新工科背景下提高軟件工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的探索

姜桂洪　孫福振　張冬梅　蘇晶

【摘 要】為了迎合新工業(yè)革命與工程技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)，高校各工科專業(yè)需要以培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知水平、學(xué)術(shù)科研、應(yīng)用技術(shù)和職業(yè)素養(yǎng)等幾方面的能力為指南，去研究和設(shè)置畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程。具體到軟件工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，則是培養(yǎng)具有較多專業(yè)理論知識(shí)的畢業(yè)生的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力，以期盡快達(dá)到新工科目標(biāo)的社會(huì)人才需求。

【關(guān)鍵詞】新工科；畢業(yè)設(shè)計(jì)；能力分解；人文環(huán)境

中圖分類號(hào)： G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）30-0222-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.098

Under the Background of Emerging Engineering Education to Improve the Quality of Graduation Design Teaching in Software Engineering

JIANG Gui-Hong SUN Fu-Zhen ZHANG Dong-Mei SU Jing

（School of Computer， Shandong University of Technology， Zibo Shandong 255049， China）

【Abstract】In order to cater the trend of the new industrial revolution and the development of engineering technology， the engineering majors in colleges and universities need to study and set up the teaching process of graduation design with the guidance of cultivating students 'cognitive level， academic scientific research， applied technology and professional literacy. As for the graduation design of software engineering major， it is to cultivate the design and development practical ability of graduates with more professional theoretical knowledge， in order to reach the social talents needs of the emerging engineering education goals as soon as possible.

【Key words】Emerging engineering education； Graduation design； Ability to decompose； Human environment

0 引言

軟件工程專業(yè)的教育目標(biāo)是面向軟件與信息產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)學(xué)生能勝任軟件工程領(lǐng)域的科學(xué)研究、軟件開(kāi)發(fā)和項(xiàng)目管理等崗位工作。面對(duì)大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)+、信息安全等新技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的行業(yè)背景，軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用的過(guò)程中，處理的對(duì)象呈現(xiàn)出大數(shù)據(jù)化、人工智能化和多媒體化需求的新特征，新的形勢(shì)對(duì)軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)的也提出了許多更新、更高的要求。

教育部的新工科倡議，就是要通過(guò)當(dāng)前的工科教育改革，培養(yǎng)出符合國(guó)家新時(shí)代要求的、具有持續(xù)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的人才。對(duì)于軟件工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，對(duì)照新工科的目標(biāo)要求，則是以軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)為主線，除了訓(xùn)練學(xué)生具有協(xié)調(diào)溝通、組織管理、自我約束和人際交往能力外，還需要具有對(duì)復(fù)雜工程技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)與模擬的能力。

1 新工科對(duì)軟件工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出新要求

目前，許多高校的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式與運(yùn)行機(jī)制還與新工科建設(shè)要求存在著較大差距要。一方面許多畢業(yè)生只能到一些公司去聘任操作員或文檔管理員類的非專業(yè)工作；另一方面許多軟件公司招不到高層次軟件開(kāi)發(fā)方面的人才。這種情況表明，畢業(yè)生的崗位技能和創(chuàng)新能力與信息化水平較高的社會(huì)需求不相適應(yīng)。就軟件工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有的條件下，從采取適當(dāng)?shù)拇胧┓€(wěn)步提高畢業(yè)設(shè)計(jì)這一綜合性環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量入手，既可以彌補(bǔ)前期學(xué)習(xí)過(guò)程中的缺失，又可以滿足高度信息化的經(jīng)濟(jì)模式對(duì)畢業(yè)生技能的需求。

具體到畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理來(lái)說(shuō)，面對(duì)新工科的要求，需要將畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)分解成一系列任務(wù)，通過(guò)完成一系列的任務(wù)去實(shí)現(xiàn)社會(huì)崗位需求畢業(yè)生的人文素養(yǎng)、科技知識(shí)、實(shí)踐技能、職業(yè)能力、倫理價(jià)值和行為規(guī)范的新工科目標(biāo)。從選題到完成答辯的整個(gè)教學(xué)進(jìn)程都應(yīng)該在傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)上，重新審視培養(yǎng)方案、管理模式、教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的合理性， 并提出對(duì)指導(dǎo)教師能力素質(zhì)的新要求。

