本科卓越工程师毕业设计教学改革初探

【摘要】文章阐述了国家教育部关于高校卓越工程师教育的发展要求，突出了新形势下高等教育科技创新能力培养的重要性。着重说明了本科卓越工程师教育改革建设思路：改革工科专业卓越班毕业设计模式，提高工程项目结合；文件标准化改革；毕业设计信息化建设等，提出面向本科卓越工程师教育改革措施：深化校企结合机制、形成高水平教学团队、强化教学质量监控评估。通过实施本科生导师制，开展基于项目的参与式学习、创新教学方式等，对本科卓越工程师毕业设计教学改革进行了总结展望。

【关键词】卓越工程师；毕业设计；项目引导；教学改革

实践教学系列化建设与改革，构建贯穿大学四年，是由简单到复杂，逐层提高、能力进阶的系列化项目教学。工科本科生毕业设计是学生完成四年教学计划的最后一个教学环节，是工科本科生培养的终端学习过程以及反映工科本科人才培养质量的重要指标。为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，教育部启动“卓越工程师教育培养计划”，着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题，加紧培养一批创新性强，能够适应经济和社会发展需求的各类工程科技人才，提高科技创新能力，对于加快经济发展方式的转变、实现未来我国经济社会的持续发展，将产生深远的影响。针对目前高校工科专业高级应用工程型人才培养的现状，以工程技术能力培养为主线，以完善实践教学体系中本科卓越班本科生毕业设计和改进实践教学模式为目的，通过改革卓越班毕业设计的形式与内容，建立项目引导下的毕业设计选题、开题、设计、结题等流程一体化工作模式，完善毕业设计的运行措施。因此，针对本科卓越班本科生毕业设计从论文选题、论文时间安排、教师指导与管理等多方面进行实践教学系列化建设与改革，对提高培养高级应用工程型人才质量，保证“卓越工程师计划”整体教学质量具有重要的现实意义。

一、本科卓越工程师教育改革建设思路

1.改革本科卓越班毕业设计选题模式，增加来源于工程项目的组合题目的比例

基于项目引导和任务引导原则，引导学生构思设计方案，在项目总体设计的基础上，实现各项任务子系统的集成设计，目的是增强卓越班毕业生在实际工程环境下的团队协同工作意识和能力，在真实的项目和工程环境中完成毕业设计，开阔视野，活跃思维，挖掘创造力，培养工程能力和创新意识。同时这些年的局部实验已证明，这一模式弥补了学生单兵能力偏弱的问题。另外，此项改革牵涉到考核机制的变革，针对这一改变，在原有评分标准的基础上，需增加所在设计小组成绩加权项，小组每个成员的成绩要有组长的评分加权等改革。这一改革已在课程设计的评分机制中实验，证明是可行的。

2.本科卓越班毕业设计文件标准化改革

卓越班本科生毕业设计的每一环节，学校均有相关文件模板用以规范各环节的文件撰写，这是我们的优势和基础，但实践中，学生往往还不能够依此撰写出合格的设计文件，指导教师还需花费大量的时间和多次的往复审阅和批改才能完成。因此，研究建立规范化的设计文件样板集以及撰写指南，对规范设计文件、合理减少文件写作和指导时间具有积极的作用。控制类专业的毕业设计文件具有很多共性的问题，总结规律，随着本项目的不断推进，提出各类控制系统的标准化设计文件集供后续的毕业设计参考。

3.建立本科卓越班毕业设计信息网站

网站主要介绍卓越班本科生毕业设计的各项规范及文件撰写指南、设计信息搜索、信息公告、检测控制器件和装置软硬件厂商资料搜索下载、选题操作、标准题库、问卷调查等，为控制系统集成设计提供有力工具，目的是体现本项目服务的特色。

