高校工科专业分段毕业设计改革与实践

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【摘要】毕业设计对应用型高校工科专业而言，是全面提高学生工程实践能力和职业素养的关键综合性实践教学环节。但由于各种原因，目前应用型高校工科专业毕业设计存在选题脱离生产实际、缺乏实践环境、指导教师工程经验不足等诸多问题。本文在分析问题的基础上，以西南某应用型高校工科专业为例，以就业为导向，以全方位锻造学生工程实践能力和创新创造能力为目的，探析应用型高校工科专业毕业设计改革创新的有效举措。

【关键词】应用型；工科专业；分段体验式；毕业设计；改革

毕业设计是本科教学的最后一个环节，包括收集资料、确定选题、开题、实验、写作、答辩等过程。它既是对本科阶段学习的一次全面总结，也是对高校人才培养的全方位综合检验[1]。毕业设计根据创作形式和内容的不同，一般分为论文类和设计类。对于应用型高校工科专业而言，一般采用设计类的毕业设计。不同于论文类，设计类不只是针对某专业领域进行理论研究的学术论文，而是要求学生从实际问题出发，针对某一课题，综合运用所学知识作出解决实际问题的设计，或设计出相应产品、或提出有效解决问题的实际对策，或完成新技术的研发并得到研发成果等，且主要针对实际运用研究[1]。

一、应用型高校毕业设计的研究现状

围绕应用型高校毕业设计改革课题，不少学者进行了研究[2]。董文娜等学者提出要从毕文设计定位、时间安排和要求上加强改革，用激励机制保障毕业设计环节发挥应有功能[3]；相军指出应用型高校更应重视毕业设计环节，要从选题开始，加强过程监控、改革考核方法，以控制毕业设计质量下滑[4]；王钟庄等学者提出把毕业设计时间前移、结合创新竞赛课题来确定设计选题，以提升毕业设计质量[5]；黄雪征等学者提出毕业实习要与毕业设计统一、毕业设计选题要与工程实际结合、设计过程进行综合考核等对策，以提高该环节的教学质量[6]；顾涵等学者也提出将毕业设计时间前移、与大学生创新创业训练结合、校企多元化指导、过程管理信息化，以保障毕业设计育人效果[7]；刘卫国等学者提出要严控毕业设计选题，加强实习基地建设，重视产学研结合，执行双导师制，以提升应用型工科学生毕业设计的质量。通过收集大量资料发现，目前大多数关于应用型高校工科专业毕业设计改革的研究都比较零散、浅显，虽然有针对毕业设计各环节出现的问题的对策，但是对策大同小异，比较理论化，没有具体详实的操作方案。这些对策成效如何，也没有相应的实践印证。更没有真正从应用型高校办学定位出发，没有有效的结合地方特色。

二、应用型高校工科专业毕业设计环节的重要性

应用型高校要求紧密结合地方特色，贴近行业办学，培养具有较强工程实践能力、创新精神和创造能力的高素质应用型、技术技能型人才。其重点在‚应用‛，核心是‚实践‛。因此，对应用型高校，尤其是注重培养学生工程实践能力的工科专业，毕业设计是极其重要的实践教学环节，具有历时最长、层次最高、综合性最强和最接近工程实际的特点[3]；是强化学生独立思考能力、综合分析能力、工程实践能力、创新创造能力、解决问题能力和团队协作能力的综合性实践训练环节；是结合学校教育与实际工作岗位的重要桥梁，提高学生职业素养和就业竞争力的重要途径。因此，对应用型高校工科专业的学生，毕业设计更要突出‚设计‛，结合地方发展特色，从实际出发，将专业所学应用于社会实际，让毕业设计研究解决的问题能为地方经济社会发展服务，能真正产生一些实用价值和社会价值，这样才能实现应用型高校工科专业人才培养目标。

三、应用型高校工科专业毕业设计存在的问题

随着我国高等教育从精英教育转向大众教育，扩招导致本科院校学生整体素质下降，师资力量跟不上，加之应用型高校自身的特点，以及大环境就业难、考研等多重压力导致应用型高校包括工科专业的毕业设计也出现流于形式、质量滑坡等各种问题。

（一）形式普遍单一，背离应用型定位

应用型高校大多由新建地方本科院校或专科院校升级合并而成，办学历史短，经验不足，特色不明显，大多还在转型期，在应用型人才培养模式上也还在探索阶段，对毕业设计没有形成成熟的符合应用型高校办学定位和人才培养目标的模式。所以很多应用型高校毕业设计都借鉴办学时间长，较为成熟的学术型大学毕业设计的做法[1]。成都-绵阳两地7所应用型高校中，学生大多专业仍以研究基础理论、传统单一的毕业论文形式为主，考核评价集中在答辩环节，只有很少部分专业采用图纸、代码或实物等形式。论文方式并不符合应用型高校的办学和人才培养，尤其对工科专业，这种注重一纸论文和现场答辩结果，而忽略实践过程，脱离社会和工程实际的设计方式直接导致毕业设计‚走过场‛‚搞形式‛。

