計算機(jī)專業(yè)本科畢設(shè)質(zhì)量提升探索

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[摘要]本科畢業(yè)設(shè)計是本科培養(yǎng)過程的最后一次大作業(yè)，是整個本科培養(yǎng)周期中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)培養(yǎng)模式往往集中于本科階段的最后一個學(xué)期，時間緊、任務(wù)重，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量參差不齊。新工科要求高校樹立教育新理念、探索培養(yǎng)新模式，主動應(yīng)對新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本科畢業(yè)環(huán)節(jié)也需要納入新工科體系，尋求變革、尋求創(chuàng)新。提出一種旨在提升計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的貫穿式培養(yǎng)、交互式指導(dǎo)的思路，由傳統(tǒng)的短周期集中培養(yǎng)方式變?yōu)殚L周期全流程培養(yǎng)方式，由單向指導(dǎo)模式變?yōu)榻换ナ街笇?dǎo)模式，提前介入本科畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的興趣和潛能，從而從根本上提升計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]本科畢業(yè)設(shè)計；新工科；貫穿式培養(yǎng)；交互式指導(dǎo)

1傳統(tǒng)計算機(jī)本科畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)計算機(jī)專業(yè)課程設(shè)置偏重于課堂授課，即理論教學(xué)，對實(shí)踐教學(xué)重視不足。首先體現(xiàn)在課時分配上，理論教學(xué)授課時間一般要多于實(shí)踐授課[3]。其次體現(xiàn)在實(shí)踐資源上，公共計算機(jī)實(shí)踐平臺有限，計算機(jī)課程同時也是很多計算相關(guān)專業(yè)的基本必修課或選修課，導(dǎo)致實(shí)踐資源緊張。實(shí)踐學(xué)習(xí)相對于理論學(xué)習(xí)需要更多的時間來慢慢體會和提升[4]。雖然大部分學(xué)生可以自行配置計算機(jī)設(shè)備，但是沒有公共實(shí)踐課程的強(qiáng)制約束，能自覺在課下進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)的學(xué)生很少。這一點(diǎn)也在傳統(tǒng)計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計中得到體現(xiàn)。雖然經(jīng)過了大學(xué)本科前三年半共計七個學(xué)期的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生的實(shí)踐能力依舊非常差。很多學(xué)生只是記得簡單的編程語言知識，缺乏實(shí)際的編程經(jīng)驗(yàn)，沒有真正經(jīng)歷過全面的、系統(tǒng)的實(shí)踐訓(xùn)練。此外，計算機(jī)專業(yè)是一個不斷快速發(fā)展的學(xué)科，新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。而課堂教學(xué)內(nèi)容往往比較固定、更新較慢，教師們也常常需要依照課程教綱授課，能介紹的新知識有限，致使很多學(xué)生只關(guān)注于書本知識，不了解學(xué)科領(lǐng)域最新的發(fā)展。在本科畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，指導(dǎo)老師選定的課題一般都是自己科研領(lǐng)域的較新或者較前沿的方向[5]，大多數(shù)學(xué)生沒有接觸過，需要臨時學(xué)習(xí)，在有限的時間內(nèi)很難有好的成果產(chǎn)出?？偟膩碚f，傳統(tǒng)計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計過程暴露出本科培養(yǎng)的兩個問題：理論與實(shí)踐脫節(jié),沒有扎實(shí)的實(shí)踐，就不會有對知識的深刻理解；課程設(shè)置跟不上學(xué)科新進(jìn)展，所學(xué)知識無法滿足實(shí)際新需求。

2新工科背景下計算機(jī)專業(yè)發(fā)展需求

新工科建設(shè)是國家在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的大形勢下提出的新時代工科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。新工科主演涵蓋了與計算機(jī)緊密相關(guān)的若干專業(yè)，如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實(shí)等。新工科建設(shè)的目的是探索高等教育新模式、新理念，建設(shè)工程教育強(qiáng)國，培養(yǎng)“實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力”的新型高素質(zhì)工科人才。傳統(tǒng)的計算機(jī)本科教學(xué)模式及本科畢業(yè)設(shè)計實(shí)踐模式顯然無法滿足新工科建設(shè)的需求。一方面，計算機(jī)本科教學(xué)對新工科涉及的人工智能、大數(shù)據(jù)等方向難以做出及時調(diào)整；另一方面，畢業(yè)設(shè)計學(xué)生難以在短時間內(nèi)對新方向開展深入研究。此外，正如第2章節(jié)所述，教師們也難以在有限課堂時間內(nèi)將額外新知識很好地傳授給學(xué)術(shù)[6]。鑒于此，很有必要探索適應(yīng)于新工科建設(shè)需求的全新的計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)方法。

