時間：2022-04-24 22:45:26
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工科本科畢業(yè)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：工科 畢業(yè)論文（設計） 指導方法
工程學或工學是應用科學和技術的原理來解決問題。工科是應用數(shù)學、物理學、化學等基礎科學的原理，結合生產(chǎn)實踐所積累的技術經(jīng)驗而發(fā)展起來的學科，代表性學科有土建類、水利類、電工類、電子信息類、熱能核能類、化工制藥類等等。工科的培養(yǎng)目標是在相應的工程領域從事規(guī)劃、勘察、設計、施工、原材料的選擇研究和管理等方面的高級工程技術人才，主要是培養(yǎng)以實際應用能力為主的工作人員。
我國每年大學本科學生中，工科類學生占相當大的比例。以武漢大學為例，全校五個學部每年共招生約7650人，其中工學部招生約1640人（水利水電學院約390人，電氣工程學院340人，動力與機械學院約460人，城市設計學院約150人，土木建筑工程學院約300人），約占本科總招生人數(shù)的22%。這些學生畢業(yè)后將進入社會的各行各業(yè)，成為教學、科研和工程建設的中堅力量，本科學習對于他們來說，將是人生的一大轉(zhuǎn)折，而本科畢業(yè)論文（設計）也是他們四年所學知識的鞏固和升華，是他們踏入人生的重要里程。作為本科畢業(yè)論文（設計）的指導教師，如何使得學生在短短半年時間內(nèi)盡可能將本科期間所學知識得到鞏固，同時使得他們的個人能力得到提高，是我們需要認真思考的難題，尤其對于工科類本科畢業(yè)生，學生的應用知識能力尤其重要。總得來說，對于工科類學生，通過本科畢業(yè)論文（設計）的過程使得他們能夠“學以致用”。
一、工科類本科畢業(yè)論文（設計）選題特點
以2012級武漢大學土木建筑工程學院巖土與道橋系本科畢業(yè)論文（設計）為例，全系采取公布選題，雙向選擇的模式，全系20名指導教師提供了89個畢業(yè)論文（設計）題目供59名本科畢業(yè)生自由選擇，最終同學們選擇了其中的41個課題（如表1所示）。
從統(tǒng)計結果可以看出，學生所選擇的41項課題中，有10項為畢業(yè)論文，占總課題的24%；另外31項均為畢業(yè)設計，占總課題的76%。學生所選課題中，教授指導課題22項，副教授指導課題17項，講師指導課題2項。學生所選擇的本科畢業(yè)論文（設計）的選題均來源于真實的工程，且都是應用類課題。可見，工科類學生在進行畢業(yè)選題時，傾向于選擇應用性較強的課題，且傾向于選擇知名度較高的教授、副教授作為自己的指導教師，學生對于畢業(yè)設計（論文）選擇的傾向性受當前就業(yè)形勢的影響很大。
二、工科類本科畢業(yè)論文（設計）中存在的問題
工科是以培養(yǎng)學生應用能力為主的學科，畢業(yè)論文（設計）是對大學期間所學知識的鞏固和升華，是學生適應社會能力的最佳鍛煉機會。然而，受各種因素的影響，目前高校工科畢業(yè)論文（設計）存在許多方面的問題，主要概況為以下三個方面：
1.學校硬件及管理方面
工科是以實踐應用為主的學科，大學本科期間學生大多數(shù)以課程學習為主，要將課堂知識轉(zhuǎn)化為實踐就需要進行相關的試驗及工程實踐。然而，目前許多工科院校試驗條件有限，尚不能滿足所有本科畢業(yè)生的應用要求，因而造成許多畢業(yè)生的本科論文（設計）都是“紙上談兵”。另一方面，目前本科畢業(yè)論文（設計）的管理相對松散，各高校雖然都制定有相關的畢業(yè)論文（設計）考核標準，但在具體實施方面缺乏執(zhí)行力度，很難做到從立題、選題、開題、中后期檢查、評閱、答辯全過程的監(jiān)督管理，以至于到最后很多都是“能過且過”，本科畢業(yè)論文（設計）的質(zhì)量很難保證，學生也無法起到真正的鍛煉作用。
2.學生的態(tài)度和執(zhí)行力度方面
當前工科學生的就業(yè)壓力越來越大，學生的學習過程往往具有很強的目的性和針對性，畢業(yè)論文（設計）的選題也是如此，前面分析中已經(jīng)看出，學生選題傾向于應用性強的課題，同時也熱衷于選擇知名度較高的教授或副教授作為自己的指導老師，大多數(shù)學生希望藉此為自己接下來找工作或者讀研能夠提供幫助。而且，在大學四年級下學期這半年時間里，大多數(shù)學生開始為自己的工作奔波，投入畢業(yè)論文（設計）的時間和精力都有限，許多學生都是集中在答辯前一個月甚至一周才開始真正投入寫作，畢業(yè)論文（設計）的質(zhì)量也就可想而知了。
3.教師的指導方法和重視程度方面
目前高校教師普遍肩負著教學和科研兩方面的任務，工作量較大，因而往往希望能夠在指導學生的同時能夠?qū)ψ约旱目蒲腥蝿沼兴鶐椭究飘厴I(yè)論文（設計）由于時間短，而且學生也處于鍛煉階段，對教師的研究工作不僅起不到幫助，反而會占用較多的時間和精力。這就使得許多教師對待本科畢業(yè)論文（設計）不夠重視和認真，選題也沒有考慮本科生實際的知識結構和接受能力，在指導時間和方法上投入不夠，學生往往處于“放羊”的狀態(tài)，到最后答辯時也就應付著畢業(yè)了，如此以來，后面的學生也會覺得畢業(yè)論文（設計）就是這種水平，從而形成惡性循環(huán)，學生無法通過畢業(yè)論文（設計）起到真正的鍛煉和提高，錯失了踏入社會前最好的一次自我提高的機會。
三、工科類本科畢業(yè)論文（設計）指導方法探討
考慮目前本科畢業(yè)論文（設計）中存在的問題，結合工科類本科畢業(yè)生選題特點和實際情況，要提高本科畢業(yè)論文（設計）質(zhì)量，使學生真正能夠“學以致用”，工科類本科畢業(yè)論文（設計）的指導工作需要從以下幾個方面進行改進：
1.在時間層面上，由于目前本科畢業(yè)論文（設計）都是安排在第8個學期，與畢業(yè)生考研或求職沖突，可以考慮將本科生畢業(yè)論文（設計）分解進行，即在第7個學期或者更早的第6個學期就開始安排畢業(yè)生的選題工作，這樣一方面學生有充足的時間來考慮選題的合理性和可行性，另一方面，指導教師也能夠有較為充足的時間來與學生交流。
2.在選題安排層面上，指導教師應該盡可能的結合自己所承擔的科研項目進行立題，同時盡可能安排學生到現(xiàn)場考察參觀，一方面提高學生的感性認識，另一方面也有助于提高學生的學習積極性，使他們真正感受到學有所用。所立選題也應該充分考慮本科生的知識結構，以能夠系統(tǒng)的鞏固所學專業(yè)知識為主。
3.在指導模式方面，可以考慮多個指導教師形成團隊的模式，這樣有助于學生之間的交流，同時也可以彌補指導教師時間不足的問題，也可以考慮讓指導教師的在讀研究生作為助教，一同輔導本科生。
4.在畢業(yè)論文（設計）考核方面，應該提出明確具體的考核指標，不僅要考核學生，同時也要考核相應的指導教師。考核指標也應該分配到平時的指導工作中，不能僅僅以畢業(yè)答辯為準，同時適當加大優(yōu)秀畢業(yè)論文（設計）的獎勵力度，調(diào)動學生的積極性。
四、 結論和建議
工學是應用科學和技術的原理來解決問題的一門學科，該學科本科畢業(yè)論文（設計）的目的也應該以培養(yǎng)學生解決實際問題能力為主，使他們能夠“學以致用”。通過對武漢大學2012年巖土與道橋系本科畢業(yè)生選題分析，發(fā)現(xiàn)畢業(yè)生選題受就業(yè)形勢影響很大，同時對學校、教師和學生三個層面的分析發(fā)現(xiàn)本科畢業(yè)論文（設計）中存在許多問題需要探索和改進。結合本人自己的教學經(jīng)歷，分別從時間層面、選題安排層面、指導模式層面以及考核標準等方面提出了一些改進方法和建議，希望對工科類學生本科畢業(yè)論文（設計）指導工作有所幫助，使每一位畢業(yè)生能夠真正做到“學以致用”。
