測繪工程專業(yè)本科畢業(yè)設計改革探索

何立恒，楊 強，鮑其勝

(1. 南京林業(yè)大學 土木工程學院，江蘇 南京 210037；2. 南京市測繪勘察研究院股份有限公司，江蘇 南京 210019)

隨著大數據和人工智能的發(fā)展[1-3]，社會對測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高更廣的要求，畢業(yè)設計(論文)(以下簡稱畢業(yè)設計)的改革勢在必行。通過改革以提高畢業(yè)設計質量，使畢業(yè)生更好地迎接技術革新和拓展測繪成果的應用。

有同行基于“互聯(lián)網+”、信息高速發(fā)展時代背景下，從選題、改善畢業(yè)設計過程控制、規(guī)范管理、端正學生態(tài)度等方面來提高測繪工程專業(yè)畢業(yè)設計的質量[4-5]。也有從強化監(jiān)督檢查、提高學生和教師對畢業(yè)設計重要性的認識、課題緊跟社會需求來改革和完善測繪工程本科畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的[6-7]。其他專業(yè)有的探討多學期、多階段的本科畢業(yè)設計新模式[8-9]，有的探索以大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽為基礎的本科畢業(yè)設計模式[10-11]，有采取跨專業(yè)畢業(yè)設計團隊教學模式的[12]，有構建產學研融合的畢業(yè)設計模式的[13]。有從大學生理論需求出發(fā)，探尋激發(fā)大學生自身的設計精神和創(chuàng)新欲望來提高畢業(yè)設計質量的[14]。已有研究主要在社會需求和時代背景下來探討提高畢業(yè)設計質量的措施和對策，少有從畢業(yè)生的需求出發(fā)來探討的。本文基于對畢業(yè)生的調查和統(tǒng)計分析，從畢業(yè)生的內在需求來探討提高畢業(yè)設計質量的措施。

1 測繪工程本科畢業(yè)設計調查與分析

對2009—2018屆測繪工程專業(yè)的508名畢業(yè)生進行調查，從對畢業(yè)設計預期的學習目標、畢業(yè)設計的選題和實施、對畢業(yè)設計整體組織的改進4方面對調查結果進行統(tǒng)計和分析。

1.1 畢業(yè)設計的預期學習目標

從希望通過畢業(yè)設計學到什么的調查結果看，學生認為主要是能力和知識兩個方面。能力包括：認真完成任務的主動性、嚴謹的科學態(tài)度、勤奮刻苦的鉆研和探究精神、百折不撓的意志品質，合作、溝通、口頭表達、動手和時間規(guī)劃的能力，自學、自控和自我反省能力，獨立發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，搜集和查閱資料、寫作、WORD排版和PPT制作等日常軟件的使用能力等；專業(yè)知識包括：儀器和軟件的操作和使用能力，系統(tǒng)梳理和鞏固已學專業(yè)知識的能力，軟件開發(fā)與應用能力，綜合運用專業(yè)知識解決實際問題的能力，拓展視野和學習新知識的能力，思考問題的方式和研究問題的方法等學術素養(yǎng)和科學方法等。創(chuàng)新意識、思維和能力，將創(chuàng)新精神與學科知識相結合的能力?？v觀畢業(yè)生的期望，綜合能力的提高是第一位的。

1.2 畢業(yè)設計選題

對畢業(yè)設計的選題方式進行統(tǒng)計(見圖1)，學生和老師雙向選擇所占比例多年平均值為70%，由2009年的21%上升至2018年的89%，而統(tǒng)籌分配比例的平均值為27%，從74%下降到11%，存在極少數的其他人代為選題的情況。雙向選題成為主要的選題方式，說明有更多學生的興趣愛好和就業(yè)方向與課題相吻合。

