一、工科畢業(yè)設(shè)計中主要存在的主觀和客觀問題

畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量滑坡的原因既有社會大環(huán)境造成的客觀因素，也有教學(xué)組織以及學(xué)生自身的主觀因素。時代已經(jīng)向前發(fā)展了，很多客觀環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了較大的變化，而我們大多數(shù)工科專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)模式仍然與幾十年前一樣。首先在時間安排上，仍然安排在第8學(xué)期，但實際情況已經(jīng)大大地變化了。幾十年前大學(xué)生由組織分配工作，很少有人去單位提前報到，第8學(xué)期絕大多數(shù)人都是待在校園里正常上課的。而現(xiàn)在的學(xué)生，尤其是工科專業(yè)的，大四下學(xué)期沒有多少人是安心待在學(xué)校的。找到工作的基本上都提前上班或者被試用去了；沒找到工作的則到處奔波于各場招聘會；甚至于已經(jīng)考上研究生的學(xué)生也有不少外出應(yīng)聘的，因為他們隨時準(zhǔn)備在讀研和就業(yè)之間進行取舍。因此將畢業(yè)設(shè)計安排在第8學(xué)期，表面上是給了一個學(xué)期的充足時間，實際上學(xué)生真正用來做畢業(yè)設(shè)計的時間很少，甚至幾乎沒有。這個問題在強調(diào)高校就業(yè)率，同時就業(yè)市場競爭越來越激烈的大環(huán)境下，是無法通過簡單地加強管理來解決的。第二個客觀因素是隨著擴招的深入，幾十年前那種一個教授指導(dǎo)三兩個學(xué)生的情況很少見了，現(xiàn)在是一個講師指導(dǎo)七八個學(xué)生，工科專業(yè)尤其如此。雖然老師們都是盡心盡力，但是在有限的時間內(nèi)同時指導(dǎo)過多的學(xué)生很難做到面面俱到。對于工科畢業(yè)設(shè)計來說，資源需求是個很大的問題。工科畢業(yè)設(shè)計需要通過工程實踐來培養(yǎng)動手能力，這就需要包括設(shè)備、資金、場地在內(nèi)的大量資源，普通教師是無力同時向這么多學(xué)生提供這些資源的。因此現(xiàn)在很多工科學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計也和理科生一樣以寫論文為主，這也是沒有辦法的辦法。另外教師和學(xué)生雙方都存在一定的主觀因素造成畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的下降。很多指導(dǎo)教師考慮到學(xué)生求職的實際情況，或者由于自身工程經(jīng)歷有限，所出的畢業(yè)設(shè)計題目往往偏向理論方面，或者類似于課程設(shè)計的內(nèi)容，起不到畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練作用。而學(xué)生對于這種不能真正提高自己工程能力，甚至對課程設(shè)計中做過的題目也提不起興趣，對畢業(yè)設(shè)計敷衍了事，雙方相互作用，形成一種惡性循環(huán)。

