基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的畢業(yè)設(shè)計(論文)改革與實踐——以化工專業(yè)為例

諸愛士

(浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院,杭州310023)

創(chuàng)新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力[1]。這依賴于不斷進(jìn)行教育創(chuàng)新、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的新型人才。在大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的過程中,畢業(yè)設(shè)計(論文)是影響創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的最重要環(huán)節(jié)之一。畢業(yè)設(shè)計(論文)教學(xué)過程是對本科生強(qiáng)化工程意識和創(chuàng)新意識、進(jìn)行工程基本訓(xùn)練和提高科研實踐能力的重要階段,是把所學(xué)知識進(jìn)行綜合運(yùn)用的具體實踐,是對本科生進(jìn)行綜合素質(zhì)教育,培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、優(yōu)秀的思維品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)的重要途徑[2]。在這一過程中,學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)尤為重要。近年來,浙江科技學(xué)院基于培養(yǎng)高水平國際化應(yīng)用型人才的目標(biāo)定位,強(qiáng)化畢業(yè)環(huán)節(jié)。學(xué)校和學(xué)院均發(fā)文加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、認(rèn)真布置,做好計劃、選好指導(dǎo)教師,要求選好題、開好題。為此,基于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),筆者著重從畢業(yè)設(shè)計(論文)的選題、開題與指導(dǎo)這三方面進(jìn)行相關(guān)的改革研究與實踐,現(xiàn)將積累的一些經(jīng)驗和取得的良好效果作一總結(jié)。

1 目前存在的問題

近幾年,學(xué)校與學(xué)院關(guān)于畢業(yè)環(huán)節(jié)發(fā)文要求:在第七學(xué)期制訂好“畢業(yè)設(shè)計工作計劃”及“畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書(即學(xué)院畢業(yè)設(shè)計工作各項要求管理細(xì)則)”等各項準(zhǔn)備工作,明確指導(dǎo)教師,確定選題,落實畢業(yè)設(shè)計場所。準(zhǔn)備一批不同類型的畢業(yè)設(shè)計題目,也可由學(xué)生根據(jù)自己的興趣、特點(diǎn)提出選題。工科類同一專業(yè)要分別有工程設(shè)計型、實驗型、理論計算型等不同方面的課題,結(jié)合工程實際的課題應(yīng)占該專業(yè)總課題的60%以上,畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)無5年以上的陳題。畢業(yè)設(shè)計應(yīng)與本專業(yè)的第二實踐學(xué)期(工程技術(shù)實習(xí))及就業(yè)等工作有機(jī)地結(jié)合起來,指導(dǎo)學(xué)生第二實踐學(xué)期和指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的教師最好能相對一致。要提倡和鼓勵學(xué)生從校外實習(xí)基地、學(xué)科競賽、教師科研課題或就業(yè)崗位中,尋找、獲取畢業(yè)設(shè)計課題,提前向?qū)W生公布。并通過雙向選擇方式,第七學(xué)期結(jié)束前完成選題工作,選題確?！懊咳艘活}”。

但這幾年來實際的做法是:大多數(shù)論文題目是教師以“畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書”的形式給出,學(xué)生沒有參與選擇與設(shè)計;學(xué)生選題也非根據(jù)個人興趣、愛好和特點(diǎn)選定題目,而是在不知教師課題情況下先約定教師或等統(tǒng)一安排;在培養(yǎng)過程中也缺乏對學(xué)生的科研訓(xùn)練,學(xué)生往往只是按教師的指導(dǎo)查閱部分資料,而后根據(jù)教師的實驗設(shè)計完成數(shù)據(jù)采集工作,幾乎沒有自己創(chuàng)造性的思考。目前畢業(yè)設(shè)計(論文)存在的主要問題有以下幾個方面:

1)真題偏少。雖有部分題目是教師的科研與應(yīng)用課題,但比例不高。據(jù)不完全統(tǒng)計,化工專業(yè)的論文題目是指導(dǎo)教師承擔(dān)的真實科研課題和生產(chǎn)實際的比例大約是:2008屆37.0%,2009屆38.2%,2010屆34.9%。部分題目是實習(xí)單位的工作內(nèi)容,但都是原有的操作,沒有創(chuàng)新可言;部分題目是教師為完成畢業(yè)環(huán)節(jié)而定的實驗型、設(shè)計型或模擬計算型等題目。

