本科生畢業(yè)設計質量提升實踐思考

時間:2022-05-16 10:52:30

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本科生畢業(yè)設計質量提升實踐思考

摘要:本文以蘇州大學機電工程學院本科學生畢業(yè)設計依托校級大學生課外科研課題為例,基于指導本科生科研課題融入畢業(yè)設計的實踐,從引導學生了解項目選題、研究思路出發(fā),通過加強過程管理,促進學習和分析能力培養(yǎng)等方面總結科研課題對本科生畢業(yè)設計質量提升作用。重點分析基于本科生個人特點而調(diào)整的參與科研涉及的深度和廣度。

關鍵詞:畢業(yè)設計;科研課題;教學和科研

工科類專業(yè)的畢業(yè)設計是本科教育的重要環(huán)節(jié),是學生應用專業(yè)知識和方法分析解決問題的一次系統(tǒng)化鍛煉。學生通過完成畢業(yè)設計論文,主動綜合運用所學專業(yè)知識或者查閱學習相關前沿科技進展,在教師指導下完成結果分析總結與科技論文撰寫。因此,畢業(yè)設計在本科生教學環(huán)節(jié)中非常重要,尤其是對于直接從事科研的研究生而言。機械類專業(yè)是實驗性較強的專業(yè),在畢業(yè)設計前期是否能夠有相當機會參與到具體實驗設計與優(yōu)化中,將在一定程度上決定本科生最終對于畢業(yè)設計的理解與收獲。同時,智能制造等前沿機械制造理念的普及應用,需要當前的科研對于機械類專業(yè)的引領,以及教師了解工業(yè)界對于機械專業(yè)人才創(chuàng)新能力的要求,這對于整個專業(yè)培養(yǎng)目標提升將至關重要。目前效果較差的畢業(yè)設計論文問題主要表現(xiàn)在本科生在較短時間內(nèi)無法理解相關畢業(yè)設計的基本思路與要求,從而無法按照畢業(yè)設計的基本要求獨立完成最終論文,或者在最后階段簡單堆砌文獻及粗糙實驗結果。如果缺乏畢業(yè)設計前期指導老師與學生的充分溝通交流,并在討論過程中撰寫論文,則雙方滿意度都未達到期望值。因此如何在畢業(yè)設計開始前即實施引導本科生介入到科研課題的一些環(huán)節(jié)中,在科研進行過程中衍生出畢業(yè)設計課題,將畢業(yè)設計環(huán)節(jié)前提,促進本科生的自我學習強化和能動性,是本科畢業(yè)設計改革值得探討的重要問題之一。蘇州大學建立了本科生參與校級課外科研課題的制度,并鼓勵學院教師與學生積極參與到大學生課外科研課題的申報選題與實施過程,對科研課題給予多渠道的經(jīng)費支持和指導教師工作量獎勵。該制度促進了一部分本科生提前介入每位對本科生科研培養(yǎng)感興趣的指導教師實踐工作,也幫助了教師將平時的科研融入到本科生教學環(huán)節(jié),對教學改革起到積極的推動作用。通過此項制度,基于兩項蘇州大學大學生課外學術科研基金項目,并借此指導八位本科生畢業(yè)設計,總結本科生課外科研課題與畢業(yè)設計的有機結合經(jīng)驗,討論科研課題與畢業(yè)設計對于教師科研與教學個人發(fā)展的重要性,探討學生對于畢業(yè)設計培養(yǎng)環(huán)節(jié)的認同感,提升學生將來從事本專業(yè)相關工作的專業(yè)興趣,為促進教學與科研的融合提供參考。

一鼓勵師生雙方參與本科生科研課題培養(yǎng)各個環(huán)節(jié)

