郭嬙　黃先北　仇寶云　李小川

[摘 要]面向新工科建設(shè)人才培養(yǎng)目標，結(jié)合能源動力類專業(yè)特點，針對本科畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)環(huán)節(jié)中存在的問題，分析工科教師和學(xué)生所面臨的新的發(fā)展要求。提出組建新老結(jié)合的指導(dǎo)教師團隊，強化教師工程背景，發(fā)揮各自優(yōu)勢的觀點;將導(dǎo)師角色貫穿本科教學(xué)過程，落實以學(xué)生為中心的教育理念;加強畢業(yè)設(shè)計過程考核與管理，強化工科畢業(yè)生的工程素養(yǎng)，形成新工科時代背景下的教學(xué)模式，全面提升工科教師與工科學(xué)生的綜合能力。

[關(guān)鍵詞]新工科;畢業(yè)設(shè)計;能源動力;教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）07-0065-03

在新工科建設(shè)的時代背景下，迫切需要培養(yǎng)大批新興工程科技人才，人才培養(yǎng)的模式也需要與時俱進。繼“復(fù)旦共識”[1]達成以來，人才培養(yǎng)新模式的研究和實踐已著力開展。面對人才培養(yǎng)的主體對象，以學(xué)習(xí)者為中心的教育模式亟須確立。正如新工科建設(shè)的行動路線（“天大行動”）[2]所指出的那樣：落實以學(xué)生為中心的理念，加大學(xué)生選擇空間，增強師生互動，改革教學(xué)方法和考核方式。進而，新工科建設(shè)指南（“北京指南”）[3]對教師提出了新的要求：強化教師工程背景，培養(yǎng)工程實踐能力強的高水平專業(yè)教師。由此可見，在新工科建設(shè)形勢下，開拓工程教育改革的新路徑，對工科教師和工科學(xué)生均提出了新的時代發(fā)展要求。

一、能源動力類本科畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)現(xiàn)狀及分析

2012年，教育部高校本科專業(yè)目錄中已將熱能與動力工程調(diào)整為能源與動力工程。能源動力類專業(yè)的培養(yǎng)方案主要包括學(xué)習(xí)多種能源的利用與轉(zhuǎn)換方式，掌握多種動力設(shè)備以及電氣自動化技術(shù)的基礎(chǔ)理論，接受現(xiàn)代能源動力工程師的基本訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計（論文）作為一項教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生對本科學(xué)習(xí)工作的總結(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題能力的重要階段。但是在現(xiàn)實中，畢業(yè)設(shè)計常出現(xiàn)以下問題。

（一）畢業(yè)設(shè)計選題的盲目性

本科畢業(yè)設(shè)計的題目普遍由指導(dǎo)教師擬定，學(xué)生不了解畢業(yè)設(shè)計的具體內(nèi)容，缺乏對自己能力的合理評估，選題環(huán)節(jié)通常僅憑個人興趣完成，甚至將選題當作選教師，導(dǎo)致選題過程存在極大的盲目性。當同一題目選擇的人數(shù)相對集中時，教師多以學(xué)生的平時表現(xiàn)進行反向選擇，難以充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，不能針對學(xué)生的就業(yè)及發(fā)展方向進行因材施教，這進一步限制了選題的自由性。

（二）畢業(yè)設(shè)計形式的局限性

能源動力類專業(yè)涉及大量流動與傳熱方面的科學(xué)問題，受到實驗設(shè)備購置、運行安全、實施周期等因素的制約，學(xué)生親自執(zhí)行的實驗項目難以全面開展[4]。計算機輔助設(shè)計和數(shù)值模擬技術(shù)成為畢業(yè)設(shè)計中的有效工具，但這也引發(fā)了一系列的問題。其一，學(xué)生的軟件實用技能相對缺乏，面對陌生的學(xué)習(xí)工具，從入門到熟悉的較長周期使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的熱情和興趣。其二，計算機輔助設(shè)計成品的合理性以及數(shù)值模擬計算結(jié)果的精確度依賴于實驗驗證，但受實驗條件所限，畢業(yè)設(shè)計工作缺乏有效的實驗參照，畢業(yè)設(shè)計成果的實用性難以提升。其三，借助計算機完成的電子資料的傳播性較強，對于內(nèi)容相近或流程相似的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，監(jiān)管和審查力度不足會導(dǎo)致抄襲、拷貝等不良后果。

