热能与动力工程专业毕业设计(论文)的改革与实践

2013-01-31李艳霞张红光刘中良姚宝峰

中国现代教育装备 2013年19期

李艳霞张红光刘中良王焱姚宝峰

北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124

毕业设计(论文)是本科生大学校园生活的最后学习阶段，是对本科阶段所学知识的系统梳理以及创新性的运用和提高。在毕业设计(论文)过程中，学生作为主体，在教师指导下，需要相对独立地从事一些系统化的学术活动。毕业设计(论文)应能充分表明学生确已较好地掌握了本专业的基础理论、专门知识和基本技能，并具有从事科学研究工作、担负专门技术工作或管理工作的基本能力或潜质。毕业设计(论文)是毕业生获得相应学位的必要条件。所以，毕业设计(论文)对于学生个人、教师及学校而言均是十分重要的工作。我校热能与动力工程专业始建于1960年，是建校初期开设的首批本科专业之一，一直非常重视培养本科生的创新精神与实践能力，近年来，我们对本科毕业设计(论文)环节进行了全面而深入的改革并收到明显成效。

1 “0.5＋0.5”毕业设计模式

“本科毕业设计(论文)要不要做？如何做？”是高等教育界和社会关注的热点问题。为了减少学生求职、毕业实习等因素对毕业设计(论文)的冲击和不利影响，避免由于时间紧张而出现走过场和流于形式的现象，我校热能与动力工程专业本着“早动手、早定题、全程抓、高标准、严要求”的原则，将部分学生的毕业设计(论文)开始时间提前至大学三年级第一学期，其他学生提前至大学四年级第一学期。所谓“0.5＋0.5毕业设计(论文)模式”，即在大学四年级第一学期，学生在完成正常课程学习的同时，利用课余时间进行毕业设计(论文)工作(0.5年，分散方式)；在大学四年级第二学期，学生集中时间进行毕业设计(论文)工作(0.5年，集中方式)。

2 毕业设计(论文)改革的主要配套措施

2.1 毕业设计(论文)管理制度化和人性化

本专业在大学三年级第二学期末由指导教师初步完成毕业设计(论文)的选题；在大学四年级第一学期初，面向全体学生公布选题，学生填报志愿，师生双向选择，为每名学生落实指导教师，每名教师指导学生不超过5人；在大学四年级第二学期初，指导教师根据实际情况对学生课题进行适当调整；本专业的全体教师定期沟通和交流，针对毕业设计(论文)过程中出现的问题，发挥群体优势和集体智慧；注意因材施教，尤其要关心学习基础差、心理脆弱等学生的情况，确保师生间的顺畅沟通与交流；学生毕业设计(论文)答辩时，其指导教师要回避；指导教师和评阅教师均要向专家说明给学生评分的客观依据，以确保公平、公正。

毕业设计(论文)选题来源主要有3方面：(1)由教师提出，学生选择。教师根据自己的科学研究任务、教学研究任务等，提出适当的题目。(2)由学生提出，与教师共同协商。学生可根据个人兴趣结合专业特点，依据科技竞赛、大学生科研训练项目等提出适当的题目，需要由指导教师把关。(3)社会和用人单位提出，由社会、教师、学生三方共同商讨，提炼出适合的题目。要求一人一题，真题真做。师生要互相了解，学生要对课题有了解，避免盲目选题。教师需要填写“北京工业大学毕业设计(论文)课题申报表”并且对学生发布，指导教师在全程需要填写“毕业设计(论文)指导书”(要求每周至少两次当面指导学生并如实记录)。

师生双选后一周内，在师生协商和讨论的基础上，由指导教师填写并向学生下达“北京工业大学毕业设计(论文)任务书”。毕业设计(论文)任务内容要适当，任务书视为一种契约或约定，中途可微调，不提倡大调整。对学生的要求是：踮起脚来有把握，跳起脚来有希望。毕业设计(论文)任务注意分层分类，在成绩上要有所反映，体现公平公正的原则。

选题内容和毕业设计(论文)任务确定后，在指导教师的指导下，学生充分发挥主观能动性，利用实验室和图书馆资源，进行文献和资料查询工作，利用2～3周时间，完成填写“北京工业大学学生开题报告表”并进行答辩工作，答辩方式由相关指导教师灵活掌握。填写开题报告最重要且最基础的任务之一是要求学生学会文献检索与文献综述或专题调研。通过开题报告，学生需要搞清几个重要问题：(1)为何做？(2)做什么？(3)如何做？(4)现有基础。(5)有利条件。(6)风险与困难。(7)预期效果。只有通过开题报告答辩环节，学生才能正式进入毕业设计(论文)工作阶段。