2)約束性選題、任務(wù)型實驗。部分教師為了保證自己研究的進(jìn)度,將已經(jīng)計劃好要做的內(nèi)容和操作步驟交給學(xué)生,學(xué)生只需按照計劃任務(wù)和步驟做,不用動腦筋,使得學(xué)生興趣不大,為完成任務(wù)而做,沒有主動性,也沒有鍛煉創(chuàng)新能力。

3)工作量不大,內(nèi)容太少。論文答辯中發(fā)現(xiàn),模擬計算型題不驗證,設(shè)計型題內(nèi)容不全、不深;實驗型題實驗量少或不做實驗、甚至抄數(shù)據(jù);測試分析型題,沒有方法建立和比較,只作實習(xí)生幫測幾組數(shù)據(jù)等;體現(xiàn)不出工作量,設(shè)計(論文)也沒有多少實質(zhì)內(nèi)容。

4)時間得不到保證。每年的大量學(xué)生畢業(yè)及當(dāng)前的國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢,使得就業(yè)壓力非常大。因此出現(xiàn)大量學(xué)生報考研究生、報考公務(wù)員、提前找工作、提前進(jìn)單位實習(xí)等,使得畢業(yè)環(huán)節(jié)的時間得不到保證。

5)學(xué)生規(guī)模擴(kuò)大帶來的指導(dǎo)教師力量不夠、指導(dǎo)不足、實驗硬件稀缺等使得學(xué)生能力的鍛煉沒有充分保障。目前一位教師在被要求完成相當(dāng)大的工作總量前提下,要指導(dǎo)6個左右甚至更多的學(xué)生,沒有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗、水平和責(zé)任心談不上指導(dǎo)到位;再加上實驗硬件和經(jīng)費(fèi)投入的不足,沒有課題經(jīng)費(fèi)支撐的教師也就沒有辦法保證實驗型題目的質(zhì)量。

6)論文缺乏科學(xué)分析及創(chuàng)新見解。部分設(shè)計(論文)只是文獻(xiàn)或資料的重復(fù),沒有創(chuàng)新點(diǎn);絕大部分論文只是對實驗數(shù)據(jù)的描述,對出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒有用學(xué)過的理論知識進(jìn)行分析探討,沒有創(chuàng)新思維,在論文答辯中一問三不知現(xiàn)象普遍存在。

7)教師要求不高,指導(dǎo)不到位。個別教師沒有明確任務(wù)與目標(biāo),中期不檢查、平時不指導(dǎo)或指導(dǎo)不及時、不討論,不解決出現(xiàn)的問題,由學(xué)生自己去發(fā)揮;設(shè)計(論文)只有很少的內(nèi)容就讓學(xué)生參加答辯,論文定稿把關(guān)不嚴(yán)、不符合格式規(guī)范等現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。

浙江省教育廳對2008屆化工專業(yè)的畢業(yè)論文抽查結(jié)果顯示,總分77.33分,排第三。其中選題、教師指導(dǎo)、學(xué)術(shù)水平、能力培養(yǎng)均排第三。

2 探索與實踐

據(jù)筆者對1997—2006屆化學(xué)工程專業(yè)98位本科畢業(yè)生的有效問卷跟蹤調(diào)查統(tǒng)計[3],學(xué)生喜歡的創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑是:提前進(jìn)實驗室(20.00%)、參加創(chuàng)新活動(53.85%);最喜歡的畢業(yè)環(huán)節(jié)展開方式:在導(dǎo)師指點(diǎn)下主動、自由發(fā)揮(71.13%);最喜歡的畢業(yè)環(huán)節(jié)科研選題:與企業(yè)生產(chǎn)結(jié)合(67.83%)。

如果學(xué)生能做自己感興趣的課題,這將有利于發(fā)揮學(xué)生在實驗工作中的主動性、積極性。學(xué)生對所做課題感興趣,他們通常能做到積極地去查文獻(xiàn)、用心地去設(shè)計實驗方案、認(rèn)真地去做實驗,實驗出現(xiàn)問題,他們也會想方設(shè)法去加以解決,這樣的學(xué)生往往能做出高質(zhì)量的論文[4]。

