提升材料类专业毕业设计（论文）质量的思考与探索

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　　【摘 要】本科毕业设计是高校培养本科生教育计划中的最终环节，本文主要从南京邮电大学材料院为例，分析了毕业设计中的存在的问题，并针对材料类或理工科院校的共同问题提出了相应的解决方案和思路，来提升理工科专业毕业设计质量。
　　【关键词】毕业设计;材料类专业;创新计划;科研技能;质量提升
　　中图分类号： G642.474 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）28-0071-003
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.028
　　毕业设计（论文）是实现本科培养目标的一个重要的综合性实践教学环节，是培养学生综合运用所学的基本知识、基本理论及基本技能解决实际问题能力的重要途径。南京邮电大学材料科学与工程学院拥有高分子材料与工程、材料化学和材料物理三个宽口径的材料类本科专业，材料类专业特色是针对当前材料科学领域的前沿方向—光电信息材料及应用为主线，与信息、电子、物理等多学科相结合，在有机电子学、生物电子学、光电信息材料与器件、纳米材料及应用等特色方向及领域，培养高素质复合型人才。我校材料院专业毕业设计（論文）题目大多来源于指导老师的科研课题，其特点是前瞻性和理论性相对比较强，实践性能力要求很高，实验周期相对较长，学生需要花费大量的时间做实验探索。尽管学生的选题工作提前到大四上学期的11月份，到第二年即大四下学期末期成文，中间时间还包含寒假，又加上部分学生考研、参加各种招聘会，极大的影响了毕业设计的有效实施时间，无法保证学生高质量的完成毕业设计全过程。同时，这类题目的前瞻性和实践性决定了实施过程中所用仪器多为高精尖的制备和表征设备。这不仅需要学生掌握一定的理论基础，还对学生的动手能力、熟练程度有更高的要求和挑战，又加上研究结果的不可预测性，实验结果的偏差和方案的不断调整，这众多的问题使毕业设计的难度增大，如果没有充足的时间是无法保证学生高质量完成毕业设计。因此，寻求更好的毕设方案是我院乃至同类理工科院校共同面临的一个函待解决的问题。本文将以南京邮电大学材料科学与工程学院被例，共同探讨提升本科生毕业设计质量的几种方案和思路。
　　1 源于创新训练计划，结于毕业设计，走向一体化模式
　　大学生创新创业计划是根据《教育部 财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》（教高〔2011〕6号）和《教育部关于批准实施“十二五”期间“高等学校本科教学质量与教学改革工程”2012年建设项目的通知》（教高函〔2012〕2号），决定在“十二五”期间实施国家级大学生创新创业训练计划。实施大学生创新创业训练计划的目的是促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，切实加强学生实践能力、创新精神和创新能力的培养，对实践教学与人才培养模式进行改革创新，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才[1]，其创新计划的内容主要包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。对于我校材料院的特殊情况，学生主要参与的项目为创新训练项目，本科生个人或团队，在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作。我院本科生的培养为本科生导师制育人模式。学生在进入大学二年级既可以根据自己的爱好兴趣选择自己的导师并经过培训合格后进入实验室，通过本、硕、博三级互动的训练模式来达到对学生实验实践技能的培养和科研素养的提升。在近三年以来，学院实行全员育人方案，大学生创新训练计划参与率高达到100%，这就意味着创新训练计划完全可以与本科生的毕业设计相交融和补充，创新训练计划成为毕业设计的一部分，毕业设计也是创新训练计划的一部分，“你中有我，我中有你”，将创新训练计划和毕业设计相结合，最终达到“我就是你，你就是我”的一体化模式。