（二）选题陈旧重复，脱离工程实际

大多数应用型高校工科专业仍实行约束性选题方式，毕业设计选题由学校或指导教师直接派发，由于没有行业和工程背景，无法接触行业技术前沿，选题大多多年沿用，仅修改部分参数[8]。这些选题大多陈旧，与社会实际脱节严重，缺乏实用价值和社会价值，更别说对接当前地方经济社会发展需求了。因此，很多毕业设计基本是在资料文海中完成的，论文从理论到理论，与工程实践脱节，无法真题真做。选题多年沿用，重复性高，给抄袭者创造了条件，使毕业设计缺乏学术创新力，抄袭现象严重，质量严重滑坡，难以实现应用型工科人才培养目标。

（三）教师单兵作战，缺乏工程经验

大多指导教师从高校到高校，没有工程背景，缺乏工程实践经验，实践教学能力不强，不了解行业前沿技术，无法很好地结合工程实际指导设计，对设计细节考虑不周，指导深度不够。同时，由于该类院校资源有限，未组建指导团队，缺乏企业工程技术人员的参与，校企没有联动发力，指导教师大多单兵作战，采用1对多的形式[9]。绵阳的3所应用型本科院校的毕业设计指导教师平均指导学生人数为15人，甚至有1人指导20余人的现象，而教师们还有教学科研任务，精力有限，顾此失彼，自然影响指导毕业设计的质量。

（四）教育资源相对不足，缺乏实践条件

实践训练是应用型高校工科专业毕业设计的重要环节，对实践条件和环境有较高要求：有真实项目，能对接工程实际，指导团队有较强工程实践能力，实践训练内容和产学研用能紧密结合。但是近年来，由于扩招，高校教育资源跟不上毕业生人数的增加，如果不加强校企合作，单靠应用型高校自己的力量，很难给工科学生创造毕业设计实践训练环节所需的诸多条件[10]。如果不深化产教融合，贴近行业办学，培养服务地方发展的应用型人才，就会成为无源之水，无本之木，一句空头口号。

（五）时间安排不合理，监管机制不完善

毕业设计作为最后一个教学环节，大多数应用型高校按照学术型大学的做法安排在第8学期，一般持续2-3个月，与学生找工作、备考研究生、公务员等时间冲突，分散了学生的精力和时间，学生重心无法放在毕业设计上[11]。对于工科专业学生，这么短的时间要针对某一课题，开展科研、创新和实践训练，还要设计出相应的产品、完成新技术的研发、取得研发成果等，这显然不合理。而大多此类高校的专业面对这些情况时并没有具体应对措施，对学生的过程管理和监控都比较‚通情达理‛。对毕业设计质量的考核评价也集中在答辩现场，缺乏对实践过程的监管和评价，或是由于各种复杂性，对过程的监管无法落地。因此，不少指导教师对学生设计过程推进情况掌握不及时、不全面，未及时给予指导和纠正，导致学生设计进度滞后，甚至到后期才开始突击，时间不足，只好在网上抄袭、拼凑，导致毕业设计质量大幅滑坡。

四、工程分段体验式毕业设计的改革与实践

西南某本科院校是一所办学时间不长，以工科为主的应用型高校，为响应国家号召，贴近行业办学，为地方发展培养工程实践能力强，具有创新精神和创造能力的高素质应用型人才。该高校从毕业设计改革入手，以新能源系相关专业为试点，多措并举，大胆进行了工程分段体验式毕业设计改革：

（一）依托朝阳实业，奠定改革基础

2010年，该高校根据国家政策导向、地方社会市场需求以及学院自己的办学基础，选择依托‚地方需求，国家扶持，前景远大‛的朝阳实业，以绿色能源应用与智能建筑为重点发展方向，成立了新能源系，包括建筑环境与能源应用工程、能源与环境系统工程等专业；2013年，紧跟国家‚十三五‛规划的步伐，以国家七部委联合印发的《绿色高效制冷行动方案》为指引，该校建立了集‚教学、科研、工程能力训练‛于一体的建筑节能技术工程训练中心，该中心获批2013年四川省‚省级实验教学示范中心‛，是四川省内该领域首个专业技术实验教学示范点。依托此中心，该校立项‚构建新能源系的多方位体验式教学模式‛为校级重点教改项目。新能源系相关专业开始了多方位体验式教学理念、方案、内容的改革探索，取得了较好培养效果，同时培养了一批校本双师型教师，取得一系列科研应用成果。

