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材料類專業畢業設計普遍存在的主要問題是高等院校現階段教學改革關注的熱點。圍繞材料類專業本科生的畢業設計教學環節,通過改革以尋求全面提高學生綜合素質的有效途徑,使學生參與專業研究的積極性得以充分調動,應用能力得以有效提升,并主要達到以下幾個目的:
(一)培養實踐動手能力,奠定職業基礎
材料類專業對實踐動手能力以及分析思考能力要求較高,近年來,越來越多的用人單位也更加注重畢業生的實際動手能力以及理論與實際結合的能力。如果忽略了這方面能力的培養,畢業生在進人工作崗位后,往往處于被動和茫然的狀態,極不利于自身的發展和提高。如果在畢業設計等實踐環節中加強這方面的訓練,有助于學生在實際工作中主動分析思考,實現自我培養和提高,盡快成為一名合格的工程師或研究人員。
(二j培養創新意識,造就新型人才
培養學生具備創新意識,是創新能力培養的基礎,也是創新素質教育的重要內容。綜合應用能力、實踐能力和創新能力是一個有機組合體,培養學生在科學研究中的主觀能動性和實事求是的科學精神,是創造力培養的基礎。對畢業設計教學環節進行改革,培養創新意識,就是要在畢業設計等相關教學環節加強創造力的培養過程,尤其要注意把握繼承與創新的辯證關系,造就一批新型人才。
(三!促進專業知識技能的融會貫通
材料類專業學習涉及多學科知識和技能,畢業設計就是要在這一過程中綜合運用大學四年學到的專業知識和技能,解決課題研究中遇到的實際專業技術問題,使知識和能力得到進一步的升華和提高。改革畢業設計的某些教學環節,就是要使畢業設計在促進專業知識技能的融會貫通,以提高學生全面素質和培養綜合能力方面發揮出重要作用。
二、畢業設計改革思路
基于上述畢業設計之現狀,有必要在深人分析、探討和總結材料類專業本科教學中存在的問題的基礎上,對畢業設計教學進行一定改革。在畢業設計改革實踐中,力求將新的教育教學理念和先進的現代教育技術體現在材料類專業本科教學中,通過對現行教育教學理念和課程體系的適度調整,提高畢業設計質量,達成前述教學改革的目的。
(一)注重選題設計
參加畢業設計的學生已經完成了本科階段所要求的所有基礎課程與專業課程的學習,具備了分析、解決專業相關技術問題的初步能力。因此,畢業設計的選題設計應注重引導學生培養綜合應用專業基礎知識的能力、獨立分析思考的能力,避免低水平、低層次的重復。基于上述原則,畢業設計指導教師可以將畢業設計的選題設計與自己的科研項目結合起來,使學生在畢業設計教學環節接觸到學科研究的前沿,也獲得充足的研究經費支持,為高質量完成畢業設計提供保障。也可以結合學生簽約單位的具體工作,設計與未來工作相關的工程研究課題,或與簽約單位聯合設計選題,使學生提前得到專業的鍛煉,有利于將來能夠快速適應工作崗位。還可以結合生產企業的實際工程需求選題,使學生在畢業設計過程中接觸到工程實際問題,包括具體的生產工藝、材料特性、生產控制、加工設備等多方面。
(二)整合專業課程教學
在第五學期開設學科基礎課程,第六學期開設學科專業課程,并配合畢業設計前期準備工作的需要開設部分專業選修課程,在第七學期開設其它專業選修課程。在這樣的培養計劃安排下,使學生在第六學期畢業設計選題時已經形成對本學科專業的基本認識,建立起專業知識架構。在第七學期正式進人畢業設計課題研究時,已經基本完成學科專業主干課程和部分專業選修課程的學習,具備了承擔并完成具有一定深度要求的畢業設計課題的纂本理論矢口識和實踐技能基礎。整合專業課程理論教學與實踐教學的課程計劃,注意不同專業課程在教學內容上的承繼關系。在專業課程的理論教學中,特別是專業課程相關的實踐環節教學中,改變教學內容設計上相對獨立的缺陷,注重與相關先休課程或后續課程的連貫性。尤其是把畢業設計的前期準備及能力儲備環節滲透到實踐環節教學中,針對實際工程技術問題,注意專業知識綜合應用能力的培養。這樣,各專業課程教學內容之間環環相扣,依層次逐步推進,使學生在學習中的疑惑能夠按部就班在后續課程中得到相應解答,并能及時得到實踐鍛煉,加強和鞏固了學生對專業知識和實踐技能的掌握。
(三)延長畢業設計實施時間
為了避免由于時間沖突,造成考研與就業對畢業設計教學環節產生不利影響,并保證實際執行畢業設計的有效時間,將畢業設計實際執行時間延長至一年,即第七學期和第八學期進行。當然,并非簡單機械地延長畢業設計持續時間,而是要結合教學計劃的調整,使其與專業課程理論教學和實踐教學計劃穿行,并在內容上形成有機結合。首先,將畢業設計的選題工作提前至第六學期初始進行,并在之后的學習過程中逐步調整和細化。學生在專業課程的學習過程中可以更多地關注自己在畢業設計中的研究方向,并有充足的時間形成對畢業設計研究方向的基本認識和了解。這樣的選題工作安排,保證了學生在進人課題研究前和進一步深人課題研究前自主培養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設計進行知識儲備、前期鋪墊等準備工作,使學生能夠在后續展開的畢業設計中快速進人工作狀態。其次,在第七學期初始進行文獻綜述、開題報告等文字撰寫工作,隨即展開實驗方案的設計以及實驗工作的實施。此時,學生具備了完成課題的基本專業知識儲備。由于畢業設計實際執行時間延長至一年,學生有較為充足的時間深人研究課題,并根據課題研究需要展開學習相關專業知識,拓寬專業知識面,強化專業技能。而前期學習過程中已經為畢業設計環節作了充足的準備工作,在一定程度上使學生能夠兼顧考研、就業與畢業設計,避免了考研和就業對畢業設計造成的強烈沖擊,也使學生客觀上具備了高質量完成畢業設計的條件。
(四)組織學生科研梯隊
以畢業設計為先導,按照科研項目的組織管理模式,根據研究課題的研究方向相近程度建立學生為主體的科研梯隊。梯隊中注意熟手與新手、高年級與低年級、研究生與本科生的搭配,盡可能地發揮好參與人員之間的傳、幫、帶作用。這樣,既能使各層次學生之間相互協助,又能讓參與畢業設計的學生各自有重點地完成自己的研究課題。同時,這樣的組織形式也能保證研究隊伍的相對穩定性,保持團隊的工作能力,使研究成果、研究方法能夠很好地承襲,并培養學生之間相互學習、相互協助的團隊精神。
(五)建立激勵與評估機制
針對畢業設計的特點建立具可操作性的評估與激勵機制,在畢業設計各課題小組內營造濃厚的學術氛圍。師生之間的學術交流是營造學術氛圍的有效形式,可以充分調動學生參與科研的積極性和創造性,使其從介人科研的初級階段就養成熱愛科研和鉆研學術的習慣〔別。學術交流的形式可以多樣化,既可以是畢業設計各小組內或小組之間的學術討論,也可以是與研究生學術交流相結合的學術活動。交流內容既可以是對具體仁研或學術問題的討論,也可以是將自己參與的課題的研究進展、遇到的問題進行匯報。另外,也可以根據具體情況組織畢業設計課題小組參加各級別、層次的各類專業競賽,與各省市的兄弟院校進行交流。通過在畢業設計過程中組織或參與這樣的學術活動,啟發學生的思路,激發學生參與專業學術研究的信心和熱情,從而形成對畢業設計成效的積極評估。
