1. 引言
新时代高校人才培养已从单一专业向综合型高素质人才转变,而多学科交叉是提高学生综合能力的重要手段,也是实现融合创新和解决实际科学问题的重要途径[1]。基于技术立校和应用为本的理念,学位论文是学生理论联系实际,养成工程化应用理念和创新思维的最重要教学实践,籍此养成学科交叉思考,融合分析和创新解决问题的能力,提高自身综合工程应用技能和科学研究素养。因此,一方面,伴随工科专业新工科建设和学科交叉发展,学位论文突出呈现实践集中性,学科综合性和内容复杂性的特点,因此,撰写学位论文时务必使学生在思路,内容和方法上进一步科学化和规范化,才能达到高质量培养目标;另一方面,专业认证客观上也对学位论文的规范化提出了要求,以避免指导教师与学生之间就具体选题,格式和排版问题上浪费大量宝贵时间和精力,而忽视了论文内容和方法导致无法保证论文结论的正确性,合理性和专业性。
2. 学位论文现状
我国工程教育专业认证标准针对学位论文明确提出了一系列要求:论文选题要结合本专业工程实际,培养学生工程意识,协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。因此,有必要以此为基本导向,积极探索毕业设计的新思路和方法,优化并规范毕业设计流程,针对该认证标准的要求及其核心理念提出合理有效的管理模式。严林博等[2]从选题,研究以及评价等三方面去分析并探讨相应的改革方案和管理模式,提出了基于成果导向教育(OBE)的改革措施和全过程管理模式,以促进工程教育相关专业的学科建设和发展,提升本科毕业生的专业素养,工程意识以及社会竞争力。吴霞[3]从论文选题模式,时间安排,指导教师,评价体系和规则制度等方面进一步深入探讨了OBE毕业论文改革措施和管理思路,以促进工程类毕业设计培养质量的提高及培养目标的达成。
从专业知识和工程实践角度,对学位论文选题进行了论述和研究,提出鼓励学生自主选题,主动参与完成论文设计过程的阶段性任务编制,并将毕业设计与实习相结合以确保选题的可行性[4]。特别地,由于创新类题目具有实际应用价值和理论研究深度,因此以创新能力培养为导向(发表论文和申请专利为目标)的论文选题,通常采用文献或专利相关的创新类题目选题方法,并加强论文指导和管理,使学位论文成为学生创新能力培养的主要载体[5]。为提高选题效率,孙瑞霞等[6]基于互联网开发了选题系统和资源库,对论文题目和内容进行论证和优化,实现师生互动新模式,有效提高了学生创新和实践能力的培养。
为了综合提高学位论文质量,各高校采用了系列软硬件措施。吴益峰等[7]提出分类指导,衔接环节,改革教学,加强师资,优秀示范,过程控制,信息平台等措施,提高了师生积极性和规范管理,从而保证论文质量。陈海艳等[8]分析论文质量影响因素基础上,通过把毕设系统地纳入本科教学评估课程体系,强化毕设前期课程建设,细化指导教师职责,通过毕设信息系统实现全过程管理,使得毕设质量有所提升。
(a) 本科学士学位论文要求 (b) 研究生硕士学位论文要求
Figure 1. Specification requirements for undergraduate and graduate dissertations
图1. 本科和研究生学位论文要求
如图1所示,高校学位论文一般有规定的要求及格式,而采用常用排版软件比较麻烦,为提高论文编排效率,孙祥辉等[9]借助latex排版技术,采用B/S架构与MVC模式,设计并实现自定义latex模板引擎宏替换编辑器,开发了一款可定制化,方便易用latex高校毕业论文在线自动编排系统。该系统可令师生以更多精力投入到论文内容中,而无须考虑排版问题,也不用记忆复杂命令,就可以轻松地实现规范的论文排版,为高质量完成毕业论文提供强有力的辅助工具。
最后,从学生自身、学校管理和教师指导等三个教学参与者角度,张爱华等[10]提出了转变学生态度、对学生进行分类管理和安排等具体改进论文质量的措施。
3. 学位论文教学问题
然而,根据上海电机学院汽车工程系的历届毕业设计统计数据分析后,发现我校汽车专业学位论文的教学工作中仍然存在着以下问题:
1) 有限师资与繁重学位论文教学间难以平衡
