高校工科专业毕业设计关键问题探讨与建议

隋媛媛，张 强，孙裕晶，袁洪方，张劲松

(吉林大学生物与农业工程学院，吉林长春 130022)

高等学校工科专业毕业设计是学生综合运用基础课程与专业课程的实践平台，是对学生的工程思维与工程素质的实战考验，是学生走上工作岗位前的综合性实践教学内容，同时也是对高校本科理论教学与实践教学的综合检验。因此，工科毕业设计是工科学生培养的重要实践性训练环节，对培育具有实践能力和创新精神的高级专门人才不可或缺。其教学目的是通过综合运用所学理论知识和实践技能，分析生产问题，通过计算、绘图等手段设计新部件、新结构、新机型，培养学生理论联系实际的工程师思维、严谨求实的工匠精神和探索创新的实践能力，达到学有所用、学以致用的培养目的。同时，借助毕业设计对某一专业的工程问题进行深入研究，使学生巩固和加深对专业理论知识的理解，培养独立分析问题、缜密剖析方案、实施设计研究的综合能力，增强学生对工程师岗位的适应能力。所以，毕业设计是本科教学中极为重要的环节。

然而，新时代的高等教育出现了新特征，毕业设计工作在教学实践中也遇到了新问题，影响了毕业设计的质量。有诸多教育工作者从不同视角提出了相应的解决方案，在教学实践调研分析中发现仍存在困扰高校工科毕业设计质量提升的关键问题，值得深入探讨。

本文根据近几年吉林大学工学部在毕业设计工作中积累的经验，并结合教学团队在教学改革方面的成果，进一步探讨若干亟待解决的关键性问题，为梳理管理制度合理性、优化管理措施提供理论依据。

1 影响高等学校工科专业毕业设计质量的因素

1.1 教师因素

1.1.1 工科教师理科化，缺乏工程素养

工科毕业设计是面向工程问题的一次综合性训练，是对基础理论知识、生产实践能力的综合运用，要求学生从平时的“知识点”向毕业前的“知识体系”过渡，既要求学生基础扎实，又要求其有条理、有逻辑、有针对性地运用所学知识。指导教师要为学生构建毕业设计流程，通过工程问题引导学生运用理论知识、解决工程实践问题。因此，指导教师的工程素养、工程意识会对学生产生全面而深刻的影响[1]。

工程素养主要表现为四个方面[2]：一是工程教学能力；二是实践操作能力；三是工程组织协调能力；四是工程思维意识。教师只有具备了上述能力,才能在教学过程中通过工程设计把新知识、新技术、新思维传授给学生，使学生按照工程师的标准去分析问题、解决问题。指导教师工程能力不强所造成的问题层出不穷，例如：毕业设计题目论证不充分、不正确；设计参数不科学、不合理，甚至根本无设计参数；工程设计图纸问题百出，要么工作量不够，要么不符合国家标准；等等。

目前,我国高校教师特别是青年教师很多缺乏在企业的工程实践经历。高校对新应聘教师的入职考核重心侧重于其科研能力与科研成果，对于未来能否高质量承担工科类本科教学工作和指导毕业设计工作考虑较少[3]。此外，工程研发类应用型研究很难在申请国家纵向课题和发表SCI论文上占得先机，导致教师放弃“工程”而偏向“理论”，扰乱了工科毕业设计指导教师研究方向的平衡性，造成了严重的“工科教师理科化”现象。

1.1.2 缺乏提高工科教师工程素养的内在动力

在重科研、轻教学的大环境下，本科教学的发展尤其是工科毕业设计质量的提高并未受到相关制度与机制的鼓励与引导[4]。因此，需通过有效的制度建设来更好地约束和激发教师的积极性。形成一种适度的制度上的压迫性，让欲前行的人兴奋、受鼓舞，让停滞不前的人受到鞭策。

1.2 学生因素

学生在毕业设计过程中显得比较被动。首先，在选题环节,由指导教师出题、学生被动性地选择题目，学生对教师及题目不是很熟悉，难以发挥学生的能力优势和兴趣优势；其次，在过程管理环节中，很多学生面临检查仓促完成任务，无暇顾及设计细节和设计理念的正确性、清晰性和完整性，将设计过程衍变成被迫完成教师所分配的任务。一些学生总是处于一种被动接受的状态，且并未意识到学习的真正目的与意义[5]，毕业设计环节同样面临如此境遇，学生甚至根本不清楚毕业设计对未来职业生涯的巨大作用。

1.3 全过程质量管理因素

吉林大学近年来实施了毕业设计环节的全过程质量管理，构建了较为完善的管理体系。然而，在实施中很多管理细节经常陷入难以落实的窘境。例如：如何对教师的精力投入及指导质量进行监督和管理？每位教师都只对自己指导的学生打分，且不同教师之间对评分标准的理解又不一样，如何保证所给分数在整个班级群体中是公平的？如何找到合适的评阅人并确保其客观公平性(指导教师及评阅人的打分往往以一定的权重计入学生的最终总成绩)？全过程中几次中期检查的问题查找、具体评分、与问题教师和学生交流座谈等事项如何并由谁来负责完成？虽然很多事项都写明了由毕设指导小组来完成，但很难避免指导小组人浮于事和不作为,导致看似完善的管理制度不能真正落到实处，无法将毕业设计工作保持在高水平状态[6]。

