毕业设计阶段大学生自学能力的培养与实践

赵红超，宋召青，徐君明，徐珂文

（海军航空工程学院 七系，山东 烟台 264001）

【探索与实践】

毕业设计阶段大学生自学能力的培养与实践

赵红超，宋召青，徐君明，徐珂文

（海军航空工程学院 七系，山东 烟台 264001）

本科生毕业设计阶段自学能力培养的具体内容包括独立学习能力和合作研究能力两个方面。本文按照由浅到深的难度等级将毕业设计阶段细分为三个阶段：开题阶段、开展研究阶段、撰写论文阶段。明确规划了每个阶段的具体设计任务。详细探讨了在各个阶段培养本科生独立学习能力和合作研究能力的具体策略。本科生具备了自学能力对其在进一步深造中进行学术研究和在工作岗位上主动发现并解决实际问题都是受益无穷的。

毕业设计；自学能力；独立学习能力；合作研究能力

毕业设计是高等院校本科教学过程的最后一个阶段，也是综合评定本科生能力素质的一个主要考核环节，在本科阶段教学中具有重要的地位。对于以工程实践为背景的工科专业大学生而言，毕业设计也是培养其综合运用专业知识科学研究和解决工程实际问题或学术问题的一次较为全面的综合训练和总结测评。文献[1-3]等针对在毕业设计阶段如何培养大学生的综合能力和素质的问题进行了探讨；根据文献[1-3]的讨论，大学生的综合能力和素质包括自学能力、科研工作能力、论文写作能力、演讲交流能力和创新能力等。文献[4-7]等针对毕业设计阶段大学生的创新能力培养进行了探讨；文献[8]讨论了在毕业设计阶段提高工科院校经济管理类本科生自学能力的策略；文献[9]讨论了在毕业设计阶段提高大学生自学和写作能力的做法。本文在前人探讨的基础上，结合我们多年来指导测控工程专业大学生毕业设计工作的实践，进一步探讨毕业设计阶段大学生自学能力的培养方法。自学能力是大学生综合能力素质中最基本的一项能力，是工科高等院校大学生的主要培养目标之一。自学能力是一种面对问题的学习方式和学习能力，其外在特征主要表现在以下方面：学生有兴趣和动力学习新知识，积极主动地参与到学习过程，学习是基于问题的有目的学习而不是盲目地接触不成体系的知识，学生在学习过程中逐渐掌握了有效的学习方法并降低了对教师的依赖程度。而其内在特征表现在学生逐步养成的辨析式思维。辨析式思维是运用恰当的方法分析问题、探索问题并得出相应结论的能力[8]。毕业设计是实践教学中最重要的环节，是培养大学生自学能力的重要载体。虽然大学生的自学能力首先来自于前期的基础课程和专业课程的学习，但是这些课程的教学主要是介绍成熟的已解决的问题和分析系统化结构化问题，对解决现实问题和非结构化问题的辨析式思维能力的培养和训练明显不够。毕业设计完全不同于前期课程的教学，已经由教师讲授、学生被动接受转变为教师引导、学生自主学习自主完成。这是对前期课程教学环节的必要和有益的补充。在毕业设计过程中指导教师应帮助学生学习遇到困难如何解决，而不是帮助学生直接解决问题。通过启发引导，激发学生的学习积极性，使学生自主解决学习中的困难，让学生体会到通过自身努力把问题解决带来的成就感，不断培养和提高学生的自学能力。

一、科学安排毕业设计进度，合理分解毕业设计任务

根据我院学历教育专业的教学计划安排，本科毕业设计一般安排在第八学期的4月到6月。想要学生在短暂的三个月时间里完成好毕业设计论文，首先必须科学安排毕业设计进度，合理分解毕业设计任务。指导教师应将毕业设计工作按照由浅到深的难度等级细分为几个阶段，规划好每个阶段的具体设计任务。学生在教师的简单指点下先完成好浅显的工作，树立了自信心，获得了成就感，就敢于去攻克更难的工作。学生的自学能力和独立工作能力逐渐提高了，对教师的依赖性也就下降了。根据我们多年来指导本科毕业设计论文的实践，将毕业设计工作细分为三个阶段：一是开题阶段，二是开展研究阶段，三是撰写论文阶段。开题阶段的设计任务为：学习并分析与毕业设计选题相关的文献资料，理解课题的研究背景、研究意义，确定研究方法。开展研究阶段的设计任务为：根据毕业设计任务书要求完成主要研究和设计工作，获得研究结果。撰写论文阶段的设计任务为：根据毕业设计论文规范撰写并完善论文，做好答辩准备工作，完成毕业设计论文答辩。毕业设计阶段大学生自学能力培养的具体内容包括独立学习能力和合作研究能力两个方面[8]。独立学习是指在毕业设计阶段大学生需要独立学习相关专业的前沿知识，以及独立学习开展毕业设计所采用的设计方法、设计工具等。合作研究是指在毕业设计阶段教师不仅在开题、科研攻关、撰写论文等方面给予指导，还要在研究过程中有意识地言传身教，使学生在教师指导下独立设计同时指导教师也深入参与设计的过程。学生的独立设计是指毕业设计的具体工作是由学生独立完成的，但同时是在指导教师控制着研究方向、设计方案、设计进度、成果标准等关键环节下的设计。

