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工業設計是伴隨著工業水平的提高所不可缺少的專業。在我國的沿海以及經濟較發達地區的不少企業都已經意識到,要使自身的形象、自己的產品更加完美、更具品位,工業設計專業的人才是必不可少的。目前在國內開辦這一專業的主要是在藝術類和工科類院校。在不同類型的院校其特點各有所長,在藝術類院校中的工業設計強調的是美學思想,學生的藝術構思能力強;在工科類院校中的工業設計強調的是工程意識,學生的技術表現能力強。進入90年代后,隨著計算機硬件的高速發展及其應用軟件功能的迅速加強,特別是計算機的圖形、圖像方面的處理能力的提高,對本專業的影響意義尤其重大。現在無論是藝術類院校或是工科類院校的工業設計專業都有著共同的發展方向,就是將計算機技術貫穿到實際應用中去,從而使得設計的結果優秀、設計的效率提高、設計的成本降低[1]。本文根據工業設計師的知識結構,就工業設計專業中計算機課程設置做一些探討。
1.理論環節的計算機課程
甘肅工業大學是1999年申請并獲得批準開辦工業設計專業(四年制本科)的。在此之前我們曾到一些高校作過調研[2],吸取他們的經驗,力圖將新辦的工業設計專業更具有時代特色、地域特色,使學生的現代審美意識藝術、創新精神和藝術創作能力等素質更加全面。在培養計劃中我們除了保留必要的基礎課程外,增加了新興的計算機方面的內容,特別是強調了計算機輔助在相關課程中的應用,使學生成為既具備扎實的基本功,又具有掌握高技術的新型人才。表1是教學計劃中的計算機課程。
表1工業設計專業中的計算機課程
其中"計算機導論"為公共必修課,主要介紹計算機軟、硬件知識及基本操作;"C語言"也為公共必修課,主要介紹用C語言進行簡單編程,培養學生的邏輯思維能力;其余的為專業方向課,"CAID(I)"主要介紹AutoCAD軟件在二維和三維繪圖方面的應用,選用《AutoCAD2000中文版循序漸進教程》(天一工作室著、北京希望電子出版社)和《AutoCAD2000工業產品造型設計與繪圖教程》(黃曉杰等著,北京希望電子出版社)作為參考教材;"CAID(II)"是平面設計,包括平面構成、色彩構成和視覺傳達的計算機表現及效果圖的后期處理,主要介紹Photoshop和CorelDraw軟件的應用,選用《Photoshop5.5基礎教程及制作實例》(覃衛著,科學出版社)和《CorelDraw10金典案例教程》(飛思科技產品研發中心著,電子工業出版社)作為參考教材;"CAID(III)"是產品造型設計,包括立體構成、產品造型的計算機表現,主要介紹SolidWorks和Rhino軟件的應用,選用《SolidWorks99三維造型設計》(張曉紅著,華南理工大學出版社)和《Rhinoceros電腦輔助工業設計與制造》作為參考教材;"CAID(IV)"包括三維動畫、計算機輔助人機分析、計算機輔助統計分析等,介紹3DMAX、Poser、SPSS等軟件,主要以《3DStudioMAXR4培訓教程》(施紅芹著,科學出版社)、《Poser4自學捷徑》(樂磊著、北京大學出版社)和《統計軟件SPSS實用指南》(蘇金朋等著,電子工業出版社)作為參考教材;"CAID課程設計"包括計算機輔助工業設計理論體系及實踐,使學生應用所學軟件知識,結合掃描儀、數碼相機等計算機設備,對某一典型產品進行計算機輔助工業設計,主要以《計算機輔助工業設計》(彭韌著、中國輕工業出版社)和《計算機輔助產品造型設計》(孫蘇榕著、中國紡織大學出版社)作為參考教材;"電腦多媒體設計"是針對工業設計中視覺傳達方向所開設的專業課,結合廣告設計的內容,主要介紹Authorware軟件的應用,選用《Authorware及其多媒體程序設計》(嚴洪華著,電子工業出版社)作為參考教材;"電腦多媒體課程設計"是應用電腦多媒體設計課程所學內容,實際完成一個大作業;"現代CAD"是針對工業設計中產品造型設計方向所開設的選修課,主要介紹產品計算機輔助設計的基礎理論知識,選用《計算機輔助設計技術基礎》(遲毅林著、重慶大學出版社)作為參考書;"網頁設計"是針對工業設計中視覺傳達方向所開設的選修課,主要介紹網頁設計的基礎理論知識及實踐,選用《網頁創意與制作培訓教程》(母培新著、蒲東電子出版社)作為參考書;"環境CAD"是針對工業設計中環境設計方向所開設的選修課,主要介紹產品環境計算機輔助設計的基礎理論知識及實踐,選用《中望裝修設計軟件培訓教程》(中望龍騰著、重慶大學出版社)作為參考書。
此外,有些專業課上還要講授和應用計算機知識,這些將在實踐性環節中列出。
2.實踐性環節中的計算機內容
以上介紹的都是理論教學環節的內容。除此以外,在實踐性教學(如專業課、畢業設計等)環節中還將結合設計專題介紹一些相應的計算機軟件,如SolidEdge、MDT、UG、Pro/E、天正建筑設計、圓方室內設計等。學生不但在基礎訓練方面能夠應用計算機這一現代化工具,而且在實際應用中也能使計算機成為強有力的輔助工具。表2列出了實踐性環節中的計算機內容。
表2實踐性環節中的計算機內容
在計算機實驗室建設方面,2000年我校投入了50多萬元建立了"計算機輔助造型室"。加上近兩年購進的設備(包括繪圖機、掃描儀、數碼相機等配套設備),使學生的上機實習得到充分的保證。
3.結束語
在將來,我校將開設工業設計的成人專業和輔修專業。其培養計劃是以本專業(四年制)的主干課程為主,其中不少課程就是以上所介紹的與計算機有關的課程。
前段時間,筆者在一些工廠、企業作過調查,結果表明,目前既具備工業設計基礎,又熟練掌握計算機應用技術的專業人才是相當緊缺。說明在對工業設計專業培養方案的制定中,強調計算機方面的作用和地位,使工藝技術與計算機藝術有機地結合起來,使工業設計以新的形象出現,是社會發展的大勢所趨的。同時,筆者覺得對于這些計算機課程的設置,還加強了對學生的信息量傳輸,拓寬了學生的知識面,對提高學生的綜合素質是具有非常積極的意義的。當然我校是剛開辦工業設計專業的,目前仍處在起步階段,一些做法有待于進一步研究和探索。但是,加強對學生在計算機方面能力的培養,一定是未來工業設計教育發展的必然趨勢。
二、工業設計專業開設雙語課程的必要性
對于工業設計專業而言,適合開設雙語教學的課程的選擇有《工業設計概論》,《工業設計史》,《人機工程學》,《設計構成》等專業基礎課程。目前有一些學校相繼開設了《工業設計史》等雙語課程,經過幾年的發展,已經有了一定的成效。筆者認為這門課程的信息量比較大,對于設計發展歷史而言,主要是西方國家發展較早,一些時代,地區,人名以及相關的內容都比較拗口,學生本身就比較難掌握,如果再融入英語教學,會增加學生學習的負擔,影響學習效果。因此,準備將《工業設計概論》開設成雙語課程。《工業設計概論》是工業設計專業的基礎理論課程,旨在幫助初學者學習、理解和掌握工業設計專業的核心思想、基本要素、理論基礎和思維方法,為其今后深入學習其他專業課程奠定堅實的基礎。工業設計既是一門新學科,又是一個新產業。工業設計創造的是新概念、新思維、新形象、新方法和新的生活方式,提供的是創新構思、創意設計、嶄新的商品和更好的生活質量。書中內容覆蓋面廣,內容豐富,每一部分講的不是特別深奧,適合初學者適合開展雙語教學,可以加入英文原版設計網站和相關視頻,提高教學效果,增加學生學習的積極性和主動性。尤其是英文網站的學習,可以讓學生接觸到原汁原味的設計,在提高設計視野的同時,提高了英語水平。
