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关键词:软件工程;毕业设计
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:16727800(2011)012022403
作者简介:许永昌(1976-),男,山东安丘人,硕士,山东英才学院计算机学院讲师,研究方向为计算机应用。
0引言
毕业设计是高等院校应届类毕业生在毕业前接受课题型任务,在教师指导下进行科学研究或工程实践并取得成果的过程,是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,是一次理论与实践相结合的的锻炼机会。如何在新形势下改革毕业设计, 提高学生软件类毕业设计的质量,进一步规范毕业设计中的软件开发过程,抓好高校毕业设计这一实践环节,加强对毕业设计过程的管理与监控, 切实提高毕业设计的质量,对于软件类学生在毕业设计中实施合适的软件设计具有重的指导意义。
1毕业设计的必要性
高等职业教育应该是以能力为本位、以学生为主体、以实践为导向的教育。毕业设计是高等教育培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学历层次的重要依据。毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力。
高职院校软件相关专业组织毕业设计应该符合新的人才培养标准,对培养学生的职业技能和素质要具有积极的意义。而对于即将毕业离校的应届毕业生来说,毕业设计无疑是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机结合的途径之一。
通过毕业设计能锻炼学生的能力:
(1)实践软件工程的相关原理能力。毕业设计的过程,是一个课题小组从接到开发任务到提交产品和文档的过程,其中涉及到需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、程序打包、编写文档等软件工程具体的各个方面。经过锻炼,学生们对软件工程学思想和方法的理解会大大加深。
(2)解决具体问题能力。在毕业设计的进行过程中,学生一定会遇到平时在课堂的理论学习中碰不到的困难和挑战, 而克服这些困难、解决实际问题的过程就是软件技术和心理素质逐步提高的过程。
(3)团结协作的意识、能力。通过毕业设计这一过程,学生就会产生团结协作的意识和能力。
2软件工程学的基本思想
软件工程是一门研究如何用系统化、规范化、数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科,包括两方面内容:软件开发技术和软件项目管理。其中,软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具和软件工程环境,软件项目管理包括软件度量、项目估算、进度控制、人员组织、配置管理、项目计划。
3高职类学生毕业设计现状
毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,用以分析、解决工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练。毕业设计中存在的问题主要表现在以下几个方面。
3.1选题的盲目性
只是把毕业设计环节作为大学生活的必经环节, 纯粹是为了完成学业而去做毕业设计, 造成选题的盲目性、有的选题则是陈旧。
3.2可行性分析与需求分析重视程度不够
绝大多数毕业生在确定了毕业设计的题目后,几乎不进行调查研究工作就立即投入到整个系统的设计中, 一旦遇到了与实际不符的地方, 又重新返回, 对已经做好的设计进行修改。最终导致设计的系统杂乱无章, 甚至到了最后只能马马虎虎地仓促交工。
3.3系统开发过程中的文档不够正规,不够完备
完整的设计不仅包括所完成的可操作的系统,一般的操作帮助,还包括在开发系统的过程中所产生的各个文档等一些文字的东西,比如解释清晰、内容全面的数据字典和使用手册也是必不可少的,否则用户会感到使用起来不方便,觉得难于操作。
3.4模糊的评价标准
导致毕业设计质量下降的一个非常重要的原因就是没有建立精确细致的评价体系。
这严重影响了项目的进度和质量,并且使学生没有真正得到必要的锻炼。我们通过对这些问题进行详细深入的分析,提出一个软件过程框架,这个框架主要从需求、测试、集成这3个方面给出工作要点和规范。
4利用软件工程学思想指导学生进行毕业设计
毕业设计本身是个工程,要用工程的方法去处理。从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,在毕业设计过程中,要系统地将所学知识应用于实际问题,按软件工程学思想展开工作。
图1软件生命周期与毕业设计各阶段之间的映射
4.1以可行性研究指导选题目
可行性研究,应该从技术可行性、经济可行性、操作可行性三个方面去研究,在毕业设计题目的选择过程中,应立足于解决实际问题,注重发现问题、分析研究问题和开发创新的能力。选题原则上,可以参考以下几点:①毕业设计的课题应该能使计算机专业所学的理论知识进一步理解并深化,也就是说,毕业设计应尽可能包括多门专业基础课和专业课的综合运用,并且要紧密结合工程实际,以有利于学生的全面训练;②选择难度适中的课题, 保证课题的完成质量;③课题要适合于各个模块独立进行,并便于最后统一调试;④课题规模应大小适合,难易程度适中。
4.2需求分析是关键
需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”, 也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。系统分析员可以通过多种形式来获取用户需求,对用户提出的需求进行分析,以此来确定其中要实现系统的功能。对需求划分优先等级,找出核心需求和重要需求,以保证系统构建的正确性。
在进行软件类毕业设计时,为了保证需求获取的准确性和全面性,可以让项目组的所有学生都参与到用户需求的获取的工作中来,发挥集体的能力,并由指导教师进行最终的确认。
4.3规范设计过程
需求分析完成后的下一个阶段就是系统设计,包括概要设计和详细设计。
详细设计阶段的任务就是深入每个函数内部,以伪代码或注释的形式实现整个函数,设计出程序的详细规格说明。
从系统设计开始,学生要按照软件工程的要求,画出DFD图,对输入、输出数据流进行详细的说明,建立符合软件工程规范的数据字典,根据DFD 图设计出模块结构图。
4.4重视文档写作
在毕业设计的过程中,要严格遵照软件文档的思想,记载设计过程的每一阶段完成了哪些设计,下一阶段的任务、目标及技术手段,这样,把文档作为整个设计的指挥棒,使设计有条不紊地进行。
4.5重视测试工作、撰写毕业设计说明书
软件测试工作也是软件开发的重要组成部分。通过实际应用效果和测试数据,毕业设计的成效就可一目了然。
毕业设计说明书的撰写是最后一个阶段,要求学生回顾设计过程,总结劳动成果,这时学生就会对软件开发及必须经历的几个步骤都有更深刻的认识。最后,要求学生对毕业设计进行系统的总结,写出毕业论文。
5加强对学生综合能力的培养
通过实践的练习,不仅能加深对理论的理解,同时也能锻炼运用知识分析问题、解决问题的能力。毕业设计这一实践环节是高等学校培养学生实际能力的主要手段,也是高等教育的重要组成部分。充分、有效地设置软、硬件的毕业设计对学生能力的培养至关重要,可以缩短学校教育与社会流行技术、工具的差距,满足学生毕业后的工作需要。通过毕业设计必须达到培养学生以下方面能力的目的。
5.1工程实践能力
学生能够准确把握选题的逻辑重心和学术思路,能够运用丰富的专业知识进行处理,具有严谨的理论思辨过程,以锻炼毕业生的工程实践能力,使毕业论文具有一定的应用和学术探讨价值。
5.2书写和表达能力
毕业设计论文是毕业设计工作的总结和提高,和做科研开发工作一样,要有严谨求实的科学态度。在毕业设计期间,尽可能多地阅读文献资料是很重要的,毕业设计大多数是技术开发型的,其论文的主体部分应包括:总体设计、模块划分、算法描述、编程模型、数据结构、实现技术、实例测试及性能分析。这些内容根据任务所处的阶段不同,可以有所侧重。
5.3创新能力
提出创新要求后,带领学生认真复习或补学过去没学过、没有学好的课程,并在此基础上结合实际工作中出现的问题孕育出一些新的思路,将毕业设计推上一个新台阶的方式,与为每个人专门分配某一特定的作业来锻炼学生基本技能的方式相比,更能扩展学生的视野,培养创新能力。
5.4协作能力和团队精神
通过集体活动和成员沟通培养成员的团体情感,增强团队的凝聚力。毕业设计将一个学生从入学初到毕业前的软件专业课程的学习内容链接成线,实现了课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,达到了良好的理论联系实际的教学效果。毕业设计弥补了课堂教学的不足,加深了对理论的理解,促使学生深入思考,敢于创新,同时使学生的动手能力、分析和解决问题的能力、书写和表达能力、协作能力等各项能力都得到了培养和提高。
6结束语
软件工程作为软件开发工程化、规范化的具体实施方法,在将其应用到毕业设计中之后,学生在软件设计的文档书写规范化等方面均有了很大的改善与提高。将软件工程应用于毕业设计中不仅仅完成了一门课程从理论到实践的过程,而且将一个学生从入学到毕业前软件专业课程的学习内容链接成线,完成了前导后续课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,因此,软件工程学在计算机专业学生毕业设计中的应用具有重要的现实意义。参考文献:
[1]马冬来,宋雨,刘海龙.软件工程思想在高职院校毕业设计中的应用与探索[J].河北软件职业技术学院学报,2008(3).