二、工科本科生畢業(yè)設(shè)計改革途徑的探討

面對上述現(xiàn)實，我們必須對工科畢業(yè)設(shè)計進行教學(xué)改革，以下是幾種可能的途徑。

（一）改變畢業(yè)設(shè)計的時間選擇，靈活安排

從第5學(xué)期開始就可以靈活機動地分批啟動畢業(yè)設(shè)計，時間長度上也不必規(guī)定多長時間，只要質(zhì)量達到了要求就可以結(jié)束。對于學(xué)生來說，這直接解決了畢業(yè)設(shè)計與就業(yè)的沖突。對于老師來說，由于學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計的時間分散開了并且拉得比較長，解決了指導(dǎo)過程中時間不足和資源不足的問題。可能有人認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計時間提前，學(xué)生有些課還沒學(xué)，條件不足，但筆者認(rèn)為這恰恰會帶來好處。長期以來，工科教學(xué)存在理論與實際脫節(jié)的現(xiàn)象，大學(xué)的前7個學(xué)期主要講授理論知識，實踐環(huán)節(jié)較少，而且很零散，很多實踐環(huán)節(jié)仍然是為理論教學(xué)服務(wù)的。通過提前給學(xué)生一個貼近實際的畢業(yè)設(shè)計題目，可以讓學(xué)生在專業(yè)課的學(xué)習(xí)上更有目的性，尤其是可以引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)選修課上圍繞畢業(yè)設(shè)計題目形成一個系列，從而在某一個專門的工程應(yīng)用領(lǐng)域建立自己的專長。雖然在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，學(xué)生可能會遇到還沒上過的內(nèi)容，但這種挑戰(zhàn)性不僅可以激發(fā)其相應(yīng)的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是指導(dǎo)教師可以借此培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，指導(dǎo)其發(fā)展研究能力，從授人以魚變成授人以漁。也可能有人認(rèn)為時間上會有沖突，因為學(xué)生還有大量的各類課程要學(xué)。但筆者認(rèn)為內(nèi)容大于形式，與其安排在空有形式的第8學(xué)期，還不如提早開始，加強管理，認(rèn)真考核，這樣學(xué)生就沒有敷衍的理由。只要學(xué)生認(rèn)真對待，筆者相信他們能夠擠出來的時間會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第8學(xué)期真正用在畢業(yè)設(shè)計上的時間。最后，這種安排有利于學(xué)生的就業(yè)?，F(xiàn)在的工科生往往在第7學(xué)期就已經(jīng)開始求職了。如果在第8學(xué)期進行畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生在求職時由于缺乏工程實踐的訓(xùn)練，即使成績單很漂亮，也往往在面對用人單位時底氣不足，甚至難以和招聘人員進行專業(yè)交流。而在第7學(xué)期時，學(xué)生的工程實踐能力已經(jīng)通過畢業(yè)設(shè)計得到了提高，則就業(yè)競爭力也會增強。

一、高校工科類畢業(yè)設(shè)計特征及問題分析

1.工科類畢業(yè)設(shè)計的特征一般來說，工科學(xué)生的畢業(yè)作業(yè)偏重于解決工程技術(shù)問題，而被稱作畢業(yè)設(shè)計，其實質(zhì)是一個模擬現(xiàn)實工程的過程。高等教育人才培養(yǎng)中工科畢業(yè)設(shè)計的目的主要有以下三項：第一，培養(yǎng)大學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M行科學(xué)實驗研究的態(tài)度；第二，鼓勵大學(xué)生積極投身科學(xué)實踐研究，大膽運用所學(xué)知識科學(xué)的進行實踐設(shè)計與研究，勇于實踐、勇于探索；第三，培養(yǎng)運用所學(xué)知識的能力，做到學(xué)有所用，在畢業(yè)設(shè)計中要善于運用所學(xué)之知識解決遇到的實際問題，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中獲得從事本專業(yè)工程技術(shù)人員必須的專業(yè)能力。畢業(yè)設(shè)計不同于畢業(yè)論文，一般包括畢業(yè)論文，還包括一些與課題相關(guān)的設(shè)計圖紙，實驗設(shè)計、實物制作、外文翻譯、文獻綜述、開題報告等內(nèi)容。以“機械類相關(guān)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計”舉例，2004年以前畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容一般為：設(shè)計圖紙+說明書（即畢業(yè)論文）；2005年以后國家相關(guān)部門提出新的要求，結(jié)合生產(chǎn)實踐需要加入了三維設(shè)計、模擬仿真及程序分析研究。其中包括：畢業(yè)設(shè)計圖紙+開題報告+任務(wù)書+實習(xí)報告+說明書正文（即畢業(yè)論文）。從上述的培養(yǎng)目的和國家相關(guān)要求中不難看出工科類畢業(yè)設(shè)計必須具有實際性和可操作性，需要在前期做大量的實驗來解決具體的問題，這就需要消耗相當(dāng)長的時間和精力，并且要在整個過程中將所學(xué)知識融會貫通。

