萬洪丹 陸云清 許 吉 廖 晨

（南京郵電大學(xué)電子與光學(xué)工程學(xué)院，江蘇 南京 210023）

0 引言

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文是高等教育實(shí)現(xiàn)其培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)， 是南京郵電大學(xué)光電類專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的最后一個(gè)綜合性教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)[1]。本科畢設(shè)對培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用、自主學(xué)習(xí)、科研創(chuàng)新、工程（社會）實(shí)踐能力意義重大， 對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高和未來職業(yè)生涯規(guī)劃影響深遠(yuǎn)， 是學(xué)生未來得到從事光電專業(yè)相關(guān)技術(shù)和訓(xùn)練的基本保障。 當(dāng)前面向高等工程教育專業(yè)認(rèn)證在全國高校大范圍推廣的背景下， 本科畢設(shè)是認(rèn)證工作的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思維、綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識獨(dú)立解決與光電專業(yè)相關(guān)工程問題方面具有決定性作用[2-4]。 當(dāng)前新工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)體系強(qiáng)調(diào) “解決復(fù)雜工程問題” 能力的培養(yǎng)。以光電信息科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)為例，該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要為： 培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要， 在光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、工程知識、專業(yè)技術(shù)和解決復(fù)雜工程問題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力， 特別是能夠在光電子器件與光通信及相關(guān)領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、開發(fā)、研究、管理，并具備一定人文社會科學(xué)素養(yǎng)與國際化視野的高素質(zhì)專門人才。完成本專業(yè)核心課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，學(xué)生應(yīng)該掌握解決光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題方面的工程知識、問題分析能力、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案能力、研究能力、使用現(xiàn)代（工程工具和信息技術(shù)等）工具能力以及服務(wù)工程與社會能力。

1 當(dāng)前實(shí)際問題分析

通過對近幾年畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教學(xué)的回顧和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)目前光電信息科學(xué)與工程專業(yè)類畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要問題包括：

（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的問題：體現(xiàn)于教師和學(xué)生兩個(gè)主體，包括教師出題存在不規(guī)范性和學(xué)生選題存在盲目性。前者源于大部分畢設(shè)題目直接來源于指導(dǎo)教師的科研和工程的子問題，導(dǎo)致部分題目和專業(yè)相關(guān)性不高，不符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)；部分教師出題太大，對題目難度把握不準(zhǔn)，造成完成難度太高，學(xué)生無法入手，教師指導(dǎo)難度加大，學(xué)生獨(dú)立完成情況不好，論文質(zhì)量不高。后者的主要原因是部分學(xué)生專業(yè)知識儲備有限，對教師所提供畢設(shè)題目的難易、內(nèi)容和目標(biāo)把握不夠，無法結(jié)合自身特長和優(yōu)勢進(jìn)行選題，更多的是憑直覺和對指導(dǎo)及教師的熟悉程度，是否指導(dǎo)教師好說話、 要求嚴(yán)不嚴(yán)等方面盲目地進(jìn)行考慮和選擇，這會導(dǎo)致在后續(xù)畢設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)題目與自身素質(zhì)不匹配，影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的問題：目前，學(xué)校針對提高專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，有一系列詳盡規(guī)范文件和管理政策，其中畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰寫要求、畢業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定為學(xué)生和教師提供了規(guī)范化的參考；畢業(yè)審題小組審題、專家審核題目重復(fù)率、教師按審題反饋意見進(jìn)行修改、師生雙向選擇進(jìn)行課題分配等過程管理措施確保了畢業(yè)設(shè)計(jì)論文順利開展。 但是，在契合工程教育認(rèn)證的具體要求，讓學(xué)生具有解決相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力、 具備一定的國際化視野，能對專業(yè)前沿知識追蹤和具備外語能力等方面，仍然存在一些問題，主要為：第一，指導(dǎo)教師精力不足的問題：畢設(shè)指導(dǎo)過程中，通常采用過程管理的方式，雖然可以通過中期檢查、督導(dǎo)等措施監(jiān)督畢設(shè)進(jìn)度，但真正了解學(xué)生課題進(jìn)展情況的還是指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師缺乏對學(xué)生整個(gè)畢設(shè)安排的目標(biāo)性、 連續(xù)性和系統(tǒng)性，造成了學(xué)生前期拖拖拉拉，后期時(shí)間緊張，最后畢設(shè)草草了事。第二，學(xué)生自身態(tài)度的問題：在大四畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生就業(yè)、考研壓力大，部分學(xué)生還要參加公務(wù)員、實(shí)習(xí)、培訓(xùn)等，投入畢設(shè)的時(shí)間不足，精力不夠，對難度較高的題目采取回避的態(tài)度，盡可能選擇難度中等偏下的題目。 第三，部分課題研究內(nèi)容與工程實(shí)際結(jié)合不夠緊密的問題。由于一些指導(dǎo)教師工程經(jīng)驗(yàn)受限，不能將專業(yè)工程問題提煉為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目并強(qiáng)化學(xué)生本專業(yè)相關(guān)工程知識。 第四，指導(dǎo)教師訓(xùn)練學(xué)生畢設(shè)所需能力的方法不當(dāng)?shù)膯栴}。 以訓(xùn)練學(xué)生文獻(xiàn)閱讀能力為例，目前對畢設(shè)論文參考文獻(xiàn)的要求是開題不少于10 篇，論文中不少于20 篇。 有的指導(dǎo)教師在任務(wù)書或者畢設(shè)期間沒有為學(xué)生指定部分需要精讀的文獻(xiàn)，造成學(xué)生精力分散，無法把握課題的研究重點(diǎn)。 此外，部分學(xué)生開題和論文中所引文獻(xiàn)完全一樣。這些主要是指導(dǎo)教師所采用的訓(xùn)練方法不當(dāng)，投入的時(shí)間較少，使得學(xué)生對文獻(xiàn)的參考和引用重視程度不夠，在開題階段就影響了畢設(shè)論文的完成質(zhì)量，這也是不能良好支撐工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下按學(xué)生具備利用文獻(xiàn)和檢索工具去分析和解決相關(guān)工程問題的能力。 因此，包括文獻(xiàn)閱讀和翻譯在內(nèi)的畢設(shè)過程的各個(gè)指導(dǎo)階段都需要靈活有度的指導(dǎo)方法，這些對畢業(yè)設(shè)計(jì)的監(jiān)控和驗(yàn)收的主體，即指導(dǎo)教師提出了新的要求。

