论文部分内容阅读
摘 要：深化高等学校教学改革，提高专业办学水平，努力办出学科特色，是燕山大学电气工程及其自动化系探索研究与实践的重要课题。提出一种适合专业认证背景下的电气类“团队/综合项目”式毕业设计模式，有效解决毕业设计环节面临的选题和管理难题，在提高学生整体专业综合能力水平方面有重要意义。
关键词：专业认证;毕业设计;电气类;综合项目
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）22-0194-03
Abstract： Deepening the teaching reform of colleges and universities， improving the level of professional education， and trying to do the characteristics of disciplines， is an important subject of the research and practice of electrical engineering and automation of Yanshan University.This type of graduation design mode of team / integrated project for the electric professionals under the background of professional certification， which can effectively solve the problems of selection and management of graduation design process，has important significance in improving students' comprehensive ability of overall professional level.
Keywords： professional certification; graduation design; electrical specialty; integrated project
引言
高等學校本科毕业设计（论文）作为大学教育最后一个实践教学环节，能培养和训练学生理论联系实际能力和创新能力，是培养大学生的创新思维、实践能力和创业精神的重要环节[1-2]，学生在教师指导下独立进行科学研究或工程实践[3]，对即将走向工作岗位的毕业生有着重要的意义。同时，毕业论文能检验学生综合运用本科阶段所学知识的能力，是学生学位资格认定及顺利毕业的依据，也是衡量高校教学水平的标准之一。
燕山大学电气工程及其自动化系以专业认证为导向，针对本科毕业设计这一环节对照专业认证中对毕业能力的要求（如表1），根据本学科的发展现状和专业特色，在毕业设计选题与题目分配、培养过程、管理模式等方面积极探索，提出一种新的适合专业认证的“团队/综合项目”式毕业设计模式，通过三年左右时间的实践，走出了一条培养综合型、实用型人才的道路，形成了可持续发展的毕业设计模式与运行机制，确保毕业设计质量持续提高。
一、传统毕业设计环节中存在的问题
指导教师在毕业设计选题方面经常存在的问题：
1. 题目选择脱离实际：随着社会经济的迅速发展，企业需要更多实用型人才，毕业设计题目及内容不符合社会发展、科学技术进步的需求，与社会对人才的需求脱节。
2. 设计内容过于独立：就电气工程及其自动化专业的实际情况而言，实际应用的工程系统往往是复杂的大型系统，但基于任务量的限制，每个学生的任务基本仅为系统的一个点，很难让学生了解整个系统的设计过程。
3. 实际工作量难以均衡：学生完成毕业设计时间实际仅为17个自然周，题目之间的差异容易导致实际工作量不是过大就是过小。
二、“团队/综合项目”式毕业设计模式的特点
提出一种新的“团队/综合项目”式毕业设计模式，由多名同学组成团队，共同设计一个大型工程系统，具备以下特点：
1. 综合性的设计：大型系统的设计与工程实际问题密切相关，避免了毕业设计中的纸上谈兵;为了使学生尽快地适应未来的工作岗位，选择的毕业设计题目需结合生产及科研中的实际问题、有较强的工程背景;
2. 新颖性的模式：该模式为创造性改革，在选题与题目分配原则上体现了毕业设计的要求;
3. 合理的工作量：该模式下每名学生的工作量合理，既能体现学生的基本能力，又能充分发挥学生的积极性与创造性;
4. 合作性的任务：同一组同学需要合作才能共同完成毕业设计任务，增强了学生的团队合作意识，对将来走上工作岗位大有裨益。
