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【摘要】畢業設計對應用型高校工科專業而言,是全面提高學生工程實踐能力和職業素養的關鍵綜合性實踐教學環節。但由于各種原因,目前應用型高校工科專業畢業設計存在選題脫離生產實際、缺乏實踐環境、指導教師工程經驗不足等諸多問題。本文在分析問題的基礎上,以西南某應用型高校工科專業為例,以就業為導向,以全方位鍛造學生工程實踐能力和創新創造能力為目的,探析應用型高校工科專業畢業設計改革創新的有效舉措。
畢業設計是本科教學的最后一個環節,包括收集資料、確定選題、開題、實驗、寫作、答辯等過程。它既是對本科階段學習的一次全面總結,也是對高校人才培養的全方位綜合檢驗[1]。畢業設計根據創作形式和內容的不同,一般分為論文類和設計類。對于應用型高校工科專業而言,一般采用設計類的畢業設計。不同于論文類,設計類不只是針對某專業領域進行理論研究的學術論文,而是要求學生從實際問題出發,針對某一課題,綜合運用所學知識作出解決實際問題的設計,或設計出相應產品、或提出有效解決問題的實際對策,或完成新技術的研發并得到研發成果等,且主要針對實際運用研究[1]。
一、應用型高校畢業設計的研究現狀
圍繞應用型高校畢業設計改革課題,不少學者進行了研究[2]。董文娜等學者提出要從畢文設計定位、時間安排和要求上加強改革,用激勵機制保障畢業設計環節發揮應有功能[3];相軍指出應用型高校更應重視畢業設計環節,要從選題開始,加強過程監控、改革考核方法,以控制畢業設計質量下滑[4];王鐘莊等學者提出把畢業設計時間前移、結合創新競賽課題來確定設計選題,以提升畢業設計質量[5];黃雪征等學者提出畢業實習要與畢業設計統一、畢業設計選題要與工程實際結合、設計過程進行綜合考核等對策,以提高該環節的教學質量[6];顧涵等學者也提出將畢業設計時間前移、與大學生創新創業訓練結合、校企多元化指導、過程管理信息化,以保障畢業設計育人效果[7];劉衛國等學者提出要嚴控畢業設計選題,加強實習基地建設,重視產學研結合,執行雙導師制,以提升應用型工科學生畢業設計的質量。通過收集大量資料發現,目前大多數關于應用型高校工科專業畢業設計改革的研究都比較零散、淺顯,雖然有針對畢業設計各環節出現的問題的對策,但是對策大同小異,比較理論化,沒有具體詳實的操作方案。這些對策成效如何,也沒有相應的實踐印證。更沒有真正從應用型高校辦學定位出發,沒有有效的結合地方特色。
二、應用型高校工科專業畢業設計環節的重要性
應用型高校要求緊密結合地方特色,貼近行業辦學,培養具有較強工程實踐能力、創新精神和創造能力的高素質應用型、技術技能型人才。其重點在‚應用‛,核心是‚實踐‛。因此,對應用型高校,尤其是注重培養學生工程實踐能力的工科專業,畢業設計是極其重要的實踐教學環節,具有歷時最長、層次最高、綜合性最強和最接近工程實際的特點[3];是強化學生獨立思考能力、綜合分析能力、工程實踐能力、創新創造能力、解決問題能力和團隊協作能力的綜合性實踐訓練環節;是結合學校教育與實際工作崗位的重要橋梁,提高學生職業素養和就業競爭力的重要途徑。因此,對應用型高校工科專業的學生,畢業設計更要突出‚設計‛,結合地方發展特色,從實際出發,將專業所學應用于社會實際,讓畢業設計研究解決的問題能為地方經濟社會發展服務,能真正產生一些實用價值和社會價值,這樣才能實現應用型高校工科專業人才培養目標。
三、應用型高校工科專業畢業設計存在的問題
隨著我國高等教育從精英教育轉向大眾教育,擴招導致本科院校學生整體素質下降,師資力量跟不上,加之應用型高校自身的特點,以及大環境就業難、考研等多重壓力導致應用型高校包括工科專業的畢業設計也出現流于形式、質量滑坡等各種問題。
(一)形式普遍單一,背離應用型定位
應用型高校大多由新建地方本科院校或??圃盒I壓喜⒍?,辦學歷史短,經驗不足,特色不明顯,大多還在轉型期,在應用型人才培養模式上也還在探索階段,對畢業設計沒有形成成熟的符合應用型高校辦學定位和人才培養目標的模式。所以很多應用型高校畢業設計都借鑒辦學時間長,較為成熟的學術型大學畢業設計的做法[1]。成都-綿陽兩地7所應用型高校中,學生大多專業仍以研究基礎理論、傳統單一的畢業論文形式為主,考核評價集中在答辯環節,只有很少部分專業采用圖紙、代碼或實物等形式。論文方式并不符合應用型高校的辦學和人才培養,尤其對工科專業,這種注重一紙論文和現場答辯結果,而忽略實踐過程,脫離社會和工程實際的設計方式直接導致畢業設計‚走過場‛‚搞形式‛。
