公務(wù)員期刊網(wǎng) 論文中心 正文

工程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了工程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。

工程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐

摘要:在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下,解決復(fù)雜工程問題的能力是畢業(yè)要求的核心。本文從分析畢業(yè)設(shè)計(jì)在工程教育中的重要性出發(fā),對(duì)當(dāng)前畢業(yè)設(shè)計(jì)在培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力方面存在的問題進(jìn)行梳理,基于專業(yè)認(rèn)證產(chǎn)出導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)的理念,探討凸顯復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革措施,并開展教學(xué)實(shí)踐,可為工科專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的改革提供參考

關(guān)鍵詞:工程教育;專業(yè)認(rèn)證;能源與動(dòng)力工程;畢業(yè)設(shè)計(jì);復(fù)雜工程問題

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)在工程教育中的重要性

工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前我國高等教育大力推進(jìn)的一項(xiàng)重大改革舉措,其核心是確保工科專業(yè)的畢業(yè)生在畢業(yè)時(shí)能夠達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,其本質(zhì)是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)。在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)畢業(yè)要求12條中,“復(fù)雜工程問題”被多次提及。在畢業(yè)生的能力達(dá)成評(píng)價(jià)中,解決復(fù)雜工程問題的能力是核心所在。解決復(fù)雜工程問題的能力包括問題識(shí)別、問題表達(dá)(建模)、問題分析、解決方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)代工具使用、結(jié)論綜合評(píng)價(jià)(局限性、合理性、可持續(xù)性等方面的評(píng)價(jià))等等多個(gè)方面的能力。這些能力的培養(yǎng),主要通過理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成。理論教學(xué)環(huán)節(jié)為學(xué)生提供解決復(fù)雜工程問題所必需的工程知識(shí),而實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)動(dòng)手解決實(shí)際工程問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的重要組成部分,是本科教育階段的最后一個(gè),也是學(xué)時(shí)最長(zhǎng)的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。一直以來,畢業(yè)設(shè)計(jì)是評(píng)定學(xué)生畢業(yè)成績(jī)的重要依據(jù)。目前,工科專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)通常采用項(xiàng)目課題式的教學(xué)方法,即指導(dǎo)教師擬定一個(gè)課題,然后學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí),圍繞課題相關(guān)內(nèi)容展開分析和設(shè)計(jì),最終得出結(jié)果并進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣,在專業(yè)認(rèn)證背景下,在畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程中,如果指導(dǎo)教師擬定的課題能夠很好地包含一個(gè)復(fù)雜工程問題,然后學(xué)生圍繞這個(gè)復(fù)雜工程問題開展方案分析、設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),提出對(duì)整個(gè)復(fù)雜工程問題的完整解決方案,學(xué)生的解決復(fù)雜工程問題的能力必然會(huì)得到很好的鍛煉。因此,發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計(jì)在解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)方面的作用,是當(dāng)前工科專業(yè)工程教育教學(xué)改革必不可少的環(huán)節(jié)。