圖1 2009—2018年不同選題方式的學生占比

學生喜歡的題目類型較穩(wěn)定，主要集中在應用類，多年平均占比達55%，標準差為7.67，研究類和綜合類的多年平均占比分別是31%和14%，標準差分別為4.88和7.23。據統(tǒng)計，教師出的題目50%～60%屬于應用類，與學生所喜歡的題目類型吻合度很高。應用類畢業(yè)設計主要集中在測繪工程項目的數據采集和處理、自然資源信息系統(tǒng)的建立、常用測繪軟件的設計開發(fā)等。研究類和綜合類多為探討測繪相關的前沿熱點問題、測繪技術和科技成果在新領域中的應用研究等，如傾斜攝影測量、三維建模、視頻GIS、不動產登記、激光雷達等，人口老齡化、二孩政策、共享單車等的時空變化研究，基于位置服務的手機APP的開發(fā)與實現(xiàn)等。

在選題時(見圖2)，平均只有19%的學生熟悉畢業(yè)設計的內容，且呈負增長趨勢。47%的學生僅僅是了解，呈小幅增長的趨勢。還有34%的學生不太了解畢業(yè)設計內容，趨勢平穩(wěn)，這一占比與在畢業(yè)設計過程中遇到的主要問題調查中，平均37%的問題在于缺乏專業(yè)知識相當。不同年份的比例相差較大，對課題熟悉的學生占比較低，主要原因在于前沿熱點問題、測繪技術和成果應用到新領域的課題較多，不同年份所占比例不同，傳統(tǒng)的課題占比小，并有進一步減少的趨勢。

1.3 畢業(yè)設計實施階段

畢業(yè)設計實施階段包括開題報告(包括文獻綜述)的撰寫、方案設計與實施、論文的撰寫與修改和完善、畢業(yè)答辯和材料提交等。用3個月以上完成畢業(yè)設計的學生，平均半數以上，最低比例33%發(fā)生在2012年，最高74%是2015年。平均39%的學生花費2～3個月，最低比例18%發(fā)生在2015年，最高64%是2012年。以上兩類學生的占比此消彼長，也就是說，93%的學生花費2個月以上完成畢業(yè)設計任務，7%的學生僅花1～2個月。擇業(yè)、出國準備和考研需要花費學生不少時間，另外，畢業(yè)設計成績不能作為用人單位或考研錄取學校的考評指標，導致學生不重視，這兩大因素導致學生花在畢業(yè)設計上的時間有限。

圖2 2009—2018年學生選題時對課題的了解情況

畢業(yè)設計過程中碰到的主要問題調查中，缺乏專業(yè)知識占比的多年均值是37%，其次是占比為28%的收集資料困難，再次是與指導老師交流不夠的占比12%，其他占23%，主要問題在于專業(yè)知識缺乏，運用知識解決實際問題的能力不夠。畢業(yè)設計質量的影響因素調查結果是：平均41%的因素是學生自己，指導老師和收集資料分別占28%和20%，儀器設備和周圍環(huán)境分別占8%和3%，學生自己和指導老師是影響畢業(yè)設計質量的主要因素。標準差介于2.38～8.42，說明不同屆的問題都差不多，軟硬件的改善勉強與學生期望值的增長相當。

1.4 對畢業(yè)設計整體組織的改進意見與分析

改進畢業(yè)設計整體組織的調查意見集中在制度建設、教師和學生3個方面。制度建設有：提前開始畢業(yè)設計；增加題目，讓學生有更多的選題機會；區(qū)分題目難易程度；增加論壇以方便交流；多樣化的畢業(yè)設計成果呈現(xiàn)方式；加強學校的監(jiān)督檢查力度；更新儀器設備；完善儀器設備借還制度；購置圖書資料和電子資源；嚴格落實畢業(yè)設計的原創(chuàng)性；建立全過程的畢業(yè)設計成績評定方式。

對老師的期望主要為：希望任務書中的內容更詳細些，老師的執(zhí)行、指導和檢查力度更強些，平時交流更暢通些。對學生自身的建議包括提高自我學習能力和自主創(chuàng)新能力，提升儀器和軟件的操作熟練度，糾正程序的漏洞，完善系統(tǒng)的功能，比較多種實驗或設計方案，充實論文內容，深入研究課題，加強語言組織和論文撰寫的能力。

2 測繪工程本科畢業(yè)設計改革探索

從學生的內在需求出發(fā)，結合時代背景和社會需求，從畢業(yè)設計選題多元化、管理制度化、指導模式差異化、成果多樣化和考核過程化對提高畢業(yè)設計質量進行改革探討。

