工程教育認(rèn)證背景下計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的思考和探索

呂迪 閆青霞

摘要：根據(jù)《工程教育認(rèn)證》標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)容，結(jié)合計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計課程的教學(xué)要求，找出畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)要求與標(biāo)準(zhǔn)之間蘊(yùn)合的深層含義，提出以《工程教育認(rèn)證》為教改基礎(chǔ)的畢業(yè)設(shè)計教改建議。最終以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)衡量課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合我國工程教育認(rèn)證的計算機(jī)專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證;畢業(yè)設(shè)計;華盛頓協(xié)議;標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）05-0129-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

我國于2013年正式加入《華盛頓協(xié)議》成為預(yù)備成員，2016年《華盛頓協(xié)議》組織正式接納中國成為正式成員。2015年中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會成立，接受全國高校各專業(yè)進(jìn)行工程教育認(rèn)證。工程教育專業(yè)認(rèn)證是指專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)以《華盛頓協(xié)議》為基礎(chǔ)，由中國工程教育認(rèn)證協(xié)會制定的通過標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，針對高等教育機(jī)構(gòu)開設(shè)的工程類專業(yè)教育實(shí)施的專門性認(rèn)證[1]。通過協(xié)會認(rèn)證的工程專業(yè)意味著畢業(yè)學(xué)生的學(xué)位得到《華盛頓協(xié)議》其他組織的認(rèn)可，極大提高我國工程教育的國際影響力。目前我國大批院校專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，我校也在積極推進(jìn)部分專業(yè)的工程教育認(rèn)證的進(jìn)程。

中國工程教育認(rèn)證協(xié)會提出《工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)》中明確了對培養(yǎng)畢業(yè)生的12條要求[2]。本文結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)再參照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的12條要求對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行思考和探索。摸索一條順應(yīng)新工科建設(shè)的教學(xué)方案，為培養(yǎng)高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的畢業(yè)生做準(zhǔn)備。

1 中國工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《華盛頓協(xié)議》的核心內(nèi)容即“可比性”和“等效性”，我國工程教育認(rèn)證協(xié)會對各專業(yè)提出7項(xiàng)通用標(biāo)準(zhǔn)：專業(yè)目標(biāo)、課程體系、師資隊(duì)伍、支持條件、學(xué)生發(fā)展、管理制度、質(zhì)量評價。其中就工程知識、問題分析等12個方面提出具體要求，再次體現(xiàn)《華盛頓協(xié)議》以“能力為導(dǎo)向”的核心理念。

2 畢業(yè)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)

畢業(yè)設(shè)計是完成專業(yè)教學(xué)計劃、達(dá)到應(yīng)用型本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，也是教學(xué)設(shè)計規(guī)劃中綜合性最強(qiáng)的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它對培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要的意義。以我校為例，具體目標(biāo)有：綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)的理論和技術(shù)，分析和解決實(shí)際問題的能力;掌握文獻(xiàn)索引、資料查詢的基本方法及獲取新知識的能力;設(shè)計和開發(fā)計算機(jī)軟件、硬件或運(yùn)用系統(tǒng)的基本能力;組織團(tuán)隊(duì)、協(xié)作配合工作的能力;論文寫作和語言表達(dá)的能力等。

3 工程教育認(rèn)證的思考與探索

3.1 畢業(yè)設(shè)計課程與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的對應(yīng)關(guān)系

高等院校的某些專業(yè)如果想通過我國的工程教育認(rèn)證，需將《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中對畢業(yè)生提出12條標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到所有的課程教學(xué)環(huán)節(jié)中，在課程改革中需要以此標(biāo)準(zhǔn)作為教改的基石逐步開展。通過對比《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》和畢業(yè)設(shè)計課程的要求，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和要求之間存在的聯(lián)系，將其作為畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革的依據(jù)，對應(yīng)關(guān)系如圖1所示：

3.2 工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與畢業(yè)設(shè)計課程對應(yīng)關(guān)系說明

Tl工程知識：畢業(yè)設(shè)計過程中要求學(xué)生運(yùn)用到大學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科和專業(yè)知識對問題進(jìn)行分析和實(shí)踐。畢業(yè)設(shè)計開始需要對項(xiàng)目進(jìn)行可行性分析，要用到軟件工程的知識。從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面對項(xiàng)目進(jìn)行評估，判斷項(xiàng)目的可行性。在后續(xù)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、軟件開發(fā)、系統(tǒng)測試等階段，需要運(yùn)用到計算機(jī)程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、算法分析、統(tǒng)計分析等計算機(jī)專業(yè)知識，如圖2所示。