在毕业设计(论文)中期阶段，学生需要填写“北京工业大学毕业设计(论文)学生自查表”并进行中期汇报。中期汇报的目的在于督促和提醒师生，对于师生双方都是约束和激励。学校和学院对中期汇报的情况进行抽查，抽查比例约为学生总数的10%，并且会追踪到毕业设计(论文)答辩结束。

在毕业设计(论文)结束阶段，学生毕业设计说明书或毕业论文书写格式遵照“北京工业大学本科生毕业设计(论文)撰写规范”，并需要填写“北京工业大学学生申请答辩表”；指导教师填写“指导教师毕业设计(论文)评审表”，为学生的毕业设计(论文)评分，占最终成绩的20%。

在毕业设计(论文)答辩前一周，学生将印刷和装订完毕的毕业设计说明书或毕业论文以及外文文献翻译提交给两位本专业教师评审，每位教师都填写“北京工业大学毕业设计评审表(评阅人用)”，每位评审教师的评分占最终成绩的15%。指导教师需要尽职尽责地指导学生准备答辩材料和答辩PPT。

学生需要参加毕业设计(论文)答辩，答辩委员会由本专业的多名教师组成，每名学生用PPT陈述毕业设计(论文)工作20分钟，答辩委员会提问10分钟，答辩委员会根据学生的答辩情况为学生评分(占最终成绩的50%)，填写“北京工业大学毕业设计(论文)答辩评审表”并确定学生的最终成绩。

答辩结束后，学生应交回所有资料(包括设计说明书、图纸、论文、阶段资料、实验原始记录、译文、软件文档等)，由专人整理后提交学院存档。

指导教师应注意将管理的制度化和人性化结合：(1)讲职业道德，真心待学生，有耐心、切忌急躁。全体教师都要起到班主任的作用，将教学工作与学生工作有机结合，不仅要关心学生的学业，还要关心学生的就业和思想、生活等诸多方面的问题，真正成为能够与学生交心的良师益友。(2)海纳百川，有容乃大，理解、尊重学生的个性，引导他们身心健康成长。(3)提高自身业务水平，对学生指导得法。(4)引导能力突出的学生总结凝练毕业设计(论文)成果，让学生在科研论文、专利和软件著作权方面有所收获，这也是毕业设计(论文)规范化的延续。

2.2 开放实验室，为学生进行毕业设计(论文)提供场所

我校传热强化与过程节能教育部重点实验室、传热与能源利用北京市重点实验室每年承担包括973计划、863计划和国家自然科学基金课题在内的大量科研项目，年均科研经费2000万元。本专业依托上述科研教学平台，以热能与动力工程专业北京市实验教学示范中心建设为契机，将科研成果转化为本科生课堂教学内容、课外科研训练项目、毕业设计(论文)题目。教学实验室和科研实验室全部无条件对本科生开放，将实验室建设成为本科教学的基础平台和毕业设计(论文)的重要场所。例如：2005级本科生宋杰静同学在大学三年级第二学期进入冯能莲教授实验室，作为骨干成员与研究生一起参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛，取得了华北赛区二等奖的好成绩后，从大学四年级第一学期开学伊始，就结合参加科技竞赛的内容和冯能莲教授实验室的相关研究内容，进行了毕业设计(论文)工作，取得了优异的成绩，获得2009年北京工业大学本科特优毕业设计(论文)奖，最终被北京航空航天大学免试录取为硕士研究生。

2.3 实行四年一贯制的本科生导师制，为保证毕业设计(论文)质量打下坚实基础

新生入学伊始，在双向选择的基础上，为每名学生确定一位指导教师。指导教师不仅要关心学生的学习，还要成为学生思想、生活及学业、人生规划的导师，也要成为学生毕业设计(论文)的指导教师，这为毕业设计方式的改革提供了有利条件。例如，通过本科生导师制的形式，张红光教授指导的2006级本科生田小飞同学在前期参与“星火基金”项目的基础上，负责申请的项目于2008年获得“国家大学生创新性实验计划”资助，以此为契机，该同学进入导师的实验室进行了大量的自主实践和科研工作，高质量地完成了本科毕业设计(论文)工作并获得2010年北京工业大学本科特优毕业设计(论文)奖，其毕业设计(论文)成果也为指导教师科研工作和课题申报提供了非常重要的参考。