（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)評價(jià)中的問題，主要為：第一，答辯考核方式有待完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)最終采用答辯的形式進(jìn)行評價(jià)，答辯小組結(jié)合學(xué)生提交的材料和答辯表現(xiàn)進(jìn)行成績評定，這種環(huán)節(jié)缺少對過程環(huán)節(jié)的評價(jià)，而且客觀性不足， 不能剔除因緊張等因素發(fā)揮欠佳等問題。 此外，工程型的課題與理論課題的區(qū)分度還有待提升， 前者因?yàn)樾枰獛熒度敫嗟木εc實(shí)踐，有利于體現(xiàn)學(xué)生解決工程問題的能力，應(yīng)該得到更多的重視。第二，答辯效果有待增強(qiáng)。答辯后以提交答辯成績作為畢設(shè)終止節(jié)點(diǎn)，缺乏達(dá)成度分析、總結(jié)與反饋、共性問題的分析等措施，容易降低答辯的效果，無法為下一學(xué)年的畢設(shè)工作提供改進(jìn)依據(jù)和參考。

上述問題歸根結(jié)底，主要是高等教育大眾化背景下多元化人才培養(yǎng)模式、學(xué)生就業(yè)市場的功利主義趨向等因素造成的。當(dāng)前雙向選擇、自主擇業(yè)、走向市場的高校畢業(yè)生就業(yè)方式督促著高校人才培養(yǎng)工作的改革，激發(fā)了學(xué)生的憂患意識和競爭意識，但是由于大學(xué)生就業(yè)市場中信息的不對稱、職業(yè)規(guī)劃和定位與市場需求之間的差異以及畢業(yè)時(shí)間安排與求職和升學(xué)（考研）時(shí)間之間的沖突，導(dǎo)致了當(dāng)前高校畢業(yè)生學(xué)生精力分散、畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量下降等問題。

2 基于C DIO 工程教育理念的光電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)改革研究與實(shí)踐

