中美高校畢業(yè)設(shè)計比較及啟示*

馮曉麗

(西安電子科技大學(xué) 微電子學(xué)院，陜西 西安 710071)

畢業(yè)設(shè)計是高校工科專業(yè)本科教學(xué)實施方案中的重要內(nèi)容之一，也是整個大學(xué)教學(xué)實施計劃中的最后一門課程，具有任何課程都無法替代的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的訓(xùn)練可以將大學(xué)四年所學(xué)的所有知識進行梳理、整合及應(yīng)用，既可以提高學(xué)生對專業(yè)知識的理解力和研究技能，還可以引導(dǎo)學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計制定項目研究目標(biāo)、研究計劃、預(yù)期結(jié)果、項目研究、實現(xiàn)目標(biāo)等，培養(yǎng)學(xué)生針對研究課題或生產(chǎn)實際問題進行綜合分析和總結(jié)的能力，從而使學(xué)生掌握從事科研和技術(shù)工作的初步能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識，以達到培養(yǎng)具有對未知領(lǐng)域探索精神的創(chuàng)新型、復(fù)合型和應(yīng)用型人才。本文通過分析中美國高校本科畢業(yè)設(shè)計與頂點設(shè)計課程在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)組織、實施過程及評價方面的異同，并總結(jié)出一些啟示，希望可以為我國高校工科類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革提供思路。

一、中美高校本科畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)組織與實施

1.中美本科畢業(yè)設(shè)計課程的培養(yǎng)目標(biāo)與定位

根據(jù)我國高校工程專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)，畢業(yè)設(shè)計含十二個培養(yǎng)指標(biāo)依次為：運用文獻解決專業(yè)中的工程問題、運用科學(xué)基本原理分析復(fù)雜工程問題、運用專業(yè)知識設(shè)計優(yōu)化工程方案、利用專業(yè)領(lǐng)域背景評估產(chǎn)品設(shè)計等工程方案、使用計算機、專業(yè)軟件等現(xiàn)代工具、工程方案對法律、文化的影響、環(huán)境與社會可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊的協(xié)作能力、學(xué)生與導(dǎo)師、同學(xué)、企業(yè)等的溝通能力、對所涉獵項目的管理能力、終身的學(xué)習(xí)能力。美國高校的頂點設(shè)計課程在教學(xué)環(huán)節(jié)因不同學(xué)校、專業(yè)的要求，其教學(xué)模式、實施過程與國內(nèi)畢業(yè)設(shè)計也有所不同，但總體的教學(xué)目標(biāo)是一致的。美國的頂點設(shè)計目標(biāo)則依次為：溝通能力，獨立決策能力，合作能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，自我評價和評價他人的能力，收集、分析和綜合資料的能力，責(zé)任、安全、效率的意識，關(guān)心自然和人類發(fā)展的品質(zhì)[1]。

美國高校的畢業(yè)設(shè)計目標(biāo)相對于我國的高校畢業(yè)設(shè)計目標(biāo)基本大同小異，更注重學(xué)生的團隊分工、協(xié)作、合作能力培養(yǎng)。

2.中美本科畢業(yè)設(shè)計課程的設(shè)置

美國高校工程類專業(yè)也普遍開設(shè)了與畢業(yè)設(shè)計相同的課程——頂點設(shè)計課程(或叫頂石課程)，該課程的開設(shè)在美國較為久遠，收效也得到了社會各界的廣泛肯定。為了更好推行頂點設(shè)計課程，美國工程教育協(xié)會(ASEE)在美國工程技術(shù)認證(ABET)委員會的支持下，于1994年、2005年分別開展了兩次全國調(diào)查[2]，進行經(jīng)驗總結(jié)和推廣。無論是我國的本科畢業(yè)設(shè)計還是美國大學(xué)的頂點設(shè)計，在課程性質(zhì)方面基本一致，都是必修課，其在本科教學(xué)中的重要程度從其在總學(xué)分中的所占比例就可以得出結(jié)論，以西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院為例，本科四年畢業(yè)最低學(xué)分為180學(xué)分，其中畢業(yè)設(shè)計為16學(xué)分，約占總學(xué)分的8.9%，為期16周完成。以美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的工業(yè)與制造工程系為例，本科四年需要修滿91-155個學(xué)分，其中頂點設(shè)計課程為3學(xué)分，約占總學(xué)分的3.3%-2%，為期15周。從學(xué)分分配上看，西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計占總學(xué)分的8.9%,大約是美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的2.5倍，在完成此類課程的持續(xù)時間周期上十六周和十五周基本相差不大。

