谈谈本科毕业设计（一）（二）——定位与出题

一、本科毕设论文，不是“论文”——本科毕设的定位

本科毕业设计（论文）并非通常意义的“论文”，不同于硕士、博士论文，并非一定要有创新性的论点、详实的论据和严密的论证过程，毕竟即使工程教育专业认证也仅仅要求本科生具有“创新意识”，写论文对一般本科生仍旧是一个“超纲”的问题。那么本科毕设（论文）到底是什么呢？这是首要讨论的问题，也是相关问题的出发点和落脚点。

本科毕设论文应该是具有论文框架结构和研究路线的工作报告，本科毕设在认证体系中是“课程体系”的重要组成部分。基于认证产出导向（OBE）理念，人才培养必须以“学生”为中心；其过程是逆向设计的，首先明确“培养目标”，即本科生毕业5年后可以达到的标准；倒推“毕业要求”，即毕业时应该具有的水平——毕业要求是对全体合格毕业生的最低标准，各专业可以高于认证规定的最低标准，这也就是对本科生工程知识、问题分析、设计开发、研究、使用工具、工程社会、环境发展、职业规范、个人团队、沟通、项目管理和终生学习这12个方面的基本要求；为了达到毕业要求，需要“课程体系”的支撑，课程体系需要从传统知识为核心转变到以能力为核心的构建方式，每一门课程或者教学环节基本目标是达成毕业要求细分的某一个或某几个指标点，使得学生获得某些知识、能力和素质训练，并达到要求程度；课程体系的实现进一步需要“师资队伍”和“支持条件”的保障和推进；认证体系是为了保障人才培养质量，要对质量的控制和改进机制，整体体系和每一个环节都应该遵循PDCA循环，即计划、执行、评估和改进循环，实现“持续改进”。

图1 专业认证的体系和框架

梳理了认证的体系和框架，明确了本科毕设是“课程体系”的一部分，那么其根本目标也是完成对相应毕业要求指标点的支撑。需要说明的是，某一课程可能和很多指标点都有关系，不可能，也没有必要考查所有，往往仅仅对该课程支撑度最强的，即强支撑的指标点进行明确，需要在课程中实现对该指标点的支撑，并评估学生的达成效果。其它知识、能力和素质的培养并非不涉及、不重要，而是并非质量体系中课程的工作重点和达成度评价的要素。

表1电子信息工程专业本科毕业设计对指标点的支撑

虽然毕业要求细分的指标点不尽相同，对课程体系与指标点的支撑关系分解不完全一致，但总体来说，毕业设计是本科阶段最后一次也是最重要的一次解决问题的综合训练，培养提升学生知识、能力和素质的重要环节。指标点可以包括知识、分析、综合、使用工具、工程社会、沟通和项目管理等。可以根据实际情况，针对性的重点支撑某几个指标点，这些指标点需要在毕设中有明确的培养环节和手段，并有相应的评估方法和结论。

在2015年修订后的认证标准中提出了本科生培养必须面向“复杂工程问题”，在这里提出的并非学术或者简单工程概念，并非纯技术问题，而是指学生需要学以致用，应用所学的数理和专业基础，通过检索、分析、推导和综合等手段解决问题，并注意到内部制约和外部限制因素，协调处理工程与社会的关系等外延问题。简单地说，至少具有以学以致用为核心；可以包含以下几种特性：内涵包括理论分析的深度、问题相互关联的广度、问题多样化的复杂性或者全工程的时间度；外延包括与社会和环境的关系、法律法规的限制、经济成本和项目管理、可持续发展等问题。这是对新世纪工程师全面综合的初步要求，不同于过去仅仅关注技术或者技能。特别需要说明，简单的技能训练或者项目重复是无法满足毕业要求的，事实上，认证标准修订的初衷之一就是要区分本科人才的培养规格，其与技校和职高是完全不同的。在国际一流高校中，类似毕设的项目设计和综合训练也有类似的要求，比如，MIT的电子工程和计算机科学系（EECE）设置有UAP（Undergraduate Advanced Project），在教授或者研究人员的指导下，学生独立负责提出、计划、执行和归档一个完整的项目。其在要求中，明确提出要“聚焦于EECE的某种方法”，项目也不能重点在艺术或者人文，需要应用所学的知识和技能、专业要求和必修的课程，必须包括数学基础，或者更高层次的知识。其明确举例说明，简单设计一个网站是不符合UAP要求的。