[2]李国彬,沈淑清.浅谈软件工程学在软件类学生毕业设计中的应用[J].计算机教育,2007(6).
[3]张文静,卢海霞,杨捧.软件工程思想在毕业设计环节中的应用[J].河北农业大学学报(农林教育版),2007(4).
[4]洪月华.毕业设计中软件工程的应用探讨[J].玉林师范学院学报,2007(3).
(一)掌握专业核心技能
应用型本科院校工业设计专业树立以能力为本位,专业技能为核心的人才培养目标,要求学生能够在社会文化环境、市场环境中掌握产品设计、制造、开发及市场推广的一般知识和组织管理原则,具有解决专业问题的综合能力。该专业学生先后经过专业理论的学习,基础绘画的强化,三大构成的提升,设计软件的训练,设计思维的引导,产品形态的设计,产品模型的制作等一整套从理论到实践的训练,培养具有较强的草图表现、计算机辅助设计、模型制作、产品制造与生产等专业核心技能,最终能在企事业单位从事产品设计相关工作。掌握专业核心技能,是应用型本科院校工业设计专业人才培养的核心内容,也是学生就业之根本。
(二)强调学以致用的能力
应用型本科教育主要培养应用型专门人才,重在培养学生应用知识的能力而非发现新知的能力,这是其区别于学术型院校、研究型院校的关键之处。工业设计是工业化时代的创新设计,对创新性和应用性要求较高。在应用型人才培养模式下,该专业侧重培养学生运用专业知识、技能、方法解决实际问题的能力。因此,学以致用的能力是应用型本科院校工业设计专业人才培养的核心能力。
(三)传承地方文化、服务面向地方
工业设计是技术、艺术与文化转化为生产力的核心环节,是现代服务业的重要组成部分。应用型本科教育主要培养应用所学知识为社会谋取直接利益的人才,这表明应用型本科院校工业设计专业不仅承担着培养社会、国家、业界所需的人才,给国家社会带来直接利益,还承担着培养适应地方发展所需的人才,给地方发展带来直接利益,集传承者、创新者、服务者于一体。如何生于斯?长于斯?服务于斯?立足地方(行业)、融入地方(行业)、服务地方(行业)、共享地方(行业),成为推动地方(行业)经济社会发展的不可缺少的重要组成部分,是应用型本科院校的使命与责任。
二、应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求
工业设计专业毕业设计不同于其他学科专业的毕业论文,也不同于设计类学科中视觉传达、动画等专业的毕业设计。它要求学生针对某一项目,综合运用专业理论知识和专业技能,寻求最佳设计方案以解决实际问题,最终以产品模型和展板等综合形式作为成果展示。根据应用型本科院校工业设计专业的人才培养模式,分析应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求。
(一)突出专业特性
工业设计专业毕业设计是一项以产品为载体,以社会创新为导向的设计研究与实践。其毕业设计突出体现专业特性,是要区别于艺术类其他专业。工业设计专业毕业设计突出专业特性应解决好三个问题:其一,在知识层面体现“是什么产品”;其二,在技能层面明确“用什么技术实现产品结构和功能”;其三,在实践层面反映“产品模型与设计理念之间融合的程度如何”。这三个问题与该专业需具备的知识和技能紧密相连,解决了是什么、用什么、怎么样三个问题,专业特性才会更清晰、更突显,才能避免与平面、影视等专业的毕业设计作品混乱或雷同。
(二)重视实践应用性
高校向社会输送的工业设计人才只有符合市场的需要才能够获得认可,才能被社会所吸纳。毕业设计作为本科教育阶
段历时最长、层次最高、综合性最强的实践性教学,更应是理论与实践的结合体。选题、方案构思、方案筛选、计算机建模、模型制作、产品展示是工业设计专业毕业设计的六个主要环节,这六个环节涵盖了该专业绝大部分理论与实践知识,且每一环节对应一项专业能力。选题测试学生对专业知识宏观把握的能力;方案构思测试学生知识创新的能力;方案筛选测试学生运用专业方法解决问题的能力;计算机建模测试学生专业技能应用的能力;模型制作测试学生实践动手的能力;产品展示测试学生系统把握专业知识的能力。目前,该专业很多学生在毕业设计创作过程中只参与前四个环节,模型制作则找企业或工厂代工完成,产品展示则认为无关紧要而被忽略。应用型本科院校侧重培养学生应用知识解决实际问题的能力,模型制作和产品展示是最能检验学生实践应用能力的两个环节,因此,学生需参与到毕业设计的各个环节,特别是实践应用环节,以提高学以致用的能力。
(三)展示地方特色
应用型本科院校立足地方,服务地方,其毕业设计也应围绕地方特色展开,作为文化创意产业紧密联系的工业设计专业更应如此。其毕业设计选题要切合当地实际情况,与地方企业、文化产业联系紧密,以服务地方发展为目的。如地处闽西北的三明学院,其红色文化、客家文化、朱子文化、理学文化是该校工业设计专业毕业设计选题较好的切入点,既能传承弘扬地域特色文化,又能产生较好的社会效益。
三、提高应用型本科院校工业设计专业毕业设计质量的对策
(一)科学选题
好的选题就是成功的一半,毕业设计选题直接关系到后续毕业设计进展。工业设计专业毕业设计选题可从三方面考虑:首先,选题与教师的科研课题结合。从学生角度看,可以避免选题的盲目性和随意性,确保毕业设计后续工作进展自如;从导师角度看,可以确保课题的可行性,还能丰富科研成果。其次,选题着眼于地方企业与产业。工业设计专业毕业设计选题立足地方产业发展,围绕地方特色展开创作,实现学生应用能力与企业实际需求之间的零距离对接,可以提高毕业设计质量。再次,选题围绕社会发展与需求。此类选题能帮助学生了解社会动态。如毕业设计选题以我国社会发展的三农问题作为切入点,借助新技术、新材料对农村交通运输工具、生活用品等进行改良与创新,试图解决农村问题、农民问题、农业问题。又如选题以社会弱势群体中的盲人作为切入点,基于无障碍设计理念,通过盲人水杯设计、盲人娱乐产品设计、盲人银行卡设计、盲人出行公交信息系统服务设计等一系列设计方案,为解决盲人生活中出行不便拓展新思路,提供新对策。
(二)组建指导教师团队
工业设计专业毕业设计涉及的知识较为广泛,根据教师自身专长,组建指导教师团队,采取分工与合作的方式,能有效整合资源,更好地指导学生完成毕业设计,提高毕业设计质量。组建指导教师团队需注意:第一,指导教师团队中教师数量不宜过多,2~3个最佳。第二,指导教师团队中教师的知识结构应有所差异,如理论教师与实践教师、科研型教师与教学型教师、青年教师与老辈教师、校内教师与校外教师、学校教师与企业工程师等多种类型的组合,充分发挥各自优势,给学生提供针对性较强的建议。第三,团队中个人分工需明确。任务分工可依据教师专长和毕业设计管理中计划、组织、监督、控制等四个环节,共同督促、推进、落实。
(三)落实毕业设计展示
教育测量是教育过程的重要环节,它对学生的知识增长、能力发展、兴趣爱好、思想品德,以及教育措施等许多问题按一定法则进行数量化测定。它可以分为对知识的评价和对技能的评价。目前对于对技能的考核,无论是理论还是实践都比较薄弱。如何解决技能考核中的环境模拟和自动阅卷是目前急需解决的两大难题。通过对国内外计算机测评毕业设计的研究,发现早期的计算机考试主要采用卷面考试的方式,这种以理论笔试为主的考试方式,其成绩不能真正反映学生的计算机应用水平和能力,即使有在计算机上考的,大多也是标准化的考试毕业设计,这不仅仅是我国的计算机考试毕业设计如此,国外也有很多考试毕业设计也是这样。这种考试形式也会导致学生重理论、轻实践的现象的发生,考生的计算机能力大多限于“纸上谈兵”,其上机操作能力差,在新的毕业设计工具、环境面前会束手无策。
目前,能够被实现上机考试自动阅卷的毕业设计数目还很有限。有很多可视化界面的开发毕业设计等待此功能的实现,以方便考生上机测试和实现现场自动批阅的目的。
