新工科背景下以能力为导向的本科毕业设计指导模式的探索.pdf

新工科背景下以能力为导向的本科毕业设计指导模式的探索车俐蒋留兵熊娅（桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林5410 0 4）【摘要】针对当前本科毕业设计中存在的选题与实际工程联系不紧密、学生参与积极性不高、考核模式单一、全过程指导不完善等问题，从设计选题的立体化、指导方式的多样化、全程考核多元化、满足学生需求层次化、思政教育的全程化等方面对毕业设计（论文）进行探索研究和实践，构建符合现代工程教育要求、以能力为导向的毕业设计教学模式，以期实现教师团队的高效化建设、提升学生综合应用学科知识和解决实际问题的能力。【关键词】新工科；毕业设计；能力导向；全程指导【中图分类号】G642【文献标识码】AExploration of Competency-Oriented Graduation Design Guidance Model underthe Background of New EngineeringAbstract:In view of the problems existing in the current undergraduate graduation design,such as the lack of close connectionbetween the topic selection and the actual project,the low enthusiasm of students to participate,the single assessment mode and theimperfect guidance in the whole process,this paper explores,studies and practices the graduation design(thesis)from aspects such as thethree-dimensional selection of design topics,the diversification of guidance methods,the diversification of the whole processexamination,the hierarchy of meeting the needs of students,and the whole process of ideological and political education,to build agraduation design teaching model that meets the requirements of modern engineering education and is ability oriented,so as to realize theefficient construction of teachers team and improve students ability to comprehensively apply subject knowledge and solve practicalproblems.Key words:new engineering;graduation design;competency-oriented;whole process guiding引言新工科把培养德才兼备创新人才作为中心环节，把思想政治工作贯穿于教育教学的全过程，实现全程育人、全方位育人，以继承与创新、交又与融合、协作与共赢为主要途径，培养未来多元化、创新型工程人才推动新工科建设往深里走、往实里去，全面提高未来卓越人才培养能力和质量是深化新工科建设、落实全国教育大会、新时代全国高校本科教育工作会议精神的重要举措 1,2 。