新工科背景下提高本科毕业设计质量方法的探讨

［摘 要］ 本科毕业设计是大学阶段最后一个综合实践教学环节，主要锻炼学生综合运用知识、解决问题的能力，非常重要，关系到学生能否顺利毕业。通过分析当前机械工程专业本科毕业设计存在的选题、过程管理和答辩等问题，结合新工科背景，通过提高选题多样化与专业契合度、严控时间线的过程管理、杜绝答辩的形式化等教学改革方法，提高本科毕业设计的质量。如何提高本科毕业设计的质量十分值得深入探讨。以佛山科学技术学院机械工程专业毕业设计存在的问题及应对策略展开探讨，希望能够提高本科毕业设计的质量。

［关键词］ 新工科；机械工程；毕业设计；教学改革

［基金项目］ 2021年度教育部产学合作协同育人项目“面向佛山制造业的工业机器人应用课程体系综合改革”（202102455004）

［作者简介］ 韦慧玲（1986—），女（壮族），广西贵港人，博士，佛山科学技术学院机电工程与自动化学院副教授，主要从事智能机器人的机构优化设计与稳定运动控制研究。

［中图分类号］ G642.477 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）24-0056-04 ［收稿日期］ 2023-05-24

引言

本科毕业设计是大学阶段最后一个综合实践教学环节，是锻炼学生综合运用所学知识解决问题能力的重要环节，需要学生综合运用所学的公共基础课和专业课等理论知识及其设计能力解决具体的问题［1-4］。毕业设计是学生独立思考、发现问题、分析问题、解决问题的过程，是理论联系实际的实践环节，对学生将来走向工作岗位起到重要的铺垫作用［5］。

对个人而言，毕业设计关系到每个大学生毕业成绩的评定以及学生毕业评奖评优，甚至决定学生能否获得保送研究生资格；对于学科和学院而言，本科毕业设计质量关系到学科评估等级、学科工程认证能否通过等重要事项；对于学校而言，毕业设计质量关系到学位点评估、学位点能否保留的问题。因此，学校、学院、指导教师都应该高度重视，加强毕业设计工作管理、规范毕业设计指导、严格把控毕业设计质量。学生应该端正态度，明确自己是学位论文第一主体责任，杜绝一切学术不端行为，从选题、实施到答辩做到认真思考、独立完成。

机械工程专业的本科毕业设计主要是具体机械系统的设计，一般包括方案的分析讨论、设计理论计算、仿真分析、试验验证、图纸绘制、论文撰写等，最突出的特点应该是进行规范、标准的图纸绘制。尽管学校、学院和指导教师一直向学生强调毕业设计的重要性，然而，近些年来，毕业设计的整体质量呈现逐年下降的趋势，普遍存在选题不当、实施过程难以把控、答辩形式化等问题，甚至出现图纸不符合标准、毕业论文逻辑不清晰、工作量不够、毕业论文撰写口语化、格式不规范等问题。这些问题严重影响了学生的毕业设计成绩、降低了教学质量水平，对学院、学校都造成了不良的影响。

因此，本文以机械工程专业为例，分析目前本科毕业设计存在的几个问题，针对问题提出一些具体的应对措施，旨在提高本科毕业设计的质量。

一、目前本科毕业设计存在的问题

（一）选题问题

选题是毕业设计开展的第一步，选题质量是毕业设计总体质量的关键，所以在选题阶段就要引导学生平衡好找工作、考研、考公务员三者关系，合理安排好时间。选择与自身情况高度切合的题目，擅长机械创新设计的学生可以选择一些工程设计类题目；擅长编程和动力能力强的学生可以选择一些控制系统设计类的题目；擅长调研写报告的学生可以选择一些综述类的题目。

