基于合作教學(xué)的工科畢業(yè)設(shè)計效果探討

李彥彬，尤 鳳

(華北水利水電學(xué)院教務(wù)處，河南鄭州450011)

畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)計劃中最后一個具有全面性、總結(jié)性、實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)［1］(P61)，是前面各個教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化和拓寬，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行工程設(shè)計的綜合訓(xùn)練，是學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實踐能力培養(yǎng)的重要階段。畢業(yè)設(shè)計成果的優(yōu)劣，將直接反映高校的教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，是評估高校辦學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平的重要指標(biāo)。

一、工科畢業(yè)設(shè)計的特點

工科畢業(yè)設(shè)計一般是按照正規(guī)的設(shè)計程序進(jìn)行的，包括文獻(xiàn)查閱、設(shè)計構(gòu)思、方案論證、計算分析、繪制工程圖、編制畢業(yè)設(shè)計說明書和計算書。

工科畢業(yè)設(shè)計具有以下特點:一是思想新穎性特點。每個學(xué)生所做的畢業(yè)設(shè)計都有所不同，設(shè)計中將繼承與創(chuàng)新相結(jié)合，是一個探索和創(chuàng)新的過程，具有一定的新穎性。二是內(nèi)容科學(xué)性特點。畢業(yè)設(shè)計課題無論是來源于科研、生產(chǎn)，還是模擬，均以科學(xué)理論為指導(dǎo)，以科學(xué)實驗和工程實踐為論據(jù)，體現(xiàn)了內(nèi)容科學(xué)性的特點。三是方案可行性特點。畢業(yè)設(shè)計與實際的工程設(shè)計一樣，在設(shè)計之初就要進(jìn)行可行性方案論證，以便獲取需要的材料、施工設(shè)備和技術(shù)能力。同時設(shè)計要符合國家現(xiàn)實社會環(huán)境和有關(guān)法律的要求。四是表述規(guī)范性。設(shè)計內(nèi)容的文字解釋與說明的書面資料都是一種技術(shù)性文件。要求內(nèi)容莊重、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)，必須確切地表達(dá)出事物的本質(zhì)特征，要求敘述客觀，繪圖準(zhǔn)確、清晰。五是結(jié)果實用性特點。設(shè)計課題通常有多種解決方案，設(shè)計者要全面考慮、比較提煉，找出最佳的設(shè)計方案。最優(yōu)化方案所得到的設(shè)計成果能為社會創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)收益和社會效益。

二、工科畢業(yè)設(shè)計的要求

相對畢業(yè)設(shè)計的特點，就有相應(yīng)的要求。第一，思想新穎性即要求所做設(shè)計要有某方面的創(chuàng)新，倡導(dǎo)創(chuàng)新精神，鼓勵學(xué)生通過個人獨(dú)立思考和團(tuán)隊的互助合作大膽提出新的設(shè)計方案和技術(shù)措施。第二，內(nèi)容科學(xué)性和方案可行性則要求在設(shè)計過程中要培養(yǎng)學(xué)生形成正確的設(shè)計思想，鞏固、聯(lián)系、充實、加深、擴(kuò)大所學(xué)基本理論和專業(yè)知識，將知識系統(tǒng)化。這要通過教師指導(dǎo)、學(xué)生學(xué)習(xí)，師生間多方位互動才能實現(xiàn)。第三，表述規(guī)范性和結(jié)果實用性，培養(yǎng)學(xué)生初步掌握工程設(shè)計工作的流程和方法，在設(shè)計、計算、繪圖、編寫設(shè)計文件等方面得到較全面的鍛煉和提高，樹立嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是和刻苦鉆研的工作作風(fēng)。這個過程實際上就是教學(xué)目標(biāo)達(dá)成和學(xué)生情感精神塑造的過程。

三、合作教學(xué)理念及其特點

畢業(yè)設(shè)計是重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，針對工科畢業(yè)設(shè)計的特點和要求，在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計過程中，提倡采用合作教學(xué)的理念。

