专业认证背景下的食品科学与工程专业毕业设计的探索与实践

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　　摘要 为推进工程教育专业认证，满足学生工程实践能力训练的要求，在深入分析毕业设计（论文）现状的基础上，从课程体系、教学方法、实訓平台、教师队伍、选题质量、过程指导与科学评价等方面进行了探索，形成了优化行动导向课程体系强化专业技能训练、校企共建开放性实训平台拓展实践训练空间、打造双师团队强化学生实践创新能力训练、强化毕业设计全过程指导与科学评价保障毕业设计实效的管理模式，能有效保障毕业设计质量和专业培养目标达成，为地方高校工科毕业设计提供借鉴和参考。
　　关键词 毕业设计；实践教学；实践创新能力；复杂工程问题
　　中图分类号 S-01 文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2019）09-0280-03
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.09.079
　　Abstract To promote engineering education professional certification and meet the engineering practical ability training demands of students， an exploration was carried out from the aspects of curriculum system， teaching method， training platform， teaching staff， graduation project selection， process guidance and quality evaluation based on analyzing the status of graduation design（thesis）. An effective management model of graduation design was formed， including optimizing the curriculum system to strengthen professional skills’ training， coconstruction training platform to expand the practical training space， creating dual division team to improve students’ practical innovation ability， strengthening the whole process guidance and the scientific evaluation to guarantee graduation design’s effectiveness. This model could effectively guarantee the quality of graduation design and achieve the goal of professional training， and provide references for the engineering graduation design of local universities.
　　Key words Graduation design；Practical teaching；Practical innovation ability；Complicated engineering problem
