以實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的畢業(yè)設(shè)計立題和選題系統(tǒng)研究

孫瑞霞 李 煒 余 諾 王宗乾

安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院 安徽蕪湖 241000

畢業(yè)設(shè)計是工科專業(yè)培養(yǎng)計劃中非常重要的綜合性教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識解決有關(guān)工程技術(shù)問題的能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生具有從事本專業(yè)相關(guān)工作的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)其就業(yè)競爭力[1]。畢業(yè)設(shè)計的建設(shè)方面目前仍存在多種問題，影響了教學(xué)效果。傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式已達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生工程意識、實踐能力和創(chuàng)新能力的目的。因此，加強(qiáng)對畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)改革和實踐，成為急需解決的問題。本文旨在以培養(yǎng)學(xué)生工程意識、提高實踐創(chuàng)新能力為目標(biāo)，從立題、選題兩方面探索畢業(yè)設(shè)計的新模式。

1 畢業(yè)設(shè)計存在的主要問題

目前，工科類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大多由人工進(jìn)行：(1)由指導(dǎo)教師立題，填報課題題目；(2)課題以紙質(zhì)文件的形式發(fā)放到學(xué)生手中，學(xué)生進(jìn)行選題；(3)選題后，指導(dǎo)老師再根據(jù)學(xué)生填寫志愿情況選擇學(xué)生，進(jìn)行人工審核和確認(rèn)。這種人工處理的方式，效率和質(zhì)量都難以保證，特別是學(xué)生人數(shù)較多時，其弊端更加明顯。

在立題方面，部分指導(dǎo)教師往往忽視了課題的內(nèi)容是否有利于學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是否和工程實際相結(jié)合，所立課題方向較分散，往往滯后于時代和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展等。

在選題方面，學(xué)生基本沒有自主選擇權(quán)，選題時沒有考慮到學(xué)生的層次、興趣愛好、就業(yè)等方面因素，不利于學(xué)生有針對性地進(jìn)行選題[2]。指導(dǎo)過程中大多采用“保姆式”的方式，指導(dǎo)方式單一，學(xué)生過分依賴指導(dǎo)教師，學(xué)生的各方面能力得不到充分鍛煉和提高。

2 畢業(yè)設(shè)計的研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外部分高校和學(xué)者針對畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行了研究和改革。例如，牛銳鋒等[3]結(jié)合指導(dǎo)與管理畢業(yè)設(shè)計的實踐，論述了在畢業(yè)設(shè)計過程中做好建章立制、選題、指導(dǎo)、監(jiān)管和科學(xué)評價五方面工作，并闡述了其對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用。劉春山等[4]分析了畢業(yè)設(shè)計題目選擇的必要性、項目化模式的建立、指導(dǎo)教師隊伍組建、校企合作機(jī)制的建立，并對項目訓(xùn)練模式進(jìn)行了介紹，提出了項目化模式在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用和實施過程。茹煜等[5]從明確人才培養(yǎng)目標(biāo)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、加強(qiáng)組織機(jī)構(gòu)和制度建設(shè)等三方面入手，通過建立校企雙導(dǎo)師制、打造校企合作平臺、完善校企聯(lián)合人才培養(yǎng)的管理運(yùn)行機(jī)制等，構(gòu)建了“3+1”校企聯(lián)合人才培養(yǎng)機(jī)制。依托校企聯(lián)合人才培養(yǎng)機(jī)制，從確定學(xué)生團(tuán)隊畢業(yè)設(shè)計的選題、明確學(xué)生團(tuán)隊各成員的分工、指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊完成畢業(yè)設(shè)計、全程監(jiān)控學(xué)生團(tuán)隊畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量、校企聯(lián)合組織學(xué)生團(tuán)隊畢業(yè)設(shè)計的答辯共5個環(huán)節(jié)，進(jìn)行了校企聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊畢業(yè)設(shè)計的實踐探索。汪艷寧等[6]介紹了網(wǎng)絡(luò)雙選系統(tǒng)的組成、應(yīng)用效果以及存在的問題及建議。實踐證明，網(wǎng)絡(luò)雙選可有效地提高選題工作效率并促進(jìn)教、學(xué)雙方的積極性。以上研究為本文提供了一定參考，但在有些方面還存在不足，畢業(yè)設(shè)計的建設(shè)與探索是一個長期的過程。

