本科生毕业设计质量提升实践思考

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摘要：本文以苏州大学机电工程学院本科学生毕业设计依托校级大学生课外科研课题为例，基于指导本科生科研课题融入毕业设计的实践，从引导学生了解项目选题、研究思路出发，通过加强过程管理，促进学习和分析能力培养等方面总结科研课题对本科生毕业设计质量的提升作用。重点分析基于本科生个人特点而调整的参与科研涉及的深度和广度。

关键词：毕业设计；科研课题；教学和科研

工科类专业的毕业设计是本科教育的重要环节，是学生应用专业知识和方法分析解决问题的一次系统化锻炼。学生通过完成毕业设计论文，主动综合运用所学专业知识或者查阅学习相关前沿科技进展，在教师指导下完成结果分析总结与科技论文撰写。因此，毕业设计在本科生教学环节中非常重要，尤其是对于直接从事科研的研究生而言。机械类专业是实验性较强的专业，在毕业设计前期是否能够有相当机会参与到具体实验设计与优化中，将在一定程度上决定本科生最终对于毕业设计的理解与收获。同时，智能制造等前沿机械制造理念的普及应用，需要当前的科研对于机械类专业的引领，以及教师了解工业界对于机械专业人才创新能力的要求，这对于整个专业培养目标提升将至关重要。目前效果较差的毕业设计论文问题主要表现在本科生在较短时间内无法理解相关毕业设计的基本思路与要求，从而无法按照毕业设计的基本要求独立完成最终论文，或者在最后阶段简单堆砌文献及粗糙实验结果。如果缺乏毕业设计前期指导老师与学生的充分沟通交流，并在讨论过程中撰写论文，则双方满意度都未达到期望值。因此如何在毕业设计开始前即实施引导本科生介入到科研课题的一些环节中，在科研进行过程中衍生出毕业设计课题，将毕业设计环节前提，促进本科生的自我学习强化和能动性，是本科毕业设计改革值得探讨的重要问题之一。苏州大学建立了本科生参与校级课外科研课题的制度，并鼓励学院教师与学生积极参与到大学生课外科研课题的申报选题与实施过程，对科研课题给予多渠道的经费支持和指导教师工作量奖励。该制度促进了一部分本科生提前介入每位对本科生科研培养感兴趣的指导教师实践工作，也帮助了教师将平时的科研融入到本科生教学环节，对教学改革起到积极的推动作用。通过此项制度，基于两项苏州大学大学生课外学术科研基金项目，并借此指导八位本科生毕业设计，总结本科生课外科研课题与毕业设计的有机结合经验，讨论科研课题与毕业设计对于教师科研与教学个人发展的重要性，探讨学生对于毕业设计培养环节的认同感，提升学生将来从事本专业相关工作的专业兴趣，为促进教学与科研的融合提供参考。

一鼓励师生双方参与本科生科研课题培养各个环节

机械类专业毕业设计作为一种实验性探索性强的专业培养环节，需要充足的时间进行基本知识学习、问题调研和归纳整理及实验验证。以近期的热点领域增材制造技术方向为例，介入该研究方向需要基本的机械原理、激光制造、物理化学、成形原理等知识储备、熟悉制造设备及原料、目标零件成形难点分析，进而开展工艺改进、测试性能评价及反馈，最终回到原始设计环节的优化，整个周期甚至需要多次循环或补充试验，甚至短期内无法获得较为理想的结果，导致相关设计或试验失效。机电工程学院在2018-2019年学年初即开展新生及本科二年级、三年级全体学生的科研宣讲，各位年轻教师踊跃报名参加宣讲，用深入浅出的方式介绍正在进行或计划开展的研究工作背景及进展，明确对参与研究的本科生的知识储备、个人技能、团队协作、时间投入方面的基本要求，鼓励感兴趣的学生自行选择指导教师及参与课题。以金属激光选区熔化3D打印成型拓扑优化为例，需要一定的有限元法、材料科学等相关知识，学习有限元、绘图等软件。在作出双向选择前，需要学生利用课余时间查阅相关研究热点及难点，对合理安排个人业余时间做出调整，并树立强烈意愿接受系统的项目训练。教师在双向选择过程中也了解到本科生的思想、学习状态，发掘具备一定科研素养的本科生，引发其接受研发思维方式，共同为科研项目进展做出贡献。前期的相互沟通讨论为开展毕业设计营造了良好氛围，参与度高的指导老师和学生在此基础上促进了毕业设计双向选择，为后续毕业设计奠定基础。同时，双方的积极参与也使指导老师教学实践得以发挥。在前期专业基础及专业课的课题教学过程中，利用科研课题对教学内容进行扩展讨论，将新的技术、新的进展或引发的问题点引入到理论教学中，发动本科生讨论、思考本学科涉及的某些关键问题，穿插各类相关的实践任务，如小论文、专题演讲、调研报告等，通过课堂实现了引导研究问题的培养，从而使教师的教学内容和教学方法都得到充实，而学生的专业学习也扩充了专业知识的前沿[1]。最终，教师的科研与教学、学生的专业基本功和实践都获得促进，毕业设计选题和工作开展营造了良好的氛围。