2.工科類畢業(yè)設(shè)計存在的問題當(dāng)前大部分學(xué)校都把畢業(yè)設(shè)計放在第八學(xué)期進行，而此時正是大四學(xué)生找工作、參加企業(yè)面試，復(fù)習(xí)考研的階段，在現(xiàn)今的就業(yè)壓力下，學(xué)生一定不會將大部分的精力放在畢業(yè)設(shè)計的完成上，用人單位為了考察所招聘學(xué)生的個人素質(zhì)和能力，一般都會要求簽約學(xué)生提前到單位實習(xí)，實習(xí)時間一般都會與畢業(yè)設(shè)計時間相沖突。但是要正常畢業(yè)拿到文憑又必須拿到該項學(xué)分，這就使得學(xué)生大部分只進行簡單的實驗甚至根本不進行實驗直接采取復(fù)制、粘貼，東拼西湊的方式僅完成一篇畢業(yè)論文應(yīng)付了事。另外，隨著高等院校的大幅擴招導(dǎo)致學(xué)生數(shù)量劇增，造成了師資力量的嚴(yán)重不足，出現(xiàn)了一個指導(dǎo)教師指導(dǎo)數(shù)名畢業(yè)生的情況，這就使得指導(dǎo)教師選題時需要提出多個畢業(yè)設(shè)計題目，導(dǎo)致題目與實際脫離，超出專業(yè)要求范圍等問題。表1，表2分別是某高校安全工程專業(yè)五年內(nèi)的畢業(yè)設(shè)計題目性質(zhì)和題目來源統(tǒng)計表。從表中統(tǒng)計數(shù)據(jù)也可以看出，雖然每年都會有一部分與科研和生產(chǎn)實際相結(jié)合的工程設(shè)計類、技術(shù)科學(xué)研究和工程技術(shù)研究類、軟件開發(fā)類的畢業(yè)論文（設(shè)計）題目，但是理論研究類題目的數(shù)量依然占據(jù)較大的比重，在畢業(yè)論文（設(shè)計）選題方面存在著與生產(chǎn)實踐脫節(jié)，創(chuàng)新能力不足等諸多問題。

二、高校工科類畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量關(guān)口前移管理方式

基于質(zhì)量管理八項原則對高校畢業(yè)設(shè)計（論文）管理探討，提出了以學(xué)生為關(guān)注焦點，關(guān)口前移，提出提高題目質(zhì)量和指導(dǎo)水平的新方式；基于事實決策，持續(xù)改進，完善現(xiàn)有質(zhì)量監(jiān)控體系；全過程質(zhì)量管理，預(yù)防為主，構(gòu)建畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量保障體系三種管理方式，本研究即是對第一種管理方式的進一步拓展和實踐應(yīng)用，包括畢業(yè)設(shè)計時間前移及畢業(yè)設(shè)計形式多樣兩方面展開具體討論。

1.畢業(yè)設(shè)計時間前移本科生畢業(yè)設(shè)計時間前移是指在完成基礎(chǔ)課程和相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，利用學(xué)校及學(xué)院的實驗和科研條件，讓本科生提前進入實驗室，由學(xué)生本人主導(dǎo)并依據(jù)自己興趣在相關(guān)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下直接參與科研項目及各種科研活動，并提出畢業(yè)設(shè)計的整體思路和題目。這種方式不僅體現(xiàn)了“以學(xué)生的關(guān)注為焦點”的基本原則，還在很大程度上避免了在第七學(xué)期末由指導(dǎo)教師集中出題所出現(xiàn)的題目質(zhì)量不高，題目與科研脫離的問題。畢業(yè)設(shè)計提前的時間不宜過早，過早會導(dǎo)致學(xué)生沒有足夠的基礎(chǔ)知識儲備，難以完成相對復(fù)雜的實驗和實踐過程。經(jīng)過對某高校安全工程專業(yè)教學(xué)大綱及專業(yè)課程體系的研究，本科生提前進行畢業(yè)設(shè)計的時間宜從大三結(jié)束的暑假開始。在大三年級結(jié)束時，安全工程專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)完成了高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、普通物理、物理實驗、大學(xué)英語、大學(xué)計算機基礎(chǔ)等公共基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生已經(jīng)通過了計算機等級考試和英語的等級考試，已經(jīng)具備了初步的理論知識、計算機能力和英文水平；完成了組織行為學(xué)、系統(tǒng)分析與安全系統(tǒng)工程、質(zhì)量安全管理與ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)健康與環(huán)境管理體系、安全風(fēng)險管理原理等學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，具備了安全工程專業(yè)所要求的基本的理論知識；完成了安全心理學(xué)及測試實驗、安全管理學(xué)及實驗、認(rèn)知實習(xí)和金工實習(xí)等實踐實習(xí)科目的學(xué)習(xí)，具備了安全工程專業(yè)所要求的基本的實驗技能。在具備這些基本的知識技能后，本科生已經(jīng)擁有初步的論文寫作的能力。在此時盡早的進行畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)工作，可以使傳統(tǒng)上一個學(xué)期就要完成的工作擴展到包含有寒暑假的一年之內(nèi)，時間上有了充分的保證。另外，在第七學(xué)期的專業(yè)課選課及學(xué)習(xí)過程中也會更加有針對性，學(xué)生可以帶著相關(guān)課題進行課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率，加深對課程的理解。另外由于提前進行畢業(yè)設(shè)計，指導(dǎo)教師與學(xué)生接觸交流的機會增多，指導(dǎo)教師可以更系統(tǒng)全面的掌握學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的總體情況，更有效的對癥下藥指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計。這樣，通過半年的工作和學(xué)習(xí)，在最后一個學(xué)期前，包括文獻查閱、實驗、調(diào)研等畢業(yè)設(shè)計的大部分工作已經(jīng)完成，在第八學(xué)期，畢業(yè)生只需要對前期的工作進行總結(jié)就可以順利的完成論文的撰寫工作，參加畢業(yè)答辯，有效地緩解找工作與論文撰寫的時間沖突的問題，順利畢業(yè)進入工作崗位。

