以毕业设计强化大学生工程意识和创新能力培养

蔡明山　梅彬运　宋进

摘 要 毕业设计是大学生工程意识和创新能力培养的最佳时机和最有效环节。大学生通过毕业设计综合运用专业知识、技能解决工程技术问题，得到科学研究、工程应用的系统训练，尽快实现从学校学习到岗位工作的过渡。大学教育者要特别重视毕业设计选题，并在此基础上严格规范，加强过程管理，切实实现大学生工程意识和创新能力培养的目标。

关键词 毕业设计 工程意识 创新能力 选题 过程管理

中图分类号：G642.477 文献标识码：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

毕业设计是高校人才培养必不可少的实践教学环节，是大学生工程意识和创新能力培养的最佳时机和最有效环节。一般本科院校计划毕业设计时间为12周左右，也有的增加为16周；一般固定集中在第八学期进行，也有的从第七学期就开始了，足见其重视程度和必要的工作量。高标准做好毕业设计不容易，因為它涉及到方方面面的问题——师资能力与态度、学生知识/能力与精力、实验条件等等。为此，高校管理者和教育者都要对“工程意识”与“创新能力”有充分的认识和理解，并在此基础上严格规范，加强过程管理，切实实现毕业设计在大学生工程意识和创新能力培养的目标，助力学生尽快、更好地实现从学校学习到岗位工作的过渡。

1 知识上：深入理解“工程意识”与“创新能力”的含义

“工程意识”与“创新能力”的含义既有交叉也有包含，只是“意识”偏重于“心理想着”去做什么，是自觉自愿的或反向的心理趋向；而“能力”则是能做什么，具有做成什么的条件，两者都需要知识与技能积累为条件。“工程”是以设想目标为依据，应用科学知识和技术手段，通过有组织的活动将现有实体转化为具有预期使用价值的人造产品的过程。[1]也就是将自然科学基础原理和科学实验、生产实践中所积累的经验应用到生产，或指涉及面广，作业量大、流程复杂，需要多方合作的建设项目。[2]450 “意识”，就是人脑对客观世界的反映，是感觉、思维等心理过程的总和，是人的高级心理反映形式；也指自觉抱有的某种目的。[3]1566可以看着是习惯成自然的、有意的、自觉的心理趋向。因此，“工程意识”是一种思维过程，是人脑利用人文社会知识、自然科学原理和人类技术、经验，对外界人工物、社会和自然环境进行选择、利用与优化的过程。[1]它包含以人为本意识、问题导向意识、规范与标准化意识、创新意识、成本效益意识、质量与安全意识、整体和全局意识、法律与伦理意识、环保意识、团队意识等。

“创新”，即改进或创造新的事物（包括产品、方法、元素、路径、环境），并能获得有益效果的行为；包含“创造”，即首次建立或首次做出。[4] “创造性思维”，就是在已有知识经验的基础上，从某些事实中寻找新关系，提出新答案。它是人类智力的核心，是形象思维和抽象思维的综合运用。[5]能力，即做事的本领。[6]因此，创新能力是技术和实践活动中不断提供具有经济、社会价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。包括六个方面：[7]（1）学习能力。获取、掌握知识、方法和经验的能力，包括阅读、写作、理解、表达、记忆、搜集资料、使用工具等能力。“个人或组织真正持久的竞争优势往往就在于比他人学习更多更快”。（2）分析与综合能力。把事物整体分解为部分按层次、要素等进行分析，又把各部分结合成一个有机整体由感性到理性、由现象到本质、由偶然到必然、由特殊到一般进行考察和认识的技能和本领。分析与综合结合运用，取长补短，相辅相成。（3）想像能力。以一定知识和经验为基础，通过直觉、思维，提出新设想、新创见的能力。是发现问题和解决问题的突破口。（4）批判能力。选择性地吸收和接受，去粗取精、去伪存真，不盲从，并且大胆质疑和批判。（5）提出和解决问题的能力。能提出问题并调动已有经验、知识和方法，创造性地设计和实施方案。（6）组织协调和实践能力。通过沟通、说服、资源分配等手段合理调配各种要素，发挥系统整体功能，以实现目标。会和社会打交道，使创造发明成果得到承认、传播、应用，实现学术价值、经济价值和社会价值。

2 思想上：充分认识毕业设计在大学生工程意识和创新能力培养中的地位和作用

思想是行动的指南。对毕业设计在大学生工程意识和创新能力培养中的地位和作用应有充分的认识。毕业设计是高校人才培养必不可少的实践教学环节，尤其是理工科专业学生，借此面向生产、管理和服务一线，依托专门化的课题，通过综合运用专业知识、技能解决工程技术实际问题，得到科学研究、工程应用的系统训练，尽快、更好地实现从学校学习到岗位工作的过渡。