新工科建設(shè)意見指出，要樹立創(chuàng)新型工程教育理念，提升學(xué)生工程科技創(chuàng)新、創(chuàng)造能力；樹立綜合化工程教育理念，推進(jìn)學(xué)科交叉培養(yǎng)。CDIO 理念代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn) （Implement）和 運(yùn)作（Operate），它要求學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。 CDIO 培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程專業(yè)知識、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面。 與理論教學(xué)相比，本科畢設(shè)實(shí)踐教學(xué)能夠把專業(yè)理論和實(shí)際操作結(jié)合起來，相比于理論課程，更能體現(xiàn)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。 將CDIO 工程教育理念應(yīng)用于本科畢設(shè)指導(dǎo)中， 培養(yǎng)工程教育背景下畢業(yè)生的能力，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐：

（1）充分運(yùn)用CDIO 中“以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為向?qū)А钡闹笇?dǎo)理念，把握選題和有效開題。 工程設(shè)計(jì)是工程實(shí)踐的精髓所在， 通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系有機(jī)、系統(tǒng)地結(jié)合起來， 其特點(diǎn)是所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容，都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)這個(gè)核心。 而畢設(shè)的題目設(shè)計(jì)與安排，在整個(gè)畢設(shè)的過程中起著關(guān)鍵作用，是整個(gè)畢設(shè)過程的向?qū)Ш拖闰?qū)，所有畢設(shè)后期的工作和安排都圍繞著畢設(shè)題目這個(gè)核心。畢設(shè)選題以學(xué)生興趣為先導(dǎo)， 根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異性進(jìn)行課題內(nèi)容的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在興趣的指引下，做能夠體現(xiàn)專業(yè)特色和實(shí)踐需要的課題，做能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維的課題。因此，開放性、挑戰(zhàn)性和差異性是當(dāng)前畢設(shè)選題的原則。 教師需要從科研項(xiàng)目中提取研究內(nèi)容，讓學(xué)生緊密結(jié)合科研新動向和生產(chǎn)實(shí)際，而不是未考慮學(xué)生的實(shí)際情況，將畢設(shè)命題直接作為科研項(xiàng)目子課題的補(bǔ)充。 結(jié)合專業(yè)特色，同時(shí)考慮課程和課題的延伸和延展， 為學(xué)生提供具有一定創(chuàng)新性的研究畢設(shè)題目，在深化知識的同時(shí)，鍛煉其實(shí)踐動手能力。

（2）充分運(yùn)用CDIO“做中學(xué)”的教學(xué)理念，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性和指導(dǎo)教師的指導(dǎo)作用。指導(dǎo)教師是制定和監(jiān)督整個(gè)畢設(shè)課題進(jìn)展的主體，而學(xué)生則是畢設(shè)課題實(shí)施、推動畢設(shè)進(jìn)展的主體。在畢設(shè)指導(dǎo)過程中，學(xué)生在研究過程中拓展知識面，通過原理和方法在不同場景下的多元應(yīng)用，是有效培養(yǎng)工科學(xué)生工程素養(yǎng)和動手實(shí)踐能力的關(guān)鍵。需要一種合理有效的指導(dǎo)流程和模式， 注重提高學(xué)生參與畢設(shè)課題中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、實(shí)施運(yùn)行等方面的能力。在這種模式下，畢設(shè)指導(dǎo)教師需要與學(xué)生共同創(chuàng)設(shè)問題情境，以解決問題為驅(qū)動，變被動學(xué)習(xí)為主動獲取知識，注重知識與能力的關(guān)聯(lián)，以提高解決問題的能力。

（3）充分考慮CDIO 工程教育中對畢業(yè)人才的各項(xiàng)指標(biāo)要求，開展畢設(shè)教學(xué)活動，進(jìn)行畢設(shè)教學(xué)反向設(shè)計(jì)。將畢業(yè)生能力指標(biāo)有機(jī)融入畢設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，明確畢設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)對實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出的貢獻(xiàn)，進(jìn)而調(diào)整畢設(shè)各個(gè)過程環(huán)節(jié)的實(shí)施辦法。包括以年級畢設(shè)動員大會或者指導(dǎo)教師組織學(xué)生開會的形式，明確畢設(shè)目標(biāo)，讓學(xué)生清楚畢設(shè)的意義、目的、設(shè)計(jì)任務(wù)、評分標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求、各階段時(shí)間安排或者不達(dá)標(biāo)的后果責(zé)任。

