以畢業(yè)設(shè)計強(qiáng)化大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

蔡明山　梅彬運　宋進(jìn)

摘 要 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的最佳時機(jī)和最有效環(huán)節(jié)。大學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計綜合運用專業(yè)知識、技能解決工程技術(shù)問題，得到科學(xué)研究、工程應(yīng)用的系統(tǒng)訓(xùn)練，盡快實現(xiàn)從學(xué)校學(xué)習(xí)到崗位工作的過渡。大學(xué)教育者要特別重視畢業(yè)設(shè)計選題，并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格規(guī)范，加強(qiáng)過程管理，切實實現(xiàn)大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 畢業(yè)設(shè)計 工程意識 創(chuàng)新能力 選題 過程管理

中圖分類號：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.06.035

Graduation Design Strengthens College Students' Engineering

Consciousness and Innovation Ability Training

CAI Mingshan[1][2]， MEI Binyun[1]， SONG Jin[1]

（[1] College of Electrical Engineering， Hunan University of Arts and Science， Changde， Hunan 415000；

[2] Furong College， Hunan University of Science and Arts， Changde， Hunan 415000）

Abstract Graduation design is the best time and the most effective part for the cultivation of college students' engineering awareness and innovation ability. Through graduation design， college students comprehensively apply professional knowledge and skills to solve engineering technology problems， obtain systematic training in scientific research and engineering applications， and realize the transition from school study to job work as soon as possible. University educators should pay special attention to the topic of graduation design， and on this basis， they should strictly regulate and strengthen process management， and effectively achieve the goals of college students' engineering awareness and innovation ability.

Keywords graduation design； engineering consciousness； innovation ability； topic； process management

畢業(yè)設(shè)計是高校人才培養(yǎng)必不可少的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的最佳時機(jī)和最有效環(huán)節(jié)。一般本科院校計劃畢業(yè)設(shè)計時間為12周左右，也有的增加為16周；一般固定集中在第八學(xué)期進(jìn)行，也有的從第七學(xué)期就開始了，足見其重視程度和必要的工作量。高標(biāo)準(zhǔn)做好畢業(yè)設(shè)計不容易，因為它涉及到方方面面的問題——師資能力與態(tài)度、學(xué)生知識/能力與精力、實驗條件等等。為此，高校管理者和教育者都要對“工程意識”與“創(chuàng)新能力”有充分的認(rèn)識和理解，并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格規(guī)范，加強(qiáng)過程管理，切實實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計在大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)，助力學(xué)生盡快、更好地實現(xiàn)從學(xué)校學(xué)習(xí)到崗位工作的過渡。

1 知識上：深入理解“工程意識”與“創(chuàng)新能力”的含義

“工程意識”與“創(chuàng)新能力”的含義既有交叉也有包含，只是“意識”偏重于“心理想著”去做什么，是自覺自愿的或反向的心理趨向；而“能力”則是能做什么，具有做成什么的條件，兩者都需要知識與技能積累為條件?！肮こ獭笔且栽O(shè)想目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)用科學(xué)知識和技術(shù)手段，通過有組織的活動將現(xiàn)有實體轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價值的人造產(chǎn)品的過程。[1]也就是將自然科學(xué)基礎(chǔ)原理和科學(xué)實驗、生產(chǎn)實踐中所積累的經(jīng)驗應(yīng)用到生產(chǎn)，或指涉及面廣，作業(yè)量大、流程復(fù)雜，需要多方合作的建設(shè)項目。[2]450 “意識”，就是人腦對客觀世界的反映，是感覺、思維等心理過程的總和，是人的高級心理反映形式；也指自覺抱有的某種目的。[3]1566可以看著是習(xí)慣成自然的、有意的、自覺的心理趨向。因此，“工程意識”是一種思維過程，是人腦利用人文社會知識、自然科學(xué)原理和人類技術(shù)、經(jīng)驗，對外界人工物、社會和自然環(huán)境進(jìn)行選擇、利用與優(yōu)化的過程。[1]它包含以人為本意識、問題導(dǎo)向意識、規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)化意識、創(chuàng)新意識、成本效益意識、質(zhì)量與安全意識、整體和全局意識、法律與倫理意識、環(huán)保意識、團(tuán)隊意識等。