Office是计算机操作技能中最基本的也是需要熟练掌握的毕业设计之一。无论是中小学信息技术课程,还是目前的大学计算机文化基础课程以及各类成人培训课程中,office都是作为重点内容进行讲授的。在这类课程的教学过程中,学生上机实践是非常重要的环节,也是教师在教学中最感麻烦的事情。同样地,在期末考试中如何测试也是一个非常大的问题:一些教师由于贪图方便省事,最后就出一份书面试卷进行考查了事;一些负责任的教师则布置一个上机操作的任务让学生在规定的时间内完成然后通过软盘或互联网将文档收集起来,最后进行手工阅卷。许多具有一定程序开发能力的教师都希望开发一个用于上机考试(包括平时上机练习)的毕业设计,但是绝大多数的开发者都是在如何进行计算机自动阅卷上(尤其是Office文档的自动阅卷)遇到困难,不知如何下手。本文就office的计算机自动阅卷毕业设计的开发提供一个可行的方案,并就office文档中若干对象进行分析,提出对这些对象操作的阅卷细节。
要实现对Word、Excel操作的自动评判,归根到底就是要判断考生的答题文档是否达到了考核的各项要求.由于Word、Excel操作的多样性,所生成文档的结构就相当复杂,除了文本信息外,还包含格式、图形、图表等信息,若简单地比较标答文件与答题文件的文本内容,根本无法判定考核的知识点.这里我们首先要解决的问题是:应该提取文档中的什么信息作为评判的依据,才能使给出的成绩既客观又合理.我们知道,每个Word、Excel文档都是由很多对象组成,这些对象及其属性的值就决定了文档的结构和格式.因此,只要能自动读取Word、Excel标答文档和考生答题文档中与每一题操作有关的各个对象的属性值,那么文档的结构和格式就很容易识别,Word、Excel自动阅卷功能就可通过比较标答文档和答题文档中相应对象的属性值而实现了。这里就要求在自动评分前就应该知道要提取那些项以及这些项的那些属性值。那么怎么去提取文档的对象,并且读取这些对象的那些属性值,那么这是首先需要解决的问题了。采用的方法是首先要进行题库建设,把评分的对象及属性值以题库的形式存储下来,待评分的时候作为依据。这里就涉及到对评分要素编码及编码格式的设计,因为word、excel中的对象太多,所以要对这些对象进行分类分块,这一步就决定了系统模块的设计,但是有不分的太细,这里就会让系统的开发过于繁琐。考虑上面的一些问题,该系统编码的格式采用代号标记不同的对象、要素编码记录评分要是的方式来进行编码,这样编码有以下几点好处:
1、有利于对系统的修改和开发。以对象为单位来编码,让评分的模块很清晰,而且这与C++的编程思想相符合,对系统的实现提供了很大的可靠性。同时对系统的调试、修改、测试都带来了很大的好处。
2、有利于以后的扩展。一个软件的功能会随着需求而不但需要改进、增加新的功能,而且在office应用程序中的对象非常多,所以不可能一开始就把所有的元素都考虑在内,而该编码格式不论是对象还是对象的属性值,对以后的扩展都有很好的支持。
为了有效识别Word、Excel文档的结构与格式,先后探讨了两种实现方案:
1)利用Office应用程序本身提供的VBA标准宏语言编程,调用Word、Excel中提供的对象及其属性,识别文档的格式 但由于VBA宏语言程序无法脱离Office应用程序运行,适应性差,不利于开发出独立的系统。
2)利用ActiveX组件编程技术,用VC6.0作为开发工具,读取构成Word、Excel文档的各个对象及属性,识别文档格式.
ActiveX技术是由微软开发的一种对象链接与嵌入技术,它是建立在组件对象模型之上的,其目标是提供一种面向对象的、与操作系统及机器平台无关的、可以在应用程序之间互相访问对象的机制.ActiveX组件是一段可重复使用的编
程代码和数据,它利用ActiveX技术创建,由一个或多个对象所组成.所有支持ActiveX技术的应用程序都可以使用现有的组件编程.
关键词:毕业设计;成人教育;计算机
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
成人教育的对象主要是在职的人员。在经历了近30年的不断研究、发展、改良之后,现在的成人教育方法和学科体系已经日益成熟。在“构建终身教育体系,形成全民学习、终身学习的学习型社会,促进人的全面发展”等核心思想的指导下,为帮助更多的在职人员通过学习来更好地适应工作和生活,各种成教专业应运而生并产生了明显积极的作用。
而在成人教育中设置计算机专业,主要是培养学生应用实践能力。在系统地传授核心课程中的计算机理论知识的基础上,必须设计和提供有效的切入点,帮助学生找到理论和应用的结合点,最终通过实践提高在工作中对计算机软硬件的理解、使用和掌控能力,培养学生自身的动手编程能力,为他们未来职业水平的发展上升提供一个阶梯。
为了达到这个目标,我们采取的方法就是课程实验和毕业设计。如果说平时的课程小实验是定点射击训练,那么最终的毕业设计就是一次全面的练兵。由于成人学生具有诸多区别于普通全日制本科学生的特点,在毕业设计环节中需要为每个学生量身定制适合的“练兵计划”,从而既使课本理论知识尽可能全面地应用到设计中,又能够最大限度地发挥学生在工作中积累的经验作用和实践能力。值得一提的是,在各位老师从课程设置到教学、实践的全方位努力下,本系的计算机科学与技术专业已经入选为江苏省成人高等教育特色专业建设项目。
2成教本科生源和特点分析
我系招收的成教本科专业学生都毕业于国家各类正规专科院校,其中有一半左右具有计算机专业的专科学历,也有很多在专科阶段学的是电子、信息管理等相关专业,少数学生的学历背景是和计算机完全不相关的文科专业等。他们的年龄通常在20~30多岁,90%以上是在职参加学习,且来自各行各业,均有一定的社会阅历和实践经验,但是只有大约一半的人从事着与计算机软硬件直接相关的工作。
通过对以上情况的分析和对学生的实际了解,从总体上看,和普通全日制本科生相比,成教本科生在学习过程中体现出的特点主要有如下几个方面:
第一,工作和生活压力大,学习时间有限,但是学习目标明确(多数是为了积累知识,少数是因为工作原因,有必要系统了解某些计算机知识)。因此尤其需要老师帮助他们合理充分地利用有限的学习时间达成的目标。
第二,实践能力较强,但理论知识相对贫乏。在获得了一定的理论支撑之后,能够迅速地将理论和实际工作结合起来。这一点在那些从事计算机专业工作的学生身上体现得尤为明显。
第三,之前的专业背景差别较大,计算机学科的理论基础扎实程度参差不齐。因此在3年的成教学习过程中,对知识的掌握深度和广度也必然有明显的差别,并直接影响到毕业设计的质量。
第四,现有工作性质和内容各种各样,一部分学生工作中对计算机的使用仅限于文字处理等最简单的阶段。
第五,学习能力和成绩水平也参差不齐。
3毕业设计指导过程和方法
考虑到学生的上述特点,我们认为,必须根据每个学生的实际情况帮助其选择合适的毕业设计内容,做到既能够体现理论学习成果,又能够结合实际工作情况提高动手能力,同时也要人性化地适当照顾到学生的工作生活状况。基于此,在多年的毕业设计指导工作中,我们总结提出了“以导向性为核心,强调针对性和层次性”的思路,并不断进行实践,收到了良好的效果。
3.1毕业设计指导流程
为了让一个毕业班的所有同学在8~12个月内顺利完成毕业设计和论文写作工作,在时间安排上,我们将指导工作划分为五个阶段,并在内容安排上为每个阶段分配了不同的工作重点。
3.1.1第一阶段:论文选题导向,写作指导,全面收集意见
(1) 形式:集中授课1~2次,课堂讨论,提问回答。
(2) 时间:第四学期期末。
(3) 内容:在各指导老师统一意见之后,由一名老师代表对论文写作的基本知识(如文章格式写作技巧等)和毕业设计的基本要求进行面上的介绍。特别需要在此时给出导向型意见――毕业设计题目的类型及其涵义和优先级,如从最优到最普通的题目类型,可以大体排列为如下几种:软件的设计实现、硬件的研发、系统测试方法和过程、软硬件的应用心得、感兴趣内容的调查和综述等,并要求学生明确所有类型中都应优先选择与本人工作相关的议题。在统一介绍的基础上,学生可以当场提出任意问题和各位指导老师进行交流沟通。