（三）畢業(yè)設(shè)計完成的突擊性

常規(guī)的畢業(yè)設(shè)計安排在本科學(xué)習(xí)的最后一個學(xué)期，這個時期也是學(xué)生找工作、考研沖刺等的關(guān)鍵階段，在這個時間段內(nèi)學(xué)生投入畢業(yè)設(shè)計的有效時間相對有限。一方面，文獻檢索、軟件學(xué)習(xí)、實驗設(shè)計等前期環(huán)節(jié)，要求學(xué)生自主查閱資料并拓展課外內(nèi)容，這個過程難以在短期內(nèi)體現(xiàn)為具體的成果，學(xué)生自學(xué)困難時容易選擇放棄或擱置，從而耽誤大量的時間。另一方面，教師由于忙于科研工作而放松了對學(xué)生的管理，當教師的引導(dǎo)和監(jiān)督力度不夠時，會導(dǎo)致學(xué)生完成畢業(yè)任務(wù)的難度大幅提升。若選題基于現(xiàn)實工程問題，畢業(yè)設(shè)計的進度還會受到工程進展的牽制，從而影響畢業(yè)設(shè)計的完成進度。

（四）畢業(yè)能力培養(yǎng)的片面性

畢業(yè)設(shè)計作為本科教學(xué)中的綜合性實踐環(huán)節(jié)，以提高學(xué)生的綜合知識應(yīng)用能力、解決復(fù)雜問題的實踐能力、溝通表達及思維能力等綜合素質(zhì)為培養(yǎng)目標，但在實際教學(xué)過程中受到多方面因素的影響，培養(yǎng)目標的實現(xiàn)出現(xiàn)片面性。

首先，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，認為畢業(yè)設(shè)計總會通過，存在“等”“靠”“混”的心理，從而影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量和自身能力的培養(yǎng)進度。其次，教師和學(xué)生更多是關(guān)注畢業(yè)設(shè)計的最終成品及論文成果，容易忽略設(shè)計圖紙的規(guī)范性、論文圖表清晰度等細節(jié)問題，由此導(dǎo)致人才培養(yǎng)中嚴謹能力的欠缺。最后，由于畢業(yè)設(shè)計是一個相對開放的實踐環(huán)節(jié)，要求學(xué)生正確認識到自主學(xué)習(xí)的必要性，能夠運用所學(xué)知識舉一反三，并能充分展示自己的畢業(yè)成果。學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自我探索、表達交流等能力，在畢業(yè)能力培養(yǎng)中常被忽視，多數(shù)教師將其歸結(jié)于學(xué)生個人，但實際上，教師的良好指引和點撥對學(xué)生畢業(yè)能力的提升具有關(guān)鍵作用。

二、能源動力類本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革方法探析

面對新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密相關(guān)。2017年，教育部能源動力類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會啟動了“2017-2018年高等學(xué)校能源動力類新工科研究與實踐項目”立項申報工作，進一步推動了能源動力類工程教育的改革創(chuàng)新。針對能源動力類本科畢業(yè)設(shè)計目前存在的問題，筆者試從以下方面進行教學(xué)改革，以提升能源與動力工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

（一）指導(dǎo)教師團隊建設(shè)的探索與實踐

由于大多數(shù)畢業(yè)設(shè)計是以指導(dǎo)教師命題的形式出現(xiàn)，題目類型與教師的專業(yè)背景及研究領(lǐng)域緊密相關(guān)。工程經(jīng)驗豐富的教師，設(shè)計的題目多以實際工程問題為依托;以科研項目為主要任務(wù)的教師，設(shè)計的題目多以技術(shù)探索為目標;擅長教學(xué)實驗的專任教師，設(shè)計的題目多圍繞科學(xué)實驗展開。通過組建教師團隊，融合不同教師在工程背景、科學(xué)研究和實驗方法等方面的優(yōu)勢，形成教師梯隊，共同確立畢業(yè)設(shè)計題目，從而突破學(xué)生畢業(yè)選題即為選擇教師的局限性。特別對于新任教的青年教師來說，通過與教齡較長的老教師組隊，既可以發(fā)揮青年教師在現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用、外文資料匯集等方面的優(yōu)勢，又能將豐富的教學(xué)和工程經(jīng)驗融入畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)過程中。這不僅有助于提升學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的完成質(zhì)量和實用價值，也是在新工科時代背景下加強青年教師工程實踐能力的重要途徑。目前，眾多高校已對青年教師實行了導(dǎo)師制[5]的培養(yǎng)模式，加快提升青年教師的思想政治素質(zhì)。本學(xué)院通過踐行青年教師導(dǎo)師制的培養(yǎng)方案，促成了教師團隊的建設(shè)，顯著提升了青年教師的業(yè)務(wù)水平。