3.中美本科畢業(yè)設(shè)計課程的實施

國內(nèi)畢業(yè)設(shè)計課程的組織與實施是在學(xué)校統(tǒng)籌管理指導(dǎo)下，學(xué)院成立“畢業(yè)設(shè)計工作領(lǐng)導(dǎo)小組”，該小組主要職責(zé)是監(jiān)督并指導(dǎo)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)的教學(xué)工作。畢業(yè)設(shè)計的論文題目由教師制定，在實施的過程中鼓勵教師將科研內(nèi)容進行任務(wù)分解作為畢業(yè)設(shè)計課題來源，題目的難易程度等級由出題教師確定，待選題通過“畢業(yè)設(shè)計工作領(lǐng)導(dǎo)小組”的審核后，學(xué)生方可對題目進行選擇，當(dāng)教師和學(xué)生雙向選擇確認后，教師就可以正式的、有針對性的對學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)。通過選題教師和學(xué)生建立指導(dǎo)關(guān)系，畢業(yè)設(shè)計課程的任務(wù)和計劃全部由導(dǎo)師制定，并給學(xué)生提供參考文獻和解決問題的建議及方案，學(xué)生按照導(dǎo)師要求完成相關(guān)實驗、相關(guān)文獻閱讀任務(wù)，撰寫論文，導(dǎo)師審閱合格提交答辯小組，由答辯小組根據(jù)論文撰寫質(zhì)量核定成績。通常，從題目確立到畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯共分為前期、初期、中期、后期等四個階段，學(xué)校、學(xué)院的“畢業(yè)設(shè)計工作領(lǐng)導(dǎo)小組”會對每一階段的畢業(yè)設(shè)計工作進行集中檢查，并對不合格的學(xué)生提出建議和教學(xué)行政干預(yù)。

而美國頂點設(shè)計課程題目的設(shè)置則是由教師依據(jù)本科生畢業(yè)設(shè)計的培養(yǎng)目標(biāo)和自己實際的科研項目進行擬定，擬定后召集本專業(yè)教師討論題目的難易程度和可操作性等問題，來確定題目的內(nèi)容和數(shù)量。一般情況，頂點課程題目的數(shù)量要多余學(xué)生組成畢業(yè)設(shè)計團隊數(shù)量的1/3左右[3]，以保障學(xué)生有較多選擇機會。在實施過程中，畢業(yè)設(shè)計通常需要連續(xù)的兩個學(xué)期(第7學(xué)期和第8學(xué)期)進行。在大多數(shù)情況下，學(xué)生將在一個導(dǎo)師的直接指導(dǎo)下分組進行畢業(yè)設(shè)計工作。如有需要導(dǎo)師將提名共同指導(dǎo)。導(dǎo)師還將為每個畢業(yè)設(shè)計項目指派一個由兩名成員組成的委員會。學(xué)生在進行實際項目工作(項目實施)(第8學(xué)期)之前，需要對所做的項目準(zhǔn)備一個實際的方案，并對項目方案進行答辯(第7學(xué)期)。項目方案將分三個階段(即：初步、中期、最終階段)進行，項目實施過程按照兩個階段進行。當(dāng)學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與頂點設(shè)計課程的項目后，學(xué)生可以多次向?qū)焻R報自己的研究成果，從而獲得導(dǎo)師對他們工作的指導(dǎo)意見。導(dǎo)師和委員會將分別評估每一位學(xué)生的表現(xiàn)。如表1所示。

