工科专业本科毕业设计中培养大学生创新能力的研究与探索

来源：论文查重 时间：2019-11-07 17:36:28

【摘要】 毕业设计是高等学校工科专业教学培养计划的重要组成部分，是大学生必修的最后一个重要教学环节，是大学 生创新能力培养的重要途径。文章通过分析目前高等学校工科专业本科毕业设计现状及存在的问题，并针对如何在毕业设计 过程中加强对大学生创新能力的培养，探讨了适合普通高校工科专业本科毕业设计的新模式。
【关键词】 工科专业；本科毕业设计；大学生创新能力培养
目前，在国内外新的经济形势下，创新已成为我国经济发 展的重要驱动力。大学生创新能力的培养是当前高校素质教育 的重点，是建立在学生基本素质全面发展的基础上的，是大学 生意识、思维、方法和人格的全面提高。2007年，教育部启 动了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，要求高校切 实加强学生实践能力、创新精神和创新能力的培养，对实践教 学与人才培养模式进行改革创新。毕业设计是高等学校工科专 业教学培养计划的重要组成部分，是大学生必修的最后一个重 要教学环节，是人才培养质量最全面的、最综合的检验，是实 现教学、科研、工程实践的重要结合点，也是大学生毕业及学 位资格认定的重要依据[1]。本科毕业设计可以提高大学生多学 科知识与技能的综合运用能力，有效地培养大学生的创新意识 和创造性思维能力，是全面衡量和评价大学生综合素质和创新 能力的标志[2]。在毕业设计过程中培养大学生的创新能力是一 个重要的教学环节，也是最有效的实践教学方法。毕业设计教 学环节是大学期间任何其他教学环节或者任何一门课程所无法 比拟与替代的。尤其是工科专业的本科毕业设计，在大学生创 新思维和创新能力的培养方面具有得天独厚的条件和优势。因 此，做好毕业设计工作对于培养具有创新精神和实践能力的高 素质工科人才具有极其重要的意义。
一、工科专业本科毕业设计现状及存在的问题
普通高校工科专业主要培养的是厚基础、宽口径、有创新 精神的应用型高级工程技术人才。以能源动力类专业为例，在 工科专业本科教学过程中，为了加强和巩固学生对专业课程的 进一步掌握，通常设置有金工实习、认识实习、运行实习以及 课程实验等实践教学环节。尽管这些实践教学环节对工科学生 的动手能力培养发挥了重要作用，但是在学生创新能力的培养 方面还是有所欠缺。近年来，随着就业市场等外部环境的变化，社会对大学生的能力要求也有相应的改变，现有的毕业设计模 式虽然在培养学生设计能力和实践能力方面起到了一定积极作 用，但是在培养学生创新能力方面还存在明显的不足[3]。
首先，目前毕业设计始终无法摆脱以教师指导为中心的教 学模式，毕业设计的最终结果不能充分体现学生的创新思想和 创新理念，也很少能得到实践环节的检验和反馈，学生的积极 性低，创新性不强。
其次，工科专业本科毕业设计普遍安排在第7~8学期进行， 学生受找工作和考研压力的影响，对毕业设计的重视程度不 够，毕业设计质量难以保证，学生创新意识难以培养，创新能 力严重缺乏。
再次，在现有的毕业设计考核和评价体系中，并未将毕业 设计创新性作为最重要的评价指标，学生的创新能力没能够得 到有效的激发。因此，如何提高毕业设计的创新性并在毕业设 计过程中加强对大学生创新能力的培养已成为工科专业本科教 学中亟待解决的一个重要问题[4-5]。
二、工科专业本科毕业设计中大学生创新能力培 养新模式探讨
针对目前工科专业毕业设计中存在的种种问题，高校在毕 业设计中要坚持树立现代的教育质量观念，认真贯彻理论与实 践相结合，教学与科研、生产相结合的原则，提高学生多学科 的知识与技能综合运用能力，使学生得到系统的工程知识和工 程技能的综合训练，加强对学生创新意识和创造性思维能力的 培养，不断尝试和探索新的模式，切实提高毕业论文质量和人 才培养质量。
（一）组建大学生科研团队，将毕业设计融入科研创 新训练合学科竞赛