2.1 畢業(yè)設計選題多元化

1)出題方式多樣化。教師出題、學生和教師探討協(xié)商、學生自定3種出題方式并舉，既體現(xiàn)了社會需求和教師的研究方向，又增強了學生的主體意識，學生對畢業(yè)設計內容的興趣指數也會大大提高，責任感得到增強，學生自然更有學習的主動性與積極性。

2)課題來源多元化。課題主要來源于學生實習單位所要解決的實際問題、學習過程中發(fā)現(xiàn)的新問題、學生申報的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課題、指導教師的生產項目或科研課題。選題與科研、生產、用人單位和社會需求相結合，畢業(yè)設計才能成為提高畢業(yè)生綜合能力的途徑之一。

3)雙向選擇人本化。在“以人為本”、“因材施教”、“學生是學習的主體”等教學理念的影響下，畢業(yè)設計應該更加注重學生的學習興趣和工程應用，融會貫通所學知識，將畢業(yè)設計貫穿到基礎理論課、專業(yè)課、實驗實習、課程設計、社會實踐等學習過程中。教師在平時教學中鼓勵與指導學生去發(fā)現(xiàn)和運用專業(yè)知識解決實際問題，學生最終將所學知識落筆于畢業(yè)設計中。學生根據自己的興趣愛好選題，教師因材施教指導學生，雙向選擇和交流。

4)課題難度等級化。選題之前，教師和學生共同對課題進行審核和量化，確定課題的科學性、合理性、難度系數和工作量系數[15]。保證課題能反映本專業(yè)領域的研究熱點和社會需求，讓學生明確所選課題的難易程度，不僅為因材施教提供參考，也為畢業(yè)設計考核提供權重系數。

2.2 畢業(yè)設計管理規(guī)范化

1)建立和完善畢業(yè)設計的規(guī)范化要求和系統(tǒng)的管理制度。從出題、審題、確定課題難度系數到雙向選題，教師下達任務書的規(guī)范性都有切實可行的標準。規(guī)范化指導教師根據過程表現(xiàn)和論文質量綜合評定成績，制定學生集中進行開題、中期檢查匯報和畢業(yè)答辯的質量評價標準和實施細則。引入學術不端檢測系統(tǒng)，制定論文抽檢、查重和對本科畢業(yè)設計成績的抽審制度。學生的自我評價和互相評價，開題報告、中期檢查和畢業(yè)答辯的集體評定成績，畢業(yè)設計成績依不同階段的五項成績依權重計算，再按課題的難度系數加權決定最終成績。畢業(yè)設計的規(guī)章制度、標準要求、指導記錄、成績評定等都納入畢業(yè)設計管理系統(tǒng)，以便信息化保存和使用數據。

2)制定指導教師職責和對教師的監(jiān)督機制和獎懲措施。明確指導教師在畢業(yè)設計中的責和權，建立和完善單獨指導、團隊指導和校企聯(lián)合指導等方式。業(yè)務指導的同時，要求指導教師注意培養(yǎng)和規(guī)劃學生的職業(yè)生涯、綜合素養(yǎng)、職業(yè)情操和團隊精神等。建立指導教師與學生每周見面交流、隨時網上交流機制，并記錄、跟蹤和檢查指導內容，督促教師嚴格履職。建立監(jiān)督和評議制度，校、院、系三級管理和監(jiān)督機制，保證規(guī)章制度和標準的具體落實和嚴格執(zhí)行，對畢業(yè)設計進行目標管理和過程監(jiān)控[6，16]。制定學生評議機制，把學生評議結果與教師職稱評定、評優(yōu)和津貼掛鉤。

3)制定學生職責和對學生的監(jiān)管機制和引導措施。學生對畢業(yè)設計的認識和主動性是影響畢業(yè)設計質量的關鍵因素，制度化動員大會、指導記錄檢查、座談交流、自評和互評以提高學生對畢業(yè)設計重要性的認識。畢業(yè)設計前召開動員大會，強調學風和紀律，講解畢業(yè)設計各項規(guī)章制度和標準。要求學生記錄“個人考勤”，定期與指導教師約談、跟師生座談及匯報課題進展。邀請畢業(yè)生和用人單位的工程師座談，以他們在生產單位的親身感受強調畢業(yè)設計的重要性。學生對畢業(yè)設計的質量進行自評和互評，以便相互監(jiān)督，有效避免抄襲造假等學術不端行為。

