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计算机专业毕业设计课题的选定

【摘要】毕业设计的选题工作直接关系到学生能否利用其学到的各种知识,较好的完成课题任务,并从中学习和锻炼到一定的科研开发能力和创新实践能力。在互联网尤其是移动互联网在我国的普及和大量应用的今天,应用型本科计算机专业毕业设计课题的选定也应与时俱进,尽可能用互联网+的思维,结合提高各行业提高生产效率和消费升级的现状,保证课题有一定的创新性和实用性。同时,由于学生各方面综合能力的差异及不同的职业导向,毕业设计课题也应因人而异。

【关键词】应用型本科师生比移动互联网创新性实用性

一、引言

近年来,随着中国高校教育的普及化程度越来越高,每年各类高校招生的学生人数逐年提高,而我国很多高校的师生比在扩招的情况下很难达到教育部规定的标准。由于每个学生都需经历毕业设计的阶段,造成每个毕业设计指导教师均有可能同时指导多名学生。在我国现有的700多所高校中,大部分是应用型高校[1]。对于应用型高校的计算机专业而言,如何为每一个学生选择一个适合学生自身水平的、学生感兴趣的、具有一定实用价值和创新价值的课题,似乎是困扰毕业设计指导教师和学生本人的一个难题。

二、毕业设计课题选定时存在的问题

目前,应用型本科计算机专业的学生,其毕业设计的时间大约为4个月时间。这4个月时间要完成从选题、开题报告、需求分析、总体设计、编程、调试、测试、完成论文及答辩等的整个过程。对于本科生而言,由于原来没有科研开发的经验,均是第一次参加这种毕业设计的课题,多少会存在诸多如知识缺乏、无从下手、不懂科研开发的方法、时间紧、任务重等诸多问题。而毕业设计课题如果选择不当,则更有可能造成要么课题太简单,达不到学校的培养目标;要么课题太难,学生毕业设计完不成或完成质量差的问题。从多个高校毕业设计课题的选题情况来看,或多或少存在着这样那样的问题,这些问题主要包括:

1.课题老旧,跟不上互联网时代的发展需求

在不少高校中,由于毕业设计的学生较多,同时,毕业设计指导教师又忙于教学,对当前的科技及应用发展不了解、不学习,致使给学生出的课题多年不变、陈旧而跟不上时代。例如,有的高校的“图书馆管理系统”、“教务管理系统”、“学生宿舍管理系统”等课题,每年都被学生反复做,不仅学生没有兴趣,还有可能造成学生的抄袭拷贝的现象。在互联网尤其是移动互联网广泛应用的今天,课题如果仍然是单机版的数据库管理系统,显然与当前的实际情况脱节,跟不上时代的潮流,不能与学生今后的职业方向相匹配。

2.课题类似或雷同,不能全面考察和培养学生的综合能力

有些高校的毕业设计指导教师不善于思考、缺乏热情、或是敷衍了事,致使每年学生的毕业设计课题雷同或类似,没有任何的变化或创新。例如,每年均让学生设计建立不同的购物网站,有的网站卖水果,有的网站卖文具,有的网站卖手机等。虽然这些课题从表面上看似乎有所不同,但实际上几乎所有开发手段和技术均雷同,很难考察和培养学生的综合能力,相互间抄袭借鉴的可能性也很大,教师是省事了,学生却学不到更多的东西。

3.课题贪大求全或纯理论

在毕业设计指导教师和学生本人在对科研和技术没有深入研究的情况下,盲目地在本科生的毕业设计课题的选题过程中,贪大就全,全部是纯理论的研究或综述。例如,XX技术的研究综述、XX行业的发展概况、浅析XX学科的走向等。作为一个未有过多少科研开发经验的本科生而言,基本不可能对某个技术、行业和方向做出全面综述或评价的。对于应用型本科计算机专业而言尤为如此,该专业更应归类为一种实践类专业、需要一定动手能力的专业,纯理论研究还是由更高层、更专业的研究人员去实施较好。

4.课题的创新性和实用性差

对于应用型本科院校而言,有不少毕业设计指导教师几乎没有多少参加科研工作的经历,如果还不积极参与社会实践的话,其确定的课题往往毫无创新性和实用性。例如,做网络工程的全是用诸如CISCOPacketTracer这样的模拟工具进行纸上谈兵;做程序设计的,编一段毫无实用价值的数据库管理系统;做硬件的买一块开发板做一个毫无创新的温湿度检测系统等等。

