面向工程認證的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革和實踐

楊曉歡　楊曉娟　張仕霞

關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計；工程教育專業(yè)認證；教學(xué)改革

中圖法分類號：TP3-4 文獻標(biāo)識碼：A

1引言

計算機專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計作為本科教學(xué)活動的重要實踐環(huán)節(jié)，有利于訓(xùn)練學(xué)生綜合利用所學(xué)技能去研究、解答現(xiàn)實課題的能力，同時對檢驗該專業(yè)本科教學(xué)效果也有重大作用。通過完成畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生對大學(xué)期間所學(xué)的知識進行全方位、系統(tǒng)性的概括和總結(jié)，并通過對具體問題的剖析，將理論和實際相結(jié)合，鞏固與發(fā)展所學(xué)知識，改變思考方式與提升基本技能；可以訓(xùn)練學(xué)生的研究、設(shè)計和系統(tǒng)開發(fā)能力，同時鍛煉學(xué)生處理現(xiàn)實問題的能力，綜合提高學(xué)生文獻檢索與掌握最新知識的能力，并鼓勵學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。

《華盛頓協(xié)議》規(guī)定工程學(xué)科要根據(jù)國際實質(zhì)等效準(zhǔn)則教育，學(xué)員必須具備處理復(fù)雜工程技術(shù)問題的能力。近年來，國內(nèi)外院校均將工程教育專業(yè)認證制度視為一項工程教學(xué)品質(zhì)保障制。計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計依托設(shè)計與項目實踐工作，學(xué)生需要完成開題報告、需求分析、論文查重、評閱、答辯等。同時，院校需要在選題之前設(shè)計課程目標(biāo)能力達成方案，在畢業(yè)設(shè)計完成過程中進行質(zhì)量監(jiān)控，以確保課程目標(biāo)達成質(zhì)量，最后進行達成度計算，全面評估課程目標(biāo)達成情況，并根據(jù)評估結(jié)果進行持續(xù)改進和調(diào)整。

2現(xiàn)狀分析

2.1畢業(yè)設(shè)計進度安排

“畢業(yè)設(shè)計”是一門綜合實踐應(yīng)用型課程，需要盡量多地用到學(xué)生在前面幾學(xué)期學(xué)習(xí)的相關(guān)知識，通過項目選題的方式，完成實踐環(huán)節(jié)，逐步培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計主要分為以下幾個階段。第一階段，選題階段。指導(dǎo)教師提供題目，學(xué)生進行選擇，指導(dǎo)教師再確認，完成雙選。此外，學(xué)生也可以先聯(lián)系指導(dǎo)教師，與指導(dǎo)教師溝通后確定選題，完成雙選。第二階段，指導(dǎo)教師向?qū)W生發(fā)布任務(wù)書，學(xué)生了解基本任務(wù)要求后開始調(diào)研、查閱資料，確定研究思路，完成開題報告。由于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計大部分是基于程序設(shè)計的軟件開發(fā)項目，因此，此階段學(xué)生需要按照軟件產(chǎn)品的生命周期進行可行性分析、需求分析、系統(tǒng)原型設(shè)計以及編碼實現(xiàn)，并通過軟件測試改進系統(tǒng)。第三階段，學(xué)生對前期工作進行成果整理，并撰寫畢業(yè)論文。第四階段，學(xué)生論文將由指導(dǎo)教師和評閱專家進行雙重審核，指出不足及改進方向，學(xué)生按要求調(diào)整和修改，完成論文定稿，并進行查重。當(dāng)學(xué)生論文查重通過后，最終進入第五階段，即答辯。學(xué)生針對答辯委員會提出的修改意見再次調(diào)整和完善畢業(yè)設(shè)計與論文，最終完成畢業(yè)論文終稿。

2.2畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)階段存在的問題

近年來，我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)通過吸收新工科教育改革理念來管理和開展畢業(yè)設(shè)計工作。雖然畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量有所提高，但仍然存在以下不足。

（1）畢業(yè)設(shè)計選題具有局限性。由于高校教師缺少企業(yè)實踐項目經(jīng)驗，因此提供的選題類型單一，技術(shù)陳舊，應(yīng)用性不強，與企業(yè)需求脫節(jié)。（2）由于學(xué)生很少參與教師科研項目，或者缺少企業(yè)實習(xí)的經(jīng)驗，不了解系統(tǒng)開發(fā)的流程，獨立開發(fā)系統(tǒng)的能力欠缺，所以導(dǎo)致學(xué)生選題時傾向于選擇簡單、容易完成的課題，對于有一定難度和挑戰(zhàn)性的課題完成質(zhì)量不高。（3）指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)和監(jiān)管不足。隨著高校擴招，指導(dǎo)教師所指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計人數(shù)也在逐年增多。由于指導(dǎo)教師要完成教學(xué)任務(wù)外還要承擔(dān)科研項目和行政任務(wù)，在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計方面沒有充足的時間，也無法保障畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。（4）畢業(yè)論文答辯沒有進行嚴(yán)格把關(guān)，導(dǎo)致學(xué)生存在僥幸心理，不重視答辯。