(六)創新畢業設計模式
關鍵詞:畢業設計(論文);生物工程;科研課題;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)38-0140-03
一、前言
畢業設計(論文)是高校本科教學的一個重要實踐性教學環節[1,2]。對學生而言,是理論與實踐相結合的學習階段,可以培養和鍛煉應用專業知識解決實際問題的能力,培養科技文獻查閱與科技論文撰寫能力,以及培養良好的職業素養和嚴謹求實的工作作風。對學校而言,是提升本科教學質量的主要抓手,也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環境、人口與健康等問題的重要手段之一,因此,生物技術產業已成為世界各國特別是大國經濟社會發展戰略的重點[3]。為了適應生物技術產業迅速發展對人才的需求,我國教育部在1998年高等院校學科調整時增設了生物工程本科專業[3,4]。目前,高等學校的生物工程專業已成為最為重要的專業之一,它是培養掌握現代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論,能在生物技術與工程領域從事產業化工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5,6]。生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管相結合的復合型專業,具有很強的實踐性,因此做好該專業的畢業設計(論文)實踐環節,對提高教學效果和人才培養質量具有重要意義。然而,目前高校畢業設計(論文)的質量整體上出現了下滑的趨勢,主要表現在:(1)師生比例偏低,指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業設計(論文);(2)選題盲目,課題研究內容陳舊,缺乏創新性,有的還脫離生產實際;(3)畢業論文的寫作水平差,學生缺乏科技論文寫作訓練,論文寫作格式與文獻引用缺乏規范;(4)評價體系不完善。學生們在畢業設計(論文)階段的表現是良莠不齊的,但最終畢業時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業率幾乎一直都是100%,極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此,為了提高畢業設計(論文)質量,如何改革并完善現有的畢業設計(論文)教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始,我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業設計(論文)的探索和實踐,讓學生在畢業設計(論文)的教學實踐環節參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產業化實施項目為例,就相關的探索和實踐進行了總結。
二、依托科研課題教學本科畢業設計(論文)
1.形成合理的科研團隊。目前,高等院校本科畢業設計(論文)的教學方式多采用導師制。然而,導師制是一種精英教育的教學模式,其實質上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率,它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨,高校辦學規模的擴大,生師比持續升高,辦學資源日益緊張,高成本原始形態的導師制已難以為繼,它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),學生在選題后就進入到導師的課題組中,與研究生統一學習和交流,建立一個由導師、研究生和本科生(1∶5∶3)構成的梯度研究團隊。在這個團隊中,導師對本科生、研究生的研究方向和內容進行統一安排和規劃,對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納,形成一個個獨立且相關聯的子課題。然后,本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣,以科研課題為基礎,通過科研團隊各成員的分工和合作,一方面減輕導師的工作量,使導師能夠高效利用有限的精力和時間,達到事半功倍的效果。在教學過程中,避免了以往導師對指導內容不明確,對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面,傳統的一個導師和一個學生的面對面的交流,轉變成本科生與具有一定科研基礎的研究生,特別是博士生進行高度個人的接觸和交流,有效地縮短了本科生的適應期,極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業設計(論文)的選題顯著影響畢業論文的質量,若選題過于陳舊或是假題目,研究內容與實際的研究和生產嚴重脫節,則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業而進行畢業設計(論文),會嚴重挫傷學生的積極性和主動性,不利于其創新能力的培養,實踐能力和綜合素質也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),讓學生參與到導師的在研課題中,做到真題真做,使得學生產生濃厚的興趣,不僅能夠提高其主觀能動性,還能極大地激發其創造性。另一方面,由于畢業設計(論文)教學內容與導師的科學研究具有極高的關聯度,導師能夠充分利用自身的專業知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”,讓他們參與到本專業某領域前沿的相關研究,實現提高畢業論文質量的目的。比如,針對江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題,要求學生嘗試各種先進分離提取方法,發現和比較這些提取方法之間的優劣性和互補性,最終提出一種可行的分離提取工藝路線,并進行實驗驗證和評價。此外,由于生物工程專業的畢業設計(論文)選題有兩種形式,即試驗性題目和設計性題目,為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作,對學生進行分流,充分發揮其特長,激發學習興趣,保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅,并巧妙地加以引導利用,幫助學生實現“參與―成功―參與”的良性循環,使學生持續保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發的課題中,鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法,在對該方法進行充分實驗和評估后,將其整合到原有分離提取技術路線中,并考察該提取方法的加入對最終產品質量和收率的影響。如果試驗結果是積極的,則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計,為實現新工藝或新技術規模化和工業化提供一定參考和依據。