以佛山科学技术学院机械工程专业为例，目前本科毕业设计的选题来源主要有以下三种：一是指导教师根据自己已经立项的科研课题（纵向或横向）给定的题目或者是指导教师熟悉的领域；二是学生根据企业与社会生产实践的实际工作确定的题目；三是指导教师或学生自行设计的题目。学院在给学生选题前首先会收集指导教师给出的毕业设计题目，由于大多数的指导教师都有自己的科研课题，因此毕业设计的题目大多数是指导教师根据自己的科研课题研究需要拟定的。学生选题时只能从教师给定的题目里去选择，这样会导致学生不了解具体的内容，而是根据字面意思或者根据教师的做事风格去选题，对自己毕业设计到底需要做什么工作没有深入的了解。

虽然表面上给了学生三种选题方式，实际上大多数学生只能单一地选择指导教师给定的题目，导致无法最大限度地调动学生的积极性。如果是学生的实习课题或学生自行设计的题目，可能跟指导教师的研究方向不一致，由于指导教师不熟悉这个领域导致无法深入指导或者不想指导。因此，在毕业设计的选题上，指导教师熟悉选题、愿意指导，同时又是学生自愿积极主动做的毕业设计课题成为当前的一个难题。

另外一个突出问题就是学生选题时间太短，一般是毕业设计答辩前半年给学生选题，这个时候学生有的在考研，有的在考公，有的在找工作，有的在外实习，真正留给学生进行毕业设计选题调研的时间太少，学生没有足够的时间深入了解相关选题。同时，指导教师也没有足够的时间去思考应该出什么样的题目才适合学生。由于时间紧迫，有些教师直接把自己研究课题的某个研究内容作为一个题目给学生。这样的题目对本科生来讲过于宏观，不够具体，学生要做的东西太多，只能做到覆盖内容而不够深入，蜻蜓点水式地完成毕业设计，起不到锻炼学生综合能力的作用。

（二）毕业设计实施过程管理问题

本科毕业设计的实施过程一般包括指导学生选题、下达任务书、指导学生撰写开题报告、审阅开题报告、指导学生按规定进度及方法完成相关内容研究、仿真分析、试验验证、指导学生规范撰写毕业设计（论文）、绘制相关图纸等，每个过程都设置有相应的时间节点。由于每个指导教师的具体情况不同，学院无法统一组织各个节点的具体工作，都是各个指导教师根据具体情况去开展。学院和学校在中间没有检查指导教师是否根据时间节点开展了相关工作，只是在答辩时提交相关表格即可。这种情况导致实施过程处于无监管状态，导致的后果可能是指导教师没有用心指导，或者学生没有认真去执行。毕业设计的实施过程一般是16周，如果不按时间节点开展工作，有些学生可能只花两三周的时间去突击，这样做出来的毕业设计质量不高，甚至出现工作量不够的严重问题。

另外，毕业设计的实施一般是大四的最后一个学期，这个时间段的学生有的在准备研究生复试，有的在准备公务员国考和省考面试，有的在找工作，有的在外实习等，真正在学校里开展毕业设计的学生较少，毕业设计的实施过程管理流于形式。毕业设计的实施过程管理变为学生填表应付，这样不规范的管理可能导致出现代写、代画、代编程等学术不端的问题。

毕业设计实施过程中另外一个突出问题就是学生撰写的毕业论文没有运用专业术语进行表述，撰写不规范、口语化问题突出。如果毕业设计严格按照时间节点开展，那么指导教师很可能在论文撰写阶段就会发现这些问题，并及时指出，让学生去修改。