一、工科教育教學(xué)問題的原因分析

1.學(xué)生對所學(xué)專業(yè)興趣不高對于很多學(xué)生來說，在選擇高校專業(yè)前，并沒有對相關(guān)專業(yè)做太多的了解，往往是在父母、老師的勸說或者出于就業(yè)及薪酬的考慮選擇了所學(xué)專業(yè)。根據(jù)一項調(diào)查，在100位在校生中，自己選擇專業(yè)的學(xué)生占到67%，其中，興趣成為選擇專業(yè)的主要原因的比例僅為33%。而進入高校學(xué)習(xí)后，很多學(xué)生發(fā)現(xiàn)所學(xué)課程與預(yù)期差距較大，尤其認(rèn)為基礎(chǔ)課程枯燥乏味，進而對課程學(xué)習(xí)失去興趣，未能學(xué)到應(yīng)有的專業(yè)能力，更不會在步入社會后從事所學(xué)專業(yè)類工作。

2.高校課程偏理論輕應(yīng)用，對學(xué)生實際應(yīng)用知識幫助不大學(xué)生對學(xué)習(xí)專業(yè)技能興趣不大的原因，課程內(nèi)容占很大部分。在基礎(chǔ)課程部分，高校教材偏重理論，公式、算法占很大比重，而對理論方法在后續(xù)課程乃至實際工作中的應(yīng)用著墨很少，即使介紹了算法在后續(xù)學(xué)科中的作用，也僅僅是專有名詞的堆砌，與現(xiàn)實脫節(jié)很大。學(xué)生不能有感性的認(rèn)識，反而更加困惑，也就無從談起在以后的工作中應(yīng)用該理論了。如“隨機信號分析”課程中介紹均勻分布實際應(yīng)用時，提到“由于A/D轉(zhuǎn)換器的字長有限，模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換時，勢必要舍棄部分信息，丟失信息后相當(dāng)于使信號附加了一部分噪聲，稱為量化噪聲。量化噪聲分為結(jié)尾噪聲和舍入噪聲，他們都是均勻分布的”，在學(xué)習(xí)“通信原理”課程之前，學(xué)生很可能并不理解該示例的含義，對相關(guān)原理也沒有直觀認(rèn)識。這種應(yīng)用介紹并不能幫助學(xué)生真正理解隨機信號分布規(guī)律，其結(jié)果往往是學(xué)生考試過后就忘，在未來工作中即使遇到相關(guān)問題也回憶不起來它的解決辦法。

3.一切以考試為重，忽視學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)工科高等教育中知識是一方面，另一方面培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、縝密的邏輯思維以及較強的動手、創(chuàng)新能力也尤為重要。目前工科高校的考試體制以卷面成績?yōu)橹?，對學(xué)生日常動手能力、課堂反饋考慮較少。這就造成了部分動手能力、自主研究能力較強的學(xué)生不能得到公平考察。比較典型的是在研究生報送過程中，一些日常專業(yè)能力、動手能力較強，甚至參與了實際應(yīng)用項目的學(xué)生，因為課堂成績不達標(biāo)而痛失保送研究生資格。此外考試內(nèi)容偏向考察上課講到的概念、計算，對應(yīng)用以及課堂外的考察基本不涉及。高等教育區(qū)別于以往中學(xué)教育的一點就是“書七講八考九”，要求學(xué)生主動學(xué)習(xí)超過課本本身的內(nèi)容，考試也應(yīng)涉及課程知識的延伸，而目前考試內(nèi)容的局限性導(dǎo)致學(xué)生只關(guān)注教師考前的“劃重點”以及“突擊復(fù)習(xí)”，并沒有主動學(xué)習(xí)課程知識的意愿和動力。