3.開設學術報告會議。科研成果匯報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程,并不是單純的工作總結,而是進行科學研究的基本訓練,是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環節。然而,本科生在畢業設計(論文)教學環節之前,本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程,學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此,學生在總結科研成果,撰寫畢業論文的時候往往存在以下問題:(1)學術道德觀念淡薄,論文有明顯的拼湊,更有甚者直接從網上抄襲;(2)缺乏專業化和學術化語言描述實驗方法和結果,措辭不嚴謹、論文層次不分明,圖表說明不合理;(3)論文格式不規范,特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業論文質量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),在教學實踐中,導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動,包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中,要求學生閱讀、分析和歸納1~2篇與課題研究相關且是近期發表的高影響因子的SCI論文,以PPT的形式解釋論文的研究內容、創新點以及對自身課題的啟發,并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上,要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內容和結果進行總結和分析,導師和學生一起討論分析,并依據實驗結果安排下一步工作計劃。此外,課題組不定期組織專題報告,由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告,報告選題有“如何寫好畢業論文”,“生物工程學科常用科研軟件的使用”,“發表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議,使得本科生在文獻閱讀能力,課題研究的總結、匯報和論文寫作等多方面得到系統訓練和提高。
4.構建合理的評價體系。畢業設計(論文)教學環節,從選題、實施到論文定稿,歷經約8個月甚至更長的時間,學生投入大量的時間和精力。因此,畢業設計(論文)質量的合理評價,建立獎懲制度,可以使學生產生公平感和信任感,對學生職業道德能力和素養的培養具有積極的推動作用。目前,本科畢業設計論文質量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環節。由于在畢業設計(論文)教學環節,學生與導師(指導教師)有更多的接觸和交流,導師對學生的態度、能力和創新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執行校教務處規定的畢業設計(論文)指導和管理規范的基礎上,利用模糊評價的方法[8],構建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系,見表1,從學生的學習態度、學習能力和創新性三個方面定量地分析學生在畢業設計(論文)實踐環節的表現,保證畢業設計(論文)成績評定的客觀、公正。
三、結束語
畢業設計(論文)是高校本科教學的最后一個實踐性教學環節,是提高學生綜合能力和素質的重要步驟,也是評價高校教學質量的重要指標之一。筆者針對本科畢業設計(論文)教學過程中暴露出的問題,剖析了造成畢業設計(論文)質量不斷下滑原因的基礎上,探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業設計(論文)的方法,通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構建合理評價指標四個手段來提高畢業設計(論文)的質量,取得了一定的成效,已畢業學生的就業單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創新能力,較高的職業道德能力和水平,得到了社會的初步認可。然而,在教學改革和探索的過程,發現仍有一些問題,如畢業論文(設計)題目的難度選擇,畢業論文(設計)教學與學生考研和找工作的時間沖突等,這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
參考文獻:
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關鍵詞:技術應用型本科 畢業設計 工作量 創新
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(c)-0246-01
改革開放30年以來,特別是高等教育大眾化以來,我國高等教育發展的規模和速度舉世矚目,其中地方應用型本科院校的數量增長較快。我國現有的700多所本科院校中,約有600余所是地方應用型本科院校。上海電機學院自升本以來,一直提倡“技術立校,應用為本”的本科生培養模式。在學生四年的教學過程中,學校非常注重實踐課程的建設,學院計算機和軟件工程專業開設相當數量的課程設計與實訓,單開的實踐類課程要求學生完成從實驗設計,實施,編寫實驗報告以及最后答辯的完整過程。這樣的實踐類課程對學生的實踐能力和綜合能力有很大的幫助。本科畢業設計是學生在完成四年學習實踐的最后一門課程,對于計算機和軟件工程專業的學生來講,這門課程需要學生綜合運用四年所學的專業知識與技能來完成。目前學生的本科畢業設計也存在一些缺憾,例如學生完成實驗所需的硬件條件不完善;畢業設計所涉及的軟件項目非常的龐大,影響了畢業設計的效果;設計課題難度過大,影響了畢業設計的進度等等。在這些問題中,有些硬件的不足可以通過軟件的方式來實現,而有些問題來自于畢業設計自身,并非通過技術升級可以解決。本文結合技術教育的特點,考慮學校學生的專業培養方案,提出畢業設計的課題選擇以及技術的選用的總結。
