专业认证背景下的食品科学与工程专业毕业设计的探索与实践

来源：论文查重 时间：2019-10-27 10:18:18

摘要 为推进工程教育专业认证,满足学生工程实践能力训练的要求,在深入分析毕业设计(论文)现状的基础上,从课程体系、教学方 法、实训平台、教师队伍、选题质量、过程指导与科学评价等方面进行了探索,形成了优化行动导向课程体系强化专业技能训练、校企共 建开放性实训平台拓展实践训练空间、打造双师团队强化学生实践创新能力训练、强化毕业设计全过程指导与科学评价保障毕业设计 实效的管理模式,能有效保障毕业设计质量和专业培养目标达成,为地方高校工科毕业设计提供借鉴和参考。
关键词 毕业设计;实践教学;实践创新能力;复杂工程问题
十九大对高等教育提出了新的、更高的要求,迫切需要 培养大量具有创新能力的卓越人才。 斯坦福大学提出 21 世 纪本科教育的目标是掌握知识、磨炼能力、培养责任感和自 适应学习[1],即学生应具备口头表达与写作、科学分析与创 新创造、社会责任与团队协作等能力素质,重点在于具有分 析、解决复杂问题的能力。 这种综合运用知识解决复杂现实 问题的能力培养是工科学生实践创新能力训练的核心,不可 能仅仅通过上课、简单的实验或者实训项目来完成。 毕业设 计(论文)作为培养学生系统解决复杂工程问题能力的关键 环节,通过毕业设计训练学生可以对所学的基本知识、原理 和技能进行系统梳理,将复杂多因素的现实工程问题合理简 化,然后通过设计合理的实验去分析解决[2],即学生经过一 个完整的问题分析、方案设计、实验研究和成果总结等过程 训练促进知识内化与能力提升,进而增强问题分析、实践操 作、学术交流与表达等能力;同时,在实践训练与团队合作中 促使学生思考职业与人生发展,提升学生的社会责任感。
徐州工程学院作为地处苏北的一所新建地方本科院校, 坚持应用型办学定位,紧密结合区域经济社会发展对应用型 人才的培养需求,着力培养高素质应用型人才。 徐州工程学 院食品科学与工程专业 2011 年入选教育部第二批“卓越工 程师教育培养计划”实施专业,2017 年通过中国工程教育专 业认证,成为目前全国 846 个通过全球工程教育认证的工科 专业之一。 在推进卓越计划与专业认证的过程中,对如何通过提高毕业设计(论文)实效提高学生的工程实践能力进行 了深入探索,并取得了较好的效果。
1 工程教育专业认证的基本要求
推进工程教育专业认证有利于促进教育与行业企业的 联系与合作,增强工程人才培养对经济社会发展的契合度。 专业认证的核心理念强调学生中心、产出导向和持续改进, 强调专业主动对接地方经济社会发展需求,培养目标明确、 毕业要求清晰,坚持全体学生共同达标,突出学生对复杂工 程问题的分析解决能力与创新思维培养。 对复杂工程问题 的界定,则必须运用深入的工程原理经过分析才能解决,需 要通过建立合适的、有创造性的抽象模型,处理好涉及多方 面的技术与工程因素且可能相互有一定冲突的问题,重点解 决复杂现实问题的能力培养,因此毕业设计(论文)是专业认 证高度关注的环节之一。
2 毕业设计(论文)工作现状
2. 1 学生解决复杂问题的能力训练不足 多年来的高校扩 招导致学生人数较多,整体素质参差不齐,同时带来了巨大 的就业压力。 毕业设计(论文)工作安排在第 8 学期,而此时 学生忙于参加各种招聘会或者研究生复试、公务员考试等, 导致时间投入不足。 毕业设计(论文)题目大多为探究性课 题,要求学生综合运用所学知识围绕一个主题提出问题、分 析问题并采用合适的方式解决问题。 学生在毕业设计前缺 乏系统的基于复杂问题的科学研究和工程实践训练,独立分 析解决复杂问题的能力欠缺也增加了毕业设计的难度;缺乏 学术论文写作与项目汇报的训练,也必然会影响论文撰写与 毕业答辩。
