提升地方应用型本科院校工科专业毕业设计质量方法探索

潘树林，刘和云，林道光，黎娇

（湖南人文科技学院 能源与机电工程学院，湖南 娄底）

一 引言

毕业论文（设计）是集中反映学生本科四年专业理论知识和专业实践能力的综合体，毕业论文（设计）质量的高低也是高校教学质量的直接反映，为保证本科人才培养基本质量，教育部印发了《本科毕业论文（设计）抽检办法（试行）》，要求各省级教育行政部门2021 年1 月1 日起负责本地区本科毕业论文（设计）抽检的具体实施，抽检结果以适当方式向社会公开，这关系到高校的办学声誉，因此当前各高校越发重视本科毕业论文（设计）质量。

我国地方本科院校办学目标大多定位于应用型大学，这些高校普遍重视实践教学、强化应用型人才培养，其工科专业本科生四年学习的最后一个环节大多是做毕业设计。通过对所在二级学院近年本科毕业设计调研与分析，发现毕业设计整体质量不断上升的同时，仍存在一些问题：（1）毕业设计选题大而空，结合工程实际的偏少。毕业设计工程性较差，图纸不符合工程标准。（2）毕业设计条件较差。（3）毕业设计难度、深度不够，内容东拼西凑，数据不准确。（4）毕业设计选题与内容陈旧，创新性不够，学生缺乏热情与动力。（5）部分学生毕业设计不能按期完成，据统计，所在二级学院近三年平均每年有12% 左右的学生毕业设计存在不同程度的延期。查阅近年文献，类似问题在其他地方应用型本科院校工科专业毕业设计中也同样出现[1-2]。针对这些问题，本文探索采用毕业设计与地方产业、科研项目、创新创业及学业导师制结合的方法，来提升地方应用型本科院校工科专业毕业设计质量。

二 毕业设计与地方产业结合

地方应用型本科院校因地方而开办，受地方支持，为地方经济社会发展服务。这些高校工科专业的发展要实现与地方经济良性互动，需要这些专业适应地方经济发展要求，赋能地方产业和企业发展[3]。湖南人文科技学院是一所地方应用型本科院校，是位于“湘中明珠”娄底市的唯一本科院校。娄底市重点围绕钢铁新材和工程机械“双引擎”以及节能环保、先进储能、现代农机装备、先进陶瓷等优势产业发展地方经济，2020 年娄底市GDP 为1679.94 亿元。湖南人文科技学院的前身是一所师范高等专科学校，升本后，开设了一些工科专业如能源与动力工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、材料科学与工程等，这些专业底子薄，不容易发展，但近年来，这些专业依托地方优势产业，大幅度改善了办学条件，发展良好，如能源与动力工程入选了2020 年度国家一流本科专业建设点，材料成型及控制工程入选了2020 年度湖南省一流本科专业建设点。

近年来，学校认真贯彻落实《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》《关于加快建设发展新工科 实施卓越工程师教育培养计划2.0 的意见》等文件精神，深化产教融合、校企合作，与区域内多家知名企业合作建立协同育人平台、创新创业基地、产业学院、联合实验室、实习基地等，并建设相应的校企合作长效机制。此外，学校还与娄底市人民政府、先进钢铁材料技术国家工程研究中心、湖南华菱涟源钢铁有限公司等企业合作共建先进钢铁材料技术国家工程研究中心华中分中心。学校工科专业学生充分利用这些资源，毕业设计条件得到改善。

产教融合、校企合作过程中，学校聘请合作企业的技术人员参与实践教学环节，协作指导毕业设计。学校工科专业许多学生毕业设计选题来源于合作的企业，与工程实际结合紧密，工程性好。毕业设计过程中，学生能就近到现场，在企业技术人员的带领下参观实物产品及其生产工艺，获取与毕业设计相关的资料与数据。学生毕业设计所绘图纸交由企业技术人员审核，图纸中不符合工程标准的地方，企业技术人员往往很容易看出，这大幅提升了毕业设计图纸质量。

地方应用型本科院校根植地方，学生毕业设计与地方产业尤其是地方优势产业结合成为这些高校的办学优势与特色。

三 毕业设计与科研项目结合

本科毕业设计与指导教师的科研项目结合，能改善地方应用型本科院校工科专业学生毕业设计条件。近年来，随着招生规模不断扩大，能用于毕业设计的生均设备及经费等十分有限。与科研项目结合后，学生可利用课题组现有的软硬件设施甚至课题经费，来完成毕业设计。

本科毕业设计与指导教师的科研项目结合，还能实现学生和教师的双赢。从学生角度看，有指导教师科研项目支撑，毕业设计选题方便，可以理论联系实际、学以致用以及真题真做。学生参与导师科研项目过程中，综合运用知识、独立分析解决实际问题等能力得到提升。指导教师言传身教，严谨务实、勤勉刻苦从事科研，学生在耳濡目染中科研素养得到培养[4]。部分学生还能通过助研获得收入。从教师角度看，指导本科毕业设计能完成学校交给的教学任务外，科研课题中的一些基础性和重复性的工作如整理资料、绘图、编程等可由学生做，有时还能从与学生的交流中，得到一些新的想法和思路方面的启发。指导教师有动力全程精心指导学生毕业设计。