（二）本科生導(dǎo)師制的探索與實踐

導(dǎo)師制是研究生培養(yǎng)過程中的主要教育模式，近年來也在本科生教育階段進行實踐與發(fā)展。本科生導(dǎo)師制通常采用“一對多”的指導(dǎo)方式，通過一定程序并進行雙向選擇后完成導(dǎo)師與學(xué)生的匹配。有些高校采用四年導(dǎo)師制，從本科新生開始，以幫助新生快速適應(yīng)大學(xué)生活，引導(dǎo)學(xué)生明確專業(yè)方向[6]。為了提高本科畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量和本科畢業(yè)能力培養(yǎng)質(zhì)量，本科生導(dǎo)師制可以從學(xué)生開始接觸專業(yè)課程后重點開展，結(jié)合專業(yè)課程的學(xué)習(xí)進展以及相應(yīng)的課程設(shè)計，加強導(dǎo)師的有效指導(dǎo)作用。導(dǎo)師制的實施將學(xué)生培養(yǎng)責任到人，便于針對學(xué)生的個性差異進行因材施教。一方面，這有利于學(xué)生提早了解專業(yè)背景和個人興趣及發(fā)展方向，便于學(xué)生針對畢業(yè)設(shè)計提出自己的想法，改善傳統(tǒng)的教師出題、學(xué)生選題的畢業(yè)設(shè)計模式，為學(xué)生提供更自由的創(chuàng)新發(fā)展空間。另一方面，這有利于導(dǎo)師盡早發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識儲備及能力培養(yǎng)方面的欠缺，反饋至教育教學(xué)環(huán)節(jié)中，進一步提高教學(xué)質(zhì)量。在本科生導(dǎo)師制的實施過程中，還可以發(fā)揮研究生對本科生的引導(dǎo)作用，構(gòu)建“本研互融”[7]的教學(xué)模式，將導(dǎo)師制貫穿于本科生的各個年級，發(fā)揮高年級學(xué)生對低年級學(xué)生的帶動作用，促進學(xué)生團體之間的相互學(xué)習(xí)與交流。

（三）增強過程考核的探索與實踐

通常的畢業(yè)設(shè)計考核以論文評審和答辯為核心環(huán)節(jié)，忽略了對過程的監(jiān)管和評定，造成學(xué)生畢業(yè)設(shè)計前松后緊、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計突擊完成、畢業(yè)設(shè)計無時間改進等不良后果。教學(xué)考核既是對教師“教”的評價，又是對學(xué)生“學(xué)”的檢驗。因此，增強畢業(yè)設(shè)計的過程考核，這對教師和學(xué)生都提出了新的要求。首先，指導(dǎo)教師要完善畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)規(guī)劃，明確學(xué)生在不同階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容和完成目標，科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生合理安排時間。針對能源動力類專業(yè)所依賴的多種計算機學(xué)習(xí)軟件，通過課程設(shè)計、課外學(xué)習(xí)等方式融入本科生的日常教學(xué)計劃中，為畢業(yè)設(shè)計的有效完成預(yù)留出充裕的時間。其次，建立畢業(yè)設(shè)計全過程的考核評價體系，確保開題、中期檢查等過程環(huán)節(jié)的考核成績在最終成績中所占的比例[8]。開題環(huán)節(jié)注重考查學(xué)生搜集文獻、查閱資料的進展，并以開題報告、文獻綜述、外文文獻翻譯等文件作為定量考核內(nèi)容;中期檢查關(guān)注學(xué)生在課題研究中遇到的困難和新的進展，及時引導(dǎo)學(xué)生解決問題并發(fā)掘創(chuàng)新突破領(lǐng)域，采用口頭報告的形式，增強學(xué)生間的互動學(xué)習(xí)與督促，鍛煉學(xué)生的語言表達能力。對于過程考核不合格者，采用二次開題和再次檢查等形式強化管理。最后，除了嚴格把控畢業(yè)論文和最終答辯的質(zhì)量以外，在畢業(yè)設(shè)計完成后的階段，加強學(xué)生對指導(dǎo)教師的評價，促使畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)考核進入良性循環(huán)狀態(tài)。

