李荣 吴彪 赵静 吕德刚 张鹏 柳靓南

(黑龙江工程学院 黑龙江哈尔滨 150020)

毕业设计（论文）是检测学生综合运用所学专业知识解决工程问题问题、科学素养、创新实践能力最重要手段，因此也是高校实践教学最重要实践教学环节，通常被安排在最后学业阶段。本科生毕业设计（论文）质量直接体现该校的教学质量及办学水平。为提升毕业设计（论文）质量，教育部陆续出台了多个文件，涉及毕业设计多个方面：强调“真刀真枪”开展毕业设计、把企业需求或企业革新项目引入毕业设计，促使高校毕业设计题目更新的同时，解决高校人才培养同企业人才需求“两张皮”的问题；为提升学生学术能力，保证毕业设计质量，强调对毕业设计全过程管理，要求高校对形式、内容、难度进行严格监控；为提高学生的科学素养、诚信，避免心浮气躁、急功近利等，今年相继出台多个学术不端行为文件，促使大学生树立正确的社会价值观及学术价值观等。

如何通过毕业设计这一重要实践环节，提高学生综合利用所学知识解决当前企业、行业中存在的问题的能力，培养学生的科学素养和严谨的态度、激发学生专业兴趣和科研探索，是近年来高等教育研究的重点研究方向对之一[1-3]。

1 阶梯化毕业设计（论文）教学模式探索与实践

随着交通运输行业新模式和新业态的到来，要求交通运输专业加快调整方向，培养适应新需求的技术技能人才。高校教师承担的科研项目都是相关行业发展前沿或源于企业的实际项目，因此将研究内容和教学相结合、将企业实际问题及相关技术引入实践教学中，可有效提高毕业生能力。为提高学生的创新实践能力，许多高校教师尝试将自己的科研项目融入大学生创新创业实践训练项目（简称大创项目）中，或指导学生毕业设计时有效结合自己科研项目，并取得了一定的成效[4-6]。

依托黑龙江工程学院交通专业重点学科交通信息工程及控制领军人才团队近年承担的一些与交通相关的科研目，将科研元素融入教学内容中。开展教学活动前，先带领学生了解科研项目进展过程，了解所学理论专业知识在实际科研中的应用。结合科研项目进展过程中团队成员如何分工协作完成，在人才培养方面，学生通过加入科研团队，进实验室，在充分了解科研项目进展过程的基础上，申报大学生创新创业项目。整个大创项目的完成过程中锻炼其科研能力及综合解决问题的能力，为后期开展毕业设计积累经验且奠定基础。通过上述实施，根据毕业设计（论文）质量反馈，更新教学内容，具体如图1所示。

图1 阶梯化本科毕业设计（论文）教学模式

1.1 科研项目融入教学促进创新能力培养

创新性是衡量毕业设计（论文）质量的一个重要指标点。团队教师承担了大部分交通类核心专业课。在授课过程种，通过科研项目介绍，让同学了解相关科研项目同时也了解教师的科研方向，吸引同学加入项目研究，引导学生将所学理论综合应用到实践项目中。使学生能主动思考，提出新想法，积极动手，学习新技术，为后期开展毕业设计奠定基础。

以承担并完成的《基于绳索的爬行机器人》项目为例，在项目实施过程中，合理转化提炼合适主题融入教学内容。《科技文写作及文献检索》课程中通过分析项目申请书，引导学生写大创项目申请；《机械设计》中，分析爬行机器人工作原理，学习自由度及运动机构设计；根据工作场合及指标等，确定其驱动方式，融入《液压与气压传动》《电工电子》等课程；《工程材料》学习中组织学生讨论机器人各零部件材料选取等；根据机器人工作参数，为确保其可靠性、安全性以及工作寿命等，《工程力学》对主要零部件进行相应的计算分析等；《单片机设计与应用》《PLC编程与应用》中讨论机器人控制系统设计与实现，如图2 所示。项目逐渐进行过程中，团队中的教师在完成科研任务的同时，各自将所承担的任务融入教学中，教师间通过合作使得整个教学内容互相斜街，学生亲历亲为参与进来，将所学知识融合起来，与科研及生产实际相联系。