三、雙語教學的重點與難點
(一)雙語教學的重點
雙語教學的目的就是熟練運用英語這一語言工具,學習掌握本學科的基本概念和基本知識,及時了解國外最新發展成果和研究動態,吸取營養,更新專業知識。
(二)雙語教學的難點
1.學生教師英語水平問題
學生和教師的英語水平參差不齊,教學內容不好把握。很多專業老師不是英語專業的,本身自己的聽說讀寫能力就很一般,再加上較為拗口的專業詞匯,教師的英語表達不流暢,發音不準確,很難有較好的和教學效果。另外,大部分同學的英語水平不是很高,加上學生來自不同的地區,各個地方有些發音還不是很準確,帶有一些方言口音,更是增加了英語交流的難度。這需要我們在教學中把握好英語的難度和分量,以專業知識為主,英文講解為輔,循序漸進,增加英文的分量,避免因為聽不懂英語而放棄專業知識的學習。
2.雙語教材匱乏,全英文教材授課難度大,學生接受程度有限
雙語教學發展起步晚,大學專業課程較多,一些合適的教材目前還是比較匱乏,沒有一定量實際課堂教學作為基礎,很難編出適合不同專業,不同水平的學生的教材。因此,在雙語教學開發課程的初期,我們要本著選擇好的教材,自己融會貫通,編排最適合當代學生的教材來滿足教學。
四、教學過程中存在的問題和對策
(一)學生學習興趣不高,教學效果一般
有些學生對英語沒有興趣,或者是較為抵觸,如果我們再用英語進行專業課的教學,他們會很反感,甚至對專業知識都會產生抵觸。這需要我們老師在組織教學的過程中,尋找他們的興趣點,融合專業知識,深入淺出。同時,將一些有意思的,具有代表性的實例引入課堂,結合專業,中英文結合,提高教學效果。
(二)教學過程中中文和英文的教學比例不好把握
在開設雙語課程的初期,有的人認為雙語比例越高越好,甚至有人推薦中文教材,全英文授課或者是全英文的教材。筆者認為英語的比例在教學中占到三分之一即可,選用中英文的教材,以中文為主,適當融入英文原版課程,結合相關網站和視頻,進行專業知識的教授即可。如果英文教學占有過多的分量,會讓學生將精力都放到英語的學習和翻譯上,而忽略了專業知識。
2.對高校工業設計專業教育環境的分析
2.1師資力量薄弱
近年來,隨著各大高校辦學規模不斷擴大,工業設計類的教師也逐漸增多,同時也更趨向于年輕化,缺乏相關的教育教學經驗,教學方法單一,教學手段落后,想要工業設計的畢業生生存發展的空間更廣闊,作為工業設計的教師在教學中要有能力捕捉到新的信息并及時判斷其價值,同時創造性地將它們轉化為新的教學情境,為學生提供新的發展機會,好的教學方式對學生的發展有著重要意義。
2.2課程設計不合理
課程設計以拼湊為主,難以形成系統化的教學,專業不細化,一直以來慘淡的就業情況使得校方對專業不重視,由此形成惡性循環,使得專業止步不前甚至倒退。課程設計中的人文教學是不可缺失的,應增強設計教育中的人文學科(包括文學、史學、哲學、美學等)選修課程的課時比例。在設計專業課的教學中,應當注意人文知識與人文精神的融合與滲透。藝術設計教學除了在公共選修課中講授人文文化知識以外,還應將相關的人文知識和人文精神融入設計專業教學的每一個環節中去,使二者有機的整合。除了在課堂上加強人文知識教育和人文精神的培育以外,還應通過各種講座、論壇、報刊以及其他輿論形式,在大學校園中喚起對商業化及功利主義的警覺意識,建立起對各種流行思潮的批判性思考。
2.3傳統教育的影響
工業設計專業作為新興學科,與傳統學科有很大區別,這也反映在教育手法的區別上,而很多院校沒有注意到這一點,使得教學停留在傳統的授課和考量,沒有與社會市場接軌,學生設計能力低,學不到實用的知識。比如,在講工業設計課時,教師可以結合工業的意識形態功能,來強調設計人應該負有的社會責任與職業道德;在講授公益工業設計課時,教師可以結合社會公德、環境倫理和全球倫理等方面的問題(如環境保護、反對戰爭、維護和平,等等),布置課題,讓同學們通過作業實踐,深入思考這些關乎人類命運的重大現實問題,以培養他們的愛心、責任感與情操。而在工藝史、陶瓷設計、等課程的教學中,教師則可以隨時穿插,講解一些人文文化知識和優秀的人類文化遺產,以增強學生的人文修養和對歷史文脈的把握,從而使他們能夠在設計實踐中融入更多的人文內涵。
3.對教育教學方法的分析
工業設計是藝術與設計的結合,也是方法與實踐的結合,一方面要傳授學生科學的設計方法,另一方面還要提供學生實踐的機會。對于工業設計專業的教育教學應突破舊的思想觀念,注重培養學生的創造性思維,運用創新性的方法。
3.1合理安排課程
工業設計專業的基礎課程以繪畫為主,包括素描,色彩等等一些偏藝術類的學科。在這一方應該注重設計素描,設計線描,加強學生對產品形態手繪的能力以及觀察力,接受,分析,表達新事物的能力和創造性思維,創新能力,而不是專注于繪畫技巧以及過多的傳授經驗教訓。工業設計教育的目標是培養技術型設計人才,因此在教育教學過程中應該強調實用性,以市場為導向進行調研分析再設計。課程教育應該在實踐中進行,讓產品能夠真實可行的存在,結合市場需求,而不是拘泥于傳統的課堂教育,注重多個學科的綜合,培養學生的發散性和創新性思維。基礎課程要滿足專業課程的需要,注重基礎課程的適應性和專業課程的實用性。
3.2變革教學模式
工業設計專業教學必須從符合現代科學技術的實際出發,對教學模式的課程設置體系以及教學內容和教材等方面進行全面、系統的變革,提高綜合素質培養,強調動手解決問題的技能培訓教育,建立以藝術設計、技術施工和設計管理能力培養為主線的教學模式。從社會實際需要出發,有針對性地構建學生的知識、能力、素質結構以充實教學內容,加強以現代科學技術和設計管理為目標的學科建設,強化以操作技能為主的實踐性教學環節,逐步建立學校與企業合作培養人才的機制。在教學實踐中充實現代科學技術和設計管理的基礎知識。
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1.1.1管理文件齊全,但執行過程存在問題。我校重視畢業設計有關教學文件的制定和管理,對畢業設計制定了較全面的管理辦法,從組織領導,指導教師,選題原則,過程管理及檢查指導,答辯,成績評定等方面都有相關的管理辦法。并在《榆林學院本科畢業設計(論文)工作指導手冊》中提供了設計說明書的寫作規范及具體格式要求,但在執行過程中出現了一些問題。比如學校負責檢查畢業設計的教師不全是專業教師,他們往往不能發現專業上的問題,而主要檢查設計說明書的格式問題,這使得指導教師們把大量的時間花費在了格式審查上,對設計內容的指導時間相對減少。
