以實踐創新能力培養為導向的畢業設計立題和選題系統研究

孫瑞霞 李 煒 余 諾 王宗乾

安徽工程大學電氣工程學院 安徽蕪湖 241000

畢業設計是工科專業培養計劃中非常重要的綜合性教學實踐環節，著重培養學生應用所學基礎理論、專業知識解決有關工程技術問題的能力和創新能力，使學生具有從事本專業相關工作的綜合素質，增強其就業競爭力[1]。畢業設計的建設方面目前仍存在多種問題，影響了教學效果。傳統的教學方法和模式已達不到培養學生工程意識、實踐能力和創新能力的目的。因此，加強對畢業設計的教學改革和實踐，成為急需解決的問題。本文旨在以培養學生工程意識、提高實踐創新能力為目標，從立題、選題兩方面探索畢業設計的新模式。

1 畢業設計存在的主要問題

目前，工科類專業畢業設計大多由人工進行：(1)由指導教師立題，填報課題題目；(2)課題以紙質文件的形式發放到學生手中，學生進行選題；(3)選題后，指導老師再根據學生填寫志愿情況選擇學生，進行人工審核和確認。這種人工處理的方式，效率和質量都難以保證，特別是學生人數較多時，其弊端更加明顯。

在立題方面，部分指導教師往往忽視了課題的內容是否有利于學生工程實踐能力和創新能力的培養，是否和工程實際相結合，所立課題方向較分散，往往滯后于時代和相關技術的發展等。

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

2 畢業設計的研究現狀

目前，國內外部分高校和學者針對畢業設計進行了研究和改革。例如，牛銳鋒等[3]結合指導與管理畢業設計的實踐，論述了在畢業設計過程中做好建章立制、選題、指導、監管和科學評價五方面工作，并闡述了其對培養學生創新能力的作用。劉春山等[4]分析了畢業設計題目選擇的必要性、項目化模式的建立、指導教師隊伍組建、校企合作機制的建立，并對項目訓練模式進行了介紹，提出了項目化模式在畢業設計中的應用和實施過程。茹煜等[5]從明確人才培養目標、創新人才培養模式、加強組織機構和制度建設等三方面入手，通過建立校企雙導師制、打造校企合作平臺、完善校企聯合人才培養的管理運行機制等，構建了“3+1”校企聯合人才培養機制。依托校企聯合人才培養機制，從確定學生團隊畢業設計的選題、明確學生團隊各成員的分工、指導學生團隊完成畢業設計、全程監控學生團隊畢業設計的質量、校企聯合組織學生團隊畢業設計的答辯共5個環節，進行了校企聯合指導學生團隊畢業設計的實踐探索。汪艷寧等[6]介紹了網絡雙選系統的組成、應用效果以及存在的問題及建議。實踐證明，網絡雙選可有效地提高選題工作效率并促進教、學雙方的積極性。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，畢業設計的建設與探索是一個長期的過程。

3 畢業設計立題和選題系統分析與設計

3.1 構建畢業設計立題和選題系統的意義

通過構建一個畢業設計立題和選題系統，對畢業設計課題和內容進行嚴格把關、論證、優化，設立一批具有專業特色、覆蓋本專業各研究領域的課題。學生可以根據自身知識結構、興趣愛好、就業傾向等自主選擇指導教師和課題，并通過選題平臺與指導教師進行在線互動交流，對感興趣的課題進行咨詢，避免選題的盲目性和被動性，可以激發和調動學生學習積極性和創新的動力，培養其工程意識，提高實踐創新能力，進而提高畢業設計的效率和質量，更好地達到培養學生的目標。另外，在“互聯網+”時代，借助網絡可以使教學更加跟上時代發展，進一步推動高校信息化建設的進程[6]。

3.2 系統分析

系統分析是進行系統設計的依據。畢業設計立題和選題系統，以調動學生積極性、培養其工程意識、提高實踐創新能力為目標，功能性分析要求其應該可以滿足三大用戶的要求：管理員、指導教師和學生，并能實現不同角色應有的功能。指導教師可以錄入課題，設置和更新個人信息，與學生就課題互動等。學生可以查詢指導教師/課題，自主選擇指導教師和課題，查看指導教師個人信息，與指導教師在線互動交流，對感興趣的課題進行咨詢等。二級管理員首先對課題進行審核。一級管理員可以對指導教師和學生進行資格審查，錄入其基本資料，對課題進行再次審核，刪減課題，發布相關通知，信息匯總，下載，打印等。非功能性分析包括響應時間不能太慢，一般不超過10 ms，對業務數據的處理時間小于2 s。另外，系統要具有較好的可維護性、穩定性等[6]。系統需要將處理過程中所涉及的所有對象和關系進行數據化和高效存儲，然后對數據文件進行訪問和控制，整體操作流程的復雜度高、綜合性強。