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[關鍵詞]畢業(yè)論文（設計） 理工科本科生 畢業(yè)論文（設計）質(zhì)量 研討會
[中圖分類號] H642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）09-0111-03
畢業(yè)論文（設計）是高等學校本科專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中的最后一個綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，是學生在系統(tǒng)掌握專業(yè)知識、技術及平時教學訓練的基礎上，在畢業(yè)之前提交的一份綜合性答卷。畢業(yè)論文（設計）的質(zhì)量不僅能反映出本科生的專業(yè)水平和參與科研的能力，也在很大程度上反映出學校的實驗教學質(zhì)量和效果。近年來，隨著高校教學改革的進一步深入，學生畢業(yè)論文（設計）無論在實驗內(nèi)容或格式規(guī)范上都有了很大的提高，但是本科生畢業(yè)論文（設計）的指導工作和教學實踐中還存在著這樣或那樣的問題。筆者就在日本學習期間的經(jīng)歷和接觸到的畢業(yè)論文（設計）做法，比較了日本與我校和兄弟院校理工科本科生的畢業(yè)論文（設計）做法，重點分析了日本理工科本科生畢業(yè)論文（設計）設置的一些特點和值得我們學習、借鑒的實驗方法和經(jīng)驗，為本科生畢業(yè)論文（設計）教學的進一步改革提供參考。
一、畢業(yè)論文（設計）的定位、起始和完成時間
日本和我國本科生的畢業(yè)論文都定位為學士學位論文，是本科生畢業(yè)之前提交的一份綜合性答卷。在修完教學計劃中所有課程的同時，本科生通過畢業(yè)論文（設計）答辯才能獲得本科畢業(yè)資格和學士學位。在日本，大學三年級的學生首先確定自己的專業(yè)方向，而后已經(jīng)確定研究方向的學生直接去找指導教師，根據(jù)雙向選擇來確定本科生所屬研究室及導師。本科生做畢業(yè)論文的時間為一年，從第七學期開始，本科生在修第七學期計劃課程的同時就開始從事畢業(yè)論文（設計）相關的工作。本科生在最初的幾周或幾個月里要了解情況、參與和熟識相關的研究工作、收集和了解相關的資料、掌握有關儀器的使用方法和操作規(guī)程，最后和導師協(xié)商，選定研究題目。而各研究室也為新生舉辦特別研討（輪講）會，在研討會上，首先由研究室負責人介紹本研究室的總體情況、各成員的簡歷、研究課題及項目、年度活動計劃（學術報告會、實習、參觀、調(diào)查、旅游、聚會）等情況。接下來由幾位學生（包括博士生、研究生、四年級學生等）報告最近一段時間內(nèi)的科研情況，最后還舉行一個小型聚會，給新生創(chuàng)造另一個“近距離”相互了解的機會。而我校和國內(nèi)部分高等院校大多是在第七學期末時由教師出畢業(yè)論文題目給學生，學生只看題目和導師就選題，根本不了解該題目的研究內(nèi)容。由于這時已經(jīng)是學期末，學生正處于最緊張的復習考試階段，教師也處于出題改卷、計算考核成績的最忙時期，大部分教師對學生沒有安排實際性的任務。第八學期開學后，學生才著手了解情況、查閱收集資料、制定實驗計劃，并購買相關藥品材料，開始做實驗。因布置時間過遲，學生沒有充分的時間準備，不能及早進入狀態(tài)。加之最后一個學期也是很多學生參加就業(yè)招聘會、研究生面試、考各種資格證和畢業(yè)補考的時間，諸多因素使得學生難以集中精力進行畢業(yè)論文（設計），這對畢業(yè)論文（設計）的質(zhì)量造成了影響。
二、畢業(yè)論文（設計）過程中提倡循序漸進
在日本，本科生進入實驗室后，導師不要求學生馬上就開始做實驗（設計）。他們首先給學生創(chuàng)造一個適應、了解和掌握畢業(yè)論文（設計）做法的條件，要求學生重復和了解前人的工作，選修有關的課程，收集資料，自學有關的知識，并在此基礎上在研討會上作簡單的報告。總而言之，第七學期是學生適應、了解和掌握有關畢業(yè)論文（設計）工作和初步進入正式制作畢業(yè)論文（設計）的階段。在此階段導師鼓勵學生發(fā)揮自己的創(chuàng)新及自主意識，在已了解和掌握的知識的基礎上初步確定畢業(yè)論文（設計）題目和內(nèi)容。在第七學期末的某次研討會上就專門作本科生畢業(yè)論文（設計）的開題報告，爭取導師和研究室人員的指導意見和建議。各種條件準備就緒以后，再開始做實驗。相比較而言，我們只有一個學期（實為14周，有些學校甚至只有半個學期）的時間做畢業(yè)論文（設計）。在這種情況下，學生不僅沒有創(chuàng)新性，連自主性也很難有了。
三、畢業(yè)論文（設計）過程中注意培養(yǎng)獨立自主的性格
在本科教學中，畢業(yè)論文（設計）是大學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)、鍛煉和提高的重要環(huán)節(jié)，是學生離校前對其掌握理論知識程度及其實際應用能力的最后檢驗，是對其創(chuàng)新意識與科研水平等方面的綜合訓練和升華。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神比向他們傳授具體知識更重要，授人以漁勝于授人以魚。在本科教學培養(yǎng)計劃中，畢業(yè)論文（設計）是實踐性教學環(huán)節(jié)時間最長的一個環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新和獨立自主意識的重要環(huán)節(jié)。只有培養(yǎng)出學生的獨立自主的精神，學生才能有所發(fā)展，有所創(chuàng)新。在日本，在實驗課和制作畢業(yè)論文（設計）的過程中，學生都要親自動手，獨立完成有關實驗和儀器的操作。此外，學生必須親自查閱、收集、整理資料，擬定實驗計劃，訂購儀器、藥品，訂做實驗裝置。從掃描儀、投影儀、復印機到大型復雜儀器設備的使用，導師一般是不會親自去教的，他們要求學生自己看說明書解決問題，有關畢業(yè)論文（設計）的所有實際問題也要求學生自行解決。
四、畢業(yè)論文（設計）是培養(yǎng)自覺性和提高綜合素質(zhì)的實踐過程
由于畢業(yè)論文（設計）是實踐性教學，學生擁有足夠的自由時間和空間，因此畢業(yè)論文（設計）的順利完成和質(zhì)量取決于學生的自覺性和綜合素質(zhì)。在日本，從家庭到學校以及全社會都非常注重個人的道德修養(yǎng)，整個社會的道德素質(zhì)也很高。這個從做畢業(yè)論文（設計）的學生身上也可以體現(xiàn)出來。每個研究室和導師給學生提供電腦，每個實驗室也都有電話，電話隨時可打到世界的任何地方，但是利用網(wǎng)絡進行聊天、玩游戲等娛樂性活動的學生很少，而將研究室的電話用在私事上的情況就更沒有了。研究室的所有學生都配有鑰匙，筆記本電腦、數(shù)碼相機等各種貴重物品也放在桌子上，不鎖門也是很正常的事情。公用實驗室和大型儀器設備24個小時開放，學生（提前預約）隨時都可以使用。相比之下，我們學生的素質(zhì)教育，道德建設還需加強。另外，日本學生的穿著打扮也相當樸素，在實驗室和校園內(nèi)幾乎看不到幾個一起閑聊的學生。導師經(jīng)常提醒學生一天只睡四五個小時就夠了，很多學生已養(yǎng)成了這種習慣或遵循這個規(guī)則，在實驗室熬夜的大有人在。他們既樸素、勤奮又自覺的精神給了我們很深刻的印象。這點值得導師在指導畢業(yè)論文（設計）的過程中在學生面前反復提倡，更值得我們的學生學習。
