新工科產(chǎn)學研深度融合的畢業(yè)設計模式研究

鐘金明，鄧元龍

（深圳大學 機電與控制工程學院，廣東 深圳 518060）

近年來，我國高等工程教育發(fā)展迅猛，但大而不強，其質(zhì)量有待加強，畢業(yè)生解決問題的創(chuàng)新能力也亟待提高。為了適應新的國際形勢，培養(yǎng)有工程創(chuàng)新意識和動手實踐能力的技術(shù)人才，推動高等工程教育面向未來，走向國際化，我國于2013 年加入《華盛頓協(xié)議》，2016年成為正式會員，希望各高校工程專業(yè)通過全球高等工程教育學歷認證以此促進教育理念與模式的根本性變革。2017 年，教育部積極組織多場研討，形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，旨在使高等工程教育勇挑重擔，肩負起為中華民族偉大復興和建設創(chuàng)新型國家培養(yǎng)更多國際化、多元化的卓越工程技術(shù)人才。

畢業(yè)設計是衡量高等工程教育教學水平的重要依據(jù)，也是檢驗學生綜合素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的一把標尺。畢業(yè)設計在培養(yǎng)工科大學生進行科學研究與技術(shù)開發(fā)基本訓練、強化工程意識、提高綜合實踐能力與工程素養(yǎng)等方面具有無可替代的作用，有效促進了工程教育、生產(chǎn)勞動和社會實踐三者的緊密結(jié)合，是培養(yǎng)工科畢業(yè)生創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐環(huán)節(jié)。我國依據(jù)《華盛頓協(xié)議》制定了符合自身要求的《工程教育認證標準》，其中針對畢業(yè)設計（論文）環(huán)節(jié)提出了非常明確的要求：畢業(yè)設計（論文）選題要結(jié)合本專業(yè)的工程實際問題，培養(yǎng)學生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。對畢業(yè)設計（論文）的指導和考核有企業(yè)或行業(yè)專家參與。但畢業(yè)設計作為工科專業(yè)培養(yǎng)學生的重要一環(huán)，依然沒有得到足夠的重視，導致培養(yǎng)的畢業(yè)生不能很好地滿足產(chǎn)業(yè)界對技術(shù)人才的需求。因此，加強畢業(yè)設計實踐環(huán)節(jié)，強化學生技術(shù)攻關(guān)與研究開發(fā)訓練，提升學生工程實踐意識和解決工程問題的能力無疑具有十分重要的意義。

近年來，隨著我國高等教育大眾化進程的深入，本科教學質(zhì)量受到了前所未有的挑戰(zhàn)，畢業(yè)設計整體水平有所下滑。如何改革當今工科專業(yè)本科畢業(yè)設計模式，提高畢業(yè)設計質(zhì)量，發(fā)揮畢業(yè)設計在創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用，已成為當前高等學校工程教育教學改革的重要課題。

一、工科畢業(yè)設計目前的現(xiàn)狀與存在的問題

面對就業(yè)或者考研的巨大壓力，畢業(yè)生投入畢業(yè)設計的精力和熱情與以往的學生相比明顯不足。畢業(yè)設計實踐環(huán)節(jié)根據(jù)以前的培養(yǎng)方案，一般安排在大學四年級第二學期，臨近畢業(yè)期間，這正是企業(yè)進行校園招聘和畢業(yè)生出外求職的黃金季節(jié)。另外，研究生復試也恰好在這段時間，甚至還有不少招聘企業(yè)要求選中的畢業(yè)生先到企業(yè)實習一段時間后再簽定就業(yè)協(xié)議。學生求職、實習、出國留學以及準備研究生復試等多重影響因素疊加在一起對畢業(yè)設計造成了較大的沖擊，使得很大部分學生難以全身心投入畢業(yè)設計，因此造成畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量也大面積滑坡。

部分畢業(yè)選題脫離工程實際。隨著大型工程仿真軟件的應用越來越廣泛，模擬仿真類畢業(yè)設計選題比例逐年增多，學生缺乏“真槍實彈”做畢業(yè)設計的選題。畢業(yè)設計選題缺乏工程應用背景，過于偏重理論，計算機模擬內(nèi)容多，涉及到的實際問題少，遠離生產(chǎn)一線，存在明顯的局限性。導致學生只能紙上談兵，無法獲得真正的工程訓練，不利于學生實踐能力的培養(yǎng)。