由此在近幾年的畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)中,筆者進(jìn)行了探索與實踐,主要從選題、開題和指導(dǎo)幾方面著手,避免問題出現(xiàn),更重要的是著眼于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.1 選 題

所謂選題,即在開始畢業(yè)設(shè)計或論文研究前,選擇、確定所要完成的設(shè)計或研究論證的問題。選題的正確與否直接關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計或論文研究的成敗[5]。正確而恰當(dāng)?shù)倪x題,應(yīng)該既有一定學(xué)術(shù)或應(yīng)用價值,又符合自己志趣,同時適合個人的能力。選題應(yīng)與社會實踐、生產(chǎn)應(yīng)用和科研課題相結(jié)合,可以是教師科研題目的部分任務(wù)、企事業(yè)單位的委托課題等。選題的深度、難度和廣度要適當(dāng),內(nèi)容要有一定的探索性,鼓勵創(chuàng)新性選題和學(xué)科交叉選題。

在教師提供實際的科研課題、教師與學(xué)生雙向選擇的前提下,以畢業(yè)選題、開題與指導(dǎo)為出發(fā)點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo),有導(dǎo)向地讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣、學(xué)科研究的前沿課題和熱點(diǎn)及企業(yè)工作實際等主動設(shè)計與選擇自己的畢業(yè)課題,充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性,達(dá)到創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新能力的鍛煉與培養(yǎng)之目的。

2.1.1 雙向選擇

在課堂教學(xué)時簡單地向?qū)W生介紹自己的研究方向與課題,進(jìn)行教師與學(xué)生的初步溝通,讓學(xué)生提前報名;然后約定時間,詳細(xì)介紹思路、課題等,讓學(xué)生有所選擇,教師也可根據(jù)實際情況進(jìn)行取舍,初步做到雙向選擇。這幾年,均有超過學(xué)院規(guī)定指導(dǎo)許可人數(shù)的學(xué)生要求參與筆者的研究。

2.1.2 提前介入

近三年來,通過與學(xué)生交流,借助課題、開放性實驗,使學(xué)生在大三的第二學(xué)期就提前開始選題、查資料、定方案、開題,并充分利用暑假的整段時間來展開實驗;進(jìn)而與技術(shù)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(論文)相銜接。這幾年實驗研究的同學(xué)都利用暑假的時間做了大量的實驗。

2.1.3 真實課題

連續(xù)八年提供給學(xué)生的課題,均是教師在研的省科技計劃項目和省自然科學(xué)基金項目系統(tǒng)研究課題或企業(yè)的真實項目。如“高純度高轉(zhuǎn)化率二氧化氯制備研究”、“電力驅(qū)動膜分離金屬離子”、“廢水處理工藝設(shè)計”、“廢氣治理工藝設(shè)計”等。

2.1.4 學(xué)生自主選題

先不給題,要求學(xué)生通過查閱相關(guān)資料、了解社會需求和研究動態(tài),再結(jié)合自己的興趣和教師的研究條件,選定研究課題。如2009屆化工專升本馮晟和周垠輝自選的“山藥多糖提取研究”,張慧和何卓峰自選的“廢水治理工程設(shè)計”與“河流污染治理與修復(fù)工程設(shè)計”等;2010屆化工專業(yè)的李廬川和楊秋穎自選的“菜籽毛油甾醇提取研究”,王菲菲和周常樂根據(jù)家鄉(xiāng)電鍍企業(yè)實際情況自選的“電鍍廢水處理研究”,李寧和潘衛(wèi)春自選的“葛粉黃酮提取”等。對于選不好題的學(xué)生,也給他們詳細(xì)介紹目前教師在研的課題或準(zhǔn)備開展的研究,讓他們在了解其意義后根據(jù)自己興趣來選定課題,如2009屆化工專業(yè)學(xué)生的3個課題就是這幾年筆者正在研究的幾個省級項目的延續(xù);2011屆6位學(xué)生選定的3個課題是筆者準(zhǔn)備開展的研究。

2.1.5 到實習(xí)單位完成畢業(yè)設(shè)計(論文)

