交通运输专业毕业设计现状及思考

——以中国民航大学为例

          王红勇 , 郭宇鹏¹ 

（中国民航大学，空中交通管理学院， 天津 300300）

[摘  要] 随着国际民航运输形势的日趋复杂和快速发展，民航特色类交通运输专业培养体系面临严峻挑战，毕业设计质量亟需提升。本文通过对近五年来中国民航大学交通运输专业本科毕业设计的过程、毕设选题等分析，剖析了毕业设计质量不高的深层次原因。并进一步结合毕业设计管理节点细化、校企合作多类融合、基于成果导向的选题等方面提出毕业设计质量提升方法。研究成果对中国民航大学交通运输专业建设具有一定的指导意义，也可为其他高校相关专业毕业设计质量的提升提供一定参考。

[关键词] 交通运输 ;毕业设计 ;成果导向 ;专业建设

[基金项目]：2018年度国家自然科学基金“多扇区空中交通复杂性扩散机理及控制策略研究：基于复杂网络视角”（编号：U1833103）。

[作者简介]：王红勇(1979-)，男，山西洪洞人，博士，中国民航大学副研究员；研究方向：交通运输、高等教育；郭宇鹏（1999-），男，北京人，硕士；研究方向：航空交通。

[中图分类号]  G424      [文献标识码] A    

当前，美国借助新一代航空运输系统、欧洲借助欧洲单一天空研究计划不断扩大其在民航领域的技术优势，进而扩展其国际航空运输市场^[1]。为更好应对国际竞争，并提高符合我国航空运输快速增长的保障能力，民航局适时提出民航强国战略构想。为此，诸如智慧民航、航迹运行、北斗卫星导航、低空空域改革、大数据等一批新鲜词汇不断涌入民航人的视野^[2]。这一系列新的技术、大的变革无疑都对以民航为特色的专业人才培养带来了新的需求和机遇。但正如国务院《关于促进民航业发展的若干意见》中所述，我国民航专业人才储备并不足，尤其具有国际视野和较强创新能力的高端技术人才非常匮乏，空中交通管理等紧缺专业人才仍需加大培养力度，民航院校的行业特色仍有必要进一步强化^[3]。作为民航局直属院校，中国民航大学一直秉持“立足民航、服务社会、面向世界”的办学思路和定位，在《中国民航大学“十四五”事业发展规划编制工作方案》中，也明确指出十四五时期是将建设为中国特色、世界一流的关键期。

此外，《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》对交通运输专业的培养目标、人才培养的基本要求以及专业培养体系建设等都给出了指导意见，究其核心是在人才培养中注重“口径宽、基础厚、能力强、素质高”^［4,5］。

中国民航大学交通运输专业是四年制本科专业，民航行业特色鲜明，在多年的教学改革中也取得了良好成绩，已连续两次顺利通过教育部工程教育专业认证。但近年来，依然暴露了若干问题，尤其毕业设计质量不高最为突出，与航空交通运输专业的培养目标不相匹配。毕业设计是高等院校进行本科教育人才培养计划的重要组成部分，作为本科教学过程中一个综合性教学环节，是培养航空交通运输专业学生独立思考、实践能力、创新能力的重要过程。

针对目前毕业设计完成情况，本文结合中国民航大学交通运输专业毕业设计的相关规定，并以近五年的毕业设计选题为基础数据，深入探究了当前毕业设计中存在的典型问题，并基于过程管理、多类校企合作及成果导向理念提出改善和解决这些问题的方法，以期为进一步提高我国航空交通运输专业本科生培养质量提供思路。

一、现状和问题

（一）毕业设计管理方面

航空交通运输专业的培养单位目前主要包括南京航空航天大学、中国民航大学、中国民航飞行学院等三所院校，培养的目标、过程、方案都需要满足民航局对于特有专业人才培养的要求。受航空运输业长期稳定发展，该专业就业率一直比较高，通常在第7个学期完成签约。而签约单位为缩短学生入职后的在职培训时长，往往要求学生在毕业设计期间到单位进行为期1-3个月的生产实习。这不但有助于学生在实际运行中深刻体会在校所学的理论知识，也有助于学生避免毕业设计时脱离现实的情况出现。

然而，这种模式也带来了学生做毕设时间不足的弊端。由于单位要求较高、与指导教师沟通不便、无法有效利用图书馆资源等各种原因，使得学生在生产实习时极少有时间思考毕设工作。而在返校后，在学校和指导教师的催促下，难免出现突击完成毕设的大量现象。这无疑将对毕设完成质量造成较大影响，连续多年的学生问卷调查也反映了时间不足的严重性。