(4) 意义:多数学生没有过论文写作的经历,因此首先要让大家对论文的形式和内容有一个明确的认识。而在理解了毕业设计的总目标和形式之后,学生通常能够对自己未来的工作有一个基本的心理准备和把握。
当堂的问答环节可以促进学生的思考、学生与学生之间的互相沟通和提示,同时也有助于发散思维,可能还会因此而提出并解决一些导师事先未想到的问题。
划定可选论文题目的范围并对每一类型题目的涵义给出清晰详细的解释,明确毕业设计要求(必须符合专业性、科学性和不同程度的独立创新性)等,帮助学生尽快进入可控和自我掌控的状态。特别是从事IT行业工作的学生,可以立刻联想到自己曾经或正在从事的研发测试等工作,并形成初步的选题目标,而其他大部分学生通常也能够联想到工作中与计算机技术相关联的问题。此时,常有一些学生产生疑问并立刻向导师表达自己的想法、咨询意见或提出困难,而初期的当面交流十分有助于尽早解决疑难问题。
可见,该阶段通过给出导向性意见,诱导学生的互动和沟通,自然划分出一个粗略的学生层次,并根据各层次情况给出具有初步针对性的指导意见,是十分关键的一个步骤。
3.1.2第二阶段:学生自主选题为主,导师导向为辅,提纲写作和修改
(1) 形式:每位导师分别和每个学生单独联系。
(2) 时间:各学生先后完成,共约历时2个月。
(3) 内容:每个学生将自己的选题意向、理由、总体内容安排计划描述为一页纸的摘要提供给导师,导师据此给出意见(同意、修改、驳回)。如果属“驳回”情况,则立即安排师生当面沟通,由导师帮助确定选题。在定题基础上,主要处理意见如表1所示。
(4) 意义:给学生充分的选题自,有利于激发学习和实践的潜力,并兼顾到各种层次学生的需求和能力。很显然,本阶段是毕业设计过程中的第一个实质性阶段,导师在此时对选题方向和工作安排的严格把关,是后面顺利开展设计和论文写作的良好保证。
3.1.3第三阶段:毕业设计和初稿写作
(1) 形式:每位导师分别和学生单独联系(有两种情况:定期汇报,按需互动)。
(2) 时间:历时4~8个月。
(3) 内容:首先,导师要求每个学生每两个星期就主动汇报进展情况一次。其次,导师可以随时检查进展,学生也可以随时向导师寻求帮助。进展情况包含系统设计、编程及调试、文档资料的调研、初稿写作等各个方面;而导师的帮助则包含编程经验指导和疑难问题讨论解答、提供文献、随时检查并修改写作过程中的初稿等。
(4)意义:及时把握每个学生的进度,能够尽早发现问题或错误并及时修正。而敞开的沟通渠道能够让导师对学生毕业设计的指导帮助作用最大化。
3.1.4第四阶段:共性问题分析讲解
(1) 形式:集中授课若干次。
(2) 时间:在多名学生完成初稿写作之后,由各位导师商量后安排授课时间,和第三阶段穿行。
(3) 内容:各位导师对已收到的稿件进行分析并预测出若干共性问题,在集中授课的时候对所有学生进行统一讲解和提醒,并当堂和学生交流分析问题产生的原因等,可见具体授课次数和内容和当年学生完成的论文质量有关。不过根据多年来的论文稿件情况统计,通常的共性问题有过分口语化表达、过分文档化表达、资料掌握不充分、重点不突出等。
(4) 意义:公开说明并分析共性问题,明显有助于大家互相了解并及时修改,或在今后的工作中主动注意。本阶段和第三阶段是很难分割开的共同体,是毕业设计过程中最漫长最复杂的两个阶段,妥善合理的安排能够帮助更多的学生少走弯路。
3.1.5第五阶段:个性问题个别修改,论文完成
(1) 形式:每位导师分别和每个学生单独联系。
(2) 时间:各学生先后完成,共历时两个月左右。
(3) 内容:导师分别通过电话或电子邮件帮助每个学生对论文进行多轮细节修改,通常需修改的问题包括行文风格、论文条理、技术含量、摘要写作、图表安排、文献引用等。导师对每次发现的问题分别给出详细修改意见或直接帮助修改,以历史情况来看,每人的论文均需要修改3~8次之后方可定稿。
(4) 意义:针对每个学生的水平提出修改意见,尤其对困难较大的学生给予较多的帮助。导师必须对每个学生的论文质量负责,也有助于能力的提高,学生在毕业设计过程中得到更多的收获,这也是成教毕业设计的核心目的所在。
3.2毕业设计指导方法的归纳
综上所述,在成教本科毕业设计的指导过程中,我们通过分阶段分重点的工作安排和具体实施,体现出了以下几个特色:
(1) 基本导向性――除了体现基本要求,如选题的意义、设计的独立性、规范性和完整性等,还通过分类选题指导意见引导学生,既帮助他们将毕业设计工作和理论学习联系起来,也增加细节信息,帮助设计和论文的完成。
(2) 群体导向性――即时发现并集中讲述共性问题,减少不必要的重复错误。
(3) 内容针对性――鼓励并积极帮助学生选择和本人工作紧密结合的毕业设计内容。
(4) 学生针对性――充分利用电话和电子邮件等完成一(导师)对一(学生)的指导和沟通,既是因设计内容不同而引发的需要,也十分适合于在职学生的工作生活状况。
(5) 注重指导过程的层次性――从选题到提纲、部分初稿、初稿、修改稿的完成过程中,分步即时提供指导和建议,能够有效的防止偏离轨道的情况(包括内容偏离,文字表达偏离,编程问题等)出现,从而帮助学生少走弯路。
(6) 关注学生能力的层次性――考虑学生的知识基础和实际能力的差别,帮助学生选择适合于其所处层次的毕业设计内容,并在完成过程中提出相应层次的要求和意见。
4已完成的毕业设计总体情况和个案分类
在本文介绍的指导框架下,已经有数百个毕业生的毕业设计和论文得以顺利完成,总体上显现了百花齐放的特征。总而言之,毕业设计的全过程能够在较大程度上激发学生的求知欲和兴趣,导师和每个学生之间极具针对性的良好沟通能够在每个学生个体身上起到有效的培优补差作用,论文稿的完成则让写作和表达能力得到了很好的锻炼和提升等。这些收获既是学生们3年学习的满意句点,也一定将对他们的职业发展产生积极的影响。
表2给出了近四年来毕业设计完成的总体数据,随后对几类典型个案进行了分析评价。
4.1个案类别1
在获得优秀的毕业设计中,有60%出自本身能力很强且工作背景较好的学生。他们通常直接从事着研发或测试等项目的管理工作,对整个项目的目标、设计和具体实现细节了然于心,并掌握着翔实的资料,因此进行毕业设计时仅需要提供写作指导即可。
4.2个案类别2
其他40%的优秀设计则出自于态度认真且工作踏实的学生。他们通常没有从事研发工作,甚至不属于IT行业,在导师的指导下,他们通常会选择系统测试或应用心得类型的设计内容。在毕业设计过程中,导师和这一类学生之间的沟通明显多于其他学生,他们积极地提出疑问或寻求帮助,能够较大限度地发挥导师的作用,最终完成较高质量的论文。
4.3个案类别3
通常约有10%的学生会由于个人能力或客观条件的限制、态度不端正等原因难以独立完成毕业设计。导师和该类学生的沟通也很多,但沟通内容通常以导师的主动提醒、督促和提供帮助为主。
5结束语
多年来,本文作者完成了大量成教计算机专业学生的毕业论文指导工作。我们认为,整体生源结构具有实践能力强于理论基础以及背景、能力差异大等主要特点;在此基础上,我们以通过毕业设计帮助学生完成理论和实践的结合,从而促进实践能力的进一步提高为目标,总结出了“以导向性为核心,强调针对性和层次性”的思路,将毕业设计指导划分为几个工作侧重点不同的阶段,兼顾了学生的专业、职业背景和工作生活状况等诸多不确定因素,且有利于发挥学生的个人特点、专长或兴趣爱好,在实践中收到了良好的效果,为本系计算机科学与技术专业在2009年顺利入选江苏省成人高等教育特色专业建设项目做出了贡献。
参考文献:
[1] 叶忠海. 现代成人教育研究:历程和进展特点[J]. 湖南师范大学教育科学学报,2008,7(6):91-93.
[2] 许小重. 成人本科计算机基础教育的思路与方法[J]. 中国成人教育,2008,11(22):156-157.