T2問題分析：學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計開始到結(jié)束都要用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理進(jìn)行分析，從而獲得畢業(yè)設(shè)計的解決方案和實(shí)現(xiàn)方法。設(shè)計過程中還應(yīng)該對實(shí)現(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行識別和表達(dá)，遇到較難的問題還需借助文獻(xiàn)資料對復(fù)雜工程進(jìn)行求解，最終獲得解決的途徑?？梢哉f這一標(biāo)準(zhǔn)貫穿畢業(yè)設(shè)計始終。

T3設(shè)計/開發(fā)解決方案：此標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計的系統(tǒng)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、軟件開發(fā)和軟件測試階段。軟件設(shè)計過程中通常進(jìn)行模塊化設(shè)計，模塊之間如何構(gòu)建關(guān)系、如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳達(dá)等問題都需要經(jīng)過設(shè)計完成。有的部分需要詳細(xì)的算法實(shí)現(xiàn)以及算法優(yōu)化才能達(dá)到設(shè)計要求。在軟件測試階段又可能遇到邏輯錯誤、運(yùn)算錯誤等問題，此時就考驗(yàn)學(xué)生解決問題的能力。最終經(jīng)過反復(fù)調(diào)試將系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)換為可以運(yùn)行的代碼。

T4研究：畢業(yè)設(shè)計過程中可能遇到難以解決的問題，這時需要學(xué)生查閱資料進(jìn)行試驗(yàn)，最終計算得到預(yù)期的結(jié)果。通過掌握的科學(xué)知識采用科學(xué)的方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究和分析，信息綜合得到合理有效的結(jié)論。系統(tǒng)調(diào)試過程中也需要付出大量的時間，反復(fù)測試和驗(yàn)證結(jié)果。

T5使用現(xiàn)代工具：學(xué)生還需要使用多種開發(fā)工具和輔助工具進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。針對實(shí)際問題選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、先進(jìn)的工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測和模擬，并能理解各種工具的適用場景。例如：集成開發(fā)環(huán)境、圖像和視頻處理軟件、音頻處理軟件、統(tǒng)計分析軟件等等。

T6工程與社會和T7環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展：畢業(yè)設(shè)計在開題時應(yīng)當(dāng)注意從多方面、多角度進(jìn)行可行性分析，這是項(xiàng)目的決策支撐?？尚行苑治鲞^程中應(yīng)該注意政策的可行性和市場的可行性，這也是項(xiàng)目的決策支撐。政策可行性應(yīng)當(dāng)考慮現(xiàn)階段國家政策是否支持或者限制項(xiàng)目，項(xiàng)目的功能是否觸犯法律、危害健康、影響環(huán)境以及是否符合社會可持續(xù)發(fā)展的需要。市場可行性要調(diào)查同類型產(chǎn)品的市場運(yùn)行情況等。通過這些研究能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，無論是項(xiàng)目開發(fā)的哪個角色都應(yīng)該時刻考慮上述情況可能對社會、法律及文化帶來的影響。

T8職業(yè)規(guī)范：畢業(yè)生未來進(jìn)入工作崗位還應(yīng)該擁有良好的職業(yè)規(guī)范，學(xué)生編寫代碼過程中應(yīng)該注意規(guī)范的代碼書寫方式，例如規(guī)范使用注釋、調(diào)試過程中注意備份數(shù)據(jù)、編寫使用說明或者備忘錄等。另外從職業(yè)道德角度應(yīng)當(dāng)做到誠實(shí)守信、尊重知識產(chǎn)權(quán)、保護(hù)用戶個人隱私、保守機(jī)密等。學(xué)校在畢業(yè)設(shè)計的要求中應(yīng)當(dāng)加入上述內(nèi)容作為考核指標(biāo)。

T9個人和團(tuán)隊(duì)、T10溝通和T12終身學(xué)習(xí)：此處三個指標(biāo)在畢業(yè)設(shè)計過程，乃至畢業(yè)投身工作都是必備的能力。畢業(yè)設(shè)計過程中逐步培養(yǎng)軟件工程師的職業(yè)素養(yǎng)，包括公眾感、客戶與雇主、產(chǎn)品、判斷力、管理、專業(yè)、同事和自己;除此之外包括團(tuán)隊(duì)合作能力、人際交往能力等[3]。