“創(chuàng)新”，即改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物（包括產(chǎn)品、方法、元素、路徑、環(huán)境），并能獲得有益效果的行為；包含“創(chuàng)造”，即首次建立或首次做出。[4] “創(chuàng)造性思維”，就是在已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從某些事實中尋找新關(guān)系，提出新答案。它是人類智力的核心，是形象思維和抽象思維的綜合運用。[5]能力，即做事的本領(lǐng)。[6]因此，創(chuàng)新能力是技術(shù)和實踐活動中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)、社會價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。包括六個方面：[7]（1）學(xué)習(xí)能力。獲取、掌握知識、方法和經(jīng)驗的能力，包括閱讀、寫作、理解、表達(dá)、記憶、搜集資料、使用工具等能力。“個人或組織真正持久的競爭優(yōu)勢往往就在于比他人學(xué)習(xí)更多更快”。（2）分析與綜合能力。把事物整體分解為部分按層次、要素等進(jìn)行分析，又把各部分結(jié)合成一個有機(jī)整體由感性到理性、由現(xiàn)象到本質(zhì)、由偶然到必然、由特殊到一般進(jìn)行考察和認(rèn)識的技能和本領(lǐng)。分析與綜合結(jié)合運用，取長補(bǔ)短，相輔相成。（3）想像能力。以一定知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，通過直覺、思維，提出新設(shè)想、新創(chuàng)見的能力。是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的突破口。（4）批判能力。選擇性地吸收和接受，去粗取精、去偽存真，不盲從，并且大膽質(zhì)疑和批判。（5）提出和解決問題的能力。能提出問題并調(diào)動已有經(jīng)驗、知識和方法，創(chuàng)造性地設(shè)計和實施方案。（6）組織協(xié)調(diào)和實踐能力。通過溝通、說服、資源分配等手段合理調(diào)配各種要素，發(fā)揮系統(tǒng)整體功能，以實現(xiàn)目標(biāo)。會和社會打交道，使創(chuàng)造發(fā)明成果得到承認(rèn)、傳播、應(yīng)用，實現(xiàn)學(xué)術(shù)價值、經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。

2 思想上：充分認(rèn)識畢業(yè)設(shè)計在大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的地位和作用

思想是行動的指南。對畢業(yè)設(shè)計在大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的地位和作用應(yīng)有充分的認(rèn)識。畢業(yè)設(shè)計是高校人才培養(yǎng)必不可少的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，尤其是理工科專業(yè)學(xué)生，借此面向生產(chǎn)、管理和服務(wù)一線，依托專門化的課題，通過綜合運用專業(yè)知識、技能解決工程技術(shù)實際問題，得到科學(xué)研究、工程應(yīng)用的系統(tǒng)訓(xùn)練，盡快、更好地實現(xiàn)從學(xué)校學(xué)習(xí)到崗位工作的過渡。

2.1 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生“工程意識”培養(yǎng)的最有效環(huán)節(jié)

大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計從深入市場和行業(yè)企業(yè)、生產(chǎn)生活進(jìn)行需求調(diào)查；廣泛查閱書本、期刊資料、設(shè)備圖紙和說明書，了解設(shè)備的進(jìn)化歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，以及設(shè)備運行管理和維護(hù)修理技術(shù)經(jīng)驗；對設(shè)備及其組合進(jìn)行控制結(jié)構(gòu)、組成框架和軟硬件設(shè)計；進(jìn)行原理分析和故障診斷；了解設(shè)備技術(shù)規(guī)范和國內(nèi)國際標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用專業(yè)軟件制圖；熟練使用手冊和工具書；比較方案的經(jīng)濟(jì)性、結(jié)構(gòu)的合理性、操作的靈活性、安裝維修的方便性；等等，是開展工程實踐的全面素質(zhì)與能力，是一個完整的工程訓(xùn)練過程，可以全面培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。