二、目前畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問題

在解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)方面,畢業(yè)設(shè)計(jì)目前主要存在以下幾個(gè)問題。1.畢業(yè)設(shè)計(jì)選題不合理。畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的擬定是否科學(xué)合理,直接決定著學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)是否達(dá)到預(yù)期效果。但目前來看,指導(dǎo)教師選題存在較多不合理之處,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)重復(fù)性選題過多。很多指導(dǎo)教師進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí),課題的基本內(nèi)容和往年相比幾乎改動(dòng)不大,導(dǎo)致多屆學(xué)生題目類似甚至雷同。由于本科生知識(shí)體系的限制,課題內(nèi)容存在部分重復(fù)是不可避免的。但一些過于老舊的題目,已經(jīng)不符合當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的需求,無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。此外,課題內(nèi)容的重復(fù)將帶來論文抄襲和重復(fù)率較高的問題。這反映出指導(dǎo)教師缺乏一定的創(chuàng)新性,在日常教學(xué)和科研中缺乏深入思考。(2)選題不符合復(fù)雜工程問題的要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)要培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,那選題就必須涉及一個(gè)實(shí)際的復(fù)雜工程問題。但目前一些選題并不符合復(fù)雜工程問題的要求。出現(xiàn)這種情況的原因是指導(dǎo)教師對(duì)什么是復(fù)雜工程問題理解不深刻,或者無法將復(fù)雜工程問題和專業(yè)知識(shí)相聯(lián)系。其本質(zhì)在于指導(dǎo)教師自身工程實(shí)踐研究的經(jīng)驗(yàn)和能力不足,無法發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確描述自己專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。(3)選題不符合本科生知識(shí)結(jié)構(gòu)。一個(gè)好的選題,課題內(nèi)容需要對(duì)應(yīng)課本所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。但一些教師往往是根據(jù)個(gè)人喜好和科研方向確定選題,內(nèi)容范圍超出本專業(yè)本科生的知識(shí)結(jié)構(gòu),學(xué)生無法理解課題內(nèi)容,因而也達(dá)不到復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)的目的。(4)選題難易程度不合理。課題的難易程度直接決定他們能否順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)并達(dá)到預(yù)期的鍛煉效果。部分指導(dǎo)教師的選題過于簡(jiǎn)單,甚至是專業(yè)課程設(shè)計(jì)題目的變形,學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)即可完成課題。而部分指導(dǎo)教師的選題過于復(fù)雜,來源于所帶博士或碩士課題的部分內(nèi)容,包含大量理論分析或復(fù)雜的數(shù)值模擬,本科生會(huì)感覺無從下手。2.學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重視程度不夠。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生本科期間所學(xué)知識(shí)的綜合檢驗(yàn)和考核,也是學(xué)生和老師就某一個(gè)具體問題進(jìn)行面對(duì)面交流學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),但這一重要過程并沒有得到學(xué)生的足夠重視,達(dá)不到培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力的目的。這種不重視表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:選題時(shí)拈輕怕重,盡量選擇簡(jiǎn)單的課題,而這類題目往往不能體現(xiàn)復(fù)雜工程問題;認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與即將從事的崗位關(guān)系不大,不愿深入理解課題中的復(fù)雜工程問題,敷衍了事;專業(yè)知識(shí)不扎實(shí),不足解決問題,但學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足,依賴指導(dǎo)教師。3.畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程不規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)(1)選題審核不嚴(yán)格或?qū)忣}無依據(jù)。一些畢業(yè)設(shè)計(jì)選題并不符合專業(yè)認(rèn)證對(duì)解決復(fù)雜工程問題培養(yǎng)的要求,但題目沒有經(jīng)過嚴(yán)格的審核就下發(fā)供學(xué)生選擇。同時(shí),缺乏可操作性強(qiáng)的審題依據(jù),也會(huì)導(dǎo)致審題人員不能很好地對(duì)題目進(jìn)行審核。(2)指導(dǎo)教師投入不足。指導(dǎo)教師還承擔(dān)著其他的教學(xué)和科研任務(wù),因此部分指導(dǎo)教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)方面投入的時(shí)間和精力不足。學(xué)生遇到困難時(shí),無法與老師進(jìn)行及時(shí)溝通,全憑自己的理解開展課題研究,導(dǎo)致學(xué)生的能力得不到培養(yǎng)。(3)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程管理過于松懈。畢業(yè)設(shè)計(jì)沒有固定的教學(xué)地點(diǎn)和時(shí)間,除了開題、中期考核等僅有的幾次檢查以外,缺乏更多的組織管理,這導(dǎo)致部分學(xué)生放松自我,畢業(yè)設(shè)計(jì)完成不好。(4)畢業(yè)設(shè)計(jì)考評(píng)過于寬松。過于寬松的考評(píng)制度,讓學(xué)生認(rèn)為只要參加了畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程,最終都會(huì)順利通過。這導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)課題設(shè)計(jì)結(jié)果的好壞不夠重視,能力得不到培養(yǎng)。

