學(xué)科競賽與畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行有機融合的教學(xué)改革探索

吳新杰，楊 洋，劉世興，吳張晗

(遼寧大學(xué) 物理學(xué)院，遼寧 沈陽110036)

人才培養(yǎng)特別是高素質(zhì)人才培養(yǎng)是高校面臨的首要任務(wù)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)是建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵[1]，如何培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的創(chuàng)新人才已經(jīng)成為高校、 特別是地方性高校當(dāng)前教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容.畢業(yè)論文(設(shè)計)是高校教學(xué)過程中的一項重要內(nèi)容，也是衡量其教學(xué)水平的重要依據(jù)之一.它也是培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的整體掌握和熟練應(yīng)用的一個必要環(huán)節(jié)，同時它也是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神的一個重要手段[2].學(xué)科競賽是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)和新技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，以競賽的方法培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力，引導(dǎo)學(xué)生通過完成競賽任務(wù)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以此來增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究的主動性；學(xué)科競賽也能夠培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作意識，同時也是培養(yǎng)和提高大學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力的重要途徑之一.近些年來，我國高等教育面臨著招生規(guī)模擴大與生源質(zhì)量下降、教學(xué)資源不足、教學(xué)管理措施不能因時制宜的調(diào)整等狀況，因而導(dǎo)致了畢業(yè)論文(設(shè)計)普遍出現(xiàn)質(zhì)量下滑的嚴(yán)峻態(tài)勢[3].所以如何提高高校本科畢業(yè)論文(設(shè)計)的質(zhì)量，對本科畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行教學(xué)改革已經(jīng)成為高等院校教學(xué)管理中一項急需研究和解決的重要課題.

1 高校本科畢業(yè)論文(設(shè)計)的現(xiàn)狀

目前高校本科畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量確有下降的趨勢，影響畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量的原因是多方面的，主要歸納總結(jié)為如下幾個方面.

1.1 畢業(yè)論文(設(shè)計)時間安排的不合理性

按照本科生培養(yǎng)計劃，畢業(yè)論文(設(shè)計)被安排在第八學(xué)期，它的研究周期一般是16周左右，在這期間學(xué)生要集中完成選題的整體方案設(shè)計、實驗、論文撰寫以及畢業(yè)答辯等諸多任務(wù)，因此時間比較緊張.而在這個時段往往是學(xué)生要找工作、實習(xí)、研究生復(fù)試、重修考試等，受這些因素的干擾，學(xué)生能夠分配給畢業(yè)論文寫作的時間少之又少，畢業(yè)設(shè)計的實際時間就變得非常有限了.而理工科的學(xué)生通常需要通過設(shè)計和調(diào)試電路、編寫和調(diào)試程序、做實驗才能完成論文，這個工作量是比較大的，并且耗時也較長；而本科生本身就缺乏科研能力，并且沒有接受過專門的科技論文寫作訓(xùn)練.在這種情況下，學(xué)生紛紛表示疲于應(yīng)付，要想提交一份較高質(zhì)量的畢業(yè)論文，無疑太過勉強[4-5].

1.2 畢業(yè)論文(設(shè)計)的內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性

畢業(yè)論文(設(shè)計)題目的新穎性是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的前提和關(guān)鍵，畢業(yè)論文選題在某種程度上決定著學(xué)生畢業(yè)論文能否順利進(jìn)行和完成.好的題目不僅使學(xué)生具有足夠的信心和動力，而且還能充分發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)特長和綜合運用知識的能力以及學(xué)生的潛在創(chuàng)造力[6].而現(xiàn)階段畢業(yè)論文(設(shè)計)題目的來源主要是由指導(dǎo)教師提交的，由學(xué)生從中選擇.由于師生比例嚴(yán)重失衡，每個指導(dǎo)教師所帶的學(xué)生人數(shù)較多，這樣容易出現(xiàn)的問題是指導(dǎo)教師能提供的畢業(yè)論文(設(shè)計)題目嚴(yán)重不足，有的題目只能來源于已有教材的經(jīng)典內(nèi)容，而這些屬于驗證性設(shè)計或研究；有的指導(dǎo)教師甚至直接從網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行搜索，隨意選擇畢業(yè)論文(設(shè)計)題目，這樣就導(dǎo)致同一畢業(yè)論文(設(shè)計)的內(nèi)容重復(fù)進(jìn)行，選題陳舊，創(chuàng)新性嚴(yán)重不足[7].