近年来，高校正在推广大学生“第二课堂”，将各类创新实践环节作为培养大学生创新能力的重要渠道，如SRTP（大 学生科研训练计划）、挑战杯、数学建模、大学生节能减排竞 赛、社会实践等。其中，科研创新训练和学科竞赛是实现大学 生创新能力培养的有效载体，对于推动高校教学改革和建设， 激励学生自主学习的积极性，培养大学生的创新能力、团队协 作能力以及理论联系实际能力等均具有重要意义[6]。然而，这 些内容基本都是在课外完成的，很难有计划地进行系统的研 究。将科研创新训练、学科竞赛与毕业设计有机结合，鼓励学 生组建科技创新团队，积极参加国家级、省部级以及校级的大 学生创新创业大赛以及各类学科竞赛，既可以保证学生创新实 践研究课题的延续与深入，又可以让学生提前了解毕业设计课 题，激发学生的创新意识和欲望，训练学生的创新思维，锻炼 学生独立获取知识的能力，有利于毕业设计环节对大学生创新 能力的培养。
现代科学的发展使得重要工作的完成需要依靠整个团队 的团结协作，科学技术重点问题的解决往往需要进行多学科 的团队合作与交流[7]。同样的，科研创新训练以及各类学科竞 赛也大多是以团队协作形式进行的。在业已创建的大学生科 技创新团队基础上，将前期科研创新训练或者学科竞赛的题 目通过文献调研进一步分解为若干个子课题，分配给团队中 每一个成员作为毕业设计课题，进而在团队协作的基础上开 展毕业设计工作。在毕业设计过程中，某一个成员负责的子 课题与其他成员课题研究密切相关，这就要求所有团队成员 要相互协调，相互配合，遇到问题共同讨论解决。这种新的 毕业设计模式营造了共同学习、共同研讨、共同提高的学习 氛围，有利于激发整个团队的创新意识，从而提高本科毕业 设计的创新性。
（二）组建教师协作指导团队，将毕业设计融入科学 研究和工程实践
提高毕业设计的创新性对指导教师也提出了更高要求。为 了更好地启发和培养学生的创新能力，指导教师需要不断提高 自身专业素质和创新精神，在教育教学中紧跟科学前沿，同时 对培养学生创新能力在思想上要保持足够重视，要注重激发学 生多角度、多空间的发散性思维，启发学生解决实际问题的创 新思路。现阶段，毕业设计教师协作指导团队的建设是确保毕 业设计过程中大学生创新性得到有效培养的基础之一。团队协 作指导模式是一种在理工科大学生实践教学工作中实现优质教 育资源共享的新机制和人才培养的新模式[8]。
高校工科专业普遍具有相对较强的科研实力，通过团队协 作指导本科生毕业设计，将不同专长与特点的教师进行有效组 织，优势互补，并将毕业设计内容与指导团队所承担的科研项 目结合起来，充分利用指导团队的科研经费和实验设备等优势 资源，尽可能多地让科研课题成为大学生毕业设计的平台，切 实提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的创新能力。 同时，创建毕业设计教师协作指导团队，可以充分发挥每位指 导教师的强项，可以使得毕业设计指导工作进一步细化，弥补 单一指导教师的不足，加大毕业设计监管力度，有利于对学生 开展综合能力的培养。
这种新的毕业设计模式首先建立在创建高水平教师协作指 导团队的基础上，因此必须全面提高指导教师团队的综合素 质，尤其要提高每一位指导教师的科研创新能力。因为只有具 备较强的科研创新能力，指导教师才能将其所在领域最前沿的 知识和最新的科研方法传授给学生。协作指导团队一般由3 ～ 5 名指导教师组成，团队负责人应由责任心强、科研业务素质高 的具有高级职称的优秀教师担当，负责整个团队的组织协调工 作，在整个毕业设计过程中，对选题、课题总体方案及技术路 线确定、课题指导、设计说明书撰写等重要环节起决定作用。 团队的创建还要考虑年龄梯队构成，要有利于团队分工与合 作、青年教师的培养与成长。
其次，将毕业设计与科研项目相结合，是培养大学生创新 能力的良好实践，这种结合有望改变传统的以指导教师为中心 的毕业设计模式，为学生构建一个浓厚的科研创新氛围，有利 于将大学生培养成为有扎实专业基础、有个性、有特色、有创 新意识的人才[9]。然而，在将科研项目与毕业设计结合的过程 中，如何发挥学生的主观能动性，避免学生单纯跟着指导教师 的思路走，是毕业设计过程中学生创新能力培养的关键所在， 值得进一步深入探讨和研究。
（三）构建校企联合的毕业设计模式和基地，将毕业 设计融入生产实践
