于瑞峰 王喆誠 嚴京濱
摘? 要:本科生畢業(yè)設計是工科類本科生培養(yǎng)過程中的重要實踐性教學環(huán)節(jié)。該文闡述本科畢業(yè)設計管理模式研究的重要性,調研中外部分優(yōu)秀高校工科類本科畢業(yè)設計在選題、時間安排、過程管理和知識方法指導方面的管理模式與方法,并運用實證調研的方法研究國內工業(yè)工程專業(yè)案例。發(fā)現目前仍存在選題實踐性不夠、時間安排不夠靈活、欠缺指導等問題。最后提出增進產學研合作、加強規(guī)范化管理、增加知識能力培養(yǎng)等建議。
關鍵詞:工科;本科教學;畢業(yè)設計;管理模式;工業(yè)工程
中圖分類號:G642.4? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2024)07-0042-05
Abstract: Undergraduate graduation project is an important practical teaching link in the training process of engineering undergraduates.This paper expounds the importance of the research on the management mode of graduation thesis, investigates the management modes and methods of the graduation project of engineering undergraduates in some excellent universities at home and abroad in terms of topic selection, time arrangement, process management and knowledge and method guidance, and uses the method of empirical research to study domestic industrial engineering professional case. The study finds that there are still problems such as insufficient practice in topic selection, inflexible time arrangement, and lack of guidance. Finally, some suggestions are put forward, such as enhancing industry-university-research cooperation, strengthening standardized management, and increasing knowledge and ability training.
Keywords: engineering; undergraduate education; graduation project; management mode; industrial engineering
畢業(yè)設計是工科類本科生培養(yǎng)教學過程中的重要實踐型教學環(huán)節(jié)。在我國本科教育階段,本科畢業(yè)設計是衡量學生完成學業(yè)水平、學校教育教學水平的重要指標,并且越來越受重視。從2020年開始,我國教育部開始抽查本科畢業(yè)設計[1]。按照當前我國本科生培養(yǎng)計劃,工科類本科生畢業(yè)設計要求所有學生在學業(yè)最后一年,在導師指導下和學校指導監(jiān)督下進行科學研究和工程項目實踐[2]。在此期間,學生使用本科階段所學習的所有知識、方法、技術和工具來完成畢業(yè)設計訓練,這對于學生進一步深造或是邁入社會開始工作都是一個重要的基礎實踐環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計實踐,學生能夠習得綜合運用所學知識解決實際問題、進行科研創(chuàng)新的能力。在工科領域,國內外的知名大學都為本科畢業(yè)生的論文訓練或綜合科研實踐制定了教學大綱和管理模式。近年來,本科畢業(yè)設計相關研究也得到學術界越來越多的關注。