（三）毕业设计答辩问题

机械工程专业的本科毕业生所做的毕业设计与其他学科不同，该专业要求学生会用计算机软件进行标准的机械制图，因为绘制正确规范的工程图样是机械工程专业的学生必备的专业素养和技能［6］。大部分的毕业设计选题会涉及机械制图与画法几何、二维三维画图软件、编程实现运动控制等，甚至有些选题要求做出物理样机。对于这样一个实践环节比较多的专业，进行毕业设计答辩时就不能进行简单的PPT讲解和问答。目前存在的突出问题就是答辩时间集中、形式单一，缺乏学生动手展示的环节。对学生有没有认真做、怎么做、做的过程中遇到什么问题、怎么解决问题等无法深入考核，导致毕业答辩流于形式，评委教师无法全面评判学生所做工作的质量。尤其是对于一些探索性的选题，结果是否对错可能并不那么重要，重要的是实施过程的手段和方式方法是否合理，结果是否能够解释一定的现象，出现问题了学生能否及时发现问题并解决问题。如果结果和理论有差距，能否找出其中的具体原因并提出解决的方式方法。以目前的毕业答辩形式是没有办法对这类选题进行客观、全面的评价，因此，亟须探索更加多样化同时具有合理性的毕业答辩方式。另外，由于每年毕业的学生人数较多，而答辩时间通常只有一天，评委教师给学生答辩的时间通常比较短，学生没有办法完全展现自己的工作，评委教师也无法充分了解学生所做的工作。因此，毕业答辩环节的问题还是比较突出，要引起高度重视。

二、提高毕业设计质量的方法探讨

（一）提高选题的多样化与专业契合度

前面提到目前选题阶段的主要问题是指导教师熟悉的研究领域又愿意指导的，同时又是学生积极主动想做的毕业设计题目太少，学生毕业设计选题时间太紧迫，那么学校能否从学生整个大学阶段就开始去培育毕业设计课题呢？

因为现在的大学生有很多国家级、省部级、市厅级、各种行业协会以及校级的学术竞赛，比如著名的三大赛：“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“创青春”全国大学生创业大赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛，除以上这些大型比赛外，机械工程专业的学生还有全国大学生机械设计创新大赛、CAD制图大赛、省级自由探索基金、校级的学术基金、实验室开放基金等。在众多的学术竞赛与基金项目中，学校应该鼓励学生从大二就开始自由组建团队参与比赛或申报基金，每个团队配置一到两个指导教师。这些比赛或者基金的选题可以是学生自己设计好去寻找熟悉该方向并且有意向指导的教师进行指导，也可以是指导教师根据自己熟悉的科研方向给学生拟定，让有兴趣的学生从大二开始进入相关科研实验室根据所学的专业课程开展相关工作。学生在两三年时间内经过不断地学习、交流、探索、实践，并根据个人特长和专业培养方案及时修订自己的方向，有利于形成学生—指导教师双向互动的良性循环，使毕业设计选题更加多样化、个性化，专业契合度更高，更利于提高毕业设计的质量。

（二）严控时间线的过程管理

针对目前存在的毕业设计实施过程管理形式化问题，需要从二级学院、指导教师和学生三方面解决。首先学院根据教学计划严控实施过程每一个时间节点，对节点工作目标组织统一检查和考核，设置考核等级和奖惩制度。比如，对于单个节点目标考核不通过的指导教师和学生给予一次改进机会；对于两个节点目标考核不过关的指导教师取消年终评优资格，学生取消评选优秀毕业设计资格；对于三个节点目标考核不通过的指导教师取消年终评优资格和减少来年带毕业设计的名额，学生取消评选优秀毕业设计资格和评选优秀毕业生资格。通过一定的惩罚制度让指导教师重视过程管理，学生端正学习态度。

对于由于参加考研、找工作、考公务员、在外实习等原因不能全身心投入毕业设计的学生，在时间节点上可以给予一定的宽容期限，但是不能降低要求和标准。同时对该类学生的审查要更加严格，指导教师可以要求学生面对面问答或演示以便检查节点目标完成质量，防止代写、代画、代编程等学术不端现象。

