基于本科畢業(yè)設(shè)計的工科類專業(yè)教學改革探討

1、<p>　　基于本科畢業(yè)設(shè)計的工科類專業(yè)教學改革探討</p><p>　　摘要：對當前工科類專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計執(zhí)行過程中反映出來的教學環(huán)節(jié)存在的主要問題加以分析，針對培養(yǎng)計劃、教學體系和能力素質(zhì)培養(yǎng)等多方面的問題提出了進行教學改革的相關(guān)措施，包括適當延伸畢業(yè)設(shè)計至相關(guān)專業(yè)教學環(huán)節(jié)、整合專業(yè)課程教學計劃、創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計模式等措施，為基于畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量工程的教學改革提供了有益參考。 </p><

2、;p>　　關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計；教學質(zhì)量；實踐教學；教學改革 </p><p>　　作者簡介：羅怡（1979-），男，重慶人，重慶理工大學材料科學與工程學院，副教授。（重慶 400054） </p><p>　　中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0152-02 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是本科專業(yè)按照培

3、養(yǎng)計劃實現(xiàn)培養(yǎng)目標的重要實踐教學環(huán)節(jié)，對于以工程實踐為背景的工科專業(yè)本科生而言，畢業(yè)設(shè)計也是培養(yǎng)其綜合運用專業(yè)知識科學研究和解決工程實際問題或?qū)W術(shù)問題的一次較為全面的綜合訓練和總結(jié)測評，是將本科數(shù)年所學知識融合提煉并加以升華的過程。畢業(yè)設(shè)計的實際效果是衡量高等院校教學質(zhì)量的重要評價標準，在高等工科教育體系中具有舉足輕重的地位。 </p><p>　　根據(jù)國內(nèi)大多數(shù)高等院校工科專業(yè)的培養(yǎng)計劃，畢業(yè)設(shè)計工作一般安排在

4、本科第八學期執(zhí)行，實際持續(xù)時間往往在3～5個月不等。因此，如何高效率地利用時間保證這一重要實踐教學環(huán)節(jié)的順利進行，并保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，是高等院校工科類專業(yè)面臨的現(xiàn)實問題。本文針對目前工科類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計工作中存在的問題，探討與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的工科類專業(yè)教學環(huán)節(jié)改革問題。 </p><p>　　一、工科專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的問題 </p><p>　　從表面上看，學生掌握的知識基礎(chǔ)、能力水平及對待態(tài)

5、度是影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要原因。但實際上，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的好壞能夠客觀地反映出工科類專業(yè)課程教學的效果和教學中應(yīng)該注意的問題。近些年來，隨著許多高校辦學規(guī)模的擴大，工科類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)反映出本科教學存在諸多問題，這些問題影響了工科類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，主要包括如下幾方面： </p><p>　　1.教學培養(yǎng)計劃在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)分配的時間不夠充足 </p><p>　　根據(jù)高等院校工科專業(yè)的本

6、科培養(yǎng)計劃，畢業(yè)設(shè)計選題在第七學期末進行，并在第八學期執(zhí)行。通常學生必須在第八學期開始的一至四周或一至六周時間內(nèi)進行文獻資料的收集和查閱，完成文獻綜述，并閱讀和翻譯與課題相關(guān)的英文科技文獻，在對課題研究內(nèi)容形成一定認識的基礎(chǔ)上撰寫開題報告。之后利用約七至八周的時間進行實驗方案的設(shè)計，并進行具體的實驗研究工作。最后利用四周時間進行畢業(yè)論文的撰寫和論文答辯。整個畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)約持續(xù)十六周時間。[1]其中，某些專業(yè)還需要穿插進行或安排專門時間進

7、行畢業(yè)實習工作。 </p><p>　　可以看出，對于工科這種實踐性非常強的學科專業(yè)，學生缺乏足夠的時間進行實驗設(shè)計、實踐工作以及課題的深入研究，并最終完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計或科研論文。由于課題準備時間比較緊張，一些學生在拿到指導教師下達的畢業(yè)設(shè)計課題后，不能形成對課題研究現(xiàn)狀的基本了解，也遲遲不能進入課題研究的工作狀態(tài)，以致于在設(shè)計實驗方案時無從下手，甚至不了解實驗研究的具體目的。顯然，即使有合理的畢業(yè)設(shè)計程序計

8、劃，由于無法充分保證各個階段的實際執(zhí)行時間，也會直接影響畢業(yè)設(shè)計及科研論文質(zhì)量。 </p><p>　　2.專業(yè)課程教學體系沒有給學生打下扎實的專業(yè)理論知識和技能基礎(chǔ) </p><p>　　在多數(shù)高等院校工科專業(yè)現(xiàn)行的本科培養(yǎng)計劃中，一般來說包括兩種培養(yǎng)模式：一種是“通才”培養(yǎng)模式。這種培養(yǎng)模式根據(jù)學科大類對專業(yè)人才的培養(yǎng)需要，對課程教學計劃和教學內(nèi)容進行整合，改革以傳授大量專業(yè)知識為主的