具体做法是把大型工程系统分解成若干个小系统，复杂系统分解后，构成个体题目。每个小题目之间彼此相关联、交叉，各个小题目又都是相对独立、完整的小系统。每名学生设计一个小题目，任务书中明确其必须独立完成的内容。因为小题目具有关联性，学生的毕业设计任务具有可借鉴性、互补性。同学们可以相互探讨，促进对大系统的更好理解，共同提高。在毕业设计题目分配原则上，因材施教、因人而异：对于学习成绩好的学生，分配难度高的题目，并留有发挥余地;对成绩一般的学生，分配相对简单的题目。每名同学都有相对独立完成的任务，同时需配合团队完成大系统设计，团队才能完成毕业设计任务。
三、任务模式的整合与分解——题目举例 由于煤炭、石油等常规能源供给的有限性，需要开发利用可再生能源，因而带有光伏、储能電池的新能源系统成为许多企业的热门研究方向，光伏系统特点如下：
1. 光伏发电为清洁、高效的可再生能源，对环境无污染，而且安装简便，可靠性高，一次投资终生受益;
2. 发电量不恒定，白天和晴天光照强，发电量大;晚上和阴天光照弱，发电量小，不足以维持负载所需电能，因此光伏系统通常配有储能电池，把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用;
3. 需要通过电力电子接口与电网相连，由于光伏系统产生的是直流电，需要将直流电变换为交流电，才能实现并网;
结合以上特点，根据图1和图2所示的系统，将大型新能源光伏系统进行功能化、模块化拆解，形成相互独立又相互关联的8个毕业设计题目，以2015级毕业生为例，题目分配如表2。一个光伏系统由8名同学共同完成设计，每名同学的题目相互独立又相互关联，形成系统。
四、管理模式的过程化和标准化
指导毕业设计是教授学生如何发现问题、分析问题和解决问题的工作，是使学生掌握基本科学研究方法的过程，从开始到完成，包括选题、资料查阅、可行性分析、仿真与实验验证、论文写作、答辩等环节，各个环节环环相扣，只有对上述环节进行有效管理，才能保证毕业设计的质量，因此毕业设计过程中的过程化和标准化管理就显得尤为重要。具体做法如下：
（一）过程化管理
按照毕业设计流程，以时间为序，在某一个时间节点上，对教师及学生提出不同要求，有助于帮助学生合理分配时间，使毕业设计过程紧凑、有序。
（二）标准化管理
1. 信息通畅：为了保证学生在毕业设计过程中的疑问能得到及时解决，要求教师建立QQ群或微信群，及时发布毕业设计相关信息，方便教师与学生之间的交流。
2. 质量监控：为了加强指导与质量监控，将统一标准、规范要求贯穿毕业设计（论文）的选题、指导、预答辩等全过程，明确对学生的要求，促进学生端正态度，保证投入的精力和时间，督促学生积极完成开题报告、中期报告和预答辩工作，确保毕业设计（论文）有序进行。
3. 过程监督：要求各团队组织学生每周至少进行一次汇报，每名学生都要做PPT报告，讲解本周课题研究进展情况，发现问题及时解决，同时布置下一周的毕业设计任务，并要求学生实际完成进度比毕业设计规定的进度提前。通过团队报告，了解团队成员毕业设计进展情况，扶持进度最快的同学，讲评其优缺点，其他同学引以为戒;以点带面，带动团队成员共同进步。因为学生毕业设计题目具有交叉性，因而每周PPT汇报能促进学生相互借鉴，共同提高。同时，团队报告也能避免雷同错误，方便指导教师及时统一讲解共性问题。
4. 文本规范：各团队制作统一标准的PPT模板，要求学生开题报告、中期报告和答辩都使用标准模板，该模板清晰易看，并有特有的LOGO和页码/总页码显示，使考核教师对报告一目了然。要求学生平时PPT汇报认真对待，养成行文流畅、图表规范的好习惯。
“团队/综合项目”式毕业设计模式培养了同学们的团队合作精神，提高了毕业设计效率和质量，得到同学们一致好评。
五、结束语
指导高等学校本科学生毕业设计（论文）是一项时间长、程序多的教学工作，精心指导与严格管理是提高毕业设计（论文）质量的保障，多年的实践证明此方法具有良好的可移植性和可借鉴性。通过“团队/综合项目”毕业设计方案，学生完成自己毕业设计内容的同时也了解了系统的构成，不仅培养了学生的团队协作能力、锻炼了学生的动手能力，同时全面检验了学生的综合素质和综合实践的培养效果。在此基础上，需不断总结经验，使毕业设计质量更上一个新台阶，培养出具有实践能力和创新能力的高素质人才。
参考文献：
[1]胡慧，李延平.以专业认证为导向的电类专业毕业设计教学模式探索与实践[J].科教导刊，2016（5）：129-130.
[2]黄云志，吴红斌，等.以专业认证为导向的电气专业课程体系建设探析[J].电力教育，2014（2）：93-94.