　　十九大对高等教育提出了新的、更高的要求，迫切需要培养大量具有创新能力的卓越人才。斯坦福大学提出21世纪本科教育的目标是掌握知识、磨炼能力、培养责任感和自适应学习[1]，即学生应具备口头表达与写作、科学分析与创新创造、社会责任与团队协作等能力素质，重点在于具有分析、解决复杂问题的能力。这种综合运用知识解决复杂现实问题的能力培养是工科学生实践创新能力训练的核心，不可能仅仅通过上课、简单的实验或者实训项目来完成。毕业设计（论文）作为培养学生系统解决复杂工程问题能力的关键环节，通过毕业设计训练学生可以对所学的基本知识、原理和技能进行系统梳理，将复杂多因素的现实工程问题合理简化，然后通过设计合理的实验去分析解决[2]，即学生经过一个完整的问题分析、方案设计、实验研究和成果总结等过程训练促进知识内化与能力提升，进而增强问题分析、实践操作、学术交流与表达等能力；同时，在实践训练与团队合作中促使学生思考职业与人生发展，提升学生的社会责任感。
　　徐州工程学院作为地处苏北的一所新建地方本科院校，坚持应用型办学定位，紧密结合区域经济社会发展对应用型人才的培养需求，着力培养高素质应用型人才。徐州工程学院食品科学与工程专业2011年入选教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”实施专业，2017年通过中国工程教育专业认证，成为目前全国846个通过全球工程教育认证的工科专业之一。在推进卓越计划与专业认证的过程中，对如何通过提高毕业设计（论文）实效提高学生的工程实践能力进行了深入探索，并取得了较好的效果。
　　1 工程教育专业认证的基本要求
　　推进工程教育专业认证有利于促进教育与行业企业的联系与合作，增强工程人才培养对经济社会发展的契合度。专业认证的核心理念强调学生中心、产出导向和持续改进，强调专业主动对接地方经济社会发展需求，培养目标明确、毕业要求清晰，坚持全体学生共同达标，突出学生对复杂工程问题的分析解决能力与创新思维培养。对复杂工程问题的界定，则必须运用深入的工程原理经过分析才能解决，需要通过建立合适的、有创造性的抽象模型，处理好涉及多方面的技术与工程因素且可能相互有一定冲突的问题，重点解决复杂现实问题的能力培养，因此毕业设计（论文）是专业认证高度关注的环节之一。
　　2 毕业设计（论文）工作现状 　　2.1 学生解决复杂问题的能力训练不足
　　多年来的高校扩招导致学生人数较多，整体素质参差不齐，同时带来了巨大的就业压力。毕业设计（论文）工作安排在第8学期，而此时学生忙于参加各种招聘会或者研究生复试、公务员考试等，导致时间投入不足。毕业设计（论文）题目大多为探究性课题，要求学生综合运用所学知识围绕一个主题提出问题、分析问题并采用合适的方式解决问题。学生在毕业设计前缺乏系统的基于复杂问题的科学研究和工程实践训练，独立分析解决复杂问题的能力欠缺也增加了毕业设计的难度；缺乏学术论文写作与项目汇报的训练，也必然会影响论文撰写与毕业答辩。
　　2.2 基于真实工程环境的实践条件不够
　　地方高校的校内实训场所和仪器设备相对缺乏，校内实验室基本处于教学实验运行状态，甚至存在部分实验项目“只能看不能练”，难以全面开放，满足学生课外实践和毕业设计的需要。校外实训基地由于生产等原因，校企合作大多以参观实习为主，企业往往不愿意接纳过多的学生参与企业项目开发、生产实训等，导致学生很难真正接触企业生产与发展中亟待解决的工程实际问题[3]。
　　2.3 毕业设计选题应用性不强
　　新建地方本科院校的师资力量相对匮乏，没有研究生协助指导本科生，教师在承担繁重日常教学工作的同时，还要承担10名左右学生的毕业设计（论文）指导工作，很难对每个学生进行充分指导。部分教师承担了一定的科研项目与校企合作项目，而大部分教师则因为校企合作不足，缺乏必要的科研、工程实践或企业工作经历等导致毕业设计选题缺乏实际意义。指导教师的工程实践经验欠缺也会影响毕业设计指导，导致学生分析解决实际问题的能力培养得不到有效训练。
　　2.4 毕业设计过程管理不完善
　　虽然学校已有毕业设计（论文）的相关规章制度，但迫于就业压力等原因导致执行不够严格，毕业设计过程缺乏有效监控，论文质量评价体系有待进一步完善，教师指导绩效评价和奖惩机制需要进一步规范，以切實提高全体学生的论文质量和实践创新能力。
　　3 提高毕业设计质量的路径探索
　　3.1 重构实践教学体系，强化学生专业技能训练
　　3.1.1 完善产学结合的人才培养方案，突出岗位核心能力的培养。根据工程教育认证通用标准和食品科学与工程专业的补充标准要求，邀请行业企业人员参与人才培养方案的制定，构建与职业需求对接的毕业要求。2015版人才培养方案将实践教学学分所占比重提高到42.6%，其中集中实践环节达25.1%。增加了食品工程原理实验、课程设计、生产实习等课程学分，增设了2个以上基于生产过程的专业综合实训项目和1个月的企业实训环节，突出岗位核心能力培养。
