近日
天津市教育委员会公布了
第十一届天津市级本科生
优秀毕业设计（论文）评审结果
学部工业工程专业本科生杨含章的
毕业设计《多元非线性轮廓监控方法研究》
成功获评天津市级本科生优秀毕业设计！
作为一名工业工程出身的学生，杨含章说，天津大学是中国最早诞生工业工程专业的高校之一，这里是帮助她圆梦的地方。工业工程专业兼具工科和商科的魅力，质量管理和精益生产这两个强势的研究领域令她神往。
“Engineers make things; industrial engineers make things better.”她热爱工业工程，无论多么扎实硬核的核心专业课都能“钻”进去研究。有的同学认为运筹学晦涩难懂，她却甘之如饴。
那么，在准备方法设计类毕设的过程中，她有哪些宝贵的经验可循？在平日的学习中，她又有哪些独家方法？
今天经管传媒中心请来了杨含章
一起听听她的经管故事和学习Tips~
Q1含章，你好。恭喜你的毕设被评为天津市级优秀毕设！方便简单介绍一下你自己吗？
大家好~我是经管学部工业工程系的2016级本科生杨含章，本科专业第一，在校期间获得了本科生国家奖学金、国际交流先进个人、天津大学优异生、优秀毕业生等多项荣誉，大三第一学期曾赴加州大学伯克利分校交流一学期，获得了全A的成绩。我本科毕业后原定的出国计划因为疫情原因推迟了一年，今年九月将赴香港大学经管学院攻读博士学位（本科直博）。Q2当初你为什么选择工业工程专业？你认为它的优势何在呢？
我对传统理工科兴趣不大，高考选专业的范围自然就锁定在了经管学部。在查了经管学部的专业之后发现工业工程的排名很高，而且是管理学和工学的交叉学科，工科和商科的知识都有所涉及，于是在报考的时候选择了这个专业。很多人在报专业的时候可能不知道工业工程到底是何方神圣：它是管理科学与工程下面的一个二级学科，研究的是如何对企业生产进行有效管理，核心思想是使用数学方法（主要是统计学和运筹学）对企业生产过程中的问题进行建模并解决这些问题，从而最小化企业成本、最大化企业利润、提高企业生产效率。
工业工程起源于传统的机械制造业，最初研究的是制造业节约成本、提高生产效率的问题。近些年来，随着产业的升级和运筹学的发展，工业工程融入了许多数学建模和优化的知识，研究领域也逐渐推广到了到除制造业之外的许多其他行业，比如能源、医疗、金融行业以及电商和共享经济等。现在的工业工程以统计学和运筹学为基础，所研究的内容从单个企业内部的生产过程优化到整个供应链系统的统筹优化都有所涉及——可以说工业工程是“万金油”(笑)，所学的知识在各个领域都可以发挥作用。天津大学是中国最早设立工业工程专业的高校之一，工业工程专业的历史十分悠久，所研究的内容总体上偏向传统制造业，其中质量管理和精益生产是两个最强势的研究领域。质量管理领域以系主任何桢教授为首，有着强大的师资队伍，研究的主要是制造业的质量控制问题，近几年在大数据和服务业方向也有重要拓展；精益生产领域以齐二石教授为首，同样师资力量非常雄厚，研究的主要是生产系统的优化问题。工业工程专业的学生在本科期间可以接触到数学、机械、计算机、商科等多个方面的课程，对科研有兴趣的同学在课程学习之余可以进入老师的课题组，参与科研工作。学部的许多科研项目都有和企业合作的机会，可以在项目中了解企业在工业工程相关领域的具体运营实践。
如果考生对数学、计算机、管理和机械等多个学科都感兴趣，同时抱着经国济世、服务社会的理想，那么可以好好考虑一下选择工业工程专业。Q3谢谢含章清晰的回答！能帮我们一起回顾一下你的毕设准备过程吗？
我的毕设题目《多元非线性轮廓监控方法研究》是质量管理领域的一个新的研究方向，相关的论文并不是很多。毕设导师聂斌老师定下题目之后，我在寒假期间阅读了轮廓监控领域的论文，对这一领域的主要研究方法有了大致的认识。开学之后我和导师经过几次讨论大致确定了使用的算法，然后就开始了模型建立和编程实现的工作。聂斌老师（杨含章导师）、何桢老师、杨含章、杨宝臣老师（从左至右）
毕业设计的第一项工作是阅读相关领域的论文，只有大量阅读论文之后才能对本领域的主要研究内容和研究方法有清晰的认识。阅读论文最好从本领域的文献综述开始：文献综述概括了本领域的发展现状和未来的研究方向，对于快速了解一个从未接触过的研究领域是非常有帮助的。在阅读文献的时候要注意总结文献的主要研究问题、研究内容、研究方法、研究数据类型和结论：我习惯把这些内容输入excel表格，需要回顾文献内容的时候打开表格查找即可。