1.3 畢業(yè)論文(設(shè)計)內(nèi)容缺乏實際應(yīng)用價值

畢業(yè)論文(設(shè)計)的選題缺乏科研和工程實踐背景，缺乏實際應(yīng)用價值，選題脫離工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會生活，所選擇的論題與當(dāng)前社會需要解決的問題聯(lián)系不夠，對經(jīng)濟建設(shè)、技術(shù)開發(fā)、文化發(fā)展不具有指導(dǎo)意義.另外，由于有相當(dāng)一部分教師并不承擔(dān)科研課題，這樣指導(dǎo)的學(xué)生只能選擇一些內(nèi)容空泛、缺乏實際意義的畢業(yè)論文(設(shè)計)題目.

1.4 畢業(yè)論文(設(shè)計)的評估機制的不完善性

工科畢業(yè)論文(設(shè)計)分為論文型、設(shè)計型或者兩者結(jié)合的形式，差異較大.在評審學(xué)生畢業(yè)論文(設(shè)計)過程中，考核畢業(yè)論文(設(shè)計)的指標(biāo)無法量化[8].在畢業(yè)論文(設(shè)計)評價和答辯過程中，缺乏統(tǒng)一的評價指標(biāo).另外評閱人均為一個教研室的教師，這樣可能存在教師之間相互照顧，成績評定難免有失偏頗的現(xiàn)象.這樣也會影響學(xué)生對待畢業(yè)論文(設(shè)計)的態(tài)度，他們會認(rèn)為畢業(yè)論文(設(shè)計)基本上都可以通過，只是走個形式而已，不會真正影響到自己的學(xué)位授予與未來的工作，學(xué)校和老師不會為難自己，更不會影響自己的畢業(yè)，因而在畢業(yè)論文(設(shè)計)完成過程中以低標(biāo)準(zhǔn)來要求自己，在論文的寫作上就會出現(xiàn)簡單拼湊的現(xiàn)象，而不是努力地提高論文質(zhì)量[9-10].

2 將學(xué)科競賽與畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行有機融合的改革實踐

畢業(yè)論文(設(shè)計)是本科人才培養(yǎng)的最后一個環(huán)節(jié)，學(xué)生四年所學(xué)的知識、技能都會體現(xiàn)在畢業(yè)論文(設(shè)計)中.將學(xué)科競賽與畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行有機結(jié)合，主要考慮以下幾方面問題：1)需要研究學(xué)科競賽的主題是否與專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)一致；2)學(xué)科競賽的研究內(nèi)容是否涉及本專業(yè)的大部分核心課程所講授的內(nèi)容；3)學(xué)科競賽是否涉及本專業(yè)領(lǐng)域的最新技術(shù)；4)學(xué)科競賽所要解決的問題是否與工程實際問題密切相關(guān).

學(xué)科競賽是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，以競賽的方法培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，它可以拓寬學(xué)生的知識面，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)或了解更多的知識，因此，在學(xué)生正常的課堂學(xué)習(xí)之外，還需要根據(jù)競賽主題的要求，學(xué)習(xí)一些其他科目或?qū)W科的知識，并進(jìn)行一些必要的實踐基礎(chǔ)訓(xùn)練.在為學(xué)科競賽的準(zhǔn)備過程中，也鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，通過相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和一些實驗的訓(xùn)練，可以實現(xiàn)學(xué)生從單純理論學(xué)習(xí)到實踐應(yīng)用的跨越式轉(zhuǎn)變，為學(xué)科競賽的準(zhǔn)備和能力的提高奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時也為將來的畢業(yè)論文(設(shè)計)創(chuàng)造很好的條件.參加過學(xué)科競賽的隊員可以根據(jù)學(xué)科競賽的參賽內(nèi)容，并結(jié)合指導(dǎo)教師的建議，對參賽項目內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣购驼{(diào)整，并根據(jù)專業(yè)方向，擬定出具有實戰(zhàn)背景的畢業(yè)設(shè)計題目.把學(xué)科競賽的內(nèi)容應(yīng)用到畢業(yè)論文(設(shè)計)中，對畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量的提高起到了很好的助推作用.