(二)選題陳舊重復,脫離工程實際
大多數應用型高校工科專業仍實行約束性選題方式,畢業設計選題由學?;蛑笇Ы處熤苯优砂l,由于沒有行業和工程背景,無法接觸行業技術前沿,選題大多多年沿用,僅修改部分參數[8]。這些選題大多陳舊,與社會實際脫節嚴重,缺乏實用價值和社會價值,更別說對接當前地方經濟社會發展需求了。因此,很多畢業設計基本是在資料文海中完成的,論文從理論到理論,與工程實踐脫節,無法真題真做。選題多年沿用,重復性高,給抄襲者創造了條件,使畢業設計缺乏學術創新力,抄襲現象嚴重,質量嚴重滑坡,難以實現應用型工科人才培養目標。
(三)教師單兵作戰,缺乏工程經驗
大多指導教師從高校到高校,沒有工程背景,缺乏工程實踐經驗,實踐教學能力不強,不了解行業前沿技術,無法很好地結合工程實際指導設計,對設計細節考慮不周,指導深度不夠。同時,由于該類院校資源有限,未組建指導團隊,缺乏企業工程技術人員的參與,校企沒有聯動發力,指導教師大多單兵作戰,采用1對多的形式[9]。綿陽的3所應用型本科院校的畢業設計指導教師平均指導學生人數為15人,甚至有1人指導20余人的現象,而教師們還有教學科研任務,精力有限,顧此失彼,自然影響指導畢業設計的質量。
(四)教育資源相對不足,缺乏實踐條件
實踐訓練是應用型高校工科專業畢業設計的重要環節,對實踐條件和環境有較高要求:有真實項目,能對接工程實際,指導團隊有較強工程實踐能力,實踐訓練內容和產學研用能緊密結合。但是近年來,由于擴招,高校教育資源跟不上畢業生人數的增加,如果不加強校企合作,單靠應用型高校自己的力量,很難給工科學生創造畢業設計實踐訓練環節所需的諸多條件[10]。如果不深化產教融合,貼近行業辦學,培養服務地方發展的應用型人才,就會成為無源之水,無本之木,一句空頭口號。
(五)時間安排不合理,監管機制不完善
畢業設計作為最后一個教學環節,大多數應用型高校按照學術型大學的做法安排在第8學期,一般持續2-3個月,與學生找工作、備考研究生、公務員等時間沖突,分散了學生的精力和時間,學生重心無法放在畢業設計上[11]。對于工科專業學生,這么短的時間要針對某一課題,開展科研、創新和實踐訓練,還要設計出相應的產品、完成新技術的研發、取得研發成果等,這顯然不合理。而大多此類高校的專業面對這些情況時并沒有具體應對措施,對學生的過程管理和監控都比較‚通情達理‛。對畢業設計質量的考核評價也集中在答辯現場,缺乏對實踐過程的監管和評價,或是由于各種復雜性,對過程的監管無法落地。因此,不少指導教師對學生設計過程推進情況掌握不及時、不全面,未及時給予指導和糾正,導致學生設計進度滯后,甚至到后期才開始突擊,時間不足,只好在網上抄襲、拼湊,導致畢業設計質量大幅滑坡。
四、工程分段體驗式畢業設計的改革與實踐
西南某本科院校是一所辦學時間不長,以工科為主的應用型高校,為響應國家號召,貼近行業辦學,為地方發展培養工程實踐能力強,具有創新精神和創造能力的高素質應用型人才。該高校從畢業設計改革入手,以新能源系相關專業為試點,多措并舉,大膽進行了工程分段體驗式畢業設計改革:
(一)依托朝陽實業,奠定改革基礎
2010年,該高校根據國家政策導向、地方社會市場需求以及學院自己的辦學基礎,選擇依托‚地方需求,國家扶持,前景遠大‛的朝陽實業,以綠色能源應用與智能建筑為重點發展方向,成立了新能源系,包括建筑環境與能源應用工程、能源與環境系統工程等專業;2013年,緊跟國家‚十三五‛規劃的步伐,以國家七部委聯合印發的《綠色高效制冷行動方案》為指引,該校建立了集‚教學、科研、工程能力訓練‛于一體的建筑節能技術工程訓練中心,該中心獲批2013年四川省‚省級實驗教學示范中心‛,是四川省內該領域首個專業技術實驗教學示范點。依托此中心,該校立項‚構建新能源系的多方位體驗式教學模式‛為校級重點教改項目。新能源系相關專業開始了多方位體驗式教學理念、方案、內容的改革探索,取得了較好培養效果,同時培養了一批校本雙師型教師,取得一系列科研應用成果。