[3] 闫冰,刘影. 加强成人教育实践教学的基本途径[J]. 长春工业大学学报:高教研究版,2006,27(3):71-72.
目前,高职院校毕业设计质量监控体系主要采用两种模式。一是由学院教务处、督导室、实践教学中心、系部组成的四级监控,并通过学院外部公司企业、内部职能部分和教师两条线进行评价,建立两线四级毕业设计质量监控体系;二是采取院系两级管理,由辅导员、指导教师和企业导师共同对毕业设计过程与结果进行指导评价,建立两级三导师毕业设计质量监控体系。这两种模式都有其优点,在实施过程中存在一些问题,主要有以下几个方面:一是质量监控力度不够。学生毕业论文选题后离开学校,投入到企业顶岗实习,部门学生提前进入就业单位相关岗位工作,学生去向分散,岗位多样化,毕业设计投入时间少,指导教师不能很好的进行专业指导和过程管理,只能通过通讯、网络进行适当的联系,导致毕业设计质量监控不够。二是质量评价体系不完善。高职院校学生毕业设计质量评价体系多注重开题报告、中期检查表、论文评阅表、答辩记录等表格,交由指导教师考核评价,企业的指导教师以及实习单位的领导没有过多时间参与毕业设计的质量监控与考核,导致学生毕业设计的过程没有平时的考核项目,没有对学生毕业设计的环节评价项目,当前的评价体系单向性,使得毕业设计的考核评价形成“结果性”评价,未能形成考核评价反馈机制,不利于毕业设计质量的提高和学生能力的培养。三是质量监控信息不全面。毕业设计的质量监控主要是学院对指导教师完成毕业设计教学环节的监控,监控信息仅仅停留在毕业设计选题审题表、任务书、开题报告、中期检查表、论文评阅表、答辩记录表等相关的文档表格中,这些报告表格的时效性和真实性都影响着毕业设计的质量监控和评价。毕业设计中的工作状态、困难问题、技术攻关、心理状态、文献阅读、程序调试、实验测试等等过程信息不能得到监控和管理,影响着毕业设计最终的质量和效果。
2高职院校毕业设计质量监控体系构建思路
通过查阅资料、调研学习、研究分析、实践运行,借鉴高职院校建立教学质量保障体系的成功经验和现代管理的先进理念,建立标准明确、过程控制、评价合理、持续改进的毕业设计设计质量保障体系。该保障体系是以戴明循环(PDCA循环)管理理论和方法为指导,PDCA是一种持续改进的一种方法,通过制定明确的毕业设计管理目标和计划(Plan),按制定的目标和计划去实施(Do),对目标和计划执行情况进行检查(Check),通过检查后发现的问题,提出解决方案、行动方案和控制方法(Action)四个基本过程构成的PDCA循环,内容包括毕业设计目标的确定、各主要毕业设计环节质量标准的建立、毕业设计的实施、信息的收集整理与分析(统计与测量)、改进与提高四个主要环节。
3高职院校毕业设计质量监控体系的实施
毕业设计质量保障体系由毕业设计制度和质量标准系统、毕业设计过程运行系统、毕业设计信息收集与处理系统、毕业设计质量评价系统、毕业设计反馈与调控系统和毕业设计资源保障系统六个部分组成。毕业设计制度和质量标准系统主要由毕业设计教学文件、毕业设计规章制度、各毕业设计环节质量标准等方面组成;毕业设计过程运行系统是保证毕业设计质量目标实现的基本过程、程序和手段,是各项毕业设计管理制度的集合;毕业设计信息收集与处理系统是对毕业设计学生、指导教师、课题、论文等信息进行收集、分析、处理过程的集合,通过建立信息网络和处理系统,学生联系导师,导师追踪学生,对获得的毕业设计信息进行整理、分析与统计,获得定性的结论和定量的数据,从而达到及时了解和描述毕业设计质量状态的目的;毕业设计质量评价系统是对毕业设计实践教学活动的实施过程及结果的评价;毕业设计反馈与调控系统是掌握毕业设计实践教学活动过程各因数在教学管理中的基本状况的组织系统;毕业设计资源保障系统是由指导教师队伍管理、毕业设计经费、顶岗实习企业、就业去向的管理、教学设施建设与管理等方面组成。完善的毕业设计质量保障组织和队伍是毕业设计保障体系有效运作的重要保证。高职院校毕业设计实践教学质量保障工作应在分管教学副院长的领导下,教务处、督导室、实践教学中心和系部具体组织质量保障日常工作,建立“双导师”制的指导教师管理模式,校内由专业课教师指导和管理,校外由企业工程师指导和监控,按照戴明循环(PDCA循环)管理理论和方法,及时制定目标和任务计划,及时检查发现问题,及时收集并反馈信息,及时提出解决方案,及时对毕业设计内容及问题进行改进梳理,保障毕业设计的质量。
4结束语
中国的学生是世界公认学习能力最强的学生之一,但也是最缺乏创造性和创新性的学生。原因之一是脱离了科研的教学模式,没有科研相配合的教学长期以往只能导致教师照本宣科、学生读死书的结果。大学教育不仅是要学生学习知识还要培养学生学会用前人的知识探索未知。因此教学与科研相结合的教育模式特点是:1.教学包含科研,在教学中可将科研内容或成果融入其中,不断更新教学内容。2.科研促进教学,科研是书本知识的综合运用,让学生参与科研使所学的知识得以运用,加深对知识的理解。
二、毕业设计的特征
高校本科毕业设计是一门特殊的课程,既不同于理论课又与实践课有很大差别。通过毕业设计,学生即能够巩固所学的理论知识,也能将理论得以应用并能与实践有效结合。但是毕业设计质量普遍不高,这也是目前各大高校所面临的教学问题,其中有多种因素直接影响了毕业设计的质量,其特征是:1.时间不足。学生实际用来做毕业设计的时间比预期要少,这主要是因为完成毕业设计的时间一般在大四第二学期,往往在这个阶段学生还要考研复试、找工作等等,时间和精力都被大量的学习之外的事情所占用。同时多数高校教师同时承担着教学和科研双重任务,而用于毕业设计指导的精力非常有限。2.认识不足。学生对毕业设计的认识不足,学习态度不端正。部分学生对毕业设计有错误的认识,认为毕业设计就是“走过场”与将来就业并无太多关系,来校面试签约的单位大多不重视毕业设计成绩等等。因此产生了不积极、不投入、敷衍了事的心态。3.基础不牢。由于部分学生学习成绩平平,基础知识薄弱。导致面对毕业设计脑子一片空白,对选题不研究、不请教,从而导致盲目选题后根本不知道该如何做起,如何开始学习。甚至有的学生对自己的毕业设计完全不明白、不理解。4.毕业设计选题的单一性和约束性。在毕业设计选题方面,目前大部分高校还是先由指导教师拟定题目,再由学生在此范围内选择。这样不利于对学生创新意识和实践能力的培养。
三、教学与科研相结合的毕业设计改革方法
(一)以兴趣加引导的方式合理制定毕业设计
教学是知识的传授而科研是知识的生产过程。让学生通过直接或间接的参与科研活动,不仅使学生有更多的动手机会同时激发学生学习和研究的主动积极性。1.学生可以从科研中自己选择毕业设计的题目。例如我校学生可根据所学的航电专业课程的深度和知识掌握情况来选择自己感兴趣的科研方向,沿着这一方向继续深入研究,在此过程中即巩固和完善了已学的专业知识,又接触到了新的知识新的概念,实现“温故而知新”。同时学生可以用自己的科研作品或成果来完成自己的毕设任务。2.由指导教师引导学生选择合适的毕业设计题目。飞机的航电系统和飞机发动机均是一个庞大而又复杂的系统,相应专业课的内容多,知识覆盖面大。根据这一特点,教师需要引导学生合理选择自己的毕设题目。而且教师在科研项目的研究中,需要查阅大量的书籍和文献,充实了许多新的知识并将这些融入到毕业设计指导工作中。这样既激发了学生的科研积极性又完成毕设题目的选定。
(二)做中学
