué)生解決系統(tǒng)復(fù)雜問題的能力[1]。

通過畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的開展，學(xué)生一方面可以對在校期間所學(xué)的基本原理、基本知識和基本技能進行梳理，另一方面要解決復(fù)雜工程問題，必須綜合運用這些知識、技能，通過深入進行原理分析、建立合適的抽象模型[2]。工科專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)之后大多從事解決實際工程問題的工作，充分梳理書本所學(xué)原理、公式、方法，將復(fù)雜多因素的現(xiàn)實工程問題合理簡化為具備數(shù)學(xué)模型的科學(xué)問題，不但可以通過畢業(yè)設(shè)計學(xué)習到解決實際工程問題的基本流程和方法，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生團隊意識和學(xué)術(shù)交流能力。

1專業(yè)認證的畢業(yè)要求

1.1復(fù)雜工程問題

中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會印發(fā)的《工程教育認證工作指南（2015版）》指出，工程教育認證中畢業(yè)要求是對學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)該掌握的知識和能力的具體描述，包括學(xué)生通過本專業(yè)學(xué)習所掌握的知識、技能和素養(yǎng)。2015年工程認證專門提出復(fù)雜工程問題的具體描述，必須具備下述特征1，同時具備下述特征2～7中的部分或全部。

1） 必須運用深入的工程原理，經(jīng)過分析才可能解決；

2） 涉及多方面的技術(shù)、工程和其他因素，并可能相互有一定沖突；

3） 需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性；

4） 不僅僅靠常用方法就可以解決的問題；

5） 問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標準和規(guī)范中；

6） 問題相關(guān)利益各方不完全一致；

7） 具有較高的綜合性，包括多個相互關(guān)聯(lián)的子問題。

1.2專業(yè)認證對于工科畢業(yè)設(shè)計的要求

按照工程教育認證的理念，專業(yè)必須有明確、公開的畢業(yè)要求，畢業(yè)要求應(yīng)能支撐畢業(yè)培養(yǎng)目標的達成。專業(yè)通過評價證明畢業(yè)要求的達成，專業(yè)制訂的畢業(yè)要求最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力[3]。依據(jù)上面對于復(fù)雜工程的具體描述，顯而易見，僅僅通過上課、實驗或者三級項目是難以完成解決復(fù)雜工程問題的能力的培養(yǎng)與鍛煉，所以畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力的重要環(huán)節(jié)。

第2期胡正平吳培良許成謙李英偉從專業(yè)認證角度談如何帶好工科畢業(yè)設(shè)計

教學(xué)研究2016

這里的復(fù)雜工程問題并沒有要求覆蓋全部七個特征，作者個人理解就是便于根據(jù)不同專業(yè)、不同本科學(xué)校確立不同要求層次。這里依據(jù)作者個人理解：專業(yè)認證對于畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的要求，必須具備下述特征1～3，同時具備下述特征4～6中的部分或全部。

1） 畢業(yè)設(shè)計解決的問題必須是新問題，如果不是新問題，就不需要運用深入的工程原理，要經(jīng)過分析查閱資料、在參考學(xué)習的基礎(chǔ)上解決?？梢?，這對指導(dǎo)老師如何設(shè)計畢業(yè)設(shè)計課題內(nèi)容提出更高要求；

2） 畢業(yè)設(shè)計必須建立合適的抽象模型才能解決，這是設(shè)計環(huán)節(jié)；

3） 畢業(yè)設(shè)計必須要動手進行實驗，要求在一定情況下給出實驗結(jié)果；

4） 畢業(yè)設(shè)計涉及多方面的技術(shù)、工程和其他因素，并可能相互有一定沖突；

5） 設(shè)計具有較高的綜合性，包括多個相互關(guān)聯(lián)的子問題；

6） 設(shè)計中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標準和規(guī)范中，還需要考慮工程和社會、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范等因素；

