本站原创摘 要：在本科毕业设计指导实践过程中,研究了专题式本科毕业设计指导方案,提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法,主要包含下达任务课、开题报告课、中期检查课和论文成稿课,在每个环节抓住重点,集中指导,帮助学生顺利完成毕业设计任务,撰写优秀的毕业论文.通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计指导研究与实践,深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验,对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义.
关 键 词：四课法；毕业设计；空天作战；卫星测控
中图分类号：G642.477文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）11-0200-02
本科毕业设计作为大学四年最后一个重要的教学环节,长期以来受到指导教师的重视和关注,创新研究了各种有效途径,取得了很好的实践效果.[1-3]笔者所在的课题组基于多年的本科毕业设计指导实践经验,深入分析了国防科学技术大学军事指挥类学生和工程技术类学生不同的特点,考虑到大范畴下单个毕业设计课题研究的局限性,分别设置了相应的专题作为毕业设计课题,受到了学生的广泛好评.
在本科毕业设计指导实践过程中,课题组基于专题式本科毕业设计指导方案,提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法.针对军事指挥类学生,为促进空天作战力量建设和“天战”优秀军事指挥人才培养,基于空天作战背景,设计了空天作战专题作为毕业设计选题.另外,针对测控技术与仪器专业学生的专业特点,充分结合理论和实践,软件和硬件能力的双重训练,设计了卫星测控专题作为毕业设计选题.通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计的指导研究与实践,深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验,对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义.
一、本科毕业设计专题设计
1.军事指挥类学生本科毕业设计专题设计
自20世纪90年代至今,国际上发生了几场较大规模的局部战争,其中一个不容忽视的重要特点便是空天领域的军事应用,空天作战的概念应运而生.空天作战是指以航空航天力量为主,在其他有关力量的配合下,为达成一定的作战目的,根据统一计划和统一指挥,在空天战场共同进行的以空天威慑、空天支援和空天攻防为主要方式的作战行动.[4]未来战争,谁能够掌握空天的“制高点”,谁必将掌握战争的主导权.近年来,世界主要军事强国都争先发展空天作战力量,太空领域的竞争更趋激烈,空天战场的地位将进一步凸显.随着航空航天技术的发展,未来高技术局部战争将首先从外层空间开始,空天战场将成为敌对双方激烈争夺的战略高地.
为了保卫国家的空天安全,有效防御军事强国的空天威胁,需要科学深入地研究空天作战问题,理解和系统掌握空天作战的有关理论,对空天作战中的相关技术问题进行前沿探索.结合国防科学技术大学军事指挥类学生的培养目标和特点,笔者所在的指导团队结合空天作战相关的人才培养的迫切需求,确定了“空天作战专题”作为学生的本科毕业设计课题.因此,本毕业设计专题不仅具有很强的军事应用背景,而且具有明确的研究意义.
以空天作战为背景,从争夺制天权的基本手段、空间信息的获取及在空天作战中的应用、空间环境监测、美国空天作战相关研究对我军的启示、空天作战系统中的目标选择、攻击和防御等方面展开研究,精心设计了14个子课题以供14名军事指挥类学生选择,每个子课题都是空天作战背景下相关问题的具体描述.专题包含的14个子课题是一个有机整体,有利于学生在毕业设计过程中资源共享,相互交流和探讨,群策群力,在有限的毕业设计时间里掌握更多的相关知识.
2.工程技术类学生本科毕业设计专题设计
课题组所指导的工程技术类学生来自于测控技术与仪器专业（以下简称“测控专业”）,该专业一直被学生称为“万精油”专业.因为测控专业所涉及的领域很宽,它集计算机、软件、网路、传感、电子、机械、光学等多种技术于一体,用于解决实际工程中的控制管理、信号获取、传输和处理等一系列问题.[5]但随着我国航天事业的飞速发展,“航天测控”成为测控专业学生耳熟能详的领域,更愿意将本专业和航天技术的发展同等看待.航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一.作为当今世界最尖端的领域之一,航天测控涉及天文、天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科.作为测控专业的本科毕业生,迫切希望通过毕业设计更深入地了解航天测控相关的技术细节.