2.4 组织混合型研究团队，孵化了高水平的毕业设计(论文)成果

本科生直接进入教授学术团队，与导师(教授或教师)及研究生形成一个整体：一起开会讨论，一起设计方案，一起实验分析，一起撰写论文，一起经历挫折，一起分享成功；学生在研究过程中学到了知识，在实践中增长了才干。本科生也成为导师和研究生的得力助手，为导师尤其是研究生开展科研工作提供了帮助，有效地缓解了研究人员紧张的压力，实现了教学相长。混合型研究团队的组建有利于导师从本科生中及时发现好苗子，尽早有针对性地培养，成为日后高水平研究生的重要来源，使本科生和研究生培养双丰收。2006级本科生韩雪娇等与2008级硕士研究生白小磊共同组建“内燃机燃烧基础研究团队”，进行了大量燃烧基础试验工作，高质量地完成了毕业设计(论文)工作，并总结其成果以第一作者在中文核心期刊发表论文1篇、发表会议论文1篇，参与发表论文5篇，参与申请发明专利和软件著作权6项。2007级本科生王欣与相关研究生组建研究团队，总结本科毕业设计(论文)的科研成果，以第一作者身份所撰写的论文"Experimental study on factors affecting lean combustion limit of S.I engine fueled with compressed natural gas and hydrogen blends"于2012年1月在本专业高水平国际期刊Energy(SCI检索，影响因子3.565)上发表，另以第1作者身份发表EI检索中文期刊论文1篇、中文核心期刊论文一篇、国际会议论文1篇(EI检索)、国内会议论文2篇。

2.5 组织科技竞赛，丰富了毕业设计(论文)课题来源

本专业作为具体组织和承办单位，发起并组织了多届“北京工业大学大学生节能减排竞赛”，通过该活动，不仅使学生亲身践行了“低碳”和“节能减排”理念，而且也为他们提供了一个施展才华、张扬个性的舞台，并且极大地丰富了毕业设计(论文)课题来源。近5年，本专业本科生获得国家级科技竞赛奖励12项(其中，特等奖1项、二等奖3项、三等奖6项、鼓励奖2项)，省部级科技竞赛奖励3项，校级科技竞赛奖励40余项。其中，很多学生结合竞赛完成了自己的毕业设计(论文)课题内容。例如，2007级本科生刘海等同学参加了2010年第三届“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”，其参赛作品“气压混合动力概念车的设计与试验研究”荣获全国特等奖，刘海同学的本科毕业设计(论文)内容也与其参赛作品紧密相关。2008级本科生魏宝建等结合其毕业设计(论文)的工作内容，参加2011年第四届“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”并获得三等奖，之后携其作品“电液混合动力概念车”参加了2011年第六届中国北京文化创意产业博览会，中央电视台新闻频道的《新闻直播间》栏目于2011年11月12日做了专门的电视报道并现场采访了魏宝建同学，《北京青年报》于2011年11月14日进行了专门报道。

3 效果与思考

通过改革，毕业设计质量得到了充分保证，受到校内督导专家和校外盲评专家的肯定。自2007年至2012年，每年都有1名同学获得“北京工业大学本科特优毕业设计(论文)奖”，获奖比例远高于学校的平均比例。得益于本科毕业设计(论文)阶段的锻炼，本科生毕业时，每名学生至少有4个理想的职位供选择，就业率达到100%，毕业生的专业素质和综合能力受到北京汽车股份有限公司、北京汽车动力总成有限公司、北京奔驰汽车有限公司、北京现代汽车有限公司、北京汽车研究总院和北京汽车新能源汽车有限公司等主要用人单位的肯定。2012年，本专业结合此方面的教改经验与成果，以“扬学科优势促研究性学习提高人才培养质量——以热能与动力工程专业为例”为题申报了北京工业大学和北京市的教育教学成果奖，最终获得了2012年北京工业大学优秀教育教学成果特等奖、2012年北京市高等教育教学成果二等奖。

大学的首要任务是培养人才，本科生培养的质量决定着一个专业的兴衰存亡。对于本科生，重在培养创新精神和实践能力，毕业设计(论文)工作在其中起到非常重要的作用。由于人才培养过程的渐进性和规律性，切忌急于求成。对本科生毕业设计(论文)成果的要求务必客观和求实，不能对成果的创新性期望过高。对部分表现突出，获得优异成果的学生，应给予奖励。希望通过毕业设计(论文)，激励所有学生学会思考、学会学习、学会做事、学会规范。毕业设计(论文)开题报告需要师生共同努力，教师可把其申报科研和教研课题的经验传授给学生。教师的课题申报书、研究生的开题报告，都可看做是本科毕业设计(论文)开题报告的升级版本。建议今后加强对本科生毕业设计(论文)开题环节的考核，全部学生集中时间统一现场答辩，由本专业多名教师组成答辩委员会，对学生的开题报告进行严格考核(指导教师回避)。只有通过公开答辩，才能正式进行毕业设计(论文)工作。高质量完成开题报告工作，是高质量完成毕业设计(论文)工作的可靠保证。

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