近幾年來測控技術(shù)與儀器專業(yè)已經(jīng)開展了將學(xué)科競賽與畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行融合的教學(xué)改革探索，先后將“2017年遼寧省普通高等學(xué)校本科大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”、“2017年、2018年全國大學(xué)生‘西門子杯’中國智能制造挑戰(zhàn)賽智能創(chuàng)新研發(fā)賽項”等競賽項目融入到畢業(yè)論文(設(shè)計)中，以此類比賽為依托指導(dǎo)學(xué)生的論文題目分別為：“輔助人工蘋果采摘機器人系統(tǒng)設(shè)計”、“基于移動終端的示功儀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計”和“基于Arduino對運輸平衡車進(jìn)行設(shè)計”.這些題目符合專業(yè)對學(xué)生的培養(yǎng)要求，它們分別研究解決蘋果的采摘問題、油井遠(yuǎn)程監(jiān)控問題、平衡車的結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制問題.這些問題也都是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活所遇到的實際問題.同時這些題目和測控技術(shù)與儀器專業(yè)所學(xué)的“畫法幾何與機械制圖”、“儀表設(shè)計基礎(chǔ)”、“電路原理”、“傳感器原理”、“單片機原理”、“嵌入式系統(tǒng)”、“程序設(shè)計”、“自動控制原理”等許多課程聯(lián)系起來，并且也涉及Android系統(tǒng)、Arduino語言、Python語言、物品識別、手勢識別、WiFi等新技術(shù).另外這些題目在上述比賽中也取得了較好的成績，它們分別獲得遼寧省普通高等學(xué)校本科大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽二等獎一項、“西門子杯”中國智能制造挑戰(zhàn)賽初賽華北賽區(qū)二等獎兩項，同時還申報一項國家專利“一種基于移動終端的示功儀”，目前該專利已經(jīng)被授權(quán).

3 學(xué)科競賽與畢業(yè)論文(設(shè)計)融合的效果

將學(xué)科競賽的內(nèi)容融合到畢業(yè)論文(設(shè)計)中來，具有許多優(yōu)點：1)研究內(nèi)容的創(chuàng)新性，這是由于畢業(yè)論文(設(shè)計)的題目是從學(xué)科競賽題目演變而來的，而如果研究內(nèi)容沒有新穎性是不可能取得好的成績的.這還可以克服以往的畢業(yè)論文(設(shè)計)內(nèi)容過于陳舊，創(chuàng)新點不多的缺點.2)研究的系統(tǒng)性，由于學(xué)科競賽是需要提供一個完整的作品，因此所設(shè)計的作品不僅僅是原理性實驗，還需要同時保證重復(fù)性和可靠性等方面的要求.因而與學(xué)科競賽相聯(lián)系的畢業(yè)論文(設(shè)計)有充裕的時間和知識儲備來保證畢業(yè)論文(設(shè)計)內(nèi)容的完整性.3)內(nèi)容的實用性，現(xiàn)在的學(xué)科競賽題目大多是來自企業(yè)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際問題，所以畢業(yè)論文(設(shè)計)的研究內(nèi)容與工程實際和現(xiàn)實生活密切相關(guān).4)內(nèi)容的復(fù)雜性，由于學(xué)科競賽與實際問題聯(lián)系緊密，而影響問題的因素比較多，這就增加了問題的解決難度.5)題目的多樣性，由于學(xué)科競賽種類比較多，涉及的研究內(nèi)容比較寬泛，這就可以克服以往的畢業(yè)論文(設(shè)計)選題單一、題目陳舊的缺點.6)增加了學(xué)生參與畢業(yè)論文(設(shè)計)的主動性，由于畢業(yè)論文(設(shè)計)是從學(xué)科競賽演變而來的，因此相關(guān)同學(xué)開展畢業(yè)論文(設(shè)計)的愿望和興趣比較強烈，因此學(xué)生參與畢業(yè)論文(設(shè)計)的積極性比較高.7)時間的充裕性，畢業(yè)論文(設(shè)計)實際執(zhí)行時間一般為16周左右，時間比較緊張.而如果從準(zhǔn)備學(xué)科競賽開始算起，這樣就可以保證學(xué)生有充足的時間對畢業(yè)論文(設(shè)計)相關(guān)內(nèi)容開展研究，從而也為畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量提供了保證.8)評價的客觀性，學(xué)科競賽的作品成績是根據(jù)競賽規(guī)則來評定的，所以比較公正客觀.為完善畢業(yè)論文(設(shè)計)的評價機制、避免畢業(yè)論文(設(shè)計)評價的主觀性，學(xué)科競賽的評審規(guī)則，也可以借鑒過來用于畢業(yè)論文(設(shè)計)成績的評定.

4 結(jié)語

從最近幾年的實踐結(jié)果來看，將學(xué)科競賽與畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行有機的融合，這種教學(xué)改革探索還是比較成功的，效果還是比較好的.把學(xué)科競賽擴展到畢業(yè)論文(設(shè)計)工作中，對于提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力、動手實踐能力與創(chuàng)新能力，以及提高畢業(yè)論文(設(shè)計)的整體質(zhì)量具有重要意義.這對于將來關(guān)于畢業(yè)論文(設(shè)計)的教學(xué)改革也具有一定的參考價值.畢業(yè)論文(設(shè)計)是一種綜合性強、環(huán)節(jié)多、周期長、場地分散的教學(xué)活動，因此如何將學(xué)科競賽和畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行有機地融合，讓學(xué)生得到更為有效的訓(xùn)練和提高，還值得進(jìn)一步研究和完善.