针对5名测控专业学生,以卫星测控为背景,确定了“卫星测控专题”作为学生的本科毕业设计课题.从卫星测控星载仪器电路原理与设计、卫星测控星载仪器信号设计与合成、卫星测控星载仪器信号接收与处理、卫星测控中的扩频信号捕获技术研究、卫星测控中的扩频信号跟踪技术研究,精心设计了5个子课题,每个子课题都是卫星测控信号流程中的重要环节,环环相扣,最终构建了一个完整的测控实验平台.有利于在毕业设计过程中培养学生的团队协作精神,加强学生间的交流与探讨,共同将卫星测控领域的技术细节理解的更加透彻.
二、“四课法”本科毕业设计专题指导实践
专题式本科毕业设计与传统的“一对一”本科毕业设计之间的不同之处在于学生从给定的子课题中选择一个子课题开展毕业设计工作,所有学生要了解专题的整体情况,同时要求每人独立完成一题.所有子课题是一个统一的整体,指导团队通过开展相应的指导,确保每个学生都能在规定的时间内进行较为深入的研究,最终完成优秀的毕业论文.指导团队包括10名教师,作为一个整体,由负责人协调进行全面指导工作,同时根据教师的专业特长,确定具体指导的子课题.在整个指导过程中,提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法,在四个重要阶段集中指导,以确保毕业设计指导工作进行的更加高效.
1.下达任务课：明确任务,充分交代
在学生选定相应的子课题之后,教师将下发《本科毕业设计任务书》（简称《任务书》）.在学生初步理解《任务书》的基础上,给学生们上第一课：下达任务课.对于学生来说,本科毕业设计是一个全新的重要环节,它不同于前三年的课堂教学,也不同于任何之前进行过的教学、实验等单一训练,它是一个综合的“项目”,所以学生在拿到《任务书》后会非常困惑,不知道具体该做什么,如何做.这就迫切要求教师能够在第一时间把握学生的心理特点,针对他们的疑问,逐一解答他们的困惑.在下达任务课上,教师要积极引导学生“发问”,这样才能有的放矢的解决他们最关心的难题,达到更好的指导效果.“好的开始,是成功的一半.”在第一课上,教师要针对问题充分交代,帮助学生充分理解《任务书》的要求,让他们明确自己的任务：需要哪些基础知识,需要补充学习哪些新知识,任务的最终目标是什么,各个过程环节该如何实施?每一个方面都要交代清楚,让学生彻底打消疑虑,给他们建立自信心,为接下来的毕业设计奠定坚实的基础.
2.开题报告课：确定方向,引导思维
学生在充分理解《任务书》研究内容的基础上,通过查阅相关参考文献,将各个任务进一步细化,提炼出课题的关键问题,提出课题研究的基本方法,并制定详细的研究计划,完成《本科毕业设计开题报告》（简称《开题报告》）.
《开题报告》是学生开始进行毕业设计实质性工作的第一 步,也是毕业设计环节第一次由学生主导,向教师提交撰写材料.开题报告课作为毕业设计指导的第二堂课,教师需要着重从以下几个方面把握,协助他们确定明确的方向,引导学生的发散思维,为下一步毕业设计工作制定可行的计划.
（1）对专题及子课题的认识：学生针对不太熟悉的专题领域,要了解自己子课题的研究内容,必须要全面认识子课题所在的大专题背景.所以开题报告中,要简要介绍自己对专题及课题的认识.
（2）本课题国内外研究现状及发展趋势：要明确课题的具体研究内容,首先要对国内外的研究现状进行全面了解和梳理,准确分析它的发展趋势,找准课题的研究方向.
（3）课题在理论与实践上的意义：学生选择一个子课题,最初对课题的意义并不完全清楚.通过开题报告课,教师根据学生分析的课题在理论与实践上的意义,点评相关的内容,为后续工作的展开明确方向.
（4）课题需要解决的关键理论问题和实际问题：课题研究的核心内容是解决一定的理论问题和实际问题,这是学生必须把握的内容,也是开题报告课最重要的部分.教师要根据学生《开题报告》的内容分析他们的思路,从各子课题展开,确保每个学生都能理顺课题的关键问题.