(二)校企深度合作,打造工程體驗式實踐環境
在‚建筑節能技術工程訓練中心‛基礎上,該校利用擴建校區的機會,與知名實力企業深度合作,投資600余萬在新區共同建設、管理和經營以研發新能源熱泵機組暖通空調裝備為主的教學工廠。以此為核心建設生產實踐教學基地,進行真實的產品研發、生產、組裝、調試、銷售與售后服務工作,用以支撐學生的實踐教學,培養學生在相關領域從事技術研究、項目設計、裝備生產、工程施工、營銷服務等全套專業技能。同時,在新區配套建設了工程技術案例展廳,用真實項目驅動的現場教室,面向學生開放眾創空間等層次豐富的集科研、教學和工程為一體,與行業、企業接軌的工程體驗式實踐教學條件和環境。
(三)改革教學內容和方法,突出應用特色
該高校依托新能源系‚多方位體驗式教學改革‛基礎和新區真實工程環境,全面開展工科畢業設計環節的改革,實施獨具特色的工程分段體驗式畢業設計培養模式。它以就業為導向,以專業服務行業為宗旨,以項目實踐教學為主線,遵照‚培養懂生產、會服務和能管理的應用型一線工程師‛的理念,大力推進與社會生產實踐的緊密結合。依托真實工程環境和真實項目,校企聯合培養,在畢業生大四,一整年,分階段組織實施主要包含‚四項任務‛(實習實踐、方向課程教學、畢業設計、創造力培養)和‚八大模塊‛(圖1)的畢業設計教學內容,實施‚教、管、產、學、研‛立體化教學運行管理模式。學生親自動手,真題真做,參與真項目,掌握真本領,實現專業與行業、學習與工作無縫接軌。學科專業的跨界融合,促使學生系統掌握行業最新知識、技術和成果應用,鍛煉了學生工程實踐能力,凸顯了應用型人才培養特色,提升了應用型人才培養質量。
(四)適當延長設計時間,細化設計過程
該模式安排在大四,一整年,給予了學生充足的科研及實踐鍛煉時間,共32周,28學分,完成四項任務、八大模塊。大四第一學期完成行業認識、方向課程、實例剖析、部分專項實做和部分畢業實習。第二學期完成專業實做、成果總結、創新探索和部分畢業實習,所有模塊實施完成后將成果進行規范化歸檔。該校對過程進行精細化設計,明確項目目標任務,設計能吸引學生的教學內容,引導和培養學生以自學為主。各模塊統一分階段安排實施,緊密結合學科專業發展前沿動態、核心知識與技術。設置符合學生個性化發展的團隊項目,設置與行業接軌的社會實踐實習,加強學生職業綜合能力的培養。
(五)強化指導團隊,加強過程監管
采用‚知識+能力+創新‛的‚帶教、帶學、帶創新‛的團隊指導模式,每個指導團隊都配備了專業教師、企業工程技術人員、教輔與輔導員,集中指導、服務和監管學生整個畢業設計過程。全院31個本科專業,每個專業都有統一的課程課表,包括自主學習及導師指導時間,在課表中都有詳細安排。專業教師與企業工程技術人員密切合作,精心組織學生開展四大內容、八大模塊的體驗和學習。同時充分利用網上交流平臺,覆蓋指導盲區,提高指導效率。對學生畢業設計的考核貫穿整個過程,并非只看報告和答辯。
(六)校企聯合培養,提升人才質量
該校通過畢業設計改革,一方面和企業深度合作,引入企業崗位標準、工程師團隊、真實項目和設備,開展項目式教學、混合式學習,將產業經驗轉化為教育能力,強化專業對接產業,課程內容對接職業標準,培養學生可遷移能力,為行業打造急需高素質應用型人才。另一方面,學院還充分利用校外實訓基地,將課堂搬入企業,通過技工與學生、老師與技工、課堂與工廠、講臺與工廠等角色互換,實現‚課堂教學‛和‚學生參加真實產品生產‛的有機結合,形成產學良性互動。鍛煉學生工程能力,錘煉雙師型教師,提高畢業設計質量,提升應用型人才培養質量。
五、工程分段體驗式畢業設計的成效
經過五年的實踐,工程分段體驗式畢業設計能有效解決傳統畢業設計與生產實踐和社會需求脫節的現象,大幅度提升了應用型人才培養質量,提升了畢業生就業競爭力和就業質量。
(一)教改成效顯著,成果不斷涌現