图2 面向复杂工程问题的意义

本科毕业设计（论文）本质上就是支撑相应毕业要求指标点的教学环节，其在内容、形式、过程和评价上都要能够充分体现对毕业要求的支撑，怎样让学生获得这些？如何评价学生达到标准？如何保障学生达到标准？而毕业设计论文则是该教学环节的成果呈现方式之一，同时其形式要求也直接是对学生知识能力和素质的培养手段。

二、好的设计，从题目开始——本科毕设的出题

毕业设计（论文）是本科重要的教学环节，是课程体系的重要组成部分，其基本目的是完成对相应毕业要求指标点的支撑，让学生获得相关的知识、能力和素质。毕业论文是评估效果的重要依据，毕业论文的撰写过程也是让学生获得，达成毕业要求的重要手段。如何设计毕业设计能够达成效果，如何评估学生的达成效果，是教学管理人员和毕业设计指导教师必须回答的问题，而一个好的毕业设计，总是从题目开始的。

毕业设计的题目必须紧扣其定位，本质上还是“一门课”，是一个培养环节，首先应该是闭环的，或者部分闭环的。只有这样才能在有限时间内，合理设计培养环节，支撑相应的毕业要求；也只有这样，才能够评估评价对应毕业要求的达成度。

通常的一个问题是把本科毕设当成了科研论文，设置一个开放性的题目，甚至题目太大、太空泛，比如：XX研究。看起来让学生充分发挥，但在现有基础和有限时间下，要么做成了“打到哪里，指到哪里”，难以体现当初希望的创新性工作，反而因为缺乏目标和限制而失于空泛。要么导师已经将毕设与研究生学习联系在一起，也仅仅指望是个开始，但这样其实放弃了学生的本科质量管理，疏于对学生相应要求的培养。还有一种情况，毕设仅仅是某篇科研论文的重复，或者是多篇论文的综述和对比，往往没有学生自身应用数理基础和专业知识，分析问题，解决问题的过程。前者仅能重复编程等工作，后者也就是完成了科研的查新工作和资料汇编。现在已经不允许出现综述性毕业设计。

另外一类问题是题目与专业关系不大，不需要使用专业的核心能力就能够解决，比如电子信息工程专业的毕设，仅仅是数学建模分析，这也是不够的。或者过于简单，仅仅是技能训练，比如网站构建、APP编写。而且，特别要注意题目应该具有相当难度，必须达到面向“复杂工程问题”，即必须运用深入的工程原理经过分析才能得到解决，并且可能涉及多种因素、需要建模、不能用常规方法解决、多方冲突、综合性包含多个相关子问题等。在电子信息工程专业毕业设计支撑指标点中可以看到，对于建模、分析和设计是有相关要求的，毕业设计对这些指标点是强支撑，是应该重点实施，并评估评价的。那么毕设题目应该能够体现这些要求。

体现面向“复杂工程问题” ，让毕设过程更好地培养学生的相应能力，显然硬件性题目更好全面，更加合适。当然，也不能否认，现代电子设计很多都是应用仿真软件解决问题，完成设计；或者电路设计、电磁计算、人工智能等就需要编程实现，软件的题目也并非绝对不合适。但是，应用软件仿真设计的毕业，必须避免沦为软件使用教程和实例实验，仅仅简单的重复一个仿真设计实例是不够的，即使将设计实例加工测试，也是不够的。这里面缺少了“复杂工程问题” 的核心，没有应用深入的工程原理，分析解决问题。也就是说，设计中必须讲道理，不是重复去做，而是分析为什么这样做，怎么做，做得怎么样。软件使用是技能，使用软件的设计策略和设计过程是能力。算法编程同样应该以原理、推导、分析和得出结论为主，并非单纯的代码实现。

那么如何设计一个“好的”毕设题目呢？毕设题目的核心要素面向“复杂工程问题”，可以在知识基础方面明确直接相关的专业课程，保证专业相关度；题目不要过于简单，不能因循范式和先例就轻松解决，或者简单拷贝前面同学的工作；不能过于艰涩，难以在规定时间达成一定成果。“好的”毕设，可以设定基本的目标和要求，形成一个闭环。即符合工程的一般模式，限定条件下完成确定指标，也要给予学生分析、推导和设计的空间。当然，“更好”的设计可以预留发展，或者创新的方向。前者明确的是基本要求，导师应该确保毕设阶段可以达到，以达到与否作为毕设效果的重要评价，并且自身有较充分地掌握，可以给予学生适当的指导。后者，可以是导师有想法但没有确认的，或者有方向没有明确的，也可以鼓励和引导学生在工作中自己发现问题，解决问题。如果后者可以实现，显然就是一篇优秀的本科毕业论文。