阅读论文之后就可以确定研究主题、研究方法并且进行方法实现了。在确定研究主题阶段，一个很重要的问题是寻找创新点——虽然本科毕业论文对创新性的要求并不高，但寻找一个恰当的创新点并围绕其开展研究仍然是必要的。自然，寻找创新点的基础是文献阅读：分析每一篇文章的研究内容和研究方法，寻找研究者没有注意到的细节，必要时可以把两篇文章研究的问题结合起来。举一个简单的例子：A论文研究了多元线性回归，B论文研究了一元非线性回归，那么我们的论文是不是可以考虑研究多元非线性回归？很多文献的结尾都会提到本方法的局限性和不足，也可以从这些局限性入手寻找创新之处和科学问题。
确定研究问题之后下一步就是选择研究方法：我本人的毕业设计是方法设计类的，所以我接下来将从这类论文入手讨论研究方法的选择。在选择算法的过程中要充分考虑研究对象（通常是某种数据）的特点，围绕这些特点选择合适的可以利用这些特点的算法：例如我在控制图选择的时候遇到了瓶颈，和导师讨论之后选择了可以反映数据特点的算法，这才解决了问题。现有文献中的一些被广泛使用的经典算法也可以作为参考——被广泛应用一定是有其合理性的。在确定研究方法之后就是编程实现了：编程语言并没有“最好的”，根据自己的需要选择即可。我使用的是R语言：轮廓监控领域的很多文献使用的都是R语言，而且R有很多程序包可以调用，可以灵活选择自己所需要的程序包。编程实现之后下一步就是使用数据（可以是程序生成的数据，也可以是实际数据）和现有方法进行性能比较，如果自己提出的方法明显优于现有方法，论文工作就大功告成了。
当然，在毕业论文的工作过程中最重要的是要及时咨询导师，参考导师的意见。我的导师聂斌老师非常认真负责，在毕业论文的选题、研究问题的确定、方法实现方面都给予了及时的指导，提出了许多有效的建议，对我推进毕业论文工作的帮助很大。特别是在疫情期间，课题组坚持每周一次的组会，让我受益匪浅：我们的组会短则两个小时左右，长的时候会持续三四个小时，组会期间聂斌老师会先后对组内每一位同学的研究工作进行有针对性的指导，这使我对严谨治学的科学精神有了更深刻的理解。如果有本专业的学弟学妹对质量管理和控制图领域感兴趣的话，在选择毕设导师的时候我非常推荐聂斌老师。
Q4你有哪些独家学习和科研方法可以和我们分享一下吗？
我觉得做科研很重要的是要学好数学和编程，除此之外英语能力也很重要。总之，进入大学之后千万不要松懈，一定要好好学习！我们专业前两年的基础课都很“硬核”，其中有很多数学课，比如高数、线代、概率论、统计学、运筹学，在科研中会用到很多这些课程的知识，所以一定要把基础打好。课前预习是非常重要的，做好预习后上课会更容易跟上老师的节奏，除此之外作业也一定要认真完成，大学的考试本身并不算难，一般情况下考试题的难度和作业是非常相近的，只要认真学习，大部分考试都可以轻松通过。
除了基础课之外也不要忽视专业课。专业课的内容都是本领域非常非常经典的内容，一般情况下比较简单、基础，在实际应用中可能略显过时，但它们都是未来科研工作的基础，许多新的研究问题都是在这些经典内容的基础上发展而来的。如果专业课的知识存在欠缺，很可能会直接影响到毕业论文工作中对一些基础概念和基础知识的理解。
除了数学之外科研的另一个十分重要的能力就是编程——数学模型都是要靠编程实现的。我大一的编程基础课学的是C++，C语言是很多其他编程语言的基础，学好C++之后学习其他语言会简单很多。我现在最常用的语言是R和Python，这两种语言都是开源软件，在编写程序的过程中可以随时下载新的程序包并调用，灵活性很高。此外Matlab在科研中也很常用，不过Matlab的灵活性相比R和Python要差一些。如果学校开设这些语言的相关课程自然是最好的，但如果没有开设相关课程的话我认为不必刻意花时间学习，在项目中边做边学比单独看教程做题效果好得多。
英语在科研工作中也是很重要的：很多较新的领域可能没有对应的中文论文，这时候英语阅读能力就非常重要了。平时可以多看一些英文电影和小说、多听一些感兴趣的英文广播，当然，我认为最有效的练习英语的途径还是刷题——学习六级和雅思、托福都是提高英语水平的好方法。打算出国的同学可以考虑早一点准备语言，不仅更容易达到目标院校的分数要求，也可以在做题的过程中有效地提高自己的英语水平，减少阅读英文的障碍。特别鸣谢 / 杨含章
策 划 / 宇文慧
信息来源 / 本科教学办公室
责任编辑 / 李 庚