在科研项目研究过程中,不仅需要大量的理论知识研究,同时还有很多动手操作的机会。让学生参与科研,做科研。通过动手操作才可以激发学生对知识探寻的积极性。这样既有利于科研的开展又实现理论与实践的无缝对接。1.通过让学生参与到教师自主研发实验设备的过程中,让学生参与到从设备的设计、制造、测试、完善修改的全部流程中。同时在此过程中教师既能更加熟练掌握以有的技能又更新了自己的知识层面,使教与学得到充分的衔接。2.让学生在科研项目的研究中独立承担一部分内容。在指导教师的帮助下根据学生的能力和特点分配适当的科研任务,让学生独立完成。这样既能使学生融入科研还有助于增强学生的责任感和承担意识。3.团队协作。无论是参与科研过程还是独立承担科研任务,都是让学生融入团队协作,培养团队协作的意识。上述方法都可以让学生以团队形式完成,无论是对知识掌握的深度还是科研经验在大部分学生中都不足以个人能力承担。因此需要学会团队协作,感受团队力量。同时学生团队和教师团队又形成一个更大的科研团队,这样不仅增进师生感情还可以使师生共同得到锻炼。
(三)考核
目前我国各大高校的毕业设计考核形式均是以“毕业设计答辩”作为唯一的考核方法。通过这一方法有助于学生对整个毕业设计过程的总结,发现不足之处并加以更改和完善。但是目前高校毕业答辩重于形式,学生在答辩时简单叙述设计过程,回答评委老师问出的几个问题,至于毕业设计的创新点、设计思路、遇到问题时自己如何解决、自己对所研究内容的独到见解等很少会被发掘出来,很容易让学生产生消极的态度。因此,本文对建议对毕业设计考核做出以下修改:1.改变固定时间统一答辩的形式。学校根据教学工作情况设定一段时间范围,学生在此范围内可自由申请答辩时间,完成毕业设计工作。通常科研项目的研究工作是持续性和连续性的,毕业设计答辩时间可由学生根据个人情况有选择性的申请答辩时间。这样一来学生可以通过毕业设计答辩对自己前一阶段科研研究做总结,经过答辩老师的指点更有助于完成下一阶段的科研研究,弥补自己的不足之处提高毕业设计质量。2.以研究团队的形式考核。团队是一个临时性组织,是为完成某一特殊使命而建立起来的一个打破组织部门限制由多部门专业人员组成的临时性组织,它的最大作用是可以处理现在组织结构无法解决的临时性问题,因此团队组成在工作中相互依赖,以达成共同目标。通常一个科研项目的研究工作是靠团队协作来完成的,这样当学生面临毕业设计考核的时候也应以“团队答辩”的形式来完成。团队每个学生在同一个课题下按各自的研究部分阐述自己所做的工作,并接受老师提问。这不仅是对学生毕业设计工作的考核,也是对学生团队协作效果的考核。
四、教学与科研相结合的毕设改革意义
中国的学生是世界公认学习能力最强的学生之一,但也是最缺乏创造性和创新性的学生。原因之一是脱离了科研的教学模式,没有科研相配合的教学长期以往只能导致教师照本宣科、学生读死书的结果。大学教育不仅是要学生学习知识还要培养学生学会用前人的知识探索未知。因此教学与科研相结合的教育模式特点是:
1.教学包含科研,在教学中可将科研内容或成果融入其中,不断更新教学内容。
2.科研促进教学,科研是书本知识的综合运用,让学生参与科研使所学的知识得以运用,加深对知识的理解。
二、毕业设计的特征
高校本科毕业设计是一门特殊的课程,既不同于理论课又与实践课有很大差别。通过毕业设计,学生即能够巩固所学的理论知识,也能将理论得以应用并能与实践有效结合。但是毕业设计质量普遍不高,这也是目前各大高校所面临的教学问题,其中有多种因素直接影响了毕业设计的质量,其特征是:
1.时间不足。学生实际用来做毕业设计的时间比预期要少,这主要是因为完成毕业设计的时间一般在大四第二学期,往往在这个阶段学生还要考研复试、找工作等等,时间和精力都被大量的学习之外的事情所占用。同时多数高校教师同时承担着教学和科研双重任务,而用于毕业设计指导的精力非常有限。
2.认识不足。学生对毕业设计的认识不足,学习态度不端正。部分学生对毕业设计有错误的认识,认为毕业设计就是“走过场”与将来就业并无太多关系,来校面试签约的单位大多不重视毕业设计成绩等等。因此产生了不积极、不投入、敷衍了事的心态。
3.基础不牢。由于部分学生学习成绩平平,基础知识薄弱。导致面对毕业设计脑子一片空白,对选题不研究、不请教,从而导致盲目选题后根本不知道该如何做起,如何开始学习。甚至有的学生对自己的毕业设计完全不明白、不理解。
4.毕业设计选题的单一性和约束性。在毕业设计选题方面,目前大部分高校还是先由指导教师拟定题目,再由学生在此范围内选择。这样不利于对学生创新意识和实践能力的培养。
三、教学与科研相结合的毕业设计改革方法
(一)以兴趣加引导的方式合理制定毕业设计
教学是知识的传授而科研是知识的生产过程。让学生通过直接或间接的参与科研活动,不仅使学生有更多的动手机会同时激发学生学习和研究的主动积极性。
1.学生可以从科研中自己选择毕业设计的题目。例如我校学生可根据所学的航电专业课程的深度和知识掌握情况来选择自己感兴趣的科研方向,沿着这一方向继续深入研究,在此过程中即巩固和完善了已学的专业知识,又接触到了新的知识新的概念,实现“温故而知新”。同时学生可以用自己的科研作品或成果来完成自己的毕设任务。
2.由指导教师引导学生选择合适的毕业设计题目。飞机的航电系统和飞机发动机均是一个庞大而又复杂的系统,相应专业课的内容多,知识覆盖面大。根据这一特点,教师需要引导学生合理选择自己的毕设题目。而且教师在科研项目的研究中,需要查阅大量的书籍和文献,充实了许多新的知识并将这些融入到毕业设计指导工作中。这样既激发了学生的科研积极性又完成毕设题目的选定。
(二)做中学
在科研项目研究过程中,不仅需要大量的理论知识研究,同时还有很多动手操作的机会。让学生参与科研,做科研。通过动手操作才可以激发学生对知识探寻的积极性。这样既有利于科研的开展又实现理论与实践的无缝对接。
1.通过让学生参与到教师自主研发实验设备的过程中,让学生参与到从设备的设计、制造、测试、完善修改的全部流程中。同时在此过程中教师既能更加熟练掌握以有的技能又更新了自己的知识层面,使教与学得到充分的衔接。
2.让学生在科研项目的研究中独立承担一部分内容。在指导教师的帮助下根据学生的能力和特点分配适当的科研任务,让学生独立完成。这样既能使学生融入科研还有助于增强学生的责任感和承担意识。
3.团队协作。无论是参与科研过程还是独立承担科研任务,都是让学生融入团队协作,培养团队协作的意识。上述方法都可以让学生以团队形式完成,无论是对知识掌握的深度还是科研经验在大部分学生中都不足以个人能力承担。因此需要学会团队协作,感受团队力量。同时学生团队和教师团队又形成一个更大的科研团队,这样不仅增进师生感情还可以使师生共同得到锻炼。
(三)考核
目前我国各大高校的毕业设计考核形式均是以“毕业设计答辩”作为唯一的考核方法。通过这一方法有助于学生对整个毕业设计过程的总结,发现不足之处并加以更改和完善。但是目前高校毕业答辩重于形式,学生在答辩时简单叙述设计过程,回答评委老师问出的几个问题,至于毕业设计的创新点、设计思路、遇到问题时自己如何解决、自己对所研究内容的独到见解等很少会被发掘出来,很容易让学生产生消极的态度。因此,本文对建议对毕业设计考核做出以下修改:
1.改变固定时间统一答辩的形式。学校根据教学工作情况设定一段时间范围,学生在此范围内可自由申请答辩时间,完成毕业设计工作。通常科研项目的研究工作是持续性和连续性的,毕业设计答辩时间可由学生根据个人情况有选择性的申请答辩时间。这样一来学生可以通过毕业设计答辩对自己前一阶段科研研究做总结,经过答辩老师的指点更有助于完成下一阶段的科研研究,弥补自己的不足之处提高毕业设计质量。
2.以研究团队的形式考核。团队是一个临时性组织,是为完成某一特殊使命而建立起来的一个打破组织部门限制由多部门专业人员组成的临时性组织,它的最大作用是可以处理现在组织结构无法解决的临时性问题,因此团队组成在工作中相互依赖,以达成共同目标。通常一个科研项目的研究工作是靠团队协作来完成的,这样当学生面临毕业设计考核的时候也应以“团队答辩”的形式来完成。团队每个学生在同一个课题下按各自的研究部分阐述自己所做的工作,并接受老师提问。这不仅是对学生毕业设计工作的考核,也是对学生团队协作效果的考核。
四、教学与科研相结合的毕设改革意义