表1 中、美高校畢業(yè)設(shè)計組織流程

二、中美高校對本科畢業(yè)設(shè)計的評價體系

1.中美高校本科畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)評價

我國的本科畢業(yè)設(shè)計在教學(xué)評價方面主要是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，以科研和工程設(shè)計為主，力求結(jié)合科研、產(chǎn)品開發(fā)試驗和實驗室建設(shè)等實際問題，要求題目具有綜合性、階段性訓(xùn)練的特點，題目的制定有硬件、軟件、軟硬結(jié)合等各種類型。題目的難以程度通常分為難、中、易也就是A、B、C三個等級，且要求題目不宜太大，不能太泛，內(nèi)容要求具體明確，不得與前三屆本科生畢業(yè)設(shè)計題目重復(fù)，并確保一生一題。對于畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)評價主要包含學(xué)生、教師和畢業(yè)設(shè)計管理三個維度，從學(xué)生的維度，主要工作是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計題目進行相應(yīng)的文獻準(zhǔn)備和總體方案設(shè)計，以及規(guī)劃畢業(yè)設(shè)計過程的進度安排。從指導(dǎo)教師的維度，主要是評價教師能否及時提供有價值的參考文獻資料，培養(yǎng)學(xué)生在各種文獻、信息資源中領(lǐng)悟、消化所需知識的能力，并指導(dǎo)學(xué)生完成開題報告、中期報告和畢業(yè)設(shè)計論文撰寫。從管理的維度，主要是通過選題、開題答辯、中期檢查、最終答辯等階段開展的集中檢查，檢查主要是針對師、生在不同階段的工作成果進行評估。

對于美國的頂點設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容非常重視學(xué)生綜合能力教學(xué)培養(yǎng)的評價，根據(jù)ASEE2005年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，主要內(nèi)容分技術(shù)和非技術(shù)兩個層面。如表2所示，在技術(shù)層面，有效交流、面向需求去設(shè)計、解決工程問題、工程設(shè)計工具、應(yīng)用M/S/E是技術(shù)層面評價的重中之重，尤其是有效交流的評價權(quán)重最大。在非技術(shù)層面，經(jīng)濟因素、健康和安全因素、環(huán)境因素、可生產(chǎn)性因素、倫理因素所占評價維度的比重也是比較大，也就是提倡在培養(yǎng)學(xué)生解決實際技術(shù)項目問題的能力的同時，更注重學(xué)生獲取知識的外延能力的培養(yǎng)。

表2 頂點設(shè)計課程的教學(xué)評價維度[4]

2.中美高校本科畢業(yè)設(shè)計對學(xué)生的考核評價

在國內(nèi)對于學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，主要通過畢業(yè)設(shè)計的開題、查閱文獻能力、平時的工作態(tài)度、參加答疑出勤情況、完成導(dǎo)師布置任務(wù)情況、使用實驗儀器獲取實驗數(shù)據(jù)能力、綜合運用所學(xué)知識獨立解決實際問題能力、畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫質(zhì)量和論文答辯等幾方面進行綜合評定，最終評定均由導(dǎo)師一人完成。一般情況，學(xué)生最終的畢業(yè)設(shè)計成績由平時成績、和畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯成績組成，平時成績包含開題、工作態(tài)度、出勤、完成任務(wù)、出勤等，通常占比30%，因此，寫好畢業(yè)設(shè)計(論文)對于學(xué)生獲取較好的成績至關(guān)重要。

而對于美國頂點設(shè)計課程學(xué)生的最終成績的評價維度，如表3、表4所示，可以看出表3參與“整個學(xué)期個人交付成果的評價”占53%，而“全組最終交付成果的評價占86%”，說明對于頂點設(shè)計課程個人成績維度強調(diào)團隊協(xié)作交付成果的評價。從表4也可以看出，決定學(xué)生成績維度的占比較高的樣本是團隊協(xié)作過程評價和個體評價，再次驗證頂點設(shè)計課程的個人成績維度注重學(xué)生在完成項目的研究過程中，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師、學(xué)生與企業(yè)、社會等之間的溝通、協(xié)調(diào)、合作、道德和跨學(xué)科解決問題的能力評價，這對于學(xué)生后期的職業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。

表3 頂點課程最后決定個人成績的維度[5]

表4 頂點設(shè)計課程決定個人成績的維度[5]