五、在畢業(yè)論文（設計）過程中提倡環(huán)保意識
在畢業(yè)論文（設計）完成過程中，學生面臨親自配制各種溶液，處理各種廢物等問題。這種問題的處理不僅影響室內(nèi)環(huán)境和個人的健康，而且影響室外環(huán)境和他人的健康，如果處理不妥當會直接影響本人和他人的健康，從而間接地影響畢業(yè)論文（設計）的進度和質(zhì)量。在日本，每個研究室根據(jù)自己的特點制定了包括管理水暖電、儀器藥品、廢品處理、學生行為規(guī)則等各種規(guī)章制度的學生手冊。導師也經(jīng)常提醒并監(jiān)督這方面的工作。在研究室鋰電池、金屬、玻璃、塑料、紙張、可燃物、不燃物等廢棄物都分類裝箱，化學廢棄物也要分類存放。酸類、堿類、有機物、無機物都有專門的回收桶。而對于那些毒性很大的廢棄物，研究室單獨設立了回收桶。連紙盒的小釘子，玻璃瓶的金屬蓋子都分別存放。如有違規(guī)行為，環(huán)境監(jiān)測部門就馬上通知學校有關部門，調(diào)查肇事者，并對其進行處罰。可喜的是師生們已經(jīng)把遵守這些規(guī)章制度當成了理所當然的事情，很少出事故。在寸土寸金的日本，學生做實驗的場地很小，一般每個學生只有1-2米長的實驗臺，人員密集，但實驗場地還是很干凈、很整齊。在學校每位教師基本上都有屬于自己的書房和實驗室，教師幾乎每天從早上九點工作晚上七八點，甚至很晚都在那兒備課、從事研究和處理日常事務。學生也都有學習備課的房間。實驗室與學習備課區(qū)是嚴格分離的。這樣業(yè)余時間既可以把教師留在學校，也可以保護師生的身心健康。而我們很多學校不僅沒有把垃圾分類存放的制度，就連有毒物品也不進行特殊處理和特殊存放。大部分教師在學校沒有自己的書房，只有實驗室，實驗室和學習備課室也沒有嚴格的區(qū)分。
六、畢業(yè)論文（設計）過程中的研討會制度
日本大學里都有研討會制度。[2]一般每周一至兩次，每次2-3小時。研究室的所有人員包括導師（教授、助教、講師）、博士生、研究生、三～四年級學生都參加。他們（每次幾個人）輪流介紹自己的科研情況或國內(nèi)外的科研動態(tài)，匯報自己最近一段時間內(nèi)所作的研究工作，遇到的問題和今后的計劃，并回答師生提出的問題。導師圍繞某問題引導學生進行討論，對于有些問題導師會進行重點講解。要投稿的論文也先在研討會上宣讀并征求意見，然后再進行修改。當科研上有所進展時，其摘要或全文會貼在走廊里，供師生參閱，這樣既可傳播和交換信息，也可炫耀自己的實力，吸引更多、更好的學生或項目，獲得社會的支持和尊重。
這種研討會制度有以下優(yōu)點：1.由于每個學生，無論是博士生還是本科生都得每隔一段時間在眾人面前作匯報，這就給學生增加了一種無形的壓力，使其既要認真做準備，也要抓緊時間在限定的時間內(nèi)完成任務。2.給學生提供了鍛煉多種綜合能力的機會。從查資料、擬定實驗計劃，訂購藥品，使用儀器到數(shù)據(jù)處理，歸納總結寫成文稿，制作多媒體等都得學生親自完成。3.導師、博士生、研究生及本科生都要參加討論，這就提供了互相學習、交流思想、集體合作、互相提高的機會。4.臺上的學生得到鍛煉，臺下的學生受到啟發(fā)，這提高了學生的積極性，活躍了學習和研究的氣氛。有時，某個學生對其他學生的激勵與啟發(fā)作用比教師講課的效果還好。在研討會上學生敢思考，學方法，大膽發(fā)表自己的意見，這對培養(yǎng)學生的科學精神和創(chuàng)新能力大有益處，值得借鑒。
[ 參 考 文 獻 ]
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關鍵詞：獨立學院 畢業(yè)設計 雙導師制
【中國分類法】：G642.477
1引言
畢業(yè)設計是工科專業(yè)最重要的一個綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，它是對本科生運用所學的專業(yè)知識進行系統(tǒng)設計的能力的綜合性總結和檢驗。學生在該環(huán)節(jié)中要完成文獻檢索、方案制定、軟件硬件設計以及調(diào)試等工作，最后通過論文和答辯的形式闡述所完成的工作。畢業(yè)設計既可以全面檢查學生基礎理論掌握的情況、技能熟練程度及提出問題、分析問題和解決問題的能力，又能培養(yǎng)和鍛煉學生的實際工作能力。
“雙導師制”是指同時安排選派校內(nèi)和校外企業(yè)兩門指導教師共同指導本科生的畢業(yè)設計，產(chǎn)生于20世紀90年代初，通過理論和實踐型導師對學生的專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、科研能力等各方面進行綜合指導的一種培養(yǎng)模式。“雙導師制”以全面提高大學生綜合素質(zhì)為核心，加大對在校大學生的培養(yǎng)力度，以達到提高學生的綜合素質(zhì)的目的。
2獨立學院工科畢業(yè)設計實行“雙導師制”的必要性
獨立學院在經(jīng)過近十年的發(fā)展，由于民營資本的注入，硬件設施得到了較大的改善，為高等教育加入了新的元素，在校學生達到了一定的規(guī)模，為社會培養(yǎng)了一大批人才，促進了我國高等教育的普及化。與普通高校相比，獨立學院著眼于技術型、實用性人才培養(yǎng)，因此對于學生的實踐技能要求更高。而實踐教學是培養(yǎng)應用型人才的重要環(huán)節(jié)，對現(xiàn)階段工科大學生急需解決的問題是實踐性少，所以把“雙導師制”引入到工科大學生畢業(yè)設計中，讓學生把書本知識與工程實踐需求緊密結合在一起，提高畢業(yè)設計的效果，增強學生的綜合運用知識的能力。
工科大學生畢業(yè)設計的傳統(tǒng)模式存在很多弊端。傳統(tǒng)模式的畢業(yè)設計沒有以企業(yè)的實際項目為課題進行創(chuàng)新研究，做到“真題真做”。學生在畢業(yè)設計只是紙上談兵，接觸不到實際的工程項目，對所學的知識只是停留在理論階段，沒有形成應用的概念。傳統(tǒng)的畢業(yè)設計階段沒有更好的培養(yǎng)學生實際應用能力，讓學生很難做到理論聯(lián)系實際，更無法滿足企業(yè)和社會的要求。
與傳統(tǒng)模式相比，“雙導師”指導機制強調(diào)的是由校內(nèi)外兩名教師共同負責指導學生畢業(yè)設計的全過程，兩位指導教師之間既有協(xié)作，也有一定的分工。校內(nèi)指導教師側(cè)重學術指導，而校外指導教師（即資深的工程師以及工程技術人員）則強調(diào)實踐工作能力。
2 “雙導師制”畢業(yè)設計改革的計劃和實行
為了加強畢業(yè)設計規(guī)范，保障“雙導師制”畢業(yè)設計改革的順利進行，學院及電氣系分別制定了《湖北工業(yè)大學工程技術學院畢業(yè)設計（論文）規(guī)范》和《電氣信息系關于2012屆畢業(yè)設計工作的總體安排》，在此基礎上，電子教研室針對本專業(yè)學生的特點，制定了《關于實施“雙導師”本科畢業(yè)設計的試行方案》。對畢業(yè)設計要求、選題原則、過程指導、畢業(yè)設計文本規(guī)范要求等做了全面的規(guī)定和要求，保證了整個過程的規(guī)范性。
2.1 畢業(yè)設計指導的總體計劃
電子教研室共承擔了2012屆電子信息工程1、2班，通信工程1、2班畢業(yè)設計（論文）指導的教學任務。借助湖北工業(yè)大學本部的師資力量以及長期建立的校外校企合作實習基地，將以上本科4個班分成2類進行培養(yǎng)。