結(jié)合工程實際進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，由于課題是真實的，且必須得到工程檢驗并可以直接拿來工程應(yīng)用，學(xué)生就會增強(qiáng)工作的責(zé)任感，在設(shè)計中一絲不茍、嚴(yán)肅認(rèn)真。學(xué)生運用所學(xué)知識和技能直接為企業(yè)貢獻(xiàn)力量，就會認(rèn)識工作的意義，感受社會的需要，甚至有些成果還可能獲得一定經(jīng)濟(jì)和社會效益，就更有自豪感，就會充分發(fā)揮主動性、積極性，以極大熱情投入。[8]學(xué)生所持有的許多想法經(jīng)過實際工作驗證，就會得到改變或修正，培養(yǎng)了學(xué)生不斷吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，嚴(yán)謹(jǐn)求實，獨立思考，分工協(xié)作，不怕失敗，敢于嘗試，勇于改進(jìn)，不畏艱難，持之以恒的工程品格。

2.2 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生“創(chuàng)新能力”培養(yǎng)的最佳時機(jī)

畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生綜合運用所學(xué)理論和技術(shù)知識，相對獨立、創(chuàng)造性地解決科學(xué)研究、工程設(shè)計問題，得到科學(xué)研究方法和獨立工作能力的鍛煉，并取得設(shè)計成果，能充分發(fā)揮學(xué)生的開拓精神，并且為解決問題，學(xué)生虛心學(xué)習(xí)、獨立思考，廣泛收集、認(rèn)真識別、篩選整理資料特別是網(wǎng)上資源，獨立進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并去自學(xué)一些新的知識，這本身就是一個創(chuàng)新能力形成的過程。

畢業(yè)設(shè)計有助于學(xué)生的個性發(fā)展。從選題到設(shè)計方法和內(nèi)容選取，從問題分析到解決和驗證，學(xué)生有較大的選擇空間，可以充分發(fā)揮個性，展示才華，有利于個性培養(yǎng)和個體潛能的發(fā)掘。畢業(yè)設(shè)計的主體是學(xué)生，絕大部分工作由學(xué)生自己去做，因此對問題的思考比較深入，教師有目的、有計劃的引導(dǎo)，許多創(chuàng)新性的想法就會傳授給學(xué)生，并都能在實際中進(jìn)行驗證，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新沖動和創(chuàng)新思維的自覺性，學(xué)生對教師的引導(dǎo)理解得也比較深刻。

學(xué)生的思維是開放性的，面對工程實際，無論個人還是討論小組，解決問題的思路、方法、途徑、方案多種多樣，遇到的難題也會很多，學(xué)生與教師甚至企業(yè)方都要付出極大努力，大膽想象、構(gòu)思，這對學(xué)生的觀察力、注意力、想象力、思維力都是很好的鍛煉。

創(chuàng)新能力、科技研究水平還與占有文獻(xiàn)的多少和質(zhì)量直接相關(guān)。[8]學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)檢索與綜述，或先述后評，或邊述邊評，都要求全面了解他人做了什么，做得怎樣，必須有負(fù)責(zé)任的自己的觀點，而且判斷要準(zhǔn)確而有理有據(jù)，也必然是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程。

3 實踐上：在畢業(yè)設(shè)計中有效落實“工程意識”和“創(chuàng)新能力”培養(yǎng)