（四）綜合能力培養(yǎng)的探索與實踐

符合新時代社會和科技發(fā)展需求的工程專業(yè)技術(shù)人才，不僅需要夯實理論基礎(chǔ)，更要具備較強的技術(shù)運用、系統(tǒng)分析、實踐創(chuàng)新等綜合能力。針對目前能源動力類本科生畢業(yè)能力培養(yǎng)方面存在的不足，教學(xué)改革需要在本科階段貫穿始終。

其一，調(diào)動學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性。除了常規(guī)的專業(yè)課程和專業(yè)實習(xí)教學(xué)以外，應(yīng)增設(shè)專業(yè)軟件的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。輔導(dǎo)形式不限于班級教學(xué)，針對學(xué)生對計算機軟件的興趣，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間進行專業(yè)軟件的創(chuàng)新實踐。以三維建模軟件為例，通過開展個性標志設(shè)計比賽，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，讓學(xué)生熟悉專業(yè)軟件的操作過程，為培養(yǎng)新時代工程技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。目前，本學(xué)院已由青年教師牽頭，在本科新生班中組建工科專業(yè)軟件興趣小組，在拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力方面取得了初步成效。

其二，注重工程技術(shù)人才的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。新工科背景下的工程技術(shù)人才需具備知識、能力、品德方面的綜合素質(zhì)，教師在教學(xué)過程中要注重理念引領(lǐng)，強化工科學(xué)生的家國情懷、國際視野、法治意識、生態(tài)意識和工程倫理意識等。以工程倫理意識培養(yǎng)為例，目前相關(guān)課程僅在部分高校開設(shè)，仍需加大工程倫理教育的宣傳力度。在畢業(yè)設(shè)計和實習(xí)階段強化工科學(xué)生對工程倫理的認知，加強畢業(yè)生從業(yè)后的社會責任。

其三，推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革。加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是國家實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的迫切需要，也是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。通過開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程，推廣翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、微課等創(chuàng)新教育形式，揚州大學(xué)“混合式”教學(xué)改革實踐成果已被作為主要案例編入聯(lián)合國教科文組織編印的《混合學(xué)習(xí)白皮書》。本學(xué)院電氣工程系的教師在“混合式”教學(xué)實踐中進行了深度融合探索，促進了師生申報創(chuàng)新課題研究的積極性[9-10]。針對畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，需要結(jié)合地方企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求，將新能源、新動力、新產(chǎn)業(yè)背景融入畢業(yè)設(shè)計的課題中，增強學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。

三、結(jié)語

文章結(jié)合揚州大學(xué)能源與動力工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)現(xiàn)狀，分析了本科生畢業(yè)設(shè)計教學(xué)過程中存在的問題。結(jié)合新工科建設(shè)的時代背景，我們認識到要增強工科學(xué)生的行業(yè)背景知識和工程實踐能力，需要從畢業(yè)設(shè)計此項重要的創(chuàng)新實訓(xùn)環(huán)節(jié)中進行教學(xué)改革。具體而言，首先要通過團隊建設(shè)強化教師的工程背景;其次，通過實施本科生導(dǎo)師制和過程考核加強對學(xué)生的管理，改進對本科生課程和實踐的教學(xué)模式，落實以學(xué)生為中心的新工科建設(shè)理念;最后，將新能源、新動力等創(chuàng)新發(fā)展研究貫穿本科教學(xué)始終，培養(yǎng)能源動力類畢業(yè)生成為能勝任能源動力行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。以上教學(xué)改革方案還需要通過今后的教學(xué)實踐做進一步的完善和提升。

[ 參 考 文 獻 ]

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[責任編輯：陳 明]