[3]姜丕杰，陈晓英，冮明颖，等.毕业设计论文的教学改革的探讨[J].教育现代化，2016（3）：59-63.
关键词：专业认证;毕业设计;电气类;综合项目
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）22-0194-03
Abstract： Deepening the teaching reform of colleges and universities， improving the level of professional education， and trying to do the characteristics of disciplines， is an important subject of the research and practice of electrical engineering and automation of Yanshan University.This type of graduation design mode of team / integrated project for the electric professionals under the background of professional certification， which can effectively solve the problems of selection and management of graduation design process，has important significance in improving students' comprehensive ability of overall professional level.
Keywords： professional certification; graduation design; electrical specialty; integrated project
引言
高等學校本科毕业设计（论文）作为大学教育最后一个实践教学环节，能培养和训练学生理论联系实际能力和创新能力，是培养大学生的创新思维、实践能力和创业精神的重要环节[1-2]，学生在教师指导下独立进行科学研究或工程实践[3]，对即将走向工作岗位的毕业生有着重要的意义。同时，毕业论文能检验学生综合运用本科阶段所学知识的能力，是学生学位资格认定及顺利毕业的依据，也是衡量高校教学水平的标准之一。
燕山大学电气工程及其自动化系以专业认证为导向，针对本科毕业设计这一环节对照专业认证中对毕业能力的要求（如表1），根据本学科的发展现状和专业特色，在毕业设计选题与题目分配、培养过程、管理模式等方面积极探索，提出一种新的适合专业认证的“团队/综合项目”式毕业设计模式，通过三年左右时间的实践，走出了一条培养综合型、实用型人才的道路，形成了可持续发展的毕业设计模式与运行机制，确保毕业设计质量持续提高。
一、传统毕业设计环节中存在的问题
指导教师在毕业设计选题方面经常存在的问题：
1. 题目选择脱离实际：随着社会经济的迅速发展，企业需要更多实用型人才，毕业设计题目及内容不符合社会发展、科学技术进步的需求，与社会对人才的需求脱节。
2. 设计内容过于独立：就电气工程及其自动化专业的实际情况而言，实际应用的工程系统往往是复杂的大型系统，但基于任务量的限制，每个学生的任务基本仅为系统的一个点，很难让学生了解整个系统的设计过程。
3. 实际工作量难以均衡：学生完成毕业设计时间实际仅为17个自然周，题目之间的差异容易导致实际工作量不是过大就是过小。
二、“团队/综合项目”式毕业设计模式的特点
提出一种新的“团队/综合项目”式毕业设计模式，由多名同学组成团队，共同设计一个大型工程系统，具备以下特点：
1. 综合性的设计：大型系统的设计与工程实际问题密切相关，避免了毕业设计中的纸上谈兵;为了使学生尽快地适应未来的工作岗位，选择的毕业设计题目需结合生产及科研中的实际问题、有较强的工程背景;
2. 新颖性的模式：该模式为创造性改革，在选题与题目分配原则上体现了毕业设计的要求;
3. 合理的工作量：该模式下每名学生的工作量合理，既能体现学生的基本能力，又能充分发挥学生的积极性与创造性;
4. 合作性的任务：同一组同学需要合作才能共同完成毕业设计任务，增强了学生的团队合作意识，对将来走上工作岗位大有裨益。