9、人才培養(yǎng)模式，拓寬專業(yè)知識面，通過強化基礎(chǔ)教育，重點培養(yǎng)學生成為復合型專業(yè)人才。另一種是“專才”培養(yǎng)模式。這種培養(yǎng)模式更多的是承襲計劃經(jīng)濟時代的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，細化學科專業(yè)門類和課程，在一定基礎(chǔ)知識平臺上重點培養(yǎng)在某一專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域具備熟練專業(yè)技能的專門型人才。兩種人才培養(yǎng)模式各具特色，適用于工科大類的不同學科專業(yè)。 </p><p>　　不論是“通才”培養(yǎng)模式還是“專才”培養(yǎng)模式，對于專業(yè)知識體系的構(gòu)建通常在本

10、科培養(yǎng)計劃中的第六、第七兩個學期的課程教學中進行。其中，第六學期主要進行學科基礎(chǔ)課程的教學，第七學期主要進行學科專業(yè)課程的教學。但在實際執(zhí)行過程中，許多學生把大量本應(yīng)用于專業(yè)知識學習的時間和精力用在了考研復習和找工作上，使其很難有足夠的時間和精力來鉆研和深入學習專業(yè)知識、技能。這樣前導課程的學習欠缺不利于后繼課程的學習和理解，也不利于各門專業(yè)課程知識的融會貫通。從而使學生在第八學期進行的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，無法具備扎實的專業(yè)理論知識基礎(chǔ)和相應(yīng)

11、的專業(yè)技能水平。 </p><p>　　另外，在專業(yè)課程的設(shè)置和教學內(nèi)容的設(shè)計上，各課程相對獨立、缺乏連貫性。無論是在安排理論教學內(nèi)容還是在安排實踐教學內(nèi)容時，任課教師往往更多地局限于關(guān)注本門專業(yè)課程自身，缺乏對該課程的先修專業(yè)課程、后續(xù)專業(yè)課程或相關(guān)聯(lián)專業(yè)課程教學內(nèi)容的綜合考慮，忽略了培養(yǎng)學生綜合運用專業(yè)知識的能力，進而也無法在畢業(yè)設(shè)計中使學生將學到的各種專業(yè)知識進行綜合應(yīng)用，制約了學生綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決實際

12、問題的能力的訓練和提高。 </p><p>　　3.實踐教學環(huán)節(jié)對學生動手能力、分析能力及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)不足 </p><p>　　多數(shù)工科專業(yè)對實踐動手能力要求較高，較強的動手能力是高質(zhì)量完成畢業(yè)設(shè)計的前提。近年來，越來越多的用人單位也更加注重畢業(yè)生的實際動手能力以及理論與實際結(jié)合的能力。工科專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計往往涉及學科專業(yè)多方面的知識，既要求學生在專業(yè)方面具有較為寬廣的知識面和綜合應(yīng)用知

13、識的能力，也要求學生具有獨立分析思考問題的能力和一定的創(chuàng)新意識。實踐教學環(huán)節(jié)便是培養(yǎng)學生實際動手能力、獨立分析思考習慣和激發(fā)創(chuàng)新意識的重要環(huán)節(jié)。[2] </p><p>　　但是受師資、經(jīng)費等各方面因素的影響，目前許多工科專業(yè)設(shè)置的實踐教學環(huán)節(jié)對學生實際動手能力、獨立分析思考習慣和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)不足。[3]本科專業(yè)培養(yǎng)計劃中涉及專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的實踐環(huán)節(jié)主要是專業(yè)實驗和畢業(yè)設(shè)計。受本科培養(yǎng)計劃總學分的限制，專業(yè)實驗教

14、學設(shè)置在專業(yè)培養(yǎng)體系中所占比例較低。而實驗教學設(shè)置以專業(yè)基礎(chǔ)性實驗為主，這些實驗大多為演示性實驗或驗證性實驗，在學生掌握了這一部分實驗?zāi)芰χ?，留給學生鍛煉實際動手能力、激發(fā)創(chuàng)新意識的空間并不多。而過多的演示性和驗證性實驗，并不能使學生分析實驗數(shù)據(jù)的基本技能得到培養(yǎng)和鍛煉。這樣在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，一些學生在課題研究中面臨具體問題時往往感覺無從下手或不知如何進行分析研究，也就更談不上在課題研究中進行創(chuàng)新了。 　　4.缺乏培養(yǎng)學生從事科研工作