2.1 毕业设计是大学生“工程意识”培养的最有效环节

大学生毕业设计从深入市场和行业企业、生产生活进行需求调查；广泛查阅书本、期刊资料、设备图纸和说明书，了解设备的进化历史、现状和未来发展趋势，以及设备运行管理和维护修理技术经验；对设备及其组合进行控制结构、组成框架和软硬件设计；进行原理分析和故障诊断；了解设备技术规范和国内国际标准；应用专业软件制图；熟练使用手册和工具书；比较方案的经济性、结构的合理性、操作的灵活性、安装维修的方便性；等等，是开展工程实践的全面素质与能力，是一个完整的工程训练过程，可以全面培养学生的工程意识。

结合工程实际进行毕业设计，由于课题是真实的，且必须得到工程检验并可以直接拿来工程应用，学生就会增强工作的责任感，在设计中一丝不苟、严肃认真。学生运用所学知识和技能直接为企业贡献力量，就会认识工作的意义，感受社会的需要，甚至有些成果还可能获得一定经济和社会效益，就更有自豪感，就会充分发挥主动性、积极性，以极大热情投入。[8]学生所持有的许多想法经过实际工作验证，就会得到改变或修正，培养了学生不断吸取经验教训，严谨求实，独立思考，分工协作，不怕失败，敢于尝试，勇于改进，不畏艰难，持之以恒的工程品格。

2.2 毕业设计是大学生“创新能力”培养的最佳时机

毕业设计要求学生综合运用所学理论和技术知识，相对独立、创造性地解决科学研究、工程设计问题，得到科学研究方法和独立工作能力的锻炼，并取得设计成果，能充分发挥学生的开拓精神，并且为解决问题，学生虚心学习、独立思考，广泛收集、认真识别、筛选整理资料特别是网上资源，独立进行数据处理，并去自学一些新的知识，这本身就是一个创新能力形成的过程。

毕业设计有助于学生的个性发展。从选题到设计方法和内容选取，从问题分析到解决和验证，学生有较大的选择空间，可以充分发挥个性，展示才华，有利于个性培养和个体潜能的发掘。毕业设计的主体是学生，绝大部分工作由学生自己去做，因此对问题的思考比较深入，教师有目的、有计划的引导，许多创新性的想法就会传授给学生，并都能在实际中进行验证，从而提高学生的创新冲动和创新思维的自觉性，学生对教师的引导理解得也比较深刻。

学生的思维是开放性的，面对工程实际，无论个人还是讨论小组，解决问题的思路、方法、途径、方案多种多样，遇到的难题也会很多，学生与教师甚至企业方都要付出极大努力，大胆想象、构思，这对学生的观察力、注意力、想象力、思维力都是很好的锻炼。

创新能力、科技研究水平还与占有文献的多少和质量直接相关。[8]学生进行文献检索与综述，或先述后评，或边述边评，都要求全面了解他人做了什么，做得怎样，必须有负责任的自己的观点，而且判断要准确而有理有据，也必然是创新能力培养的过程。

3 实践上：在毕业设计中有效落实“工程意识”和“创新能力”培养

3.1 特别注重选题

题目选择及内容框架确定是毕业设计的首要环节，是最基础的，也是最关键的。有了好的选题和内容，再按要求去做好，就会达到预设目的。第一，要面向工程实践。设计内容与生产生活实际相结合，有较强的实用价值，真题真做。设计过程从需求调研、方案选择与确定、框架设计、原理分析、结构组成、线路设计、运行/维护管理/故障诊断、技术改进等各个环节，要能使学生接受科学研究与工程训练。实用也让学生们感受自己工作的意义。第二，题目来源广泛。可以是来自生产一线的某个专项技术改进问题，或技术部门、指导教师及其团队的在研项目，或是当前行业企业相关技术领域尙待解决的普遍技术问题。可以是学生自选的，学生自行查找、设计课题，本身就是创新，[8]要求学生结合能力、基础、爱好、特长、就业、实习内容等进行；可以是教师提供的，尽量多一些题目，使学生有选择的空间，以充分提高学生主观能动性；可以是教师与学生共同商议确定的。第三，参与人员可以灵活。毕业设计的主体一定是学生，无论如何，学生是核心成员，起主要作用，但参与人员可以是企业技术人员，题目来源于生产一线或研究院所；也可以是教师，题目是教师课题的一部分；还可以是学生组合，大家各自完成一个较大项目的子项目，当然，每个人有具体的分工。第四，选题要覆盖必要的知识面。[8]因为毕业设计的目的是结合实际进行知识、能力综合训练，有利于理论与实践相结合和提高学生解决实际问题的能力，所以选题要覆盖本专业的主干课程。选题不能太宽，使人无从着手；也不能太窄，太专题化不利于培养学生综合能力。第五，选题难度适中。要求任务恰当，题量适中。不能太简单而得不到应有的训练，也不能太难使人望而生畏无从下手。经过努力可以完成，即“甜蜜果子跳几跳可以摘得到”。第六，题材要新颖。新颖就能更好地激发兴趣与创新思维，因此要尽量应用新理论、新技术、新方法。当然，有意义的好题可以重做，但应用的知识、技术、方法或者侧重角度不同，成果形式或结论有所不同。老题新作，就是应用新理论、新方法，从新的视角，解决老问题（或普遍的問题）。