通信工程1班、電子信息工程1班采用A類，及選派校內(nèi)本部具備中級以上職稱優(yōu)秀教師指導；通信工程2班、電子信息工程2班采用B類，一個學生由兩名導師指導：聘用校外企業(yè)高工和校內(nèi)青年專職教師，雙方導師明確校方指導教師要做好校企間協(xié)調(diào)及學生管理工作，嚴格按教學要求把關；企業(yè)指導教師由公司聘用的經(jīng)驗豐富的工程師擔當，負責對學生的設計過程、設計細節(jié)等方面進行具體的指導，使教學與研發(fā)有機地融為一體，保證畢業(yè)設計的工程應用性技術含量。
2.2 校外指導教師的選派
湖北工業(yè)大學工程技術學院電氣信息系與富士康（武漢）科技工作園、精倫電子股份有限公司、武漢凌特電子技術有限公司、烽火科技集團武漢虹翼信息有限公司、湖北省廣播電視臺、湖北廣播電視發(fā)射臺、四川華迪科技有限公司、南京秦泰教育科技有限公司、武漢新芯集成電路制造有限公司、湖北衛(wèi)星地球站等十多個單位建立了實習、實訓基地，湖北工業(yè)大學工程學院選擇這些技術業(yè)務相對穩(wěn)定的單位為專業(yè)教學實習基地，建立了長期的合作機制，這些企業(yè)選派業(yè)務能力強的資深工程師及工程技術人員做外校外指導教師，培養(yǎng)指導學生的工程實踐能力。
2.3 畢業(yè)設計的選題要求
校內(nèi)外導師要熟悉學校對學生畢業(yè)設計的基本要求基礎上，在充分考慮學生的學習基礎和企業(yè)自身的特點的情況下，選題貫徹因材施教的原則，發(fā)揮學生的主觀能動性和積極性，注意結合學生的興趣愛好和學生的就業(yè)方向擬定畢業(yè)設計題目，并報教研室審批合格后，對學生公開，召開畢設動員雙選會，確定畢業(yè)設計題目，導師下達畢業(yè)設計任務書。大四下學期開學第四周，要求導師在本小組舉行開題，并進行指導。要求：（1）選題應體現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標，達到畢業(yè)設計的基本要求；（2）選題難度和份量應適度；（3）結合工程實踐；（4）一生一題，且不重復；（5）每位老師指導學生不超過8名。指導教師結合自己的科研課題或橫向?qū)嶋H技術服務項目為學生提供設計或研究課題，供學生選擇。學生結合教師的科研和開發(fā)課題項目進行畢業(yè)設計。這些科研和開發(fā)項目大多是該學科具有一定創(chuàng)新性的課題或結合實際的工程項目。
2.4 畢業(yè)設計過程管理
指導教師對論文指導每周兩次以上，并進行記載。同時集中進行中期檢查，中期檢查時每個學生都要匯報畢業(yè)設計（論文）進展情況，回答教師提出的問題，提交已查閱到的參考文獻、已獲得的實驗數(shù)據(jù)、應完成部分的論文初稿等。校內(nèi)導師要培養(yǎng)學生在專業(yè)方面的理解能力、認知能力和創(chuàng)新能力。校外導師要培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐能力，解決理論學習的不足，增加實踐認知能力，提供工程實踐經(jīng)驗。這就要求校內(nèi)外導師保持良好的溝通，從畢業(yè)設計的題目到畢業(yè)設計過程最后到畢業(yè)設計結束都要有兩位指導教師的共同參與。校內(nèi)外導師既要有分工又要合作。
2.5 畢業(yè)答辯管理
在答辯分組時，充分考慮了個答辯組指導教師的專業(yè)特長，以利于從不同角度對畢業(yè)設計進行全面的評判，并制定了合理的、操作性強的評分標準。答辯小組成員根據(jù)學生論文的內(nèi)容、創(chuàng)新點與答辯情況給出答辯的量化評分。學生最后的成績由校內(nèi)外導師的綜合評價給出成績，要從學生畢業(yè)設計選題的難度、工作量大小、課題的工程實踐性價值、完成的質(zhì)量等多方面考慮。
3 實行“雙導師”畢業(yè)設計改革的效果評價
“雙導師制”畢業(yè)設計指導制度從2012屆開始，實施周期2年，以下三個方面取得一定的效果。
3.1工程實踐題顯著增多
以2013屆畢業(yè)論文選題中，其中真題選題占46.8%。工程實踐題占71.6%。本畢業(yè)設計（論文）更加注重了結合社會實踐、生產(chǎn)、科研的選題，真題真作，設計性題目比重大；公司提供給學生的設計課題涉及面廣、量大，進行畢業(yè)設計調(diào)研必須了解最新技術去解決具體問題。學生到企業(yè)完成畢業(yè)設計還獲得了直接參加工程實踐、科研項目或新產(chǎn)品的設計和開發(fā)的機會，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力、工程實踐能力和團結協(xié)作精神。
3.2指導教師整體水平提高
參與本屆畢業(yè)論文工作的指導教師中，高級職稱占46.7%；中級職稱占43.3%；中高級職稱參與論文指導比例明顯增加，另外首次采用雙導師畢業(yè)設計指導，工程人員占20%。校內(nèi)青年教師在參與工程人員指導學生畢業(yè)設計的同時，從專業(yè)理論課堂深入到企業(yè)，了解電子通信行業(yè)最新應用技術，既促進了自己的科研動力，又能將工程實踐運用到教學中，提高課堂質(zhì)量。
3.3學生的就業(yè)信心和能力得到提高
承擔公司課題的2013通信工程2班和電子信息工程2班學生在企業(yè)經(jīng)過14周的畢業(yè)實習與設計，了解了目前電子通信行業(yè)項目設計開發(fā)流程，得到了實戰(zhàn)的機會，使得學生的編程水平得到很大的提高，學生們一致認為，這種形式的畢業(yè)設計給他們帶來了非常大的收獲，改善了人才培養(yǎng)環(huán)境，縮短了就業(yè)適應期，為畢業(yè)后走向工作崗位并較快適應畢業(yè)后的社會環(huán)境打下了良好的基礎。
4 小結
獨立學院實行“雙導師制”畢業(yè)設計后，學生在實地基礎企業(yè)新制度、新規(guī)定及新的實踐，通過理論實際，可以學到課本中學不到的東西，實踐能力得到提高。實行“雙導師制”有利于增強學生的綜合素質(zhì)，有利于提高學生的創(chuàng)新意識和科研能力，有利于適應現(xiàn)代化社會對人才的要求。
參考文獻：
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關鍵詞 畢業(yè)設計 機器人 本體設計 本科生
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2017.04.019
Abstract Robots are the hot topic in graduation design of many undergraduates from engineering majors currently. Body is the most important part of a robot， and its design is the basis of other parts of the robot， such as control， vision and touch. In this paper， the common mistakes of graduation design of undergraduates about robot bodies are summarized and the corresponding solutions are provided. This work will help undergraduates to design robot bodies better， and to give some references to the relevant instructor to control the quality of graduation design.