結(jié)合就業(yè)實習(xí)和單位用人需要,近幾年也有多位學(xué)生結(jié)合實習(xí)單位實際,參與了真實的項目或工作。如2007屆的呂鴻鳴和黎錦參加了杭州東天虹環(huán)保有限公司的廢水、廢氣處理工藝設(shè)計;2008屆的張偉雄參與了當(dāng)?shù)丨h(huán)保局主持的維達(dá)紙業(yè)有限公司廢水處理項目,李明在舟山市質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局完成了食品中蘇丹紅染料的檢測;2009屆的張慧和何卓峰參與完成了水處理工程項目設(shè)計;還有2010屆的2位學(xué)生結(jié)合企業(yè)實際開展了電鍍廢水處理研究等。

2.2 開 題

開題作為畢業(yè)設(shè)計工作中的首要環(huán)節(jié),在整個畢業(yè)設(shè)計教學(xué)質(zhì)量中起著基礎(chǔ)性作用,是決定著其教學(xué)質(zhì)量的核心因素之一[6]。確定課題后,要求學(xué)生圍繞課題開展一系列的準(zhǔn)備工作。首先查閱大量中外文資料,理解課題研究的背景和現(xiàn)狀,在適當(dāng)?shù)臅r候進(jìn)行討論,了解學(xué)生對課題的熟悉情況;接著要求和指導(dǎo)學(xué)生寫出五六千字的文獻(xiàn)綜述,掌握文獻(xiàn)綜述的寫作方法,不能只是簡單地拼湊,而是系統(tǒng)闡述、分類、評述和提出自己研究的設(shè)想,同時要求翻譯文獻(xiàn);第三步是要求學(xué)生在熟悉文獻(xiàn)、完成綜述的基礎(chǔ)上提出研究方案、所需設(shè)備和材料,要求學(xué)生大膽地進(jìn)行研究方案的創(chuàng)新性設(shè)計。文獻(xiàn)有相關(guān)研究的,那就要求考慮前人沒有考慮過的方法或因素條件。如有效成分提取,文獻(xiàn)均只研究化學(xué)試劑使用一次,那就要研究提取劑的回收利用問題等;文獻(xiàn)沒有的,就參考文獻(xiàn)和應(yīng)用所學(xué)知識,提出一個初步的方案。最后約定時間分別聽取各課題的匯報,并進(jìn)行討論分析,提出補(bǔ)充意見,對學(xué)生提出的研究方法和方案進(jìn)行完善,確定計劃,切實做好開題工作,為實驗打下堅實的基礎(chǔ)。

2.3 指 導(dǎo)

指導(dǎo)老師的任務(wù)不僅要幫助學(xué)生完成一篇論文,而且必須注重綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一是創(chuàng)新性。所選課題首先要有創(chuàng)新性,選前人沒有或很少研究的體系或方法;前人有過研究的課題的研究內(nèi)容,應(yīng)與文獻(xiàn)報道的有較大的差異,要求有自己新思路,否則學(xué)生會將別人的研究方法完全搬過來,這樣就達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新科研能力的目的;同時對實驗或設(shè)計提出工作量和內(nèi)容的要求。

二是啟發(fā)、引導(dǎo)、討論式指導(dǎo)。從文獻(xiàn)查閱與整理、研究方案和計劃、實驗操作、現(xiàn)象分析和結(jié)果探討、畢業(yè)論文的撰寫各方面,進(jìn)行啟發(fā)式、引導(dǎo)式、討論式指導(dǎo),重點(diǎn)是創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新觀點(diǎn)的培養(yǎng)。充分鍛煉學(xué)生的思考問題、解決問題、探討問題的能力,激發(fā)學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)新意識,克服傳統(tǒng)的操作工培養(yǎng)形式。在實驗中讓學(xué)生學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)問題、如何解決問題,也就是培養(yǎng)學(xué)生的獲取知識及創(chuàng)新的能力。

三是不包辦。整個過程中的文獻(xiàn)查閱整理、方案制定、裝置組建、設(shè)備儀器操作、問題討論、結(jié)果分析、論文撰寫等環(huán)節(jié),教師均參與其中,但只是時刻給予關(guān)注和指導(dǎo),及時幫助解決問題,提高學(xué)生的工作效率;各環(huán)節(jié)的工作不包辦代替,使學(xué)生各方面得到鍛煉。