（二）校企深度合作，打造工程体验式实践环境

在‚建筑节能技术工程训练中心‛基础上，该校利用扩建校区的机会，与知名实力企业深度合作，投资600余万在新区共同建设、管理和经营以研发新能源热泵机组暖通空调装备为主的教学工厂。以此为核心建设生产实践教学基地，进行真实的产品研发、生产、组装、调试、销售与售后服务工作，用以支撑学生的实践教学，培养学生在相关领域从事技术研究、项目设计、装备生产、工程施工、营销服务等全套专业技能。同时，在新区配套建设了工程技术案例展厅，用真实项目驱动的现场教室，面向学生开放众创空间等层次丰富的集科研、教学和工程为一体，与行业、企业接轨的工程体验式实践教学条件和环境。

（三）改革教学内容和方法，突出应用特色

该高校依托新能源系‚多方位体验式教学改革‛基础和新区真实工程环境，全面开展工科毕业设计环节的改革，实施独具特色的工程分段体验式毕业设计培养模式。它以就业为导向，以专业服务行业为宗旨，以项目实践教学为主线，遵照‚培养懂生产、会服务和能管理的应用型一线工程师‛的理念，大力推进与社会生产实践的紧密结合。依托真实工程环境和真实项目，校企联合培养，在毕业生大四，一整年，分阶段组织实施主要包含‚四项任务‛（实习实践、方向课程教学、毕业设计、创造力培养）和‚八大模块‛（图1）的毕业设计教学内容，实施‚教、管、产、学、研‛立体化教学运行管理模式。学生亲自动手，真题真做，参与真项目，掌握真本领，实现专业与行业、学习与工作无缝接轨。学科专业的跨界融合，促使学生系统掌握行业最新知识、技术和成果应用，锻炼了学生工程实践能力，凸显了应用型人才培养特色，提升了应用型人才培养质量。

（四）适当延长设计时间，细化设计过程

该模式安排在大四，一整年，给予了学生充足的科研及实践锻炼时间，共32周，28学分，完成四项任务、八大模块。大四第一学期完成行业认识、方向课程、实例剖析、部分专项实做和部分毕业实习。第二学期完成专业实做、成果总结、创新探索和部分毕业实习，所有模块实施完成后将成果进行规范化归档。该校对过程进行精细化设计，明确项目目标任务，设计能吸引学生的教学内容，引导和培养学生以自学为主。各模块统一分阶段安排实施，紧密结合学科专业发展前沿动态、核心知识与技术。设置符合学生个性化发展的团队项目，设置与行业接轨的社会实践实习，加强学生职业综合能力的培养。

（五）强化指导团队，加强过程监管

采用‚知识+能力+创新‛的‚带教、带学、带创新‛的团队指导模式，每个指导团队都配备了专业教师、企业工程技术人员、教辅与辅导员，集中指导、服务和监管学生整个毕业设计过程。全院31个本科专业，每个专业都有统一的课程课表，包括自主学习及导师指导时间，在课表中都有详细安排。专业教师与企业工程技术人员密切合作，精心组织学生开展四大内容、八大模块的体验和学习。同时充分利用网上交流平台，覆盖指导盲区，提高指导效率。对学生毕业设计的考核贯穿整个过程，并非只看报告和答辩。

（六）校企联合培养，提升人才质量

该校通过毕业设计改革，一方面和企业深度合作，引入企业岗位标准、工程师团队、真实项目和设备，开展项目式教学、混合式学习，将产业经验转化为教育能力，强化专业对接产业，课程内容对接职业标准，培养学生可迁移能力，为行业打造急需高素质应用型人才。另一方面，学院还充分利用校外实训基地，将课堂搬入企业，通过技工与学生、老师与技工、课堂与工厂、讲台与工厂等角色互换，实现‚课堂教学‛和‚学生参加真实产品生产‛的有机结合，形成产学良性互动。锻炼学生工程能力，锤炼双师型教师，提高毕业设计质量，提升应用型人才培养质量。

五、工程分段体验式毕业设计的成效

经过五年的实践，工程分段体验式毕业设计能有效解决传统毕业设计与生产实践和社会需求脱节的现象，大幅度提升了应用型人才培养质量，提升了毕业生就业竞争力和就业质量。

（一）教改成效显著，成果不断涌现

工程分段体验式毕业设计改革在校内工科专业全面推广，效果显著。首先，它极大地提升了学生的工程实践与创新能力。依托校企共建多样化的创新实验室、实训实践教学平台、创新创业教育基地和校企合作的真实项目，学生在‚互联网+‛‚挑战杯‛等全国性学科竞赛中表现突出，累计获得463个奖项，其中，多次获得中国制冷行业大学生科技竞赛全国一、二等奖，‚挑战杯‛省级一等奖等优秀战果。近年来，校内工程实践教学中心接收近万人的实习实践教育，学生综合能力提升效果显著。2015年以来共申报完成相关省级项目20余项，‚互联网+‛节能技术实验室等9个项目获批教育部产教融合协同育人项目，‚工程分段体验式毕业设计模式构建与实践‛项目在各级教学成果评比中多次获奖，在此基础上立项的‚民办高校一心两翼应用型人才培养模式的创新与实践‛项目获省民办高校教学成果一等奖。