3新工科背景下計算機(jī)專業(yè)本科畢設(shè)提升思路

我們旨在改變傳統(tǒng)計算機(jī)本科畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)方式的兩方面不足：短周期培養(yǎng)和單方向指導(dǎo)。相應(yīng)地，我們需要開展兩方面工作：一方面將本科畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)貫穿于整個大學(xué)培養(yǎng)周期，進(jìn)行全流程、可跟蹤式培養(yǎng)；另一方面用交互式指導(dǎo)模式代替單方向填鴨式指導(dǎo)模式，激發(fā)學(xué)生興趣、挖掘?qū)W生潛能。

3.1貫穿式培養(yǎng)

計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計貫穿式培養(yǎng)模式主要有兩個特點(diǎn)：全周期和可跟蹤。全周期是指從大學(xué)第一個學(xué)期開始就為本科生選配畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師，將畢業(yè)設(shè)計融入到大學(xué)全周期的教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)中去。需要指出的是，全周期培養(yǎng)并不是一開始就給學(xué)生指定畢業(yè)設(shè)計題目，而是根據(jù)學(xué)生興趣及指導(dǎo)老師研究方向，在前期給學(xué)生一個相對自由的探索與實(shí)踐空間，后期再讓學(xué)生選定畢業(yè)設(shè)計題目?？筛櫴侵刚麄€培養(yǎng)周期內(nèi)，指導(dǎo)老師可以及時、全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)與實(shí)踐動態(tài)，根據(jù)具體情況實(shí)時調(diào)整培養(yǎng)方案。全周期模式有三方面優(yōu)點(diǎn)：第一，充足的實(shí)踐。理論需要聯(lián)系實(shí)際，公共實(shí)踐資源極為有限，更多的私有實(shí)踐資源分散在指導(dǎo)老師那里。指導(dǎo)老師可以為本科生提供實(shí)踐的物理空間和設(shè)備資源，使學(xué)生有充足的實(shí)踐鍛煉，深刻領(lǐng)會課堂所學(xué)知識，達(dá)到融會貫通的目的；第二，更多的收獲。指導(dǎo)老師還可以讓研究生協(xié)助培養(yǎng)本科生，把研究生豐富的課題研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)傳授于本科生；第三，更大的創(chuàng)新空間。本科生思維活躍，融合理論知識和實(shí)踐鍛煉，有利于產(chǎn)生創(chuàng)新性研究成果?？筛櫮Ｊ降膬?yōu)點(diǎn)在于指導(dǎo)老師對學(xué)生有全面的了解，可以根據(jù)學(xué)生前期的學(xué)習(xí)及科研情況選定最終的畢業(yè)設(shè)計題目，做到因人選題、有的放矢，實(shí)現(xiàn)提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的目的。

3.2交互式培養(yǎng)

計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的交互式培養(yǎng)是指導(dǎo)老師與學(xué)生進(jìn)行雙向的互動，而不是單向的灌輸式培養(yǎng)。交互式培養(yǎng)有利于提高學(xué)生的主動性、激發(fā)學(xué)生的活力，使學(xué)生有更大的獲得感，從而不斷激勵學(xué)生自發(fā)地搜集資料、學(xué)習(xí)知識、加強(qiáng)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)自我綜合素質(zhì)的提升，最終到達(dá)畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的提升。交互式培養(yǎng)貫徹于整個培養(yǎng)周期，包括前期的學(xué)習(xí)、實(shí)踐以及最終畢業(yè)設(shè)計論文的完成。交互式培養(yǎng)在老師指導(dǎo)、學(xué)生反饋、老師與學(xué)生討論以及再指導(dǎo)、再反饋、再討論的循環(huán)往復(fù)過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生潛能的不斷發(fā)掘與提高。本科畢業(yè)設(shè)計不是無源之水、無本之木，前期充足的積累才能寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文。計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計不是簡單地完成、調(diào)試成功了程序，而是針對所選定的題目，根據(jù)所學(xué)理論知識及調(diào)研資料，設(shè)計出解決問題的創(chuàng)新方案，并與指導(dǎo)老師不斷討論與優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上利用掌握的程序語言和工具，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計課題的研究目標(biāo)。在畢業(yè)設(shè)計的實(shí)現(xiàn)階段，交互式培養(yǎng)會更加頻繁，這個階段是對整個培養(yǎng)方式的考核，需要在指定時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個具體的研究課題，并要求有創(chuàng)新性思路。

4結(jié)語

探索新工科背景下計算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量提升的新思路是新時代工科專業(yè)發(fā)展的需要。本文提出了貫穿式培養(yǎng)和交互式培養(yǎng)的新思路，通過大學(xué)全周期培養(yǎng)的指導(dǎo)老師制度實(shí)現(xiàn)實(shí)踐資源的最大化利用，做到理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的深度融合，有效提升本科生解決實(shí)際問題的綜合能力，從根本上提升本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

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作者：姜曉恒 朱睿杰 高志敏 徐明亮 單位：鄭州大學(xué)