二科研课题作为本科毕业设计选题来源增强本科生毕业设计的重视程度

一部分开展毕业设计的本科生认为前期学位学分已经修满，毕业设计只是最后的一个程式化环节，因而抱有消极应付心理。同时，不可避免一部分毕业生需要安排求职或各类职业考试、工作实习，存在时间冲突。当这种冲突出现时，往往毕业设计放到了次要地位[2]。事实上，从学校角度，本科毕业设计是培养学生创新实践能力的重要环节，甚至作为教学质量水平的关键评价标准之一；从学生角度，这是专业学习及专业素质能力的一次综合考核。然而，即使学校层面的过程管理实现了流程化和信息化，毕业设计开始阶段指导教师的短暂交流仍难以改变看待毕业设计的责任感，并感觉到文献综述、外文翻译、方案制定、论文撰写、毕业答辩等环节的管理不仅要发挥主导作用而且还要包办，毕业设计最终变成了指导教师单方面的重点工作。少数学生仅仅关注本科毕业论文管理系统里的每项节点是否提交完成，而无视提交的任务是否达到要求。此外，在兼顾毕业学位要求的大背景下，指导教师不得不投入大量时间协助或督促毕业生完成每个环节的前期准备。最后，甚至落入反复督促学生改正格式不规范、引用注明不明确、字体不统一的困境，更谈不上参照毕业论文审阅和毕业答辩标准条款进行详细评价。通过提前介入本科生科研课题，课题主持人带领成员在申报课题、立项申请、项目任务制定、进展报告、项目结题和课题竞赛环节都经历过一次实践演练。这个过程中，借助各种渠道的公开学术报告或专业展会、会议交流，鼓励学生去了解学术或工程技术发展动态，建立起对相关研究热点或难点的基本认识。同时，每项科研课题为四人小组，组长及团队成员之间互相协调沟通任务，分工完成调研、实施、撰写、口头报告等环节，也培养了本科生对自行掌控项目进度的能力。此外，在科研课题和毕业设计进展过程中，举行研究组的学术报告讨论，学生参与促进了学术氛围和毕业设计的正式感，也获得了口头专业报告和表达的练习机会。经历了这样的标准化系统化训练后，相当于前置了毕业设计环节。再看待毕业设计的整个环节，完成毕业设计答辩将是顺其自然、水到渠成的结果。在前期的科研课题中获得的发现问题、解决问题的经验体会将自然而然运用到毕业设计中，节省了教师对于提高本科生思想重视程度所需精力和时间，避免了毕业设计格式要求和规范性方面的督促检查，将重点放在帮助学生分析问题和结果论证的难点上来。最终，毕业设计成为了一项延续性活动，贯穿本科学习的全过程，而不是为了获得学士学位的单一环节。借助科研课题衍生的毕业设计选题，也避免了毕业设计中的老题重做、旧题新论等缺乏探索性与创造性的问题，更加贴近科学前沿热点或工业界发展需求。这些与学术前沿相关的课题围绕工业界比较关注的问题进行，提升专业兴趣的同时自然有助于增加重视程度。最新的科研动态与工业生产实际中亟待解决的工程难题，总是能够激发学生在毕业设计乃至后续职业发展过程中的拼搏精神。而专业上的拼搏精神将是从事学术或工业生涯成为专业人才的支撑力量，这股力量将汇聚成突破一个个科学或技术难题的专门型人才。