機械類專業(yè)畢業(yè)設計作為一種實驗性探索性強的專業(yè)培養(yǎng)環(huán)節(jié),需要充足的時間進行基本知識學習、問題調(diào)研和歸納整理及實驗驗證。以近期的熱點領域增材制造技術方向為例,介入該研究方向需要基本的機械原理、激光制造、物理化學、成形原理等知識儲備、熟悉制造設備及原料、目標零件成形難點分析,進而開展工藝改進、測試性能評價及反饋,最終回到原始設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化,整個周期甚至需要多次循環(huán)或補充試驗,甚至短期內(nèi)無法獲得較為理想的結果,導致相關設計或試驗失效。機電工程學院在2018-2019年學年初即開展新生及本科二年級、三年級全體學生的科研宣講,各位年輕教師踴躍報名參加宣講,用深入淺出的方式介紹正在進行或計劃開展的研究工作背景及進展,明確對參與研究的本科生的知識儲備、個人技能、團隊協(xié)作、時間投入方面的基本要求,鼓勵感興趣的學生自行選擇指導教師及參與課題。以金屬激光選區(qū)熔化3D打印成型拓撲優(yōu)化為例,需要一定的有限元法、材料科學等相關知識,學習有限元、繪圖等軟件。在作出雙向選擇前,需要學生利用課余時間查閱相關研究熱點及難點,對合理安排個人業(yè)余時間做出調(diào)整,并樹立強烈意愿接受系統(tǒng)的項目訓練。教師在雙向選擇過程中也了解到本科生的思想、學習狀態(tài),發(fā)掘具備一定科研素養(yǎng)的本科生,引發(fā)其接受研發(fā)思維方式,共同為科研項目進展做出貢獻。前期的相互溝通討論為開展畢業(yè)設計營造了良好氛圍,參與度高的指導老師和學生在此基礎上促進了畢業(yè)設計雙向選擇,為后續(xù)畢業(yè)設計奠定基礎。同時,雙方的積極參與也使指導老師教學實踐得以發(fā)揮。在前期專業(yè)基礎及專業(yè)課的課題教學過程中,利用科研課題對教學內(nèi)容進行擴展討論,將新的技術、新的進展或引發(fā)的問題點引入到理論教學中,發(fā)動本科生討論、思考本學科涉及的某些關鍵問題,穿插各類相關的實踐任務,如小論文、專題演講、調(diào)研報告等,通過課堂實現(xiàn)了引導研究問題的培養(yǎng),從而使教師的教學內(nèi)容和教學方法都得到充實,而學生的專業(yè)學習也擴充了專業(yè)知識的前沿[1]。最終,教師的科研與教學、學生的專業(yè)基本功和實踐都獲得促進,畢業(yè)設計選題和工作開展營造了良好的氛圍。

二科研課題作為本科畢業(yè)設計選題來源增強本科生畢業(yè)設計的重視程度

一部分開展畢業(yè)設計的本科生認為前期學位學分已經(jīng)修滿,畢業(yè)設計只是最后的一個程式化環(huán)節(jié),因而抱有消極應付心理。同時,不可避免一部分畢業(yè)生需要安排求職或各類職業(yè)考試、工作實習,存在時間沖突。當這種沖突出現(xiàn)時,往往畢業(yè)設計放到了次要地位[2]。事實上,從學校角度,本科畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力的重要環(huán)節(jié),甚至作為教學質量水平的關鍵評價標準之一;從學生角度,這是專業(yè)學習及專業(yè)素質能力的一次綜合考核。然而,即使學校層面的過程管理實現(xiàn)了流程化和信息化,畢業(yè)設計開始階段指導教師的短暫交流仍難以改變看待畢業(yè)設計的責任感,并感覺到文獻綜述、外文翻譯、方案制定、論文撰寫、畢業(yè)答辯等環(huán)節(jié)的管理不僅要發(fā)揮主導作用而且還要包辦,畢業(yè)設計最終變成了指導教師單方面的重點工作。少數(shù)學生僅僅關注本科畢業(yè)論文管理系統(tǒng)里的每項節(jié)點是否提交完成,而無視提交的任務是否達到要求。此外,在兼顧畢業(yè)學位要求的大背景下,指導教師不得不投入大量時間協(xié)助或督促畢業(yè)生完成每個環(huán)節(jié)的前期準備。最后,甚至落入反復督促學生改正格式不規(guī)范、引用注明不明確、字體不統(tǒng)一的困境,更談不上參照畢業(yè)論文審閱和畢業(yè)答辯標準條款進行詳細評價。通過提前介入本科生科研課題,課題主持人帶領成員在申報課題、立項申請、項目任務制定、進展報告、項目結題和課題競賽環(huán)節(jié)都經(jīng)歷過一次實踐演練。這個過程中,借助各種渠道的公開學術報告或專業(yè)展會、會議交流,鼓勵學生去了解學術或工程技術發(fā)展動態(tài),建立起對相關研究熱點或難點的基本認識。同時,每項科研課題為四人小組,組長及團隊成員之間互相協(xié)調(diào)溝通任務,分工完成調(diào)研、實施、撰寫、口頭報告等環(huán)節(jié),也培養(yǎng)了本科生對自行掌控項目進度的能力。此外,在科研課題和畢業(yè)設計進展過程中,舉行研究組的學術報告討論,學生參與促進了學術氛圍和畢業(yè)設計的正式感,也獲得了口頭專業(yè)報告和表達的練習機會。經(jīng)歷了這樣的標準化系統(tǒng)化訓練后,相當于前置了畢業(yè)設計環(huán)節(jié)。再看待畢業(yè)設計的整個環(huán)節(jié),完成畢業(yè)設計答辯將是順其自然、水到渠成的結果。在前期的科研課題中獲得的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的經(jīng)驗體會將自然而然運用到畢業(yè)設計中,節(jié)省了教師對于提高本科生思想重視程度所需精力和時間,避免了畢業(yè)設計格式要求和規(guī)范性方面的督促檢查,將重點放在幫助學生分析問題和結果論證的難點上來。最終,畢業(yè)設計成為了一項延續(xù)性活動,貫穿本科學習的全過程,而不是為了獲得學士學位的單一環(huán)節(jié)。借助科研課題衍生的畢業(yè)設計選題,也避免了畢業(yè)設計中的老題重做、舊題新論等缺乏探索性與創(chuàng)造性的問題,更加貼近科學前沿熱點或工業(yè)界發(fā)展需求。這些與學術前沿相關的課題圍繞工業(yè)界比較關注的問題進行,提升專業(yè)興趣的同時自然有助于增加重視程度。最新的科研動態(tài)與工業(yè)生產(chǎn)實際中亟待解決的工程難題,總是能夠激發(fā)學生在畢業(yè)設計乃至后續(xù)職業(yè)發(fā)展過程中的拼搏精神。而專業(yè)上的拼搏精神將是從事學術或工業(yè)生涯成為專業(yè)人才的支撐力量,這股力量將匯聚成突破一個個科學或技術難題的專門型人才。