Key words graduation design； robot； body design； undergraduates
0 引言
C器人作為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造、應用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志，是中國實現(xiàn)中國制造2025的關鍵。機器人已成為高校工科專業(yè)關心的熱門主題，許多工科專業(yè)本科生的畢業(yè)論文主題與機器人有關。畢業(yè)設計是普通高等學校培養(yǎng)人才極為重要的教學環(huán)節(jié)，旨在煅煉學生綜合應用所學的各種理論知識和技能進行全面、系統(tǒng)地解決實際問題的能力。然而，許多本科生在畢業(yè)設計中對機器人本體進行設計時，對一些重要的設計方法理解不到位，進行了錯誤的設計。
1 機器人本體運動學計算分析中的常見錯誤分析
機器人的運動學分析包含位置正反解、速度正反解和加速度正反解。運動分析是機器人力學分析、工作空間分析和控制系統(tǒng)設計的基礎。因此，只要本科生的畢業(yè)設計中涉及機器人本體設計，必然包含運動學分析。運動學分析的核心是建立位置正反解、速度正反解、加速度正反解的數(shù)學模型。許多本科生在進行機器人的運動學計算分析時常出現(xiàn)如下錯誤。
1.1 位置分析中運用解析法和數(shù)值法的錯誤分析
位置求解的本質(zhì)是求解一組有約束方程構成的非線性方程組。解析法是指從約束方程求解出描述機器人的驅(qū)動輸入角（線）位移與末端執(zhí)行器輸出位姿之間關系的一個嚴格的函數(shù)表達式。這種函數(shù)表達式的重要特征是給出任意的自變量就可以求出其因變量。數(shù)值法是指在給定驅(qū)動輸入位移（或末端執(zhí)行器輸出位姿）條件下對約束方程采用某些數(shù)學算法，如數(shù)值逼近法、插值法等獲得一個近似于真實末端執(zhí)行器輸出位姿（或驅(qū)動輸入位移）的解。一般而言，位置分析更希望得到解析解，因為有了解析解，后續(xù)的運動性能分析、力學性能分析和工作空間分析更加方便，但很多時候只能得到位置分析的數(shù)值解。
對于機器人位置分析，本科生在畢業(yè)設計中常見的錯誤如下：
（1）誤判解析解和數(shù)值解。根據(jù)機器人中的幾何限定關系列出約束方程后，僅僅從方程的形式上很難判斷出它們是否能被解析法求解。由于有的解析求解過程較為復雜，許多本科生在求解過程遇到困難時就斷定沒有解析解，但實際上解析解卻存在。
（2）把解析法誤認為數(shù)值法。有的學生在畢業(yè)設計中求解機器人本體的位置正解和反解時，有時把平臺參數(shù)和桿長參數(shù)指定為具體數(shù)值，能夠方便得到求解結果，卻稱這是數(shù)值解。
（3）亂用數(shù)學算法方法求得數(shù)值解。對于解析解分析過程太過復雜或用現(xiàn)有的數(shù)學手段無法得到解析解時，數(shù)值解是必然選擇。但數(shù)值算法有很多，許多本科生在畢業(yè)設計中不知該選擇那種算法才有效，大多是憑感覺選擇。
對于上述錯誤，本科生在進行相關的畢業(yè)設計時應該掌握的一個一般規(guī)律：串聯(lián)機器人位置反解和并聯(lián)機器人的位置正解一般很難得到解析解，大多數(shù)只能通過數(shù)學算法得到數(shù)值解。其次，應該注意解析法和數(shù)值法的內(nèi)涵區(qū)別，只有用了數(shù)值逼近、迭加或搜索等算法才能稱為數(shù)值法。目前較為有效的數(shù)值算法是牛頓-拉夫遜方法，其要點是把非線性方程求解過程變成反復地對相應的線性方程進行求解的過程。
1.2 用求導法建立速度和加速度模型的錯誤分析
如果求出的位置解表達式不復雜，對其直接求導能得到速度模型，對其求二次導就可以得到加速度模型。但當位置解表達式很復雜導致它的導數(shù)不能求出時，只能采用別的方法進行速度和加速度模型。
本科生在畢業(yè)設計中一般都采用求導法來分析機器人的速度和加速度。如確實能求導的他們就列出求導后的結果。如本來不能求導的他們就只列出表示求導的式子，只是形式上完成了速度和加速度分析，這種做法實質(zhì)上是錯誤的。
對于不能用求導法進行速度和加速度分析的機器人，基于螺旋理論的影響系數(shù)法是一個很好的方法。該方法不需要求導，能極簡單顯示表達出機器人本體的正反速度和加速度模型。
2 仿真分析中的錯誤分析
為了證明已建立的機器人的運動學數(shù)學模型是否正確，往往需要用計算機軟件建立機器人的仿真模型進行分析驗證。常用來建立機器人仿真模型的軟件有Solidworks、UG、Matlab、Adams、Ansys等。只有當仿真結果與計算結果一致時，數(shù)學模型才能被認為是正確的。進一步才能將數(shù)學模型用于控制算法中，或用來分析機器人的性能。只有在正確的數(shù)學模型上所開展的研究才是有意義的。
但是關于仿真分析，一些本科生在進行畢業(yè)設計中出現(xiàn)了如下錯誤：
（1）將Matlab計算結果誤認為是仿真結果。由于運動學分析中涉及的約束方程一般需要借助Matlab 軟件編程求解。在程序中給定輸入值可以得到輸出值，進一步根據(jù)這些值可以繪制出曲線。一些本科生在畢業(yè)設計中誤認為這些值和曲線就是Matlab仿真得到的。
（2）缺少計算值與仿真值的對比。一些本科生在畢業(yè)設計中雖然完成了仿真分析并列出了仿真結果，卻沒有和計算分析的結果進行對比。
（3）誤認為毫米級誤差就可以算正確。一些本科生在畢業(yè)設計中雖然進行了仿真結果和計算結果的對比，但有的出現(xiàn)了毫米級的誤差，就認為這樣的誤差是可以忽略的，認為建立的數(shù)學模型是正確的。
τ諫鮮齟砦螅本科生在進行相關的畢業(yè)設計中應該正確認識用Matlab軟件進行計算和仿真的區(qū)別：編寫程序求解約束方程是計算而非仿真，Matlab軟件中用于機器人本體仿真的模塊是SimMechanics。僅僅列出仿真結果和計算結果，而不進行對比分析，那么仿真是沒有意義的。由于計算機軟件的計算和仿真默認的數(shù)值精度是10～8毫米，考慮到截斷誤差和累積誤差，計算結果和仿真結果的誤差一般是微米級。出現(xiàn)毫米級誤差說明計算結果和仿結果是不一致的，需要重新檢查數(shù)學模型和仿真模型，直到誤差很小。
3 基于雅克比矩陣進行性能評價的錯誤分析
早期，關于機器人的研究主要集中在串聯(lián)機器人。雅克比矩陣的條件數(shù)被用來評價串聯(lián)機器人的靈活性和可操作性。近幾十年，并聯(lián)機器人取得了蓬勃發(fā)展。許多本科生在畢業(yè)設計中進行并聯(lián)機器人的本體設計時，也用雅克比矩陣的條件數(shù)來評價其性能。然而， 2006年法國著名機器人專家Merlet 教授論證了不能用條件數(shù)來評價含有轉(zhuǎn)動和移動輸出的并聯(lián)機器人。究其原因是有混合輸出的并聯(lián)機構的雅可比矩陣量綱不一致，將導致條件數(shù)沒有明確的物理意義。
2006年后，許多并聯(lián)機器人的專家開始了新的性能評價指標研究，主要集中在基于螺旋理論的力傳遞指標與運動傳遞指標。近些年機器人領域的國際和國內(nèi)權威期刊上的論文基本沒有用條件數(shù)來評價有轉(zhuǎn)動和移動輸出的并聯(lián)機器人。因此，對于畢業(yè)設計中涉及有轉(zhuǎn)動和移動輸出的并聯(lián)機器人，用雅克比矩陣的條件數(shù)來評價其性能是錯誤的，建議從力傳遞性能和運動傳遞性能指標來進行評價。
4 結論
機器人已成為高校工科專業(yè)師生研究的熱門主題，許多大學生畢業(yè)論文大多涉及機器人本體設計。本文對本科生畢業(yè)設計中涉及機器人本體運動學計算分析，仿真分析和性能評價中的常見錯誤進行了分析，并提供了解決辦法。本文的工作有助于本科生正確地進行機器人本體設計，提高畢業(yè)設計的質(zhì)量。
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【關鍵詞】生物工程專業(yè) 特色專業(yè)建設 學科建設 工科