毕业设计是专业本科教学计划的重要组成部分和最重要的综合性实践教学环节，也是卓越工程师培养的关键环节。从近年学生的就业及相关调研发现，很多高校的毕业生对新技术、新知识的掌握相对薄弱，动手【收稿日期】2 0 2 2-12-0 6【基金项目】2 0 2 2 年度广西高等教育本科教学改革工程项目（2 0 2 2 JGB196）；桂林电子科技大学2 0 2 2 年学位与研究生教育改革项目（2 0 2 2 YXW07）；桂林电子科技大学2 0 2 1年校级教育教学改革项目（JGS202139）；桂林电子科技大学2 0 2 0年校级教育教学改革项目（JGS202043）。【作者简介】车俐（19 7 7 一），女，广西桂林人，桂林电子科技大学信息与通信学院高级实验师，研究方向为智能信息处理。【通信作者】蒋留兵（19 7 3 一），男，江苏泰兴人，桂林电子科技大学信息与通信学院研究员，研究方向为智能信息处理。-115-【文章编号】10 0 8-1151(2 0 2 3)0 4-0 115-0 3能力也不够强，基本不能做到入职即能胜任岗位，这就直接导致了这些工科专业的特色不明显。毕业设计作为本科培养计划的最后一个实践性教学环节，是人才培养中的一个重要步骤，作为学生理论知识综合运用、工程实践能力综合检验、解决复杂工程问题能力综合培养的重要培养阶段。该过程可以巩固和深化学生所学知识，使学生综合应用各种所学理论知识和技能，进而全面、系统、严格地提升个人技术和基本能力。毕业设计工作过程中存在问题的分析与提炼、质量提升策略的研究与探索及其持续改进，对全面提高学校教学质量和专业人才培养质量具有重要意义 3 。本文基于OBE理念、以新工科要求和学生综合能力养成为导向，重新审视本科毕业设计，从学生和教师两方面因素入手提炼影响毕业设计质量的因素，深入分析当前一般地方高校毕业设计中存在的函需解决的问题，从加强师生间技术层面交流、探索科学指导模式改革、探究多元考核机制的建立、进一步深化集体荣誉感和团队协作精神、优化精简指导环节和构建多样化全过程的阶段考核方式六个方面开展研究，在已有经验基础上深入探索，以期在后续毕业设计指导工作中实践、验证和完善，通过强化学生技术素质和心理素质的锻炼，加强毕业生解决复杂工程问题的能力，切实提高毕业设计质量，提升毕业生的综合素质。17本科毕业设计的现状分析目前，地方本科院校毕业设计主要存在以下问题：（1）全过程指导体制不完善、工作量考核与付出精力不匹配、毕业设计过程中学生自主参与性不强等原因导致选题与实际工程联系不紧密，分析和解决问题的思路狭窄，方案单一；（2）由于升学和就业的压力大、有效设计实施时间短，少数学生不重视毕业设计实践等，学生参与的主动性不够，缺乏自我分析，对自己的综合能力不了解，不知道自己能胜任何种难度的毕业设计题目；（3）学生缺乏主观积极性，懒于主动思考，不能正确意识到本科毕业设计既是四年本科学习的一个总结，更应该是适应未来深造或工作的一个衔接；毕业设计实践应该充分体现终身学习和自觉学习的能力，是多种能力在现有知识的基础上的升华；（4）学生综合运用知识能力较差，知识框架单一，计算机辅助设计能力较差，且缺乏团队协作精神，过于关注自己，不善于与他人交流、探讨，设计层次较低；（5）缺乏合格的科研素养，不熟悉课题研究完整流程，科技文档撰写水平较弱；（6）学生缺乏强大的心理素质，不能经受挫折，遇到一时不能解决的问题容易中途放弃。在当前科学技术迅速发展的时代背景及顺应新工科要求的卓越工程师培养模式下，作为本科教学计划的重要组成部分和最重要的综合性实践教学环节，“全程育人、全方位育人，以继承与创新、交又与融合、协作与共赢为主要途径，培养未来多元化、创新型工程人才”对本科毕业设计的指导和实践模式提出了更高要求。2毕业设计指导模式改革实践以能力为导向，构建行之有效的本科毕业设计全过程管理指导体系，探索提高毕业设计质量的策略及其优化。2.1加强师生间多层面交流指导教师和学生是本科毕业设计的两大主体，两者间沟通的顺畅程度对于毕业设计质量的高低举足轻重。