從管理制度上，充分發(fā)揮教師和學生的積極性和主動性，形成雙向驅動、多方結合的激勵機制[17]。除此之外，學校還從軟硬件建設上為畢業(yè)設計提供保障，如增加圖書資料，完善數字資源，添置和更新儀器設備，健全儀器設備借還制度，加強實驗實習基地建設[18]等。

2.3 畢業(yè)設計指導模式差異化

1)指導周期彈性化。周期彈性化體現(xiàn)在項目引導型、學習發(fā)掘型和生產實踐型等不同類型的畢業(yè)設計開始時間的差異。項目引導型是指結合本科生導師制、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、教師的科研和生產課題、測繪工程專業(yè)的技能大賽和科技論文大賽，依托項目凝練出畢業(yè)設計題目，實施畢業(yè)設計大學期間全程訓練計劃[19]。項目引導型課題的周期較長，接觸項目即開始，但前期主要是知識的積累和能力的提高，后期才是按畢業(yè)設計要求提交各階段的材料。學習發(fā)掘型是讓學生在學習過程中，提早結合科研、生產、課程設計和實驗實習進行一些探索性學習，發(fā)現(xiàn)學習中的新問題并將問題作為畢業(yè)設計課題。學習發(fā)掘型課題的周期有長有短，但大多開始于專業(yè)基礎課的學習之后。生產實踐型是以學校教師和單位工程師或研究員雙導師培養(yǎng)模式，其周期從到單位實習開始至畢業(yè)設計結束。加強與相關單位的業(yè)務往來，以學校教師為主導和紐帶，建立學生和工程師或研究員之間的無縫對接，鼓勵學生利用社會實踐、集中實習、畢業(yè)實習等機會到生產單位或科研院所去鍛煉，或結合學生就業(yè)單位的工作要求擬定題目，提前到就業(yè)單位開展畢業(yè)設計，不僅使課題來源于生產或科研，還在生產或科研過程中完成畢業(yè)設計。

2)指導模式多元化。積極采取多元化的指導模式，對學生進行分層指導[19]。對能力較強的學生，指導教師主要引導他們進行較深入的研究和探索，提高其探究興趣，力求有所創(chuàng)新。對基礎較差、能力較弱者，主要通過溝通和輔導，督促其完成畢業(yè)設計任務書的內容。指導教師因材施教指導學生完成不同的畢業(yè)設計內容，但一視同仁尊重每一位學生，耐心細致地指導學生，要求學生獨立完成各階段的任務。

3)指導方式多樣化。教師學生一對一、師生座談會、學生匯報交流等多樣化的面對面的指導方式，建立畢業(yè)設計管理系統(tǒng)、微信、QQ和郵件等網絡交流指導方式，實現(xiàn)資源網上共享。教師批改和學生相互批改相結合，校內校外指導教師優(yōu)勢互補。

2.4 畢業(yè)設計成果多樣化

1)成果類型和成果的呈現(xiàn)方式多樣化。畢業(yè)設計成果類型包括畢業(yè)論文、技術設計書、軟件開發(fā)、系統(tǒng)設計與實現(xiàn)、技術發(fā)明等，成果類型和成果的呈現(xiàn)方式依課題而異。共性的要求是畢業(yè)設計材料齊全、文檔撰寫規(guī)范和格式正確，具備一定的理論深度或創(chuàng)造性，內容新穎、實用、科學等。不同類型的課題，更多的是差異化的要求。因此，學生在答辯演示時，有方案比較的、有專利說明的、有模擬效果展示的、有現(xiàn)場編程展現(xiàn)的、有軟件系統(tǒng)演示的、有程序功能代碼講解的，多樣化成果的呈現(xiàn)方式也多樣。