2 嚴(yán)格的教務(wù)管理是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的保障

軟件工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本流程，如圖1所示。教師擬定符合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的題目、學(xué)生選題、教師分發(fā)任務(wù)書(shū)、學(xué)生按照任務(wù)書(shū)的要求準(zhǔn)備開(kāi)題報(bào)告答辯，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行搭建軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境、軟件開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、通過(guò)設(shè)計(jì)用例實(shí)現(xiàn)反復(fù)的集成測(cè)試，以及根據(jù)前期的文檔積累撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等文檔，最后進(jìn)行畢業(yè)答辯。

2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題工作要程序化

提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，必須要有嚴(yán)格的教務(wù)管理相匹配。學(xué)生依托學(xué)校的教學(xué)管理系統(tǒng)，按時(shí)保質(zhì)完成各種文檔的提交，并通過(guò)在線管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與指導(dǎo)老師的聯(lián)系。通過(guò)教務(wù)管理可以規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)步驟提供質(zhì)量保證。

首先，在學(xué)生畢業(yè)的前一個(gè)學(xué)期末，要求具有指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)資格的教師要按照指定格式提出畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。指導(dǎo)教師提供的選題應(yīng)是新穎的、實(shí)用的、能契合當(dāng)前社會(huì)應(yīng)用的實(shí)際需求的，同時(shí)要符合一般的企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的規(guī)范。

其次，學(xué)生和指導(dǎo)教師通過(guò)教務(wù)管理系統(tǒng)進(jìn)行雙向選擇，根據(jù)選擇情況作適當(dāng)調(diào)配后，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題工作，同時(shí)也就選定了指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師首次與學(xué)生交流時(shí)，要對(duì)學(xué)生講解課題目標(biāo)、實(shí)施方案、需要收集的參考資料、需要自學(xué)的內(nèi)容及應(yīng)做的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等。

2.2 擬題與開(kāi)題答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵起點(diǎn)

畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該以培養(yǎng)應(yīng)用型軟件人才為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)科發(fā)展和當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際面向社會(huì)進(jìn)行擬題，鼓勵(lì)學(xué)生參加社會(huì)調(diào)研，使學(xué)生受到理論與實(shí)踐能力的綜合訓(xùn)練，以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

（1）任務(wù)書(shū)是擬題質(zhì)量的重要衡量標(biāo)識(shí)。任務(wù)書(shū)是指導(dǎo)教師的學(xué)術(shù)造詣、領(lǐng)域知識(shí)以及教師本身對(duì)企業(yè)與社會(huì)需求的了解程度一個(gè)水平檢測(cè)指標(biāo)。教師要將任務(wù)書(shū)中提出的要求進(jìn)行對(duì)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)講解。對(duì)選題進(jìn)行詳細(xì)溝通和說(shuō)明的同時(shí)，要體現(xiàn)出新工科的要求。

（2）開(kāi)題報(bào)告是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)前期工作重點(diǎn)。學(xué)生在獲取任務(wù)書(shū)后，通過(guò)文獻(xiàn)檢索了解選題在相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域中的發(fā)展進(jìn)程和研究方向和最新成果，并閱讀教師在任務(wù)書(shū)中規(guī)定的中外文獻(xiàn)參考資料。學(xué)生在閱讀文獻(xiàn)和社會(huì)調(diào)研的基礎(chǔ)上寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告。

2.3 畢業(yè)答辯的組織和管理措施

（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)文檔的撰寫(xiě)和整理。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)教師需要定期對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行階段性總結(jié)，針對(duì)每個(gè)學(xué)生指出近階段的改進(jìn)之處，并提出后一階段的工作重點(diǎn)和方向。特別是文檔撰寫(xiě)過(guò)程中對(duì)于設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容剪裁、布局排版、語(yǔ)言描述、繪圖技巧等進(jìn)行多次反復(fù)的交流指導(dǎo)。