3.2 严格标准，加强指导

毕业设计能全面培养学生的创新能力，这是其他教学环节不能替代的。学生在毕业设计中受到提出问题与选题、调研与检索资料、分析问题提出方案、确定技术路径设计框架、实现目标解决问题的各种途径及关键要素、实验验证、撰写说明书和毕业论文、接受答辩等基本训练，培养优良思维品质和勇于实践、勇于探索的精神，通过工程体验全面了解工程设计要素，掌握相关知识技能，并增加知识和改进知识结构。

重要的环节自然需要给予特别的重视与关照，因此，需要严格标准，加强指导。这里更多的是对指导人员的要求。我们说，指导老师的来源是广泛的，除了专业课程教师，还有实验室老师、企业研究人员与直接从事技术设备运行/维护/管理的一线技术人员等。对指导教师，除了必要的专业知识准备，还要有实践技术经历和经验，因此常常要求采取指导教师组的形式，多人指导一个学生，按照指导老师的特长，各尽其能。指导教师要广泛了解、深入理解生产过程，较全面掌握工程科学知识，具备较强的工程设计能力。对所指导的题目要自己进行充分调查研究，比较不同方案，广泛搜集国内外新发展、新动态、新技术、新发明等，对所指导的课题自己先做，这样才有能更好地对学生进行必要的释疑和引导。[8]青年教师要带领学生进行毕业实习，到生产一线去学习，接触工程实际，增长才干；先当好学生，后当合格的先生；可以先当老教师的助手，在老教师的传帮带下尽快适应培养高素质工程技术人才的需要。[8]指导内容从需求调研、带到生产一线直接接触实际设备到项目完成甚至做出产品直到毕业设计文本完善、答辩指导，时时处处实施工程意识和创新能力培养，高标准严要求。事实上，单就文本规范，就有很多值得注意的地方，特别是参考文献的引用和国际国家标准的应用。有些要求，在实施毕业设计的文件中就已经明确，是需要学生自觉、教师严格监督执行的，如，（1）尊重科学，尊重知识，尊重产权。对他人成果“参”而不“拷”，引用先行研究成果准确规范注明出处。（2）文本规范，结构严谨，语言表达清晰流畅、符合逻辑、准确、精炼、专业；论点正确，依据可靠，分析透彻，结论客观；图表、线路、文字编辑符合要求。（3）毕业答辩回答问题清楚明了，针对性、逻辑性强，阐述观点准确、精炼。

还要及时处理毕业设计中存在的问题，首先是时间和态度问题，如：学生参加英语、计算机等级考试；参加各种技能证书考试、国家公务员考试；准备大学课程毕业补考；准备求职面试；外出找工作；特别是个别同学对专业兴趣不浓，应付毕业设计。这就要求在第七学期期中就要把毕业设计任务安排下去，使学生结合毕业实习等，尽早投入，有充足的时间和精力去完成。

基金项目：湖南省2017年社科基金项目“技术技能人才培养模式与机制研究”（17YBA312）；湖南文理学院芙蓉学院2017年重点教改课题“校地、校企、校校合作人才培养新模式研究”（FRjg1704）；湖南省2016年教育科学规划重大课题 “湖南省地方应用型本科院校转型发展研究”（2016ZDWT01）

参考文献

[1] 智庫.百科. http：//wiki.mbalib.com/wiki/工程意识，2017年10月18日上网，2017.10.29日查阅.

[2][3][4][5][6] 李行健.现代汉语规范词典.北京：外语教学与研究出版社、语文出版社，2010年7月，P450，词条“工程”；P1566，词条“意识”；P208，创新、创造；P209，创造性思维；P954，能力.

[7] 整理自百度知道—创新能力. http：//zhidao.baidu.com “创新能力”，2017.10.29查阅.

[8] 郭文莉.（教育部新世纪高等教育教学改革工程）创新人才培养研究与实践.北京：高等教育出版社，2004.9：216-223.俞建荣.毕业设计中现代工程意识和创新能力的培养.