2. 2 基于真实工程环境的实践条件不够 地方高校的校内实训场所和仪器设备相对缺乏,校内实验室基本处于教学实 验运行状态,甚至存在部分实验项目“只能看不能练”,难以 全面开放,满足学生课外实践和毕业设计的需要。 校外实训 基地由于生产等原因,校企合作大多以参观实习为主,企业 往往不愿意接纳过多的学生参与企业项目开发、生产实训 等,导致学生很难真正接触企业生产与发展中亟待解决的工 程实际问题[3]。
2. 3 毕业设计选题应用性不强 新建地方本科院校的师资 力量相对匮乏,没有研究生协助指导本科生,教师在承担繁 重日常教学工作的同时,还要承担 10 名左右学生的毕业设 计(论文)指导工作,很难对每个学生进行充分指导。 部分教 师承担了一定的科研项目与校企合作项目,而大部分教师则 因为校企合作不足,缺乏必要的科研、工程实践或企业工作 经历等导致毕业设计选题缺乏实际意义。 指导教师的工程 实践经验欠缺也会影响毕业设计指导,导致学生分析解决实 际问题的能力培养得不到有效训练。
2. 4 毕业设计过程管理不完善 虽然学校已有毕业设计 (论文)的相关规章制度,但迫于就业压力等原因导致执行不 够严格,毕业设计过程缺乏有效监控,论文质量评价体系有 待进一步完善,教师指导绩效评价和奖惩机制需要进一步规 范,以切实提高全体学生的论文质量和实践创新能力。
3 提高毕业设计质量的路径探索
3. 1 重构实践教学体系,强化学生专业技能训练
3. 1. 1 完善产学结合的人才培养方案,突出岗位核心能力 的培养。 根据工程教育认证通用标准和食品科学与工程专 业的补充标准要求,邀请行业企业人员参与人才培养方案的 制定,构建与职业需求对接的毕业要求。 2015 版人才培养方 案将实践教学学分所占比重提高到 42. 6%,其中集中实践环 节达 25. 1%。 增加了食品工程原理实验、课程设计、生产实 习等课程学分,增设了 2 个以上基于生产过程的专业综合实 训项目和 1 个月的企业实训环节,突出岗位核心能力培养。
3. 1. 2 重构基于行动导向的课程体系,对接真实工程环境。 邀请企业人员共同参与人才培养全过程,与维维集团等行业 领军企业共同开发基于真实生产过程的涵盖食品工程设计、 果蔬畜禽产品工艺开发、食品安全分析检测、食品流通营销 管理等实践教学模块,促进了专业理论传授与现场实践教学 的有机融合。 课程教学推进项目化教学改革,学生通过观 摩、现场实践、模拟、演练等方式参与项目实践;毕业实习改 为以小组为单位分散深入不同的工厂参加具体的实际岗位 训练和操作,促进课程教学与食品产业链的无缝对接,让学 生在真实的工程环境中掌握专业相关的工程知识和基本技 能,提高学生专业知识的应用能力和分析解决企业实际工程 问题的综合能力[4],为毕业设计(论文)打下坚实基础。
3. 2 构建开放共享的实训环境,强化学生实践能力培养
3. 2. 1 建立层次分明的实践训练管理模式,拓展实践活动 空间。 建立实验室开放预约与仪器设备共享管理系统,实验 室与仪器设备全天候开放预约。 根据实验课程属性,与不同 年级的学生建立课内实验与课外项目有机结合的开放模式,学生通过开放系统可以在课余时间预约进入实验室开展课 程实验项目的再学习或者课外开放项目等,为学生自主学习 与探究性训练创造充分条件[5]。 课外开放项目有教师发布 的开放性实验、学生自行设计的探究性项目、大学生课外科 技创新与实践活动、教师科研项目等多种形式,以科技创新 训练为主,重在培养学生的实践能力与创新思维。