學院本科畢業設計課題方向有如下幾個:硬件課題,網絡課題,軟件信息系統課題,理論研究課題。前三者均需要學生通過實踐來完成,理論研究課題主要集中在軟件過程方法與研究,密鑰加解密算法研究,網絡安全性的研究等,這一類課題需要比較好的理論基礎,同時實踐性的活動也相對少,學生往往需要收集和閱讀課題相關的資料,并在前人的工作基礎上完成課題內容。前三種課題有時需要學生根據課題的需要學習新的知識,對學生的學習能力又比較高的要求,同時需要學生能夠在比較短的時間里學會使用開發工具以及開發方法。正如前文所述,由于處于畢業班狀態,學生的注意力不光集中在畢業設計課題上,也面臨工作,考研等比較現實的問題。因此學生經常抱怨沒有時間,或者在比較短的時間里完成一些畢業設計課題相關的活動,這些問題都對本科畢業設計課題的完成質量帶來的影響。考慮到學生的時間有限的情況下,結合近幾年所帶軟件工程專業的畢業設計,總結了以下畢業設計課題選擇方法。
(1)對于軟件工程專業的學生,他們具有比較完善的軟件知識,對于學習和使用新的軟件技術以及開發工具不會有很大的問題,因此在畢業設計課題中讓學生學習一些新技術對學生的學習能力會是一種提高。目前有幾種主流的軟件開發技術和方法,例如.NET,JAVA,PHP,相應的數據庫管理系統也相對穩定,在四年的學習過程中,學生一般都已經掌握了這些編程和SQL知識,因此學生不需要花太多的時間來對技術的熟悉。比較重要的是學生可以借畢業設計課題的機會熟悉一些開發框架。例如.NET2010的MVC開發框架對學生會是一個很好的挑戰,JAVA技術下很多的開源框架均使用了類似的技術,其它新技術如虛擬實現技術也是一個很好的選擇。這些技術適用性比較廣,學生在今后的工作中會經常碰到。
(2)對于開發課題的規模,過大或者過小均不合適。有些學生為了參加考試和招聘面試經常需要在學校和外地來回跑,甚至為了考研而開夜車的現象也時常發生,原本相對學業壓力的比較小的大四反而成為他們的負擔。因此一個合適大小的課題能夠幫助學生完成畢業設計課題的任務。過大的課題規模會影響學生的學習積極性,導致最后畢業答辯無法通過。
(3)課題的內容應當有新穎性和實用性。在這方面Web應用有比較多的課題選擇的余地,目前web開發是一個很熱門的領域,許多基于Web的應用層出不窮,博客應用系統,網盤技術,P2P技術等等。另外虛擬現實技術也是一個不錯的選擇,例如將虛擬現實技術應用于小區三維立體介紹。這些課題既能讓學生學習了新的知識,同時也能在今后的工作中有所用途。課題的新穎性能夠調動學生的學習積極性,使得他們學習能力和學習興趣有所提高。
(4)本科畢業設計要求學生能夠閱讀英文材料,因此畢業設計課題的文獻翻譯應當與課題內容相關,或者涉及軟件開發過程和框架,或者涉及軟件技術。目前許多技術的文檔資料均是英文材料,學生通過閱讀既提高了英文水平,同時學會了新的技術和方法。
通過所帶畢業設計的效果來看,學生比較喜歡課題的工作量適中,難度適中,在這前提下,學生的學習積極性也最高。通過實踐發現,在課題工作量適中的前提下,學生能夠比較好的與教師交流溝通,能夠及時反饋課題進度,學生的這些態度能夠保證課題及時完成,對學生也受益匪淺。
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1.美國高校。僅為大四學生開設頂峰(又譯高峰)體驗課程,基于工程學開設,絕大數高校(如麻省理工、加州理工等)是(專業)必修課,從3學分到分,學生自行選擇,有的甚至長達三個學期,學分也從分到18學分不等。還有課程屬于選修課,通常能拿到3~4個學分,教師提出課題,學生解答,不要求寫畢業論文。教學的模式是接受(Receive)—聯系(Relate)—反思(Reflect)—提煉(Refine)—建構(Reconstruct)。接受指教學內容和方法。打通學生知識和技能之間的壁壘。科目基礎上選擇恰當的主題,整合經驗。專家評估后,編寫課程大綱———課程目標、考核方案等。
2.德國高校。應用型大學課程設置和內容多偏重于應用,畢業設計以校企合作的方式為主。聯邦政府和州政府均提供經費、制定法規和優惠企業的政策,學生可以從多種渠道選擇自己感興趣的題目。(1)本科生教育分兩個階段,第一階段一般為兩年,通過考試進行選拔和淘汰。第二階段學生選擇專業方向,完成必修課、選修課和任選課程的學習任務,還要完成規定實驗、課程設計、專題報告、實習和畢業論文,第五學年,學生花3~6月時間寫畢業論文[5]。(2)畢業設計選題。①大企業在網站或報紙雜志上貼出課題信息,學生申請企業選擇是否錄取。②小企業由校內相關部門企業需求信息和課題內容。③一些校內課題信息。(3)畢業設計管理方式。①一旦學生被企業選中,企業就會派一名工程師指導學生的畢業設計工作,包括給出具體的課題名稱、任務要求、課題截止時間、預期結果等。②學生在設計課題一段時間后,要找導師審查課題。(4)畢業設計基本要求。①大約100頁的文字材料、論文格式、需要的圖表說明。②對于論文的質量控制,堅持應用為本。即使課題未能完成,以科學的方法進行課題研究,也可以獲得通過。(5)畢業設計成績評定。五分制評定。畢業論文分數加上專業考試分數而得出的平均分數是畢業的總分。評定畢業論文原則上有兩位考官,其中一位是畢業論文題目的指定者,另一位(教師或畢業設計單位工程師)由考試委員會主席委派。兩位考官在評定畢業論文中發生意見分歧時,以地方性考試規則的評分辦法為準。成績由學校教授給出,畢業設計單位不參與成績評定。
二、機械工程專業畢業設計教學模式探討及實踐
提出畢業設計與生產、科研、教學相結合的教學模式。以指導老師為中心、學生為主體管理,對畢業設計全程質量監控。
1.時間安排。工科院校的畢業設計基本都是安排在大四下學期,16周,每周5天,要求學生每天必須保證8學時,學時總數是640學時,便于集中做好畢業設計,管理與指導學生。缺點是學生沒有充足自由安排時間,設計質量得不到保證。暑期期間,重點學習冶金工藝、相應重點設備結構、傳動原理及零件或材料加工機理。大四上學期,基礎知識學習、夯實及拓展專業知識、研究及設計工具掌握。如本課題組研究重要方向之一,金屬材料控冷強韌化,就需要學生學習流體力學、傳熱學及材料相關理論,并且熟悉研究及設計工具,如流體仿真軟件Fluent、有限元軟件ANSYS、設計軟件CAD二維或三維等掌握及熟練應用。大四下學期,進入學校規定的畢業設計階段,重點是研究及設計方案的創新。