我國生物工程專業(yè)自1998年設立以來，迅速發(fā)展，而社會發(fā)展使生物工程產(chǎn)業(yè)對從業(yè)人員的實驗技能、工程問題解決能力和經(jīng)驗都提出更高層的要求。如何使高校人才滿足行業(yè)需求，達到供求平衡發(fā)展，建設具有特色的生物工程專業(yè)，使人才培養(yǎng)落實到位，是本文重點探討的問題。
目前，生物工程專業(yè)因各高校設立背景不同，課程設置普遍存在上下游技術教育結合不緊密，或偏工或偏理的情況。各種教材因?qū)w系完整的要求導致在實踐教學中教學內(nèi)容重復比例偏大，浪費教育資源的情況；傳統(tǒng)課堂教學的模式致使生物工程的教育偏理其工科本質(zhì)，實踐教學比例遠遠滿足不了對工科人才培養(yǎng)的需要，針對生物工程專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，筆者結合教學實踐提出了以下幾條切實可行的改革方案。
一、調(diào)整課程體系，推進課程建設改革
在課程體系上既要注重工程技術類基礎課、生物工程下游技術類課程的開設，又要兼顧生物學類基礎課程、生物工程上游技術類課程的設置，保證生物工程專業(yè)課程體系的科學性和完整性，使其有別于生物科學和生物技術專業(yè)的課程設置而充分體現(xiàn)生物工程專業(yè)的工科特點。除此之外，課程設置更須注重課程內(nèi)容的橫向聯(lián)系和縱向銜接，避免教學內(nèi)容出現(xiàn)不必要的重復和遺漏，以有限的時間傳授最大量的信息。
以我院為例，其生物工程專業(yè)是從食品科學與工程專業(yè)到發(fā)酵工程專業(yè)逐步演變而來，發(fā)展初期存在重工輕理、生物工程上下游技術脫節(jié)、實踐課時緊張等問題。2003年初修訂了專業(yè)培養(yǎng)方案，將以微生物體系為主的原專業(yè)體系，拓寬至包括酶、動物細胞和植物細胞在內(nèi)的整個生物體系，并增加理論基礎課程：基礎生物學、細胞工程、分子生物學、基因工程等，刪除了工廠供電與自動控制、工廠建筑概論。經(jīng)過近二十年的教學實踐和逐步完善，建構了依托我校食品科學與工程、土木工程、機電一機化等學科優(yōu)勢，以工科為背景，食品學科為優(yōu)勢，微生物學為基礎，技能培養(yǎng)為特色，厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)、技能強的應用型技術人才培養(yǎng)方案。
近一步的設想將原教學體系中以多門工藝學課程為主、學時較多的專業(yè)必修課，調(diào)整為生物反應工程、發(fā)酵工程和生物工業(yè)下游技術三門課程，以生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程的基本單元操作為主線，闡述生物生產(chǎn)工藝的基本理論和操作技能，為從事生物新產(chǎn)品和新工藝的研究與開發(fā)打好應有的理論基礎。將生物工業(yè)分析課實驗融合到生物工藝大實驗中，改為設計性、綜合性大實驗，提高學生主動參與性。
二、 突出學科建設核心，切實加強師資隊伍與教材建設
學科建設的核心是學術梯隊建設，所謂學術梯隊就是由具有一定組織結構的科研人員隊伍組成，高校中的科研人員主體就是大學教師。優(yōu)化學術隊伍的組成，提高教師學術水平，加大科研人才的培養(yǎng)和引進力度，必將促進學科發(fā)展，為特色專業(yè)師資隊伍的建設提供保障。
生物工程特色專業(yè)的建設，需要構建一支學歷結構合理、了解社會需求、實踐教學經(jīng)驗豐富的高水平師資隊伍，主要通過以下4個方面：1.引進與培養(yǎng)雙管齊下：引進學術帶頭人，特別是海外高水平人才，同時每年遴選在校教師進行國內(nèi)外學術訪問與進修；2.注重青年教師工程能力的培養(yǎng)：鼓勵青年教師積極參與產(chǎn)學研合作，深入生產(chǎn)企業(yè)，加強工程能力的實踐和訓練，并聘請知名生物工程公司的高級技術人員作兼職教授，定期對教師開設講座，提高青年教師理論聯(lián)系實際的能力；3.豐富師資類型，通過聯(lián)合辦學等形式，外聘企業(yè)工程技術人員承擔諸如實習和畢業(yè)設計等實踐性教學工作，為學生提供更加適應市場需求的實踐指導。
在教材建設方面，選用能反映學科發(fā)展動態(tài)的最新獲獎教材，以適應專業(yè)科技發(fā)展的趨勢。在培養(yǎng)計劃和教學大綱的編寫中明確學科知識的綜合性與實用性，全面梳理各科知識點和授課內(nèi)容，減少課程重復。在實際教學中，還需根據(jù)知識點及時引入學科新動向，用多種教學手段啟發(fā)學生興趣和思維習慣，激發(fā)學生自主探索精神。
以目前我院生物工程專業(yè)的學科建設情況為例，14名專任教師中，碩博比例達到86%，國家糧食局直接聯(lián)系專家1人，河南省普通高等學校學科帶頭人2人，河南省青年骨干教師1人，校級青年骨干教師2人，在現(xiàn)有師資基礎上不斷引進新的學術帶頭人和優(yōu)秀博士，每年派1~2名教師國內(nèi)外進修學習。高水平學術梯隊也為學生科研素質(zhì)培養(yǎng)提供了良好的條件。
在教材建設方面，編寫適合于我校生物工程專業(yè)發(fā)展的特色教材。已出版《食品微生物學》《食品發(fā)酵工業(yè)三廢處理與工程實例》，即將出版《生物工程工廠設計》。目前已有校級精品課程1門，校級優(yōu)秀課程2門，院級優(yōu)秀課程5門，課程教學質(zhì)量穩(wěn)步提高。
三、 加強校內(nèi)外實習基地建設
生物工程專業(yè)性質(zhì)決定了其實習的重要性，應非常重視實習基地的建設，一方面在實習經(jīng)費上加大投入，積極與校外企業(yè)建立合作關系，加強合作，產(chǎn)教結合，為學生提供就業(yè)實訓機會；另一方面努力加強校內(nèi)實踐基地建設，如我系生物工程實驗室已建立一個小型啤酒發(fā)酵車間，學生可參加從原料處理、發(fā)酵、分離提取到啤酒成品制造的整個生產(chǎn)過程。還將建立一個中試發(fā)酵車間，配備30L、100L和500L發(fā)酵設備各一臺，并輔以電熱鍋爐、無油空壓機、板框過濾機、膜過濾器等下游設備，可以進行中試規(guī)模生產(chǎn)。通過這些基地實習，有力地鞏固了理論課的教學內(nèi)容，使學生在豐富多彩的教學手段中獲得樂趣。
四、加強課程設計環(huán)節(jié)的實戰(zhàn)性
根據(jù)工廠企業(yè)等生產(chǎn)一線問題或結合教師科研內(nèi)容設置生物工程專業(yè)課程設計的題目，增加實驗的實戰(zhàn)性，可以激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。并彌補了學生在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)因課題要求局限造成的工程與科研訓練不均衡的缺陷。
課程設計在內(nèi)容上，以生物工程產(chǎn)品為紐帶，融會多門課程的知識點，增加綜合性。比如在年產(chǎn)100噸蕃茄紅素工廠設計項目中，菌種的擴大培養(yǎng)與發(fā)酵過程中形態(tài)觀察涉及微生物學；發(fā)酵過程的工藝控制涉及生物工藝學，產(chǎn)物生成速率、細胞生長速率及底物的消耗速率等屬于生物反應工程的內(nèi)容；過程中參數(shù)的檢測與控制方案涉及生物過程檢測與控制；菌種的代謝涉及生物化學及代謝控制；上罐發(fā)酵涉及生物工程設備以及微生物工程工藝原理的相關知識點；蕃茄紅素的提取則利用了生化分離工程中的方法；在繪圖過程中又復習了AutoCAD和生物工廠設計。通過綜合性課程設計建立起了絕大多數(shù)專業(yè)課程的內(nèi)在聯(lián)系，完善了生物工程實驗課程和理論課程體系的優(yōu)化整合，同時也增強了學生綜合解決問題的能力。
五、 畢業(yè)環(huán)節(jié)的改革
除了由在校教師擬定的科研題目外，畢業(yè)設計的課題還可來源于企業(yè)要求，允許一些已找到就業(yè)單位的學生根據(jù)隸屬企業(yè)的培養(yǎng)要求安排課題。學生可以對企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)流程、產(chǎn)品質(zhì)量要求等內(nèi)容提前掌握，即為企業(yè)做了一點實際工作，又縮短了入職適應期。我院2002、2008屆各有1個畢業(yè)生在鄭州良源分析儀器有限公司進行了《檸檬酸菌渣制備殼聚糖的研究》《利用餐館廢油生物法制備生物柴油的研究》，通過畢業(yè)設計完成實習期任務，畢業(yè)后直接上崗。
