团队合作式毕业设计指导探索与实践*

赵云鹏，林 喆，曹景沛，闫新龙，王月伦，朱俊生

(中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221116)



团队合作式毕业设计指导探索与实践*

赵云鹏，林 喆，曹景沛，闫新龙，王月伦，朱俊生

(中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221116)

“卓越工程师培养计划”和工程教育专业认证均要求高等工程教育要着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。根据目前我校化学工程与工艺专业人才培养和本科毕业设计现状，我们探索了团队合作式指导本科毕业设计的模式。通过连续三届毕业设计实践证明，不同专长的教师组成的指导团队可有效加强毕业设计全面指导和过程管理，从而明显提高本科毕业设计的质量。

毕业设计；团队合作式；卓越工程师；探索与实践

“卓越工程师教育培养计划”的培养目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适合经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力[1]。实施“卓越计划”的目的主要是提升学生的工程素质，注重培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力[2]。全国工程教育化学工程与工艺专业认证标准中也强调培养学生综合应用各方面的知识与技能解决工程问题的能力。

毕业设计是实现专业人才培养目标的综合性实践教学环节，是培养、训练学生综合运用所学知识，分析和解决实际工程问题能力的重要过程，也是衡量专业教育质量高低的重要依据[3]。化学工程与工艺专业是实践性较强的专业之一，毕业设计环节可强化所学的理论知识，锻炼其形成一定的化工思维，提高工程设计能力和创新能力，有助于将来更好地从事化学工程研究、设计和管理等方面的工作[4-5]。我校化学工程与工艺专业于2013年通过全国工程教育认证，针对认证委员会提出适当增加本科毕业设计(论文)中工程设计题目比例的建议，我校化学工程与专业在近三年的毕业设计环节中将工程设计题目比例增加至70%以上。为了更好的满足“卓越工程师培养计划”和工程教育专业认证的要求，解决化学工程与工艺专业毕业设计环节中存在的问题，笔者及其同事们进行了本科毕业设计团队合作式指导模式的探索和实践。

1 当前毕业设计存在的主要问题

1.1 学生投入的时间和精力不够，依赖性强

我校本科生毕业设计(论文)安排在第八学期，为加强学生的工程实践能力并为毕业设计提供第一手的设计资料，我校从2014年在毕业设计环节增加四周的毕业实习，要求做工程设计题目的学生必须到设计题目相关企业实习四周。大四下学期正是毕业生求职择业的高峰期和研究生复试时间，很多学生投入大量的时间和精力在找工作和准备研究生复试上，导致在毕业设计上投入的精力严重不足。很多学生认识不到毕业设计环节对化工专业学生能力培养的重要性，认为只是走个过场，态度不端正，对导师的依赖心理比较强，总想着指导教师能给出相关流程模拟方法和图纸等资料。

1.2 教师科研教学压力大，工程实践经验欠缺

高质量地完成化工厂(车间)的毕业设计需要指导老师花费大量的时间和精力去指导学生进行选题、文献检索、设计方案的选定、工艺计算、设备选型与计算和各类图纸绘制等[4]。然而，指导教师在带毕业设计的同时还要还承担日常教学及科研任务。我校化学工程与工艺专业师生比不高且青年教师较多，每个教师需要指导5名以上本科生。毕业实习环节必须有教师在企业现场进行指导和监管，以达到实习目的和确保学生安全，但大部分教师很难保证四周时间没有教学和科研任务全程带实习。

在实行工程教育专业认证之前的很长时期内，化学工程与工艺专业毕业生以做指导教师科研相关的研究课题为主，对培养学生实践工程能力的设计型论文重视不够。很多教师工程实践经验欠缺，尤其青年教师直接从高校毕业后进入学校从事教学科研工作，缺乏化工实际生产和设计经验，又面临科研和教学的双重压力，难以对毕业设计进行有效的指导和监督。化工厂(车间)设计需要进行大量的计算，传统的手工计算费时且准确性差，需要运用Aspen plus等计算机软件进行流程模拟和计算，我校已经购置了Aspen plus的使用权，但会使用的教师还很少，更谈不上指导学生。