7） 畢業(yè)設(shè)計中必須使用現(xiàn)代工具，并能理解其局限性。

2目前畢業(yè)設(shè)計工作存在的不足

2.1學(xué)生的重視程度不夠

畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)生的最后一個重要的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，是對學(xué)生專業(yè)知識的綜合檢驗和實戰(zhàn)練兵，也是學(xué)生和老師面對面交流學(xué)習的機會，然而，這一過程并沒有得到學(xué)生的足夠重視[1]。雖然有許多實際的客觀原因存在，例如學(xué)生忙于應(yīng)付各種招聘面試、研究生復(fù)試、企業(yè)實習、課程補考等等。但是，最根本的原因還是學(xué)生在思想上對畢業(yè)設(shè)計重視程度不夠，不少學(xué)生認為只要參與了畢業(yè)設(shè)計，無論結(jié)果好壞，最終都會順利通過畢業(yè)。過去課程學(xué)習的慣性思維將畢業(yè)設(shè)計當作一門基礎(chǔ)課學(xué)習，沒有認識和意識到畢業(yè)設(shè)計需要解決復(fù)雜工程問題，需要發(fā)揮學(xué)生自己的主觀能動性和積極性，不僅僅是個參考學(xué)習的過程，更是知識的運用、分析和思考，更應(yīng)該強調(diào)自己的實驗、動手和動腦。如果僅僅將畢業(yè)設(shè)計當作是一門課程來看待，只通過最后幾周集中突擊，其最終完成質(zhì)量肯定達不到要求，甚至還不如一門基礎(chǔ)理論課。

目前，對本專業(yè)畢業(yè)學(xué)生座談會的調(diào)查研究顯示，部分學(xué)生不夠重視畢業(yè)設(shè)計，主要有以下幾方面的原因：（1）部分學(xué)生已經(jīng)有了就業(yè)方向，想當然認為所做畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容與目前從事的崗位關(guān)系不大；（2）部分學(xué)生忙于考研或者參加其他實踐活動，希望等到研究生再去鍛煉；（3）部分學(xué)生因為臨近畢業(yè)，加上學(xué)校管理松懈，要求上不求上進，自覺性不高，在做設(shè)計的過程中，惰性滋長嚴重，例如由于目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)達、資源豐富，部分學(xué)生或搜索別人的論文或網(wǎng)上購買現(xiàn)成畢業(yè)設(shè)計論文。

為了讓學(xué)生清醒的認識到畢業(yè)設(shè)計的重要性，指導(dǎo)教師與學(xué)校需從多方面入手。例如，組織優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計成果展，組織學(xué)生外出實地參觀，聘請校外的專家和技術(shù)人員走進大學(xué)課堂激發(fā)學(xué)生學(xué)習熱情，或者通過校企聯(lián)合開設(shè)企業(yè)畢業(yè)設(shè)計，要求參加畢業(yè)設(shè)計答辯的學(xué)生不僅僅提交設(shè)計論文，必須展示設(shè)計成果以及實驗過程。

2.2導(dǎo)師選題缺乏創(chuàng)新力

畢業(yè)設(shè)計是對解決復(fù)雜工程問題能力的綜合考量。對不少學(xué)校老師而言，每年的畢業(yè)設(shè)計都在進行著重復(fù)性的指導(dǎo)工作，教師的指導(dǎo)內(nèi)容和設(shè)計題目多年不變，好的選題范圍對應(yīng)課本所學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)知識，部分重復(fù)本身也無可厚非。可是，現(xiàn)代科技發(fā)展迅猛，社會需求與日俱增，再以5～10年前的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容來培養(yǎng)學(xué)生的解決復(fù)雜問題的能力，這問題目前還會是新問題嗎？顯然已經(jīng)偏離了畢業(yè)設(shè)計本身的要求，也偏離了工程實際對人才的要求，使得專業(yè)人才培養(yǎng)與社會需求脫軌，這也是目前一邊是大量的未就業(yè)學(xué)生；另一邊是企事業(yè)的專業(yè)技術(shù)人才需求缺口很大的原因之一[1]。導(dǎo)師選題范圍缺乏創(chuàng)新性，其實就是師資不合格的表現(xiàn)，其本質(zhì)就是指導(dǎo)教師自己沒有能力開展復(fù)雜工程實踐問題的研究，沒有專業(yè)水平去發(fā)現(xiàn)專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜問題。