图2 科研项目融入教学内容

1.2 科研项目驱动大创项目

科研项目实施过程中，授课教师综合素质不断提高，使教学内容方式得以动态调整。课堂中科研及创新元素的加入，除使课堂学习氛围提高，也引起部分学生对学科专业的科学探索的共鸣。为提高学生的科研素质，笔者学校大力组织并鼓励学生参与到国家级、省级和校级大学生创新创业活动中来。依托国家—省—校三层次大学生创新创业平台，积极开展阶梯式创新实践能力培养。通过对低年级学生基础课教学过程中科研元素的渗透、科研意识的培养、鼓励并引导学生在对所研究项目有一定了解的基础上参与相应的活动。大二、大三部分学生已具备一定的科研能力，从而选取科研素养、动手、协作、学习能力强的同学，以学生为主，教师引导为辅组建大创团队。教师团队通过讨论、预测、合理分解科研项目问题，确保分解项目大小适中、难易合理。学生团队根据兴趣、特长等选领子课题，教师团队提供项目开展技术支持，学生团队合理分工，互相协作确保大创项目顺利实施。对于学生承担的各级大创项目，在项目推进过程中，就项目设计、实验准备、数据分析、报告撰写等方面已经得到了充分锻炼。

1.3 科研及大创项目融入为毕业设计（论文）

毕业设计（论文）质量依赖于毕业设计题目[7-8]。对教师团队承担的科研项目，团队教师通过甄选、分解及论证，提炼出适合本科生毕业设计的题目，保证课题深度、广度适中，满足毕业设计指标点的同时，能激发学生创新能力且不打击学生信心。另外，题目之间必定有相关性，因此可以实现“一题（同一项目）多人”毕业设计（论文）模式，学生通过互竞互帮的方式，个人能力和团队协作精神都得以锻炼。在此基础上团队教师将优势的大创项目进一步凝练研究方向，衍生成毕业设计（论文）题目。通过将毕业设计（论文）同前期参与的教师科研项目、大创项目深度融合，使得课题研究内容贯穿学生大学4 年的学习，期间学生深入学习了毕业设计（论文）开展所需技术及工具，锻炼了数据分析思维及处理能力，提高了文档撰写水平等。解决了传统毕业设（论文）开展因时间紧、精力差、能力不足等造成的毕业设计（论文）质量差的问题，达到润物细无声的效果。

以学生兴趣为基础、科研项目为纽带、大创项目为平台，依靠交通领军人才团队，指导组织学生大创团队，探索出科研反哺教学的毕业设计（论文）模式，实现师生教学科研能力及科研素养双效提升的同时，为高质量毕业设计（论文）保驾护航。

1.4 毕业设计（论文）成果促教学内容改革

图3 科研项目驱动大创项目

毕业设计（论文）开展过程中，由于题目来源科研或大创项目，对所解决问题的工具和手段，要求都有一定的高度。通过学生毕业设计（论文）开展，可直接验证新方法、新理论、新设备等难易程度是否适合本科生学习。通过几届学生实践，积累经验，为交通类专业更新教学大纲提供依据。比如：交通类2019版教学大纲中，对《零部件测绘》实践教学内容及模式进行了改革。其中三坐标测量仪及3D 打印技术就源于学生完成本科毕业设计过程中应用的新设备，且实践教学中更新了传统测量用零部件，有效提高教学效果；开展科技文写作课程中，之前案例源于教师或其他学者发表的论文、项目研究报告等，学生对发表文章一直持敬而远之的态度。通过将毕业生发表的本科毕业设计（论文）成果及优秀毕业设计（论文）作为案例引入课堂，分析师兄师姐的成果案例，让学生有亲切感，为教学内容注入新鲜血液。新一轮教学活动中，组织学生分析、讨论或者重现这些案例，可有效激发学生的专业兴趣，“从学生到学生”模式，揭开低年级学生心中“科研神秘”的面纱同时消除学生对科研的惧怕感，且能激起学生科研尝试的动力。

2 取得的进展与成效

黑龙江工程学院交通运输重点学科专业团队结合教师相关科研工作，率先开展了交通类专业毕业设计改革实践工作。基于教师承担的14 项科研项目指导学生申报大创项目46 项（其中国家级4 项目，省级21项目，校级21项）。基于科研及大创项目，衍生毕业设计（论文）题目100 多个，为毕业设计题目及类型注入新鲜血液。基于科研反哺教学毕业设计指导模式分别在交通类3 个专业实施，都取得了很好的成果。项目组将近5 年来通过团队协作方式共指导216 名毕业设计，统计结果发现学生项目设计能力较往年有明显提高，通过中期检查和预答辩环节统计反馈进展缓慢的学生比例有所降低，毕业设计（论文）质量明显提升。其中获得优秀毕业设计（论文）同学共40 名，且有8 名同学获得校优、2名同学获得“创新杯”称号，项目组所指导毕业设计优秀率18.5%，高于交通类专业毕业设计（论文）5%～10%优秀率。

3 结语

为更好地服务交通强国，顺应高等工程教育与发展趋势，结合新工科人才培养目标要求，黑龙江工程学院交通领军团队探索实践了科研反哺教学提高交通类专业毕业设计（论文）质量。通过将教师科研项目渗透到教学内容，科研及学生大创项目融入毕业设计，实现了教师科研教学，学生创新实践，毕业设计（论文）质量有效提升。