　　创新训练计划和毕业设计一体化培养模式的实施保障。首先，政策性保障。一体化毕业设计的实施首先要求有政策上的保障，比如学校、学院应出台响应的政策，支持和鼓励这一方案的执行。其次，仪器设备保障。一体化模式还要求有足够的科研环境设施供学生使用。传统的毕业设计方案，只有大四的学生进入实验室做毕设，而且时间上比较短，所有的毕设环节的实施最长也只有8个月时间，而创新训练计划和毕设一体化后，整个周期延长至两年，甚至3年，并且前后两届学生会有1～2年的交集，这就要求学院要有足够的空间和科研平台供学生使用。设备的开放时间也会由正常上班时间延长至晚上、甚至周末，特殊设备还有可能24小时开放使用。最后，师资保障。创新训练计划和毕设一体化模式不仅仅意味着学生参与课题的时间延长，更意味着本科生的参与度和课题总难度提高，传统的大学生创新训练计划参与率约为40%，（以南京邮电大学为例），而与毕业设计一体化后参与率提高到100%，就需要投入更多的教师来指导和督查项目的顺利完成，高标准完成。因此，鼓励和适当奖励专业教师担任大学生创新训练计划和毕设的指导教师是一个必不可少的环节。只有满足了以上条件，才能保障创新训练计划和毕业设计一体化教学模式的有效开展。
　　2 鼓励团队毕设，增进协同合作
　　对于不能满足多年级学生同时进入实验室的院校，可以尝试采取团队毕业设计的方案，以此来提高毕业设计的质量。传统的毕业设计课题的完成比较零碎，工作也是草草结束，如果组合成团队，则不仅可以将课题拓展和深入，更能增进团队成员间的合作和友谊，成员之间相互协商。相互团队毕业设计（论文）界定为三人以上的合作团队公共协作完成一个比较系统的课题，团队成员可以是专业内学生三人以上，也可以是跨专业学生三人以上（含三人）或者跨学科学生三人以上（含三人）合作的团队。原则上团队学生不超过五人，视课题大小而定。团队课题是一个有机联系的整体，以南京邮电大学材料院为例，我院三个本科专业分别为高分子材料与工程、材料化学和材料物理。三个专业有很大的区别，但又能有机的联系起来。材料类专业特色是针对当前材料科学领域的前沿方向—光电信息材料及应用为主线，与信息、电子、物理等多学科相结合，在有机电子学、生物电子学、光电信息材料与器件、纳米材料及应用等特色方向及领域，而高分子材料与工程、材料化学专业多以功能材料的合成为主，因此，三个专业的学生组团后，可以系统的完成一个完整的研究课题，即从材料的合成到性能的表征，再到器件的制备与表征。较传统的单人毕业设计，研究课题的广度和深度都得到了提高，同时又培养了学生的团队协作能力。课题的确定可以是学生自己申请，也可以由导师指定，每一个大课题由若干子课题组成，每个学生各自承担一个分解的子课题（即每个学生都有独立完成的工作内容和要求），每个学生都有指导教师给予指导。团队指导教师可以是一人也可以是多人，组织形式可以是学院或者老师自行组织，如果是跨学科、跨专业的团队，也可以由学校出面协调组织。 　　强化过程指导和管理是团队毕业设计实施过程中的重要环节。指导教师团队要做到对毕业设计中全过程有效地指导和管理[2]。没有特殊情况下，所有的老师要每周定期检查毕业项目的进度，学生每周要和研究生一起参加课题组组会，定期汇报自己的工作进度和工作中遇到的困难。指导教师团队根据自己的研究领域针对性的解决各种问题。另外，对于理工科的团队毕业设计课题多数来源于教师的科研项目，在执行过程中需要的动手能力、理论与实践基础要求都比较高，尤其是在制备、表征环节中，高精尖科研设备的培训和指导是必不可少的。指导教师自己时间不能满足的情况下，可指派课题组研究生作为团队毕业设计设的实验顾问，便于对毕业设计课题的跟踪与辅导，尤其是实验过程中的特殊工艺和经验，能够及时解决科研中的遇到的问题，保障毕业设计的顺利进行。
　　3 加强文献检索和信息处理能力的培养