4.改革毕业设计课题设置适应学生未来规划

按不同学生(继续学习和直接毕业)的不同需要，明确研究、设计型课题分别适应的对象；规范校外选题的设计与指导流程；逐步减少虚拟课题的比例等。校外课题采用双导师制，应注重培养学生实际应用能力，强调工程实践，采用3.5+0.5模式进行教学安排，在条件具备后，并向3+1模式积极推进。以上四项改革主要体现出本项目的“以工程视角，培养和提升学生创新能力，规范毕业设计，提供优质服务”的立题宗旨。

二、面向本科卓越工程师教育改革的相关措施

1.探索校企深度合作新机制，创新卓越工程技术人才培养新模式

树立高等教育主动适应国家发展战略和经济社会发展需要的工程教育新观念，探索校企合作新机制，创新人才培养新模式，树立“面向工业界、面向世界、面向未来”的教育理念。对前期改革与实践的“定制培养”产学研合作教育模式进一步完善与深化，借鉴国内外先进工程教育理念，形成“行业企业全程深度参与”的校企联合培养新模式。挖掘企业内部需求，调动企业参与积极性。根据行业企业需求，设立“流程工业过程控制”“装备制造智能化”“智能检测”等专业方向，由相关行业企业全程参与人才培养，在完成基础理论课程学习的基础上，探索由企业、学校共同主导的专业知识与工程实践能力培养模式，将企业原有应届毕业生“实（见）习期”培训内容与培养过程有机结合，将行业共性工程技术作为培养计划一部分。从招生计划、培养方案、理论实践教学、基地队伍建设、课程教材建设到科学研究和就业创业等环节的整个人才培养过程中，校企紧密深度合作，优势互补，推动人才培养质量的稳步提高和生产技术的不断进步。邀请行业企业参与设计培养目标，制订人才培养方案，共同实施培养过程，使企业由单纯的用人单位逐步转变为联合培养单位，缩小原有的高校人才培养与企业需求间的鸿沟，使所培养的学生更适应企业和社会需求。

2.健全师资培训新机制，打造高水平教学团队

专业建设的关键是师资，围绕核心课程群，以优秀教师为带头人，建设热爱教学、改革意识强、结构合理、教学质量高的优秀教学团队是完成人才培养目标的重要保障。河南科技大学自动化专业已有部分教师以“企业博士后”“科技特派员”等身份深入企业一线，积累科研与工程实践经验，本项目仍将有计划地选派青年教师以企业博士后、挂职锻炼、项目合作、企业培训等多种形式到企业交流，积累、丰富工程实践经验。选聘和培养既具有较高的理论水平，又具有较强工程设计和工程创新能力的教师。同时，充分利用学校所在地洛阳市工业基础雄厚的优势，考察选聘企业管理人员、技术骨干作为工程实践教育兼职教师。校企共同细化明确卓越计划的课程体系和教学内容，联合确定实习内容、毕业设计题目等实践教学环节，共同评价培养质量。校内专职教师主要承担专业基础课和理论性强的专业课教学任务。企业兼职教师主要承担实践性强的专业课教学任务及企业实践环节、企业文化、行业标准等方面的教育教学。毕业设计环节采取双导师制，由校企双方对学生进行联合指导。高水平的师资是保障卓越计划实现预期目标的重要条件，通过开放、竞争、合作的管理模式，打造一支理论水平高、实践能力强的师资队伍，并总结其中的制度、模式。通过校企双方深度合作，形成一支了解行业需求、理论水平高、实践经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。

3.强化和完善质量监控和评价体系，不断提高教学质量

管理和考核体系是实现改革目标的重要制度保障，通过建立校内质量监控体系、社会评价体系、联合培养单位质量反馈体系三位一体的人才培养质量监控与保障体系，不断创新产学研合作机制，确保人才培养质量。建立试点专业的专门学生考核与评价机制，以学生工程能力评价为主体，建立以课程、实践、学校导师、企业导师四位一体的评价体系，注重对学生的工程能力、组织能力、团队合作能力、人际交往能力、学习能力的评价，突破传统教育中以知识为主的考核方式，将对学生能力的评价作为学生毕业的重要依据。