2.結合生產實際或者實驗室建設任務,努力做到真題真做。本專業選題絕大多數仍然以冶金行業中課題進行設計及研究。作者所在的“金屬材料控冷強韌化”研究團隊,分為鋼板、鋼管、棒材及型鋼等方面控冷題目的設計或研究,根據品種規格,在一大題目下,分若干小專題。如“浸入式鋼管淬火裝置研究與設計”題目下,有幾小專題“浸入式鋼管淬火裝置影響因素研究”、“浸入式鋼管淬火裝置上料裝置設計”等,這樣選題能對學生進行流體力學、傳熱學、液壓傳動及機械等各專業的綜合訓練。對于已經明確就業意向或者是找到就業單位的學生來講,作為指導教師必須要根據學生在就業時的選擇以及需要設計相關的畢業課題,如準備讀研學生分配做論文(研究)類題目,擬到公司就業學生分配做設計類題目。
3.借鑒國外高校做法,以小組為單位進行畢業設計。培養團隊合作精神。如“浸入式鋼管淬火裝置研究與設計”題目的幾個專題,研究題目可以為設計題目提供設計合理結構參數,設計題目又可為液壓設計或研究題目提供合理結構模型。
4.國內設計成果主要有二類:設計類提供圖紙,設計類課題的設計圖紙工作量,一般控制在4~7張(折合A1);機類專業學生必須有用計算機繪制的圖紙;研究類提供畢業設計(論文),要求使用計算機打印。將畢業設計成果多樣化。只要能反映學生的創新成果,達到學生鍛煉的目的成果形式均可。
5.采取“專題講座”、“學術匯報”、“個別輔導”、“科研實踐”、“小組討論”等多種指導方式指導學生。第三類是校企聯合指導畢業設計,提高設計質量。但必須組織得當,在校企聯合中“以我為主”,堅持學校主導作用。
6.畢業答辯時,一般會根據專業大類分成幾個小組,學生單獨答辯,答辯組對學生的態度、能力水平、論文質量及應用價值給出評定意見,給出成績。以答辯組成績為最終成績。建議還是建立指導教師、評閱教師及答辯組共同給學生成績較為合理,當然可以給答辯組成績更高的權重,有的高校達到50%。作者所指導本科生中,優良率一直較高,尤其是在設計方面,圖紙規范,結構合理,較好地傳承了我們工科院校對本科生進行良好設計綜合訓練的傳統。
三、結語
關鍵詞:本科畢業設計 時間沖突 對策
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(a)-0229-01
隨著逐年擴招,學生素質有所下降,而就業形勢嚴峻,用人單件往往偏愛有實踐經歷的學生,在這種環境下,如何提高畢業生的能力,成為各高校的當務之急。
畢業設計是學生運用已嘗過的專業知識,圍繞課題,組織材料,針對要求,提出解決方案,完成設計、計算、分析等內容。這階段是從有人指導到無人指導階段的過渡,訓練學生發現問題,鍛煉解決問題的能力,是本科教學實踐中重要的一環。
1 提出問題
1.1 學生方面
從中學有人監督到大學的自主學習,部分學生沒有充分地認識,進入高校后,課余時間增多,但沒有目標,沒有合理的大學規劃,仍然象中學一樣只滿足于老師上課教授的內容,沒有打下堅實的基礎,對所學專業沒有系統的認識,也不清楚用人單位需要什么樣的人才。乍一進入大四,面臨嚴峻的就業形勢,急于做簡歷、找工作。
學生把畢業設計當作獲得學位所必修的課程,僅僅是為了獲得所需的學分,滿足于交差,沒有認識到畢業設計是鍛煉學生能力,綜合提高學生素質的重要環節[1]。
1.2 老師方面
一方面,學校“重科研、輕教學”的考核體系,使得老師不愿意在指導畢業設計多花精力 ;另一方面,目前高校老師多數是從學校到學校,沒有工程實踐的經歷,實踐水平低,無法指導實際性課題。
1.3 學校方面
在時間上,畢業設計與考研、就業三者時間重合度高。考研在每年的1月份,這剛好是畢業設計準備前期資料階段,在這一階段中,要求學生針對課題查閱資料,從大量材料中整理、分析、綜合,對眾多資料進行甄別、思考,寫出文獻綜述。而考研學生前期幾乎把所有精力都放在復習上,準備工作空白,進度嚴重滯后。2月份開學是老師檢查學生的前期文檔,指導學生寫開題報告,要求學生應該清楚畢業設計要做哪些工作,做到何種程度,設計哪些內容,完成多少圖紙。3月考研成績公布,考上的同學心情放松后要準備4月份的復試內容,未考上的同學要找工作,趕招聘會,四處投簡歷,沒時間靜下心來完成畢業設計工作,造成后期敷衍了事,到網上買資料、抄襲現象嚴重。而指導教師為了讓學生畢業,放松要求,降低標準,最后徹底放水。這樣導致更為嚴重的后果是對低年紀學生的示范效應,甚至有學生事后吹噓說畢業設計實際只花了一周搞定。
2 對策
2.1 畢業設計時間提前
在大三學生接觸專業課階段,開設文獻檢索與論文寫作課程,訓練學生利用網絡獲取資料的能力,向學生介紹論文的格式、規范及要求,鍛煉學生論文寫作能力,有目的地讓學生接觸專業背景,對專業有所思考。
2.2 師生雙向選擇開題題目[2]
畢業設計的指導教師向學生介紹各自的專業方向和科研重點,讓學生根據各自的興趣,選擇課題的方向,尊重學生主體,調動學生的積極性。指導教師從大三起與學生接觸,充分了解學生的特點,根據課題研究的方向,要求學生掌握相應的專業知識與技能,這樣,讓學生利用課余時間學習軟件,熟悉結構,補充有關內容。
這樣,將畢業設計時間拉長,使畢業設計前期的一些工作,提前到大三階段,學生在學習專業課的同時,帶著各自課題的要求,帶著疑問,能充分調動學生的探索精神,而不僅僅是被動學習,滿足于每門考試及格。
2.3 選題審核制度
指導教師根據各自的課題,結合本科培養目標,根據學生的專業基礎,確定選題。選題數要多于學生人數,這是因為學生開始接觸時對課題不了解,待深入一段時間后,有的會發現課題深入不下去,無法完成。如果重新開始,前期資料都要棄之不用,如果這時有大方向一致,但側重點不同的選題,則不會造成時間的浪費。
以分管教學副院長牽頭,各專業系主任與老師代表組成督導委員會,對選題加以審核,防止課題過大或過小,過大本科生無法完成,過小則無法滿足畢業設計工作量的要求。另一方面,審核還要淘汰一些老舊課題,多做一些與企業結合度高的實際課題。這樣,既鍛煉了學生,服務于地方經濟,在研究過程中發現的問題,也可以作為下一屆學生的選題,不僅使畢業設計成果得到積累,也提高了教師參與工程實踐的能力。
2.4 學校監督管理
指導教師與學生相互了解、關系緊密,可以有效地督促學生的進度,及時地反饋研究過程中遇到的問題,在教師的指導下鍛煉處理問題、解決問題的能力。為防止個別教師責任心不強,指導不力,督導委員會定期檢查畢業設計各階段的工作,對進度滯后的學生提出警告、加以提醒,對指導教師的表現記入綜合測評。在檢查時指導教師回避,督導組檢查、提問要記入最終成績,對部分進度異常的學生,要聯系輔導員及早地發現問題。
按階段檢查,也讓學生學會時間目標管理,合理地利用時間,相應地學會對大學階段進行規劃[3];學生在這一過程中,學會將目標分解成若干個單元,隨著各個階段子目標的完成,大大地鼓舞了自信心,有利于在職業生涯中樹立更遠大的目標。
3 結語