1.3 毕业设计缺乏指导和过程管理

由于扩招后教学资源紧张，学校大部分专业毕业设计均没有固定的毕业设计教室，学生需要在宿舍、图书馆或没课的教室里完成毕业设计。由于还要承担本科日常教学工作，机房也不能供毕业生使用。学校虽然制定了相关毕业设计管理办法，但在具体的执行过程中普遍存在不严格、不规范、缺乏有效监控等现象。学校要求本科生毕业设计均要进行查重，但查重只注重形式而忽略了内容，有些学生为了通过查重，故意把易重复的内容删掉或转化成图片格式。许多指导教师疲于承担教学和科研任务，特别是课程较多或经常出差的老师，很难对学生进行全程指导，甚至一周都不能和学生见一面。更有部分教师工作责任心差，对学生要求松懈，很少对学生毕业设计过程进行有效指导和监督。

2 团队合作式指导模式的内涵和构建

团队是指一些才能互补，负有共同责任，具有共同的奋斗目标和一致认可的行动策略的少数人的集合。团队合作同时强调个人和集体责任，依赖的不仅是集体讨论和决策以及信息共享和标准化，而且通过成员的共同贡献，能够得到实实在在的集体成果[3]。毕业设计团队合作式指导模式是以教师指导团队为基本单元开展学生毕业设计指导工作，并以提高毕业设计质量，加强师生协作作为最终管理目标。团队合作式多对多的指导模式不同于以往单个教师一对多指导的教学方法，可以充分发挥教师群策群力，优势互补，解决师生比较低、青年教师指导经验和工程实践经验不足等问题，在提高学生本科毕业设计质量的基础上，青年教师的工程实践能力也迅速提高。同时，团队合作式指导模式也自然将不同指导教师指导的毕业生组织成一个毕业设计团队，有利于学生之间利用自身偏重的理论知识，互相帮助、共同探讨设计中存在难题，从而增强学生的责任感，培养团队协作精神[6]。

图1 毕业设计团队合作式指导模式实施示意图

实施毕业设计团队合作式指导模式，首先要构建由不同专业特长教师组成的指导团队，能够满足化工厂设计对教师理论知识、计算机技术和工程实践的要求。本设计团队指导教师由主讲《化工设计》、《化工原理》、《化工热力学》和《反应工程》等课程的老师构成，具有广泛的化工专业知识，各位指导老师各有所长，能够相互促进，发挥各自专长进行指导。此外，设计团队还吸引近两年入职的青年教师参加，有利于青年教师工程实践能力培养和指导团队的可持续发展。教师参加指导团队后，在没有特殊事情的情况下必须参加所有毕业设计环节包括选题、每周的进度检查、中期检查、预答辩等相关活动。图1为毕业设计团队合作式指导模式实施示意图。

3 团队合作式指导模式的实践

3.1 毕业设计选题

选题对完成毕业设计至关重要，既要能让学生综合运用所学知识完成毕业设计，又要能够到相关企业实习，锻炼工程实践能力，同时得到真实的操作参数，检验设计的合理性。我校化学工程与工艺专业是以煤化工为特色的江苏省特色专业，考虑到目前最新的煤化工生产过程如煤制烯烃和煤制乙二醇均涉及技术保密，企业不接待实习，因此我们选择易于联系实习的煤基甲醇生产为整个团队毕业设计的大题目，然后进一步分解为CO变换、甲醇合成和甲醇精馏等工段的设计。同时，根据现实存在的煤气化制甲醇和焦炉煤气制甲醇的生产规模为每个学生分配一个设计题目，团队学生之间设计题目既有区别，又有联系，有利于学生在设计过程中相关交流和学习。

3.2 提前进入毕业设计环节，制定详细完整的毕业设计进度

化工专业在第七学期的主要课程在12月中旬基本结束，综合考虑学生和指导教师意向系里为每名学生分配好指导教师。毕业设计指导团队根据指导的学生人数分配毕业设计题目，并引导学生利用第七学期剩余时间完成资料收集和设计方案选定，寒假期间完成英文文献翻译和设计说明书的总论部分。指导教师团队为毕业设计学生就课题选课的依据、涉及的学科、课题之间的关系、计算机软件和注意事项等进行详细的讲解。