此外，毕设过程监管及考核方面都存在一定的走过场现象。毕业设计过程的监管主要包括开题、中期考核和毕业答辩三个时间节点。开题时，要求学生能够明确自己毕设的主要目标和研究思路，并就所需的数据进行了初步收集及处理。中期考核时，要求学生已经完成所有数据处理、代码编写以及仿真验证等大部分毕设内容。最后在完成毕业设计所有内容的基础上，整理研究结果并撰写毕业论文。但在学生过长的生产实习以及毕设总体时间规划的双重制约下，学生返校后一周内往往就得准备开题工作，开题四周内开展中期考核。而且除了最终的毕业答辩可能延期之外，学生在开题、中期检查中都会顺利通过。由于缺乏对学生有效的督促手段，这些监管节点极易流于形式，难以起到真正过程监管的意义。

（二）毕业设计内容方面

毕业设计是高校中训练学生综合运用专业知识并提高其实践能力的重要课程，其成功与否与毕业设计选题有直接影响。通常，毕业设计选题是教师依托其科研经历对当前以及即将开展的科研工作进行规划的基础上制定的，既直观体现了一定的学科发展前沿，也直接暴露了本科教育中的问题。为此，本文以中国民航大学交通运输专业2016至2020年期间共2277篇本科毕设选题为数据源，分析当前本科毕业设计选题的特征，挖掘毕业设计选题中的问题。在对初始的选题数据进行预处理后，导入微软SQL server数据库，并在数据库平台编辑SQL语言对毕设题目进行拆词处理及词频统计。通过拆词形成主题词词库后，可将主题词分为选题类型类、选题内容类以及选题方式类等三种类型。

选题类型相关主题词的词频统计结果如图1所示。结果表明，“研究”、“分析”、“设计”、“评估”、“开发”、“软件”等主题词的词频较大，且在每年的分布基本均衡，分别占毕设课题总量的47.7%、28.1%、15.4%、8.3%、4.0%、3.1%。从每年变化情况来看，变化较明显的是“设计”类题目，呈现逐年下降趋势。在对学生进行调查后发现，由于设计类题目通常具有较大的难度，而学生在毕设时间、就业压力的多重影响下对这类选题不踊跃，导致教师出这类题目的积极性有所下降。

图1 选题类型相关主题词的词频分布

选题内容相关主题词的词频统计结果如图2所示。结果表明，“管制”、“机场”、“运行”、“航班”、“飞行”、“跑道”、“程序”等主题词的词频较大，在每年的分布相对也比较均衡，分别占毕设课题总量的23.3%、22.5%、13.6%、8.2%、7.6%、7.2%、6.5%。这些主题词的分析结果表明，航空交通运输专业的毕业设计内容基本都在空中交通管理领域内，与学校所制定的交通运输专业培养目标一致。而且，“跑道”、“终端”、“航路”等主题词的占比基本维持在稳定水平，说明毕设所研究问题也比较集中。从每年变化情况来看，“管制”类题目在2020年有较大幅度增加，“机场”类题目则有明显减小。此外，“无人机”、“航迹”等与行业未来运行概念较为密切的主题词词频虽然近年有所增加，但总体占比依然非常小。

图2 选题内容相关主题词的词频分布

研究方式相关主题词的词频统计结果如图3所示。结果表明，研究方式在毕设题目中出现的非常发散，“评估”、“优化”、“特征”、“模型”、“预测”、“模拟”等主题词的词频相对较大，分别占毕设课题总量的8.5%、6.4%、6.0%、4.1%、4.1%、2.8%。进一步结合不同研究方式在交通运输专业毕业设计中所体现的难易程度，观察各研究方式类题目在每年的变化情况。有较低难度的“评估”类题目在几年内一直比较稳定，有较低难度的“特征”类题目在2019年还有较大幅度增加。而有较高难度的“模拟”和“优化”类题目则有先增后减的趋势。可喜的是，有较高难度的“模型”、“预测”类题目在2020年有大幅增加。总体而言，研究方式较低难度的题目近年有明显增加，虽然这种趋势在2020年略有改善，但从一定程度上反映出我校交通运输专业毕业设计深度不够，存在部分优秀学生主动选择“吃不饱”的现象。

此外，统计还发现有328个题目在近几年的毕业设计中仅略作修改后便反复出现，此类题目占比14.4%。这就使得不同年级的学生可能选择了相似的研究课题，从而为抄袭反而创造了客观条件，不利于培养目标的达成。

