趙云鵬，林 喆，曹景沛，閆新龍，王月倫，朱俊生

(中國礦業(yè)大學化工學院，江蘇 徐州 221116)

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團隊合作式畢業(yè)設計指導探索與實踐*

趙云鵬，林 喆，曹景沛，閆新龍，王月倫，朱俊生

(中國礦業(yè)大學化工學院，江蘇 徐州 221116)

“卓越工程師培養(yǎng)計劃”和工程教育專業(yè)認證均要求高等工程教育要著力培養(yǎng)學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力。根據目前我校化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)和本科畢業(yè)設計現狀，我們探索了團隊合作式指導本科畢業(yè)設計的模式。通過連續(xù)三屆畢業(yè)設計實踐證明，不同專長的教師組成的指導團隊可有效加強畢業(yè)設計全面指導和過程管理，從而明顯提高本科畢業(yè)設計的質量。

畢業(yè)設計；團隊合作式；卓越工程師；探索與實踐

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適合經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才，為建設創(chuàng)新型國家、實現工業(yè)化和現代化奠定堅實的人力資源優(yōu)勢，增強我國的核心競爭力和綜合國力[1]。實施“卓越計劃”的目的主要是提升學生的工程素質，注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力[2]。全國工程教育化學工程與工藝專業(yè)認證標準中也強調培養(yǎng)學生綜合應用各方面的知識與技能解決工程問題的能力。

畢業(yè)設計是實現專業(yè)人才培養(yǎng)目標的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)、訓練學生綜合運用所學知識，分析和解決實際工程問題能力的重要過程，也是衡量專業(yè)教育質量高低的重要依據[3]。化學工程與工藝專業(yè)是實踐性較強的專業(yè)之一，畢業(yè)設計環(huán)節(jié)可強化所學的理論知識，鍛煉其形成一定的化工思維，提高工程設計能力和創(chuàng)新能力，有助于將來更好地從事化學工程研究、設計和管理等方面的工作[4-5]。我?；瘜W工程與工藝專業(yè)于2013年通過全國工程教育認證，針對認證委員會提出適當增加本科畢業(yè)設計(論文)中工程設計題目比例的建議，我?；瘜W工程與專業(yè)在近三年的畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中將工程設計題目比例增加至70%以上。為了更好的滿足“卓越工程師培養(yǎng)計劃”和工程教育專業(yè)認證的要求，解決化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中存在的問題，筆者及其同事們進行了本科畢業(yè)設計團隊合作式指導模式的探索和實踐。

1 當前畢業(yè)設計存在的主要問題

1.1 學生投入的時間和精力不夠，依賴性強

我校本科生畢業(yè)設計(論文)安排在第八學期，為加強學生的工程實踐能力并為畢業(yè)設計提供第一手的設計資料，我校從2014年在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)增加四周的畢業(yè)實習，要求做工程設計題目的學生必須到設計題目相關企業(yè)實習四周。大四下學期正是畢業(yè)生求職擇業(yè)的高峰期和研究生復試時間，很多學生投入大量的時間和精力在找工作和準備研究生復試上，導致在畢業(yè)設計上投入的精力嚴重不足。很多學生認識不到畢業(yè)設計環(huán)節(jié)對化工專業(yè)學生能力培養(yǎng)的重要性，認為只是走個過場，態(tài)度不端正，對導師的依賴心理比較強，總想著指導教師能給出相關流程模擬方法和圖紙等資料。

1.2 教師科研教學壓力大，工程實踐經驗欠缺

高質量地完成化工廠(車間)的畢業(yè)設計需要指導老師花費大量的時間和精力去指導學生進行選題、文獻檢索、設計方案的選定、工藝計算、設備選型與計算和各類圖紙繪制等[4]。然而，指導教師在帶畢業(yè)設計的同時還要還承擔日常教學及科研任務。我?；瘜W工程與工藝專業(yè)師生比不高且青年教師較多，每個教師需要指導5名以上本科生。畢業(yè)實習環(huán)節(jié)必須有教師在企業(yè)現場進行指導和監(jiān)管，以達到實習目的和確保學生安全，但大部分教師很難保證四周時間沒有教學和科研任務全程帶實習。

在實行工程教育專業(yè)認證之前的很長時期內，化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)生以做指導教師科研相關的研究課題為主，對培養(yǎng)學生實踐工程能力的設計型論文重視不夠。很多教師工程實踐經驗欠缺，尤其青年教師直接從高校畢業(yè)后進入學校從事教學科研工作，缺乏化工實際生產和設計經驗，又面臨科研和教學的雙重壓力，難以對畢業(yè)設計進行有效的指導和監(jiān)督?；S(車間)設計需要進行大量的計算，傳統(tǒng)的手工計算費時且準確性差，需要運用Aspen plus等計算機軟件進行流程模擬和計算，我校已經購置了Aspen plus的使用權，但會使用的教師還很少，更談不上指導學生。