注重师生间双向沟通与交流，建立双向信任机制，兼顾专业人才培养目标的达成和学生自身实际情况，优化选题流程。鼓励学生结合自己的就业意向或感兴趣的领域与导师共同确定题目，遵循毕业实习、设计与就业一体化的原则，遵循因材施教的原则，兼顾题目的深度难度与学生的积极性。极大限度发挥学生所长，在遵循类型多样化原则的前提下，尽量降低题目相似度，提高学生独立度。探索宏观为主、微观为辅的科学-116-选题及毕业设计实践全过程指导模式。教师确定毕业设计题目大方向，审核、把关设计系统的性能指标和考核参数，引导学生在此基础上根据自身能力和特长，通过查阅相关资料完成具体实施方案的拟制，包括系统框架、核心技术和系统性能及功能的演示性等。学生可以采用自己熟悉的技术，既增强其主动性和自信心，又可以提高设计效率和产出效果。教师有度指导与学生独立设计之间动态调整，开放性与导向性相结合，学生拥有一定的独立探索空间。同时，优化教师指导流程和硬性考核，减少不必要的琐碎环节，让老师有更多的精力和时间加强师生间技术层面以外的交流，疏解学生在一定压力下可能产生的焦虑和不安。以毕业生综合能力提升为导向，持续创新师生间沟通交流新模式，倡导启发式、探究式、讨论式方法的采用及多方法的融合，从主客观因素同时入手，注重学生自我评价意识、积极参与意识和团队协作意识等的启发；争取优化教师指导环节，激发教师积极性，增强师生间技术层面、人文层面的交流。2.2构建立体化选题模式构建立体化选题模式的核心是毕业设计立题和选题多元化。以多学科相互渗透和交叉融合共同发展为特征，重在培养学生综合运用基础理论知识去解决工程实际复杂问题的能力；充分利用毕业设计这个学科交又的重要平台，在选题和内容设计上立足于工程实际问题和学生及企业的需求，打破学科壁垒，建立毕业设计立题和选题的多元立体化模式。具体从以下五个方面进行探索和改革：（1）丰富各专业内的选题元素；（2）实现毕业设计选题的院系间纵向深度合作；（3）引入企业需求，作为毕业设计立题考量因素；（4）实施毕业生的跟踪调查反馈，以产出为导向，持续改进；（5）建立毕业设计题目库，题目与工程实践紧密结合，尽可能实现真题真做，题目及内容逐年更新，不断迭代递进。2.3优化教师指导多样化面对“新工科”体系对创新型工程人才培养提出的更加全面的要求，为了形成更加多样化和个性化的人才培养模式，探索指导教师小组联合指导和导师合作指导的两种毕业设计指导模式。还可采取校企合作，加强双师双能型教师队伍建设，制定各项激励政策鼓励教师积极参与工程实践等多种形式，补充、丰富、提升指导教师工程经验。一方面可以丰富学生毕业设计期间的指导资源，另一方面实现指导教师间的相互促进和相互学习，深化校企间的互相合作及竞争力提升。2.4探究多元化考核机制改变单一的唯结果考核方式，着眼于毕业设计活动的全过程展开多方面、多元化的考核。比如主观意识、团队协作、知识运用、探索创新、文献检索、文档撰写、实际动手、语言陈述等方面，减少以往只会做不会说，或者说得好却不能做的现象。多元考核的宗旨在于锻炼学生的综合能力和人文素质。具体实施过程中，采取多样化阶段考核方式，传统纸质考核与学生阐述相结合，主旨不在纠错，而是鼓励学生能合理组织语言，条理性地阐明已取得的成果，梳理尚存的问题以及后期问题解决方案。关键在训练学生的逻辑思维能力，分析问题、找到问题并解决的能力以及主次分明的语言表达能力。2.5力加强实践环节思政建设探索并研究在毕业设计开展过程中如何融入课程思政元素，巧妙地建立各类思政元素与毕业设计开展过程关键节点的自然融合，做好扎实推进课堂思政教育的教学方案设计。首先，强调毕业设计开展的全过程中体现职业标准、法治意识、团队协作、工匠精神、社会责任、道德规范等要素。其次，具体实施时，注重集体荣誉感和团队协作精神的培养和深化。多个环节的技术交流会，形成学术交流会的氛围，拓展学生知识面，增进学生之间感情，同时找到技术瓶颈的解决方案。