引言毕业设计的最后一个环节,你了解吗?

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毕业设计是本科教学计划的最后阶段,也是人才培养过程中重要的实践环节之一,学生可以运用4年所学的专业知识来解决具体问题,从而充分展示毕业生综合运用本科阶段所学知识发现和解决问题的能力。确定毕业设计题目,作为毕业设计的第一环节,是做好毕业设计的基础,直接决定了毕业生完成毕业设计后续工作的方向和内容[1]。

一、毕业项目选题现状及分析

毕业项目选题作为人才培养方案实践教学的一部分,应符合人才培养方案的要求,体现专业特点[2]。在各计算机专业新修订的人才培养计划中,其培养目标既不同又相互关联,计算机科学与技术专业着重培养学生掌握计算机软件开发、计算机设备及计算机网络管理维护等相关知识;软件工程专业着力培养学生掌握软件项目的分析、设计、开发、测试、运维和管理。物联网工程专业注重培养学生掌握物联网通信架构、无线传感器、网络协议与标准、信息安全等知识。电子商务专业重点培养学生掌握数据分析与管理、企业商品与服务营销策划等相关知识。可以看出,计算机科学与技术与软件工程的培养目标有部分重叠,这体现在毕业项目课题上,两个专业的毕业设计课题形式和内容相似。

1.1 统计方法

毕业设计题目直接反映了学生要解决的问题和所用的技术,根据具体类型对题目进行分类后,逐年统计毕业设计中使用的题目类型和技巧,可以发现学生的选题倾向和选题趋势。毕业项目课题可按课题类型或课题来源进行分类,其中按内容可分为工程实践、研究设计、理论分析三类。据资料介绍,可分为教师科研、生产实践、实习单元、自选课题四类[3]。毕业项目课题也可按专业知识、理论和技术分为四类:网络工程设计、软件开发、硬件、竞赛应用研究[4]。本文涉及的毕业项目课题96%属于系统的设计与实现,课题类型要么集中在工程实践中,要么集中在软件开发中,上述分类方法不适用。通过对所有最终问题的分析,设置了每个类别中包含的关键词,具体对应关系如表1所示。

划分题类的原理是按照它所包含的关键词进行分类,依次检查每个题目,如果题中含有对应的关键词,则将该关键词对应的计数器累积起来,最后可以按照分类标准将每个计数器的结果相加,得到各题型的编号。关键词的判断范围从小到大,从具体到抽象,判断顺序依次为游戏、微信、APP、网页,关键词数量的统计逻辑如图1所示。

1.2 选题特点

根据毕业项目的应用方向和采用的技术,对毕业项目课题进行分类,每年统计各类别的百分比,分析课题选择的趋势和变化趋势。

1.2.1 主题类型过于集中

毕业设计应用方向的多样性可以体现选题的广度、教学内容的实施效果以及学生知识技能的多样性。毕业项目课题按表1类型分类,表2总结了近9年选题类型结果。

其中,96.8%的毕业项目课题属于软件开发类,包括Web、APP、微信、游戏4大类,Web方向占总数的80.22%,远超其他课题类型数量,每年60%以上的课题类型集中在Web应用方向, 主题类型的变化趋势如图2所示。

首先,虽然两个专业在第三学期都开设了Web应用开发和APP开发课程,如Web编程、企业级应用开发培训、移动互联网技术、Android高级开发等,但Web应用方向的课时数远远大于APP开发的课时数。其次,随着Web开发框架的成熟,系统开发的效率得到了提高,基于Web的系统比游戏和应用程序开发更容易实现。

1.2.2 毕业项目的技术采用取决于课程内容

用于完成毕业工程的技术直接反映了学生所掌握的专业技能,也可以从侧面反映教学内容和行业需求。根据计算机科学学院对毕业项目的要求,在确定毕业项目题目时,需要包括用于解决问题的主要技术和方法。通过对毕业项目问题中相关技术关键词的统计,发现学生在完成毕业项目时所用技术的趋势。

例如,“基于Android系统的天气图查询工具的设计与实现”主题无法准确分类,因为部分问题不包含使用的相关技术,无法确定使用的技术是Java还是Kotlin;另一个例子是“基于微服务的医疗分诊队列系统的设计与实现”,无法确定微服务框架是基于Java还是PHP的。为了避免上述影响,有针对性地体现选题的特点,只统计明确包含技术关键词的网页主题占比最高的主题。根据表1中的关键词,将属于同一系统的技术组合并分为6种类型:Java、Python、PHP、Delphi、..NET 和 JavaScript,过去 9 年中 Web 毕业项目中使用的技术总结在表 3 中。