本文基于對工科類本科生畢業(yè)設計的文獻調研、中外大學實證調研和問卷研究,闡述了我國工科類本科畢業(yè)設計管理模式現狀及其存在問題,從選題、實踐安排、過程管理與評價和知識方法指導等方面對中外大學的工科類本科生畢業(yè)設計項目進行了分析、對比,并提出了改進和優(yōu)化現有的本科生畢業(yè)設計管理模式的思路、辦法和對策建議。
一? 中外本科畢業(yè)設計管理模式調研
本研究對國內外優(yōu)秀大學的工科類本科生畢業(yè)設計或科研實踐的管理模式進行了調研,從選題、時間安排、過程管理和相關知識方法指導四個方面進行分析、比較與討論。
(一)? 選題
選題得當、注重實踐與創(chuàng)新是中外高校本科畢業(yè)設計共同的發(fā)展方向。國外高校的畢業(yè)設計或科研實踐的選題非常注重實用性和創(chuàng)新性。譬如科隆大學、北卡羅萊納州立大學[3]和查爾姆斯理工大學[4]的畢業(yè)設計項目都重視解決當前生產實踐中的課題,將大量與企業(yè)、工業(yè)、服務業(yè)等相結合的工程實踐類課題作為本科畢業(yè)設計項目。普渡大學[5]則不設畢業(yè)要求的設計項目,但也鼓勵學生自由選擇創(chuàng)新性的、有意義的選題作為自己的科研實踐項目??傮w來看,實踐和創(chuàng)新是在科研實踐中被強調和鼓勵的。同時,國內的工科類本科畢業(yè)設計選題也越來越重視工程實踐方面,朝著更加聯系生產實際的方向發(fā)展。如上海交通大學[6]、天津大學和西安交通大學都要求增加工程設計課題內容,將能夠聯系生產和科研的實際課題放到重要地位。產學結合、校企結合正在逐漸成為工科類畢業(yè)設計的主要方向。
(二)? 時間安排
本科畢業(yè)設計的時間安排需要結合院校工作實際,在可行的基礎上適當安排時間。例如科隆大學、北卡羅萊納州立大學時間安排較為嚴格,一般要求在學生學業(yè)最后一個學期完成,時間跨度約為13周,期間會要求學生做定期報告以督促進度。瑞典查爾姆斯理工大學的畢業(yè)設計規(guī)定則稍寬松,可以選擇在一個學期或兩個學期內完成,只要完成必修課程就可以隨時開始畢業(yè)設計,其通常時間跨度為14周。國內高校的時間安排則均比較嚴格。上海交通大學、天津大學與西安交通大學的本科畢業(yè)設計均規(guī)定在春季學期中完成,在期中進行中期檢查,期末進行終期答辯工作。同時規(guī)定畢業(yè)設計最短工作時間,上海交通大學規(guī)定不得少于12周,天津大學與西安交通大學則規(guī)定不得少于14周。同時鼓勵盡早開展畢業(yè)設計工作,有條件的院系可在秋季學期啟動工作并開始開題。
(三)? 過程管理
本科畢業(yè)設計的過程管理對于嚴格要求的考核節(jié)點需要嚴肅考核。從所調研的國外高校來看,對于畢業(yè)設計或科研實踐的中間過程有一定要求。其中最為嚴格的是北卡羅萊納州立大學,要求學生必須每周出席畢業(yè)設計課堂,并在每兩到三周的關鍵時間節(jié)點提交項目日志并反映總體進度??坡〈髮W、查爾姆斯理工大學則沒有明確的中間日志檢查,僅要求每周工作時間與建議與導師會面的時間。而國內高校相比之下更加看重過程中的管控,所制定的規(guī)章更加嚴格。所調查的三所國內高校均要求學生與教師的考勤,每周一次的周報提交、教師輔導工作。過程中有嚴格的考勤紀律嚴肅作風要求,不得隨意缺勤和擅自離崗離校。對于目前國內畢業(yè)設計情況而言,設立嚴格的過程管理制度有助于規(guī)范學生行為,促進畢業(yè)設計工作良好開展。
(四)? 相關知識方法指導
對于畢業(yè)設計相關科學方法的指導方面,高校需要加強重視。在科研實踐相關知識方法的指導上,國外高校有比較好的借鑒之處。如科隆大學、北卡羅萊納州立大學、普渡大學均開設科研講座、座談會、校園研討會等學術活動,幫助學生了解畢業(yè)設計所需的相關知識方法和技巧。而查爾姆斯理工大學也以提高學生的綜合能力為目的進行培養(yǎng),并提供學生標準寫作培訓或標準寫作手冊來幫助學生學習以規(guī)范形式書寫論文。對于國內高校而言,國內高校普遍要求指導教師做好督促、指導學生的工作,認真審核學生論文、設計說明、外文翻譯等材料,并及時反饋給學生,指導學生修改以保證畢業(yè)設計的質量。此外,上海交通大學與西安交通大學均要求指導教師重點培養(yǎng)學生的獨立工作能力和創(chuàng)新能力??傮w來說,對于學生能力和相關知識的指導正不斷增加與完善。
二? 工業(yè)工程專業(yè)本科畢業(yè)設計管理模式實證調研