4.高等教育投入不足，課程改革進度緩慢自2010年至今，中國畢業(yè)生年均人數(shù)接近679萬人，2014年更是達到空前的727萬人，這其中，近一半為理工科畢業(yè)生?？梢钥闯?，教育部門迫切希望提高我國基礎(chǔ)人群的受教育水平，但教育資源增加的速度卻落后于學(xué)生數(shù)量增長速度，工科教師待遇不高、師資不足、教師水平較低等問題仍然存在，導(dǎo)致部分地區(qū)受教育人數(shù)增加的同時，教育水平卻在降低。此外，隨著現(xiàn)行高校工科教育暴露出的問題越來越多，課程改革早已提上日程，雖然各級教育部門在課程改革上做出了很大努力，但資源配置不合理、課改體系混亂、評價體系陳舊等情況制約了改革進程。同時一線教師缺乏相應(yīng)培訓(xùn)，教師對課改目標(biāo)、授課方式了解不深，對創(chuàng)新教學(xué)方式信心不足，實際教學(xué)趨向保守，教授、考察方式往往以“照本宣科”為主，最終也只能保證學(xué)生的能力不低于專業(yè)學(xué)生普遍水平，應(yīng)用能力更無從談起。

二、解決辦法

1.完善課程體系，健全知識結(jié)構(gòu)

工業(yè)設(shè)計是一門科學(xué)與美學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)統(tǒng)一的綜合學(xué)科，出于這一特點，工科類院校在對工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生學(xué)生進行綜合性教育時，要注重科學(xué)思維的培養(yǎng)和藝術(shù)的陶冶。工業(yè)設(shè)計師的工作性質(zhì)決定了設(shè)計師必須要了解產(chǎn)品的功能、材質(zhì)、制造技術(shù)等，才能與工程師進行相關(guān)的探討，進而使造型設(shè)計符合制造工藝，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。基于此，一些藝術(shù)類院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)在招生方面作出了改革，文理科兼收，有的則按理工類招生，由此提升了生源在文化素質(zhì)、理性分析能力等方面都有了較大的改善。在這樣的背景下，在增強繪畫技能的訓(xùn)練，增設(shè)有關(guān)工程技術(shù)類課程，有效調(diào)整了新生的知識結(jié)構(gòu)。同時，學(xué)生的英語水平、計算機的能力也得到了較大的提高，計算機等級考試合格率和輔助設(shè)計能力明顯提高。一些院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)為了培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力、分析問題和解決問題的能力，增設(shè)高數(shù)學(xué)課程。雖然高數(shù)理論在工業(yè)設(shè)計中的作用不會直接體現(xiàn)出來，但數(shù)學(xué)中的分析原理卻在學(xué)生將來的設(shè)計過程中，內(nèi)化為觀察力、舉一反三的能力等?？傊?，人才培養(yǎng)模式和課程體系的科學(xué)化改革，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)更加全面、科學(xué)、實用，使科學(xué)與美學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)得到了完美統(tǒng)一，為工科類院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的發(fā)展開辟了更為廣闊的空間。

2.活化思維，提升創(chuàng)造力

經(jīng)濟全球化背景下，世界各國工業(yè)設(shè)計思維不斷碰撞與融合，新的設(shè)計工藝、設(shè)計材料層出不窮，工業(yè)設(shè)計人才必須具備靈活的思維和極強的創(chuàng)造力，才能把握住工業(yè)設(shè)計的發(fā)展節(jié)奏，創(chuàng)作出緊跟時展潮流的工業(yè)設(shè)計作品。而我國工科類院校對工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的教育模式在過去很長一段時間內(nèi)過于程式化，往往以理論知識的灌輸和技能的傳授為主，導(dǎo)致學(xué)生基本功扎實，卻失去了靈活的思維和大膽的藝術(shù)個性。隨著工業(yè)設(shè)計技術(shù)的不斷完善，各種信息化設(shè)計工具層出不窮，在工業(yè)設(shè)計變得越來越便利的今天，擁有創(chuàng)造力和發(fā)散性思維，才是成為合格的工業(yè)設(shè)計師的關(guān)鍵所在。因此，工科類院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)教育過程中，教師應(yīng)進一步優(yōu)化教學(xué)模式，尊重學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)其自發(fā)地觀察、思考和探索，引導(dǎo)其求新、求變、求異。避免墨守陳規(guī)，避免通過各種條條框框限制學(xué)生的思維，不應(yīng)以個人喜好抹殺學(xué)生的個性。而是應(yīng)通過情境教學(xué)、任務(wù)型教學(xué)、自主探究式教學(xué)模式等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，激發(fā)起靈活的思維和活躍的創(chuàng)造力，鼓勵學(xué)生提出與眾不同，與書本不同，與教師觀點不同的新見解，新設(shè)計，促進學(xué)生的個性得到健康發(fā)展，使其創(chuàng)作才能得到充分施展，以更好地充分挖掘他們的創(chuàng)造潛能。