為了切實可行地提高本科生的質量,避免畢業設計與考研、就業在時間上的沖突,提出在大三階段有目的地增加一些課程,培養查閱文獻的能力,教會學生如何寫論文綜述。在學習專業課階段,就布置畢業設計的方向,讓學生帶著問題去學習。在這一過程中,不僅鍛煉了學生自學的能力,也在研究的過程中,初步掌握科學研究的方法,培養思維與能力。
參考文獻
[1] 陸秋.三本院校計算機專業畢業設計問題與對策研究[J].黑龍江教育學院學報,2010(10):73-75.
目前,由于人數、科研經費、科研場地、老師的科研水平等因素限制,在普通本科院校全面開展科研培訓的可行性較低。相對而言,創新實驗設計受到的制約因素較少,也能較好地鍛煉和提高學生的綜合科研能力。大學生創新性實驗是高等學校本科教學改革的一項重要舉措,其實質是以學生為主體,以學生自主選題、自主研究為基礎,以問題和課題為核心的新型教學模式,其目的在于提高本科學生的創新能力和實踐能力。②
創新實驗設計教學模式提高了學生的綜合科研能力
(1)激發了學生的科研興趣。學生根據自己的興趣設計題目,使枯燥、乏味的科研變得有趣。這不僅激發學生的思維,開拓學生的視野,還增強學生的自覺性和積極性,提高學生的綜合素質。
(2)提高了文獻查閱能力。文獻查閱是學生知識的來源,為學生提供參考方向,是學生需掌握的基本技巧。在學生實驗設計過程中,54.21%的受調查學生認為存在文獻查閱困難。大部分學生主要通過百度搜索,只有少部分曾接觸過科研培訓的學生才知道萬方、維普、中國期刊等數據庫。本次創新性實驗設計模式教學后,59.71%的受調查學生認為其文獻查閱能力有所提高。
(3)培養了學生撰寫實驗申報書的能力。設計實驗并撰寫實驗設計書是開展創新實驗設計教學的關鍵。通過創新實驗設計,學生學習了實驗設計書的撰寫,鍛煉了科研表述能力和實驗方法的應用能力。42.86%的受調查學生認為其實驗申報書撰寫能力得到了提高。實驗設計書的撰寫,不僅提高了學生的文字表達能力,中英文摘要寫作能力,還使學生清楚了解其擬研究課題的研究前景與意義,熟悉實驗研究內容和所用到的實驗方法,為畢業論文的設計與撰寫奠定了基礎。
(4)提高了邏輯思維能力。61.9%的受調查學生認為通過本次創新實驗設計課程提高了其邏輯思維能力。創新性實驗設計的開展充分發揮學生的主觀能動性,大膽提出不同的觀點和見解,通過科學研究,獲得新的結論,培養了學生創造性思維和自主創新的能力。③本次創新性實驗設計模式教學還安排了實驗設計答辯環節,該環節模擬研究生的開題報告形式開展,鍛煉了學生制作PPT、語言組織與表達、科研邏輯思維、現場應變等多項能力。
(5)促進了所學知識在科研中的應用。45.79%的受調查學生認為其應用所學知識的能力得到了提高。創新實驗設計是由學生根據研究內容而選擇實驗方法,需要學生把所學知識與課題研究需要相結合,不僅使學生熟悉了所涉及的實驗方法,更提高了學生把理論知識與實踐應用相結合的能力。
(6)團隊合作能力。科研設計一般是以項目組的形式完成的,項目組成員的組成和合作對于項目的順利完成具有重要意義。創新性實驗往往不是一個人完成的,更多的是集體智慧的結晶,因此集體的努力顯得尤其重要。④創新實驗設計使學生為了共同的學習目標相互合作,有效地促進了學生間的團隊合作意識。
(7)為畢業設計奠定了基礎。畢業設計是醫學檢驗本科教學計劃中重要的一個綜合性教學環節,選題困難和論文撰寫是歷年畢業設計中存在的主要問題,大部分畢業生欠缺科研思維和科研能力,導致畢業設計存在許多問題。⑤
關鍵詞:畢業設計;立題;過程管理;質量;措施
畢業設計是實現機械類專業培養日標的重要實踐性教學環節,是學習、實踐、探索和創新的教學過程。因此,指導教師在這個重要的教學環節中,應培養學生運用所學基本知識、基本技能分析解決工程實際問題的能力,培養學生資料查閱、工具使用、文獻撰寫的能力,培養學生認真嚴謹、刻苦鉆研、勇于探索的工作作風和科學態度。將提高學生的綜合素質、提高學生的工程實踐能力及創新能力貫穿于整個指導過程,達到提高畢業設計質量、實現專業培養目標的目的。
一、科學立題,實現專業培養目標
畢業設計立題是畢業設計指導工作的首要環節,科學立題是實現專業培養目標的關鍵。
1.立題應符合專業培養目標和基本教學要求。專業培養目標是畢業設計立題的主要依據。立題要緊密結合專業方向和專業培養目標,重點突出專業特色。課題的研究內容應體現專業基礎理論、基礎知識和基本技能的應用,使學生在規定的時間內,得到較充分、全面、系統的訓練。
2.立題應具有先進性和實用性。機械類專業的培養目標是培養應用型高級工程技術人才。因此,畢業設計立題要與地方的經濟、科技、生產發展相結合,與企業的實際需求相適應,應具有工程實踐性,應體現新知識、新技術的應用。使學生通過畢業設計把理論與生產實際問題結合起來,學習和掌握新知識、新技術、新方法,加強工程實踐能力。
3.題目的深度、難度和工作量要適度。畢業設計題目在研究內容上要體現專業培養目標,在深度、難度和工作量上要體現專業培養的基本要求。畢業設計過程是學生學習知識、鞏固知識、應用知識、深化知識的過程。題目的范圍、深度、難度及知識點覆蓋面應與本專業的主要課程相匹配。我們目前的立題模式主要是指導教師立題,題目的深度、難度和工作量的把握就取決于指導教師。因此,指導教師在立題時,應對題目的研究內容、設計的全部工作有充分的準備,避免難度較大、工作量過大,確保大多數學生經過努力能在規定的時間內完成畢業設計,同時,要給學生留有充分發揮、擴展的空間。
4.立題應體現創新能力的培養。畢業設計是培養學生工程實踐能力和創新能力的重要手段。指導教師在立題時,應考慮對學生創新能力的培養,可選用科研課題、企業實際課題或結合企業生產實際問題作為畢業設計題目。讓學生參與實際項目或生產實際問題的研究、設計,充分激發他們的研究興趣和鉆研熱情,挖掘學生的主觀能動性,擴展學生的思維空間,使學生的創造性思維得到充分發揮,培養他們的創新意識和創新能力。
5,立題可與學生就業相結合。目前的就業模式是畢業生與用人單位實行雙向選擇,大部分學生在畢業設計前已確定了工作單位,因此,立題時應盡量考慮與學生工作性質相關的設計題目或指定學生選擇與工作性質相關的設計題目,使學生能盡快熟悉工作性質,縮短理論與實際的距離和從事實際工作的適應過程。
6.鼓勵學生自主立題。畢業設計是學生在大學期間的最后一個實踐性教學環節,也是學生進行角色轉換的最好鍛煉機會,鼓勵學生根據自己今后的工作要求或興趣,結合專業培養目標在指導教師的指導下自主立題。立題依據可以來源于工作實習單位、生產實習企業等。這種立題模式即可解決學生畢業設計與用人單位實習要求的沖突問題,又可將畢業設計與學生今后的實際工作相聯系,可激發學生的主動性,增強學生的事業心,有利于學生今后的工作。
二、強化過程管理,提高畢業設計質量
機械類專業的畢業設計一般包括:調研、方案研究與確定、結構分析與設計、零件設計與計算、圖紙繪制與設計說明書撰寫等多個環節。各環節緊緊相扣,相互影響,因此,把學生的能力培養貫穿于畢業設計指導工作的全過程,認真、仔細地做好每一個環節,才能保證畢業設計質量。