1.3 畢業(yè)設計缺乏指導和過程管理

由于擴招后教學資源緊張，學校大部分專業(yè)畢業(yè)設計均沒有固定的畢業(yè)設計教室，學生需要在宿舍、圖書館或沒課的教室里完成畢業(yè)設計。由于還要承擔本科日常教學工作，機房也不能供畢業(yè)生使用。學校雖然制定了相關畢業(yè)設計管理辦法，但在具體的執(zhí)行過程中普遍存在不嚴格、不規(guī)范、缺乏有效監(jiān)控等現象。學校要求本科生畢業(yè)設計均要進行查重，但查重只注重形式而忽略了內容，有些學生為了通過查重，故意把易重復的內容刪掉或轉化成圖片格式。許多指導教師疲于承擔教學和科研任務，特別是課程較多或經常出差的老師，很難對學生進行全程指導，甚至一周都不能和學生見一面。更有部分教師工作責任心差，對學生要求松懈，很少對學生畢業(yè)設計過程進行有效指導和監(jiān)督。

2 團隊合作式指導模式的內涵和構建

團隊是指一些才能互補，負有共同責任，具有共同的奮斗目標和一致認可的行動策略的少數人的集合。團隊合作同時強調個人和集體責任，依賴的不僅是集體討論和決策以及信息共享和標準化，而且通過成員的共同貢獻，能夠得到實實在在的集體成果[3]。畢業(yè)設計團隊合作式指導模式是以教師指導團隊為基本單元開展學生畢業(yè)設計指導工作，并以提高畢業(yè)設計質量，加強師生協作作為最終管理目標。團隊合作式多對多的指導模式不同于以往單個教師一對多指導的教學方法，可以充分發(fā)揮教師群策群力，優(yōu)勢互補，解決師生比較低、青年教師指導經驗和工程實踐經驗不足等問題，在提高學生本科畢業(yè)設計質量的基礎上，青年教師的工程實踐能力也迅速提高。同時，團隊合作式指導模式也自然將不同指導教師指導的畢業(yè)生組織成一個畢業(yè)設計團隊，有利于學生之間利用自身偏重的理論知識，互相幫助、共同探討設計中存在難題，從而增強學生的責任感，培養(yǎng)團隊協作精神[6]。

圖1 畢業(yè)設計團隊合作式指導模式實施示意圖

實施畢業(yè)設計團隊合作式指導模式，首先要構建由不同專業(yè)特長教師組成的指導團隊，能夠滿足化工廠設計對教師理論知識、計算機技術和工程實踐的要求。本設計團隊指導教師由主講《化工設計》、《化工原理》、《化工熱力學》和《反應工程》等課程的老師構成，具有廣泛的化工專業(yè)知識，各位指導老師各有所長，能夠相互促進，發(fā)揮各自專長進行指導。此外，設計團隊還吸引近兩年入職的青年教師參加，有利于青年教師工程實踐能力培養(yǎng)和指導團隊的可持續(xù)發(fā)展。教師參加指導團隊后，在沒有特殊事情的情況下必須參加所有畢業(yè)設計環(huán)節(jié)包括選題、每周的進度檢查、中期檢查、預答辯等相關活動。圖1為畢業(yè)設計團隊合作式指導模式實施示意圖。

3 團隊合作式指導模式的實踐

3.1 畢業(yè)設計選題

選題對完成畢業(yè)設計至關重要，既要能讓學生綜合運用所學知識完成畢業(yè)設計，又要能夠到相關企業(yè)實習，鍛煉工程實踐能力，同時得到真實的操作參數，檢驗設計的合理性。我?；瘜W工程與工藝專業(yè)是以煤化工為特色的江蘇省特色專業(yè)，考慮到目前最新的煤化工生產過程如煤制烯烴和煤制乙二醇均涉及技術保密，企業(yè)不接待實習，因此我們選擇易于聯系實習的煤基甲醇生產為整個團隊畢業(yè)設計的大題目，然后進一步分解為CO變換、甲醇合成和甲醇精餾等工段的設計。同時，根據現實存在的煤氣化制甲醇和焦爐煤氣制甲醇的生產規(guī)模為每個學生分配一個設計題目，團隊學生之間設計題目既有區(qū)別，又有聯系，有利于學生在設計過程中相關交流和學習。

3.2 提前進入畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，制定詳細完整的畢業(yè)設計進度

化工專業(yè)在第七學期的主要課程在12月中旬基本結束，綜合考慮學生和指導教師意向系里為每名學生分配好指導教師。畢業(yè)設計指導團隊根據指導的學生人數分配畢業(yè)設計題目，并引導學生利用第七學期剩余時間完成資料收集和設計方案選定，寒假期間完成英文文獻翻譯和設計說明書的總論部分。指導教師團隊為畢業(yè)設計學生就課題選課的依據、涉及的學科、課題之間的關系、計算機軟件和注意事項等進行詳細的講解。