1.1.2防抄襲軟件的引入,并不適用于給排水專業畢業設計。學校為了杜絕畢業設計(論文)的抄襲現象,特引入了防抄襲軟件。但對于給排水工程專業專業的畢業設計,主要成果是圖紙,防抄襲軟件不能檢測,所以只能檢測設計說明書。而設計說明書中的計算方法、設計步驟大都來源于課本和規范,重合度很高。為了順利通過學校的重合率檢測,在畢業設計后期,學生們不是忙于修改圖紙,而是把大量的精力放在了降低設計說明書的重合率上,有的甚至隨意修改設計說明書,這已違背了引入防抄襲軟件的初衷。
1.2指導教師存在的問題
1.2.1部分指導教師缺乏實踐經驗。我校給排水專業以青年教師為主,大部分教師畢業后直接任教,雖然理論知識豐富,但缺乏實踐經驗,甚至沒有進行過真正的工程設計。對現行規范研究不夠深入,近幾年規范變動較大,哪里作了哪些修改,并沒有作調查研究。這使得在畢業設計指導過程中出現了很多問題。
1.2.2部分指導教師投入精力不足。由于學校的教學工作任務比較繁重,大部分專業教師在指導畢業設計的同時,還承擔其它教學任務,無法在畢業設計中時刻監督學生,只能做不定期的檢查與指導,一些問題可能得不到及時解決。并且每位指導教師指導學生的數量較多,對學生畢業設計的指導很難做到全面兼顧,難以確保整個專業畢業設計的質量。
1.2.3成績評定過于寬松。由于畢業設計是學生畢業前的最后一個環節,是學生在大學階段學習、實踐成果的全面總結。所以無論讀研,還是工作,都對學生的畢業設計成績有較高的要求。指導教師對畢業設計的成績評定標準也因此而相對放寬,近幾屆畢業生中也從未出現因畢業設計成績不及格而不能按時畢業的情況,以至于使學生對畢業設計的重視程度相對降低。
1.3學生自身存在的問題
1.3.1時間投入不足。畢業設計安排在大四最后一個學期進行,而這個時期恰好是學生找工作的重要時期,學生的擇業與畢業設計在時間上發生沖突,導致部分學生忙于應聘不按時回校,不能把足夠的時間和精力放在畢業設計上,這已嚴重影響了畢業設計的質量。
1.3.2重視程度不夠。學生們知道,一般情況下畢業設計成績都在及格以上,所以部分同學只是簡單套用課本和規范中的計算步驟,以完成設計為目的。并不深究設計方案是否合理可行,設計成果是否能夠應用,使得畢業設計與工程實踐嚴重脫離。
1.3.3前期基礎不夠扎實。部分學生前期專業課程學習不夠認真,基礎理論知識薄弱;課程設計敷衍了事,以完成為目的,并不深究設計內容;畢業實習只是簡單“走過場”,并未意識到畢業實習與畢業設計息息相關,這些都使后繼的畢業設計不能順利進行。
2提高給排水工程專業畢業設計質量的改革措施
2.1注重過程管理,提高教師和學生的積極性
在畢業設計過程中,應繼續加強指導教師對學生的指導與督促,并適當輔以學校的檢查,高效地完成畢業設計任務。防抄襲軟件的引入,不適用于給排水等以圖紙為主要設計成果的專業。給排水專業的圖紙是否為學生獨立完成,只能靠專業教師評定。而其設計說明書中引用課本和規范部分不能隨意更改,學校在進行重復率檢測時可適當放寬要求。
2.2堅持“請進來、走出去”,保障畢業設計的質量
在畢業設計過程中,積極邀請設計院的工程師來我校開辦講座,并對學生的畢業設計進行指導,以進一步提高學生的實踐能力和設計水平。同時,鼓勵青年教師利用課余時間走進企業,學習工程實踐經驗,提高自身實踐能力,從而提高畢業設計的指導水平。
2.3提前安排畢業設計,加強學生的重視程度
為了在大四最后一個學期順利完成畢業設計,我們在第七學期提前就把畢業設計的任務下達,讓學生可以提前到實際工程中去考察,讓學生有充足的時間準備畢業設計。指導教師嚴格把握畢業設計的進度,一旦進度滯后,通知該生的畢業設計成績相應降低一個等級,從而提高學生畢業設計的緊迫感。消滅學生畢業設計100%及格率的思想,加強學生對畢業設計的重視程度,以保證畢業設計的質量和效果。
2.4精心準備畢業實習,使畢業設計事半功倍
畢業實習與畢業設計息息相關,畢業實習質量的好壞,將直接影響到后繼的畢業設計質量。我們應對畢業實習做好充分的準備,讓學生在畢業實習中充分了解自己的設計內容,使畢業實習與畢業設計緊密聯系起來,充分發揮畢業實習的作用。
2.5建立校企合作機制,實施開放型畢業設計
鼓勵學生到設計部門或相關企業做畢業設計。讓學生走出校門,進入生產第一線,真正實現畢業設計與工程實踐的有機結合,做到真題真做,從而提高學生的實踐能力,為學生今后走向工作崗位奠定基礎。并且一些單位可能就是學生將來的就業單位,這種方式不僅在一定程度上解決了擇業與畢業設計時間上的沖突問題,還提高了專業就業率。
教育主管部門明文規定:畢業論文是高等學校畢業生在畢業之前,根據《人才培養方案》的要求,在教師的指導下,由學生獨立撰寫的具有學術價值的論文,它是高等學校的學生完成學業的標志性作業,也是對學習成果的綜合檢驗。公共管理類專業本科畢業論文(設計)的教學過程要在堅持基本原則的基礎上結合公共管理類專業本科生培養的特點和實際需要。教學目標定位不準確是制約當前高校公共管理類專業本科畢業論文(設計)的教學水平提高的根本因素。就目前而言,國內相當一部分高校的公共管理專業本科畢業論文(設計)課程定位不準確。甚至部分高校的教學大綱將公共管理專業本科畢業論文(設計)定位專業選修課,這導致公共管理專業本科畢業論文(設計)在課時的安排,教師人員的配置,教學設施的配備方面都存在嚴重不足。對教師而言,教學目標定位不準確嚴重影響了教師教學的積極性和主動性。目前部分高校將畢業論文(設計)定位為一門選修課,而畢業論文(設計)這門課程所講授的論文選題、論文寫作的方法、格式和規范,參考文獻選擇、外文文獻翻譯等等需要花費教師和學生大量的時間和精力,由于相應的課時安排和重視程度都不到保障,教師在論文寫作的教學過程中只能側重對于空洞的書面講授,忽視了畢業論文(設計)課程強調實踐性和參與性強的特點,在一定程度上弱化了學生直接參與和動手寫作的能力,不僅畢業論文(設計)教學的質量大打折扣,教師在教學的過程中也顯得力不從心。對學生而言,教學目標的不準確使得學生對專業英語的學習產生了兩點誤區。首先,盡管越來越多的高校開始注重對本科生科研能力的培養,但由于本科生課程安排相對緊湊,學生用于開展科研的時間和精力有限,大多數學生對專業知識的理解和把握能力不夠。畢業論文(設計)課程培養和考查的恰恰是學生的科研能力,但由于課程的安排和教師的重視程度不夠,對于大多數學生而言無法將所學的有限的知識與課程有機結合起來。其次,由于大多數高校將畢業論文(設計)設置為選修課,學生對這門課程重視程度不夠。作為選修課,學生本能地認為畢業論文(設計)就是一門普通的增長知識的課程,只要求理解就可以,無需深入掌握。這就直接造成了學生普遍對畢業論文(設計)這門課程的重視程度不夠,結果在畢業論文的寫作過程中相關的問題層出不窮,學生沒有能力將畢業論好。雖然部分學生論文寫作達不到規定的標準,但是學生又得畢業,最終結果就只有在執行的標準上大打折扣,嚴重影響了學生素質的培養。