通过调研发现，科研项目中的工程技术类、产品研发类项目与本科毕业设计结合效果最好，但与数量较大的工科专业毕业生相比，承担有工程技术类、产品研发类项目的毕业设计指导教师过少。地方应用型本科院校科研实力相比研究型大学低许多，近年来，为了提升科研实力，各学校纷纷以优惠条件引进了数量较多的较高层次人才，其中尤以青年博士居多。这些年轻教师大多是从高校毕业后直接到学校工作的，工程实践能力较弱，难以承担工程技术类、产品研发类项目，而主要是承担基础研究类的自然科学基金。为解决此问题，地方应用型本科院校应多引进具有工程实践背景的较高层次人才，同时加强青年教师工程实践能力培训体系建设。地方应用型本科院校还可以与地方政府联手推动学校与企业的合作，如山东理工大学自2016 年与所在地淄博市人民政府签署校城融合发展协议以来，已选派240 余名博士等高端人才担任淄博市企业的“科技副总”[5]，这些教师指导的学生毕业设计可以与企业的工程技术类、产品研发类项目紧密结合。

指导教师拥有较强的科研与工程实践能力，有科研项目支撑，能全程精心指导学生，这些有助于解决学生毕业设计条件较差、难度与深度不够、内容东拼西凑及数据不准确等问题。以笔者多年指导本科毕业设计为例来说明。笔者长期与企业紧密合作，从事压缩机气阀研究与开发工作，积累了本领域较多的参考文献、行业内各企业研发的气阀样品及运行数据、自主开发并得到实践检验的气阀样品及运行数据、自主开发的压缩机气阀分析设计软件以及压缩机气阀生产工艺视频资料等，这些为本科毕业设计创造了较好的条件。笔者长期与2 家压缩机生产企业及1 家压缩机气阀生产企业合作，每年为其研发气阀产品。这些气阀产品的外形尺寸、进排气压力、进排气温度、工作介质以及主机工作转速等往往各不相同、差异很大，同时企业对不同气阀的使用寿命、效率、气量、排气温度、抗堵塞抗液击性能等要求也不相同，因此每种气阀都需要针对性的设计。每年，从合作企业接来气阀设计任务后，分成一个个毕业设计课题，给学生讲解各课题的难度与深度，由学生根据自身特长与兴趣选题。毕业设计完成过程中，指导教师与学生、同组学生之间充分交流，碰到设计难题，学生还可以与企业技术人员一起探讨。指导教师认真检查进度，对每个学生每一步的计算认真复核，最后学生的设计图纸经过指导教师的仔细审核后，交给合作企业，合作企业按此图纸加工成气阀成品。经验表明：这种模式能使一般学生中规中矩、保质保量地完成自己的毕业设计。表现好的个别学生在毕业设计过程中，还提出了气阀新结构，这能给指导教师以启发。有些学生喜欢电脑，毕业设计过程中还制作了气阀工作过程动画，动画很有趣。

四 毕业设计与创新创业结合

近年来，国家、各省以及各高校高度重视大学生创新创业，各高校纷纷成立创新创业学院，要求大部分学生要参加创新创业训练，同时为参加各级大学生创新创业竞赛的项目提供经费支持，对获奖的学生与指导教师给予各种奖励，学生与指导教师参与各种大学生创新创业训练计划项目的热情高涨，各种大学生创新创业训练计划项目数量也是逐年增多。许多大学生创新创业训练计划项目特别是一些获奖项目与实际问题紧密结合，目的明确，创新性强，具有较好的应用前景。不同于研究型高校，大学生创新创业训练计划项目是地方应用型本科院校的珍贵资源与标志性教学成果之一。地方应用型本科院校充分利用好这一资源，其工科专业毕业设计与创新创业训练计划项目紧密结合可以避免毕业设计选题与内容陈旧、创新性不够等问题，从而激发学生热情与动力，有助于提高毕业设计质量。

