郭嬙　黃先北　仇寶云　李小川

[摘 要]面向新工科建設人才培養(yǎng)目標，結合能源動力類專業(yè)特點，針對本科畢業(yè)設計培養(yǎng)環(huán)節(jié)中存在的問題，分析工科教師和學生所面臨的新的發(fā)展要求。提出組建新老結合的指導教師團隊，強化教師工程背景，發(fā)揮各自優(yōu)勢的觀點;將導師角色貫穿本科教學過程，落實以學生為中心的教育理念;加強畢業(yè)設計過程考核與管理，強化工科畢業(yè)生的工程素養(yǎng)，形成新工科時代背景下的教學模式，全面提升工科教師與工科學生的綜合能力。

[關鍵詞]新工科;畢業(yè)設計;能源動力;教學改革

[中圖分類號] G642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）07-0065-03

在新工科建設的時代背景下，迫切需要培養(yǎng)大批新興工程科技人才，人才培養(yǎng)的模式也需要與時俱進。繼“復旦共識”[1]達成以來，人才培養(yǎng)新模式的研究和實踐已著力開展。面對人才培養(yǎng)的主體對象，以學習者為中心的教育模式亟須確立。正如新工科建設的行動路線（“天大行動”）[2]所指出的那樣：落實以學生為中心的理念，加大學生選擇空間，增強師生互動，改革教學方法和考核方式。進而，新工科建設指南（“北京指南”）[3]對教師提出了新的要求：強化教師工程背景，培養(yǎng)工程實踐能力強的高水平專業(yè)教師。由此可見，在新工科建設形勢下，開拓工程教育改革的新路徑，對工科教師和工科學生均提出了新的時代發(fā)展要求。

一、能源動力類本科畢業(yè)設計培養(yǎng)現(xiàn)狀及分析

2012年，教育部高校本科專業(yè)目錄中已將熱能與動力工程調整為能源與動力工程。能源動力類專業(yè)的培養(yǎng)方案主要包括學習多種能源的利用與轉換方式，掌握多種動力設備以及電氣自動化技術的基礎理論，接受現(xiàn)代能源動力工程師的基本訓練。畢業(yè)設計（論文）作為一項教學實踐環(huán)節(jié)，是學生對本科學習工作的總結，也是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題能力的重要階段。但是在現(xiàn)實中，畢業(yè)設計常出現(xiàn)以下問題。

（一）畢業(yè)設計選題的盲目性

本科畢業(yè)設計的題目普遍由指導教師擬定，學生不了解畢業(yè)設計的具體內容，缺乏對自己能力的合理評估，選題環(huán)節(jié)通常僅憑個人興趣完成，甚至將選題當作選教師，導致選題過程存在極大的盲目性。當同一題目選擇的人數(shù)相對集中時，教師多以學生的平時表現(xiàn)進行反向選擇，難以充分考慮學生的學習需求，不能針對學生的就業(yè)及發(fā)展方向進行因材施教，這進一步限制了選題的自由性。

（二）畢業(yè)設計形式的局限性

能源動力類專業(yè)涉及大量流動與傳熱方面的科學問題，受到實驗設備購置、運行安全、實施周期等因素的制約，學生親自執(zhí)行的實驗項目難以全面開展[4]。計算機輔助設計和數(shù)值模擬技術成為畢業(yè)設計中的有效工具，但這也引發(fā)了一系列的問題。其一，學生的軟件實用技能相對缺乏，面對陌生的學習工具，從入門到熟悉的較長周期使學生失去了學習的熱情和興趣。其二，計算機輔助設計成品的合理性以及數(shù)值模擬計算結果的精確度依賴于實驗驗證，但受實驗條件所限，畢業(yè)設計工作缺乏有效的實驗參照，畢業(yè)設計成果的實用性難以提升。其三，借助計算機完成的電子資料的傳播性較強，對于內容相近或流程相似的畢業(yè)設計任務，監(jiān)管和審查力度不足會導致抄襲、拷貝等不良后果。