綜合現有的研究來看,從學生視角出發(fā)評價畢業(yè)設計過程中各環(huán)節(jié)管理實施質量的研究還比較少。為從學生角度探尋提升本科畢業(yè)設計管理方法的路徑,本研究采用問卷調研的方法,在清華大學工業(yè)工程系進行關于本科畢業(yè)設計滿意度的全樣本的匿名問卷調查。
(一)? 問卷設計
在文獻調研的基礎上,結合畢業(yè)設計實施實際情況,按照畢業(yè)設計安排的時間順序,制定了本科畢業(yè)設計滿意度問卷。該問卷主要包含9個部分,分別為“課程時間安排”“選題及導師安排”“開題報告制度”“日常工作”“中期檢查”“終期答辯”“論文撰寫”“成績與質量”“收獲”,共包含38個題項。
(二)? 研究對象基本情況
清華大學工業(yè)工程系2021級69名本科畢業(yè)生參加了問卷調研,最終回收69份有效調查問卷,回收率為100%,有效率為100%。
(三)? 數據分析
1? 畢業(yè)設計的課程時間安排
當前,清華大學工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)設計課程時間安排的主要時間節(jié)點:①大四秋季學期期中開展畢業(yè)設計啟動會;②啟動后第8—9周,學生提交開題報告;③啟動后第16—17周,進行中期考核;④啟動后第21—23周,學生提交評閱論文;⑤啟動后第24—26周,進行終期考核。
在畢業(yè)設計課程的總體時長方面,有5.8%的同學認為時間安排短,65.2%的同學認為時間安排適中,分別有21.7%和7.3%的同學認為時間較長和過長。部分同學認為開題報告提交評閱時間偏早,中期檢查時間偏晚,而最終論文提交時間偏早。總體來說,絕大部分同學們認為畢業(yè)設計各考核節(jié)點的時間較為適中;中期檢查時間可以適當提前一些,不但可以督促學生更早開展實質性研究,還可以留出更長時間完成整個研究和最終論文撰寫。
2? 畢業(yè)設計的導師及選題安排
當前,清華大學工業(yè)工程系畢業(yè)設計課程采用教師先申報題目,教師與學生進行雙向選擇來確認師生指導關系的做法,每名導師指導不超過3名本科生,指導教師一般由具有助理教授(含)以上職稱(包括有經驗的實驗室工程師)的教師所擔任。
對于同學們的導師溝通頻率,8.7%的同學大于兩周一次與導師溝通,18.84%的同學表示兩周一次溝通,59.42%同學表示一周一次,8.7%和4.35%的同學表示一周兩次甚至更多。大部分同學與導師保持的溝通頻率為一周一次及以上,但也有將近30%的同學與導師溝通頻率為兩周一次甚至更少??傮w來說,同學對導師的分配與指導較為滿意。
在畢業(yè)設計題目難易程度上,近40%的同學認為課題存在挑戰(zhàn)性,超過90%的同學認為畢業(yè)設計的選題較為滿意??傮w來說,同學們認為畢業(yè)設計題目難度較為合適且存在挑戰(zhàn)性,對自己的課題比較滿意。
3? 畢業(yè)設計的開題報告制度
在畢業(yè)設計啟動后第8—9周期間,學生需提交開題報告。綜合論文訓練考核委員會及指導老師對開題報告從文獻綜述、工作計劃制定、開題報告撰寫、外文資料閱讀報告和工作態(tài)度等方面分別進行評閱,并給出成績。
對于畢業(yè)設計開題報告評閱而不進行答辯的檢查方式,分別有2.9%和8.7%的同學認為非常不合理和不合理,30.4%的同學認為基本合理,40.6%的同學認為合理,而17.4%的同學認為非常合理,說明這種評閱方式基本得到認可。如圖1所示,在開題報告撰寫各環(huán)節(jié)中,較為突出的問題在于檢索文獻與撰寫文獻綜述,約20%的同學在檢索文獻時存在困難,約30%的同學在撰寫文獻綜述時感到困難。文獻的相關檢索和綜述是本課程著重需要提供幫助與加強培養(yǎng)的方面。
4? 畢業(yè)設計的日常工作
工業(yè)工程系綜合論文訓練日常工作管理采用學生每周通過綜合論文訓練管理系統提交周報的方式進行,由指導教師每周對學生工作進展和質量進行一次檢查。
關于畢業(yè)設計的日常工作時間,有7.3%和31.9%的同學每周工作小于10小時和介于10~20小時,34.8%的同學每周工作20~30小時,26%的同學每周工作30~40小時及以上。可見有部分同學每周的工作時長沒有達到預期。在畢業(yè)設計工作是否嚴格按照計劃執(zhí)行方面,58%的學生認為符合計劃,有30%的學生認為較為滯后。對個人參與畢業(yè)設計工作態(tài)度評價為認真及以上的同學只有60%,可見同學們的工作熱情還有進步的空間。