工科专业的培养目标是培养应用型高级工程技术人才，工 科专业的毕业生是否具有较强的创新和工程实践能力决定了其 将来是否能快速适应社会发展和企业客观实际需要。然而，目 前我国高校工科专业很多年轻教师缺乏工程经验已是较为普遍 的现象。针对这一问题，高校应通过多种渠道建立足够数量的 企业实践基地，以满足创新人才培养的需要[10-11]。通过校企合 作，组建若干类型的毕业设计基地，采用“双指导教师制”， 在企业中选聘具有丰富工程实践经验的技术人员担任本科毕业 设计兼职指导教师，同时给学生配备校内指导教师，两者指导 的侧重点有所不同，企业导师侧重于对毕业设计内容的技术性 和工程性问题复杂，而校内导师侧重于毕业设计的规范化管 理，定期与企业导师和学生沟通、交流，及时了解学生毕业设 计的进展情况，及时处理出现的问题。在此过程中，学校需要 和相关企业签订相应的合作协议，规范校企合作联合指导模式 下学生在企业中的毕业设计过程，监督选题、开题、中期考核、 答辩等每个环节，保证校企联合指导模式下的本科毕业设计的 质量。
这种新的毕业设计模式将毕业设计与工程实际相结合，可 以根据企业实际的生产需求和急需解决的工程实际问题确定毕业设计课题，使学生参与企业技术攻关，不仅可以解决传统毕 业设计中校内指导教师单一的理论性指导，而且可以有效地使 学生将课堂理论学习与工程实际有机结合，克服了长期以来由 教师自拟的部分毕业设计课题不能很好地与工程实际结合，理 论脱离实际的弊端。同时，在这类企业实践基地完成的毕业设 计更具实际应用价值，具有较强的针对性，既可以巩固学生的 专业基础知识，又可以领略最新的行业动态，因此更能充分激 发学生创新热情，更有利于学生创新能力的培养。
（四）构建全面的毕业设计评价体系，将创新性作为 重要考核指标
毕业设计成绩的评定是对学生整个毕业设计阶段综合能 力的考查，对毕业设计进行科学合理的考核评价，有利于促 进学生发挥积极性和主动性。在各项评价指标中，除了毕业 考核毕业设计论文工作量、毕业设计论文质量、书写规范性 以及学生的表达能力外，还应重点考查毕业设计的创新性， 增大其在毕业设计成绩评定标准中所占的比例。考虑到本科 生的知识结构相对较窄，同时毕业设计时间也较短，要求学 生在短期内取得实质性的创新性也不现实，对本科毕业设计 创新性的评价应重点放在学生创新思维、创新意识、创新方 法等方面，即如果学生在毕业设计中有创新意识，在现有的 方法、技术上有所改进或突破，并且学生所提出的新方法或 者新技术是合理可行的，那么即使学生在毕业设计期间还未 来得及取得相应的研究成果，也应该获得较好的成绩。同时， 对于评优的毕业设计论文，其创新性也必须达到优秀的标准。 另外，对本科设计创新性的评价，也可以通过附加分的方式 来实现。学生毕业设计期间在公开出版的核心期刊上发表学 术论文，申请国家发明专利或实用新型专利，或者在学科竞 赛中获得校级及以上奖励都可以获得相应的创新性附加分， 并计入毕业设计总成绩。与此同时，毕业设计的考核评价方 式也应灵活多样，应当包括学生自我评价、同学互评、指导 教师评价、评阅教师评价、答辩委员会评价等，注重对学生 毕业设计进行全过程、全方位的综合评价[12]。这种新的评价 体系有利于促进学生能动性和创造性的发挥，充分发挥其个 性优势，也反映了时代对具有创新能力、创新思维和创新精 神人才的要求。
三、结语
大学生创新能力的培养是一项长期的、系统的工程。对于 培养应用型人才的工科专业而言，毕业设计是影响创新性人才 培养的重要环节之一，也是高校人才培养过程中的最后一个重 要教学环节。是否把培养学生创新能力作为整个毕业设计核心和重点，是关系到毕业设计工作质量和效果的关键因素，决定 着高校的教育质量和教育创新程度。目前，在毕业设计过程中 仍存在一些问题，如学生重视程度、指导教师自身素质、毕业 设计考核评价指标等均不同程度制约了大学生创新能力的培 养。毕业设计不仅要针对学生解决专业技术问题能力的培养， 更要强化学生综合素质和创新能力的培养，要充分调动学生的 积极性和主动性，创造更有利于培养创新能力的教学环境，培 养学生的创新意识和创新能力，使学生能够更好适应新时代下 社会的需求和发展。

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