四是灌輸工程概念。作為工科學(xué)生,實驗研究或工程設(shè)計不能停留在書本理論或?qū)嶒炇覍用嫔?必須要有工程化和可行性的概念。如所用工藝能否實現(xiàn)工業(yè)化,經(jīng)濟(jì)上是否可行,所用的試劑能否回收利用;所選條件與生產(chǎn)實際是否相近等均需要考慮。

五是一體化。將技術(shù)實習(xí)與畢業(yè)論文有機(jī)結(jié)合,一開始就以畢業(yè)論文為目標(biāo),全盤考慮整個研究過程,提高效率。

六是嚴(yán)格要求。及時糾正學(xué)生的操作錯誤;實驗結(jié)果不理想,必須重做;及時修正研究方案,與學(xué)生研究討論實驗現(xiàn)象和結(jié)果。論文中的結(jié)果與討論不能只對實驗結(jié)果進(jìn)行描述,必須對結(jié)果進(jìn)行分析探討,綜合運(yùn)用所學(xué)知識,提升到理論層面,要有自己的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。多次審閱論文,提出修改和提高的意見,嚴(yán)格把關(guān),訓(xùn)練學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度;決不允許學(xué)生抄襲別人的研究成果,即使是利用現(xiàn)有資料,也要有自己獨(dú)立的分析及見解。用公開發(fā)表論文的標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)院規(guī)定的格式要求完成論文寫作。

總之,教師在整個畢業(yè)實踐過程中起到“導(dǎo)”的作用,把發(fā)現(xiàn)的任務(wù)交給學(xué)生,使學(xué)生在成為發(fā)現(xiàn)的主人的同時,讓他們充分體驗到腦力勞動的艱辛及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的喜悅,從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索精神,使其積極性、開拓性得到充分的展示,又培養(yǎng)其創(chuàng)新思維能力和實踐動手能力。

3 結(jié) 語

選題、開題及指導(dǎo)方式的改革探索,取得了成效:

1)雙向選擇與開放選題充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性,獲取信息、綜合利用、進(jìn)而創(chuàng)新的能力得到培養(yǎng)與鍛煉,克服了教師給定題目的約束性;自主選題與參與設(shè)計課題,充分調(diào)動了學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(論文)的積極性、能動性。這幾年的畢業(yè)實驗或設(shè)計沒有一個學(xué)生需要教師來催,均比計劃提前完成。

2)提前進(jìn)入課題研究,較好地解決了畢業(yè)環(huán)節(jié)與就業(yè)的時間沖突,保證了充足的研究和創(chuàng)新時間,使學(xué)生有了充分的能力鍛煉,完成高質(zhì)量的畢業(yè)論文也有了可靠的保障。指導(dǎo)的所有學(xué)生的論文或設(shè)計全達(dá)到教師提出的要求,同時全部學(xué)生按時簽約就業(yè),大部分學(xué)生離校前就已經(jīng)上了3～4個月的班。

3)將真實的科研課題、企業(yè)實際問題,與參與實習(xí)單位真實的工程或工作、學(xué)科研究熱點(diǎn)、學(xué)生感興趣的研究,作為畢業(yè)課題,極大地調(diào)動了學(xué)生的興趣、主動性和積極性,有利于他們的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時使畢業(yè)環(huán)節(jié)的高質(zhì)量有了良好的條件,有的為學(xué)生被實習(xí)單位錄用提供了施展才華的平臺。

4)開題報告、交流討論的進(jìn)行,鍛煉了學(xué)生的文獻(xiàn)領(lǐng)會與創(chuàng)新能力,同時學(xué)生表達(dá)的思路、條理和能力也有很大的提高,有利于最后答辯質(zhì)量的提高。

5)啟發(fā)、研討式和及時的指導(dǎo),擺正了指導(dǎo)教師在設(shè)計中的作用和位置,在方案設(shè)計、研究方法與內(nèi)容、實驗操作能力的鍛煉、現(xiàn)象觀察與分析、問題思考與探討、論文撰寫等各環(huán)節(jié)中,充分培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力;論文撰寫的內(nèi)容格式審核把關(guān),保證了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的作風(fēng),綜合運(yùn)用知識、提出創(chuàng)新觀點(diǎn)能力的培養(yǎng),提高了論文質(zhì)量。連年來指導(dǎo)的每位學(xué)生的論文質(zhì)量得到領(lǐng)導(dǎo)和審閱教師的好評,學(xué)生也體會到有質(zhì)的突變。

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