3 畢業(yè)設(shè)計立題和選題系統(tǒng)分析與設(shè)計

3.1 構(gòu)建畢業(yè)設(shè)計立題和選題系統(tǒng)的意義

通過構(gòu)建一個畢業(yè)設(shè)計立題和選題系統(tǒng)，對畢業(yè)設(shè)計課題和內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)、論證、優(yōu)化，設(shè)立一批具有專業(yè)特色、覆蓋本專業(yè)各研究領(lǐng)域的課題。學(xué)生可以根據(jù)自身知識結(jié)構(gòu)、興趣愛好、就業(yè)傾向等自主選擇指導(dǎo)教師和課題，并通過選題平臺與指導(dǎo)教師進(jìn)行在線互動交流，對感興趣的課題進(jìn)行咨詢，避免選題的盲目性和被動性，可以激發(fā)和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新的動力，培養(yǎng)其工程意識，提高實踐創(chuàng)新能力，進(jìn)而提高畢業(yè)設(shè)計的效率和質(zhì)量，更好地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)。另外，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，借助網(wǎng)絡(luò)可以使教學(xué)更加跟上時代發(fā)展，進(jìn)一步推動高校信息化建設(shè)的進(jìn)程[6]。

3.2 系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。畢業(yè)設(shè)計立題和選題系統(tǒng)，以調(diào)動學(xué)生積極性、培養(yǎng)其工程意識、提高實踐創(chuàng)新能力為目標(biāo)，功能性分析要求其應(yīng)該可以滿足三大用戶的要求：管理員、指導(dǎo)教師和學(xué)生，并能實現(xiàn)不同角色應(yīng)有的功能。指導(dǎo)教師可以錄入課題，設(shè)置和更新個人信息，與學(xué)生就課題互動等。學(xué)生可以查詢指導(dǎo)教師/課題，自主選擇指導(dǎo)教師和課題，查看指導(dǎo)教師個人信息，與指導(dǎo)教師在線互動交流，對感興趣的課題進(jìn)行咨詢等。二級管理員首先對課題進(jìn)行審核。一級管理員可以對指導(dǎo)教師和學(xué)生進(jìn)行資格審查，錄入其基本資料，對課題進(jìn)行再次審核，刪減課題，發(fā)布相關(guān)通知，信息匯總，下載，打印等。非功能性分析包括響應(yīng)時間不能太慢，一般不超過10 ms，對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理時間小于2 s。另外，系統(tǒng)要具有較好的可維護(hù)性、穩(wěn)定性等[6]。系統(tǒng)需要將處理過程中所涉及的所有對象和關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)化和高效存儲，然后對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行訪問和控制，整體操作流程的復(fù)雜度高、綜合性強(qiáng)。

3.3 立題系統(tǒng)功能設(shè)計

對畢業(yè)設(shè)計的課題和內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格論證、層層把關(guān)、優(yōu)化，深化科研、教研與教學(xué)的融合，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，把課題分成應(yīng)用性研究和設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計和其他三大類。建立并完善畢業(yè)設(shè)計資源庫，根據(jù)時代發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行及時增減，資源庫結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 畢業(yè)設(shè)計資源庫結(jié)構(gòu)圖

(1)應(yīng)用性研究和設(shè)計類課題。主要來源于校企合作項目、學(xué)生實習(xí)、指導(dǎo)教師的科研項目、社會實踐項目等。這些項目往往根據(jù)社會生產(chǎn)和社會實際需求進(jìn)行立項，既有科研與工程訓(xùn)練背景，有有較強(qiáng)的實踐價值，能使學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力得到充分發(fā)揮。

(2)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計類課題。創(chuàng)新團(tuán)隊項目和各種科技競賽項目是實現(xiàn)創(chuàng)新教育的有效載體，對推動高校教學(xué)改革和建設(shè)，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力具有重要意義[7]。因此，本類課題主要來源于創(chuàng)新團(tuán)隊項目、競賽項目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等。