通过调研发现，地方应用型本科院校各级各类大学生创新创业训练计划项目数量较多，但真正能实施落地的项目并不多，一些项目获奖后，便没有了下文。其原因众所周知，创新创业不容易，尤其是大学生承担创新创业训练计划项目的时间较短，同时能力有限，经验不足，考虑各种问题不够细致、不够深入，对项目实施落地的各种问题考虑不够周全，对可能遇到的各方面困难估计不足。地方应用型本科院校工科专业学生毕业设计围绕相关的创新创业训练计划项目各种问题拓展选题，进一步对相关创新产品及其加工工艺、控制系统等进行深入、细致以及优化设计，无疑有利于创新创业训练计划项目的完善与实施。以本二级学院学生的参赛作品“如厕助力椅”为例，学生在老师的指导下，基于机械原理基础理论，设计了“如厕助力椅”机构，模拟了其动作过程，制作了“如厕助力椅”样品，获得了第九届全国大学生机械创新设计大赛一等奖，但该产品要实现批量生产及推向市场，还有很多工作要做。学生毕业设计可围绕该项目选题，毕业设计针对不同规格型号的“如厕助力椅”各零部件及电动系统进行详细设计，确定各零件的材料、尺寸（包括尺寸公差、形位公差）及加工工艺，并根据不同用户具体需求进行优化。

综上所述，各级各类大学生创新创业训练计划项目为毕业设计提供了较好的基础，毕业设计拓展、深化与细化创新创业训练，促进了创新创业训练计划项目完善与实施。毕业设计与创新创业训练计划项目结合，相得益彰。

五 毕业设计与学业导师制结合

2019 年10 月，教育部印发了《关于深化本科教育教学改革 全面提高人才培养质量的意见》，文件提出，要建立健全本科生学业导师制度，让符合条件的教师帮助学生制订更具个性化的培养方案和学业生涯规划。目前，大部分高校已实施学业导师制度，为大学生配齐配强了学业导师。

在地方应用型本科院校中，学生大多天赋一般，难以找到适合自身的高效的学习方法，同时几乎每个专业都有一些学生学习不努力，自控力差，沉迷手机，还有一些学生急功近利，认为学习的知识没有实际作用，不能利用学到的知识马上赚到钱，因而学习的动力不足。这些学生到了毕业设计阶段后，对选题感到迷茫，只能根据指导教师给的题目名称或简单介绍随意选题。毕业设计过程中，一些学生由于相关基础知识不扎实，甚至连一些基本的分析设计软件也不会，指导教师对此很头疼，要么“放水”，要么花大力气一点一点辅导，这就造成这些学生毕业设计延期。学业导师制度可以较好地解决这个问题。

地方应用型本科院校实施全程学业导师制后，学生一入学，应由专业负责人介绍专业的基本情况、与专业相关联的产业特别是地方优势产业，同时介绍学业导师的基本情况、导师承担的科研课题与指导的创新创业训练计划项目，通过双选与协商，确定学业导师。学业导师全程指导学生学业，因材指导，为学生讲解各门课程的特点及其在培养体系中的作用，指导学生针对不同课程采用针对性的适合自身的学习方法，强调学生学好与毕业设计相关的基础理论知识与专业技术知识。对毕业设计中需要熟练运 用 的 软 件 如MATLAB、CAD、PRO/E、ANSYS、FLUENT 等，则可在相关课程学习结束后，指导学生课外学习，以免毕业设计阶段花过多时间培训学生熟练这些软件。学业导师吸收学生参与主持的科研项目，指导学生查阅参考文献，提升其写作水平，培养学生的科研能力，帮助学生联系合作企业实习，促使学生把理论知识和工程实际结合起来，提升学生的工程实践能力，这些工作都能促进毕业设计的顺利完成。

“双创”背景下，大学生最感兴趣以及最有成就感的是参加大学生创新创业训练计划项目。大一期间，学业导师引导学生根据自己的兴趣特长以及综合考虑现有条件开始创新创业训练项目选题，安排他们与承担有大学生创新创业训练计划项目的高年级学生交流并到项目团队学习。大二初，学业导师与学生协商确定创新创业训练项目题目，组建团队，分配任务。大二期间，学业导师帮助学生进行各方面创新创业训练，指导学生撰写大学生创新创业训练计划项目申报书。大三期间，基本完成大学生创新创业训练计划项目，并参加各类竞赛。大四上学期，大学生创新创业训练计划项目完成后，做好总结，明确存在的问题及接下来要做的工作，学生依此做好毕业设计选题。由于前期有良好的基础，因此大学最后一学期的毕业设计工作会顺利得多。

学业导师制可以把毕业设计工作大幅度提前，大幅夯实毕业设计工作基础，从而促进毕业设计高质量按期完成。

六 结语

地方应用型本科院校工科专业毕业设计与地方产业尤其是地方优势产业结合能大幅改善毕业设计条件，能成为这些高校的办学优势与特色。毕业设计与指导教师的科研项目特别是工程技术类、产品研发类项目结合能实现学生和教师的双赢。毕业设计与创新创业训练计划项目结合，相得益彰，创新创业训练计划项目能为毕业设计提供较好的基础，毕业设计能促进创新创业训练计划项目完善与实施。毕业设计与学业导师制结合可以把毕业设计工作大幅度提前，大幅夯实毕业设计工作基础。毕业设计与地方产业、科研项目、创新创业及学业导师制结合能在多方面提升地方应用型本科院校工科专业毕业设计质量。