1.2教師人員安排不合理
盡管我國相關教學大綱規定畢業論文(設計)教學應當由教學和實踐經驗豐富的教師擔任,但在實際教學過程中,這項規定執行過程中遇到困難。目前無論是青年教師還是高級職稱的教師都在畢業論文(設計)教學過程中面臨著亟待解決的問題。對于青年教師而言,在教學過程中面臨著一定的困難和挑戰。首先,畢業論文(設計)課程對教師知識的儲備和運用要求非常高,青年教師由于工作不久,從事一線的教學工作時間較短,在科研和教學方面都與老教師存在一定程度的差距,在教學過程中往往會遇到諸多困難。其次,部分高校對于畢業論文(設計)課程的重視程度不夠。由于定位選修課,學校以及學院對課程教學的投入的精力和關注度都不夠,更不可能為青年教師提供專項的進修培訓,在一定程度上形成了惡性循環。對于高級職稱的教師特別是教授而言,時間和精力的缺乏成為制約教學質量的重要因素。公共管理專業本科畢業論文(設計)教學不僅要求教師具有豐富的教學和實踐經驗,而且還必須具備充足的時間和精力來完成教學工作。由于高級職稱的教師特別是教授或是承擔著較為繁重的科研工作,或者擔負著行政領導職務,常常無法保證或投入過多的精力進行教學工作,特別是畢業論文設計還是一門選修課,教學的質量往往達不到教學大綱的要求。
1.3相關專業教材缺乏
教材作為承擔課堂教學的重要載體,直接關系到教學水平的提高。目前,就全國范圍內而言,高校公共管理專業畢業論文(設計)課程教材存在以下兩個方面的問題:首先,就相關教材數量而言,專門針對公共管理專業畢業論文(設計)教材可謂鳳毛麟角。由于公共管理專業在國內開設較晚,加之相關高校對課程的定位偏差,直接導致了國內從事公共管理專業畢業論文(設計)課程教材編訂的人員有限。由于缺乏相應的教材,許多高校公共管理專業畢業論文(設計)課程的教材往往采用政治學或管理學等相關學科的教學資料,其內容缺乏公共管理專業所需的專業性、實用性。學生在學習的過程中也帶有一定的盲目性和隨意性。其次,就僅有的幾部教材而言,教材內容普遍存在滯后性和非針對性。在這些畢業論文(設計)課程教材中,有的教材側重于經濟類管理,缺少針對性;有的側重于政治學,一定程度上超出了學生的接受能力;還有的教材內容嚴重滯后,不能隨國內外公共管理專業的迅速發展而不斷更新,許多方法和事例難以滿足當前公共管理專業的本科教學要求。
1.4教學方法和手段相對滯后
目前,相對滯后的教學方法和手段直接影響著公共管理專業本科畢業論文(設計)課程的教學質量。第一,教學方法缺乏創新。現階段,公共管理專業畢業論文(設計)教學仍未擺脫普通課程教學的窠臼,缺乏針對公共管理專業畢業論文自身特點的教學創新。教師的教學方法局限于知識點的講授,并沒有注重通過將知識點的理論與現實社會的實踐有機結合,而是空洞的說教,一旦遇到具體的寫作,學生就無從入手。因此,在知識經濟迅猛發展的時代背景下,僅僅停留和局限在傳統的教學模式下,已經很難適應時展的需要。第二,教學手段單一僵化。公共管理專業畢業論文(設計)教學應該結合公共管理專業和本科論文寫作的雙重特點,尤其要注重培養學生的問題意識和科研意識。而現在的教學仍然停滯在傳統教學方法,教學手段依舊單一僵化。教學、教材和課件依然是主要的教學手段,學生主觀能動性不強,被動地依賴教師,部分學生需要教師的亦步亦趨的督促式指導,不能通過自己的思考來解決問題,在一定程度上削弱了學生學習的主動性與積極性。
2當前高校公共管理專業本科畢業論文(設計)提升的路徑探析
2.1明確畢業論文(設計)教學目標
設置公共管理專業的高等院校應當依據教育部對本科畢業論文寫作的有關規定,結合各自學校自身公共管理專業發展的情況制定畢業論文(設計)的教學目標。就目前而言,應當突出強調它在專業教學計劃中的必修課地位,引起師生們的重視。公共管理專業畢業論文(設計)教學的總目標應定位為:“根據人才培養的目標和規格要求,結合顧客——學生的要求和用人單位的要求,建立畢業論文(設計)各環節的質量目標,達到人才培養的基本要求和滿足學生個性的發展,最終目的是訓練學生的初步科研能力、高水平的知識運用、技能的培養和創新精神、開拓創新能力和學術道德的培養”。公共管理專業畢業論文(設計)教學的具體目標主要包括:在教師的教授和幫助下,通過學習了解畢業論文的基本屬性和特點,逐步掌握如何進行論文選題、如何撰寫開題報告、資料的收集和信息的檢索、論文的結構和撰寫規范,論文的修改和論文的答辯等相關問題,最終確保學生能夠高質量地完成畢業論文(設計)。
2.2優化課程師資隊伍建設
師資隊伍建設是培養學生理論與實踐綜合運用能力的基礎。針對當前公共管理專業教師隊伍的構成的現狀,可以采取不同的方式來加強專業教師隊伍的建設。其一,針對教學和科研相對欠缺的青年教師而言。未來公共管理專業的青年將逐步實現高學歷,科研能力將成為青年教師的強項,教學經驗的不足可以通過逐步的教學實踐得以彌補。因此,未來青年教師無疑將成為畢業論文(設計)課程教學的主力。而就現階段而言,首先,高校有關部門應當積極為青年教師提供一個鍛煉和學習的機會。教師作為特殊的職業,其經驗和知識的積累恰恰需要平時的摸索和鍛煉。其次,學校、學院可以聘請校內外一些學歷較高、經驗豐富的老教師,通過這些老教師的幫助和指導,不僅可以減輕青年教師在教學過程中面臨的諸多壓力,而且培養和鍛煉青年教師實踐教學能力。其二,針對具有豐富教學和實踐經驗的老教師而言。老教師科研水平高,教學經驗豐富,他們參與到畢業論文(設計)課程中來,對于提高學生畢業論文的水平和質量無疑具有重要的意義。就現階段而言,由于老教師承擔著相對繁重的科研任務或行政任務,而畢業論文(設計)課程需要投入大量的時間和精力,部分學校強制讓這些教師承擔這門課程,其教學成果往往是事倍功半。目前最優的解決路徑是老教師和青年教師共同參與畢業論文課程的教學工作,老教師更多的是對青年教師提供必要的指導,而青年教師直接參與到教學的第一線,形成多層次和多元化的教學梯隊,既達到了鍛煉教師隊伍的目的,又擴大了學生與教師在學術、科研、社會實踐等方面進行交流的空間,對于教學質量的提升有著深遠的影響。
2.3更新專業教材內容
當前公共管理專業畢業論文(設計)教材的針對性、時代性和實踐性不強,教材多側重于經濟管理類或政治學類教學,脫離了高校公共管理專業畢業論文的教學要求。為了改變目前教學的現狀,相關部門應聯系開設公共管理專業的高校,組織本領域的專家學者根據我國高校公共管理專業人才培養要求,編寫不同公共管理專業領域的教材,提高專業教材內容的適用性。教材應當服務于公共管理專業畢業論文(設計)的教學目標:首先,在理論層次方面上,公共管理專業畢業論文(設計)必須明確作為本科畢業論文的共性特征和作為專業學科的個性特征。教材必須明確畢業論文在公共管理專業教學中的地位和目標,并為教師的教授提供一個可以參考和借鑒的教科書,為學生提供一個可以學習論文寫作的教材。其次,在實踐能力方面上,學生能夠根據所學知識熟練掌論文的選題、開題報告的撰寫、資料的收集和信息的檢索、論文的撰寫規范,論文的修改和論文的答辯等相關問題。并且通過這門課程的學習,實現將四年所學知識與實踐問題有機結合,鍛煉和培養自己的學術科研能力和溝通交流能力。