畢業(yè)生人數(shù)較多，具備工程實踐經(jīng)驗的師資不足。隨著高校招生規(guī)模擴大，畢業(yè)生人數(shù)也隨之增加，但具有工程實踐經(jīng)驗的畢業(yè)設計專業(yè)指導教師嚴重不足?，F(xiàn)在新引進的教師一般都是博士、博士后，但大部分也是在學校從本科一直讀到博士的，基本上沒有在產(chǎn)業(yè)界工作的歷練，指導老師一般自身也缺乏工程經(jīng)驗。特別是近年來高校采用預聘-長聘、非升即走人事制度，年輕老師科研任務繁重，考核壓力空前大。所以年輕老師需要為自己的生存發(fā)展花費更多的時間和精力，在本科畢業(yè)設計指導中必然投入不足，自然指導質(zhì)量也有所下滑。另外，針對當前高校選人用人機制來說，在企業(yè)工作一段時間的高級工程技術(shù)人才與其他求職者相比很難在高水平的論文與高級別的縱向項目競爭中取得優(yōu)勢，也鮮有機會調(diào)入高校任教，因此具有企業(yè)工程實踐經(jīng)驗的師資在高校教師中鳳毛麟角。

二、產(chǎn)學研融合教育模式

產(chǎn)學研融合是指企業(yè)、高校、研究院所通過各種要素最優(yōu)組合，依托各自優(yōu)勢所在，共同培養(yǎng)創(chuàng)新人才，促進創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，推動創(chuàng)業(yè)發(fā)展的社會經(jīng)濟活動。產(chǎn)學研融合教育是將理論學習與工程實踐相融合，有效培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識與思維，可以全面提升學生各方面素質(zhì)的教育新模式。該模式符合高等工程教育教學規(guī)律，順應當今世界科學技術(shù)與社會經(jīng)濟發(fā)展的潮流，為工程教育教學的改革與發(fā)展指明了前進的方向，能積極推動高等工科院系走上培養(yǎng)社會需要的現(xiàn)代工程師之路。對新工科背景下工程人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。因此，積極探索新工科背景下產(chǎn)學研深度融合的教育新模式，有利于高等工程教育的創(chuàng)新發(fā)展，為培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和實踐能力的工程技術(shù)人才奠定良好的基礎(chǔ)。

三、產(chǎn)學研融合賦能畢業(yè)設計改革

作為高校工科專業(yè)最重要的畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，迫切需要探索新的模式，這是創(chuàng)新實踐教育的需要。本項目是在深圳大學機電與控制工程學院進行多年的全面融入工程環(huán)境的人才培養(yǎng)模式教學改革基礎(chǔ)上，在新工科背景下采用產(chǎn)學研深度融合，對工科專業(yè)畢業(yè)設計形式與內(nèi)容進行了探索和改革。以產(chǎn)學研合作模式進行畢業(yè)設計選題，密切校企聯(lián)系，積極開辟學生設計的新渠道，充分利用校內(nèi)外教育資源，形成人才培養(yǎng)合力，發(fā)揮產(chǎn)學研優(yōu)勢強化畢業(yè)設計實踐，以便改善畢業(yè)設計脫離工程實際，與實踐育人目標相背離的問題。產(chǎn)學研融合的畢業(yè)設計模式，將促使學生學會應用所學的專業(yè)知識去解決生產(chǎn)和科研中的實際問題，激發(fā)學生的創(chuàng)新性，以培養(yǎng)造就工業(yè)界所需求的、適應社會發(fā)展需要的工程師這一高等工程教育的根本目標。

（一）合理確定畢業(yè)設計選題

做好畢業(yè)設計的首要工作是確定一個合理恰當?shù)倪x題。產(chǎn)學研合作的畢業(yè)設計選題原則是結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際，面向工程擬定課題。選題難度要與學生實際水平相匹配，這樣真題真做有利于學生創(chuàng)新精神和工程實踐能力的全面培養(yǎng)，點燃學生熱情，激發(fā)學生專業(yè)興趣，豐富其知識內(nèi)涵，給學生充分發(fā)揮的余地。畢業(yè)設計選題來自企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)一線真題，同時具有相當?shù)纳疃扰c廣度，鍛煉學生運用專業(yè)理論知識與技能解決現(xiàn)實生活中碰到的工程技術(shù)問題，從中體會前沿技術(shù)發(fā)展動態(tài)，在此過程中增強學生自信，提高學生動手實踐能力，為學生將來走上職場適應企業(yè)需求，從事工程研發(fā)工作奠定良好的基礎(chǔ)，也讓學生在知識層面與能力方面得到較為全面的鍛煉與提高。