三、對加強高校本科畢業(yè)設(shè)計的幾點啟示

頂點設(shè)計課程與本科畢業(yè)設(shè)計(論文)均為大學(xué)期間最后階段的一門重要實踐課程，其定位、目標(biāo)多有相似之處，但在目標(biāo)內(nèi)容分配的權(quán)重比例、實施過程和評價體系等方面有所差異。目前我國高校中畢業(yè)設(shè)計在實施中效果差強人意，希冀代表先進教育理念的頂點設(shè)計課程實施經(jīng)驗或可對本科畢業(yè)設(shè)計(論文)教學(xué)工作改革提供思路和借鑒。

1.美國頂點課程更加強調(diào)以學(xué)生為中心的實踐教學(xué)。在頂點設(shè)計課程的實施過程中，學(xué)生向教師提交申請項目理由以及完成的初步方案、時間規(guī)劃，教師根據(jù)學(xué)生提交報告建立項目組團隊，共同討論項目組人員的分工合作，教師和企業(yè)導(dǎo)師或社會導(dǎo)師參與到項目組中成為顧問，指導(dǎo)項目組編制項目的預(yù)期計劃和確定調(diào)查研究方法[7]，項目來源各方共同參與指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計和檢驗項目實施的方案，并提供實驗場所。學(xué)生團隊經(jīng)過多次匯報調(diào)研，最終向?qū)W?；蚱髽I(yè)及社會等提交項目報告。比較而言，以往的畢業(yè)設(shè)計(論文)從出題、工作計劃、工作任務(wù)、中期檢查等均由教師事前制定，學(xué)生在有限的范圍內(nèi)選題，隨后即按照教師擬定流程開展工作，缺乏主動的實踐和思考，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.美國頂點課程注重以過程培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)理念開展實踐。美國頂點設(shè)計課程注重的是學(xué)生在完成課程期間參加項目選擇、團隊分配、確定項目調(diào)查方法、撰寫研究建議、數(shù)據(jù)分析等不同階段的研究活動，并且會有不同階段的口頭匯報、提交書面報告等檢查環(huán)節(jié)。而國內(nèi)畢業(yè)設(shè)計(論文)則偏重于過程階段成果的檢查，根據(jù)教師前期擬定的教學(xué)任務(wù)、計劃對照，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計論文，在論文基礎(chǔ)上參與答辯，論文的思想和理念來源于導(dǎo)師，學(xué)生主要是個人研究，缺乏團隊協(xié)作能力培養(yǎng)和個人對科研項目的探索和過程能力培養(yǎng)。

3.美國頂點設(shè)計課程的評價體系更加注重多元化。無論是頂點設(shè)計課程還是畢業(yè)設(shè)計課程，都倡導(dǎo)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的高度融合，但在評價方面兩者之間區(qū)別較大。頂點設(shè)計課程在教學(xué)中面向具體的學(xué)生小團體，注重每個過程的培養(yǎng)和評價，有利于發(fā)揮各個學(xué)生的興趣和特長，采用的是教師評價、校外人士評價、學(xué)生互評等多元的評價方法，從多個角度對學(xué)生的長處和短處進行評價，較為全面客觀。而目前畢業(yè)設(shè)計(論文)評價主要是論文質(zhì)量和結(jié)果的評價，學(xué)生在論文的形成過程中的表現(xiàn)評價比重很少，即仍在偏重于理論評價和集中答辯檢查環(huán)節(jié)，對于學(xué)生的實踐能力綜合評價缺乏全面。

四、結(jié)束語

本科畢業(yè)設(shè)計是綜合體現(xiàn)出對多元教學(xué)理論應(yīng)用的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過對頂點設(shè)計課程內(nèi)涵、特點的分析,將其中的人本主義和自我實現(xiàn)的教育思想投射到畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),促使學(xué)生自身潛力的充分激發(fā)，加強情境協(xié)作，意義建構(gòu)的培養(yǎng),使學(xué)生能夠自覺大力發(fā)揮主觀能動性,有效提升畢業(yè)設(shè)計教學(xué)效果。頂點設(shè)計課程教學(xué)理念在本科畢業(yè)設(shè)計的綜合運用將是教育教學(xué)改革一個重要發(fā)展思路。