在畢業(yè)課題的幫助渠道上,同學們認為導師和協助導師指導的研究生同學的幫助較大。因此,如何更好地搭建本科同學與研究生同學的合作機制、溝通渠道也是值得深挖的方向(圖2)。
5? 畢業(yè)設計的中期檢查
工業(yè)工程系在畢業(yè)設計啟動后第16—17周期間,以答辯考核會議形式,由來自系內3個研究方向各2名教師組成6人的綜合論文訓練考核委員會進行畢業(yè)設計的中期檢查工作。
關于畢業(yè)設計的中期檢查環(huán)節(jié),超過90%的同學認為中期檢查對于個人完成畢業(yè)設計起到了督促作用。總體來看,同學們對于畢業(yè)設計中期檢查的形式、時長、評審委員會構成大體滿意,可見畢業(yè)設計中期檢查對于同學們工作的完成起到了較為積極的作用。
6? 畢業(yè)設計的終期答辯
在終期答辯中,規(guī)定學生報告10分鐘,教師提問5分鐘。學生終期答辯成績由導師成績、評閱教師評閱成績、考核委員會成績和紀律成績等組成。整個畢設論文成績由開題、中期、終期、過程紀律分(例如周報、論文等是否按時提交等)加權構成。
關于畢業(yè)設計終期答辯的形式以及答辯委員會組成合理程度,90%以上的同學認為合理。同學們反饋意見較大的地方在于報告展示時間過短,超過40%的同學認為應該延長終期報告的時長,而同學們對于提問的時長反饋都較為合理??傮w來看,同學們對終期答辯較為滿意。
7? 畢業(yè)設計的論文撰寫
對于畢業(yè)論文撰寫的額外指導方面,20.29%的學生認為不需要,50.72%學生認為部分需要,21.74%和5%的學生認為需要和迫切需要。畢業(yè)設計的論文撰寫方面,近40%的同學對于論文撰寫存在困難,其中問題點主要集中于排版與格式調整與文獻的管理/引用??傮w來看,同學們希望在論文撰寫環(huán)節(jié)得到額外的指導(圖3)。
8? 畢業(yè)設計的成績與質量
對于最終的畢業(yè)設計成績,15.94%的同學認為低于預期,78.24%的同學認為符合預期,5.8%的同學認為高于預期。在畢業(yè)設計的成績評定環(huán)節(jié),同學們的意見主要在于認為周報/報告遲交減分的規(guī)則不太合理,但總體的成績評價還是滿足預期的。
如圖4所示,影響同學們畢業(yè)設計質量的因素主要在于個人,集中于個人努力不夠、個人壓力太大及其他事務占用了畢業(yè)設計課程的精力和時間。如何調動同學們畢業(yè)設計課程的積極性,保證畢業(yè)設計課程的時間投入,是亟待解決的問題。
9? 畢業(yè)設計的收獲
如圖5所示,在完成畢業(yè)設計的過程中,同學們的文獻調研能力、自主學習能力、分析解決問題、論文撰寫能力都得到了顯著的提升。相應的,在發(fā)現問題、溝通表達及團隊合作方面仍存在一定短板。
(四)? 小結:當前存在問題
雖然總體上我國本科畢業(yè)設計(論文)的工作流程和制度規(guī)范已經比較完善,但是在一定程度上,本科畢業(yè)設計管理仍然面臨一些問題。結合文獻和學生問卷調研,當前畢業(yè)設計管理模式存在的問題大致可以分為以下幾個方面。
1? 畢業(yè)設計選題偏重理論
在畢業(yè)設計選題方面,當前國內普遍面臨的一個問題是選題缺乏新意,設計成果的實用價值不足[7-8]。一方面,同學們的選題部分依賴指導教師制定的題目,這些選題往往偏重于基礎研究和理論研究[9],學生可能會缺乏興趣或感到較為困難,使得畢業(yè)設計質量有所欠缺。同時,也缺少團隊選題,使得學生的團隊溝通協作能力難以得到鍛煉。
2? 畢業(yè)設計時間安排不夠靈活
在畢業(yè)設計時間安排方面,大多數國內高校均在本科學業(yè)最后一年設置畢業(yè)設計。學生很可能被考研、實習等計劃占用,導致精力、重視程度不夠,使得畢業(yè)設計質量下降。另一方面,部分學生認為需要更靈活的時間安排,以及更加充裕的時間完成項目,這也反映了目前時間安排的不足之處。
3? 畢業(yè)設計過程管理較為松散
目前而言,國內畢業(yè)設計管理更注重成果的提交,對于畢業(yè)設計中間的重要過程管控仍顯不足[10]。從學生問卷調研的反饋來看,部分同學參與畢業(yè)設計的積極性和主動性還有所欠缺,與導師溝通頻率較低,需要加強督促管理,例如增加考核節(jié)點,定期要求與導師溝通等。
4? 畢業(yè)設計方法指導比較欠缺
目前而言,對于畢業(yè)論文的標準化排版、文獻的檢索管理、開題報告的撰寫等方面,學生們仍反映存在知識技巧的短板。對于這些論文撰寫相關知識的授課與指導還比較少,亟待加強。另外,同學們反映在發(fā)現問題、溝通表達的能力方面仍有一定缺乏,可能需要通過相關培訓來予以強化。