（5）课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证,并估计在进行论文工作中可能遇到的困难、问题和解决措施：明确了需要解决的关键问题之后,学生在《开题报告》中对研究的基本方法及可行性进行分析.教师要客观分析研究内容的工作量和学生有效投入时间等因素,评价其可行性,及时修正不合理部分.此外,教师还要对论文工作中可能遇到的困难和问题与学生进行充分探讨,引导学生提出相应的解决措施.
（6）论文研究的进展计划：在有限的时间里,需要进行一定的研究工作.一般而言,时间较为紧张,通过制定详细的研究进展计划,划分重要的检查节点,有利于教师更有针对性的指导学生顺利完成毕业设计任务.在开题报告课上,教师根据学生制定的论文研究进展计划,分析其合理性和可考核性,并进行必要的调整.
3.中期检查课：查看方法与思路,细致指导,广泛讨论
在学生毕业设计工作进行到一半时,实施“中期检查课”.开题报告课上,已经对整个毕业设计进行全面规划和部署,在中期检查节点应该完成哪些内容,是有明确计划的.因此在中期检查课上,教师首先要查看研究方法是否正确,研究思路是否清晰,在更细节的方面加强指导,为后半部分的毕业设计定下方向.其次多个学生做同一个专题,有很多研究内容和研究成果是可以提前进行资源共享的.教师要引导学生进行广泛的讨论,取长补短,齐头并进,共同进步.另外,还要给每个学生吃下“定心丸”：大家一定能在规定的时间内顺利完成毕业设计工作,只需要稍稍调整心态,更加投入,按照《任务书》中的任务需要,对照《开题报告》中的研究思路,一步步朝着目标努力.
4.论文成稿课：查看内容与数据,规定格式
在学生完成《本科毕业论文》（简称《论文》）初稿时,开设“论文成稿课”.事实上,从毕业设计之初,大部分学生就开始着手为撰写毕业论文储备有用的素材,认真思考,形成新的观点进行论述.在论文成稿课上,教师要查看论文的内容是否是学生独自完成的,是否是带有自己新观点的论述；检查相关的实验数据是否真实可信,必要时进行相关的考证；其他方面也要严格把握,如语句是否通顺,逻辑是否合理等,都要进行全面的指导；另外,还要查看论文格式是否完全符合规定.
除了以上重要的“四课”之外,在毕业设计实施过程中,由指导团队负责人统一安排和部署,每周都有2～3名教师进行全面的指导；指导教师针对各自具体负责的子课题,定期和学生见面,了解毕业设计进展,进行现场指导,及时解决学生毕业设计过程中遇到的问题.此外,鼓励学生通过电子邮件的方式和指导教师每周联络一次,学生向指导教师汇报毕业设计的进展情况,指导教师检查学生的阶段性完成情况,以确保指导工作落到实处.
三、感想与总结
在本次本科毕业设计工作中,针对军事指挥类学生和工程技术类学生,均创新性地提出了“大专题”模式本科毕业设计团队指导方案.对于选定该专题的学生,每个人都要花费一个学期的时间完成一个完整的毕业设计课题,毕业论文就是最终的成果形式.事实上,每个人除了自己的成果之外,还能在每次讨论及最终答辩中汲取其他同学的研究成果,学到其他的新知识,达到知识共享.这就是专题式毕业设计最大的意义所在.
通过本次毕业设计研究与实践发现：第一,空天作战专题和卫星测控专题都是全新的毕业设计课题,深受学生们的欢迎,两专题可以作为固定课题以供后续的学生继续研究和学习.第二,毕业设计指导过程中,教师要指导学生学习基础理论、基本知识和基本方法,学生通过思考和提问,又能促进教师更多的思考,师生间碰撞出意想不到的火花,使学生学到更多新知识.第三,“四课法”本科毕业设计专题指导方法是通过多年实践经验总结出来的,应用成效显著.课堂上对学生进行针对性指导后,学生能更清晰地梳理自己的思路,调整自己的进度,学生之间也可以取长补短,资源共享,达到更好的效果.通过分析和总结相关经验,在后续的毕业设计指导工作中,教师将更有针对性地指导学生,让他们在毕业设计过程中取得更大的进步.