3. 2. 2 校企共建研教融合的实训平台,构建职场化的教学 环境。 加大建设经费投入,更新、添置实验室仪器设备,改善 校内教学和科研实验条件;加强与行业企业联系,共建互利、 稳定的产学研用一体化实习实训基地,促进资源的共建共 享,为学生开展项目训练、毕业设计等系统训练提供良好的 实践条件[6]。 引导学生积极参与教师科研工作、企业技术改 造与新产品开发等,将毕业设计等与企业生产实际问题紧密 结合,在职场化的教学环境中促进学生学科知识、职业素养、 社会责任等全面对接现实工程需求,提高学生解决工程实际 问题的能力。
3. 3 强化毕业设计选题问题导向,突显现实工程问题分析
3. 3. 1 组建协作互助的指导团队,提升毕业设计指导水平。 指导教师是毕业设计质量的重要保障。 根据教师的研究方 向、科研项目承担情况以及企业实践经历等方面综合考虑, 组建指导教师团队,共同指导相近领域题目的毕业设计。 充 分发挥科研项目多或者企业实践经历丰富教师的传帮带作 用,鼓励帮助其他教师积极参与科研项目与企业合作,提高 教师工程实践能力和毕业设计选题质量。 聘请部分行业企 业高层次人员作为兼职指导教师联合指导,与学校专任教师 形成有效互补[7]。 同时,可以充分发挥优秀学生的协助作 用,即从大二开始选拔部分优秀学生参与教师项目团队,他 们在参与教师科研课题的过程中得到了较为系统的科研训 练,在设备操作、问题分析、项目研究等方面的丰富经验可以 协助教师对较晚进入项目组的同学进行相关培训与指导[8], 逐渐形成高年级学生指导低年级学生、低年级学生积极参与 迅速成长的团队协作模式。 学生间“学习共同体”的互助学 习,有利于培养学生的团队协作意识与组织管理能力,促进 成员全面成长,同时有利于教师高效利用有限的时间、精力 对毕业设计的关键环节进行指导,提高毕业设计指导水平。
3. 3. 2 突出毕业设计选题问题导向,服务学生职业发展。 选题质量直接关系到毕业设计(论文)的质量和学生的实践 创新能力培养。 选题突出问题导向,要求选题必须来源于教 师的科研项目、校企合作的工程实践或产品开发等,题目尽 可能体现该领域的最新成果与发展动态,对接现实工程与复 杂问题,着力于学生专业技能与创新思维的培养。 鼓励合作 企业导师围绕企业生产与发展中亟待解决的科技问题拟定 题目[9],优先安排毕业后愿意到企业工作的学生,综合利用 企业和学校的资源与技术力量开展毕业设计;毕业后可能被 企业聘用的工作愿景能有效激发学生的主动性,极大地提高 毕业设计的质量,推动企业技术更新与产品升级,从而帮助学 校与企业建立更紧密的合作模式,促进学校、企业和学生共赢。 同时,将选题时间提前到第 7 学期,便于学生合理安排毕业设计时间和进度,保证毕业设计有序进行的同时,提前做好就业、 研究生复试等专业技能准备,服务学生的职业发展。
3. 4 强化过程指导,提升毕业设计实效
3. 4. 1 细化过程指导,保障毕业设计质量。 毕业设计课题 研究阶段时间很长,若管理指导不及时,容易导致质量失控, 因此必须引导教师加强过程指导。 毕业设计开始前要求学 生查阅文献资料,充分了解项目背景,按规范要求撰写文献 综述报告,指导学生拟定详细的实施方案,包括材料与方法 等内容的 Word 版实验方案、原始数据处理与分析的 Excel 版 以及工厂设计用的 AutoCAD 版,将毕业设计简单化与流程 化,便于学生操作实施。 实施中重视过程分析与实验记录, 指导学生学会团队合作与互助;实验后及时进行数据整理与 结果分析,反思失败原因,培养良好的科研习惯。 