工程分段體驗式畢業設計改革在校內工科專業全面推廣,效果顯著。首先,它極大地提升了學生的工程實踐與創新能力。依托校企共建多樣化的創新實驗室、實訓實踐教學平臺、創新創業教育基地和校企合作的真實項目,學生在‚互聯網+‛‚挑戰杯‛等全國性學科競賽中表現突出,累計獲得463個獎項,其中,多次獲得中國制冷行業大學生科技競賽全國一、二等獎,‚挑戰杯‛省級一等獎等優秀戰果。近年來,校內工程實踐教學中心接收近萬人的實習實踐教育,學生綜合能力提升效果顯著。2015年以來共申報完成相關省級項目20余項,‚互聯網+‛節能技術實驗室等9個項目獲批教育部產教融合協同育人項目,‚工程分段體驗式畢業設計模式構建與實踐‛項目在各級教學成果評比中多次獲獎,在此基礎上立項的‚民辦高校一心兩翼應用型人才培養模式的創新與實踐‛項目獲省民辦高校教學成果一等獎。
(二)改革模式同行認可,示范作用明顯
經過近年來的不斷探索、研究、實踐、總結和提升,該高校的畢業設計改革得到同行的廣泛認可。西安交通大學城市學院、西南科技大學、中北大學信息商務學院等10余所兄弟院校相繼來該??疾煊^摩、交流學習,借鑒該高校實踐教學改革經驗,推進畢業設計、學科專業的改革與建設,取得較好效果。上級教育主管部門及相關專家多次來校指導工作,均給予‚工程分段體驗式畢業設計改革‛充分肯定。
(三)深化改革項目,助推校企合作育人
該高校進一步深化畢業設計改革,以此為基礎構建和實施‚一心兩翼應用型人才培養模式‛,創新專業人才培養,不斷強化產教融合,深化校企合作育人。一是與上市公司世紀鼎利共建共管特色產業學院——鼎利學院,依托其產業優勢和產業級實訓基地,實施UBL人才培養模式,培養產業急需的應用型人才;二是與京東方、鏈家等10余家知名企業共建專業,開設訂單班,實現人才培養與行業需求、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程的有效對接;三是與政府或企業共建‚Cors基站:衛星定位連續運行參考站‛等20余個合作項目,錘煉‚雙師雙能型‛教師隊伍;四是與九州、長虹等知名企業共建實習實訓基地,探索實習就業一體化培養模式,促進學生個性化培養和社會需求相結合;五是繼續推進‚八大模塊‛工程體驗式綜合實踐教學項目,提升學生工程實踐能力和綜合職業素養,多措并舉全面提升應用型人才培養質量。
(四)促進校本科研創新應用,走科技產業化道路
依托畢業設計改革成果,該高校與多家實力企業合作,將多個科研成果轉化為真實項目,大力促進校本科研工作的創新與應用,為走科技產業化道路奠定了基礎。其與杭州眾來新能源科技有限公司合作,完成了熱泵空調機組的研發。‚綠色多源中央空調熱水系統‛是該高校2014年自主研發并具有自主知識產權的第一代空調節能系統,綜合能效比高達6.0,授權專利6項,在校內部分學生公寓進行工程試點應用。2019年研發第二代升級產品‚新型綠色多能源熱電聯供空調熱水系統‛,完成了校內所有學生公寓空調熱水系統改造工程。2019年與四川蜀旺新能源股份有限公司一起完成若爾蓋唐古特大酒店節能改造工程,該酒店電費由8萬/月,減少為1.4萬/月,節約6.6萬/月,節能效果顯著。目前正與四川蜀旺新能源股份有限公司開展用于西藏地區裝配的冷熱交換模塊和遠程中央控制器的研發。該高校又利用這些真實項目,來進一步深化畢業設計改革,培養學生的工程實踐能力和綜合職業素養,促使人才培養質量、就業率和就業質量的提升。近五年,該高校畢業生就業率穩定在90%以上,就業人數、質量和自主創業人數均呈上升趨勢。第三方機構調查報告顯示:學生對母校雙創工作滿意度81.9%;畢業生就業滿意度、對母校教學及教師教學能力滿意度均在85%以上,畢業設計改革成效得到實踐的充分驗證。
結語
綜上所述,應用型高校工科專業要解決畢業設計存在的諸多問題,提高畢業設計環節教學質量。結合西南某應用型高校的做法,應以就業為導向,從加強校企、校地深度合作,深化產教融合,打造與行業企業接軌的實踐教學平臺和環境,改革畢業設計教學內容和方法,改革教學管理運行機制,加強設計過程組織和監管,加強指導教師團隊建設等多個方面入手,多措并舉,進行系統改革,才能切實培養學生工程實踐能力、創新精神和創造能力,從而才能真正實現應用型高校貼近行業辦學,培養服務地方經濟社會發展需要,符合行業企業需求的高素質應用型、技術技能型人才的目標。
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作者:劉瑤 單位:西南科技大學城市學院