提升電子科學與技術專業(yè)本科畢業(yè)設計(論文)質量探究

張 莉，張 麗，劉飛陽，徐 巖

(電子科技大學 a. 學報編輯部； b. 電子科學與工程學院， 成都 610054)

0 引 言

本科畢業(yè)設計(論文)是我國普通高校本科教學實踐環(huán)節(jié)的重要組成部分，也是學生綜合應用所學基礎理論、基本知識和基本技能，系統(tǒng)訓練科學研究或解決工程問題能力的重要實踐環(huán)節(jié)。對于電子科學與技術專業(yè)而言，畢業(yè)設計(論文)更是對培養(yǎng)學生理論與實踐相結合，提升科學研究素養(yǎng)以及創(chuàng)新能力起著不可替代的作用。我校電子科學與技術專業(yè)在全國第4輪學科評估中獲得A+[1]，多年來，該專業(yè)始終以培養(yǎng)具有堅實的電子科學技術基礎理論知識和較強工程實踐能力，具有國際視野的創(chuàng)新型專業(yè)人才為目標，依托國家工科電工電子基礎課程教學基地、國家級實驗教學示范中心(電子類)、國家電子信息材料與器件實驗教學示范中心3個國家級教學基地和電子薄膜與集成器件國家重點實驗室、電磁輻射控制材料國家工程技術研究中心、極高頻復雜系統(tǒng)國防重點學科實驗室、微波電真空器件國防科技重點實驗室4個國家級平臺[2]，積極開展教學實踐改革和培養(yǎng)模式探索。本文分析了影響電子科學與技術專業(yè)畢業(yè)設計(論文)質量的因素，提出對畢業(yè)設計進行全過程、階梯化培養(yǎng)，優(yōu)化選題管理，鼓勵跨學科、團隊合作等舉措及建議，以期進一步提升畢業(yè)設計(論文)質量。

1 影響畢業(yè)設計(論文)質量的因素分析

在我國本科教學評估中，本科生的畢業(yè)設計(論文)是衡量高校教育質量以及辦學水平的一項重要指標。2019年的應屆高校畢業(yè)生規(guī)模是834萬人，同比增加14萬人，比10年前增加了26%[3]；與此同時，290萬人參加2019年全國碩士研究生招生考試，創(chuàng)40年來最高紀錄[4]。畢業(yè)學生人數(shù)的增加以及進一步深造人數(shù)的大幅提升，給大四學年的實踐教學環(huán)節(jié)帶來了較大壓力，使得畢業(yè)設計(論文)教學環(huán)節(jié)在具體實施過程中存在諸多問題，嚴重影響了畢業(yè)設計(論文)的質量[5]，對于電子科學與技術這類更強調培養(yǎng)畢業(yè)生實驗能力、計算機輔助設計與測試能力、工程實踐能力的專業(yè)影響更為顯著。

1.1 實驗室軟硬件條件不足

電子科學與技術專業(yè)的固體電子方向是與實驗教學環(huán)節(jié)結合得非常緊密的一門學科，對實驗室的軟硬條件有著較高的要求，隨著學生人數(shù)的增加，在固定的時間段內不能滿足大量學生同時開展畢業(yè)設計(論文)的需要。

1.2 學生深造壓力大

電子科學與技術專業(yè)本科畢業(yè)設計(論文)對學生時間投入度、動手能力有著更高的要求。畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)按照教學計劃集中在大學第四學年，除15%左右的同學為保送研究生，有較充裕的時間進行畢業(yè)設計外，超過70%的同學需準備研究生入學考試或出國留學考試，此時間段與畢業(yè)設計時間高度重合。以考研學生為例，從初試準備到復試與錄取，整個過程基本持續(xù)到大四第2學期的3月，而畢業(yè)設計的答辯時間通常在5月，因此學生全身心投入到畢業(yè)設計的時間不足2個月，現(xiàn)實的時間安排使得學生畢業(yè)設計(論文)質量大打折扣。

1.3 部分學生科研能力較差

電子科學與技術專業(yè)固體電子方向的部分本科生對于材料的合成與制備、性能的測試與表征等相關問題并不十分清楚；微電子方向的個別本科生不了解集成電路的設計、制作流程。這些專業(yè)的本科生雖然通過專業(yè)課程的學習，了解了一些基本原理，但實踐動手能力的培養(yǎng)需要一個較為長期的過程，因此個別學生在畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)缺乏基本的科研能力。

1.4 學生重視程度有待提高

在畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)中，有少數(shù)學生不重視畢業(yè)設計(論文)的實踐。如有的學生跨專業(yè)考研，或是已和就業(yè)單位簽訂了就業(yè)協(xié)議，認為以后從事的工作或研究的方向與畢業(yè)設計關系不大，使得這部分學生的畢業(yè)設計流于形式。也有相關研究表明，學生因為對畢業(yè)設計(論文)指導模式的抵觸，如指導老師指派自己的研究生帶領本科生完成畢業(yè)設計(論文)，造成這部分學生對畢業(yè)設計(論文) 不夠重視[6]。