图3 研究方式相关主题词的词频分布

二、 思考与改进

一般来说，毕业设计的全方位改进是系统性工程，这里结合现状分析，从过程管理、校企结合及选题等几个方面展开讨论。

（一）过程环节精细管控

针对交通运输专业学生毕业设计时间过短的问题，有必要延长毕业设计学时。事实上，已经有不少学校发现这一问题并进行了适度调整，甚至有部分院校提出了“毕业论文四年一贯制”的做法^[6]，提倡从大一就开始毕设工作。然而，大一新生往往需要集中学习基础课程，几乎没有专业背景，过早介入毕设很可能适得其反。考虑到本校为潜移默化中培养学生的科研兴趣、锻炼实践能力、提升综合素质，鼓励交通运输专业学生从第四学期开始大规模参与第二课堂。在第二课堂，学生将积极参加包括各类学科竞赛以及较为非常丰富的科技创新创业项目、兴趣团体等活动。目前交通运输专业已开设有大创项目实践基地，年均申报约51项大创项目（含市级及以上项目约12项），年均参与学生人数约200人。因此，建议将毕设时间提前到第四学期，并推动第二课堂的丰富活动与毕业设计的深度融合。这不但可以提高学生参与第二课堂的积极性，将第二课堂落到实处，也有助于扩展毕业设计时间、提高毕业设计选题质量。

同时，在提前毕业设计开始时间的基础上，进一步细化过程监管。将原先的开题、中期、答辩三个环节细化为外文翻译、预开题、开题、中期检查、初稿、预答辩、答辩等七个环节，并在第4至第7学期通过“月志”了解学生每月进展，在第8学期通过“周志”督促学生每周总结。外文翻译设置在第4学期，意在让学生对学科发展前沿有所了解。预开题设置在第5学期，给学生提供选择大体研究方向的机会。开题设置在第6学期，让学生对预开题进行细化，形成较为明确的研究题目。中期检查则设置在第7学期期末，学生已基本完成了研究的主体。第8学期则可以在生产实习过程中完善研究内容，等返校后即可较为顺利的撰写论文，本学期将设置初稿、预答辩、答辩三个环节。

此外，为避免环节考核中的形式化，在每一环节设置“黄牌”机制，每名学生如果3次以上黄牌则自动延期毕业。总之，通过严格的过程管理后，毕业设计将不仅仅是第8学期的任务，而是贯穿第4至第8学期共5个学期的连续学习过程。并将5个学期划分为七个环节，每一环节都具有较为明确的任务和标准。

（二）校企合作多类融合

航空交通运输专业学生在毕业设计期间大多需要到实际运行单位进行长时间生产实习，这虽然减少了学生进行在校毕业设计的时间，但另一方面却为校企合作提供了天然条件。考虑校企之间不同程度的合作关系以及不同规模、不同水平的企业导师等现实条件，对于所有校企合作都采取统一模式不太现实。这其实也是以往的生产实习不但不能促进毕业设计，反而阻碍毕业设计的重要原因。为此，提出基于多类融合的校企合作模式。

第一类是针对具有深度校企合作关系的毕业设计指导模式，如校企之间已建立联合培养基地，且企业具有充足数量及较高水平的企业导师。该模式对企业导师的数量、水平要求较高，实行以企业导师为主、校内导师为辅的双导师机制。企业导师负责毕业内容、毕业题目的制定，校内导师则负责研究方法科学性验证、研究进度的把控以及毕业论述撰写质量把关等。该模式下的毕设题目主要来自企业的实际需求，并由校内导师根据交通运输专业培养目标进行适当修正。这种模式既可完成专业培养目标要求，也可以解决企业问题。而且由于可以帮助学生更早融入未来工作中，学生的毕业设计积极性、毕业设计质量都有大幅提高。

第二类是针对具有一定校企合作关系的毕业设计指导模式，如校企之间有人才培养合作关系，但企业缺乏足够数量的高水平指导教师。该模式实行以企业导师为辅、校内导师为主的双导师机制。校内导师负责毕业内容、毕业题目、研究进度、论文撰写等全面指导，企业导师可针对企业实际运行情况对题目进行相应修正，并对部分设计内容进行具体指导以及配合校内导师对学生非在校期间的进度进行监督。该模式下的毕设题目都企业导师根据实际需求进行了修正，对提高学生的实际工程能力也具有非常大的帮助。