一、存在问题及根源分析目前,国内各高校通信工程专业的实践教学体系均很健全,但实际教学效果大多不
明显,学生的实践动手能力及实践创新能力不能适应社会要求,严重影响学生的就业率和就业质量。其根本原因在于实验、课程设计、毕业设计等实践教学的模式存在问题。(一)实验教学负担重实验项目繁多,教师及学生负担过重,难以调动实验兴趣;实验内容以验证性为主,综合性、设计性实验所占比率较低,难以实现工程应用能力及创新能力的培养;专业课程实验内容之间关联度不高,学生不能有效认知专业课程内容之间的关联,难以建立系统的专业观。
(二)课程设计内容单一课程设计内容单一,设计题目采用随机分配形式,不能有效调动学生参与的主动性,学生参与设计的兴趣不浓。
(三)毕业设计不合理毕业设计题目来源比较单一,以教师立题为主,学生自主选题余地小。现在高校的毕业设计时间一般是在第8学期,而这段时间恰恰是学生就业实习的时间,传统的毕业设计教学模式要求学生在校作毕业设计,这就使学生就业实习与毕业设计之间产生时间上的冲突。迫于就业压力,学生一般都是以工作为重,而不重视毕业设计过程,这就严重影响毕业设计的教学效果和质量。
二、改革措施
(一)实验教学改革
1.压缩验证性实验学时,提高综合性、设计性实验开出比率。实验教学要改变以往大而全的实验开出模式,精简合并实验项目,并在教学计划允许的范围内,减少验证性实验数量,加大综合性、设计性实验的开出比率。对专业基础实验如“模拟电子技术”、“数字电子技术”等,实验项目设置要采取循序渐进的方式,使学生在认识基本电子元器件及集成芯片,会用示波器、信号发生器等基本仪器的基础上,掌握电路原理分析的基本方法;通过设置基础电路设计性实验项目,让学生掌握基本电路设计与测试方法,为专业课实验打下坚实的基础。综合性、设计性实验的学时应占到实验总学时的1/2以上。
2.建立专业课程群专题实验教学模式[2]。对专业课实验如“通信原理”、“信号与系统”、“数据交换原理”、“计算机通信原理与应用”等,实验项目应以综合性、设计性实验为主,并结合专业课程之间的内容联系,建立课程群专题实验[3]。专题实验指一种多学时、高难度、独立完成系统设计及测试的实验方式[4],是一种培养学生发现问题、解决问题能力及创新思维与创新精神的新的实验教学模式[5]。通信工程专业课程群专题实验的题目应该以培养学生理论联系实际的能力为目标,实验题目应该具有一定的科学性和时效性,采取学生自主选题,以两人或三人为一个实验小组。课程群专题实验的时间不低于6学时,其基本目标在于培养学生的工程应用能力、创新精神及团队合作精神。陕西理工学院在通信工程专业试点开设“局域网规划与设计”专题实验,该实验以“通信原理”、“数据交换原理”“、计算机通信网原理与应用”等课程内容为基础,要求学生在8小时内,以三人为一组,完成一个小型局域网的规划设计与性能仿真、网络构建、性能测试等实验内容。经过一年的实践证明,这种实验方式能够有效调动学生的参与兴趣,使学生明白专业课程内容之间的联系,对学生的实践动手能力、创新能力及团队合作精神等方面的培养具有非常显著的效果。
(二)课程设计教学改革
1.精简课程设计项目数量,设置综合课程设计环节。精简针对单一课程内容的课程设计数量,将内容之间存在关联的课程设计进行整合,针对不同专业层次设置综合课程设计,在保证课程设计总学时不变的条件下减少课程设计开出数量,提高课程设计的内容含量,确保课程设计的教学质量及效果。陕西理工学院在修订新版教学计划时把原来的“模拟电子技术课程设计”、“数字电子技术课程设计”、“微机原理课程设计”“、通信原理课程设计”等单一的课程设计内容进行整合,形成针对不同年级的综合课程设计。通信工程专业二年级设置“电子技术系列综合课程设计”,涵盖“电路分析”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等课程内容,设计时间为2周;通信工程专业三年级学生设置“计算机系列综合课程设计”,涵盖“微型计算机原理与应用”、“高级语言程序设计”、“单片机原理与应用”、“面向对象程序设计”等课程内容,设计时间为3周;通信工程专业四年级学生设置“通信工程专业综合课程设计”,设计内容涵盖通信专业所有专业方向课程,“通信工程专业综合课程设计”是学生毕业前的最后一次课程设计,把它作为毕业设计前的一次综合练兵,为毕业设计的正常实施打下良好的基础,设计时间为4周。
2.鼓励学生自主立题,提高学生参与的主动性。改变传统课程设计采用的教师立题、学生选题的模式,积极鼓励学生自主立题,指导教师对学生立题进行严格把关,确保题目质量符合课程设计要求。由于近几年学生参与大学生课外科技活动的人数逐年增加,相当一部分学生具有大学生课外科技立项任务,学院积极鼓励这一部分学生以科技立项作为课程设计题目,指导教师审核把关。通过这种方式能够有效提高学生对自我能力的认同感,充分调动其参与的积极性。经过近几年的实践证明,这种方式能够有效提高学生参与课程设计的积极性,在学生实践动手能力及创新精神培养方面的作用非常显著,这种方式已获得指导教师及广大学生的充分认可,自主立题学生人数逐年增加。表1为陕西理工学院近三年“通信工程专业综合课程设计”学生自主立题情况统计。表1近三年“通信工程专业综合课程设计”学生自主立题情况统计
(国防科学技术大学 计算机学院,湖南 长沙 410073)
摘 要:针对信息化战争的发展趋势和基础合训类学员的任职需求,以提高学员的综合实践能力和激发学员的学习兴趣为目的,介绍基于AR.Drone四轴飞行器开展飞行器控制软件的合训类本科毕业设计的探索实践。
关键词 :基础合训;本科毕业设计;四轴飞行器;AR.Drone
第一作者简介:徐建军,男,讲师,研究方向为软件工程、程序分析、软件容错,jianjun.xu@yeah.net。
0 引 言
毕业设计是高等院校培养高素质综合型人才的最后一个阶段,也是学员在任职前经历的一个综合性、实践性很强的教学环节。在毕业设计过程中,学员在导师的指导下,综合运用本科期间所学的专业知识和基本技能分析、研究和解决一个实际问题,从而提高学员的实践能力和综合素质,其质量是衡量高等院校教育教学水平的一项重要指标[1-2]。
基础合训类学员的教学目标是培养适应军队现代化建设、打赢信息化战争需要的懂技术、会 管理、能指挥的高素质初级指挥军官。作为从院校走向部队工作岗位的一个过渡,合训类本科毕业设计应该反映作战方法研究和工程技术研究的双重特点[3-4],题目要具有一定的应用性和前瞻性,例如各种新型武器装备在作战应用中的现实问题和直接需求[5-6]。
围绕“院校教育向部队靠拢”这个主题,针对如何适应部队未来信息化作战需要以及如何培养学员实践动手能力和激发学习兴趣等问题,笔者所在教研室在AR.Drone四轴飞行器的基础上开展了合训类本科毕业设计的探索,从选题、开题、指导、演示到答辩等整个环节采取了一系列措施。
1 AR.Drone飞行器和选题介绍
当前,无人作战平台、自治系统在现代化战争中得到广泛应用,无人飞行器凭借成本低、适应力强、出勤率高、零伤亡等特点成为现代战争的重要组成部分。无人飞行器如何完成作战任务、如何进行技术革新是现代军人面临的问题。作为未来信息化战争的主力军,合训学员应该了解、应用、革新无人飞行器等新型武器装备。
近两年来,我们以 AR.Drone 四轴飞行器为平台,开展面向无人飞行器控制软件创新实验的合训类本科毕业设计,旨在提高学员对信息化装备的操控能力和技术革新能力,并了解信息化装备战斗力生成的一般模式和创新思维。
AR.Drone 是法国 Parrot 公司开发的一款遥控四轴飞行器(如图 1 所示),计算机、平板电脑和智能手机等设备可以通过 Wi-Fi 网络对其进行远程控制。AR.Drone 有 4 个无刷内转马达以及陀螺仪、加速度计、磁强计、超声波等传感器,配备两个摄像头,使用 ARM A8 CPU 和 Linux 操作系统。计算机可以通过网络发送指令控制飞行器动作以及获取状态、角度、海拔、速度等飞行数据和传感器获取的各种数据,尤为重要的是 AR.Drone 还提供丰富的二次开发接口和成熟的 SDK 开发环境。