三? 改善建議
通過對目前畢業(yè)設計管理模式存在問題的調研,結合國內外高校優(yōu)秀經驗,提出如下改善建議。
(一)? 強化選題的實踐性
在畢業(yè)設計選題方面,可以借鑒國內外優(yōu)秀高校經驗,為畢業(yè)論文創(chuàng)建良好的實踐條件。一方面加強產學研三方面的交流與合作,建立高校與生產部門、企業(yè)間溝通的橋梁,鼓勵設置更加貼近科研和生產實際的選題項目[11],通過實際問題的落地和解決,體現畢業(yè)設計的價值。另一方面,畢業(yè)設計課程應當遵循CDIO工程教育原則[12],強調激發(fā)學生的自主性和創(chuàng)造性,讓學生以主動的、實踐的方式進行畢業(yè)設計。這就要求應當注重考慮學生的個人興趣和主動積極性進行選題。此外,還可以引入團隊選題,使得畢業(yè)設計形式更加多樣化,給予學生更多的選擇空間。
(二)? 強化時間安排的靈活性
在畢業(yè)設計時間安排方面,可以將畢業(yè)設計時間限制適當放寬,給予學生更加靈活、寬裕的時間用以完成畢業(yè)設計。畢業(yè)設計應當基于OBE理念,以學生為中心[13],考慮學生完成畢業(yè)設計所需的時間條件。對于中國學校而言,一般的同學在前三學年的學習中已經完成培養(yǎng)方案中的大部分課程,在保證必要的課堂教學的同時,可以將畢業(yè)設計工作適當提前開展,提早開始動員,并給予學生明確的考核時間點安排表。例如適當提前本科畢業(yè)設計選題時間,保證學生有時間了解、調查課題內容,在更了解課題的情況下,學生能夠以更好的態(tài)度面對畢業(yè)設計。
(三)? 強化日常管理的規(guī)范性
在問卷調研中,部分學生反映與指導教師交流不足,每周花在完成畢業(yè)設計工作上的時間較短。這啟示我們應當強調導師的督導作用,加強過程管理。因此,應當按照教育部《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養(yǎng)質量的意見》[14],嚴格教育教學管理,推進畢業(yè)設計質量建設,如考勤、周報管理等,確保學生能投入足夠時間、按時完成畢業(yè)設計,保證工作的質量。強化周報管理,適當增加考核節(jié)點,是目標管理的應用[15],是一種能有效的過程管理方法??梢钥紤]增加研究生助教來協助導師,他們可以從學生角度出發(fā)、時間也更靈活,能夠與學生一同更好地管理畢業(yè)設計安排。
(四)? 強化設計撰寫的指導
部分同學反映對于排版格式要求、文獻的標準化引用等方面存在困難,大部分同學都希望能在論文撰寫方面提供指導。這提示國內高校需要在畢業(yè)設計課程之前或過程中增加科研和寫作能力的培養(yǎng)。根據有效教學理論[16],當學生得到充足的教學幫助和學習時間時,能夠產生更有效率和效果的學習。對于論文寫作的教學幫助能夠使學生對撰寫論文更有信心,產出更優(yōu)質的成果。建議學校開設相應關于論文標準化撰寫的課程或講座,解決學生目前這一方面的困難。這也是論文訓練的一個目標:受到關于如何撰寫科學研究論文的訓練。
四? 結束語
本科畢業(yè)設計是高校本科教育至關重要的一項工作,是檢驗學生學習效果、提高綜合性分析解決問題能力的重要實踐教學環(huán)節(jié)。本研究基于文獻調研、實證調研和問卷研究,得到了當前本科畢業(yè)設計中存在的一些問題,如選題偏向理論、實際相關研究較少,畢業(yè)設計時間安排不夠充裕靈活,同學的主動性積極性沒有得到充分調動,缺少畢業(yè)論文寫作相關的知識方法指導等。在此基礎上,本研究提出了推動校企合作、建立產學研聯動,探索開展團隊類畢業(yè)設計,靈活調整畢業(yè)設計時間安排,增加文獻閱讀、論文寫作輔導等建議,希望能夠通過這些措施改善與提高本科畢業(yè)設計質量、激發(fā)學生主動性積極性、提升學生利用所學知識解決實際問題的能力。
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基金項目:國家自然科學基金資助項目“群體共同作業(yè)對個體行為績效的影響及其機理研究”(71771134);清華大學本科教學改革項目“工業(yè)工程系本科生綜合論文訓練教學綜合改革”(ZY01_02)
第一作者簡介:于瑞峰(1970-),男,漢族,天津人,博士,副教授,博士研究生導師。研究方向為工業(yè)工程與管理。