R11項(xiàng)目管理：項(xiàng)目管理體現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計的過程中，在立項(xiàng)階段需要進(jìn)行立項(xiàng)管理，通過規(guī)范流程，判斷項(xiàng)目發(fā)展走向、項(xiàng)目的運(yùn)行資源和資金等是否具備可行性。立項(xiàng)之后要進(jìn)行立項(xiàng)管理，進(jìn)行項(xiàng)目的籌備。執(zhí)行過程中需要準(zhǔn)備項(xiàng)目計劃，做好資源調(diào)度和流程控制。在項(xiàng)目開發(fā)過程中隨時跟進(jìn)項(xiàng)目的進(jìn)度，協(xié)調(diào)組員或者安排自己的工作進(jìn)度。對畢業(yè)設(shè)計還需要進(jìn)行工作記錄，清楚開發(fā)過程中存在的問題及解決方案等。畢業(yè)設(shè)計雖然不是正規(guī)的開發(fā)流程但是按照項(xiàng)目管理的思想進(jìn)行演練，對今后的工作大有益處。

3.3 畢業(yè)設(shè)計改進(jìn)措施

通過比較《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》和計算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計之間的對應(yīng)關(guān)系，能夠讓我們更深刻理解認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的含義，幫助我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計教學(xué)要求的不足，指導(dǎo)我們進(jìn)一步達(dá)到《工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)》。研究認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對畢業(yè)生的12條要求，我們發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計過程中學(xué)生在軟件開發(fā)過程中充當(dāng)研究者、開發(fā)者、管理者。雖然達(dá)不到真正企業(yè)的要求，但是可以讓學(xué)生先“邁出一步”，在未來的職場中加以實(shí)踐。結(jié)合研究做出以下幾點(diǎn)改進(jìn)建議：

（1）改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計考核方式。為貼合教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，比對畢業(yè)設(shè)計的各項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行課程改革。制定量化的考核方案，將《工程教育認(rèn)證》對畢業(yè)生的12條標(biāo)準(zhǔn)納入考核體系。通過學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計的過程、作品的質(zhì)量為畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行考評。一般畢業(yè)設(shè)計的過程包括：可行性分析、需求分析、系統(tǒng)概要設(shè)計、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計、軟件開發(fā)、軟件測試等多個環(huán)節(jié)?？蓪⑸鲜鎏岬降?2條標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)到這些環(huán)節(jié)中，制定量化標(biāo)準(zhǔn)。

（2）強(qiáng)化畢業(yè)設(shè)計過程監(jiān)管。由于細(xì)化了畢業(yè)設(shè)計的要求，需從畢業(yè)設(shè)計開始為學(xué)生制定畢業(yè)設(shè)計的工作計劃，監(jiān)督學(xué)生的設(shè)計過程，提供畢業(yè)設(shè)計的輔導(dǎo)，加強(qiáng)師生之間的聯(lián)系，掌握學(xué)生工作動態(tài)。應(yīng)改變目前的知識教學(xué)課堂為能力教學(xué)課堂：重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自主動手、動腦能力和合作探究問題能 力，重視創(chuàng)新思維能力的鍛煉與培養(yǎng)等[4-6]。嚴(yán)格執(zhí)行制定的實(shí)施方案，杜絕抄襲論文和嚴(yán)格評審。

（3）積累教改經(jīng)驗(yàn)，完善教學(xué)方案。專業(yè)課程達(dá)到《工程教育認(rèn)證》的過程不是一蹴而就的。作為教育者，需要在深刻理解教育認(rèn)證的基礎(chǔ)上勇于創(chuàng)新，反復(fù)論證教改方案。實(shí)施過程中要親歷親為，深入教改的各個環(huán)節(jié)，認(rèn)真分析學(xué)生的反饋情況，不斷完善教改方案。[7-8]通過幾輪實(shí)踐總結(jié)，制定行之有效的，符合教育認(rèn)證的要求的畢業(yè)設(shè)計教改方案。

4 結(jié)束語

研究《工程教育認(rèn)證》的標(biāo)準(zhǔn)和課程改革之間的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)教育者工作的不足，也是提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的一個途徑。通過一門課程的改革，可以為計算機(jī)其他專業(yè)課程提供寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為將計算機(jī)專業(yè)達(dá)到工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)提供堅實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2019-10-16

基金項(xiàng)目：2018年云南大學(xué)旅游文化學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“程序設(shè)計類課程工程教育認(rèn)證教學(xué)模式研究”（編號：XYJG201812）;2018年云南大學(xué)旅游文化學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“以項(xiàng)目驅(qū)動的軟件能力培養(yǎng)模式研究”（編號：XYJG201811）

作者簡介：呂迪（1984-），男，云南宣威人，講師，研究生，主要研究方向?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí);閆青霞（1984-），女，山西大同人，講師，本科，高等教育研究。