2.3學(xué)生缺乏科研能力和寫作能力系統(tǒng)的指導(dǎo)

本科畢業(yè)設(shè)計本身解決的是新問題，這就說明畢業(yè)設(shè)計具備學(xué)術(shù)研究的基本要素，必定要求學(xué)生必須經(jīng)歷提出問題、分析問題、解決問題等過程，進而具備將實際工程問題轉(zhuǎn)化為有數(shù)學(xué)模型指導(dǎo)的科學(xué)問題的能力，同時需要進行合理的論證、最后求解、實驗驗證過程。相較于學(xué)生之前所碰到的單一的數(shù)學(xué)難題，已經(jīng)屬于一個更高層次的問題復(fù)雜的系統(tǒng)問題。然而，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計以前的學(xué)習過程中，更多的注意力注重于課堂教學(xué)、作業(yè)、實驗、考試等環(huán)節(jié)。面對畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生最缺乏的是科研能力和寫作能力的訓(xùn)練，因為這對于他們是新問題[2]。即使教師在平時課程教學(xué)中也布置了一些小論文，但是學(xué)生大多通過在網(wǎng)上查資料的方式東拼西湊完成，加上教師對小論文的批閱不夠深入，要求不夠嚴謹，更沒有針對學(xué)生論文的不足之處給予意見反饋，這樣學(xué)生的綜合能力難以提高。由于學(xué)生平時學(xué)習過程中缺乏科研和論文寫作能力的訓(xùn)練，這也成為提高畢業(yè)設(shè)計論文質(zhì)量的瓶頸。所以，作為指導(dǎo)教師必須從頭開始對于學(xué)生不足的能力進行課程式系統(tǒng)培養(yǎng)。工欲善其事，必先利其器，把握住三個核心環(huán)節(jié)：查閱資料、科研分析與寫作訓(xùn)練，這個系統(tǒng)性畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)將使老師的指導(dǎo)工作達到事半功倍的效果。

2.4缺乏有效地管理和溝通

學(xué)生遇到困難時，如果學(xué)生和指導(dǎo)教師之間缺乏溝通，容易使學(xué)生感到失望、無助和灰心，嚴重挫傷他們的積極性，從而失去研究興趣，不愿積極投入，深入研究，這樣就起不到做畢業(yè)設(shè)計的鍛煉作用。通過對畢業(yè)學(xué)生調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生與指導(dǎo)教師的主動交流和溝通不夠，雖然規(guī)定有見面時間和地點，但是沒有嚴格的機制來進行約束，經(jīng)常是學(xué)生遇到問題，不主動去和指導(dǎo)教師交流，部分學(xué)生甚至寧愿找同學(xué)請教、利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)或者找其他教師幫助解決，主要原因就是學(xué)生不夠信任指導(dǎo)教師。另外，不少教師對學(xué)生的要求不夠嚴格，不夠明確，缺乏過程管理，甚至部分老師自己都不知道每個時間節(jié)點要達到什么目標，畢業(yè)設(shè)計題目下達以后，幾乎不聞不問，沒有履行過程檢查督促的職責，采用學(xué)生走到哪里就在哪里歇的自由模式，學(xué)生設(shè)計過程目標不夠明確，沒有進度意識，以至于臨近畢業(yè)答辯時，部分學(xué)生畢業(yè)設(shè)計還處在剛剛起步階段。

3從專業(yè)認證談提高工科畢業(yè)設(shè)計對策

筆者所在的電子信息工程專業(yè)是卓越工程試點專業(yè)，目前準備2015年工程教育專業(yè)認證，在撰寫專業(yè)認證自評報告過程中，加深了對于畢業(yè)設(shè)計中復(fù)雜工程問題的理解，通過專業(yè)教學(xué)改革，也探索出一些提高本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的新思路。