三科研课题与毕业设计结合促进本科生职业发展

本科生科研课题实施过程中，除了最初指导教师设定的问题点研究方向，学生可能会随着参与度和个人理解的加深，延伸出相关的其它问题点。主动探索问题点的解决思路并积极尝试，将提升学生个人的科研能力。对于继续从事科研攻读硕士学位的本科生而言，从研究兴趣和研究方法上均为其后续科研工作奠定了基础。从毕业设计之前的课堂教材学习逐渐过渡到科研文献学习，迈出独立从事科研课题的第一步。文献查阅、综述撰写是完成开题报告的基础，科研进展过程中问题点的方案调研、可行性论证和结果可靠性分析，甚至最终的学位论文撰写，都能在本科生科研课题与毕业设计环节得到锻炼。有了最基本的学术训练后，将有助于迅速跨入硕士研究生阶段，树立研究工作的科学性。即使后续直接走向职业岗位，前期的学多是基于课堂教学或基本的实验课程，而通过科研课题掌握的项目实施经历，将成为工程化问题解决的经验参考，离开校园将具备一定的应对能力。在本身工程问题解决经验不足的前提下，通过系统演练，积累了从事技术研发工作的基础，独立面对工作中的技术难题攻克任务，快速适应独立工作的需要，进而在职业发展道路上获得更多锻炼成长机会。认识到科研课题与毕业设计的长远意义后，当本科生教学培养到毕业设计这一环节时，自行将此视为类似科研课题或工程项目对待时，其重视程度自然远远高于完成一个普通的学分任务。从职业发展角度出发，指导教师和学生都应当从注重方案论证、问题分析角度看待毕业设计环节，给予最贴近实际的职业培训和能力培养，这是最后一项师生共同开展的在校期间的工作和实践经验考验。当然，如果将毕业设计看作一场本科期间最后的科研项目，这将是高校及指导教师给予的最宽松的实践舞台，其个人发挥的自由度将是职业生涯中难以比拟的。当毕业设计设定的问题获得圆满解决，从中得到的自信力将成为后续实际工程项目艰难探索的鼓舞；即使结果不及设定目标，经历的挫折也是实际工作过程中可能遭遇的演练。这个过程中不少细节可能影响最终结果，而严谨的科研行为习惯养成不是一朝一夕的，借助科研课题和毕业设计结果分析，提示每位参与者关注细节，严谨分析，将是后续工作生涯中减少不必要的失败的必经之路[4]。

四本科生科研课题与毕业设计的深度及广度

校级普通科研课题跨度一般一至两年时间，对于同时完成多门专业学位学分的本科生而言，课余时间坚持投入大量精力和时间到资料阅读和实验验证等相关工作，需要个人持之以恒的坚持。初期阶段的浓厚科研兴趣和积极性需要持续到科研这项严谨的实践活动中[3]。此外，当研究结果没有预期设想的具有吸引力时，枯燥的重复分析原因可能将打击本科生的好奇心。如果最终变成了本科生仅仅为个人贴上参加过课外科研课题的标签，则出现无法达到预期目的的结果。因此，指导教师对于课题涉及的深度及广度需要及时作出调整。一般而言，高年级学生相对于低年级，在问题的深度上更具有选择性。当具备一定专业认识和掌握专业方法后，个人的兴趣点也将有一定的选择性。比如，部分本科生对于图像处理或结构仿真分析有较强探索欲望，因此对于指导老师指定的课题中，可以以此为重点，引导学生深入探讨，并将有一定挑战性的问题点交由其进行各种可能性的尝试，为其提供方便的硬件和软件支持。同时，选题之后的执行过程中，对于研究深度的把握也必不可少。如果获得了大量数据结果，缺少较为全面的分析方法论证，无法提炼出有代表性的结论，则本科课外科研课题沦为泛泛而谈。当然，科研及毕业设计选题过程中除了深度外，还必须兼顾广度。尤其，需要避免一些无解或难以得出确切结论的题目，毕竟在一个本科生科研课题进展周期和一个学期的毕业设计时间段内，探索性太强或毫无把握的设计课题可能会起到负面作用，甚至影响正常毕业流程。当然，只要经历一些独立思考的研究工作后，有助于将被动毕业设计转变为主动探索。尽管短时间内的研究工作无法尽善尽美，但能够留下一些需要后续改进或分析的问题点，成为后来学生的工作切入点。有利于科研课题和毕业设计工作的继承性和延续性。

五结语

总之，通过科研课题与毕业设计相结合，对于提升毕业设计水平、培养本科生专业思维，促进科研与工程实践能力十分有益。但是，在实施过程中，关于本科生科研课题的进展安排和研究深度等问题需要指导教师与学生之间的通力合作交流，才能在此基础上发挥主动性，衍生出有学术性与工程实践意义的毕业设计选题，并按照更高要求完成整个毕业设计环节，使毕业设计质量实现质的提升，实现指导教师与毕业生的共赢。

参考文献

[1]陈德宇.“导师制”在提高本科生毕业论文质量中的作用[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2008（4）：76-79.

[2]刘慧.高等教育新常态背景下提高本科毕业论文质量的探讨[J].高等农业教育，2016（6）：44-47.

[3]李行诺.大学生课外科研活动与毕业设计一体化的实践与探索[J].教育现代化，2016（8）：13-16.

[4]张鹏，何宏，邱会东，等.依托科研项目培养学生创新能力的实践与思考[J].重庆科技学院学报（社会科学版）,2018（3）：111-113.

[5]刘臻,陈雷,赵新强.以学生为中心提高本科毕业设计质量的探索与实践[J].教育现代化,2017,4(32):123-125.

[6]姜丕杰，陈晓英，冮明颖.毕业设计论文的教学改革的探讨[J].教育现代化，2016(3):57-58.

作者:李文利 邢占文 刘卫卫 单位:苏州大学