（4）充分考慮CDIO 工程教育中畢業(yè)目標(biāo)和學(xué)生多樣化的特點(diǎn)，完善畢設(shè)結(jié)題驗(yàn)收考核機(jī)制，包括重視答辯和成績評定，建立全面的考評指標(biāo)，不僅僅重視實(shí)物作品的驗(yàn)收，還要重視學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力的驗(yàn)收以及教師指導(dǎo)模式有效性的驗(yàn)收。指導(dǎo)教師層面，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、設(shè)計(jì)能力、論文質(zhì)量、論文綜述、外文翻譯、論文格式等方面考查和評價(jià)學(xué)生的畢設(shè)質(zhì)量，將畢設(shè)過程中學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力作為評價(jià)的兩個(gè)重點(diǎn)，針對畢設(shè)課題類型的不同進(jìn)行分級考核。

本科畢設(shè)過程主要包括畢設(shè)題目構(gòu)思、畢設(shè)任務(wù)安排、畢設(shè)開題指導(dǎo)和文獻(xiàn)檢索、畢設(shè)內(nèi)容實(shí)施（理論和實(shí)驗(yàn)）、畢設(shè)總結(jié)與論文撰寫等。整個(gè)畢設(shè)過程應(yīng)該以教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體。將上述四個(gè)方面結(jié)合，作為優(yōu)化畢設(shè)過程的思路，對應(yīng)的畢設(shè)指導(dǎo)模式如下圖1 所示。

圖1 基于CDIO 理念的畢設(shè)模式

具體實(shí)踐中，針對目前存在的問題，采取的改進(jìn)方法總結(jié)為：（1）結(jié)合新工科需求，以學(xué)生發(fā)展為中心，以CDIO 教育理念為指導(dǎo)，明確畢設(shè)目標(biāo)；（2）以開放性、挑戰(zhàn)性、差異性為原則開展命題和選題，體現(xiàn)專業(yè)特色，增加匹配度；（3）以學(xué)生為主體，系統(tǒng)性、層次化的指導(dǎo)模式，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力；（4）目標(biāo)和過程結(jié)合，教師把握好度，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)動手實(shí)踐力；（5）采用分級、多樣化、全面的考核方式，重視對學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造和解決問題能力的評價(jià)與考核；（6） 重視優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法、 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，反饋至下一屆畢設(shè)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

特別的，在優(yōu)化指導(dǎo)方法、指導(dǎo)內(nèi)容、指導(dǎo)的連續(xù)性和規(guī)劃性、指導(dǎo)結(jié)果方面，主要改進(jìn)包括：（1）指導(dǎo)方法：完善教師與學(xué)生的交流方式。 在課題指導(dǎo)的不同階段，采用問題式、教授式、討論式等不同的指導(dǎo)方式。 如多個(gè)學(xué)生選擇相同方向的課題，開題伊始采用項(xiàng)目小組討論的指導(dǎo)方式，形成團(tuán)隊(duì)合作，優(yōu)勢互補(bǔ)，能力好的學(xué)生帶動能力差的學(xué)生； 課題進(jìn)入核心部分，面對問題情境，采用一對一的指導(dǎo)，更有針對性地解決問題， 有利于培養(yǎng)學(xué)生的復(fù)雜工程問題解決能力。 （2）指導(dǎo)內(nèi)容：包括導(dǎo)“知識”和導(dǎo)“方法”。 不同的學(xué)生，對指導(dǎo)教師在研究方法、知識運(yùn)用、創(chuàng)新思維幾個(gè)指導(dǎo)內(nèi)容的需求是不同的?！皩?dǎo)方法”是對研究方法的指導(dǎo)， 是對專業(yè)領(lǐng)域解決復(fù)雜問題能力的方法指導(dǎo)，涉及問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具等幾個(gè)方面，具體來說包括查閱、收集、整理與分析資料的方法，數(shù)據(jù)處理、綜合分析與總結(jié)歸納的方法。 “導(dǎo)知識”是引領(lǐng)學(xué)生拓展專業(yè)知識。 學(xué)生的個(gè)人能力和基礎(chǔ)知識水平不一致，指導(dǎo)教師提供與學(xué)生知識水平相配合的知識、參考資料和思路，因材施教，個(gè)性化地指導(dǎo)學(xué)生去研究和探索。

3 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合新工科的要求，針對本校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中存在的問題，基于CDIO 工程教育理念開展本科畢設(shè)研究與實(shí)踐， 對于提高光電類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量具有重要的意義。