指导教师团队制定详细完整的设计进度方案，要求学生严格按进度计划完成。2016年毕业设计的进度方案为：(1)第七学期末至第八学期开学完成设计资料收集、设计方案选定、英文文献翻译和设计说明书总论部分；(2)第八学期第1周确定工艺流程；(3)第2～5周完成毕业实习任务，掌握第一手的设计资料，完成毕业实习报告；(4)第6～8周运用Aspen Plus完成工艺流程模拟；(5)第9～10周完成设备的选型及计算；(6)第11～12周进行车间布置设计；(7)第13～15周完成相关图纸绘制；(8)第16周完成毕业设计文件整理、预答辩和答辩。

3.3 强化过程指导和管理

指导教师团队要做到对毕业设计中全过程有效地指导和管理[6]。每周定期的进度检查要求没有特殊情况的指导教师均参加，每名学生以实物形式(设计说明书或图纸)汇报一周的进展情况，指导教师群策群力，解决学生设计过程中的遇到问题，督促进度较慢的同学加班加点赶上计划进度。由于指导教师团队综合知识体系完整，能够对毕业设计过程中遇到的各种问题进行圆满的解决。每周的汇报可以让老师们及时了解各个学生的进度和平时表现，可以作为指导教师评阅成绩的依据。指导教师团队对学生的设计说明书和图纸多次的检查与审阅，重点针对流程模拟和图纸规范等进行评阅。通过每周的汇报和组内讨论，学生在表达能力等方面都得到了一定的提高。在学生精心准备答辩材料的基础上，组织预答辩，提前发现学生在答辩中可能出现的问题。

3.4 及时总结，完善团队合作式指导运行模式

经过三年的探索和实践，团队合作式指导模式已日益成熟，并取得了明显的效果。本团队毕业生的设计说明书的质量和答辩优秀率在同级学生中明显较高，这种新的毕业设计指导模式也得到了同学们的普遍认可。在每年答辩结束后，团队指导教师开展研讨会，对本年度设计过程中取得的经验和存在的问题及时进行交流和总结，并征集毕业生对团队合作式指导模式的意见和建议，完善团队合作式指导的运行模式。

4 结 语

经过几届毕业设计实践证明，毕业生设计团队合作式指导模式可以发挥不同专长的教师优势互补，有效解决目前本科毕业设计存在的问题，使毕业设计真正达到培养学生运用所学理论和方法解决实际问题的能力，最终实现提高本科生毕业设计质量和工程实践能力的目的。

[1] 教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见.教高[2011]1号.http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_742/s3860/201101/t20110108_115066.html. [2] 孙文福,王东旭.团队合作式本科生毕业设计模式研究与实践[J].中国电力教育,2014(8):198-199.

[3] 吴若梅,张亦静,肖颖喆.包装工程专业团队协作毕业设计指导模式的探讨与实践[J].包装工程,2010,2(1):90-92.

[4] 陈繁荣,高晓明,牛风兴.化工专业毕业设计存在的问题和改进措施[J].山东化工,2016,45(3):116-119.

[5] 张启忠,金范龙,董薇,等.化工类毕业设计教学改革的探索与实践[J].吉林化工学院学院学报,2014,31(12):43-45.

[6] 张青松,罗星娜,丁彩云,等.毕业设计(论文)团队指导模式及保障机制探讨[J].科技创新导报,2015(7):245-248.

Exploration and Practice of Graduation Design Teaching Based on Collaborative Team*

ZHAO Yun-peng, LIN Zhe, CAO Jing-pei, YAN Xin-long, WANG Yue-lun, ZHU Jun-sheng

(School of Chemical Engineering, China University of Mining and Technology,Jiangsu Xuzhou 221116, China)

Higher engineering education should make great effort to cultivate the abilities of engineering practice, design and innovation of students according to the requirements of both outstanding engineers training plan and engineering education professional certification. Based on the current situation of talent training and graduation design, the teaching mode of graduation design based on collaborative team was explored. Through the practice of graduation design in three consecutive graduates, it was proved that the teaching team combined by several teachers with different skills was beneficial to comprehensively enhance the guidance and supervision of graduation design, and improved the quality of graduation design.

graduation design; collaborative team mode; outstanding engineers; exploration and practice

2016年教育部本科教学工程(卓越计划专业)专项经费资助。

赵云鹏(1981-)，男，副教授，主要从事化学工程教学与研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)023-0179-03