三科研課題與畢業(yè)設計結合促進本科生職業(yè)發(fā)展

本科生科研課題實施過程中,除了最初指導教師設定的問題點研究方向,學生可能會隨著參與度和個人理解的加深,延伸出相關的其它問題點。主動探索問題點的解決思路并積極嘗試,將提升學生個人的科研能力。對于繼續(xù)從事科研攻讀碩士學位的本科生而言,從研究興趣和研究方法上均為其后續(xù)科研工作奠定了基礎。從畢業(yè)設計之前的課堂教材學習逐漸過渡到科研文獻學習,邁出獨立從事科研課題的第一步。文獻查閱、綜述撰寫是完成開題報告的基礎,科研進展過程中問題點的方案調(diào)研、可行性論證和結果可靠性分析,甚至最終的學位論文撰寫,都能在本科生科研課題與畢業(yè)設計環(huán)節(jié)得到鍛煉。有了最基本的學術訓練后,將有助于迅速跨入碩士研究生階段,樹立研究工作的科學性。即使后續(xù)直接走向職業(yè)崗位,前期的學多是基于課堂教學或基本的實驗課程,而通過科研課題掌握的項目實施經(jīng)歷,將成為工程化問題解決的經(jīng)驗參考,離開校園將具備一定的應對能力。在本身工程問題解決經(jīng)驗不足的前提下,通過系統(tǒng)演練,積累了從事技術研發(fā)工作的基礎,獨立面對工作中的技術難題攻克任務,快速適應獨立工作的需要,進而在職業(yè)發(fā)展道路上獲得更多鍛煉成長機會。認識到科研課題與畢業(yè)設計的長遠意義后,當本科生教學培養(yǎng)到畢業(yè)設計這一環(huán)節(jié)時,自行將此視為類似科研課題或工程項目對待時,其重視程度自然遠遠高于完成一個普通的學分任務。從職業(yè)發(fā)展角度出發(fā),指導教師和學生都應當從注重方案論證、問題分析角度看待畢業(yè)設計環(huán)節(jié),給予最貼近實際的職業(yè)培訓和能力培養(yǎng),這是最后一項師生共同開展的在校期間的工作和實踐經(jīng)驗考驗。當然,如果將畢業(yè)設計看作一場本科期間最后的科研項目,這將是高校及指導教師給予的最寬松的實踐舞臺,其個人發(fā)揮的自由度將是職業(yè)生涯中難以比擬的。當畢業(yè)設計設定的問題獲得圓滿解決,從中得到的自信力將成為后續(xù)實際工程項目艱難探索的鼓舞;即使結果不及設定目標,經(jīng)歷的挫折也是實際工作過程中可能遭遇的演練。這個過程中不少細節(jié)可能影響最終結果,而嚴謹?shù)目蒲行袨榱晳T養(yǎng)成不是一朝一夕的,借助科研課題和畢業(yè)設計結果分析,提示每位參與者關注細節(jié),嚴謹分析,將是后續(xù)工作生涯中減少不必要的失敗的必經(jīng)之路[4]。