坚持以质量提升为核心的内涵式发展道路，以生为本，教师主要起到“指导者”的引导作用。教师指导的根本目的是通过毕业设计全过程切实提高学生综合运用所学知识去解决复杂工程问题的能力，训练学生逻辑思维能力，培养学生顽强不认输、不怕挫折的精神，思政因素贯穿毕业设计实践全过程。2.6整合毕业设计组织实施全过程根据毕业设计全过程的实施方法、开展流程、各阶段任务深度和评价标准的要求，设计并优化毕业设计组织实施方法。依据对以往毕业设计情况的摸排发现，毕业设计开展过程中遇到的一大问题就是“万事开头难”。学生往往在一个阶段的任务完成后，将要进入下一个阶段的设计任务时，中间停滞时间过长。针对这个问题，考虑在关键节点上开展毕业设计知识串讲，指导学生理解复杂工程问题的分解与衔接，培养学生解决实际问题的能力，促进系统集成，提高毕业设计质量和进度。教师指导贯穿本科毕业设计立题、选题、开题、结题的全过程，引导学生参与立题，提高学生参与毕业设计的积极性，选题过程中逐渐明确自已要做什么，开题环节可以深入理解课题内涵，厘清实施方案，结题环节则是学生动手能力、表达能力、临场发挥能力等素质的综合表现。继续完善毕业设计成绩评定体系，包含对毕业设计选题、开题、毕业设计全过程的进度控制、中期检查、答辩后资料归档等环节的成绩评定，即涵盖毕业设计全过程的成绩评定体系。3创新之处3.1考虑学生主体的心理因素对毕业设计质量的影响学生积极心理品质培养是解决毕业设计困境、提升毕业设计质量的一个有效途径，充分意识到积极心理品质对毕业设计的促进作用，合理设立阶段性培养目标，教师始终扮演“引导者”角色。首先，本着“以生为本”的宗旨，适度考虑学生未来升学或就业的需求，将其引入立题环节，立题与学生研究方向紧密融合，教师则把关课题具体考核指标的拟制，让学生深刻体会到毕业设计是为自已做、要做什么、为什么这样做，消除内心的抵触情绪。其次，提倡每个学生都参与到其他同学的阶段性考核活动中，全员参与阶段性考核，鼓励每位同学发表看法或者提出建议，营造良好的团队协作氛围，增强学生的自信心，培养严谨、负责的科研态度。这样可以让学生更广阔地发挥自己所长，在科技文档互检的过程中，同时发现自己论文在结构和规范性方面的错误，互相学习他人的写作技巧，逐渐成熟，从而学生主体性逐步显现，教师的管理作用逐渐弱化，深化毕业设计的教学目标。3.2构建立体化、多样化、多元化、多层次的全过程指导模式从拟题立体化、形式多样化、考核多元化和培养多层次等维度构建本科毕业设计全过程指导模式 4。（1）突破学科壁垒并拓宽工程人才的知识体系，突破专业藩篱并建立工程人才的大工程观 5，突破本研隔断并提高工程人才的培养效率，突破校企隔阅并促进工程人才的市场匹配，突破师生淡漠关系并建立工程人才培养的良好氛围，以课题内容的深度交叉融合，结合学科需求、技术发展、企业需求、学生兴趣实现毕业设计题目的拟题立体化 6 。（2）一名指导教师带固定数量的学生，在毕业设计实施的全过程内进行一对多单一指导的传统模式窄化了学生和学生、教师和学生、教师和教师之间在整个毕业设计期间的交流。以指导教师团队和校企导师合作等形式构建多样化的指导方式，达到“1十1 2”的效果，实现师资和教学资源的最佳配置及效能最大化，适应个性化人才培养的要求 7 。（3）注重毕业设计选题的多元化与设计过程考核的多元化。选题兼顾人才培养、企业和学生未来发展的多元需求，考核则涵盖逻辑思维、语言表达、系统设计、团队协作、人文素质等多元因素。（4）本着“以生为本”的宗旨，面向学生多层次需求合理规划题目难易程度和具体指导形式；指导教师团队组成多层次化和校院系教师多级监督也为毕业设计质量提高提供保障。