目前高校環境工程專業畢業設計所采用的模式基本是先由指導教師列出題目,再由學生進行選擇。然而由于有些教師手中掌握的工程技術資料有限,所指導學生數量又多,選題經常是使用多年的陳舊課題,有的甚至幾年都用一樣的題目,缺乏創新,重復率高。另外,由于不同高校的學科特色不同,環境工程專業的研究重點也各有差異,有些高校畢業設計題目主要集中在水處理方面,而大氣、土壤和固廢方面的設計題目相對較少;有些高校側重于固廢及土壤方面的研究,大氣及水處理方面研究相對較少。這就導致了畢業設計課題不夠全面,難以體現專業特色。
2.學生對畢業設計不夠重視,投入精力不足。
目前大部分高校的培養方案中把畢業設計安排在最后一個學期,而這一學期,又是畢業生找工作的關鍵時期。在高校擴招的總體趨勢下,近幾年來畢業生數量連年創新高,導致學生的就業壓力逐年增加,在激烈的市場競爭下,學生們不得不花費大量的時間精力在擇業就業上。同時,一部分學生選擇繼續深造,將主要精力放在了研究生復試及一些其他考試上。而學校經常把就業率和考研率作為衡量一個專業建設好壞的重要指標,導致部分學生對畢業設計的重視程度和精力投入不夠。很多學生認為自己找到了工作單位,畢業設計已經無關緊要了,應付心態嚴重。有些同學經常是東拼西湊,草草完成畢業設計,其結果就是使畢業設計流于形式,難以達到鍛煉學生分析解決問題的能力和培養綜合素質的效果。
3.師資缺乏,配套設施不足。
有些院校平均每位教師要指導十多名學生的畢業設計。很多教師除了指導畢業設計外,還要完成繁重的課堂教學任務和其他科研任務,所以指導教師根本不可能對每個學生都做到面面俱到的監督和指導。這就造成了一些學生的松懈,從而影響畢業設計的質量。同時,一些帶畢業論文的教師通常需要學生進行幾個月的實驗研究,由于學校實驗設備比較陳舊,一些設備出現了老化和故障,嚴重影響了實驗的進度和實驗結果的準確性,進而影響畢業論文的質量。
4.畢業設計評定流于形式化。
畢業設計教學環節通常包括選題、開題報告、中期檢查和畢業答辯等。學生的畢業設計成績主要取決于答辯成績。而學生畢業答辯一般安排在學生離校前幾天,所以答辯中即便發現一些問題,學生也不會再多花時間去修改。答辯組對于學生的評分,最低只給到及格,一般不會給學生不及格,答辯過程形式大于內容。這就使得學生們從思想上到行動上都對畢業設計不夠重視。
5.畢業設計經費支撐不足。
目前多數高校普遍存在經費不足的問題。由于多數畢業設計的題目均為陳舊的課題,并無直接的經費支撐,同時學校針對畢業設計提供的專項經費數量有限,進一步限制了設計資料及試驗條件等方面的支持,從而影響學生畢業設計實際針對性,難以保證質量。
二、環境工程專業畢業設計改革建議
1.廣泛收集資料,豐富畢業設計選題。
科學合理地確定畢業設計選題,是保證畢業設計水平的先決條件。從選題內容上,根據環境工程專業的特點,畢業論文應涵蓋水污染控制工程、大氣污染控制工程、土壤污染控制工程、生態工程及環境質量評價等各個方面。從選題方式上,畢業設計選題應與學生擇業方向相結合,與科研和工程項目相結合,與企業相結合,以學生自由選題為主,結合學生自己的興趣、特長及今后從事工作的需要自主選題。
2.靈活安排畢業設計時間,加強與學生間的互動。
針對畢業設計時間安排在學生時間精力均不足的第八學期的問題,可以改變畢業設計的固定組織形式,靈活利用時間來組織畢業設計。例如可以考慮把畢業設計分兩個學期進行:不考研的學生在第七學期進行,考研的學生在第八學期進行。部分學生也可在第五和第六學期通過參與教師的科研課題或開放實驗,提前完成畢業設計。這種方式就避免了畢業設計時間集中以及每位老師短時間內所帶學生較多的問題。另外,畢業設計是學生將四年的知識積累運用到實際應用中的一個過程,需要學生們細心地分析選題,進行資料調研,運用所學知識尋找解決問題的方法,這個過程需要教師精心的指導,因此師生間的互動非常關鍵。指導教師應該根據每個學生的具體情況,每周對學生進行指導,并在畢業設計過程中不定期檢查學生設計的進展,及時發現學生的問題,并進行指導,保證學生高質量地完成設計。
3.加大教學投入,提高教師的專業技術水平。
學校應為保障學生畢業設計的質量投入更多的教學設備,將機房和實驗室較大程度地向學生開放,以保證學生有足夠的時間完成實驗和設計。另外還應對指導畢業設計的教師進行培訓和考核,提高教師的專業技術水平,努力打造一支既有專業知識,又懂輔助技術,同時善于聯系實際的優秀教師隊伍。
4.加強管理,改革畢業設計的考核方式。
雖然在畢業設計的各個環節都有相應的管理措施,但在實際實施中常流于形式。要加強畢業設計的管理,首先要進行學風教育,使學生認識到畢業設計的重要性。最重要的是要嚴把答辯關,要嚴格答辯程序,避免答辯走過場的現場。對于達不到要求的設計,堅決不給予通過,營造良好的學風。同時,改革畢業設計的考核方式,研究制定科學高效的評分機制,對于平時設計過程中不按時完成各項任務的學生可給予相應的減分,提高指導教師打分的比例。
1)主觀積極性。作為畢業設計的主體,學生的態度積極與否直接影響了畢業設計質量,然后近年來普遍存在著學生重視程度不夠的問題。很多學生對畢業設計(論文)的目的和要求缺乏足夠的認識,不少學生把畢業設計僅僅作為一門功課來看待,甚至認為其它功課已經通過,自然畢業設計肯定也會順利通關,這種典型的應試式思維導致思想上的不重視。隨著大規模的擴招,就業越來越難,學生要找忙于工作,投入畢業設計上的精力大大減少。在歷年的畢業設計中也存在著前期文獻調研與設計工作不努力,等到答辯前期突擊的現象。
2)基礎不扎實。畢業設計是大學教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業設計,培養學生綜合運行所學的基礎理論、專業知識和基本技能,分析與解決實際問題的能力,使學生獲得從事實際工作所必須的基本訓練和進行科學研究工作的初步能力。因此,學生對基礎理論和專業課程的掌握水平直接影響畢業設計工作的開展。例如,我系部分學生由于平時對基礎理論與專業課程的學習不夠重視,看不懂專業的參考文獻,系統方案設計不出來,經過指導老師耐心指導,仍有些同學一竅不通。涉及仿真,有一部分同學,連Matlab工具軟件都還要現學。這些現象都體現學生的基礎不夠扎實,嚴重制約畢業設計的教學水平。
1.2教師因素