车辆和新车专业合计专任教师不足20名,但两个专业学生至少200名,因此,教育学和认知心理学角度看:已经出现了严重的师生比过大的现象。然而,为了顺利完成毕业论文的指导任务,除了毕业设计的内容和方法外,指导教师还要花费大量的时间去纠正毕业学生论文格式和排版等问题,尤其在论文开题,中期检查和终期答辩中类似的问题尤其严重,甚至相同的问题重复出现。为了节省宝贵的教学人力资源和毕业学生时间成本,有必要将指导教师更多的精力集中到学位论文的内容上,不但可以有效提高毕业设计的完成质量,更可以提高指导效率,从而使得毕业生的培养从量到质的有效提升。此外,如本科毕业生的试点成功的话,其总结经验还可以推广到研究生或其他学院或系部专业学位论文教学工作中,预计会取得较好效果并避免大量人力和时间成本浪费。
2) 有限时间与论文质量要求间难以兼顾
虽然本科毕业生从开题到答辩有半年时间,但除去假期,实习和考研复试外用于毕业论文撰写的时间不足3个月,而毕业论文质量要求中本科毕业生工作量要求是硬指标,因此,在有限时间内毕业生高效率完成工作量大而质量高的毕业论文是唯一选择。也就是说,如何将使学生将有限精力和时间用于论文内容的质量提高而避免把大量时间浪费于格式和排版是急待解决的问题。
3) 专业认证对论文规范性要求迫切
目前,车辆工程专业正在进行专业认证,此外新车专业虽已经申请下来,但四年后也将面临专业认证。而且本科及研究生等学位论文的质量是专业认证的重点,对其规范性有着较为严格的要求。然而传统学位论文的教学活动,往往采用经典Office办公软件,即“所见即所得”编辑模式,学生被迫分出一部分时间和精力用于处理学位论文的格式和排版,难以获得好的学位论文教学效果,往往严重影响了学生对学位论文内容的专注度。而且学生在论文撰写过程中,由于文档编辑软件运用能力参差不齐会造成排版和格式上出现各种不规范的现象,而且这种现象存在于不同学生,不同模版,不同软件,甚至同一软件不同版本,其主要的特点是类似问题重复出现。从而在专业认证过程中,需要调用大量的师资和行政人力去做毫无意义的重复性纠正工作。
4. 解决措施
在对以上三届学生和教师问卷调研和充分学情数据统计分析产生以上学位论文撰写问题基础上,拟采取以下措施解决:
1) 从学生学写学位论文的实际需求出发,参考如图1规范要求编写了学位论文入门指南,包括:如何准备立题,选题,查文献,写综述,组织论文框架,撰写各章内容,行文风格,避免抄袭剽窃,应用文献,声明,列表和致谢等涉及内容或格式的一般要求,示例和经验。
传统的学位论文教学过程中,学生在完成学位论文课题过程中基本是按照任务书的内容被动的接受指导,在学位论文工作中缺乏逻辑思维组织能力和创新性思维活动能力,而学位论文教学全过程涉及的具体设计内容,方法,手段,技巧和工具的运用都无法获得及时指导,因此,通过编写入门指南将学生的思维调动起来,变被动学位论文任务完成模式,转变为主动而独立的创新型研究互动模式,学生在完成这些研究课题过程中自主学习并解决问题,从而创新能力得到有效的提升。
2) 摒弃传统学位论文的撰写模式,采用Latex源代码编写和模板辅助等主题研究式教学方法,在有限的课时内向学生展示丰富的学位论文教学内容。
事实上,采用Latex源代码编写和模板辅助的学位论文撰写教学方法,学生只需在教师的引导下,专注自主开展学位论文相关研究,并寻找解决论文研究问题的方法和手段,专注于解决关键问题本质,而学位论文的格式和排版完全不用考虑,全部交给模板和源代码编译程序去执行即可。这样的学位论文撰写方式,在激发起学生自主学习热情的同时,节省了有限的时间和精力,可以在较少的时间内向学生展示更为丰富的学位论文教学内容,可将汽车新工科——新能源汽车工程专业——为核心的新课题、新理论、新方法、新技术和新应用等更多的引入学位论文的具体教学内容中,从而大大提高了学位论文的教学质量和教学效果。
5. 研究成果
在学位论文教学过程中,具体实施解决措施后主要获得了以下三项研究成果:
1) 结合汽车专业学生计算机基础,在推广学位论文撰写教学内容的选取上更贴近学生的使用习惯和编程能力,使学生容易了解并掌握如图2和图3所示本科和研究生学位论文模板相关的使用方法和技巧,包括:开题报告和论文等2个tex可编辑文件,章节或插图等2个文件夹,.cls格式和.bst标准文件,.bib参考文献和.pdf输出文件等。
Figure 2. A template for dissertation of bachelor undergraduate
图2. 本科生学士学位论文模板
Figure 3. A template for dissertation of master graduate
图3. 研究生硕士学位论文模板
2) 考虑到汽车专业学生的认知特点,摸索并总结出一套形式多样和新颖灵活的教学方法,如图4所示具有latex专业特色模板使用培训资料和图5所示本校研究生所作且适合学生特点简单又有效的培训会议和视频文件。
Figure 4. Undergraduate latex bachelor’s writing training materials
图4. 本科生latex学士学位论文培训资料
Figure 5. Graduate latex master’s writing training meeting
图5. 研究生latex硕士学位论文培训会议
3) 根据汽车专业学生在具体使用过程中出现的具体问题,配备了专门的课程和师资,将latex《应用写作技能与规范》课程纳入如图6(a)所示学位论文撰写为目标的常规课程体系,在利用网络技术支持QQ平台如图6(b)所示来满足学位论文撰写过程的培养需要的同时,配备专岗教师负责学位论文的格式规范化工作,由此探索,实践并总结出具体行之有效的三维立体教学模式。
(a) (b)
Figure 6. Undergraduate and graduate writing a thesis or dissertation offline teaching and online training
图6. 本科生与研究生学位论文线下培训和线上辅导
6. 总结
基于以上学位论文撰写相关的教学研究和教改成果,总结出“教得好,学得会,用得快”为原则,在教学中进行深入的教学探索与教改理念的实践:
1) 尝试了主题研究型学位论文教学方法
以知识模块或者教材章节为单元,把课程内容划分为若干主题,组织主题研究性课堂教学。教师上课时,围绕一个主题展开讲解,仅讲授该主题的基本概念,思想,方法以及解决问题的典型案例等,要求学生在课前了解该主题基础知识,主题的扩展知识或学生容易理解的知识点,教师少讲甚至不讲,安排学生自主操作,带着问题去探索解决方法,或学生查阅资料或AI提问并与教师充分讨论,这样的教学方式不但可以提高课堂教学效率,还能激发学生学习热情,消除“面面俱到,满堂灌输”等被动式教学方式的弊端。
2) 探索电机特色的CDIO学位论文教学模式
CDIO是构思(Conceive),设计(Design),实现(Implement),运作(Operate) 4个英文单词的缩写,这种教学模式又称“做中学,学中做”,可以将课程中涉及的具体理论和技术知识的学习过程归结成一个个小型研究项目,这些研究项目除了与课程内容相关外,还必须与工程实际和设计实际需求紧密结合,每一个研究项目要求学生完成理论学习后,需能解决实际应用中问题,并获得有价值的研究成果闭环反馈。采用这种教学模式可以有效地引导学生进行自主学习,养成学生解决问题的渴望和创新能力。
3) 总结电机特色的学位论文教学经验
通过在机械学院汽车专业开设《学位论文论文撰写绝技》《学位论文文献检索及引用新方法》和《学位论文中公式和图表处理》等三门与学位论文撰写相关的本科课程,结合现有毕业论文撰写工具的特点,对比开展了系列电机特色的教学实践活动。通过总结电机特色的实践经验,形成了组织系统化,执行科学化,效果理想化的学位论文撰写相关教学执行方案,实施了汽车新工科专业试点,并推广到研究生科技和学位论文撰写教学,乃至其他学院和系部等专业的科技和学位教学活动奠定了理论基础,并为毕业设计规范化提供更充分的理论支撑。
基金项目
上海电机学院教研教改项目“毕业设计过程规范化”,编号:G2-20-7201-003-05-035。
NOTES
*通讯作者。