2 提高高等学校工科毕业设计质量的经验探讨

2.1 在课堂教学中提高教师与学生的专业认同感

在即将实施的2018版培养方案与教学大纲设计中，第一年开设了诸如“农业工程导论”“工程师与工程素质”“教授专题讲座”“国内外农机工业发展战略”等课程。这些引导课为学生展现了一幅行业发展的鸟瞰图，均由对本学科有广泛而深入了解、对学科未来发展有一定把握、在本学科有一定影响力的教授/博导担任课程的主讲教师。在专业培养方案规划中，科学设置学科基础必修课以及专业教育必修课、选修课。除了强调这些课程的理论深刻性之外，更加突出学科/行业最新的发展动态。在课堂的教与学中，让学生能够经常感受到专业发展前沿，提高教师与学生对专业课的理解和认知，从而激发学生专业兴趣、增强专业认同感，有利于为学生指引未来的职业发展之路。

2.2 在毕业设计环节提高教师与学生的合作水平

应多渠道获取毕业设计题目[7]，强化教师与学生的共同参与，提高教师与学生的合作水平。在选题之前，指导教师一定要将论证合格后的研究课题向学生进行详细说明，为学生提供充分的选题依据[8]。学生也可以选择心仪的教师，共同探讨毕业设计内容与细节并形成共识。各类学科竞赛及大学生创新创业训练计划(“大创”)是增加毕业设计题目的重要来源，对培养和提高学生的创新思维、解决实际问题、团队协作和实践动手等有非常重要的作用。要深度思考学科竞赛成果，探寻新思路、新观点和新内容，将学科竞赛成果再提升一个层次，做成毕业设计[9]。

2.3 提高教师与学生的工程素养

2.3.1 在教师的入职、选聘环节提高教师的工程素养

对于新入职教师的录用，应该将工程实践背景与工程能力作为重点考虑的一个积极因素，同等条件下优先录用有工程类企业实习工作经历的人才以及取得过相应工程技术职称证书或职业资格证书的人才。

增加全体教师的工程素养。需参考Conceiving-Designing-Implementing-Operation(CDIO)工程教育模式,建立教师工程素养评价体系[10]，涵盖专业领域理论素养、创造创新思维、实践操作技能、沟通表达能力、人格品质因素等方面的定量评价。邀请相关专家就工程知识、工程意识、工程水平、工程能力的强化与提升进行全员培训。

鼓励教师到生产企业深度实践[11]。鼓励教师尤其是青年教师优先赴企业博士后流动站做博士后研究工作。在政策上，教师可以脱产一至两年赴企业工作学习，期间的工作量及所获得的成果计入年度考核，期间保留正常的工资并提供相应的岗位津贴，使教师乐于参与企业工程实践。

教师评职晋级须加强工程实践教学考核。例如，晋级职称必须有一项在研或结题的校级以上教改课题，且平均每年必须至少完成指导一个毕业设计的工作量，否则没有资格参加竞聘；不涉及职称评聘的教师每五年至少完成指导三个毕业设计的工作量，否则第五年年终测评考核记不合格。要加大对工程实践教学工作量、教学成果以及教学质量的考核，以督促教师加强在教学环节的投入。

2.3.2 强化与企事业单位合作，提高学生的工程素养

2012年吉林大学与中国农业机械化研究院合作建立了国家级工程实践教育中心，并于2013年开始安排卓越试验班学生到中国农业机械化研究院进行工程实践训练。在吉林大学与中国农业机械化科学研究院共建的国家级工程实践教育中心可以落实双师型工程实践教育，为学生安排基于科研和生产一线工程项目的实践训练和农业企业经营管理实习培训，提高学生工程分析能力和企业生产管理能力。同时聘请中国农机研究院的专家为工程教育的兼职导师，面向学生讲授学科前沿，并按照双向选择的方式完成毕业设计环节。以这种合作方式完成的毕业设计体现出如下特点：学生的兴趣强、精力投入大、接近于实战、收获丰富[12]。

2.4 增强全过程质量管理的执行力，强化细节管理的时效性

专门组建毕业设计指导小组。将日常监管工作设定为正常的教学活动，给相关教师计算课时和工作量，核心任务是找问题、挑毛病，与有问题的课题人员进行研讨，深度参与并提出规范意见，并对指导教师和学生的相关工作打分，对教师与学生同时进行鞭策。

实施总任务的多节点考核。毕业设计周期长、环节多[13]，只通过答辩环节评价学生的完成情况可能失之偏颇。可以在实施过程中增加节点的考核次数，包括开题答辩、检查三个文件(开题报告、文献综述、外文翻译)并打分、检查毕设论文和图纸完成进度、查重、答辩前预检查(针对毕设论文和图纸完成情况预打分)、答辩(结合学生答辩及回答问题修改预打分)、二次答辩。对于特别重要的节点都应该对阶段性成果进行考评，中间节点得分与最后答辩所得分数的总和即为该生的最后得分。答辩前，要把相关资料发给答辩专家，让专家有充分时间来评阅学生所完成的图纸、设计说明书(论文)，并且根据这些文字材料预打分，再根据学生现场答辩及回答问题的质量修正该生的最后答辩环节的得分。

3 结语

综上所述是我们在短期无力改变社会大局面的情况下所探索的针对单位内部的一些有针对性的尝试或变革，既然是改革就会出现巨大的不适应和阻力。由于尝试或变革具有很强的探索性，因此这一过程不是一蹴而就的，需要一个根据实际情况制定改革计划(Plan)、按计划执行(Do)、检查执行效果(Check)和对所面临的新问题及时纠正偏差(Action)以利于更好实施的过程，形成完整、有效的PDCA(计划、执行、检查、纠正)质量环。它是一个不断循环，永续提高的过程。