（二）改革模式同行认可，示范作用明显

经过近年来的不断探索、研究、实践、总结和提升，该高校的毕业设计改革得到同行的广泛认可。西安交通大学城市学院、西南科技大学、中北大学信息商务学院等10余所兄弟院校相继来该校考察观摩、交流学习，借鉴该高校实践教学改革经验，推进毕业设计、学科专业的改革与建设，取得较好效果。上级教育主管部门及相关专家多次来校指导工作，均给予‚工程分段体验式毕业设计改革‛充分肯定。

（三）深化改革项目，助推校企合作育人

该高校进一步深化毕业设计改革，以此为基础构建和实施‚一心两翼应用型人才培养模式‛，创新专业人才培养，不断强化产教融合，深化校企合作育人。一是与上市公司世纪鼎利共建共管特色产业学院——鼎利学院，依托其产业优势和产业级实训基地，实施UBL人才培养模式，培养产业急需的应用型人才；二是与京东方、链家等10余家知名企业共建专业，开设订单班，实现人才培养与行业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程的有效对接；三是与政府或企业共建‚Cors基站：卫星定位连续运行参考站‛等20余个合作项目，锤炼‚双师双能型‛教师队伍；四是与九州、长虹等知名企业共建实习实训基地，探索实习就业一体化培养模式，促进学生个性化培养和社会需求相结合；五是继续推进‚八大模块‛工程体验式综合实践教学项目，提升学生工程实践能力和综合职业素养，多措并举全面提升应用型人才培养质量。

（四）促进校本科研创新应用，走科技产业化道路

依托毕业设计改革成果，该高校与多家实力企业合作，将多个科研成果转化为真实项目，大力促进校本科研工作的创新与应用，为走科技产业化道路奠定了基础。其与杭州众来新能源科技有限公司合作，完成了热泵空调机组的研发。‚绿色多源中央空调热水系统‛是该高校2014年自主研发并具有自主知识产权的第一代空调节能系统，综合能效比高达6.0，授权专利6项，在校内部分学生公寓进行工程试点应用。2019年研发第二代升级产品‚新型绿色多能源热电联供空调热水系统‛，完成了校内所有学生公寓空调热水系统改造工程。2019年与四川蜀旺新能源股份有限公司一起完成若尔盖唐古特大酒店节能改造工程，该酒店电费由8万/月，减少为1.4万/月，节约6.6万/月，节能效果显著。目前正与四川蜀旺新能源股份有限公司开展用于西藏地区装配的冷热交换模块和远程中央控制器的研发。该高校又利用这些真实项目，来进一步深化毕业设计改革，培养学生的工程实践能力和综合职业素养，促使人才培养质量、就业率和就业质量的提升。近五年，该高校毕业生就业率稳定在90%以上，就业人数、质量和自主创业人数均呈上升趋势。第三方机构调查报告显示：学生对母校双创工作满意度81.9%；毕业生就业满意度、对母校教学及教师教学能力满意度均在85%以上，毕业设计改革成效得到实践的充分验证。

结语

综上所述，应用型高校工科专业要解决毕业设计存在的诸多问题，提高毕业设计环节教学质量。结合西南某应用型高校的做法，应以就业为导向，从加强校企、校地深度合作，深化产教融合，打造与行业企业接轨的实践教学平台和环境，改革毕业设计教学内容和方法，改革教学管理运行机制，加强设计过程组织和监管，加强指导教师团队建设等多个方面入手，多措并举，进行系统改革，才能切实培养学生工程实践能力、创新精神和创造能力，从而才能真正实现应用型高校贴近行业办学，培养服务地方经济社会发展需要，符合行业企业需求的高素质应用型、技术技能型人才的目标。

参考文献

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[4]王钟庄，何尚平，郭波，罗小青.独立院校应用型本科毕业设计与创新竞赛相结合的实践教学研究[J].实验技术与管理，2012（08）：154-157.

[5]黄雪征，任朝斌，谢玉辉.应用型本科院校工科专业毕业设计存在问题及对策探讨[J].中国现代教育装备，2019（03）：66-68.

[6]顾涵，房勇.基于工程教育专业认证标准和OBE理念对毕业设计环节的创新探索与实践[J].实验技术与管理，2020（11）：209-212.

[7]刘卫国，高中松，秦位强.提升就业能力的应用型工科专业毕业设计模式研究[J].科教导刊（中旬刊），2014（22）：73-74.

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作者：刘瑶   单位：西南科技大学城市学院