我院還采取了聯(lián)合培養(yǎng)的方式，如和河南蓮花味精集團、江蘇省江陰生物酶制劑有限公司建立了長期的產(chǎn)學研合作關系，和河南省科學院生物所、永達食品集團工程技術中心等研究院所建立了共同指導本科生畢業(yè)論文協(xié)作關系，并鼓勵有條件的學生自行聯(lián)系科研院所及企業(yè)開展聯(lián)合指導本科畢業(yè)論文工作。2003年還曾將3名學生派送到上海農(nóng)科院去做輔助科研并完成畢業(yè)論文，其中1名學生因此獲得就業(yè)。
結束語
在特色專業(yè)建設過程中，應根據(jù)國內(nèi)外生物工程發(fā)展的趨勢，不斷改善和優(yōu)化課程體系，加大儀器設備投入和師資隊伍建設，以理論教學和實踐教學并重，為全國生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供高素質(zhì)的智力支持，并為全國相關專業(yè)人才培養(yǎng)和培訓的高水平專業(yè)平臺建設作出貢獻。
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一、實驗中心環(huán)境建設
1.實驗中心基本情況
實驗中心于2009年10月按照通用技術課程配備標準建立了通用技術實驗室，于2010年5月獲批自治區(qū)級通用技術實驗教學示范中心。目前實驗中心總面積達3200 m2，設備總值達299萬元，經(jīng)過多渠道的各項科技創(chuàng)新教學活動的開展，已形成了具有良好發(fā)展趨勢的通用技術實驗教學平臺。目前實驗中心已被中國青少年發(fā)展服務中心、全國“青少年走進科學世界”科普活動指導委員會辦公室，授予全國青少年科技創(chuàng)新教育示范基地。
實驗中心在原有專業(yè)實驗室基礎上，依據(jù)技術教育的培養(yǎng)目標，結合通用技術專業(yè)本體知識的培養(yǎng)需要，與區(qū)內(nèi)外專家反復論證中心配置方案，通過整合現(xiàn)有資源，前期投資40余萬元的力度下，建立了12個基礎實驗室。在中央支持地方高校實驗室建設項目中，又獲批110萬元的項目經(jīng)費，因此通用技術方向和信息技術方向的實驗室，得到了進一步整合與完善，現(xiàn)有8個通用技術專業(yè)實驗室，分別是技術探究實踐室、金工實踐室1、金工實踐室2、木工實踐室、機器人設計實踐室、電子控制實踐室、攝影與攝像實驗室、計算機輔助設計與影視后期編輯實驗室，目前可以滿足通用技術方向人才培養(yǎng)和通用技術師資培訓的需要，已基本具備較為完善的硬件條件。中心對我院師范類和理工科本專科專業(yè)學生實施通用技術實驗課教學，采用傳統(tǒng)的實驗教學和開放式教學共存的模式，開設的實驗項目達300多個。
2.實驗中心管理體制
實驗中心在“昌吉學院實驗室開放管理辦法”的基礎上，采取實驗室主任、實驗任課教師和專業(yè)學生（勤工儉學崗）三級管理方式。實驗中心在課余時間向?qū)嶒灠嗉夐_放，有學生專職負責開放管理工作。實驗設備的準備、管理維護、衛(wèi)生與安全等工作由任課教師和專業(yè)學生完成，實驗室主任主要負責監(jiān)督、檢查和驗收等工作。中心基本上建成了開放式的實驗教學和管理平臺，在不同程度上實現(xiàn)了實驗教學時間、內(nèi)容和空間的開放，大大推動了實驗室各類資源的共享共用，形成了良好、高效的運行機制。
3.實驗中心團隊建設
實驗中心教師是一支知識、學歷結構合理，教學、科研經(jīng)驗豐富，愛崗敬業(yè)、開拓進取、具有創(chuàng)新精神的團隊。總?cè)藬?shù)有27人（專職人員 21人，兼職（管理）人員6人），其中教授4人；副教授、高級實驗師8 人；講師、實驗師12人；其他3人。具有在讀博士學位實驗教師1人；碩士學位10人。多數(shù)教師都是理論、實驗學和科研一肩挑，有豐富的理論教學、實驗教學經(jīng)驗和科研積累。實驗中心采取引進與培養(yǎng)相并重、專任與聘用相結合的方針，加強了實驗隊伍的建設，如聘任通用技術課標組組長、南京師范大學“技術教育研究所”博導顧建軍教授、國家級通用技術課題組核心成員、高級培訓師劉海林老師及新疆通用技術課題專家等。近幾年學院組織實驗中心教師30多人次分別進行了學歷進修、外出訪學、培訓與交流學習等活動。
二、實驗中心體系構建
1.實驗中心教學體系
實驗中心堅持以學生為本，以教學質(zhì)量為生命線，以創(chuàng)新教育為核心，以訓練基本動手能力，培養(yǎng)綜合技術素養(yǎng)為指導思想；樹立了“強化實踐能力，提高創(chuàng)新意識，培養(yǎng)技術素養(yǎng)”的實驗教學理念。為了實現(xiàn)“培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新精神和技術素養(yǎng)相融合”的人才培養(yǎng)目標，根據(jù)通用技術課程特點，打破模塊內(nèi)容條塊分割的局面，對實驗課程進行重組與融合，突出實驗的基礎性、綜合性和創(chuàng)新性特征，科學設置實驗項目；并以開發(fā)地方特色資源為載體，依托通用技術實驗教學平臺，全面培養(yǎng)學生綜合解決問題的實踐能力和創(chuàng)新精神。形成了“層次化、模塊化、多學科交叉融合”科學系統(tǒng)的實驗教學體系，這種由簡單到復雜、由基礎到提高的方式，充分凸顯了實驗項目的層次化、模塊化特點；各模塊知識的內(nèi)在聯(lián)系及交叉融合，充分體現(xiàn)了實驗項目的通用性和綜合性特征；它可以使學生獲得循序漸進、觸類旁通、舉一反三的綜合性技術素養(yǎng)。
2.實驗中心教學內(nèi)容
通用技術各模塊內(nèi)容涉及不同學科的專業(yè)知識，相互之間既有差異性，又有共通性。實驗中心依據(jù)“立足本地資源，服務地方經(jīng)濟”的原則，以“培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新精神和技術素養(yǎng)相融合”為培養(yǎng)目標，以開發(fā)地方特色資源為載體，以教師科研成果、學生科技創(chuàng)新項目成果轉(zhuǎn)化為依托，對實驗項目進行全方面、深層次的開發(fā)、重組與優(yōu)化，共有基礎實驗、綜合（設計）實驗、科技創(chuàng)新實驗3個層次。內(nèi)容安排上，低年級側(cè)重基礎訓練，高年級側(cè)重專業(yè)技能訓練和提高，循序漸進、層次分明，基本實現(xiàn)實驗內(nèi)容技能化、多元化、個性化的改革目標。[1]
基礎實驗，包括基本技能培訓和理論驗證性內(nèi)容，重點培養(yǎng)學生基本知識與技能的掌握和應用，實驗比例一般不超過 50%；綜合（設計）實驗，要求教師提供實驗項目名稱和任務要求，學生通過閱讀文獻或資料，提出設計思路，自擬實驗方案，最終完成實驗內(nèi)容，重點培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計能力和綜合應用能力，實驗比例一般不少于40%；科技創(chuàng)新實驗，以課外科技創(chuàng)新與實踐為重點內(nèi)容，要求在教師引導下，學生自主選擇并設計實驗研究內(nèi)容、實施實驗研究過程、分析實驗研究數(shù)據(jù)、總結實驗研究結果，以培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識，實驗比例應達到10%左右。實驗的考核采用操作、演示、項目設計、答辯及作品等方式。
3.實驗中心資源開發(fā)
通用技術課程資源匱乏是制約課程開設和實施的一個重要因素，為了改變這一現(xiàn)狀，充分發(fā)揮中心教學引領和服務作用，中心成員一直致力于課程資源的開發(fā)和應用研究。實驗中心在科學繼承原有實驗內(nèi)容，淡化通用技術各模塊學科邊界的基礎上，多樣化發(fā)展本土特色實驗教學資源。突出學生為主體，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，體現(xiàn)“立足本地資源，服務地方經(jīng)濟”的原則，是實驗中心建設的特色。
（1）本土化教材