4结束语基于OBE理念，以训练毕业生综合能力为导向，对地方高校毕业设计的教学实践全过程进行了反思和分析，高度凝炼选题类型单一、与实际工程联系不紧密、脱离学生需求、实施主体全程参与性不强等待解决的问题，从设计选题的多元化、指导方式的多样化、组织实施方法的细节化、成绩评定体系和过程监控的全面化、指导教师团队的工程化、思政教育的全程化等方面对毕业设计教育教学模式进行了探索研究和实践，采用PDCAPlan（计划）、Do（执行）、Check（检查）和Action（处理）模式，有效地保证和持续性地提升毕业设计各环节的质量，激发学生主动学习积极性的同时，还提高了学生综合运用多学科知识解决实际复杂工程问题的能力。（下转第49页）-117-上及死亡情况。而在水下钻孔乳化炸药不耦合装药爆破试验中，在爆破后有部分鱼类当场死亡，剩余部分鱼类出现测游、肚子朝上、螺旋游动或冲撞现象，说明存在内伤及神经系统损伤情况，在爆后两小时左右全部死亡，鱼鳃未发现出血情况，对部分鱼进行解剖发现鱼泡均已破裂。各试验次序鱼类测试情况记录如表12 所示。表12 试验鱼类损伤统计表投鱼位置及对应试验冲击波数值爆破类型次序与炮群冲击波MPa距离m第一次水下钻孔1CO2气爆第二次第三次第四次第五次水下钻孔乳化炸药爆破第六次6结论水下钻孔CO2气爆水击波超压因距离和孔数的增加而下降趋势明显。同等开挖规模的条件下，水下钻孔CO2气爆相对乳化炸药不耦合装药爆破水击波超压降低效果是3 4.9 3 3 0倍。同等开挖规模的条件下，水下钻孔CO2气爆比水下钻孔乳化炸药不耦合装药爆破产生的振动数值小3 10 倍。在CO2水下气爆试验中产生的水击波超压未发现对鱼类造成损伤。水下炸礁作业经常涉及到对爆破点周围水下管道、电缆爆后2 4 小试验数量鱼类名称时内死亡（条）情况0.0366鲤鱼鱼1010.01420.50.058812.510.002161.86497.250.7238和生物的保护。根据上述实验数据可以看出，CO2气爆可以有效地衰减水中冲击波的压力。通过上述分析，CO2气爆应用于施工区域水下保护是可行的，在爆破施工作业点附近区1000鲤鱼10鱼10鲤鱼10鱼10鲤鱼10鱼10鲤鱼10鋪鱼10鲤鱼10鱼10域也可以连续进行作业，为复杂工况下的爆破作业提供参考。00000010101010【参考文献】1李春军，吴立，付海涛，等基于AHP-Fuzzy法的水下爆破设计方案优选 .爆破器材，2 0 15，4 4(4):4 5-5 0.2 范怀斌，陆少锋，莫崇勋，等多层差异性气泡惟幕对水下爆破冲击波的衰减效应的试验研究 。爆破器材，2023,52(2):48-55.3 姚方明，范怀斌，杨超，等水下钻孔破岩爆破振动衰减规律试验研究 .港工技术，2 0 2 2，5 9(6)：5 4-5 7.4汪竹平，张道振，徐杨，等。复杂环境内河航道疏浚水下控制爆破 .工程爆破，2 0 13，19(6):5 0-5 2.5 谢正红某航道水下爆破与施工 .爆破，2 0 14，3 1(1):110-113.6邵蔚，王长柏.水下爆破振动特征及衰减规律研究 工程爆破，2 0 18，2 4(5):19-2 6.（上接第117 页）【参考文献】1马丽，孙加燕，查元，等将思政元素融入高职高专药物制剂技术教学的探索 .广西中医药大学学报，2 0 2 1,24(2):132-135.2黄发国，潘家芳，刘姣娣，等.机械专业本科毕业设计的教学模式研究 大众科技，2 0 2 0，2 2(7):9 3-9 5.3 于国龙，崔忠伟，左羽.OBE理念下应用型本科高校毕业设计改革研究 .工业和信息化教育，2 0 2 1(10)：18-2 2.4】靳燕，刘瑶杰面向学生多层次需求的高校本科毕业论文设计的思考 .教育教学论坛，2 0 2 0(6):2 9 2-2 9 3.5 江桂云，罗远新，李聪波，“大工程观”视域下一流机械工程人才培养研究与实践 中国大学教学，2 0 2 0(Z1):37-41.6武海荣，郝晓，张锋剑应用型本科高校毕业设计教学反思与改革探索：以土木工程专业为例 .教育教学论坛,2 0 2 1(3):9 7-10 0.7于帅珍，杨家桂。新工科背景下“学践研创 相融合的实践教学模式探索与研究 .大众科技,2 0 2 1,2 3(5):110-112.-49-