其中,使用Java相关技术的题目完成率为81.94%,使用Python、PHP、JavaScript等技术的题目较少。从变化趋势上看,虽然使用非Java技术的主题比例有所增加,但使用Java技术的主题比例仍然相对较高,在Web主题中使用技术的趋势如图3所示。

Java相关技术进一步细化为JSP、Java、SSH、SSM、SpringBoot和SpringCloud,并得出了近9年毕业项目使用Java相关技术的趋势,如图4所示。可以看出,到2021年,JSP技术实现的毕业项目占比将接近0;自 2019 年以来,使用 Spring Boot 技术的实现数量逐年增加,2021 年占比超过 60%。

毕业设计所用技术中的上述现象与讲座内容和学生的特点有关。首先,在2014年版的大学人才培养计划中,计算机科学与技术专业和软件工程专业建立了基于Java语言的实践课程体系,Web相关课程涉及的开发技术从JSP、SSH调整为SSM,使得使用SSM技术完成毕业项目的比例自2018年以来逐年提高, 而随着2019年Web培训课程内容向Spring Boot的调整,Spring Boot自2020年起被采用,技术占比大幅提升;其次,有的学生在大三暑假开始参加公司实习,这样他们就可以接触到行业内应用的新技术,在确定毕业项目的内容时,会利用实习期间学到的新技术。第三,部分学生的学习特点是“教什么、学什么用”,扩展学习能力相对较弱,完成毕业工程所用的应用方向和技术取决于课程内容,教师掌握的知识结构也会影响学生选题的结果。

1.2.3 职业区别不明显

计算机科学与技术专业的重点与软件工程专业不同,前者侧重于培养学生使用基本计算机原理和技术解决计算机系统问题的能力,后者侧重于培养学生运用软件工程基本原理和技术进行软件系统开发的能力[5]。 96%的毕业设计主题涉及设计和实现软件系统,而计算机科学与技术专业的毕业设计课题几乎都是软件开发,这并不能清楚地反映出两个专业的区别。

二、提高选题质量的对策

一般情况下,毕业项目课题的来源包括教师科研项目、校企合作项目、学生实习项目、学生申报的创新实践项目、学生提出的课题。针对选题现状,可以从选题原则、学生应用实践能力、教师指导能力、选题管理四个方面提高选题质量。

2.1 遵循选题的科学原则

满足人才培养目标是毕业设计课题选择的基本要求[6],民办本科院校计算机科学专业毕业设计课题应体现应用型人才培养的特点,符合实用性、可行性、创新性原则。首先,出于实用性的原则,选题应结合当前社会和市场面临的需求,根据专业人才的培养目标,选择合适的技术方法解决行业问题[7]。其次,对于可行性的原则,选题应根据学生的知识和解决问题的能力,课题难度适中,相应的工作量符合毕业要求。第三,对于创新原则,选题可以从分析问题的新角度和解决问题的新方法出发,从而丰富选题源,拓展选题广度。

2.2 引导学生多方式参与实践培训

学生在校期间参加的实践训练一般包括实践课程和课外实践活动,私立高校开设的计算机实践课程往往以技术讲解为主,缺乏对学生发现和解决问题能力的引导,缺乏学生主动探索的能力,只有少数学生主动参加课外实践活动,导致学生整体工程实践能力较弱。针对这种情况,可以将学生实践能力的培养贯穿于整个大学培训周期,通过多种方式引导学生参与实践培训,提高学生的工程应用能力[8]。

学科竞赛是锻炼和检验学生自身实践能力的有效途径之一,通过参加学科竞赛,可以提高学生分析解决问题和实践操作的能力[9]。通过鼓励和引导学生参加学科竞赛,培养学生的创新实践能力,拓展学生选题范围,丰富选题内容,提高毕业项目选题质量。

计算机科学专业的本科生在校期间可以参加各种学科竞赛,包括编程、软件开发、人工智能、大数据技术、创新创业等。中国高等教育协会发布的2020年全国大学生竞赛排行榜包括多个适合计算机科学专业学生的学科竞赛[10]。根据这些比赛的内容和举办时间,可以根据培训计划推荐各年级的学生参加适合自己的比赛,各年级的学生都有机会参加实践培训。