3教學(xué)改革與探索

3.1畢業(yè)設(shè)計課程目標(biāo)分解

工程教育專業(yè)認證是為了確定工科專業(yè)學(xué)生滿足行業(yè)承認的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是一個以學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為指導(dǎo)的質(zhì)量評估體系。結(jié)合社會需求、學(xué)校定位、工程認證標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)以及畢業(yè)設(shè)計課程的特殊性，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)制定畢業(yè)設(shè)計課程目標(biāo)如下。

目標(biāo)1：培養(yǎng)合理的工程設(shè)計思維，掌握工程設(shè)計和進行軟件開發(fā)的一般程序與方法，提高系統(tǒng)分析與處理本學(xué)科范疇的技術(shù)問題，并綜合考慮社會各方面因素的影響。

目標(biāo)2：能夠綜合考慮社會、經(jīng)濟、法律、技術(shù)等因素，對畢業(yè)設(shè)計的工程項目進行可行性分析，得出較為合理的可行性分析報告。

目標(biāo)3：能夠?qū)椖浚ㄜ浖┑男枨筮M行綜合分析，結(jié)合相應(yīng)的社會需求，得出需求分析，明確項目對社會的影響并能做出合理的評價，能陳述項目相關(guān)影響。

目標(biāo)4：能夠綜合利用數(shù)據(jù)庫知識、程序設(shè)計知識、軟件工程知識等，進行項目規(guī)劃、管理與實現(xiàn)，能夠?qū)椖繉嵤┲谐霈F(xiàn)的問題進行獨立的分析和判斷，具備實際生產(chǎn)環(huán)境中的項目管理能力和系統(tǒng)開發(fā)能力。

目標(biāo)5：能夠應(yīng)用所學(xué)項目管理知識，結(jié)合項目（軟件）的項目管理問題，進行簡單項目的全周期管理，或在復(fù)雜項目中與他人進行項目管理的協(xié)調(diào)工作。

目標(biāo)6：能夠通過對需求和技術(shù)的調(diào)研，踐行自主學(xué)習(xí)的理念，能夠適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的趨勢，具備新技術(shù)的應(yīng)用能力。

對于上述6個課程目標(biāo)，將通過畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進行評估是否達成，并制定課程考核綜合計分方法，根據(jù)指導(dǎo)教師、評閱專家和答辯委員會多方面的意見綜合評定本課程成績，評價方式及成績比例如表1所列。

3.2畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革實施

針對上文提到的畢業(yè)設(shè)計問題，本文引入工程教育認證理念，提出部分改革措施。

3.2.1日常教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計有機結(jié)合

由于畢業(yè)設(shè)計需要對前幾個學(xué)期學(xué)習(xí)的知識進行綜合應(yīng)用，因此在日常教學(xué)中需要引入工程項目設(shè)計思想，并注重培養(yǎng)學(xué)生的項目管理能力和系統(tǒng)開發(fā)能力。比如，講授程序設(shè)計類課程時，通過項目驅(qū)動，按照軟件產(chǎn)品開發(fā)流程，讓學(xué)生完成項目的需求分析到具體實現(xiàn)這一完整過程。同時，引導(dǎo)學(xué)生積極參與指導(dǎo)教師的科研課題，使學(xué)生盡快掌握科研工作的步驟和有關(guān)專業(yè)知識，并聘請專業(yè)或?qū)嵺`能力較強的企業(yè)工作人員開展學(xué)生畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)工作。

3.2.2合理規(guī)劃畢業(yè)設(shè)計進度安排

由于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生需要在畢業(yè)設(shè)計中完成較多的項目實踐工作，因此我校提前開始此項工作并延長了畢業(yè)設(shè)計周期。在大三下學(xué)期啟動畢業(yè)設(shè)計選題工作，并要求學(xué)生在十月前完成工程項目的開發(fā)，避免學(xué)生在最后一學(xué)年因就業(yè)或者考研影響畢業(yè)設(shè)計的完成。此外，暑期學(xué)生可圍繞選題進行畢業(yè)實習(xí)，并邀請專業(yè)實踐能力較強的企業(yè)人員承擔(dān)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作。