（2）畢業(yè)答辯的準(zhǔn)備流程。畢業(yè)答辯組織管理、成績(jī)?cè)u(píng)定要求要體現(xiàn)新工科的特點(diǎn)，以畢業(yè)設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程的表現(xiàn)為衡量目標(biāo)，分解為工作量、知識(shí)儲(chǔ)備、技術(shù)能力、創(chuàng)新點(diǎn)、敘述與描述能力為具體評(píng)定選項(xiàng)。指導(dǎo)教師重點(diǎn)關(guān)注畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程的表現(xiàn)，評(píng)閱教師重點(diǎn)關(guān)注文檔的質(zhì)量，而答辯組則需要合理安排流程，全面考查每一個(gè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)情況。最后由答辯小組根據(jù)學(xué)生答辯過(guò)程中的敘述和回答固定問(wèn)題的情況給學(xué)生評(píng)分。

3 嚴(yán)格的流程管理是保障畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的必經(jīng)之路

畢業(yè)設(shè)計(jì)流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)要實(shí)現(xiàn)的階段目標(biāo)如圖2所示。將畢業(yè)設(shè)計(jì)的總目標(biāo)分解到任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、程序設(shè)計(jì)、程序開(kāi)發(fā)、文檔撰寫(xiě)和畢業(yè)答辯的具體環(huán)節(jié)中，嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間進(jìn)度、功能模塊質(zhì)量。

3.1 指導(dǎo)教師需要進(jìn)行嚴(yán)格的教學(xué)進(jìn)程監(jiān)督

畢業(yè)設(shè)計(jì)期間根據(jù)開(kāi)題報(bào)告的時(shí)間進(jìn)度安排和量化目標(biāo)，指導(dǎo)教師每周都要安排時(shí)間進(jìn)行檢查、討論和總結(jié)，找出不足加以改進(jìn)，并通過(guò)在線系統(tǒng)隨時(shí)答疑學(xué)生提出的問(wèn)題。指導(dǎo)教師要根據(jù)前面設(shè)計(jì)進(jìn)度對(duì)后面的內(nèi)容做動(dòng)態(tài)的調(diào)整。在此期間，學(xué)生應(yīng)按畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求更深入地了解本畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，準(zhǔn)備相關(guān)資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，并寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的文獻(xiàn)綜述部分的草稿。并從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律和方案等幾方面進(jìn)行需求分析。教師按規(guī)定時(shí)間檢查、并提出修改意見(jiàn)。

3.2 環(huán)境搭建和軟件配置提倡使用新技術(shù)

畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，各種軟件提倡應(yīng)用新技術(shù)，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)等都規(guī)定使用新版本。同時(shí)要以體現(xiàn)工程的實(shí)用性為主要考核目標(biāo)。

軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)一般選擇MySQL、SQL server或Oracle。進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生必須考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性、可靠性等環(huán)節(jié)，并進(jìn)行優(yōu)化方案的討論。說(shuō)明如何進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，在此方案中如何體現(xiàn)，最后完成的工作能達(dá)到什么樣的性能和水平。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言一般選擇Java或.NET系列語(yǔ)言。程序設(shè)計(jì)中的行業(yè)業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)、模塊功能邊界的劃分、設(shè)計(jì)的類圖與功能模塊的契合程度、單元測(cè)試與集成測(cè)試的用例設(shè)計(jì)，都是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的標(biāo)志和關(guān)鍵指標(biāo)點(diǎn)。選擇支持手機(jī)APP開(kāi)發(fā)的Android系統(tǒng)、ISO系統(tǒng)的方向的也非常普遍。

4 結(jié)語(yǔ)

社會(huì)的需要是檢驗(yàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。研究制訂適合新工科背景的教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)了解企業(yè)與市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)化需求，做好與畢業(yè)生的交流與反饋工作，開(kāi)展多維度的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等的，是進(jìn)一步提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的階梯。

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