第三类是针对具有较弱校企合作关系的毕业设计指导模式。虽然有毕业生会进入该类企业并参加生产实习，但企业受各种条件限制，难以为生产实习学生配备企业导师。该模式下，只能实行校内导师单独指导机制。但为提升毕业设计水平，可采取企业提供需求——学校集中研讨——校企共同考核三个阶段的选题过程。即由企业人事部门搜集日常运行中的实际问题，并提供给校内导师参考，校内导师根据专业培养要求通过集中研讨后与学生一对一确定选题方向，并在学生开始生产实习时与企业人事部门沟通，在生产实习结束后由企业与学校对学生的生产实习效果共同评估。评估过程既包括日常生产实习内容也包括选题方向的进展情况。

在第一类、第二类机制下，企业导师将全过程参与学生毕业设计的各个环节。第三类机制下，企业的人事部门将在生产实习开始、考核两个环节同时检查毕业设计情况。多类融合的校企合作模式将充分利用学生进行长时间生产实习的有利条件，并最大程度发挥了不同类型企业在提升毕业设计质量中的作用。

（三）成果导向牵引选题

成果导向教育（Outcome based education，OBE）又称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育，是指教学的最终目标是学生通过教育过程所取得的最后学习成果。这里的成果不在于学生的课程分数，而更关注学习历程结束后所真正拥有的能力^[7]。成果导向教育理念融入工程教育体系改革已有较为丰富的经验，且取得了良好效果^[8,9]，但在毕业设计方面确不够重视。通常来说，毕业设计包含选题、开题、设计、中期检查、考评等环节。其中，选题对整个毕业设计的最终完成效果至关重要。从中国民航大学交通运输专业实际选题情况来看，存在题目过大或过小、深度不够，甚至偏离毕业要求的现状。为此，在毕业设计选题过程中理应强调基于成果导向的理念，遵从“培养目标←毕业要求←毕业设计要求←选题要求”的基本思路进行实施。

能够解决复杂工程问题是交通运输专业培养目标的总体要求，也是毕业设计实施过程的指导思想。依据交通运输专业的培养目标，归纳毕业设计相关的主要毕业要求指标点，包括能够正确表述相关问题的组织与实施方案、能够选用合适的实验平台开展实验并正确采集数据、能够针对空管运行/飞行运行等具体问题选择相应的理论或模拟方法、能够使用恰当的技术和工具进行仿真和模拟等。在归纳、分析毕业要求指标点之后，即可明确航空交通运输专业毕业设计选题分类及其基本要求。

通过航空交通运输专业毕业设计要求反向归纳的毕业设计选题主要包括研究类、工程设计类和软件开发类等类型。其中，研究类毕设以应用型研究为主，要求学生能够选用恰当理论、方法来设计研究方案，完成研究过程并对研究结果进行分析与讨论。工程设计类主要是指空域结构设计方面，要求学生在考虑实际运行瓶颈、未来发展需求的前提下，拟定合理的设计方案，运用计算机软件完成设计。软件开发类侧重于小型行业相关软件原型系统的设计与开发，要求学生针对行业运行中实际存在的问题，确定软件功能需求及模块说明，并运用编程语言完成开发过程。针对不同类型的毕业设计，应该避免成果形式的单一化，应该具有与其类型相宜的成果形式。如研究类毕业设计应该提交实验数据或分析结果报告，工程设计类毕业设计应该提交设计报告，软件开发类毕业设计应该提交软件设计说明书以及软件。

在选题内容方面，在当前行业的快速发展下，现在略显陈旧的选题内容与培养目标要求有所偏差。可以围绕当前行业的热点，如智慧民航、四强空管、航迹运行、无人机空管等前沿问题命题。同时，毕业论文的选题应逐步多元化。除包括教师提供的题目之外，应当充分发挥学生的主观能动性，可允许学生对部分题目进行适应性调整，甚至部分优秀学生可基于其专业课程学习、大学生创新创业训练项目等过程中科研经历自拟题目。通过多元化选题，在充分调动学生积极性的基础上，实现毕业设计水平的提升。

三、 结束语

国际民航运行技术的快速更新对以民航为行业特色的航空交通运输专业人才培养模式带来新的挑战。中国民航大学建设中国特色、世界一流民航大学的规划，也要求本校交通运输专业步入新的改革发展历程。鉴于本科毕业设计是本科教育中的最关键一环，本文通过对近5年内本科毕业设计选题的分析，剖析了航空交通运输专业本科毕设中存在的过程管理及选题方面的问题，并从过程细化监管、校企多类融合以及基于成果导向的毕业设计选题等方面为航空交通运输类专业毕业设计提出建议。

[参考文献]

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[9] 孙晶,张伟,任宗金,王殿龙,崔岩.工程教育专业认证毕业要求达成度的成果导向评价[J].清华大学教育研究,2017,38(04):117-124.