1)主觀積極性。教師方面,由于不僅要承擔繁重的教學任務,還需開展科研工作,帶學生做畢業設計只是眾多工作中的一項,用于畢業設計指導工作的時間和精力不足。我系教師教學任務尤其多,在畢業設計開展期間,多數教師還承擔了課題教學,課程設計探索提高熱工自動化專業畢業設計教學質量謝七月(長沙理工大學能源與動力工程學院)等教學工作。這幾年績效改革不鼓勵超工作量,畢業設計工作又持續周期長,學生知識結構又層次不齊,因而有些教師對畢業設計態度不是很積極,指導效果明顯受影響。
2)指導老師隊伍本身的專業素養。熱工自動化專業方向比較細,開設熱工自動化專業的高校很有限,我系極少教師本科專業是熱工自動化的。由于教師資源相對緊張,即使缺乏系統的工程化培訓與實踐的新進教師也承擔了指導畢業設計的教學任務。甚至有的教師雖然沒有能力指導畢業設計,但為了完成學校規定的教學任務,也只好勉強上陣,這也在一定程度上導致了畢業設計質量的下滑。而且現有的畢業設計指導教師隊伍單一,不能很好的因材施教。
1.3客觀因素
1)畢業設計時間過短,很大程度上影響了畢業設計的教學質量。畢業設計一般安排在大學最后一個學期,我校還在該學期安排畢業實習,部分同學還要忙于找工作、考研等各類事情,用于畢業設計的時間有限,滿打滿算僅僅14周,也就三個多月。而要在三個月內完成文獻調研、文獻翻譯、開題、設計、實驗、論文寫作、答辯等一系列工作,很難保證還能有充足的時間對畢業課題做深入的研究。據我系歷年數據,不能完成畢業設計要求的全部內容的學生多達40%,而能在短短三個多月內做出較好結果的學生不足10%,這類學生往往是提前參加了相關課題或是有扎實的基礎,而基本完成任務書內容的學生將近50%。
2)畢業設計的考核方式單一,難以激勵學生很好地完成畢業設計的任務。目前畢業設計的考核主要以答辯為主,盡管在畢業設計過程已經按前期檢查、中期檢查、畢業答辯三個階段分別開展了檢查考核,而且也制定了各階段的階段性指標,但指標不夠具體,考核過程有時候流于形式,并沒有嚴格考核。即便將考核模式向以實物、圖紙、程序、科技論文、專利、競賽結果為主的綜合考核模式轉變,但因這些內容無法在三個月內實現,因此,無實際全面實施考核的可能性。
3)管理機制已經不能完全適應畢業分類指導的需要,在一定程度上也影響了畢業設計的教學質量。學校和學院現有的教學管理模式是針對大多數學生的情況制定的,不夠靈活,既難以充分發揮優秀學生的創造力,也難以提高落后學生的綜合能力。對分類指導、因材施教的考慮不周全,畢業設計的整體教學水平難以提高。
4)其它客觀因素。影響畢業設計的客觀因素還有很多,例如,實驗條件緊缺,企業合作較虛,大部分設計電廠自動化的實驗缺乏實現條件。
2提高畢業設計質量的改革措施
2.1畢業設計時間的調整
從本屆畢業設計開始,我校開始調整畢業設計的時間安排,把前期工作安排在第七學期最后三周,要求在這三周內完成文獻調研,英文文獻翻譯以及開題報告。然后希望學生能夠利用部分寒假時間進行畢業設計的后續工作,為開學初的畢業實習做準備工作,從而使得學生能夠帶著畢業設計中的問題參加畢業實習,增強畢業實習的針對性,最終提高畢業設計的質量。為了進一步的落實分類指導與因材施教,我系將根據學生的學習成績安排給與更為合理的畢業設計時間。對于成績前10%的特別優秀的學生,可以在第六學期初結合畢業后的計劃開始進行畢業設計選題,在這學期內進行文獻調研與英文文獻的翻譯工作,爭取在第六學期末進行開題,利用大四一年時間完成具體設計和論文撰寫,鼓勵結合設計結果撰寫與發表學術論文,畢業設計總時長達到三個學期,這個時間相當于目前2.5年制的研究生用于研究的時間,從而保障這部分優秀學生有充分的時間將畢業設計做的更加深入。對于成績前30%左右的學生,則可在第七學期初選題、開題,畢業設計總時長為兩個學期。對于成績一般以及成績特別差的學生,采用學校統一安排的畢業設計時間,第七學期中后期選題,第七學期末畢業設計開題,畢業設計總時長保持在半年以上。而對于動手能力特別強和參加各類課外科技競賽的學生,可在第五學期完成選題,開題并將其畢業設計與競賽結合,總時長為四個學期。
2.2指導方式改革探索
由于教師資源相對不足,為了更好指導畢業設計,我系正探索指導方式的改革。一方面,我系2014屆和2015屆畢業生均在120人左右,而現有專職教師只有15人,平均每位教師指導8名學生。另一方面,由于自動控制學科的發展日新月異,熱工過程自動化也得到了快速發展,涉及的領域不斷延伸,幾乎包羅萬象,不可能要求每位教師都對每個領域均有深入的認識。因此,在畢業設計的指導過程中,應該充分發揮教研團隊的優勢,探索集體指導和個人指導相結合的指導方式尤為重要。鑒于在畢業設計過程中,學生通常會遇到一系列的問題,尤其是面臨工程實際方面的問題時,感到無所適從,急盼有教師的指導。因此,指導教師每周安排一次答疑與討論,每個工作日下午安排一名教師開展集體指導。提前安排時間與地點,即時通知學生,學生既可得到指導教師的指導,還可根據自己的問題,選擇相關領域的教師參加集體指導。
2.3畢業設計選題模式的探索
我校已使用畢業設計選題系統,先由教師命題上網,然后由學生上網選擇,每位學生可以選擇兩個題目,最后指導教師確認。為了更好地因材施教,我系對選題工作進行了探索。首先從命題上把好質量關。要求指導教師分別在題目命題來源、命題類型、命題質量等方面下功夫,并對不同層次的學生采用不同的畢業設計命題。我系成立了畢業設計指導小組,在選題期間,組織教師對命題應在一定范圍內進行嚴格評審打分,只有通過評審的題目才能予以通過。對于特別優秀的學生,尤其是保研的學生,將他們作為創新拔尖人才培養的主力,命題可以結合國家和省部級重點科研項目,從項目中抽取部分有一定深度和難度且帶有前瞻性的課題,鍛煉其科研能力和動手能力,沖刺校優秀畢業設計。對于成績在前30%左右的學生,從科研項目中抽取部分動手和鍛煉工作能力較強的課題,培養學生的創新意識與能力。對于成績一般和較差的學生,命題結合生產實踐,鍛煉其在實際工作中解決問題的能力。而針對考研學生,可以選取一些相對難度較小的科研題目進行研究,注重科研能力的訓練與培養,為將來研究生的深造打好基礎。對于力爭進入特別優秀學生的選題,系畢業設計指導小組將組織面試考核,考核成績供命題教師參考。學生在選題期間,即時向指導教師匯報學習情況,命題教師根據選題學生的具體情況,選擇與命題要求相吻合的學生,確定選題學生。
2.4管理制度方面的改革
為了加強對畢業設計的管理,根據學校與學院對畢業設計的管理規定,我系制定了管理細則,探索從制度建設方面保障畢業設計的質量,主要改革方面如下:
1)加強對學生在畢業設計期間的管理。在畢業設計動員大會上,畢業設計指導小組給學生闡明畢業設計的嚴肅性,明確指出畢業設計將從嚴把關,從而使得學生端正畢業設計的學習態度。畢業設計過程中,學生必須在指導教師指定的場所開展工作,從而便于指導教師檢查與指導,規定學生每個工作日必須在指定場所,無特殊情況不得請假,由指定學生負責每天的考勤,系指導小組將不定期進行考勤檢查,從而改變以往懶散的作風。學生每周參與答疑,即時匯報畢業設計進展,指導教師將記錄每周的答疑情況。指導教師嚴格根據學生的平時表現評定學生的平時成績。