1.重視調研,指導開題。調研和開題是學生進行畢業設計的第一步,通過畢業設計調研或實習,使學生了解課題的研究內容和工程背景。通過對課題研究內容的分析、生產企業的實際調研及設計資料的查詢等,使學生明確畢業設計課題的目的、內容、要求及工作,對課題有更深的理解與認識,找出設計中的重點、難點問題,提出具體的設計思路,盡量做到對自己的畢業設計題目“心中有數”、“胸有成竹”。減少盲目性,根據畢業設計研究的具體內容和工作情況,合理安排設計進度計劃,完成畢業設計開題。
2.突出學生的主體地位,體現教師的主導作用。學生是畢業設計的主體,畢業設計能否高水平、高質量完成,是否有創新,關鍵在于在畢業設計過程中是否突出了學生的主體地位、是否體現了教師的主導作用。畢業設計剛開始時,許多學生是盲目的,不知道如何下手、如何去做、做什么,這時,教師的引導作用就非常重要,教師可采用多種方式引導學生入門,如專題講座、資料查閱、集體討論等,也可按設計內容分階段以授課的方式對學生進行集中指導。指導教師在畢業設計指導過程中,要根據畢業設計研究的內容引導學生正確應用已學的基礎知識和專業知識,引導學生學習應用新知識、新技術、新方法,引導學生積極思考、勇于創新,使學生認識到自己才是畢業設計的主體和核心,應該積極主動地學習、研究和思考,對設計中出現的共同性、關鍵性和難點問題可組織學生進行討論,充分發揮學生的主觀能動性,開發學生的創新意識和創新能力。
3.嚴格過程管理,確保設計質量。指導教師應按照畢業設計有關要求對學生的畢業設計工作進行嚴格管理,定期檢查學生的畢業設計工作情況,掌握設計進度、控制設計質量,認真審閱學生的設計方案,嚴格檢查學生的每一張圖紙,既要對學生的設計工作給予充分肯定,又要及時指出方案和圖紙中存在的問題,并提出指導性的修改意見。對學生的出勤情況、提問情況、問題的分析與解決情況、階段工作的完成情況等做詳細記錄。對每個學生的設計工作、設計能力做到“了如指掌”,為學生的畢業設計成績評定提供較全面的依據。指導教師在嚴格要求學生的同時,更要嚴格要求自己,要有認真負責、耐心熱情的工作態度和科學嚴謹的指導方法。要定期到設計室進行指導、答疑、交流,對畢業設計中的技術問題進行討論、分析。引導學生主動思考,讓他們對問題提出自己的看法和見解,并提出解決方案或途徑,努力培養學生分析問題、解決問題的能力。
4.因材施教,鼓勵個性發展。每個學生分析問題、解決問題的能力是有差異的。因此,指導方式與研究深度應適合不同層次學生的需要,對不同層次的學生提出不同的要求,體現以人為本、因材施教的原則。對基礎扎實、主動性強、自學能力強、獨立能力強、善于思考的學生,在指導中要引導他們提出問題、研究問題、解決問題,注重培養他們的獨立工作能力,鼓勵他們深入鉆研、積極創新。并且對他們可提高畢業設計的深度、加大畢業設計的難度和工作量,使他們高水平、高質量地完成畢業設計。而對基礎差、主動性差和自學能力較弱的學生,則應采用重點輔導的方式,注重他們基礎知識的應用與工程設計方法的訓練與培養,保證畢業設計的順利完成。
指為闡述、審核和確定畢業論文題目而做的專題書面演講,開題報告是研究生畢業論文工作的重要環節。研究生實施畢業論文課題研究的前瞻性計劃和依據,監督和保證論文質量的重要措施,同時也是訓練研究生科研能力與學術作品撰寫能力的有效的實踐活動。
1畢業論文選題的原則
畢業論文選題一般要求滿足以下原則:
①開拓性:前人沒有專門研究過或雖已研究但尚無理想的結果,有待進一步的探討和研究,或是學術界有分歧,有必要深入研究探討的問題;
②先進性:碩士畢業論文要有新的見解,博士畢業論文要做出創造性成果;
③成果的必要性:所選課題應有需要背景,針對實際的和科學發展的需要,即應有實際效益或學術價值;
④成果的可能性:課題的內容要有科學性,難易程度和工作量要適當,充分考慮到在一定時間內獲得成果的可能性。
以上要求說明,畢業論文題目不是給定的,而是研究出來的,只有在對所研究領域的過去、現在的研究資料等信息進行全面把握、深入分析的基礎上,才能夠確立滿足以上“四性”要求的選題,從而為完成高質量的畢業論文奠定堅實的基礎。無論是結合導師已有科研任務的選題,還是自選課題,選題之前的“信息積累”與“發現問題”均是研究生所必須經歷的過程,盡管導師已完成了以上過程,但導師并不能替代研究生,這就是研究生學習、研究的獨立性要求。
2開題報告的內容與撰寫要求
開題報告的內容一般包括:題目、立論依據(畢業論文選題的目的與意義、國內外研究現狀)、研究方案(研究目標、研究內容、研究方法、研究過程、擬解決的關鍵問題及創新點)、條件分析(儀器設備、協作單位及分工、人員配置)等。
2.1開題報告——畢業論文題目
題目是畢業論文中心思想的高度概括,要求:
①準確、規范。要將研究的問題準確地概括出來,反映出研究的深度和廣度,反映出研究的性質,反映出實驗研究的基本要求——處理因素、受試對象及實驗效應等。用詞造句要科學、規范。
②簡潔。要用盡可能少的文字表達,一般不得超過20個漢字。
2.2開題報告——畢業設計立論依據
開題報告中要考慮:
①畢業論文的選題目的與意義,即回答為什么要研究,交代研究的價值及需要背景。一般先談現實需要——由存在的問題導出研究的實際意義,然后再談理論及學術價值,要求具體、客觀,且具有針對性,注重資料分析基礎,注重時代、地區或單位發展的需要,切忌空洞無物的口號。
②國內外研究現狀,即文獻綜述,要以查閱文獻為前提,所查閱的文獻應與研究問題相關,但又不能過于局限。與問題無關則流散無窮;過于局限又違背了學科交叉、滲透原則,使視野狹隘,思維窒息。所謂綜述的“綜”即綜合,綜合某一學科領域在一定時期內的研究概況;“述”更多的并不是敘述,而是評述與述評,即要有作者自己的獨特見解。要注重分析研究,善于發現問題,突出選題在當前研究中的位置、優勢及突破點;要摒棄偏見,不引用與導師及本人觀點相悖的觀點是一個明顯的錯誤。綜述的對象,除觀點外,還可以是材料與方法等。
此外,文獻綜述所引用的主要參考文獻應予著錄,一方面可以反映作者立論的真實依據,另一方面也是對原著者創造性勞動的尊重。
2.3開題報告——畢業設計研究方案
開題報告中要考慮:
①研究的目標。只有目標明確、重點突出,才能保證具體的研究方向,才能排除研究過程中各種因素的干擾。
②研究的內容。要根據研究目標來確定具體的研究內容,要求全面、詳實、周密,研究內容籠統、模糊,甚至把研究目的、意義當作內容,往往使研究進程陷于被動。
③研究的方法。選題確立后,最重要的莫過于方法。假如對牛彈琴,不看對象地應用方法,錯誤便在所難免,相反,即便是已研究過的課題,只要采取一個新的視角,采用一種新的方法,也常能得出創新的結論。
④研究的過程。整個研究在時間及順序上的安排,要分階段進行,對每一階段的起止時間、相應的研究內容及成果均要有明確的規定,階段之間不能間斷,以保證研究進程的連續性。