要求指导 教师每周至少与学生进行 1 次深入讨论,每月学生以 PPT 汇 报实验进展和问题分析,小组集体讨论,相互启发引导,探讨 问题解决思路与方法[10],帮助学生高效完成毕业设计内容, 训练学生的文献查阅、课题总结、PPT 制作与汇报答辩等多 方面的能力。 毕业设计实验完成后要求学生严格按照学校 毕业设计(论文)规范要求撰写论文,多次修改后由组内课题 相近的同学互评,从论文层次、文字措辞、格式规范、图表表 达以及参考文献等方面进行分析,指出论文存在问题,在此 过程中提高自身的分析能力;然后,以指导教师为单位组织 预答辩,共同查找毕业设计(论文)撰写中的不足,分析毕业 答辩中可能涉及的问题,进一步修改完善毕业论文,训练学 生的表达能力。
3. 4. 2 强化毕业设计考核,提高论文质量。 毕业设计从选 题、实施到论文定稿历时 6 个月以上。 合理、科学的考核评 价有利于端正学生的学习态度,强化学生的专业技能训练与 职业素养培养[11]。 目前毕业设计(论文)质量评价分为指导 教师评审、评阅教师评审和答辩评审,3 项分值分别占 50%、 20%和 30%。 指导教师评审环节更多地基于实验过程,从工 作态度、过程操作、问题分析、小组汇报和团队协作等方面综 合评价,突出毕业设计全过程考核和论文质量要求;评阅教 师评审则更多地从选题质量、实验方法、论文撰写与质量水 平等方面考核,重点评价论文质量;答辩评审全面考核学生 对毕业设计的综合理解、专业知识应用与语言表达能力等。 给予指导教师高度的考核权限,强化毕业设计过程管理,确 保专业培养目标的达成;评阅教师和答辩组则守住论文质量 底线。 若总分低于 60 分,则需进行二次答辩,仍然不合格的 学生参加下一年的毕业答辩,从制度上规范毕业设计,督促 指导教师和学生高度重视毕业设计,保障论文质量。
4 实施成效
笔者分析了毕业设计(论文)的影响因素及质量控制,从课程体系、教学方法、实训平台、教师队伍、选题质量、过程指 导与科学评价等方面进行了探索,形成了优化行动导向课程 体系强化专业技能训练、校企共建开放性实训平台拓展实践 训练空间、打造双师团队提高毕业设计选题质量、强化毕业 设计全过程指导与科学评价保障毕业设计实效的管理模式。 自 2015 年改革实践以来,取得了较好的效果。 徐州工程学 院食品科学与工程专业 85%以上的毕业设计选题与工程实 际问题相结合,毕业生 80%以上参与过企业技术开发或产品 更新、90%以上获得食品质量与安全内审员等资格证书。 学 生在参与教师协同解决企业技术难题和项目开发的应用实 践中,实践创新能力和综合素质不断提升,获国家级大学生 创新训练项目 21 项、省级 38 项,其中 90%以上的项目发表 论文、申请专利或开发新产品;学生第一作者发表学术论文 116 篇,其中 SCI、EI 及核心期刊上发表论文 67 篇;申请国家 发明专利 21 项,授权 8 项,其中 4 项成功转让企业进行产业 化生产;获全国大学生数学建模竞赛一等奖等国家级竞赛奖 项 10 项、首届江苏省大学生食品科技创新创业决赛一等奖 等省级竞赛奖项 22 项等。 人才培养质量得到了企业、专家 和社会的高度认可,一次就业率在 98. 5%以上,232 名毕业生 考取了江南大学、中国科学院、香港科技大学等高校硕士研 究生;4 人获南京市、盐城市、扬州市和连云港市十佳大学生 村官称号。 专业影响力明显提升,食品科学与工程专业获批 国家级高等学校特色专业建设点、国家级卓越工程师培养计 划实施专业、江苏高校品牌专业、江苏省“十二五”高等学校 重点专业,食品科学与工程一级学科被评为江苏省“十二五” “十三五”重点建设学科。

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