（三）畢業(yè)設計完成的突擊性

常規(guī)的畢業(yè)設計安排在本科學習的最后一個學期，這個時期也是學生找工作、考研沖刺等的關鍵階段，在這個時間段內學生投入畢業(yè)設計的有效時間相對有限。一方面，文獻檢索、軟件學習、實驗設計等前期環(huán)節(jié)，要求學生自主查閱資料并拓展課外內容，這個過程難以在短期內體現(xiàn)為具體的成果，學生自學困難時容易選擇放棄或擱置，從而耽誤大量的時間。另一方面，教師由于忙于科研工作而放松了對學生的管理，當教師的引導和監(jiān)督力度不夠時，會導致學生完成畢業(yè)任務的難度大幅提升。若選題基于現(xiàn)實工程問題，畢業(yè)設計的進度還會受到工程進展的牽制，從而影響畢業(yè)設計的完成進度。

（四）畢業(yè)能力培養(yǎng)的片面性

畢業(yè)設計作為本科教學中的綜合性實踐環(huán)節(jié)，以提高學生的綜合知識應用能力、解決復雜問題的實踐能力、溝通表達及思維能力等綜合素質為培養(yǎng)目標，但在實際教學過程中受到多方面因素的影響，培養(yǎng)目標的實現(xiàn)出現(xiàn)片面性。

首先，部分學生的學習態(tài)度不夠端正，認為畢業(yè)設計總會通過，存在“等”“靠”“混”的心理，從而影響畢業(yè)設計質量和自身能力的培養(yǎng)進度。其次，教師和學生更多是關注畢業(yè)設計的最終成品及論文成果，容易忽略設計圖紙的規(guī)范性、論文圖表清晰度等細節(jié)問題，由此導致人才培養(yǎng)中嚴謹能力的欠缺。最后，由于畢業(yè)設計是一個相對開放的實踐環(huán)節(jié)，要求學生正確認識到自主學習的必要性，能夠運用所學知識舉一反三，并能充分展示自己的畢業(yè)成果。學生的自主學習、自我探索、表達交流等能力，在畢業(yè)能力培養(yǎng)中常被忽視，多數(shù)教師將其歸結于學生個人，但實際上，教師的良好指引和點撥對學生畢業(yè)能力的提升具有關鍵作用。

二、能源動力類本科畢業(yè)設計教學改革方法探析

面對新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密相關。2017年，教育部能源動力類專業(yè)教學指導委員會啟動了“2017-2018年高等學校能源動力類新工科研究與實踐項目”立項申報工作，進一步推動了能源動力類工程教育的改革創(chuàng)新。針對能源動力類本科畢業(yè)設計目前存在的問題，筆者試從以下方面進行教學改革，以提升能源與動力工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質量。

（一）指導教師團隊建設的探索與實踐

由于大多數(shù)畢業(yè)設計是以指導教師命題的形式出現(xiàn)，題目類型與教師的專業(yè)背景及研究領域緊密相關。工程經(jīng)驗豐富的教師，設計的題目多以實際工程問題為依托;以科研項目為主要任務的教師，設計的題目多以技術探索為目標;擅長教學實驗的專任教師，設計的題目多圍繞科學實驗展開。通過組建教師團隊，融合不同教師在工程背景、科學研究和實驗方法等方面的優(yōu)勢，形成教師梯隊，共同確立畢業(yè)設計題目，從而突破學生畢業(yè)選題即為選擇教師的局限性。特別對于新任教的青年教師來說，通過與教齡較長的老教師組隊，既可以發(fā)揮青年教師在現(xiàn)代技術應用、外文資料匯集等方面的優(yōu)勢，又能將豐富的教學和工程經(jīng)驗融入畢業(yè)設計的指導過程中。這不僅有助于提升學生畢業(yè)設計的完成質量和實用價值，也是在新工科時代背景下加強青年教師工程實踐能力的重要途徑。目前，眾多高校已對青年教師實行了導師制[5]的培養(yǎng)模式，加快提升青年教師的思想政治素質。本學院通過踐行青年教師導師制的培養(yǎng)方案，促成了教師團隊的建設，顯著提升了青年教師的業(yè)務水平。