指導教師團隊制定詳細完整的設計進度方案，要求學生嚴格按進度計劃完成。2016年畢業(yè)設計的進度方案為：(1)第七學期末至第八學期開學完成設計資料收集、設計方案選定、英文文獻翻譯和設計說明書總論部分；(2)第八學期第1周確定工藝流程；(3)第2～5周完成畢業(yè)實習任務，掌握第一手的設計資料，完成畢業(yè)實習報告；(4)第6～8周運用Aspen Plus完成工藝流程模擬；(5)第9～10周完成設備的選型及計算；(6)第11～12周進行車間布置設計；(7)第13～15周完成相關圖紙繪制；(8)第16周完成畢業(yè)設計文件整理、預答辯和答辯。

3.3 強化過程指導和管理

指導教師團隊要做到對畢業(yè)設計中全過程有效地指導和管理[6]。每周定期的進度檢查要求沒有特殊情況的指導教師均參加，每名學生以實物形式(設計說明書或圖紙)匯報一周的進展情況，指導教師群策群力，解決學生設計過程中的遇到問題，督促進度較慢的同學加班加點趕上計劃進度。由于指導教師團隊綜合知識體系完整，能夠對畢業(yè)設計過程中遇到的各種問題進行圓滿的解決。每周的匯報可以讓老師們及時了解各個學生的進度和平時表現，可以作為指導教師評閱成績的依據。指導教師團隊對學生的設計說明書和圖紙多次的檢查與審閱，重點針對流程模擬和圖紙規(guī)范等進行評閱。通過每周的匯報和組內討論，學生在表達能力等方面都得到了一定的提高。在學生精心準備答辯材料的基礎上，組織預答辯，提前發(fā)現學生在答辯中可能出現的問題。

3.4 及時總結，完善團隊合作式指導運行模式

經過三年的探索和實踐，團隊合作式指導模式已日益成熟，并取得了明顯的效果。本團隊畢業(yè)生的設計說明書的質量和答辯優(yōu)秀率在同級學生中明顯較高，這種新的畢業(yè)設計指導模式也得到了同學們的普遍認可。在每年答辯結束后，團隊指導教師開展研討會，對本年度設計過程中取得的經驗和存在的問題及時進行交流和總結，并征集畢業(yè)生對團隊合作式指導模式的意見和建議，完善團隊合作式指導的運行模式。

4 結 語

經過幾屆畢業(yè)設計實踐證明，畢業(yè)生設計團隊合作式指導模式可以發(fā)揮不同專長的教師優(yōu)勢互補，有效解決目前本科畢業(yè)設計存在的問題，使畢業(yè)設計真正達到培養(yǎng)學生運用所學理論和方法解決實際問題的能力，最終實現提高本科生畢業(yè)設計質量和工程實踐能力的目的。

[1] 教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見.教高[2011]1號.http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_742/s3860/201101/t20110108_115066.html. [2] 孫文福,王東旭.團隊合作式本科生畢業(yè)設計模式研究與實踐[J].中國電力教育,2014(8):198-199.

[3] 吳若梅,張亦靜,肖穎喆.包裝工程專業(yè)團隊協作畢業(yè)設計指導模式的探討與實踐[J].包裝工程,2010,2(1):90-92.

[4] 陳繁榮,高曉明,牛風興.化工專業(yè)畢業(yè)設計存在的問題和改進措施[J].山東化工,2016,45(3):116-119.

[5] 張啟忠,金范龍,董薇,等.化工類畢業(yè)設計教學改革的探索與實踐[J].吉林化工學院學院學報,2014,31(12):43-45.

[6] 張青松,羅星娜,丁彩云,等.畢業(yè)設計(論文)團隊指導模式及保障機制探討[J].科技創(chuàng)新導報,2015(7):245-248.

Exploration and Practice of Graduation Design Teaching Based on Collaborative Team*

ZHAO Yun-peng, LIN Zhe, CAO Jing-pei, YAN Xin-long, WANG Yue-lun, ZHU Jun-sheng

(School of Chemical Engineering, China University of Mining and Technology,Jiangsu Xuzhou 221116, China)

Higher engineering education should make great effort to cultivate the abilities of engineering practice, design and innovation of students according to the requirements of both outstanding engineers training plan and engineering education professional certification. Based on the current situation of talent training and graduation design, the teaching mode of graduation design based on collaborative team was explored. Through the practice of graduation design in three consecutive graduates, it was proved that the teaching team combined by several teachers with different skills was beneficial to comprehensively enhance the guidance and supervision of graduation design, and improved the quality of graduation design.

graduation design; collaborative team mode; outstanding engineers; exploration and practice

2016年教育部本科教學工程(卓越計劃專業(yè))專項經費資助。

趙云鵬(1981-)，男，副教授，主要從事化學工程教學與研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)023-0179-03