合作教學(xué)以小組或團(tuán)隊為基本組織形式，通過各動態(tài)因素之間的合作互動來達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的教學(xué)活動［2］(P47)。合作教學(xué)是一個系統(tǒng)，它包括生生互動系統(tǒng)、師生互動系統(tǒng)和師師互動系統(tǒng)，倡導(dǎo)的是一種多邊、立體的互動觀。

合作教學(xué)的特點:一是以小組和團(tuán)隊為基本形式開展的教學(xué)活動，小組內(nèi)成員間的差異既有益于組內(nèi)的互助合作，又益于組間的公平競爭。二是主體是教師和學(xué)生，教學(xué)過程實際是主體間多種互動的統(tǒng)一體。三是以動態(tài)因素合作性互動為動力和形式的教學(xué)活動，合作是其靈魂。四是合作教學(xué)有目標(biāo)導(dǎo)向性，它注重情感領(lǐng)域和技能領(lǐng)域?qū)W習(xí)目標(biāo)的均衡達(dá)成。

四、畢業(yè)設(shè)計中合作教學(xué)因素的體現(xiàn)

合作教學(xué)的有效性如何，關(guān)鍵取決于三個子系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)和協(xié)同運(yùn)行狀態(tài)。因此，只有將畢業(yè)設(shè)計過程中的所有合作性互動因素進(jìn)行統(tǒng)一分析，才能真正揭示畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的有效模式和管理原則，也才能真正反映設(shè)計教學(xué)的本質(zhì)，從而有效地提高畢業(yè)設(shè)計的效果。

(一)畢業(yè)設(shè)計過程中師生的科學(xué)定位

畢業(yè)設(shè)計雖然是教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，但依然是教導(dǎo)與學(xué)習(xí)的過程。教學(xué)過程就要求教師和學(xué)生有適當(dāng)?shù)亩ㄎ?。合作教學(xué)巧妙地運(yùn)用互動，把教師的“導(dǎo)”和學(xué)生的“學(xué)”進(jìn)行了“分離”，以教師的教導(dǎo)為前提，學(xué)生的學(xué)習(xí)為主體。對于學(xué)生，充分尊重學(xué)生的潛能和主體地位，在選題、確定研究路線、運(yùn)用研究方法上給學(xué)生留下選擇空間，發(fā)揮學(xué)生的積極主動性;對于教師，要規(guī)范教師的職責(zé)，充分發(fā)揮教師在畢業(yè)設(shè)計中的指導(dǎo)作用。

(二)教學(xué)互動作用

畢業(yè)設(shè)計作為教學(xué)活動，不僅是師生之間的指導(dǎo)和學(xué)習(xí)，而且受各種動態(tài)因素的影響。實際上，教學(xué)就是教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、教師與教師等教學(xué)動態(tài)因素之間的多種互動活動的復(fù)合與統(tǒng)一。這種教學(xué)觀，恰恰體現(xiàn)了合作教學(xué)的實質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生要進(jìn)行調(diào)研，查閱文獻(xiàn)提出方案，確定研究思路，反復(fù)計算完成設(shè)計任務(wù)，其中必然不可缺少教師的指導(dǎo)。學(xué)生的自主研究，學(xué)生和教師的討論，組內(nèi)學(xué)生之間的爭論和探討，甚至教師之間的相互切磋，這些都是保證畢業(yè)設(shè)計效果的重要因素。

(三)畢業(yè)設(shè)計小組的影響

工科院校的畢業(yè)設(shè)計，指導(dǎo)教師一般負(fù)責(zé)指導(dǎo)6—8名學(xué)生的設(shè)計。一個設(shè)計課題涵蓋的設(shè)計內(nèi)容相當(dāng)多，盡管學(xué)生是一人一題，但通常幾個人的設(shè)計內(nèi)容融合在一起，才能共同完成一個課題。設(shè)計中，3—4人組成一個設(shè)計小組，小組成員根據(jù)自己的設(shè)計任務(wù)，既獨(dú)立思考，又團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同發(fā)揮作用，來解決課題中的問題。小組的學(xué)習(xí)風(fēng)氣、協(xié)作精神對設(shè)計的順利進(jìn)行有重要的影響，所以既重視小組的整體作用，又充分發(fā)揮每個人的力量，才能提高小組在畢業(yè)設(shè)計中的效用。