（二）本科生導師制的探索與實踐

導師制是研究生培養(yǎng)過程中的主要教育模式，近年來也在本科生教育階段進行實踐與發(fā)展。本科生導師制通常采用“一對多”的指導方式，通過一定程序并進行雙向選擇后完成導師與學生的匹配。有些高校采用四年導師制，從本科新生開始，以幫助新生快速適應大學生活，引導學生明確專業(yè)方向[6]。為了提高本科畢業(yè)設計完成質量和本科畢業(yè)能力培養(yǎng)質量，本科生導師制可以從學生開始接觸專業(yè)課程后重點開展，結合專業(yè)課程的學習進展以及相應的課程設計，加強導師的有效指導作用。導師制的實施將學生培養(yǎng)責任到人，便于針對學生的個性差異進行因材施教。一方面，這有利于學生提早了解專業(yè)背景和個人興趣及發(fā)展方向，便于學生針對畢業(yè)設計提出自己的想法，改善傳統(tǒng)的教師出題、學生選題的畢業(yè)設計模式，為學生提供更自由的創(chuàng)新發(fā)展空間。另一方面，這有利于導師盡早發(fā)現(xiàn)學生在知識儲備及能力培養(yǎng)方面的欠缺，反饋至教育教學環(huán)節(jié)中，進一步提高教學質量。在本科生導師制的實施過程中，還可以發(fā)揮研究生對本科生的引導作用，構建“本研互融”[7]的教學模式，將導師制貫穿于本科生的各個年級，發(fā)揮高年級學生對低年級學生的帶動作用，促進學生團體之間的相互學習與交流。

（三）增強過程考核的探索與實踐

通常的畢業(yè)設計考核以論文評審和答辯為核心環(huán)節(jié)，忽略了對過程的監(jiān)管和評定，造成學生畢業(yè)設計前松后緊、學生畢業(yè)設計突擊完成、畢業(yè)設計無時間改進等不良后果。教學考核既是對教師“教”的評價，又是對學生“學”的檢驗。因此，增強畢業(yè)設計的過程考核，這對教師和學生都提出了新的要求。首先，指導教師要完善畢業(yè)設計的教學規(guī)劃，明確學生在不同階段的學習內容和完成目標，科學引導學生合理安排時間。針對能源動力類專業(yè)所依賴的多種計算機學習軟件，通過課程設計、課外學習等方式融入本科生的日常教學計劃中，為畢業(yè)設計的有效完成預留出充裕的時間。其次，建立畢業(yè)設計全過程的考核評價體系，確保開題、中期檢查等過程環(huán)節(jié)的考核成績在最終成績中所占的比例[8]。開題環(huán)節(jié)注重考查學生搜集文獻、查閱資料的進展，并以開題報告、文獻綜述、外文文獻翻譯等文件作為定量考核內容;中期檢查關注學生在課題研究中遇到的困難和新的進展，及時引導學生解決問題并發(fā)掘創(chuàng)新突破領域，采用口頭報告的形式，增強學生間的互動學習與督促，鍛煉學生的語言表達能力。對于過程考核不合格者，采用二次開題和再次檢查等形式強化管理。最后，除了嚴格把控畢業(yè)論文和最終答辯的質量以外，在畢業(yè)設計完成后的階段，加強學生對指導教師的評價，促使畢業(yè)設計的教學考核進入良性循環(huán)狀態(tài)。