二、在毕业设计过程中培养大学生的自学能力

我们将毕业设计工作过程细分为三个阶段，在每个阶段学生的具体设计任务是完全不同的，因此在每个阶段对大学生自学能力的具体培养方法也是不同的。

1.开题阶段的培养方法。通常，本科毕业设计论文的题目是由指导教师拟定的，学生根据兴趣爱好选择了某个设计题目，但很可能并不了解该设计题目的真正含义，更不清楚如何针对所选题目开展理论研究或设计工作。针对此特点，指导教师应该首先做设计内容及方法的专题辅导，使学生对如何开展设计工作有一定的认识，引导学生快速入门。在独立学习方面，指导教师可指导学生阅读相关综述性文献以及重点文献，并以建立在一定阅读量上的文献综述作为阶段性的独立学习考核标准。指导教师可以为学生推荐相关综述性文献、重点文献以及文献资源网站（比如CNKI资源网站），概况性地介绍该研究领域的主要研究成果。指导教师在学生独立学习过程中主要是控制学生阅读的方向和范围。例如，在毕业设计论文《导弹推力矢量控制系统设计》的开题阶段，首先告诉学生主要设计内容是采用变结构控制方法设计导弹三通道的推力矢量控制系统，采用Matlab软件编程进行仿真分析。学生已经熟悉了Matlab软件和推力矢量控制的知识，但是对变结构控制方法比较陌生。我们为学生提供了核心文献：变结构控制在导弹制导与控制中的应用综述，变结构控制的理论及设计方法等。再如，在《机动再入体末制导弹道设计与仿真》的开题阶段，首先告诉学生主要设计工作是采用带落角约束的导引律设计制导弹道，采用Matlab软件编程对末制导弹道进行仿真分析。首先为学生提供核心文献：具有终端角度约束的导引律综述，带末端落角约束的变结构导引律、具有终端角度约束的机动再入飞行器的最优制导律等。除了为学生提供几篇核心文献以外，还要求学生到CNKI资源网站搜索下载相关论文进一步学习，扩展知识面。另外，要求学生学习文献时进行归纳总结，以及对比不同文献提出的方法有什么差别。更进一步地，要求学生独立推导几种带落角约束的导引律的设计过程。学生的自学能力得到了锻炼，同时也获得了成就感和自信心。在合作研究方面，指导教师在学生理解相关文献和设计课题的基础上，引导学生确定具体的设计内容、设计方法、时间分配和毕业设计论文的框架。在这一阶段，发现问题的能力可以通过共同讨论相关文献提出的多种设计方法各有哪些优缺点等途径来培养；而分析问题的能力可以通过共同讨论如何选择确定设计方法来培养。例如，对于《机动再入体末制导弹道设计与仿真》，设计方法包括带落角约束的扩展比例导引律、带落角约束的变结构导引律、带落角约束的最优制导律等，我要求学生首先分析比较一下这三种方法的制导原理以及优缺点，然后再和学生一起讨论，根据原理简单、容易掌握的原则，确定了采用带落角约束的扩展比例导引律来设计。