　　毕业设计项目最终以毕业论文的方式呈现，在以往的毕业设计论文中存在着几个非常严重的问题，也是指导教师后期修改论文比较费时费力的事情。首先是文献综述引用的文献都比较老旧、数量比较少，完全是指导教师指定的几篇文献。学生缺乏文献搜索的主动性，即便是新增了文献，多数来源于“百度”“google”等各种搜索引擎，引用文献缺乏专业性和认可度。这就要求学校必须强化文献检索教育。目前多数大学开设了文献检索课程，开设时间为大二，其内容仅限于基本的检索技能的介绍，缺乏大学生应具备的信息意识、信息知识、信息道德、知识产权等相关知识和技能的传授，缺乏对现代信息素养培养的基本定位。[3]《布拉格宣言》认为，信息素养是一种能力，它能够确定、查找、评估、组织和有效地生产、使用和交流信息，并解决面临的问题[4]，因此，文献检索课程必须从技能导向向素质导向过渡，加强大学生信息素养的培育。对于理工科的学生，科技文献尤其是外文文献检索与信息获取的能力直接关系到毕业设计中的实验数据的评估与分析。所以，在毕业设计开始的阶段需要再次强化学生的专业英语和外文科技文献检索的技能和意识。
　　除了文献的问题之外，整个毕业论文中的文档排版和数据分析也存在着很大的问题。尤其是理工科常用的数据处理软件Origin，大多数本科生都没有接触过，因此，在毕业设计之前或者过程中应注重这些特殊软件进行培训或指导。
　　4 增设专业仪器开放实验，有针对性科研技能培训
　　科研中用到的高精密的仪器设备数量都比较少，一般情况下相同的设备只有一套，基本满足教师和研究生的科研需求。这些仅有的设备对本科生一次性的开放培训或者开设实验课是不太现实，但毕业设计中大多数都要这些设备用来表征材料或器件的基本性能。以南京邮电大学材料院为例，本科毕业设计中会用到透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线能谱仪、光谱仪、色谱仪、核磁等。为了解决这一问题，早期学院提出让研究生协助本科生做毕业设计，通过“本、硕、博”三级互动的模式来培养本科生的科研能力，因为毕业设计的时间比较有限，开始執行时的效果很好，但随着毕业生后期时段忙于找工作、考研调剂、面试等，研究生由最初的协助到后期的帮助测试、表征、数据处理。久而久之，本科生失去了毕业设计后期的性能测试、数据处理等环节的主动性、积极性，过于盲从和应付。对于新的问题，学校及学院集思广益，大力鼓励实验技术人员开展针对本科生的开放实验。实验技术人员将自己管理的仪器申请开放实验项目，对本科生预约式开放，一次3人以上。实验技术人员也可以根据自己设备的情况选择开放人数和课时，确保对这个设备感兴趣的学生能够有效的学习和掌握基本的操作和数据处理方法，以便很好应用到后期的毕业设计项目中。这一政策的实施不仅提高的了设备的利用率，响应了国家提出的大型科研仪器设备开放共享的政策，同时也给实验技术人员提供了上课的机会。结果表明，参加开放实验课的同学在毕业设计中表现非常积极主动，能够独立操作实验设备与对数据进行处理分析，而不是依赖研究生的全权代劳，尤其是在答辩的过程中能够对每一个细节非常熟悉，表现非常自信，得到了老师的一致好评。我院未来也将继续探索多维度的开展开放实验项目，希望有类似情况的院校能够尝试该方案，只有提前有针对性的对本科生进行技能培训，才能有效的提高理工科院校学生的科研技能和毕业设计质量。
　　5 结语
　　该文以南京邮电大学材料科学与工程学院材料物理专业为例，结合多年的毕业设计和STITP指导工作经验，详细分析了材料类毕业设计中存在的问题，并针对性的提出了创新训练计划毕业设计一体化模式、团队毕业设计模式、加强文献检索和信息处理能力训练、增设专业仪器开放实验等方案，有针对性提高本科生科研技能。方案实施后取得了很好的效果，为提高材料类或理工科类本科毕业设计质量提供思路和参考。
　　致谢：
　　感谢南京邮电大学教学改革研究项目（JG03017JX101）的支持。
　　【参考文献】
　　[1]教育部.教育部关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知[Z].教高函[2012]5号文，2012.
　　[2]张青松，罗星娜，丁彩云，等.毕业设计（论文）团队指导模式及保障机制探讨[J].科技创新导报，2015（7）：245-248.
　　[3]解宇.高效图书馆文献检索课程的现实之困于应对策略[J].图书馆工作与研究，2017（SI）;72-73，79.
　　[4]钟志贤.面向终身学习：信息素养的内涵、演进与标准[J].中国远程教育，2013（8）：21-29，95.
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