(3)其他課題。鼓勵學(xué)生根據(jù)自身興趣愛好、就業(yè)傾向、考研需求、社會調(diào)查結(jié)果等自擬課題，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和創(chuàng)新意識。此外，還包括根據(jù)專業(yè)最新技術(shù)發(fā)展前沿或社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要提出的相關(guān)仿真課題等[8]。

3.4 選題系統(tǒng)功能設(shè)計

在畢業(yè)設(shè)計資源庫基礎(chǔ)上，開發(fā)一個基于互聯(lián)網(wǎng)的畢業(yè)設(shè)計選題平臺，分管理員界面、指導(dǎo)教師界面和學(xué)生界面，功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

(1)管理員界面：主要包括發(fā)布畢業(yè)設(shè)計相關(guān)通知，錄入指導(dǎo)教師和學(xué)生的基本信息，進(jìn)行指導(dǎo)教師和學(xué)生的資格審查，審核指導(dǎo)教師提交的課題題目和內(nèi)容，刪減課題，信息的匯總，下載文件，輸出相關(guān)文件并打印等。

(2)指導(dǎo)教師界面：包括錄入課題(畢業(yè)設(shè)計的題目、立題論證書、對學(xué)生各方面的要求、課題的內(nèi)容簡介、難易程度分析、所需基礎(chǔ)理論、分析和開發(fā)工具等)，刪減課題，設(shè)置和更新個人的信息，與學(xué)生互動等。

(3)學(xué)生界面：包括選擇指導(dǎo)教師和課題，查看指導(dǎo)教師個人信息，師生互動，查詢等。每個學(xué)生初步可選2個課題，每個課題可供3個學(xué)生填報，以待指導(dǎo)老師終選。如果某課題最終被選擇，系統(tǒng)會及時更新信息，并通知相關(guān)學(xué)生。若某學(xué)生所報2個課題都沒被選中，則需重新進(jìn)行下一輪預(yù)選、終選，直至所有學(xué)生被選中。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)方法

JSP(Java Server Pages)技術(shù)是一種動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。利用JSP開發(fā)的Web應(yīng)用是跨平臺的，既能在Linux下運(yùn)行，也能在其他操作系統(tǒng)上運(yùn)行。開發(fā)者能定制標(biāo)簽庫和擴(kuò)展標(biāo)簽，可以充分利用與XML兼容的標(biāo)簽技術(shù)強(qiáng)大的功能，大大減少對腳本語言的依賴[9]?；贘SP技術(shù)的應(yīng)用程序易于維護(hù)和管理。Myeclipse是功能豐富的J2EE集成開發(fā)環(huán)境，包括了完備的編碼、調(diào)試、測試和發(fā)布功能，完整支持HTML，Struts，JSF，CSS，Javascript，SQL。因此，系統(tǒng)主要運(yùn)用Struts框架與SQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計，采用JSP技術(shù)制作視圖，在Myeclipse環(huán)境下開發(fā)畢業(yè)設(shè)計立題和選題系統(tǒng)。

5 結(jié)語

本文對現(xiàn)階段高校畢業(yè)設(shè)計的現(xiàn)狀進(jìn)行了認(rèn)真調(diào)研，分析總結(jié)了存在的主要問題，探討了立題和選題方面的教學(xué)模式和方法，建立了畢業(yè)設(shè)計數(shù)據(jù)庫，基于互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)了畢業(yè)設(shè)計立題和選題系統(tǒng)。通過對畢業(yè)設(shè)計課題和內(nèi)容進(jìn)行層層論證、優(yōu)化，可以有效地保證畢業(yè)設(shè)計的科學(xué)性和創(chuàng)新性。學(xué)生可以自主選擇指導(dǎo)教師和課題，通過在線互動交流，避免選題的盲目性和被動性，激發(fā)學(xué)生積極性和動力，有利于學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)，進(jìn)而提高畢業(yè)設(shè)計的效率和質(zhì)量。

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