相关专业的学生可以根据自己的专业特点,有针对性地参加一些竞赛,比如计算机科学与技术专业的学生可以参加与系统能力相关的竞赛,软件工程专业的学生可以参加软件开发竞赛,作为相关课程的延伸练习内容,从而从侧面提高学生参加比赛的积极性, 培养学生发现和解决问题的能力,确保专业认可。

除学科竞赛外,学生还可以通过参加校企合作项目和教师科研项目来提高实践能力。鼓励学生参加校企合作项目和互联网公司举办的企业项目[11],使学生更早地接触和掌握新技术,提高工程应用能力,丰富毕业项目所用的技术手段,拓宽课题选择的广度。虽然民办高校教师的教学任务比较重,科研能力相对较弱,科研平台也相对较低[12],但教学研究和科研仍是教师工作的一部分,学生可以通过理论与实践相结合的方式参与教师的教学研究项目,提高实践能力,确保选题具有一定的深度。

2.3 提高教师的指导能力

毕业项目要求学生与老师一起完成全过程,整个过程以学生为中心,以老师为主。在选题阶段,在老师的指导下,要保证选题的命名规范性、内容的合理性和适用性等,老师不能对学生提问的内容不清楚。为了更好地引导学生确定毕业设计课题,民办本科院校教师应具备指导工程实践的能力,通过掌握前沿新技术,完善知识结构,提高综合业务能力。

2.4 规范选题管理

本科生毕业设计过程主要包括以下几个阶段:学生选择导师,教师确定题目并下发任务书,开题、期中考察、答辩等,其中开题阶段的主要工作是复习毕业项目的题目和内容,如果此时题目发生变化, 学生完成毕业设计的时间会比较紧张,会影响毕业设计的质量。为了保证选题质量,可以从以下三个方面规范选题管理。

(一)制定民办高校计算机科学专业毕业设计课题评价标准,建立健全评价体系。在遵循选题原则的基础上,根据选题类型、技术选型、预期工作量、适用性等对选题进行评价。

(2)将选题评审与开题工作分开,教师在发放任务书后对选题进行评审,学生可以根据任务书对合格的题目进行后续工作,如果想修改题目,后续准备时间也更加充裕。提案阶段的工作重点是审查学生对毕业项目的理解和准备。

(3)建立选题数据库,对选题进行统一管理,特别是近年来毕业设计选题的管理,避免课题重复。

3 结论

选题是毕业项目的第一阶段,学生的知识技能和解决问题的能力直接影响选题的质量。针对私立本科计算机科学专业毕业设计课题选择中出现的问题,可以通过实践训练相结合的方式提高学生的工程实践能力,贯穿整个培训周期,同时提高教师的科研指导能力,丰富选题的来源, 并保证毕业设计课题的广度和深度,从而为后续毕业设计工作的顺利开展奠定基础。

引用:

[1] 吕亚丽, 徐彦文, 王昂. 计算机科学专业本科生毕业设计(论文)选题探讨[J].电子商务, 2016(8): 95-96

[2]彭秀英.主题建立与流程管理是提高毕业设计质量的保证[J].高校教学, 2012(3): 75-76

[3]潘忠明.基于选课题的计算机科学专业质量提升策略研究[J].北京林业大学学报(社会科学版), 2009, 8(增刊1): 21-24

[4] 安新军, 徐玉音, 刘继民, 等. 应用型本科计算机科学专业毕业设计实施管理方法[J].计算机教育, 2015(9): 75-78

[5] 教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业教学质量国家标准[M].北京: 高等教育出版社, 2018: 326

[6]石兆军,李启深,黄晓娟.基于输出教育背景的毕业设计课题选择探讨——以计算机科学与技术为例[J].教育与教学论坛,

2016(46): 40-41.

[7]郭海峰.计算机科学专业毕业生的特点及选课原则[J].计算机教育, 2014(15): 99-102

[8] 江晓恒, 朱瑞杰, 高志敏, 等. 新工科背景下计算机科学与技术本科毕业质量提升探索[J].科技经济导报, 2019, 27(31): 112

[9] 顾涵, 钱斌, 张惠国, 等. 基于学科竞争的应用型本科院校创新能力培养模式探索与实践[J].实验室研究与探索, 2019, 38(8):213-215, 281

标签: 选题 毕业 题目 应用 竞赛

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