15、所具備的基本能力和素質(zhì)的教學及實踐環(huán)節(jié) </p><p>　　工科類專業(yè)的大學學歷教育的目的之一是培養(yǎng)具有一定科學研究能力和素質(zhì)的研究型或應(yīng)用型專門人才。這就要求培養(yǎng)學生具備從事科研工作的基本能力和素質(zhì)，包括查閱國內(nèi)外科技文獻、撰寫科研論文、團隊協(xié)作精神、嚴謹治學等各方面。但在多數(shù)工科專業(yè)的本科培養(yǎng)計劃中，缺乏或并不重視對這方面能力和素質(zhì)進行培養(yǎng)的教學和實踐環(huán)節(jié)。學生在畢業(yè)設(shè)計過程中表現(xiàn)出缺乏查閱國內(nèi)外相關(guān)科技文

16、獻的研究習慣、不能規(guī)范地撰寫學術(shù)論文、語言組織能力較差、抄襲他人研究論文、團隊協(xié)作精神缺失、不能承受多次實驗失敗的挫折等一系列問題。[4] </p><p>　　二、提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的教學改革措施 </p><p>　　針對上述存在的主要問題的分析，可以看出影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量、制約學生能力培養(yǎng)的絕不僅僅是畢業(yè)設(shè)計這一個教學環(huán)節(jié)的問題，而是涉及到了諸多因素，尤其是本科教學培養(yǎng)體系。因此，基于畢

17、業(yè)設(shè)計在工科類專業(yè)整個本科培養(yǎng)計劃中的重要地位，要提高其質(zhì)量，發(fā)揮其應(yīng)有的效果，就必須改革現(xiàn)有的教學模式，科學地整合各專業(yè)課程教學內(nèi)容，加強各專業(yè)課程及其實踐教學之間的相關(guān)性和延續(xù)性，循序漸進地引導和培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。 </p><p>　　1.延長畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的運行時間，保證科學有效地執(zhí)行 </p><p>　　為了避免由于時間沖突，造成考研與就業(yè)對畢業(yè)設(shè)計教學環(huán)節(jié)產(chǎn)生的不利

18、影響，并保證實際執(zhí)行畢業(yè)設(shè)計的有效時間，將畢業(yè)設(shè)計實際執(zhí)行時間延長至一年，即第七學期和第八學期進行。這里并非簡單機械地延長畢業(yè)設(shè)計持續(xù)時間，而是要延伸畢業(yè)設(shè)計的教學計劃，使其與專業(yè)課程理論教學和實踐教學計劃穿插進行，并在內(nèi)容上形成有機結(jié)合。 </p><p>　　首先，將畢業(yè)設(shè)計的選題工作提前至第六學期初進行。在第五學期規(guī)劃好部分學科基礎(chǔ)課程的開設(shè)，使學生在進入第六學期時已經(jīng)初步構(gòu)建好基本專業(yè)知識框架。此時，由教

19、師引導，學生根據(jù)自己的興趣自主選擇畢業(yè)設(shè)計的研究方向，并在之后的學習過程中逐步調(diào)整和細化。在第六學期安排學生進行學科專業(yè)主干課程理論及其實踐部分的學習，使學生在專業(yè)課程的學習過程中可以更多地關(guān)注自己在畢業(yè)設(shè)計中的研究方向。并在學習專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，以及畢業(yè)設(shè)計指導教師的輔助引導下，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計研究方向，利用業(yè)余時間查閱國內(nèi)外科技文獻，形成對畢業(yè)設(shè)計研究方向的基本認識和了解。這樣的選題工作安排，保證了學生在進入課題研究前，有充足的時間對自

20、己的研究方向進行學習和了解，使其在進一步深入課題研究前自主培養(yǎng)形成明確的研究目標感。這一過程實際上是為即將進行的畢業(yè)設(shè)計進行知識儲備、前期鋪墊等準備工作，使學生能夠在后續(xù)展開的畢業(yè)設(shè)計中快速進入工作狀態(tài)。 </p><p>　　其次，根據(jù)前期準備中學生對畢業(yè)設(shè)計研究方向的學習和了解，安排其在第七學期初進行文獻綜述、開題報告等文字撰寫工作，使其具備撰寫科研論文的基本能力。此時，畢業(yè)設(shè)計的研究課題內(nèi)容已經(jīng)確定，且通過

21、第六學期對專業(yè)主干課程的學習以及第七學期對部分專業(yè)選修課程的學習，學生已經(jīng)具備了完成課題的基本專業(yè)知識儲備，隨后可展開研究課題的具體工作，包括實驗方案的設(shè)計以及實驗工作的實施。由于畢業(yè)設(shè)計實際執(zhí)行時間延長至一年，因此，學生有較為充足的時間深入研究課題，且可以根據(jù)課題研究需要展開學習相關(guān)專業(yè)知識，拓寬專業(yè)知識面，強化專業(yè)技能。同時由于在前期學習的過程中已經(jīng)為畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)作了充足的準備工作，在一定程度上使學生能夠兼顧考研、就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計，避