四本科生科研課題與畢業(yè)設計的深度及廣度

校級普通科研課題跨度一般一至兩年時間,對于同時完成多門專業(yè)學位學分的本科生而言,課余時間堅持投入大量精力和時間到資料閱讀和實驗驗證等相關工作,需要個人持之以恒的堅持。初期階段的濃厚科研興趣和積極性需要持續(xù)到科研這項嚴謹?shù)膶嵺`活動中[3]。此外,當研究結果沒有預期設想的具有吸引力時,枯燥的重復分析原因可能將打擊本科生的好奇心。如果最終變成了本科生僅僅為個人貼上參加過課外科研課題的標簽,則出現(xiàn)無法達到預期目的的結果。因此,指導教師對于課題涉及的深度及廣度需要及時作出調(diào)整。一般而言,高年級學生相對于低年級,在問題的深度上更具有選擇性。當具備一定專業(yè)認識和掌握專業(yè)方法后,個人的興趣點也將有一定的選擇性。比如,部分本科生對于圖像處理或結構仿真分析有較強探索欲望,因此對于指導老師指定的課題中,可以以此為重點,引導學生深入探討,并將有一定挑戰(zhàn)性的問題點交由其進行各種可能性的嘗試,為其提供方便的硬件和軟件支持。同時,選題之后的執(zhí)行過程中,對于研究深度的把握也必不可少。如果獲得了大量數(shù)據(jù)結果,缺少較為全面的分析方法論證,無法提煉出有代表性的結論,則本科課外科研課題淪為泛泛而談。當然,科研及畢業(yè)設計選題過程中除了深度外,還必須兼顧廣度。尤其,需要避免一些無解或難以得出確切結論的題目,畢竟在一個本科生科研課題進展周期和一個學期的畢業(yè)設計時間段內(nèi),探索性太強或毫無把握的設計課題可能會起到負面作用,甚至影響正常畢業(yè)流程。當然,只要經(jīng)歷一些獨立思考的研究工作后,有助于將被動畢業(yè)設計轉變?yōu)橹鲃犹剿?。盡管短時間內(nèi)的研究工作無法盡善盡美,但能夠留下一些需要后續(xù)改進或分析的問題點,成為后來學生的工作切入點。有利于科研課題和畢業(yè)設計工作的繼承性和延續(xù)性。

五結語

總之,通過科研課題與畢業(yè)設計相結合,對于提升畢業(yè)設計水平、培養(yǎng)本科生專業(yè)思維,促進科研與工程實踐能力十分有益。但是,在實施過程中,關于本科生科研課題的進展安排和研究深度等問題需要指導教師與學生之間的通力合作交流,才能在此基礎上發(fā)揮主動性,衍生出有學術性與工程實踐意義的畢業(yè)設計選題,并按照更高要求完成整個畢業(yè)設計環(huán)節(jié),使畢業(yè)設計質量實現(xiàn)質的提升,實現(xiàn)指導教師與畢業(yè)生的共贏。

參考文獻

[1]陳德宇.“導師制”在提高本科生畢業(yè)論文質量中的作用[J].阜陽師范學院學報(自然科學版),2008(4):76-79.

[2]劉慧.高等教育新常態(tài)背景下提高本科畢業(yè)論文質量的探討[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2016(6):44-47.

[3]李行諾.大學生課外科研活動與畢業(yè)設計一體化的實踐與探索[J].教育現(xiàn)代化,2016(8):13-16.

[4]張鵬,何宏,邱會東,等.依托科研項目培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實踐與思考[J].重慶科技學院學報(社會科學版),2018(3):111-113.

[5]劉臻,陳雷,趙新強.以學生為中心提高本科畢業(yè)設計質量的探索與實踐[J].教育現(xiàn)代化,2017,4(32):123-125.

[6]姜丕杰,陳曉英,冮明穎.畢業(yè)設計論文的教學改革的探討[J].教育現(xiàn)代化,2016(3):57-58.

作者:李文利 邢占文 劉衛(wèi)衛(wèi) 單位:蘇州大學