3.1 特別注重選題

題目選擇及內(nèi)容框架確定是畢業(yè)設(shè)計的首要環(huán)節(jié)，是最基礎(chǔ)的，也是最關(guān)鍵的。有了好的選題和內(nèi)容，再按要求去做好，就會達(dá)到預(yù)設(shè)目的。第一，要面向工程實踐。設(shè)計內(nèi)容與生產(chǎn)生活實際相結(jié)合，有較強(qiáng)的實用價值，真題真做。設(shè)計過程從需求調(diào)研、方案選擇與確定、框架設(shè)計、原理分析、結(jié)構(gòu)組成、線路設(shè)計、運行/維護(hù)管理/故障診斷、技術(shù)改進(jìn)等各個環(huán)節(jié)，要能使學(xué)生接受科學(xué)研究與工程訓(xùn)練。實用也讓學(xué)生們感受自己工作的意義。第二，題目來源廣泛?？梢允莵碜陨a(chǎn)一線的某個專項技術(shù)改進(jìn)問題，或技術(shù)部門、指導(dǎo)教師及其團(tuán)隊的在研項目，或是當(dāng)前行業(yè)企業(yè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)鉀Q的普遍技術(shù)問題?？梢允菍W(xué)生自選的，學(xué)生自行查找、設(shè)計課題，本身就是創(chuàng)新，[8]要求學(xué)生結(jié)合能力、基礎(chǔ)、愛好、特長、就業(yè)、實習(xí)內(nèi)容等進(jìn)行；可以是教師提供的，盡量多一些題目，使學(xué)生有選擇的空間，以充分提高學(xué)生主觀能動性；可以是教師與學(xué)生共同商議確定的。第三，參與人員可以靈活。畢業(yè)設(shè)計的主體一定是學(xué)生，無論如何，學(xué)生是核心成員，起主要作用，但參與人員可以是企業(yè)技術(shù)人員，題目來源于生產(chǎn)一線或研究院所；也可以是教師，題目是教師課題的一部分；還可以是學(xué)生組合，大家各自完成一個較大項目的子項目，當(dāng)然，每個人有具體的分工。第四，選題要覆蓋必要的知識面。[8]因為畢業(yè)設(shè)計的目的是結(jié)合實際進(jìn)行知識、能力綜合訓(xùn)練，有利于理論與實踐相結(jié)合和提高學(xué)生解決實際問題的能力，所以選題要覆蓋本專業(yè)的主干課程。選題不能太寬，使人無從著手；也不能太窄，太專題化不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。第五，選題難度適中。要求任務(wù)恰當(dāng)，題量適中。不能太簡單而得不到應(yīng)有的訓(xùn)練，也不能太難使人望而生畏無從下手。經(jīng)過努力可以完成，即“甜蜜果子跳幾跳可以摘得到”。第六，題材要新穎。新穎就能更好地激發(fā)興趣與創(chuàng)新思維，因此要盡量應(yīng)用新理論、新技術(shù)、新方法。當(dāng)然，有意義的好題可以重做，但應(yīng)用的知識、技術(shù)、方法或者側(cè)重角度不同，成果形式或結(jié)論有所不同。老題新作，就是應(yīng)用新理論、新方法，從新的視角，解決老問題（或普遍的問題）。

3.2 嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)指導(dǎo)

畢業(yè)設(shè)計能全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，這是其他教學(xué)環(huán)節(jié)不能替代的。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中受到提出問題與選題、調(diào)研與檢索資料、分析問題提出方案、確定技術(shù)路徑設(shè)計框架、實現(xiàn)目標(biāo)解決問題的各種途徑及關(guān)鍵要素、實驗驗證、撰寫說明書和畢業(yè)論文、接受答辯等基本訓(xùn)練，培養(yǎng)優(yōu)良思維品質(zhì)和勇于實踐、勇于探索的精神，通過工程體驗全面了解工程設(shè)計要素，掌握相關(guān)知識技能，并增加知識和改進(jìn)知識結(jié)構(gòu)。