1.5 團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)較為欠缺

一般情況下畢業(yè)設計的題目都是要求“一人一題”，以確保每名學生獨立完成任務，杜絕“搭便車效應”[7]。但這也造成了學生缺乏團隊協(xié)作意識的培養(yǎng)，并不能充分體現(xiàn)畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)在本科人才培養(yǎng)中的重要意義。

2 國外高校本科畢業(yè)設計概況

國外高校非常注重本科生科研素養(yǎng)的訓練，雖然國外很多高校沒有統(tǒng)一的畢業(yè)設計時間和形式，但工程類專業(yè)本科生培養(yǎng)在實踐教學以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面積累了豐富的經(jīng)驗。

2.1 畢業(yè)設計(論文)時間較為靈活

以美國Texas A&M University(德克薩斯A&M大學)為例，畢業(yè)設計(論文)的開設時間相對靈活，通常1年開出2次，分別在1月份和8月份，學生可以自行選擇。同時畢業(yè)設計(論文)期間，學生也可以選修其他課程。這種靈活的方式，可以讓學生根據(jù)自身的情況，合理安排時間，保證畢業(yè)設計(論文)目標高質量實現(xiàn)[8]。

2.2 畢業(yè)設計形式多樣

美國很多大學在形式上并沒有嚴格意義上的畢業(yè)設計，而是將這種綜合的實踐教學以多樣化的形式貫穿于其大學本科的培養(yǎng)過程。以Massachusetts Institute of Technology(麻省理工學院)為例，從1969年就設立了“本科研究機會計劃”，用于資助本科生參與老師的科研項目，提升科研素養(yǎng)與能力。美國Northeastern University(東北大學)則要求學生利用3個學期的時間，在專業(yè)相關的企業(yè)輪崗實習，將畢業(yè)設計環(huán)節(jié)與公司的實踐相結合[9]。

2.3 組織形式多樣化

對于畢業(yè)論文選題，有些高校實行單人選題，有的則是以組隊的方式進行選題。以美國德克薩斯A&M大學工程院為例，通常由學生組成3或4人的畢業(yè)設計團隊，分工明確，教師會對學生各方面能力進行綜合考察，有效地培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作能力[8]。

2.4 開設畢業(yè)設計相關的橋梁課程

國外部分高校在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，專門開設了閱讀和研究指導課程。任課老師可以是畢業(yè)設計指導老師，也可能是其他專業(yè)老師。在課程中，教師首先要指導學生學會閱讀和分析相關文獻，讓學生闡述自己的觀點，使學生具備寫作、論述等各方面的能力。因為接受了較為規(guī)范的科學訓練，學生完成畢業(yè)設計(論文)的實踐能力有很大提高[10]。

可以看出，國外大學的畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)，形式靈活多樣，不拘泥于固定的時間和模式，而是根據(jù)各個學校人才培養(yǎng)的目標，在綜合考慮學生、老師、實驗條件的基礎上進行合理設計，能激發(fā)學生的主觀能動性，提升畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)的質量，值得各高校參考和借鑒。

3 畢業(yè)設計(論文)改革舉措及建議

3.1 畢業(yè)設計(論文)全過程、階梯化培養(yǎng)

為提高畢業(yè)設計(論文)的完成質量，切實提升電子科學與技術專業(yè)學生的科研素養(yǎng)，可將畢業(yè)設計與前期實踐創(chuàng)新項目等教學環(huán)節(jié)貫通，貫穿于大學培養(yǎng)的4年，實現(xiàn)畢業(yè)設計在實踐教學環(huán)節(jié)中的全過程化、階梯化培養(yǎng)[11]。大一，通過新生教育課、導生制、班導師制和教授開放日等方式，逐漸培養(yǎng)學生的專業(yè)認知度，通過“電子器件與微系統(tǒng)初探”“集成電路導論”“納米科學初探”等基于項目設計的新生研討課，激發(fā)專業(yè)興趣。大二，通過數(shù)字系統(tǒng)系列實驗、基礎工程訓練以及專業(yè)基礎課程實驗等，結合綜合導師制，啟動本科生進實驗室計劃，鼓勵本科生進入感興趣的研究團隊，通過列席研究小組例會、文獻調研等方式對科研實踐進行初步了解，并與課程學習相結合，夯實基礎、激發(fā)學生專業(yè)學習的積極性，在進入大三前初步確定研究方向。大三，進一步夯實科研訓練基礎，深入學習專業(yè)核心課程，同時進行專業(yè)綜合課程設計的訓練。在大四確定畢業(yè)設計選題時，實際上已經(jīng)有了一定的創(chuàng)新實踐項目訓練基礎，隨后進入畢業(yè)設計(論文)的具體實踐環(huán)節(jié)，通過理論與實踐相結合，提升專業(yè)能力。通過大學4年全過程、階梯化的培養(yǎng)，時間選擇相對靈活，可避免大四學年時間不足等問題，從根本上提升畢業(yè)設計(論文)質量。