　　3.1.2
　　重构基于行动导向的课程体系，对接真实工程环境。邀请企业人员共同参与人才培养全过程，与维维集团等行业领军企业共同开发基于真实生产过程的涵盖食品工程设计、果蔬畜禽产品工艺开发、食品安全分析检测、食品流通营销管理等实践教学模块，促进了专业理论传授与现场实践教学的有机融合。课程教学推进项目化教学改革，学生通过观摩、现场实践、模拟、演练等方式参与项目实践；毕业实习改为以小组为单位分散深入不同的工厂参加具体的实际岗位训练和操作，促进课程教学与食品产业链的无缝对接，让学生在真实的工程环境中掌握专业相关的工程知识和基本技能，提高学生专业知识的应用能力和分析解决企业实际工程问题的综合能力[4]，为毕业设计（论文）打下坚实基础。
　　3.2 构建开放共享的实训环境，强化学生实践能力培养
　　3.2.1
　　建立层次分明的实践训练管理模式，拓展实践活动空间。建立实验室开放预约与仪器设备共享管理系统，实验室与仪器设备全天候开放预约。根据实验课程属性，与不同年级的学生建立课内实验与课外项目有机结合的开放模式，学生通过开放系统可以在课余时间预约进入实验室开展课程实验项目的再学习或者课外开放项目等，为学生自主学习与探究性训练创造充分条件[5]。课外开放项目有教师发布的开放性实验、学生自行设计的探究性项目、大学生课外科技创新与实践活动、教师科研项目等多种形式，以科技创新训练为主，重在培养学生的实践能力与创新思维。
　　3.2.2
　　校企共建研教融合的实训平台，构建职场化的教学环境。加大建设经费投入，更新、添置实验室仪器设备，改善校内教学和科研实验条件；加强与行业企业联系，共建互利、稳定的产学研用一体化实习实训基地，促进资源的共建共享，为学生开展项目训练、毕业设计等系统训练提供良好的实践条件[6]。引导学生积极参与教师科研工作、企业技术改造与新产品开发等，将毕业设计等与企业生产实际问题紧密结合，在职场化的教学环境中促进学生学科知识、职业素养、社会责任等全面对接现实工程需求，提高学生解决工程实际问题的能力。
　　3.3 强化毕业设计选题问题导向，突显现实工程问题分析
　　3.3.1
　　组建协作互助的指导团队，提升毕业设计指导水平。指导教师是毕业设计质量的重要保障。根据教师的研究方向、科研项目承担情况以及企业实践经历等方面综合考虑，组建指导教师团队，共同指导相近领域题目的毕业设计。充分发挥科研项目多或者企业实践经历丰富教师的传帮带作用，鼓励帮助其他教师积极参与科研项目与企业合作，提高教师工程实践能力和毕业设计选题质量。聘请部分行业企业高层次人员作为兼职指导教师联合指导，与学校专任教师形成有效互补[7]。同时，可以充分发挥优秀学生的协助作用，即从大二开始选拔部分优秀学生参与教师项目团队，他们在参与教师科研课题的过程中得到了较为系统的科研训练，在设备操作、问题分析、项目研究等方面的丰富经验可以协助教师对较晚进入项目组的同学进行相关培训与指导[8]，逐渐形成高年级学生指导低年级学生、低年级学生积极参与迅速成长的团队协作模式。学生间“学习共同体”的互助学习，有利于培养学生的团队协作意识与组织管理能力，促进成员全面成长，同时有利于教师高效利用有限的时间、精力对毕业设计的关键环节进行指导，提高毕业设计指导水平。 　　3.3.2
　　突出毕业设计选题问题导向，服务学生职业发展。选题质量直接关系到毕业设计（论文）的质量和学生的实践创新能力培养。选题突出问题导向，要求选题必须来源于教师的科研项目、校企合作的工程实践或产品开发等，题目尽可能体现该领域的最新成果与发展动态，对接现实工程与复杂问题，着力于学生专业技能与创新思维的培养。鼓励合作企业导师围绕企业生产与发展中亟待解决的科技问题拟定题目[9]，优先安排毕业后愿意到企业工作的学生，综合利用企业和学校的资源与技术力量开展毕业设计；毕业后可能被企业聘用的工作愿景能有效激发学生的主动性，极大地提高毕业设计的质量，推动企业技术更新与产品升级，从而帮助学校与企业建立更紧密的合作模式，促进学校、企业和学生共赢。同时，将选题时间提前到第7学期，便于学生合理安排毕业设计时间和进度，保证毕业设计有序进行的同时，提前做好就业、研究生复试等专业技能准备，服务学生的职业发展。