三、树立学生主体地位的创新教学方法

项目以卓越自动化工程技术人员培养为目标，深化教学研究、更新教学观念、注重因材施教、改进教学方式、完善教学手段，突出学生在学习过程中的主体地位，充分发挥学生自主性，积极探索交互式教学新方法。

1.实行本科生导师制

以教学团队中的研究生导师为主体，构建本科生导师队伍，学生融入导师研究团队，在导师、研究生、高年级本科生的指导和帮助下参与科研活动，充分发挥潜力与特长，培养学生的个性，实现人才培养共性和个性的协调发展。

2.转变教育教学观念，突出学生主体地位

由传授知识为主向培养能力、提高素质为主转变；由强调以教师为主体向以教师为主导、学生为主体转变；由教师绝对权威向教学相长的观念转变。在教学方法上，推行以教师为主导、以学生为主体的研究型学习方法，整个学习过程都以学生为中心，学生由传统学习过程中的被动接受者转变为积极主动的参与者。以剖析自动化领域相关工程原理形成过程为载体，以分析、研究和解决自动化领域工程实际问题为主线，以团队合作为形式，将知识学习与问题研究相结合，在学习知识的同时，训练分析、解决问题的能力，学生在思考、分析和探究问题过程中主动获取并应用知识，在解决问题过程中培养和锻炼实践能力，在团队交流与合作过程中提高综合素养。教师在研究型学习中的作用则是合理设置学习研究专题及项目，介绍相关知识，提供主要参考资料及其获取途径，提出学习与研究的要求和评价标准；组织学生学习研究和安排进度，进行必要的答疑。形成教师“导”、学生“演”的工程场景式学习氛围。通过这一过程，使学生循序渐进地完成相关知识的学习与方法的训练。

3.探索基于项目的参与式学习，创新教学方法

学生在学习过程中以项目为对象，通过全程参与工程项目或设备的构思、设计、开发、调试，学会应用已有知识，选择有效的方法和技术，给出解决问题的方案，并进行方案评价与比较，达到项目设计与工程实践紧密结合。学生在参与项目的学习过程中，不仅能够综合运用所掌握的知识、方法、技术，而且能从系统的角度处理好局部与整体、个人与集体的关系。通过学习，学生不仅可加深对知识的理解与掌握，而且能够提高其认知能力、交流沟通能力和团队合作精神。针对当前高校工科专业学生毕业设计学习中单兵作战、能力较弱的特点，我们采用分组设置毕设题目的方式，避免每个学生在进入课题的过程中均耗费大量的精力，这样既遵循了客观规律，同时也锻炼了学生的团结协作的意识和技能，增加了每个学生投入的实质设计的时间。学生应能根据自己的需要选择毕设题目，从事工程课题后，无论工程意识、团队协作精神和能力、资料的查阅能力、规范性文件的撰写能力以及创新能力均会有所提高。通过项目引导下的毕业设计教学改革，工科专业卓越工程师的学生将具有更优秀的品质：具有良好的科学素养、扎实的基础理论知识，具有国际视野，牢固掌握电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、计算机技术与应用等基础理论和专业知识，能够在运动控制、过程控制、电力电子技术、信息处理等生产和研究领域从事系统分析、系统设计、系统运行等研发工作，在未来将成为具有创新精神和工程实践能力的高级工程技术人才。

参考文献：

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010,(4):21-29.

[2]彭熙伟,王向周,郑戌华.关于提高工科专业本科毕业设计质量的几点思考[J].中国电力教育,2011,(4):115-116.

[3]李德才,王俊.关于培养“卓越工程师”的几点认识[J].研究生教育研究,2011,(3):53-57.

作者:范波 单位:河南科技大学电子信息工程学院