本土化教材的建設是實驗教學改革的核心。為了建設符合地方特色實驗項目的教材，滿足通用技術師資培訓需求，提高實驗教學水平，中心成員發(fā)揮集體智慧，編寫了《金工技能訓練手冊》和《木工技能訓練手冊》，并針對新疆通用技術專用教室工具和設備配備情況編寫了《工具設備使用手冊》，目前中心正集中力量編寫教材《高中技術課程課標分析與教材教法研究》，并計劃近期內(nèi)出版。
本實驗系列教材的特色是：以實驗和實踐項目為線索，把有關的知識點融合到實驗和實踐的每個步驟中，強調(diào)理論與實驗操作的緊密結合[2]、以及學科之間的交叉融合；繼承和發(fā)展了通用技術實驗課程的核心內(nèi)容，重視本土元素的應用，注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過在通用技術實驗教學和各級培訓中不斷應用，其內(nèi)容得到了逐步的修改與完善。自編教材不僅滿足了實驗教學的需要，而且填補了大學通用技術課程教材的空白。今后中心將根據(jù)通用技術實驗課程的教學體系，逐步完成系列實驗教學參考書的編寫與出版工作。
（2）特色演示教具
結合新疆地域特色，開發(fā)和制作系列具有地域技術特色的教學演示教具，如：葡萄干晾房模型、坎兒井模型、蒙古包模型、清真寺模型、民族樂器模型、昌吉飛馬轉(zhuǎn)盤模型等，這些演示教具的開發(fā)既鍛煉了師生的實踐能力，又豐富了現(xiàn)有通用技術教具，彌補了新疆通用技術本土資源的空白。
（3）演示教學片
目前自治區(qū)各普通高中通用技術專用教室都配備了車床、鉆銑床等大型技術加工設備，但設備臺數(shù)相對較少且課時有限，為此中心成員組織學生對大型技術加工設備進行了演示教學片的制作，現(xiàn)已制作完成了《車床使用教學片》和《鉆銑床使用教學片》，使用效果良好。
（4）典型多媒體課件
中心成員充分利用多媒體技術手段來輔助教學，現(xiàn)已編撰通用技術必修課程的全套教案及教學課件，如典型多媒體課件《走進技術世界》、《認識常用工具》、《機械制圖》、《技術設計套件的教學應用》等，既滿足了日常實驗教學的需要，又拓展了通用技術實驗教學的資源。
（5）科技文化宣傳資源
為了更好地向各專業(yè)師生及社會等普及科技文化知識，充分發(fā)揮實驗中心的輻射作用，中心成員及專業(yè)學生制作了中國技術名家、外國技術名家、中國古代科技、中國現(xiàn)代工程、現(xiàn)代高新技術五個版塊的科技宣傳板28塊；為通用技術專用教室設計了技術文化展板及工具設備安全使用守則；既達到了良好的宣傳效果，又鍛煉了學生的實踐技能。
4.實驗中心教學方法
在實驗教學中，我們努力做到3個結合：實驗教學與地方發(fā)展有機結合，以統(tǒng)一人才培養(yǎng)目標；實驗教學與科學研究有機結合，以更新實驗教學內(nèi)容；校內(nèi)外實驗與實訓基地有機結合，以拓展實驗教學空間。
（1）采用多種教學方法和手段
為了培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力，實驗教學通常采用項目教學法、任務驅(qū)動法、小組協(xié)作和自主探究等方法，并應用本土化教材、特色演示教具、演示教學片、典型多媒體課件等多種現(xiàn)代化教學手段，以直觀實驗內(nèi)容，充分調(diào)動學生的學習興趣，加深對各種知識與技能的理解與掌握。
（2）統(tǒng)一衡量標準，科學制定實驗項目
人才培養(yǎng)整體以服務地方經(jīng)濟發(fā)展為主要任務，并用企業(yè)家的眼光審視人才培養(yǎng)質(zhì)量，用社會和用人單位的標準衡量辦學水平，這就是質(zhì)量標準和教學改革的源頭活水。[3]實驗項目的選擇與開發(fā)方面，通過在與用人單位溝通與交流，以及大量實踐調(diào)研的基礎上，減少基礎驗證性實驗，增設綜合設計性實驗，并注重科研成果、科技創(chuàng)新活動及競賽產(chǎn)品在教學中的應用，以啟迪學生的科學思維和創(chuàng)新意識。
（3）轉(zhuǎn)化科研成果，豐富實驗內(nèi)容
在實驗項目開發(fā)環(huán)節(jié)，融入教師的科研成果，以進一步加強學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，形成一種開放、流動、合作、研究的良好氛圍。采取以教學為中心，科研與教學有機結合的方式。即通過科研實驗項目和學生畢業(yè)論文的設計，促進教師科研成果的轉(zhuǎn)化，從而帶動和加強綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗的建設 。[4]
（4）創(chuàng)建實踐、實習基地，培養(yǎng)創(chuàng)新精神
競賽是引領大學生點燃創(chuàng)新激情的旗幟，能夠推動創(chuàng)新人才培養(yǎng)。示范中心把組織大學生參與學校、省和國家的各類競賽和課外科技活動作為培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的一個重要渠道。教學為載體，設計系列實踐展示活動，如木工作品展示、金工作品展示、電子制作展示、計算機藝術設計作品展示、攝影作品展示、影視作品展演、機器人設計展演、車模設計展演、航模設計展演、課程論文宣講、教學設計與教學技能展示等。組織學生策劃并參與自治區(qū)大中專院校科技文化藝術節(jié)、昌吉市科技文化藝術節(jié)、昌吉學院科技文化節(jié)、物理系科技節(jié)活動等。
另外，通過建立實習基地來增強通用技術方向畢業(yè)生的崗位適應能力。現(xiàn)已成立12所實習基地，烏魯木齊市7所、昌吉州4所、庫爾勒1所，平均每年可以滿足40人左右的實習需求，通過對實習生的不斷跟蹤指導，一直保持著良性循環(huán)的實習效果。
三、實驗中心教學成效
1.實驗中心建設及示范輻射成果
在近兩年的探索和實踐中，實驗中心做了許多開創(chuàng)性的工作，取得 了一系列成果：2009年10月，獲批全國青少年科技創(chuàng)新示范基地。2010年4月，建立昌吉州技術教育培訓基地。2010年6月，我院通用技術實驗教學示范中心被評為自治區(qū)級實驗教學示范中心。2010年6月，我院成為國家級教師繼續(xù)教育培訓基地。2010年7月，培養(yǎng)首屆教育技術學（通用技術方向）本科畢業(yè)生，經(jīng)跟蹤調(diào)查，我們培養(yǎng)的通用技術方向?qū)W生大部分在一線從事并能夠很好地勝任通用技術課程教學。2010年至2011年圓滿了完成新疆昌吉州14所、巴州地區(qū)12所、全疆地方與兵團系統(tǒng)等共500多名普通高中通用技術教師課程標準及設備使用的培訓任務；另外，實驗中心成員組織參與了多項通用技術課程相關活動，產(chǎn)生了較好的社會影響，如參與昌吉州普通高中通用技術裝備選型及招標工作、參與昌吉州普通高中通用技術專用教室驗收檢查工作、與昌吉州教育局聯(lián)合組織了第一屆昌吉州通用技術教學研討會、昌吉州第一屆通用技術教師技能大賽、應邀參加了自治區(qū)教科所組織的全疆通用技術教學研討會等，產(chǎn)生了廣泛的影響力和輻射效應。
2.實驗中心教學研究成果
實驗中心通過不斷培養(yǎng)提高實驗教師、實驗技術人員的教科研素質(zhì)和實驗教學水平，形成了豐碩的教學研究成果。近年來中心成員主持和承擔各類教研、科研項目21項，其中國家級4項，自治區(qū)級7項，地州級1項，校級9項。58篇，其中被SCI收錄2篇，EI收錄2篇，核心期刊7篇。制作課程資源講座光盤5種，自編演示實驗教學講義4本。獲得各項表彰獎勵37項，獲得自制教具專利2項。另外，學生在第二屆亞洲機器人錦標賽中國區(qū)選拔賽VEX機器人工程挑戰(zhàn)賽項目大學組比賽中榮獲銀獎2項，最佳科技獎1項，最佳結構獎1項，最佳未來獎1項等。實踐證明，實驗中心充分鍛煉和展現(xiàn)了學生的實踐和創(chuàng)新能力，提升了學生的就業(yè)競爭能力。
四、結束語
通過新疆自治區(qū)及昌吉州各級領導的大力支持和中心成員的不懈努力，實驗中心在實驗室環(huán)境、實驗教學體系等；通過繼續(xù)開發(fā)、研究、制作系列具有民俗特色的通用技術實驗教學教具以及高中通用技術課程地方教材的編寫等，使實驗教學改革不斷深化，實驗教學質(zhì)量不斷提高，實驗中心建設不斷完善。
參考文獻：
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