比如，有關系統(tǒng)設計與實現(xiàn)或軟件開發(fā)的畢業(yè)設計，要求提供詳細的軟件程序源代碼、系統(tǒng)說明書、用戶手冊等資料。再結合軟件系統(tǒng)演示，程序功能代碼講解，現(xiàn)場提問答辯，評定畢業(yè)設計的總成績。為甄別編程的源代碼是否為學生自己所寫，答辯過程中，讓學生對程序的某些步驟進行現(xiàn)場調試[5]。

2)輔助性成果多樣化。鼓勵學生將畢業(yè)設計成果進行提煉和總結，形成學術論文發(fā)表在省級及以上期刊的，申請跟畢業(yè)設計相關的發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設計專利的，畢業(yè)設計自評和互評成績?yōu)闈M分。為檢驗論文和專利的原創(chuàng)性，要求學生在答辯時，對發(fā)表的論文、申請的專利進行介紹。學生在進行畢業(yè)設計過程中，除了完成畢業(yè)論文的撰寫外，參加了全國高等學校大學生測繪技能大賽或全國大學生測繪科技論文競賽并獲獎的，主持或參加了大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類比賽并獲獎的，提交的外文文獻綜述總結了某一領域某一技術的最新研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和展望的[20]，畢業(yè)設計自評和互評成績?yōu)闈M分。

2.5 畢業(yè)設計考核過程化

1)階段性答辯。通過書面報告和答辯方式集中考核開題階段、中期檢查、畢業(yè)答辯的任務完成情況，變一次性畢業(yè)答辯為階段性答辯。開題階段主要考查學生文獻查閱的數量和質量、文獻綜述報告和課題方案設計等內容，保證方案設計合理，研究方法得當。中期主要檢查學生畢業(yè)設計的進展和取得的階段性成果，督促學生有難就提，發(fā)現(xiàn)和糾正學生的錯誤，鞭策進度慢的學生，促成你追我趕的學習氛圍。畢業(yè)答辯主要考核畢業(yè)設計的最終成果及答辯后提交的論文質量和材料的完整度等。三個階段的成績評定均由書面報告(或最終論文)和答辯表現(xiàn)來綜合評定，對書面報告(或最終論文)的考核內容包括：結構合理、內容充實(科學性、實用性、新穎性、綜合性、創(chuàng)造性)、重點突出、語言恰當等，答辯表現(xiàn)包括：內容展示、語言表達、回答問題、臨場反應等，各階段的成績由答辯小組(40%)、指導教師(40%)和評閱教師(20%)的打分依括號中的比例算出。匯報次數增多了，答辯時間延長了，負責答辯的教師有一定的時間與答辯學生進行深入交流，對學生進行更多的現(xiàn)場指導，同時也使成績評定更科學、更合理，大大降低成績出現(xiàn)偶然的可能性。

2)學生自評和互評。制定學生自我評價和互相評價制度，每位指導教師或導師團的學生為一個小組，組內進行初步自評和互評，再進行班級自評和互評，主要對學生的學習態(tài)度、努力程度、出勤次數、計劃完成度、最終成果等進行綜合評價。

3)考核體系構建。構建學生自評和互評、開題階段、中期檢查、畢業(yè)答辯等多方位衡量的客觀、公正的綜合成績評定標準，畢業(yè)設計成績構成為：學生自評、互評和開題階段的成績各占10%，中期檢查成績占20%，畢業(yè)答辯成績占50%，再乘題目的難度系數得出最終成績。改最終答辯考核為全過程考核，變教師打分為教師打分與學生自評和互評相結合。

3 結束語

規(guī)范化要求和系統(tǒng)的管理制度，充分發(fā)揮教師主導、學生主體的作用，從學生的內在需求出發(fā)，以社會需求為導向，結合時代背景，多元化創(chuàng)新與規(guī)范化、標準化管理相結合，發(fā)揮每位畢業(yè)生的特長和潛能，培育學生的創(chuàng)新精神和綜合能力。

對本科畢業(yè)設計進行改革以來，畢業(yè)設計質量和學生的滿意度得到提高，學生發(fā)表論文的數量和質量、獲獎的數量和等級都有明顯的突破，學生的社會競爭力也得到顯著增強。