具体做法是把大型工程系统分解成若干个小系统，复杂系统分解后，构成个体题目。每个小题目之间彼此相关联、交叉，各个小题目又都是相对独立、完整的小系统。每名学生设计一个小题目，任务书中明确其必须独立完成的内容。因为小题目具有关联性，学生的毕业设计任务具有可借鉴性、互补性。同学们可以相互探讨，促进对大系统的更好理解，共同提高。在毕业设计题目分配原则上，因材施教、因人而异：对于学习成绩好的学生，分配难度高的题目，并留有发挥余地;对成绩一般的学生，分配相对简单的题目。每名同学都有相对独立完成的任务，同时需配合团队完成大系统设计，团队才能完成毕业设计任务。
三、任务模式的整合与分解——题目举例 由于煤炭、石油等常规能源供给的有限性，需要开发利用可再生能源，因而带有光伏、储能電池的新能源系统成为许多企业的热门研究方向，光伏系统特点如下：
1. 光伏发电为清洁、高效的可再生能源，对环境无污染，而且安装简便，可靠性高，一次投资终生受益;
2. 发电量不恒定，白天和晴天光照强，发电量大;晚上和阴天光照弱，发电量小，不足以维持负载所需电能，因此光伏系统通常配有储能电池，把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用;
3. 需要通过电力电子接口与电网相连，由于光伏系统产生的是直流电，需要将直流电变换为交流电，才能实现并网;
结合以上特点，根据图1和图2所示的系统，将大型新能源光伏系统进行功能化、模块化拆解，形成相互独立又相互关联的8个毕业设计题目，以2015级毕业生为例，题目分配如表2。一个光伏系统由8名同学共同完成设计，每名同学的题目相互独立又相互关联，形成系统。
四、管理模式的过程化和标准化
指导毕业设计是教授学生如何发现问题、分析问题和解决问题的工作，是使学生掌握基本科学研究方法的过程，从开始到完成，包括选题、资料查阅、可行性分析、仿真与实验验证、论文写作、答辩等环节，各个环节环环相扣，只有对上述环节进行有效管理，才能保证毕业设计的质量，因此毕业设计过程中的过程化和标准化管理就显得尤为重要。具体做法如下：
（一）过程化管理
按照毕业设计流程，以时间为序，在某一个时间节点上，对教师及学生提出不同要求，有助于帮助学生合理分配时间，使毕业设计过程紧凑、有序。
（二）标准化管理
1. 信息通畅：为了保证学生在毕业设计过程中的疑问能得到及时解决，要求教师建立QQ群或微信群，及时发布毕业设计相关信息，方便教师与学生之间的交流。
2. 质量监控：为了加强指导与质量监控，将统一标准、规范要求贯穿毕业设计（论文）的选题、指导、预答辩等全过程，明确对学生的要求，促进学生端正态度，保证投入的精力和时间，督促学生积极完成开题报告、中期报告和预答辩工作，确保毕业设计（论文）有序进行。
3. 过程监督：要求各团队组织学生每周至少进行一次汇报，每名学生都要做PPT报告，讲解本周课题研究进展情况，发现问题及时解决，同时布置下一周的毕业设计任务，并要求学生实际完成进度比毕业设计规定的进度提前。通过团队报告，了解团队成员毕业设计进展情况，扶持进度最快的同学，讲评其优缺点，其他同学引以为戒;以点带面，带动团队成员共同进步。因为学生毕业设计题目具有交叉性，因而每周PPT汇报能促进学生相互借鉴，共同提高。同时，团队报告也能避免雷同错误，方便指导教师及时统一讲解共性问题。
4. 文本规范：各团队制作统一标准的PPT模板，要求学生开题报告、中期报告和答辩都使用标准模板，该模板清晰易看，并有特有的LOGO和页码/总页码显示，使考核教师对报告一目了然。要求学生平时PPT汇报认真对待，养成行文流畅、图表规范的好习惯。
“团队/综合项目”式毕业设计模式培养了同学们的团队合作精神，提高了毕业设计效率和质量，得到同学们一致好评。
五、结束语
指导高等学校本科学生毕业设计（论文）是一项时间长、程序多的教学工作，精心指导与严格管理是提高毕业设计（论文）质量的保障，多年的实践证明此方法具有良好的可移植性和可借鉴性。通过“团队/综合项目”毕业设计方案，学生完成自己毕业设计内容的同时也了解了系统的构成，不仅培养了学生的团队协作能力、锻炼了学生的动手能力，同时全面检验了学生的综合素质和综合实践的培养效果。在此基础上，需不断总结经验，使毕业设计质量更上一个新台阶，培养出具有实践能力和创新能力的高素质人才。
参考文献：
[1]胡慧，李延平.以专业认证为导向的电类专业毕业设计教学模式探索与实践[J].科教导刊，2016（5）：129-130.
[2]黄云志，吴红斌，等.以专业认证为导向的电气专业课程体系建设探析[J].电力教育，2014（2）：93-94.
[3]姜丕杰，陈晓英，冮明颖，等.毕业设计论文的教学改革的探讨[J].教育现代化，2016（3）：59-63.