（二）密切校企聯(lián)系，積極開辟畢業(yè)設計的新渠道

企業(yè)從生產(chǎn)經(jīng)營角度考慮，一般都不太樂意接受學生做畢業(yè)設計。因此，學校應密切聯(lián)系地方企業(yè)開展科研合作與技術(shù)服務，為企業(yè)發(fā)展獻計獻策，同時積極聯(lián)絡已畢業(yè)校友為母校發(fā)展盡力，通過這樣的方式取得他們的大力支持與幫助，建立長期穩(wěn)固的產(chǎn)學研合作關(guān)系，發(fā)展建設好學校的工程實踐基地。還利用了地處粵港澳大灣區(qū)與企業(yè)聯(lián)系方便的地理優(yōu)勢，采取多種靈活的方式安排學生到對口企業(yè)或用人單位進行生產(chǎn)實習或畢業(yè)設計。學生在企業(yè)做畢業(yè)設計期間，也要珍惜這樣來之不易的鍛煉機會，盡可能為企業(yè)做一些力所能及的工作；一些企業(yè)也希望通過考察學生在畢業(yè)設計過程中的表現(xiàn)，為企業(yè)留用優(yōu)秀畢業(yè)生提供參考。通過學校、學生、企業(yè)努力，三方共贏，這樣學生到企業(yè)完成畢業(yè)設計的渠道可能就會比較順暢。通過學校企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，共同指導，使畢業(yè)生直接參與企業(yè)的整個生產(chǎn)研發(fā)過程，實現(xiàn)基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，為學生就業(yè)創(chuàng)造了良好的條件。也讓學生通過畢業(yè)設計課題調(diào)研提前深入社會，了解行業(yè)特點與動態(tài)，清楚企業(yè)的用人需求，做好自身的定位，明確今后的努力方向，更好地調(diào)動學習積極性，擇業(yè)時可少走彎路。

學校應主動邀請在產(chǎn)業(yè)界具有豐富經(jīng)驗的畢業(yè)校友、企業(yè)一線的高級技術(shù)人才到校內(nèi)舉辦技術(shù)前沿講座，安排學生參加各個行業(yè)、技術(shù)及工業(yè)展覽會，借此讓學生開拓視野，了解最新技術(shù)動態(tài)。在師資隊伍建設中應引進一些有企業(yè)研發(fā)與技術(shù)攻關(guān)經(jīng)驗及豐富工程背景的教師。同時制訂有效措施鼓勵現(xiàn)有教師到企業(yè)掛職、兼職鍛煉，積極參與橫向課題為企業(yè)排憂解難。通過這些請進來、走出去的方法提升指導老師工程經(jīng)驗及工程實踐能力，進而從根本上提高畢業(yè)設計指導水平。

（三）加強指導，保證畢業(yè)設計在企業(yè)的順利進行

學生到企業(yè)進行畢業(yè)設計，在此過程中嚴格按有關(guān)規(guī)定進行規(guī)范管理，確保學生按時完成畢業(yè)設計任務顯得十分重要。學校盡可能選擇技術(shù)領(lǐng)先、管理到位、社會責任感強的企業(yè)合作，選聘富有項目經(jīng)驗的工程技術(shù)骨干作為校外導師，學生畢業(yè)選題要與企業(yè)技術(shù)開發(fā)項目緊密結(jié)合。校內(nèi)導師要選派較有責任心的老師擔任，根據(jù)學院要求對畢業(yè)設計難度、方向進行總體把關(guān)，同時注意掌握相關(guān)學生情況，加強監(jiān)督，定期檢查畢業(yè)設計進度。企業(yè)導師主要職責是加強對學生技術(shù)細節(jié)的指導，注重解決工程實際問題，積極調(diào)動學生的專業(yè)興趣，最大限度發(fā)揮學生熱情與主觀能動性。這樣的工程設計實踐訓練有助培養(yǎng)學生工程意識和思維，樹立嚴謹求真的工作作風，腳踏實地的工作態(tài)度。另外，校內(nèi)導師要注意協(xié)調(diào)好學生與企業(yè)及校外導師關(guān)系。校內(nèi)、外導師及學生，三者要形成良好的互動，以保障畢業(yè)設計在企業(yè)順利開展。