3.2.3加強畢業(yè)設(shè)計工作的監(jiān)督和管理

我校建立由指導(dǎo)教師、指導(dǎo)組組長、專業(yè)審核人組成的三級管理模式，并成立畢業(yè)設(shè)計工作指導(dǎo)小組，對畢業(yè)設(shè)計全過程進行指導(dǎo)，檢查各環(huán)節(jié)的完成質(zhì)量并監(jiān)督指導(dǎo)教師對學(xué)生的指導(dǎo)，進行全過程質(zhì)量管理監(jiān)控，以保證畢業(yè)設(shè)計工作的組織與實施，保證論文質(zhì)量。在論文開題方面，指導(dǎo)教師要更新知識結(jié)構(gòu)，選題應(yīng)考慮新知識、新技術(shù)、創(chuàng)新內(nèi)容。指導(dǎo)組組長和專業(yè)審核人分別對選題進行論證和篩選，審查選題是否能達成課程目標(biāo)。針對評閱教師和答辯教師，要對其職責(zé)進行明確要求，對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計和論文嚴(yán)格把關(guān)。對于優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)教師要有相應(yīng)的獎勵制度。

3.2.4改進畢業(yè)設(shè)計的評價措施

將成果評價貫穿畢業(yè)設(shè)計全過程，畢業(yè)設(shè)計從選題到完成再到答辯覆蓋各個環(huán)節(jié)，依據(jù)過程文檔（如開題報告、中期檢查、項目代碼）并結(jié)合論文撰寫質(zhì)量、論文匯報情況等多方面對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量進行綜合評價，做到量化指標(biāo)、以產(chǎn)出為導(dǎo)向。根據(jù)每一屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計成果，分析課程目標(biāo)完成情況。同時，邀請企業(yè)專家對完成情況做出綜合評估，分析出現(xiàn)的問題和改進措施，實現(xiàn)教學(xué)過程持續(xù)完善的閉環(huán)反饋。

3.3畢業(yè)設(shè)計改革效果

我校2021屆和2022屆的畢業(yè)設(shè)計工作在工程教育專業(yè)認證的驅(qū)動下進行了調(diào)整和實踐，并取得了一定的成效。通過分析2021屆和2022屆的畢業(yè)設(shè)計產(chǎn)出效果，得到以下結(jié)論：2021屆完成課題141個，2022屆完成課題262個，兩屆的課題主要以軟件系統(tǒng)開發(fā)為主，創(chuàng)新性體現(xiàn)在采用最新的技術(shù)架構(gòu)開發(fā)不同行業(yè)的軟件產(chǎn)品，課題難度和工作量逐年提高。通過計算課程目標(biāo)達成情況，我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2021屆和2022屆的畢業(yè)設(shè)計各課程目標(biāo)達成度如表2所列、圖1所示。從表2數(shù)據(jù)可知，2022屆畢業(yè)設(shè)計課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)4、課程目標(biāo)5以及課程目標(biāo)6的達成值均高于2021屆，說明我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)與計算機專業(yè)知識分析相關(guān)行業(yè)的工程問題，并應(yīng)用專業(yè)技術(shù)對復(fù)雜軟件系統(tǒng)進行設(shè)計、開發(fā)、運行和維護的工程能力不斷得到提升，達成了課程培養(yǎng)目標(biāo)。

4結(jié)束語

本文闡述了西南財經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在工程教育認證驅(qū)動下，對畢業(yè)設(shè)計進行了教學(xué)改革與實踐。首先梳理了畢業(yè)設(shè)計的進度安排和各階段的任務(wù)目標(biāo)，其次總結(jié)畢業(yè)設(shè)計存在的問題，重新制定和修改了畢業(yè)設(shè)計課程目標(biāo)，并提出日常教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計有機結(jié)合、合理規(guī)劃畢業(yè)設(shè)計進度安排、加強畢業(yè)設(shè)計工作的監(jiān)督和管理以及改進畢業(yè)設(shè)計的評價措施的教學(xué)改革模式。通過對比2022屆和2021屆畢業(yè)設(shè)計的各目標(biāo)達成度，體現(xiàn)了西南財經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計在工程教育背景下學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、工程思維和專業(yè)技能都得到了提升。

作者簡介：

楊曉歡（1991—），碩士，講師，研究方向：計算機專業(yè)教學(xué)與科研。

楊曉娟（1995—），碩士，研究方向：教育學(xué)。

張仕霞（1993—），碩士，講師，研究方向：圖像處理與模式識別。