3.2 優(yōu)化選題，題目來源靈活多樣

選題是做好畢業(yè)設計(論文)的關鍵一步。選題是否科學、能否激發(fā)學生的創(chuàng)造力，是提升畢業(yè)設計(論文)質量的重要保障[12]。如果學生本人對畢業(yè)設計題目缺乏興趣，就很難激發(fā)學生的主觀能動性，對學生綜合能力的培養(yǎng)也將大打折扣。

(1) 確定畢業(yè)設計題目時，應盡可能結合學生的興趣?？刹捎米詳M題目與老師擬題相結合的方式，給老師和學生最大自由度。老師擬題，由學生和老師進行雙向選擇，可保證大部分學生對課題的興趣度。老師提供的畢業(yè)設計題目大多是以工程項目為背景，從在研項目中分解出來的，可以在數(shù)量和方向上覆蓋全面，供學生選擇。而為了最大限度激發(fā)學生的主觀能動性，也鼓勵學生結合自己的興趣，通過詳實的文獻調研就自己感興趣的方向自擬題目，由學院教學質量小組對其選題依據(jù)、研究內容和研究方案進行評估，提出修改建議。對于有創(chuàng)新性的學生自擬題目，學院可對其論文開展的經(jīng)費和導師選擇給予重點支持，給他們提供一個施展才能的空間，讓他們自由地求知、探索。

(2) 選題過程根據(jù)學生不同情況適當予以調整,使畢業(yè)設計過程更加科學合理。倡導指導教師根據(jù)不同學生情況給予難易程度不同的題目。比如保研學生和導師有著緊密的聯(lián)系，可以布置延續(xù)性強、需深入開展的科研訓練題目，提出比較高的要求；普通學生可根據(jù)實際能力，考慮適當降低題目難度；對基礎比較差的學生，老師花更多的時間耐心給予講解，把工作分解得更細，讓他們更容易接受[13]。還有很多學生有參加學校科技創(chuàng)新基金、國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃以及各類競賽等所獲得的項目，經(jīng)過進一步充實完善后能夠達到畢業(yè)設計要求的，經(jīng)審核也可作為畢業(yè)設計題目。

(3) 加強過程管理。在做畢業(yè)設計過程中學院根據(jù)初期、中期檢查的情況進行診斷，對于進度慢、題目過大過難的學生建議進行調整。

3.3 鼓勵跨學科、團隊協(xié)作

畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)是學生綜合能力培養(yǎng)的重點環(huán)節(jié)，但以往以單人、單題的方式進行畢業(yè)設計，忽略了對團隊協(xié)作意識的培養(yǎng)[14]。同時，隨著新工科多專業(yè)融合培養(yǎng)模式的推進，單一專業(yè)知識不能滿足跨學科領域創(chuàng)新的不確定工作的需要[15]。如電子材料與光學、物理學、化學等學科交叉，往往需要多學科背景，以保證項目的順利開展。因此在畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)，可打破以往的組織方式，學生可在本學院或者跨學院自由組隊，根據(jù)各自知識結構和興趣進行明確分工，并實行周會制，由成員每周向指導老師匯報課題進展并對問題及下一步工作進行充分討論。通過這種方式，促進學科交叉，讓學生在團隊協(xié)作中充分得到成長和鍛煉[16]，老師也能通過和不同學科背景學生交流以拓寬思路，真正實現(xiàn)教學相長。

本著開放原則，鼓勵學生到企業(yè)實習開展校外畢業(yè)設計，對他們的指導采取雙導師制，這不僅對學生在設計課題內容以及技術能力提升等方面有幫助，同時學生的溝通交流能力、項目策劃能力、市場運作能力等都能得到錘煉。

4 改革實踐的成效

通過對畢業(yè)設計(論文)的全過程化改革，使學生開展持續(xù)性的專業(yè)科研訓練與畢業(yè)設計銜接，能夠逐級遞進式培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與實踐能力，有效提高了學生的專業(yè)興趣和科研素養(yǎng)。在畢業(yè)設計的初期、中期檢查以及論文答辯環(huán)節(jié)，統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)學生項目設計能力較往年有明顯提高，進展緩慢的學生比例有所降低，還有部分本科學生在國際知名期刊和國際會議上發(fā)表論文。有學生以第一作者在IEEE電路與系統(tǒng)協(xié)會旗艦期刊IEEE TCAS-I上發(fā)表論文；還有學生赴韓國釜山參加國際真空電子學會議，并以第一作者發(fā)表學術論文并做口頭報告。濃厚的科研育人氛圍正在逐步形成，持續(xù)鼓勵學生跨學科、跨團隊協(xié)作，學生有望在跨學科、交叉學科領域開展項目研究方面取得更好成績。

5 結 語

畢業(yè)設計(論文)是把好本科生培養(yǎng)質量的最后一關，是提高學生綜合素質、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)[17]。不斷轉變教育理念，深化畢業(yè)設計教學改革，注重全過程、階梯化培養(yǎng)，鼓勵跨學科、團隊協(xié)作，對提高畢業(yè)設計教學質量，培養(yǎng)學生的綜合知識應用能力、創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，增強電子科學與技術專業(yè)畢業(yè)生的科研素養(yǎng)有著至關重要的作用，也可為研究生階段的學習打下堅實的基礎。