（四）發(fā)揮產(chǎn)學研優(yōu)勢強化畢業(yè)設計實踐

企業(yè)是當前市場競爭中技術(shù)創(chuàng)新的主體。在科技領(lǐng)先的企業(yè)開展畢業(yè)設計是對工科畢業(yè)生進行現(xiàn)代化工程訓練的絕佳課堂。工科畢業(yè)設計結(jié)合企業(yè)實際、在企業(yè)完成，是在真實的工程環(huán)境里培養(yǎng)工程技術(shù)人才的一條良好途徑。學生畢業(yè)設計如果通過校企合作，結(jié)合企業(yè)的開發(fā)與研究的實際項目進行調(diào)研、選題，這類選題能貼近行業(yè)實際，面向工程應用，而且學生親身參與企業(yè)科研項目，熟悉技術(shù)開發(fā)流程，能使學生領(lǐng)略前沿技術(shù)動態(tài)，動手解決一線工程技術(shù)問題，培養(yǎng)良好的工程素養(yǎng)與踏實的工作作風。企業(yè)專業(yè)化程度高，在本專業(yè)領(lǐng)域擁有豐富的技術(shù)信息，學生在畢業(yè)設計中可以充分利用企業(yè)掌握的行業(yè)技術(shù)文獻與資料，深入研究，拓寬自身專業(yè)知識，加深專業(yè)功底，有效提升畢業(yè)設計質(zhì)量。另外，在此過程中學生能夠感受企業(yè)文化的熏陶，提高人文素質(zhì)，初步培養(yǎng)畢業(yè)生求真務實、勤奮敬業(yè)的企業(yè)精神。

（五）依托校內(nèi)科研資源開展科教融合的畢業(yè)設計

依托校內(nèi)現(xiàn)有的科研院所、工程中心，結(jié)合教師申請的各種國家、省部、市級以及各項橫向基金項目進行科教融合的畢業(yè)設計?？梢猿浞掷酶黝愔攸c實驗室及工程中心等學校科研平臺為畢業(yè)設計服務，培養(yǎng)學生學習使用其中的高精尖先進實驗儀器與科研設備的能力，鼓勵教師將科研項目轉(zhuǎn)化成合適的畢業(yè)設計項目供本科生選擇，同時也鼓勵學生盡早走入實驗室，加入到老師的科研項目中。這樣學生可從中體會科研的樂趣，了解科研動態(tài)，積累科研經(jīng)驗，激發(fā)學生參與科研的積極性。通過參加融合科研的畢業(yè)設計，學生可學會相關(guān)項目文獻檢索、選題、調(diào)研，畢業(yè)設計方案及其技術(shù)路線選擇，儀器設備使用，實驗數(shù)據(jù)采集與分析，實驗方法的改進等。這樣可以有效培養(yǎng)學生自己動手、獨立思考、分析問題及解決問題的能力。科教融合的畢業(yè)設計模式可以有效提高學校購置的實驗儀器科研設備的使用率，也有利于加快教師科研項目的進展，既豐富了畢業(yè)設計選題，又開拓了畢業(yè)設計新領(lǐng)地，很好地提升了工科畢業(yè)設計的教學質(zhì)量。

四、結(jié)束語

畢業(yè)設計能有效促進工科大學生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)。但現(xiàn)有的本科畢業(yè)設計模式已漸漸不能滿足工程界對人才培養(yǎng)的要求，這就要求可以摸索出一套更具工程特色，與企業(yè)課題、科研項目結(jié)合更為緊密的畢業(yè)設計模式。本課題提出的新工科產(chǎn)學研深度融合的畢業(yè)設計模式將生產(chǎn)、教學、科研三者有機地結(jié)合于學生的培養(yǎng)過程中，從畢業(yè)設計選題、校企指導方式、產(chǎn)學研結(jié)合等方面對這種教學模式進行研究與探索。校企合作，產(chǎn)教融合，有利于整合、共享、協(xié)調(diào)、優(yōu)化各方資源，實現(xiàn)產(chǎn)學研優(yōu)勢互補，形成實踐育人合力，有效提升工科畢業(yè)設計教學質(zhì)量。近年來的實踐經(jīng)驗表明，產(chǎn)學研深度融合的畢業(yè)設計模式是促進工科畢業(yè)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一條有效途徑，值得在工科院系中進行推廣。