（四）綜合能力培養(yǎng)的探索與實踐

符合新時代社會和科技發(fā)展需求的工程專業(yè)技術人才，不僅需要夯實理論基礎，更要具備較強的技術運用、系統(tǒng)分析、實踐創(chuàng)新等綜合能力。針對目前能源動力類本科生畢業(yè)能力培養(yǎng)方面存在的不足，教學改革需要在本科階段貫穿始終。

其一，調動學生對專業(yè)學習的積極性。除了常規(guī)的專業(yè)課程和專業(yè)實習教學以外，應增設專業(yè)軟件的學習輔導。輔導形式不限于班級教學，針對學生對計算機軟件的興趣，引導學生利用課余時間進行專業(yè)軟件的創(chuàng)新實踐。以三維建模軟件為例，通過開展個性標志設計比賽，激發(fā)學生的創(chuàng)造力，讓學生熟悉專業(yè)軟件的操作過程，為培養(yǎng)新時代工程技術人才奠定基礎。目前，本學院已由青年教師牽頭，在本科新生班中組建工科專業(yè)軟件興趣小組，在拓展學生的學習能力方面取得了初步成效。

其二，注重工程技術人才的綜合素質培養(yǎng)。新工科背景下的工程技術人才需具備知識、能力、品德方面的綜合素質，教師在教學過程中要注重理念引領，強化工科學生的家國情懷、國際視野、法治意識、生態(tài)意識和工程倫理意識等。以工程倫理意識培養(yǎng)為例，目前相關課程僅在部分高校開設，仍需加大工程倫理教育的宣傳力度。在畢業(yè)設計和實習階段強化工科學生對工程倫理的認知，加強畢業(yè)生從業(yè)后的社會責任。

其三，推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革。加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是國家實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的迫切需要，也是全面提高人才培養(yǎng)質量的重要途徑。通過開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程，推廣翻轉課堂、慕課、微課等創(chuàng)新教育形式，揚州大學“混合式”教學改革實踐成果已被作為主要案例編入聯(lián)合國教科文組織編印的《混合學習白皮書》。本學院電氣工程系的教師在“混合式”教學實踐中進行了深度融合探索，促進了師生申報創(chuàng)新課題研究的積極性[9-10]。針對畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，需要結合地方企業(yè)技術創(chuàng)新要求，將新能源、新動力、新產(chǎn)業(yè)背景融入畢業(yè)設計的課題中，增強學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。

三、結語

文章結合揚州大學能源與動力工程專業(yè)的畢業(yè)設計培養(yǎng)現(xiàn)狀，分析了本科生畢業(yè)設計教學過程中存在的問題。結合新工科建設的時代背景，我們認識到要增強工科學生的行業(yè)背景知識和工程實踐能力，需要從畢業(yè)設計此項重要的創(chuàng)新實訓環(huán)節(jié)中進行教學改革。具體而言，首先要通過團隊建設強化教師的工程背景;其次，通過實施本科生導師制和過程考核加強對學生的管理，改進對本科生課程和實踐的教學模式，落實以學生為中心的新工科建設理念;最后，將新能源、新動力等創(chuàng)新發(fā)展研究貫穿本科教學始終，培養(yǎng)能源動力類畢業(yè)生成為能勝任能源動力行業(yè)發(fā)展需求的應用型和技術技能型人才。以上教學改革方案還需要通過今后的教學實踐做進一步的完善和提升。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] “新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

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[4] 費景洲，曹貽鵬，路勇，等.能源動力類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2016（1）：23-27.

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[7] 王謙，袁壽其，康燦.能源動力類卓越工程人才培養(yǎng)教學改革與實踐[J].高校教育管理，2018（3）：130.

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[9] 吳桂峰，劉敏華，鄭潔，等.基于工程教育認證的電路基礎課程混合式教學模式研究[J].中國教育技術裝備，2017（23）：75-77.

[10] 鄭潔，吳桂峰，李生權.基于SPOC的翻轉課堂+PBL的混合式教學的實踐[J].電氣電子教學學報，2018（1）：108-111.

[責任編輯：陳 明]