(四)畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生的心理作用

在畢業(yè)設(shè)計過程中，指導(dǎo)教師會更多地關(guān)注設(shè)計過程中學(xué)生知識的運(yùn)用、成果的獲取、能力的提高，可能會忽視學(xué)生的心理反應(yīng)。從學(xué)生的心理需要出發(fā)來考慮畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生從內(nèi)心上樂于學(xué)習(xí)，在設(shè)計過程中體會其中的樂趣，這樣才能對設(shè)計效果有積極的影響。同時也體現(xiàn)了合作教學(xué)的“學(xué)習(xí)是滿足個體內(nèi)部需要的過程［2］(P155)”的理念。

五、實現(xiàn)合作教學(xué)提高畢業(yè)設(shè)計效果的措施

根據(jù)合作教學(xué)中各關(guān)鍵因素在畢業(yè)設(shè)計過程中的作用，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計教學(xué)的特點，從以下幾個方面進(jìn)行探討，實現(xiàn)合作式教學(xué)，提高畢業(yè)設(shè)計教學(xué)效果的措施。

(一)強(qiáng)化教師的指導(dǎo)作用

在畢業(yè)設(shè)計的各個階段，教學(xué)活動全面由教師負(fù)責(zé)，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計是在教師指導(dǎo)下完成的，因而指導(dǎo)教師的對畢業(yè)設(shè)計效果起關(guān)鍵的作用。合作教學(xué)理念認(rèn)為，教師和學(xué)生的定位是主導(dǎo)和主體的關(guān)系，那么要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，就要從以下幾個方面入手。一是強(qiáng)化教師的責(zé)任。教師要堅持教書育人，以身作則，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實、勤奮、創(chuàng)新的作風(fēng)。隨著畢業(yè)生數(shù)量的增加，教師指導(dǎo)畢業(yè)生的數(shù)目也在增加，適當(dāng)控制指導(dǎo)學(xué)生的人數(shù)，指導(dǎo)教師才有精力、有時間嚴(yán)格對待每位學(xué)生的設(shè)計，教師的責(zé)任感才能充分體現(xiàn)。二是提高教師的素質(zhì)和能力。鼓勵教師開展科研工作，將設(shè)計任務(wù)與指導(dǎo)教師的科研課題結(jié)合在一起［3］。這樣既有利于教師進(jìn)行科研活動，提高教師的學(xué)術(shù)和理論聯(lián)系實際的能力，也為畢業(yè)設(shè)計提供良好的素材。

(二)重視學(xué)生的主動參與

畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生必須獨(dú)立完成課題所規(guī)定的任務(wù)，獲得全方位的訓(xùn)練。

一是增強(qiáng)學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的認(rèn)識。開展畢業(yè)設(shè)計教育活動，使學(xué)生意識到畢業(yè)設(shè)計的重要性，畢業(yè)設(shè)計對自身能力全面提高的作用，從而樹立嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度來對待設(shè)計任務(wù);另外通過教育活動，學(xué)生會對設(shè)計課題、任務(wù)有一定的認(rèn)識，對知識的求知欲也就容易激發(fā)出來。二是提高學(xué)生的積極主動性。俗話說，興趣是最好的老師。根據(jù)學(xué)生的興趣確定其畢業(yè)設(shè)計的題目，讓學(xué)生自主選擇畢業(yè)設(shè)計題目，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的主動性;合理分組，因材施教，設(shè)計小組中學(xué)生分配盡量均衡，對程度差的學(xué)生要多做具體指導(dǎo);對程度好的學(xué)生，從深度和廣度上提出更高的要求，使他們的能力得到充分發(fā)揮，并進(jìn)一步提高。