重要的環(huán)節(jié)自然需要給予特別的重視與關(guān)照，因此，需要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)指導(dǎo)。這里更多的是對指導(dǎo)人員的要求。我們說，指導(dǎo)老師的來源是廣泛的，除了專業(yè)課程教師，還有實驗室老師、企業(yè)研究人員與直接從事技術(shù)設(shè)備運行/維護(hù)/管理的一線技術(shù)人員等。對指導(dǎo)教師，除了必要的專業(yè)知識準(zhǔn)備，還要有實踐技術(shù)經(jīng)歷和經(jīng)驗，因此常常要求采取指導(dǎo)教師組的形式，多人指導(dǎo)一個學(xué)生，按照指導(dǎo)老師的特長，各盡其能。指導(dǎo)教師要廣泛了解、深入理解生產(chǎn)過程，較全面掌握工程科學(xué)知識，具備較強(qiáng)的工程設(shè)計能力。對所指導(dǎo)的題目要自己進(jìn)行充分調(diào)查研究，比較不同方案，廣泛搜集國內(nèi)外新發(fā)展、新動態(tài)、新技術(shù)、新發(fā)明等，對所指導(dǎo)的課題自己先做，這樣才有能更好地對學(xué)生進(jìn)行必要的釋疑和引導(dǎo)。[8]青年教師要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)，到生產(chǎn)一線去學(xué)習(xí)，接觸工程實際，增長才干；先當(dāng)好學(xué)生，后當(dāng)合格的先生；可以先當(dāng)老教師的助手，在老教師的傳幫帶下盡快適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需要。[8]指導(dǎo)內(nèi)容從需求調(diào)研、帶到生產(chǎn)一線直接接觸實際設(shè)備到項目完成甚至做出產(chǎn)品直到畢業(yè)設(shè)計文本完善、答辯指導(dǎo)，時時處處實施工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求。事實上，單就文本規(guī)范，就有很多值得注意的地方，特別是參考文獻(xiàn)的引用和國際國家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。有些要求，在實施畢業(yè)設(shè)計的文件中就已經(jīng)明確，是需要學(xué)生自覺、教師嚴(yán)格監(jiān)督執(zhí)行的，如，（1）尊重科學(xué)，尊重知識，尊重產(chǎn)權(quán)。對他人成果“參”而不“拷”，引用先行研究成果準(zhǔn)確規(guī)范注明出處。（2）文本規(guī)范，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，語言表達(dá)清晰流暢、符合邏輯、準(zhǔn)確、精煉、專業(yè)；論點正確，依據(jù)可靠，分析透徹，結(jié)論客觀；圖表、線路、文字編輯符合要求。（3）畢業(yè)答辯回答問題清楚明了，針對性、邏輯性強(qiáng)，闡述觀點準(zhǔn)確、精煉。

還要及時處理畢業(yè)設(shè)計中存在的問題，首先是時間和態(tài)度問題，如：學(xué)生參加英語、計算機(jī)等級考試；參加各種技能證書考試、國家公務(wù)員考試；準(zhǔn)備大學(xué)課程畢業(yè)補(bǔ)考；準(zhǔn)備求職面試；外出找工作；特別是個別同學(xué)對專業(yè)興趣不濃，應(yīng)付畢業(yè)設(shè)計。這就要求在第七學(xué)期期中就要把畢業(yè)設(shè)計任務(wù)安排下去，使學(xué)生結(jié)合畢業(yè)實習(xí)等，盡早投入，有充足的時間和精力去完成。

基金項目：湖南省2017年社科基金項目“技術(shù)技能人才培養(yǎng)模式與機(jī)制研究”（17YBA312）；湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院2017年重點教改課題“校地、校企、校校合作人才培養(yǎng)新模式研究”（FRjg1704）；湖南省2016年教育科學(xué)規(guī)劃重大課題 “湖南省地方應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展研究”（2016ZDWT01）

參考文獻(xiàn)

[1] 智庫.百科. http：//wiki.mbalib.com/wiki/工程意識，2017年10月18日上網(wǎng)，2017.10.29日查閱.

[2][3][4][5][6] 李行健.現(xiàn)代漢語規(guī)范詞典.北京：外語教學(xué)與研究出版社、語文出版社，2010年7月，P450，詞條“工程”；P1566，詞條“意識”；P208，創(chuàng)新、創(chuàng)造；P209，創(chuàng)造性思維；P954，能力.

[7] 整理自百度知道—創(chuàng)新能力. http：//zhidao.baidu.com “創(chuàng)新能力”，2017.10.29查閱.

[8] 郭文莉.（教育部新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程）創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究與實踐.北京：高等教育出版社，2004.9：216-223.俞建榮.畢業(yè)設(shè)計中現(xiàn)代工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).