在 AR.Drone 平台上,我们围绕飞行器控制软件革新这个主题,结合现代战争对无人飞行器的应用需求开展合训类本科毕业设计,已有选题如表1所示。由表1可知,这些毕业设计选题具有鲜明的军事特色,可有效提高无人飞行器的军事应用价值和智能化水平,所涉及的技术内容与本科阶段学习的很多计算机专业课程密切相关(例如网络、嵌入式设备、计算机图形学、人工智能等),从而能够进一步深化与升华所学基础理论和专业知识并提高学员的综合实践能力。
2 主要采取的措施
这些题目公布之后,立刻在学校合训类学员中引起很大反响,很多学员主动要求参加四轴飞行器的毕业设计。但是合训类学员为了适应第一任职的需要,本科学习期间在军事指挥及体育训练方面花费了很多时间,相比技术类学员而言,合训类学员在专业基础和实践能力上有所不足;合训类学员在毕业学期还面临繁重的毕业联考任务,从事毕业设计的时间和精力不能得到有效保障。
相比以前的毕业设计题目,这些题目的难度和工作量明显增加。为保证完成质量,我们从选题、开题、指导、成果演示、论文撰写到答辩的整个过程都采取了一些针对性措施,取得了较好的效果。
2.1 选题和前期准备
在拟定题目时,教研室组织相关指导教员集中讨论,以技术专题形式给出一组有军事应用背景、难度适中的题目,而且要求指导教员清晰明了题目的主要工作量、技术路线和难点;然后,在教务统一组织下进行毕业设计题目宣讲,介绍题目的主要任务和所需的基础知识等,使学员能够针对自身情况进行选题,并请学员队推荐一些基础好、动手能力强的学员。为了保证前期准备更加充分,这些工作提前到第七学期完成。
在学员选定题目后,导师与学员见面,进一步介绍课题并提供相应资料,并要求学员在第七学期(包括寒假期间)预先准备好一些工作,包括学习相关的专业知识和阅读 AR.Drone 的技术文档等。
2.2 开题及开发平台搭建
开题是让学员在导师指导下通过查阅资料和初步的研究工作进一步加深对课题的理解,了解国内外的现状和相关发展趋势,明晰课题需要解决的关键理论问题和实际问题,并确定研究的基本方法、技术路线和实验方案。学员要与导师一起确定研究计划,并估计可能遇到的困难和拟采取的解决措施。由于资料较多,且主要为英文材料,这个阶段鼓励同一专题的学员分工阅读,然后再通过报告、讨论的形式在组内交流,一方面减少工作量,另一方面锻炼口头表达能力。
由于AR.Drone自带的SDK规模较大,并且涉及飞行器的很多技术细节问题,学员难以快速理解和掌握。我们在AR.Drone SDK的基础上,结合一些开源项目构建了一个二次开发平台。这个平台把AR.Drone的常用功能进一步封装成一些API,主要分为飞行器控制和传感器数据接收两个模块,同时还把需要用到的第三方资源(例如计算机视觉库 OpenCV)一并打包。这个平台在很大程度上减少了毕业设计的工作量,使学员将精力集中到课题本身的研究上。
2.3 全程指导
学校要求合训类毕业设计以技术专题的形式组织,每个专题包括 5~7 个子课题,由一个导师组负责,导师组中每位老师指导1~2名学生。每位导师的专业方向有所差异,这样对学员的指导更加全面。每个导师组由一名正高职教员任负责人,进行该组的整体协调,并对毕业设计整体进度进行检查、督促。学校要求学员每个星期都要向导师汇报工作进展,每个月向导师组汇报一次,使整个过程中每名学员的毕业设计进度可控,不会被联考等任务所干扰而滞后。
“授人以鱼不如授之以渔”,导师指导不是直接告诉结果或帮学员调试程序,而是介绍原理、传授经验和启迪思想,尽量培养学员的自学能力,这样才会在毕业设计的后期发挥重要作用,对学员今后的成长也大有裨益。教员还要注意培养一种组内团结协作的气氛,鼓励学员之间的相互学习和探讨,基础好的要多帮助基础稍差的,彼此形成一种良性的竞争。
2.4 成果演示及论文撰写
学校规定合训类毕业设计在答辩前必须进行成果演示,由导师组之外的教员构成专家组现场评审,演示不通过则不能答辩。为确保演示成功,要求学员在完成程序编写和调试外,还要进行严格的测试,并做异常情景处理预案,这也是培养综合素质的一方面。
撰写论文是毕业设计本身的要求,表达和写作能力对今后工作来说也非常重要。但是,由于学员之前并没有接受过这方面的系统训练,科技论文写作的基础比较薄弱,还有部分学员把毕业设计局限为写好程序和做好实验,对论文不够重视。导师应帮学员认识到撰写毕业论文的意义,介绍论文撰写方法和规范,梳理论文主要提纲。论文经常出现的问题是:工作重点不突出,内容逻辑性不严谨,图表、公式和
参考文献引用不规范等。所以,学员需要在导师的指导下对论文反复修改。目前,学校对本科毕业论文还有的要求,这就需要在撰写论文时一定要用自己的语言进行表述。
2.5 论文评阅及答辩
在论文提交后,由两名教员对论文进行评阅,给出评定结果和具体修改意见,并责令指导教员督促学员修改论文。论文评阅要在答辩前两周完成,目的是给论文修改留下足够时间。
在论文答辩阶段需要学员完成报告片的制作和试讲,导师要让学员明白答辩的重点是在有限的时间内围绕自己的核心工作和关键环节进行介绍,重点要突出,思路要清晰,这样才能给答辩专家留下深刻印象。由于临场经验欠缺等主观因素,很多学员答辩报告的质量仍然不够理想。答辩前导师需要组织答辩试讲,通过反复的练习、点评提高学员的临场表达能力和对报告进度的控制能力。
3 成果和不足
基于AR.Drone飞行器进行合训本科毕业设计的效果总体较好。笔者所在导师组指导的 12 名学员中,基本上顺利完成了任务书预定的目标,成绩优秀、良好和中等各有 2 名、8 名、2 名。图 2 给出了在基于手势识别的飞行指挥课题中,进行手势识别的测试截图。
学员们普遍反映,通过毕业设计,个人的自学能力、动手实践能力和论文写作能力等都有明显提高。学员们自己动手编写一个控制程序,使飞行器能够完成一些军事特色的应用,觉得很有成就感。
主要存在的问题是毕业设计题目的难度相比以前有所增加,有些题目涉及网络、硬件、软件等多个方面,合训类学员基础较薄弱、动手实践能力不强,而且他们还需要在毕业联考上投入不少时间,这导致很多学员在毕业设计的前期进展非常缓慢,后面的时间比较紧张,有的学员由于迟迟没有进展而产生了放弃的想法。在导师的鼓励和指导下,虽然最后基本上完成任务,但是完成的质量还不够理想。所以,结合基础合训类学员的特点, 设计一些难度适中的课题是我们未来的工作重点。
4 结 语
结合新型武器装备和现代化战争的发展,着眼增强合训类学员培养的针对性、实效性和指向性,努力提高合训类毕业设计的军事应用特色是学校始终追求的目标。在 AR.Drone四轴飞行器的基础上,我们围绕无人飞行器控制软件革新开展了合训类本科毕业设计的探索和实践,并具体在毕业设计的整个环节采取了一系列措施,取得了较好的效果。下一步我们将结合前期经验和存在的不足,从选题、指导等方面加强对关于新型武器装备的合训本科毕业设计的研究和改革。
参考文献:
[1] 陆静. 提高高校毕业设计质量途径的探索[J]. 大学教育, 2014(1): 37-39.
[2] 杨帆. 本科毕业设计教学模式创新研究[J]. 计算机教育, 2010(7): 74-77.
[3] 吴石林, 范大鹏, 王兴波. 基础合训毕业设计组织实施模式及规范化探讨[J]. 高等教育研究学报, 2003, 26(3): 38-40.
[4] 单庆晓, 唐莺, 李季, 等. 基础合训类学员毕业设计现状分析及指导对策[J]. 高等教育研究学报, 2008, 32(2): 12-14.
[5] 占荣辉, 鲁敏. 基础合训本科毕业设计教学改革与实践[J]. 高教论坛, 2011(2): 63-65.