2)加強對指導教師的督查工作。為了督促教師積極參與畢業設計的指導工作,學校與學院有教學督導會進行常規的教學檢查。我系將加強這方面的督查,每周向學生調查指導教師的指導情況。為了充分調動指導教師的積極性,將設立經費進行獎勵,對認真負責的指導教師要予以獎勵,為了公平起見,對于指導非特別優秀學生獲得優秀畢業設計的教師,系將加大力度獎勵。對于指導不力的指導教師,限制下年的指導人數。
3)嚴格考核畢業設計過程的各個階段。為了使得學生和教師高度重視畢業設計,有必要加強對畢業設計過程各階段的考核,而不是只注重畢業設計的最后結果。將整個畢業設計過程分三階段進行檢查考核:第一階段(畢業設計工作初期):檢查師資配備和設備條件、課題審查情況及學生選題結果。第二階段(中期):深入教學現場,進行實地檢查,通過觀察、提問,考察學生的工作狀況;了解學生對教學工作的反映;同時檢查教師的工作狀況,依據畢業設計管理細則對教師與學生的各項指標進行打分。第三階段(后期):這個階段重點抓好答辯資格審查工作與成績評定工作。學生答辯前,要進行答辯資格審查。學生按規定時間完成畢業設計任務,經“審閱”、“評閱”合格后,方可參加答辯。畢業設計成績由“審閱”“評閱”“答辯”三個環節組成,各環節成績占總成績的比例分別為40%、30%、30%。由指導教師、評閱教師、答辯小組分別寫出評語并給成績,最后綜合評定學生的成績。為了避免教師擔心自己帶的學生成績偏低或答辯通不過給自己帶來麻煩,系指導小組將協調后續工作,使得指導教師能客觀評分。為了客觀公正進行評閱,采用集體交叉盲審形式。嚴格按程序組織答辯,避免走過場。
2畢業設計指導工作
畢業設計指導工作是決定整個畢業設計質量好壞的關鍵。基于專業導師制畢業設計指導工作的實施,有利于密切師生關系、促進教風和學風建設,有助于解決指導環節存在問題。專業導師負責制,即從大三開始,每位學生都選擇一名專業指導教師,由專業導師指導專業課程學習、專業技能訓練,由專業導師布置和指導其畢業設計。實施專業導師負責制,專業導師來自于科研教學骨干教師與企業工程師,學生和導師雙向選擇,建立專業導師制度;其次,三年級學生即可進入畢業設計環節,在導師指導下,確定專業方向,學習專業知識。
3畢業設計質量管理
3.1建立畢業設計規范制度
建立畢業設計管理辦法與實施細則、畢業設計大綱、指導教師職責、評閱教師職責、成績考核標準、答辯工作規范、工作流程、論文格式規范等系列文件制度,從過程管理上形成選題、指導、中期檢查、評閱、答辯等環節的規范和標準。
3.2選題規范化管理
制定科學、合理、規范化的選題申報制度,畢業設計選題實行一人一題、題目不重復。嚴把指導教師質量關,選派有教學和科研經驗、具有講師職稱或博士學位的教師擔任指導教師。
3.3畢業設計過程監控
畢業設計質量監控機構有學校、院(系)及專業建設組(或教研室)三級,采取院(系)自查和學校檢查相結合的方式進行,明確各級監控崗位職責。監控環節分為初期檢查階段,包括指導教師資格、選題、開題;中期檢查階段,包括教師指導、設計進度、學生工作情況等;末期檢查階段,包括設計質量、答辯資格審查和答辯情況,整個監控環節形成了畢業設計質量監控閉環。
3.4畢業設計量化考核
畢業設計工作的量化考核應以畢業設計規范制度為依據,對質量監控過程進行量化。畢業設計(論文)工作評估指標體系,分為一級指標(質量監控、題目選擇、論文或設計質量),二級指標(組織領導、質量監控、選題、成績評定、總體水平)及主觀觀測點,最終達到對畢業設計工作的量化考核。
3.5畢業設計網絡化管理
畢業設計網絡化管理系統實現了教師網上出題、開題下任務、中期檢查、論文審閱的全過程指導,提供師生互動平臺,為教學管理人員的組織立題、中期檢查、答辯分組、論文評審、歸檔全過程監督管理提供了工具,從而在很大程度上提高了畢業設計管理水平和畢業設計的質量。
1.1課題不能滿足社會需要
現有的畢業設計題目僅僅是對部分學科內容的綜合應用,只是涉及工程的某一方面,沒有培養學生對整個工程的全體把握.各個專業各自為陣、沒有聯系、缺乏學科間的交叉.例如,土木工程的學生只專注于結構設計,建筑專業學生則更為注重外形的美觀,沒有考慮力學的影響.工程管理的學生則更多地是選擇軟題目進行畢業設計的答辯,給排水專業的學生則在給定的圖紙中添加上下水管道而不去考慮樓層的承重等問題,彼此之間沒有信息的互通,難以達到畢業設計中模擬工程實訓的要求[2].
1.2抄襲現象嚴重
目前大多數院校由于應屆畢業生人數較多,每位指導教師可能同時指導多位學生進行畢業設計,所以在選題上會存在雷同的地方.而一些學生存在不求優秀但求通過的思想,因此在進行畢業設計時會不同程度地出現抄襲現象.
1.3時間安排不合理由于畢業設計大多安排在第八學期,學生面臨找工作、實習、面試等問題,導致一些同學前期沒有準備而在臨近答辯前夕才匆匆完稿,答辯時倉促上陣,嚴重影響答辯質量.
2土木工程團隊畢業設計的實踐
為了提高畢業設計質量,鍛煉學生的工程實踐能力和創新意識,強化學生的團隊協作精神,江蘇科技大學船舶與建筑工程學院采用跨專業團隊畢業設計的模式,嘗試對畢業設計環節進行改革,經過試行取得了一些成果并積累了部分經驗,所培養的畢業生在用人單位也受到了一致好評.
2.1合理選題團隊畢業設計的題目
除了要符合專業教學要求,涵蓋本專業絕大部分的專業領域,具有很強綜合性,還必須與工程實際相結合,具有較強的實踐性,同時具備一定的前瞻性和創新性.此外,還必須符合所有參與專業的專業要求,能夠使團隊成員分工明確[3].團隊選題是以指導教師討論決定課題的方向,再由學生團隊自主確定課題題目,通過查閱各種文獻、書籍及設計手冊,搜集并整理資料,初步確定設計方案,并及時與老師交流,對方案進行完善,并形成最終方案.
2.2組織團隊指導教師在畢業設計環節
要求每位學生都有一名指導教師,因此在畢業設計團隊中,也為每位成員配備有各自的指導教師,指導教師也形成團隊,選擇其中一人為總負責人,負責收集學生在畢業設計過程中遇到的各種碰撞問題,協調指導教師團隊集中對問題進行協商和解答.由于指導教師們的專長和知識結構各不相同,因此通過教師團隊的指導,可充分發揮教師團隊綜合知識的優勢,能更有效地指導團隊畢業設計工作,同時也為學生樹立了團隊工作的榜樣.
2.3學生團隊項目制
以蘇州御錦花園住宅樓的團隊畢業設計為例,將之分為建筑、結構、基礎、給排水、造價、施工組織等項目組成,各項目由一名同學擔任責任人,以設計的各項任務和學生項目負責人建立工作任務分工表,明確哪項任務由哪位同學負責主辦,并明確協辦人員,由負責主辦的同學統籌安排時間進度和工作進度,讓所有同學都參與到該任務的設計中.每個學生明確自己在團隊設計中的位置,并積極主動介入,群策群力,發揮應有的作用.學生在項目進行過程中,逐步學會了制定計劃、討論分工、協調工作內容和進度、定期舉行小組會議、方案討論與決策等團隊工作的方式,培養了學生的團隊精神和處理實際問題的能力.