　　3.4 强化过程指导，提升毕业设计实效
　　3.4.1
　　细化过程指导，保障毕业设计质量。毕业设计课题研究阶段时间很长，若管理指导不及时，容易导致质量失控，因此必须引导教师加强过程指导。毕业设计开始前要求学生查阅文献资料，充分了解项目背景，按规范要求撰写文献综述报告，指导学生拟定详细的实施方案，包括材料与方法等内容的Word版实验方案、原始数据处理与分析的Excel版以及工厂设计用的AutoCAD版，将毕业设计简单化与流程化，便于学生操作实施。实施中重视过程分析与实验记录，指导学生学会团队合作与互助；实验后及时进行数据整理与结果分析，反思失败原因，培养良好的科研习惯。要求指导教师每周至少与学生进行1次深入讨论，每月学生以PPT匯报实验进展和问题分析，小组集体讨论，相互启发引导，探讨问题解决思路与方法[10]，帮助学生高效完成毕业设计内容，训练学生的文献查阅、课题总结、PPT制作与汇报答辩等多方面的能力。毕业设计实验完成后要求学生严格按照学校毕业设计（论文）规范要求撰写论文，多次修改后由组内课题相近的同学互评，从论文层次、文字措辞、格式规范、图表表达以及参考文献等方面进行分析，指出论文存在问题，在此过程中提高自身的分析能力；然后，以指导教师为单位组织预答辩，共同查找毕业设计（论文）撰写中的不足，分析毕业答辩中可能涉及的问题，进一步修改完善毕业论文，训练学生的表达能力。
　　3.4.2
　　强化毕业设计考核，提高论文质量。毕业设计从选题、实施到论文定稿历时6个月以上。合理、科学的考核评价有利于端正学生的学习态度，强化学生的专业技能训练与职业素养培养[11]。目前毕业设计（论文）质量评价分为指导教师评审、评阅教师评审和答辩评审，3项分值分别占50%、20%和30%。指导教师评审环节更多地基于实验过程，从工作态度、过程操作、问题分析、小组汇报和团队协作等方面综合评价，突出毕业设计全过程考核和论文质量要求；评阅教师评审则更多地从选题质量、实验方法、论文撰写与质量水平等方面考核，重点评价论文质量；答辩评审全面考核学生对毕业设计的综合理解、专业知识应用与语言表达能力等。
　　给予指导教师高度的考核权限，强化毕业设计过程管理，确保专业培养目标的达成；评阅教师和答辩组则守住论文质量底线。若总分低于60分，则需进行二次答辩，仍然不合格的学生参加下一年的毕业答辩，从制度上规范毕业设计，督促指导教师和学生高度重视毕业设计，保障论文质量。
　　4 实施成效
　　笔者分析了毕业设计（论文）的影响因素及质量控制，从课程体系、教学方法、实训平台、教师队伍、选题质量、过程指导与科学评价等方面进行了探索，形成了优化行动导向课程体系强化专业技能训练、校企共建开放性实训平台拓展实践训练空间、打造双师团队提高毕业设计选题质量、强化毕业设计全过程指导与科学评价保障毕业设计实效的管理模式。
　　自2015年改革实践以来，取得了较好的效果。徐州工程学院食品科学与工程专业85%以上的毕业设计选题与工程实际问题相结合，毕业生80%以上参与过企业技术开发或产品更新、90%以上获得食品质量与安全内审员等资格证书。学生在参与教师协同解决企业技术难题和项目开发的应用实践中，实践创新能力和综合素质不断提升，获国家级大学生创新训练项目21项、省级38项，其中90%以上的项目发表论文、申请专利或开发新产品；学生第一作者发表学术论文116篇，其中SCI、EI及核心期刊上发表论文67篇；申请国家发明专利21项，授权8项，其中4项成功转让企业进行产业化生产；获全国大学生数学建模竞赛一等奖等国家级竞赛奖项10项、首届江苏省大学生食品科技创新创业决赛一等奖等省级竞赛奖项22项等。人才培养质量得到了企业、专家和社会的高度认可，一次就业率在98.5%以上，232名毕业生考取了江南大学、中国科学院、香港科技大学等高校硕士研究生；4人获南京市、盐城市、扬州市和连云港市十佳大学生村官称号。专业影响力明显提升，食品科学与工程专业获批国家级高等学校特色专业建设点、国家级卓越工程师培养计划实施专业、江苏高校品牌专业、江苏省“十二五”高等学校重点专业，食品科学与工程一级学科被评为江苏省“十二五”“十三五”重点建设学科。
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