22、免了考研和就業(yè)對畢業(yè)設(shè)計造成的強烈沖擊，也使學生客觀上具備了高質(zhì)量完成畢業(yè)設(shè)計的條件。 </p><p>　　2.整合與調(diào)整專業(yè)課程理論教學及實踐教學計劃 </p><p>　　在第五學期開設(shè)學科基礎(chǔ)課程，第六學期開設(shè)學科專業(yè)課程，并配合畢業(yè)設(shè)計前期準備工作的需要開設(shè)部分專業(yè)選修課程，在第七學期開設(shè)其他專業(yè)選修課程。在這樣的培養(yǎng)計劃安排下，學生在第六學期畢業(yè)設(shè)計選題時已經(jīng)形成了對本學科專業(yè)

23、的基本認識，建立了專業(yè)知識架構(gòu)。在第七學期正式進入畢業(yè)設(shè)計課題研究時，已經(jīng)基本完成了學科專業(yè)主干課程和部分專業(yè)選修課程的學習，具備了承擔并完成具有一定深度要求的畢業(yè)設(shè)計課題的基本理論知識和實踐技能基礎(chǔ)。 </p><p>　　整合專業(yè)課程理論教學與實踐教學的課程計劃，注意不同專業(yè)課程在教學內(nèi)容上的承繼關(guān)系，以培養(yǎng)學生具備解決工程實際問題的能力為先導，也是提高畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量的保證。在專業(yè)課程的理論教學中，特別是在

24、專業(yè)課程相關(guān)的實踐環(huán)節(jié)教學中，改變教學內(nèi)容設(shè)計上相對獨立的缺陷，注重與相關(guān)先修課程或后續(xù)課程的連貫性，以促進專業(yè)知識的融會貫通。尤其是把畢業(yè)設(shè)計的前期準備及能力儲備環(huán)節(jié)滲透到實踐環(huán)節(jié)教學中，針對實際工程技術(shù)問題，注意專業(yè)知識綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，為高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計提供保障。這樣可以使各專業(yè)課程教學內(nèi)容之間環(huán)環(huán)相扣，依層次逐步推進。先修課程為后續(xù)課程做了鋪墊和準備，使學生在學習中的疑惑能在后續(xù)課程學習中得到相應(yīng)解答，并能及時得到實踐鍛煉

25、，加強和鞏固了學生對專業(yè)知識和實踐技能的掌握。 </p><p>　　3.重視實踐教學環(huán)節(jié)中的能力培養(yǎng)，創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計模式 </p><p>　　某些發(fā)達的歐美國家具備完善的職業(yè)培養(yǎng)教育體系，學生在完成大學學歷教育后，由各工科門類的行業(yè)專業(yè)協(xié)會對其進行完備、專業(yè)和較強針對性的職業(yè)教育，從而在大學學歷教育和企業(yè)對應(yīng)用技術(shù)型專業(yè)人才需求之間形成無縫銜接。我國還沒有形成完備的銜接大學學歷教育的職業(yè)

26、教育培養(yǎng)體系，對于職業(yè)教育這部分培訓工作多由各高等院校以及用人單位根據(jù)實際情況分擔負責執(zhí)行。 </p><p>　　對于工科類專業(yè)的學生而言，畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)既是對學生接受本科四年教育后的全面的綜合訓練和總結(jié)測評，也是進行職業(yè)教育的一個契機。既要重視實踐能力的培養(yǎng)，也要創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計模式，培養(yǎng)學生的獨立研究能力和創(chuàng)新意識。近年來，國內(nèi)提出了多種高等工程培養(yǎng)的新模式與畢業(yè)設(shè)計的培養(yǎng)相輔相成。例如，教育部啟動的“卓越工程師

27、教育培養(yǎng)計劃”，[5]或者一些高等院校實施的“3+1”、“5+1+1+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，都著重解決高等院校工科類專業(yè)教育中的工程實踐性和創(chuàng)新性問題，從而培養(yǎng)一批創(chuàng)新性強，能夠適應(yīng)經(jīng)濟和社會發(fā)展需求的各類工程科技人才，以提高人才的競爭力和科技創(chuàng)新能力。[6] </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是大學本科學歷教育階段的最后

28、環(huán)節(jié)，對于工科類專業(yè)而言，是專業(yè)知識升華的重要過程，在培養(yǎng)學生探求真理，提高綜合應(yīng)用能力、實踐能力與創(chuàng)新能力等方面具有不可替代的作用。要在日新月異的社會環(huán)境與教育形勢下仍能保證畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量，就要因勢利導，對現(xiàn)行的教學方法、模式進行調(diào)整和改革，使其更加適應(yīng)新形勢和新環(huán)境，從而提高工科專業(yè)研究型或應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p&g

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