（三）杜绝答辩的形式化

针对机械工程专业的特殊性，毕业设计的答辩形式应该是多样化的，包括地点和时间的多样性。一种是针对进入科研实验室开展毕业设计的学生，可以另外安排时间组织在科研实验室内进行毕业设计答辩，给予学生演示的机会，包括学生搭建样机、设计的控制方法、运动仿真分析等，一边演示一边介绍具体的工作，如样机工作原理是什么、控制参数怎么选择、仿真参数怎么处理等，以及在做的过程中遇到过什么问题，用什么方法解决了问题。通过实地演示，教师可以对学生所做的工作进行全面了解和判断，这样更利于提高毕业设计的质量。另外，对于没有进入科研实验室开展毕业设计的学生，可以采取传统的PPT答辩形式，但是涉及样机制作的要展示样机图片和工作视频；涉及仿真的，要现场演示仿真过程；涉及编程的，要现场用代码跑一遍。不管哪种答辩方式，都需要学生演示与讲解自己所做的工作，真正杜绝代写、代编、代做等学术不端问题，使答辩的形式化、走过场变成历史。

结语

本科毕业设计是机械工程专业本科生培养阶段最重要的教学实践环节，是一个学习、设计、探索、创新的过程。本科毕业设计质量的好坏，不仅能反映一个学校所培养学生的实力和水平，同时还反映出学生掌握相关知识的能力以及学生是否具有继续深造的能力。因此，需要学校、学院、指导教师和学生多方协调。

本文围绕新工科背景下本科生培养的内涵与要求，针对机械工程专业本科毕业设计存在的选题问题、实施过程管理问题、毕业设计答辩问题，进行深入的分析与探讨，提出选题多样化与专业契合度、严控时间线的过程管理、杜绝答辩的形式化等思考与建议，探索新工科背景下提高机械工程专业本科毕业设计质量的方法与途径。

尽管目前机械工程专业的毕业设计存在不少问题，但是只要我们在思想上高度重视，确保学生选题多样化和个性化，调动学生的积极性与主动性，严格按照时间节点进行过程管理，严格把关答辩环节，深信毕业设计会有一个质的提高。

参考文献

［1］蒋德平，姚宗湘，李娟，等.应用型本科毕业设计模式探讨［J］.教育现代化，2020，7（34）：129-132.

［2］郭钟宁，骆少明，张湘伟.机械类专业实践教学体系构建与实施［J］.实验技术与管理，2009，26（6）：15-17+22.

［3］庞兴华，姜萌.机械类毕业设计模式的研究与实践［J］.南阳理工学院学报，2010，2（4）：111-114.

［4］郭亚飞，孙健，李蔚玲，等.高校本科毕业设计/论文存在的问题及对策分析［J］.教育现代化，2019，6（71）：213-214+225.

［5］李文忠，李红彦.高校机械工程本科毕业设计的问题与对策探索［J］.产业与科技论坛，2017，16（7）：204-205.

［6］王芳.机械类本科毕业设计工程图样质量的研究［J］.教育教学论坛，2019（7）：178-180.

Discussion on the Methods of Improving the Quality of Graduation Design for Mechanical Engineering Major under the Background of Emerging Engineering Education

WEI Hui-ling， YANG Jing-wei

（School of Mechatronic Engineering and Automation， Foshan University， Foshan，

Guangdong 528225， China）

Abstract： Undergraduate graduation design is the last comprehensive practical teaching link in the university stage. It mainly exercises students’ ability to comprehensively apply knowledge and solve problems. It is very important and is related to whether students can graduate smoothly. This article analyzes the problems existing in the current undergraduate graduation design of mechanical engineering， such as topic selection， process management and defense， and combines the emerging engineering background to improve the quality of the undergraduate graduation design through teaching reform methods such as improving the diversity of topic selection and professional fit， strictly controlling the process management of the timeline， and eliminating the formalization of defense. Therefore，how to improve the quality of undergraduate graduation design is worth further discussion. This paper discusses the existing problems and coping strategies of the graduation design of Foshan University of Science and Technology， hoping to improve the quality of graduation design.

Key words： emerging engineering; mechanical engineering; graduation design; teaching reform