(三)發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計小組的作用

畢業(yè)設(shè)計過程中，小組的影響不可忽視。合作教學(xué)理念認(rèn)為，建立和運(yùn)用合作小組是實現(xiàn)學(xué)生群體合作目標(biāo)的基本手段，由此可以改善教學(xué)的整體效益［2］(P152)。畢業(yè)設(shè)計實施的是任務(wù)分割、結(jié)果整合的模式，既要求學(xué)生獨(dú)立思考，又要求學(xué)生互動合作，每個小組成員既要對自己負(fù)責(zé)的那部分任務(wù)全力以赴，又要考慮整組的任務(wù)，共同協(xié)作來完成設(shè)計任務(wù)。

發(fā)揮小組的影響作用，一是要合理分組。指導(dǎo)教師要全面了解每位學(xué)生的性格特征、學(xué)習(xí)水平、才能傾向，清楚誰適合負(fù)責(zé)全組的統(tǒng)籌，誰適合挑戰(zhàn)難題等等，通過了解進(jìn)行合理分組，為組內(nèi)互相幫助、展示自我、發(fā)揮各自的優(yōu)勢和特長提供可能。二是定期開展教師參與的小組討論會。在討論會上，學(xué)生可以發(fā)表自己的研究體會，吸收別人的經(jīng)驗，交流各自的信息，達(dá)到相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充的效果［4］。

(四)加強(qiáng)教與學(xué)的互動

良好的教學(xué)互動才能保證畢業(yè)設(shè)計效果的提高。要做到良好的教學(xué)互動，一是要營造好的教學(xué)氛圍。指導(dǎo)教師要以學(xué)生為主體，考慮學(xué)生的思想狀況和認(rèn)知水平，采用啟發(fā)指導(dǎo)模式，挖掘每個學(xué)生的個體潛能，在設(shè)計思路和方法上加強(qiáng)指導(dǎo)，同時也教育學(xué)生要有踏實、勤奮、刻苦的精神。二是在設(shè)計內(nèi)容上經(jīng)常交流。指導(dǎo)教師要實時掌握學(xué)生的設(shè)計進(jìn)度，對每個環(huán)節(jié)都要起到指導(dǎo)和把關(guān)作用，共同分析和解決學(xué)生遇到的難題，為學(xué)生進(jìn)一步研究提出建議;不同設(shè)計小組間定期進(jìn)行交流，能擴(kuò)展各自課題的知識內(nèi)容，重構(gòu)知識結(jié)構(gòu)，促進(jìn)畢業(yè)設(shè)計中的創(chuàng)新。三是共同培養(yǎng)創(chuàng)新意識。教師在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計中，以實際問題為先導(dǎo)，鼓勵學(xué)生之間多交流多討論，拓寬學(xué)生的思維，引導(dǎo)他們研究有深度的問題;除了設(shè)計要求，教師可以指導(dǎo)學(xué)生提煉設(shè)計內(nèi)容，做進(jìn)一步深入研究，通過撰寫學(xué)術(shù)論文、申請專利、參加創(chuàng)新性設(shè)計競賽等來培養(yǎng)創(chuàng)新精神［5］。

總之，工科畢業(yè)設(shè)計是一種學(xué)習(xí)、實踐、探索和創(chuàng)新相結(jié)合的綜合教學(xué)，要充分重視其影響因素，從教師指導(dǎo)、學(xué)生參與、多方位互動、設(shè)計小組等方面進(jìn)行探討，實現(xiàn)合作教學(xué)，提高畢業(yè)設(shè)計的效果。

［1］索麗生.水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南(第1版)［M］.北京:高等教育出版社，2001.

［2］王坦.合作教學(xué)導(dǎo)論(第1版)［M］.濟(jì)南:山東教育出版社，2007.

［3］劉春林.機(jī)械工程類本科畢業(yè)設(shè)計論文現(xiàn)狀與對策的探討［J］.寧波工程學(xué)院學(xué)報，2012，(1).

［4］張林英，蔣艷榮.研究性學(xué)習(xí):培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，(3).

［5］孔祥強(qiáng)，李瑛等.工科類本科畢業(yè)設(shè)計強(qiáng)化教師指導(dǎo)作用的研究［J］.中國電力教育，2012，(1).