3.強化人文教育，提升人文素養(yǎng)

強化人文知識教育，能夠有效提升工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的藝術(shù)品位與精神格調(diào)，進而促使其設(shè)計思維得到進一步發(fā)展。縱觀古今，優(yōu)秀的設(shè)計師無不學(xué)貫中西，博覽群書，具有深厚的文化底蘊，因而其設(shè)計的作品往往有著深刻的思想內(nèi)涵。工業(yè)設(shè)計雖在一定程度上面向市場、具有一定的實用性，但也必須體現(xiàn)出鮮明的藝術(shù)個性，設(shè)計師的藝術(shù)風(fēng)格的形成又往往與其人文素養(yǎng)有著密切的聯(lián)系，豐富的人文知識有助于工業(yè)設(shè)計師正確把握設(shè)計的真諦，并在設(shè)計中體現(xiàn)豐富的精神內(nèi)涵。因此，工科類院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)過程中，應(yīng)將人文素質(zhì)的培養(yǎng)作為一項重要內(nèi)容，通過開設(shè)人文知識選修課、講座，或在校園文化營造人文氛圍，并為學(xué)生創(chuàng)造認(rèn)識、參觀文化遺產(chǎn)的機會，幫助其不斷積累人文知識，并引導(dǎo)其將人文精神滲透到設(shè)計過程中，促使其人文素養(yǎng)的不斷提升。

1實驗課教學(xué)目標(biāo)

熟練掌握幾種常用的離散型、連續(xù)型隨機變量的函數(shù)命令；熟練掌握常用的描述樣本數(shù)據(jù)特征的函數(shù)命令（如最值、均值、中位數(shù)（中值）、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、幾何平均值、調(diào)和平均值、協(xié)方差、相關(guān)系數(shù)等）；掌握常用的MATLAB統(tǒng)計作圖方法（如直方圖、餅圖等）；能用MATLAB以上相關(guān)命令解決簡單的數(shù)據(jù)處理問題；熟練掌握常用的參數(shù)估計和假設(shè)檢驗的相關(guān)的函數(shù)命令；能用參數(shù)估計和假設(shè)檢驗等相關(guān)命令解決簡單的實際問題。

2實驗課內(nèi)容

以51學(xué)時的理工科概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程為例，其中實驗課10學(xué)時。

2.1蒲豐投針問題（2學(xué)時）。平面上畫有間隔為d的等距平行線，向平面任意投擲一枚長為l的針，求針與平行線相交的概率。設(shè)x是一個隨機變量，它服從區(qū)間上的均勻分布，同理，φ是一個隨機變量，它服從區(qū)間上的均勻分布。要求學(xué)生完成以下問題，并通過MATLAB編程解決。a.進行n次抽樣，得到樣本值，統(tǒng)計出滿足不等式的次數(shù),從而計算出p的估計值。b.任意調(diào)整n的取值，會發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？c.參數(shù)l,d的不同選擇，會導(dǎo)致什么結(jié)果？設(shè)計意圖：希望學(xué)生能夠掌握各種隨機數(shù)產(chǎn)生的方法，了解隨機模擬的方法原理，理解如何用統(tǒng)計模擬的方法近似計算值。

2.2各種分布的密度函數(shù)與分布函數(shù)（4學(xué)時）。要求學(xué)生完成以下問題，并通過MATLAB編程解決。a.在常見隨機變量分布中選擇3種計算它們的期望和方差（參數(shù)自己設(shè)定）。b.某人向空中拋硬幣100次，落下為正面的概率為0.5。記正面向上的次數(shù)為x，①計算和的概率。②給出隨機數(shù)x的概率累積分布圖像和概率密度圖像。c.比較自由度是10的t分布和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的圖像（要求寫出程序并作圖）。設(shè)計意圖：讓學(xué)生通過圖形直觀理解隨機變量及其概率分布的特點；通過觀察和分析實驗結(jié)果加深理解數(shù)字特征與分布的統(tǒng)計意義；學(xué)會用MATLAB求密度函數(shù)值、分布函數(shù)值、隨機變量分布的上下側(cè)分位數(shù)；能夠用概率分布函數(shù)求各種分布中不同事件的概率。