3.1加強指導(dǎo)教師與學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計重要性的認識加強思想教育，提高指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計重要性的認識是完成高質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計的前提。作為指導(dǎo)教師，需要自己理解什么是復(fù)雜工程問題，教師設(shè)計的畢業(yè)設(shè)計題目符合復(fù)雜工程問題的條件嗎？教師需要在畢業(yè)設(shè)計的過程中加深自己對于復(fù)雜問題的理解，調(diào)動學(xué)生的興趣，對學(xué)生碰到的難題悉心指導(dǎo)，對畢業(yè)設(shè)計進度和成果有效監(jiān)督，才能最大限度發(fā)揮學(xué)生的潛能，培養(yǎng)出具有獨立解決科學(xué)問題的優(yōu)秀畢業(yè)生。學(xué)生作為畢業(yè)設(shè)計的主體，更需要從思想上認識到畢業(yè)設(shè)計的重要性，否則難以達到專業(yè)的培養(yǎng)要求，這就使得他們避免在畢業(yè)設(shè)計過程中碰到困難之后不能深入思考，缺乏鉆研的動力和耐心。

3.2加強畢業(yè)設(shè)計過程管理

《工程教育認證工作指南》顯示：畢業(yè)設(shè)計的選題工作是關(guān)系實踐教學(xué)環(huán)節(jié)能否達到預(yù)期教學(xué)效果和教學(xué)目的、保證畢業(yè)設(shè)計工作質(zhì)量的關(guān)鍵。選題首先應(yīng)是復(fù)雜工程問題，具有一定綜合性、工程性和創(chuàng)新性，要求指導(dǎo)老師對選題范圍精心設(shè)計，嚴格把關(guān)，課題以學(xué)生興趣為導(dǎo)向，對于學(xué)生進行差異性指導(dǎo)。例如，筆者所在單位要求每名指導(dǎo)教師每年更新課題內(nèi)容1/3以上，課題設(shè)計內(nèi)容涉及前沿領(lǐng)域的工程問題，不能與系里其他老師以前的課題重復(fù)，如果因為沒有合適畢業(yè)設(shè)計題目，可以申請少帶或不帶畢業(yè)設(shè)計；同時，根據(jù)電子信息工程專業(yè)特點，要求每名教師必須有1/3以上的學(xué)生進行硬件畢業(yè)設(shè)計。

為方便學(xué)生學(xué)習，加強畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生薄弱環(huán)節(jié)的指導(dǎo)，筆者制定了畢業(yè)設(shè)計資料查閱指南；開題報告、文獻綜述、中期報告、畢業(yè)設(shè)計論文撰寫指南與模板，從學(xué)生一進入畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)開始逐步進行有針對性的鍛煉，包括語言組織、公式編輯、摘要規(guī)范，繪圖、表規(guī)范，參考文獻規(guī)范，經(jīng)過中間過程的考核與要求，最后學(xué)生逐漸達到比較高的水平。

3.3創(chuàng)造團隊協(xié)作機會

畢業(yè)設(shè)計最終目的是檢驗學(xué)生本科3.5年專業(yè)知識的掌握程度，以及為進入社會實際工作崗位打下基礎(chǔ)。無論是對于剛?cè)肼殘龅男氯?，還是有幾年工作經(jīng)驗的老員工，碰到一些新問題的情況是在所難免的，這就要求學(xué)生具備進行團隊協(xié)作解決復(fù)雜問題的能力。筆者在每年設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計題目時，不同設(shè)計題目之間本身具有一定關(guān)聯(lián)性，這樣本科畢業(yè)生在畢業(yè)設(shè)計的完成過程中，就可以培養(yǎng)小團隊協(xié)作解決復(fù)雜問題的能力。每一個課題在選題方向上有一定相似之處，可以通過團隊協(xié)作互助的形式，使得在問題的解決方法和最終獲得的成果方面有比較好的突破，每一個學(xué)生均能體現(xiàn)自己的工作價值，并可獲得團隊其它成員的認可和幫助。學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計中團隊合作所獲得的成就感，提前感受社會工作的團隊運營模式，增強進入社會工作崗位的自信心和適應(yīng)能力。