3.3 立題系統功能設計

對畢業設計的課題和內容進行嚴格論證、層層把關、優化，深化科研、教研與教學的融合，產學研相結合，把課題分成應用性研究和設計、創新創業設計和其他三大類。建立并完善畢業設計資源庫，根據時代發展和相關技術的發展進行及時增減，資源庫結構圖如圖1所示。

圖1 畢業設計資源庫結構圖

(1)應用性研究和設計類課題。主要來源于校企合作項目、學生實習、指導教師的科研項目、社會實踐項目等。這些項目往往根據社會生產和社會實際需求進行立項，既有科研與工程訓練背景，有有較強的實踐價值，能使學生的創新意識和能力得到充分發揮。

(2)創新創業設計類課題。創新團隊項目和各種科技競賽項目是實現創新教育的有效載體，對推動高校教學改革和建設，對培養學生創新能力、實踐能力具有重要意義[7]。因此，本類課題主要來源于創新團隊項目、競賽項目、大學生創新創業項目等。

(3)其他課題。鼓勵學生根據自身興趣愛好、就業傾向、考研需求、社會調查結果等自擬課題，培養學生獨立思考的能力和創新意識。此外，還包括根據專業最新技術發展前沿或社會經濟發展需要提出的相關仿真課題等[8]。

3.4 選題系統功能設計

在畢業設計資源庫基礎上，開發一個基于互聯網的畢業設計選題平臺，分管理員界面、指導教師界面和學生界面，功能結構圖如圖2所示。

(1)管理員界面：主要包括發布畢業設計相關通知，錄入指導教師和學生的基本信息，進行指導教師和學生的資格審查，審核指導教師提交的課題題目和內容，刪減課題，信息的匯總，下載文件，輸出相關文件并打印等。

(2)指導教師界面：包括錄入課題(畢業設計的題目、立題論證書、對學生各方面的要求、課題的內容簡介、難易程度分析、所需基礎理論、分析和開發工具等)，刪減課題，設置和更新個人的信息，與學生互動等。

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

4 系統實現方法

JSP(Java Server Pages)技術是一種動態網頁技術標準。利用JSP開發的Web應用是跨平臺的，既能在Linux下運行，也能在其他操作系統上運行。開發者能定制標簽庫和擴展標簽，可以充分利用與XML兼容的標簽技術強大的功能，大大減少對腳本語言的依賴[9]。基于JSP技術的應用程序易于維護和管理。Myeclipse是功能豐富的J2EE集成開發環境，包括了完備的編碼、調試、測試和發布功能，完整支持HTML，Struts，JSF，CSS，Javascript，SQL。因此，系統主要運用Struts框架與SQL數據庫進行設計，采用JSP技術制作視圖，在Myeclipse環境下開發畢業設計立題和選題系統。

5 結語

本文對現階段高校畢業設計的現狀進行了認真調研，分析總結了存在的主要問題，探討了立題和選題方面的教學模式和方法，建立了畢業設計數據庫，基于互聯網開發了畢業設計立題和選題系統。通過對畢業設計課題和內容進行層層論證、優化，可以有效地保證畢業設計的科學性和創新性。學生可以自主選擇指導教師和課題，通過在線互動交流，避免選題的盲目性和被動性，激發學生積極性和動力，有利于學生創新和實踐能力的培養，進而提高畢業設計的效率和質量。

參考文獻

[1]肖寧,賈偉,魏建琴.大學信息技術類專業畢業設計(論文)階段式培養模式的研究[J].電腦知識與技術,2016,12(25):142-143.

[2]李楊,孫世鈞,李秀坤.本科生畢業設計教學模式建設研究[J].中國現代教育裝備,2015(15):111-112.

[3]牛銳鋒,唐文亭,呂振林.在畢業設計中培養學生創新能力的思考與實踐[J].實驗技術與管理,2015(4):23-26.

[4]劉春山,陳思羽,李憲芝.項目化訓練模式在本科畢業設計中的應用[J].中國管理信息化,2017,20(6):213-214.

[5]茹煜,鄭梅生,緱斌麗,等.依托校企聯合人才培養機制實施校企聯合指導學生團隊畢業設計:以南京林業大學為例[J].中國林業教育,2017,35(2):5-8.

[6]汪艷寧,苑宏英,馬華繼.基于網絡的本科畢業設計雙選系統的應用與實踐[J].中國現代教育裝備,2017,(261):38-40.

[7]刁燕,羅華,傅波.多樣化畢業設計的探索與研究[J].高等教育發展研究,2015(2):45-47.

[8]李武歌.應用型本科高校畢業論文模式多元化改革探索[J].教育,2016(6):76.

[9]陳磊,徐受蓉.JSP設計與開發[M].北京:北京理工大學出版社,2016.