2.开展研究阶段的培养方法。开展研究阶段是毕业设计环节的核心阶段，主要设计工作都是在这一阶段完成的。这个阶段的标志性成果是毕业设计论文的初步研究成果和结论。这一阶段学生根据确定的设计方法具体实施课题研究和设计。指导教师可利用这个阶段多给学生一些独立研究机会，引导学生尽可能独立解决研究过程中遇到的各种问题。随着毕业设计工作的进展，学生可能会发现在某些具体研究问题上还需要进一步搜索和学习专业理论或设计方法类文献，或者对已选择的设计方法还需要进一步深入学习，对这些新知识的学习和掌握就构成了本阶段独立学习的主要内容。例如，在《导弹推力矢量控制系统设计》的研究阶段，学生对变结构控制方法自主学习并掌握得比较快，设计时间也充裕，我又要求学生再采用古典的PID控制方法设计控制系统并进行仿真，对比一下哪种方法设计的控制系统的性能更好。再如，在《机动再入体末制导弹道设计与仿真》的研究阶段，初步确定研究方案时考虑到学生对比例导引律比较熟悉、容易掌握，选择了带落角约束的扩展比例导引律方法来设计末制导弹道。学生在自学了相关的论文文献后，又对带落角约束的变结构导引律方法产生了较大兴趣，于是我鼓励学生，自行推导一下论文中变结构导引律的设计过程，在采用扩展比例导引律方法设计好末制导弹道以后，再采用变结构导引律设计末制导弹道。最后，学生采用上述两种导引律设计了末制导弹道，并对两种导引律的设计结果进行了对比分析，表现出了比较强的自学能力和从事科研的能力。在合作研究方面，学生可能会遇到各种具体问题需要与指导教师讨论，比如对前人已有的研究成果的批判，对前期确定的设计方法某些方面的质疑或否定，毕业设计进展不顺利时对设计内容的调整等情况。指导教师应在学生一筹莫展时及时帮助学生共同攻关，逐步培养学生的迎难而上的精神。这一阶段指导教师要与学生进行定期讨论，比如一周讨论一次。通过定期讨论教师能够及时了解学生的设计进度和设计中遇到的疑难问题，共同探讨解决疑难问题的办法，使学生在研究中少走弯路。而且也有助于养成良好的从事科研攻关的素质。

3.撰写论文阶段的培养方法。这一阶段的目标是进一步完善研究成果，并将研究成果按照本科毕业设计论文撰写规范书面表达出来。本阶段的主要工作是总结研究成果，撰写论文，在时间允许的情况下尽可能地完善研究成果。同时，还应使学生认识到自己的研究成果的局限性以及进一步研究的方向。在独立学习方面，学生应按照本科毕业设计论文撰写规范撰写和修改论文。毕业设计论文是检验学生掌握知识的程度、研究能力、自学能力、写作能力、分析和解决实际问题能力的一份综合答卷。撰写毕业设计论文是学习如何总结科学研究和如何表达研究成果的一次很好的训练。教师应对学生的毕业设计论文进行检查指导，查找问题并让学生仔细修改论文。此外，指导教师在论文答辩方面也要给予指导，培养学生的综合能力。本科答辩时学生只有10分钟的陈述时间，指导教师应引导学生提炼出毕业设计论文的核心工作，在此基础上制作好多媒体课件，要求学生面对指导教师进行1～2次模拟答辩，以培养学生的表达能力、逻辑思维能力、分析解决问题的能力。例如，对于《机动再入体末制导弹道设计与仿真》毕业设计论文，学生制作的答辩多媒体课件包括40多幅，重点不突出，显然陈述时间将远超出10分钟。我检查后提醒学生，要在10分钟内汇报毕业设计工作，因此不能面面俱到，必须提炼出自己的主要设计工作进行汇报。学生经过两次多媒体课件修改和模拟答辩，答辩准备工作做得比较充分，答辩中收到了很好的效果。在合作研究方面，首先需要指导教师认真审阅学生的毕业设计论文，并提出针对性的修改意见。通过反复讨论与修改，使学生明白好论文是做出来的而不是写出来的道理。同时，还有与学生共同探讨多媒体课件的制作技巧、演讲表达的技巧。通过多媒体制作和模拟答辩过程的多次训练，使学生们的表达能力、思辨能力、演讲交流能力等综合能力得到了很大的提高。

本文结合我们多年来指导测控工程专业大学生毕业设计工作的实践，探讨了在毕业设计阶段培养和提高大学生自学能力的方法。自学能力是大学生综合能力素质中最基本的一项能力，是工科高等院校大学生的主要培养目标之一。毕业设计阶段自学能力培养的具体内容包括独立学习能力和合作研究能力两个方面。我们将毕业设计过程按照由浅到深的难度等级细分为三个阶段：一是开题阶段，二是开展研究阶段，三是撰写论文阶段。介绍了各阶段的毕业设计任务，并分别针对这三个阶段，详细探讨了独立学习能力和合作研究能力的培养方法。

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1674-9324（2014）35-0182-03