三、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程的改革措施與實(shí)踐

1.制定選題標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)把審題關(guān)。依據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中提到的“復(fù)雜工程問題”的主要特征,制定具有良好可操作性的選題標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)指導(dǎo)教師理解復(fù)雜工程問題在本專業(yè)的內(nèi)涵,進(jìn)而擬出能夠滿足復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)的選題。同時(shí),嚴(yán)把畢業(yè)設(shè)計(jì)審題關(guān),對(duì)不符合要求的選題,要求指導(dǎo)教師修改或者重新擬定題目。這樣,就從源頭上確保畢業(yè)設(shè)計(jì)以復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)的目的。筆者所在的能源與動(dòng)力工程專業(yè)制定了面向解決復(fù)雜工程問題的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和審題方案。制作了內(nèi)容詳盡的審題表,要求指導(dǎo)教師擬定選題時(shí),需要對(duì)標(biāo)復(fù)雜工程問題的特征,并給出相關(guān)的依據(jù)。同時(shí)設(shè)定了審核環(huán)節(jié),每一個(gè)題目至少由兩名審題人審核,審核不通過時(shí)進(jìn)行修改或重?cái)M題目,并重新審核,直至通過。本專業(yè)2018屆畢業(yè)設(shè)計(jì)首次按照該辦法進(jìn)行選題和審題,有13.2%的題目不符合復(fù)雜工程問題的特征并進(jìn)行了修改或重?cái)M。經(jīng)過一年的試行,在20畢業(yè)設(shè)計(jì)中,只有不到3%的選題進(jìn)行了修改或重?cái)M。2.以專業(yè)認(rèn)證為基礎(chǔ)制定培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。以專業(yè)認(rèn)證和本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),制定合理的畢業(yè)設(shè)計(jì)課程目標(biāo)和完善可行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的效果;制定合理的畢業(yè)設(shè)計(jì)課程目標(biāo)與本專業(yè)畢業(yè)要求支撐關(guān)系矩陣,考查畢業(yè)設(shè)計(jì)的課程目標(biāo)達(dá)成情況。筆者所在的能源與動(dòng)力工程專業(yè),首先充分考慮本專業(yè)復(fù)雜工程問題的解決過程,制定了畢業(yè)設(shè)計(jì)需要達(dá)成的10個(gè)課程目標(biāo):復(fù)雜工程問題識(shí)別與分解能力、問題分析與建模能力、調(diào)研能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、方案論證與優(yōu)選能力、工具與資源使用能力、設(shè)計(jì)結(jié)果分析與判斷能力、撰寫能力、口頭表達(dá)能力和國際視野。明確了畢業(yè)設(shè)計(jì)考核和評(píng)價(jià)方式由平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)、中期檢查成績(jī)、成品質(zhì)量(論文)成績(jī)和答辯成績(jī)4部分組成,確定了18個(gè)打分環(huán)節(jié)并制定每個(gè)打分環(huán)節(jié)的詳細(xì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。確定了畢業(yè)設(shè)計(jì)10個(gè)課程目標(biāo)能夠支撐的12條畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),給出了支撐關(guān)系矩陣。在2018屆和20畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,本專業(yè)嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)考核,取得了較好的效果。明確細(xì)化的考核方式對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的目的性、針對(duì)性和主動(dòng)性都有所提升。3.加強(qiáng)管理制度建設(shè)和落實(shí)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力,除了畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和評(píng)價(jià)兩方面做好之外,必須建立嚴(yán)格的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程管理制度,并做好落實(shí)工作。本專業(yè)圍繞畢業(yè)設(shè)計(jì)過程管理,主要采取了以下一些措施。(1)組織畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員大會(huì)。學(xué)院教學(xué)院長(zhǎng)、系領(lǐng)導(dǎo)、輔導(dǎo)員和指導(dǎo)教師代表出席會(huì)議。除了講解畢業(yè)設(shè)計(jì)具體流程、學(xué)習(xí)紀(jì)律要求等之外,重點(diǎn)解讀畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)大綱,讓學(xué)生知悉畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核方式和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),深刻認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性。(2)明確時(shí)間節(jié)點(diǎn)做好過程控制。對(duì)任務(wù)書、開題報(bào)告、讀書筆記、外文資料翻譯、中期檢查、畢業(yè)論文和答辯等環(huán)節(jié)都給出了明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn),并要求學(xué)生和指導(dǎo)教師嚴(yán)格執(zhí)行。教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)情況的指導(dǎo)與檢查每周不少于兩次,并需要簽字確認(rèn)。(3)畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程突出產(chǎn)出導(dǎo)向。教師在指導(dǎo)過程中,必須始終圍繞如何培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜工程問題的能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,必須時(shí)刻關(guān)注自己的設(shè)計(jì)或分析是否滿足課程目標(biāo),自己的能力是否得到提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)所有考核環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,并對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行分析?;谝陨洗胧?,讓指導(dǎo)教師和學(xué)生都深刻認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)在復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)方面的重要性,能夠在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,不斷改進(jìn)。教師指導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也得到了明顯提高。

四、結(jié)束語

在專業(yè)認(rèn)證的推動(dòng)下,我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)的教學(xué)改革已探索開展三年,其中面向復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革已經(jīng)推行兩年,得到了學(xué)校和教育主管部門的認(rèn)可。畢業(yè)生對(duì)實(shí)際工程問題的認(rèn)識(shí)有所加深,解決實(shí)際工程問題的能力較以往有很大提升。未來幾年本專業(yè)將在各方面繼續(xù)深化改革,爭(zhēng)取畢業(yè)生得到行業(yè)和用人單位的高度評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn):

[1]董彬,梁坤峰,朱竹.新工科背景下基于CDIO的能源動(dòng)力類專業(yè)教學(xué)改革[J].教育現(xiàn)代化,2019

[2]盧艷軍,徐濤,張曉東.植入“復(fù)雜工程問題”的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革探索[J].教育現(xiàn)代化,2019

[3]吳凈,陳克,張宏遠(yuǎn).基于CDIO工程教育模式的能源動(dòng)力類課程體系改革與實(shí)施[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2017

作者:曹瑞峰 肖斌 劉國偉 楊鶴 單位:東北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院