2.4嚴格控制時間節點
畢業設計一般安排在第八學期進行,但是同時也是學生找工作、考研、面試、培訓等方面的黃金時間,這樣就難免會出現時間上的沖突.而如何在保證工作質量的基礎上,如期完成各項工作任務,確保項目的整體進度,是團隊畢業設計必須要解決的關鍵問題.因此我們將團隊畢業設計提前至第七學期的第八周,并綜合考慮上述因素,做到合理分配工作任務及工作時間。
2.5團隊答辯模式
由于學生團隊是跨專業組成的,因此在畢業答辯環節,由團隊各專業教授組成了專家答辯組,對團隊畢業設計進行公開答辯.由一名學生負責團隊畢業設計總的概述,然后按照計劃進度表中各項目組成由各項目負責人進行設計陳述,在各項目陳述過程中專家答辯組對團隊畢業設計進行提問.通過本次團隊畢業設計各專業學生彼此學習、相互交流,為完成蘇州御錦花園住宅樓設計項目,團隊學生群策群力進行設計和計算,既加深了對本專業課程的掌握,同時也擴充了自己的知識面,了解交叉學科的相關內容,真正做到學科的交叉與融合.
2研究內容
計算機工程專業方向的主干課程包括數字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、計算機系統結構、嵌入式系統、計算機設計與調試、計算機系統設計、VLSI系統設計等。課程各有目標,課程之間有宏觀上的先后順序,有微觀上的相互穿插,有內容上的重疊。經過近幾年的教學研究和改革,各門課程都發生了非常大的變化[1]:VLSI課程中會涉及算術邏輯單元的設計甚至處理器設計方面的內容;匯編語言的作用已經從編程工具轉變為描述和理解計算機系統工作原理的有效工具;HDL語言和仿真工具不再專屬于數字邏輯電路設計領域,已經成為計算機系統設計的通用語言和工具。但是,由于總目標不明確,導致課程分頭講,實驗分頭做,總體學時不少,最終效果欠佳。筆者的主要研究內容以計算機系統設計為目標,從能力培養的視角看待和理解數字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、計算機系統結構、嵌入式系統、計算機設計與調試、VLSI、計算機系統設計等課程,借鑒CDIO的思想,將系統設計思想和設計實踐貫穿整個計算機工程專業方向人才培養過程。
2.1重新審視和修訂教學計劃
在研究過程中,我們首先整理涉及的各門課程的全部知識點,對相互影響的重要知識點整體排序,整合相近和相似的知識點,歸并出一些重要的專題,提出有利于培養計算機系統設計能力的完整實踐教學體系,全線引入HDL語言,全線引入基于FPGA開發板的設計實驗,緊密配合理論課、設計方法課、實踐課,形成“學習—構思—設計—實現”的完整過程。
2.2數字邏輯電路設計課程內容的改革
數字邏輯電路設計課程改革的研究重點是設法強化和提升學生使用硬件描述語言說明硬件系統的能力,將硬件設計語言的介紹提前到課程的開始部分,使學生在學習數字邏輯電路設計過程中就開始使用硬件設計語言,相當于使學生掌握了一個設計工具,為計算機組成原理課程和計算機系統結構課程提供支持,另外,從教學上形成學習數字邏輯電路設計就是學習集成電路設計的理念。數字邏輯電路設計課程的實驗既有使用邏輯電路器件搭建實驗電路的傳統型實驗,又有使用FPGA開發板的設計實驗。
2.3計算機組成原理課程的教學改革
計算機組成原理課程借鑒“深入理解計算機系統”教材中的思想,調整了部分課程內容和授課重點,比如,在數據表示部分增加了C語言的整數表示以及比較運算的示例,在存儲器部分增加了程序訪問局部性原理的C語言示例,在指令系統部分增加了尋址方式的C語言示例等。增加C語言的示例是進行教學視角調整的一種嘗試,由于學生已經學習過C語言,已經初步掌握了編程方法,但是并不清楚程序在計算機內部,特別是在計算機系統底層硬件中是如何表示、如何執行的。通過在計算機組成原理課程中增加一些C語言的示例,讓學生真正理解程序的執行過程。
2.4計算機系統結構課程內容的調整
計算機系統結構課程在課程內容方面進行了一些調整,主要為了更好地與計算機組成原理和計算機設計與調試等課程銜接。增加多核處理器和多線程調度等方面的內容;對教材中給出的一些具體處理器實例給予更多關注,比如Pentium、PowerPC和MIPS處理器實例等;重視向量運算和向量處理器部分的內容。
2.5計算機設計與調試課程實踐教學改革
計算機設計與調試課程把以往讓學生設計實現一個有十幾條基本指令的微程序控制器改變為設計實現向量協處理器;以PowerPCRISC處理器的指令系統為參考,把設計PowerPC擴展指令協處理器AltiVec模塊中的VSFX指令部分作為教學內容。整個設計任務分為8個相互聯系、難度逐步增加的子任務,通過教師引導、分組討論、學生實踐、實現設計、完成測試等一系列教學環節,讓學生完成協處理器中的部分設計工作并熟悉完整的協處理器的設計與調試方法。
2.6嵌入式系統設計課程實踐教學改革
嵌入式系統設計課程開發出嵌入式系統計算機結構及相關軟件的綜合實驗,使硬件與軟件相結合,強化對學生計算機綜合開發應用能力的培養,提高學生的實踐能力。綜合實驗要求學生完成一個嵌入式系統開發實現的全過程,包括完成硬件、軟件的功能分配,進行主控數字系統硬件的設計和制作,設計驅動和功能軟件,硬件、軟件的分別測試與綜合測試等。
2.7VSLI系統設計課程實踐教學改革
VSLI系統設計課程的實踐教學改革,把實踐分為3種類型:課程實驗、自主實驗和課程設計,3種類型的實驗全部基于Nexys3FPGA開發板進行設計。課程實驗包括XilinxFPGA設計流程、Nexys3FPGA開發板主要模塊接口設計和基于IP的數字電路設計等。自主實驗部分的題目類型包括:串—并轉換電路、FIFO存儲器設計、大數加法器設計和FIR數字濾波器設計等。課程設計部分的題目類型包括密碼協處理器設計、數字信號協處理器設計和圖像處理協處理器設計等。
3實驗室建設
天津大學計算機科學與技術學院2006年建立了數字邏輯電路設計實驗室、計算機組成實驗室、計算機系統結構實驗室、嵌入式系統實驗室,建立了超大規模集成電路設計與應用研究所。實驗室配備了數字邏輯實驗臺、計算機組成原理實驗臺、計算機系統結構實驗臺(帶有FPGA模塊)、嵌入式系統設計實驗臺等教學實驗設備。這些實驗室和實驗設備能夠滿足常規的計算機系統實驗,但對計算機系統設計能力培養的支持還不夠。為此,學院2013年與美國Xilinx公司合作,建立了天津大學—美國Xilinx公司計算機系統設計聯合實驗室,實驗室配備了50多塊Nexys3FPGA開發板,實驗時可以滿足每人一塊開發板的要求。超大規模集成電路設計與應用研究所于2012年引進BEECube公司先進的BEE3系統,該系統基于計算機系統的第三代商用FPGA系統,包括4個Virtex5FXTFPGA芯片,以及高達64GB的DDR2ECCDRAM和8個用于模塊間通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA開發板和BEE3系統,我們具備了實現學生設計的各種計算機系統的設備平臺,為培養學生計算機系統設計能力提供了強有力的支撐。