⑤擬解決的關鍵問題。對可能遇到的最主要的、最根本的關鍵性困難與問題要有準確、科學的估計和判斷,并采取可行的解決方法和措施。
⑥創新點。要突出重點,突出所選課題與同類其他研究的不同之處。
2.4開題報告——畢業設計條件分析
關鍵詞: 無機材料專業本科畢業設計團隊培養模式
畢業設計是高校學生綜合運用所學理論知識分析解決實際問題的一次系統訓練和檢驗過程,是培養大學生的創造能力、實踐能力和創新精神的重要環節,通過這個環節,可鍛煉學生獨立分析和解決問題的能力,培養學生嚴肅認真的科學態度和嚴謹求實的工作作風。目前,理工科大學生畢業設計的質量和整體水平存在下滑趨勢,如何保證理工科大學生畢業設計的質量,發揮這一教學環節在人才培養中的關鍵作用,已成為提高本科教學質量的重要問題之一[1]。本文結合專業老師教學第一線多年的實踐和體會,在分析影響畢業設計質量主要矛盾的基礎上,嘗試一種共享優質教育資源、提高畢業設計質量的團隊指導法,這對于進一步深化理工科大學生實踐教學改革、全面提高教學質量是有益的。
一、建立畢業設計團隊的目的和意義
傳統單純的個體畢業設計存在許多弊端,例如選題難,畢業設計指導工作量大,學生能力得不到很好培養。近年來,隨著高校本科生數目的增多,高校教師往往同時指導多名學生進行畢業設計,許多工科院校要求本科畢業設計題目不得重復,甚至幾年內不得重復,增加了高校教師選題的難度。選題太難,學生在短短的幾個月內很難高質量地完成;選題太簡單,畢業設計過程形同虛設,達不到預期的效果。題目選定了之后,每位學生的研究內容都不盡相同,遇到了難題,找不到合適的討論對象,少數學生遇到困難一拖再拖,延誤進度,最終影響畢業設計質量。
基于以上原因,有必要引入新的畢業設計模式。團隊式組織是一種高效的組織形式,它是在團隊成員充分合作的基礎上確保任務的高質量完成。無機材料專業在指導畢業設計的過程當中,采用了團隊畢業設計的形式,并進行了積極的探索和實踐。
1994年,斯蒂芬·羅賓斯教授首次提出“團隊”的概念[2]:為實現某一目標而由相互協作的個體所組成的正式群體。所謂團隊合作能力,是指在團隊的基礎上團隊中的每個成員不僅具備個人能力,更具備一種通過各盡所能來互補互助以發揮最大效率的能力。經濟全球化時代,生產力飛速發展,競爭愈加激烈,加速和強化了全球范圍內的專業化和社會分工。分工細化要求人們掌握更專業的知識與技能,同時要求這些不同知識、技能更廣泛、更深入地進行交換與合作,團隊合作能力已成為個人在社會生存與發展的必要素質。所以,要培養適合社會發展的綜合性人才,就要培養在校大學生的團隊合作能力。
二、團隊模式的建立
所謂團隊模式包括兩層含義,即教師團隊和學生團隊。
1.教師團隊的建立
教師團隊是由若干個課題組成員構成的,可以彌補原來單人指導學生的不足。例如一旦某些教師出國、出差或開會,團隊中的其他教師就會進行指導和監管,避免指導缺位。
教師團隊由經驗豐富的教授、副教授和青年教師組成。團隊第一指導教師為專業帶頭人,指導的本科論文多次獲評江蘇大學優秀論文,團隊成員均具有副教授職稱的年輕教師,且在不同的高校取得博士學位,目前承擔著863課題、國家青年科學基金、江蘇省自然科學基金及博士后基金等項目的研究工作,自身具有豐富的科研經驗。團隊模式既可保證團隊的科研方向有比較高的起點,又有利于青年教師的培養和成長。
2.學生團隊的建立
教師和學生以雙向選擇的形式,組成學生團隊。經過多年的實踐,我們發現一個對課題感興趣的學生在完成課題的態度上,比一個對課題無興趣而學習成績優異的學生要認真。在雙向選擇的基礎上,學生團隊共由六位同學組成,其中三人考上本校研究生,一人考上南京理工大學研究生,團隊成員有著共同的特點,即對科研工作很感興趣,部分同學參加了江蘇大學大學生科研立項工作,在三年級時就進入老師的課題研究,積累了一定的經驗,并有同學參與并完成的工作發表在Materials Technology期刊上(SCI收錄)。
三、團隊畢業設計(論文)的選題
選題與學生的專業知識背景相關,可以培養學生綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力,這是畢業設計工作的基本要求。同時,學生對背景熟悉的課題比較容易接受,上手快,有利于高質量地完成畢業設計研究工作。選題具有一定的探索性,有利于培養學生的創新能力和科研素養。好的畢業設計題目可以不斷激發學生的創造性思維,培養學生濃厚的科研興趣,讓學生在畢業設計過程中不斷發現新問題、分析原因、解決難題,體驗科研的樂趣。選題具有一定的系統性,這是團隊畢業設計選題的基本要求。系統性強的課題有利于充分培養團隊畢業設計成員之間的協作能力。將一個系統問題劃分為若干個子課題,每個成員都單獨負責一個子課題,只有各個成員之間通力合作,才能圓滿實現團隊總目標。
根據無機非金屬材料專業的特點及新型無機功能材料發展的現狀及趨勢,結合部分學生科研立項的研究方向,同時結合實驗室現有條件,選擇“無機功能材料的水熱制備技術”為畢業設計團隊總課題,各指導老師子課題結合老師科研項目,圍繞總課題展開。該課題緊密貼合學生專業背景,涉及《無機材料科學基礎》、《材料測試新技術》、《粉體工程》等多門課程,可以較好地利用學生所學的專業知識,同時鍛煉學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。
目前,水熱法廣泛應用于無機功能材料,如單晶材料、半導體材料、磁性材料、發光材料等的制備研究中,不僅可以制備粉體,而且可以制備薄膜、纖維,甚至是復合材料,在新型無機功能材料的研制方面發揮著越來越重要的作用。該課題瞄準無機功能材料發展的前沿,圍繞無機功能材料的研究熱點,如納米單晶、稀土發光材料、壓電陶瓷等展開,是綜合性和設計性實驗的提升,具有一定的實用性和很強的探索性。對學生而言,該課題題材新穎,極具挑戰性。
四、各種能力的培養
1.文獻調研、寫作和表達能力的培養
教師團隊安排教師專門對學生進行了文獻調研能力的培養,使其掌握利用圖書、檢索工具和網絡等手段查閱的方法,然后消化、分析和總結所查到的資料。為了使學生達到論文寫作的規范及要求,安排了教師專門對學生進行寫作能力的培訓。為了提高學生的口頭表達能力,我們每兩周舉辦一次研討會,要求團隊中所有學生匯報研究進展、下一步計劃和遇到的問題,然后大家共同討論。
2.動手能力和創新能力的培養
我們還引導學生參與碩士生和博士生的課題實驗活動,如研究生開題、中期考核、課題研討、論文答辯等,并安排教師專門對學生的動手能力進行培養。教師詳細講解水熱釜的使用規程和注意事項,并指導學生進行具體的實驗,每一位指導老師都要全程指導,介紹相關儀器設備(如X射線衍射、熱分析、掃描電鏡等大型儀器)的操作方法及注意事項,尤其是譜圖的分析方法,讓學生自己設計實驗方案后獨立完成實驗研究。