5.课题的难易程度与学生能力不符

在不同的高校,不同的专业,甚至同一班级的不同学生之间,其专业知识的掌握程度及动手能力都有可能有不小的差别。不少高校的毕业设计指导教师不去全面了解和掌握学生的知识结构和能力,任由学生自己命题;或教师本人盲目命题,强行布置给学生。结果是,有的课题太过简单,造成学生草草了事,学不到实质的东西;而有的课题则太过复杂,远远超过学生自己的能力水平或专业方向,均会造成学生无从下手及完不成任务的情况。

三、毕业设计课题选定的原则

1.符合学生培养目标,注重学生综合能力的训练

毕业设计是学生四年本科学习的最后阶段,选定的课题应该符合学生的教学培养目标,能综合考查和培养学生的各方面的综合能力[2]。例如毕业设计课题应能培养学生情报检索、英文阅读、数学统计、系统设计、软件编程、绘图、硬件制作、测试和验收、科学写作和表达等多方面的综合能力。所以选择课题时,一方面要与所学的专业对口,另一方面,也要有一定的深度和广度,以训练和提高学生的多方面综合素质。

2.以教师选题为主,学生选题为辅的双向选择原则

本科生的知识水平和科研能力决定了由学生自己选择一个合适的毕业设计课题是有难度的。因此,应以指导教师为主,由教师根据教学目标、学生职业方向和学生能力特点先拟定若干课题,供学生选择。当然也可在学生意愿、爱好和初步选题设想的基础上,帮助学生确定合适的毕业设计课题。这种由教师和学生双向选择确定的课题,更能符合学生的能力特点,也更易达到并符合学校对学生的教学培养目标。

3.与时俱进,选择实用性强的应用或技术类课题

毕业设计指导教师应充分了解当前的技术和应用现状,选择符合当前技术和应用的潮流,有利于学生职业生涯的发展,有一定实用性和现实意义的课题。这类课题,不仅对培养学生的各方面综合能力有利,学生也可能更有兴趣、更有动力。而且实用性强的课题,一般还有利于学生查找到各种资料,不至于太冷门或资料太少而完不成任务。在当前互联网尤其是移动互联网普及和大量应用的今天[3],应充分考虑将学生的毕业设计课题与互联网或移动互联网相结合,既符合时代发展的需要,又对学生的今后的职业生涯提前打好基础。

4.坚持创新能力的培养

毕业设计更多地是为了培养学生的科研能力、开发能力和创新能力。在国家提倡大众创新、全民创业的历史机遇下,坚持和重视学生创新能力的培养尤其重要,毕业设计不应停留在只是“设计”或“开发”,更重要是培养学生的创新思维和创新方法[4]。高校教师本身应该不断学习,积极参与科研工作和社会实践,并掌握一些创新的方法。同时,应积极鼓励和引导学生提出并实施技术和应用等多方面创新的想法,这样,才能确保毕业设计课题的创新性。

5.为不同能力类型的学生,尽可能选择不同的课题

结合应用型本科计算机专业的特点,在满足学校教学培养目标的条件下,尽可能根据学生的特长选择课题。一方面这类课题更容易引起学生的兴趣,有利于发挥学生的积极性;一方面学生也更容易顺利地完成毕业设计任务。事实上,不少学校在学生培养的过程中,也会根据学生自愿原则和专业方面的不同,或选择偏重软件编程;或选择偏重硬件设计;或选择网络工程等等。所以,毕业设计指导教师在帮助学生确定毕业设计课题时,应充分考虑学生的专业方向和能力特点,课题难度和工作量应适中或稍大,与学生的能力和时间基本匹配,以充分激发学生的潜能,顺利地完成毕业设计任务。

6.尽可能选定课题开发固定费用较少的课题

一般应用型高校的经费均是非常有限的,不可能在本科生毕业设计的过程中承担太多的课题经费,当然让学生自己额外支付大量的课题经费,也是不现实的。因此,对于一些需要较大投入的课题,对于本科生毕业设计而言并不合适,应尽可能选定那些固定开发费用较少、学校或学生能负担的起的课题,尽量避免因课题经费不足而无法实现的情况。对于计算机专业而言,以互联网为基础的软件编程、以移动互联网为基础的APP或微信小程序的开发设计,一般需要的课题经费极少,毕业设计课题应着重考虑这一类课题。

7.以独立课题为主,合作开发课题为辅为学生确定课题

由于不同学生的综合能力不尽相同,对于本科生而言,尽量为每个学生确定一个单独的课题更为合适,这也使每个学生均有机会了解掌握一个课题完整的研发过程。合作开发课题因为需要多人的配合,并不适合初次参加课题研发的本科生。这对计算机专业的学生尤为如此,一方面计算机类的课题是环环相扣的,有一个人完成不了或完成不好自己的任务,均会给整个课题的进度和完成质量带来不好的影响;同时,这种合作开发课题也可能影响到不同水平的学生间综合能力的考察。

四、开拓思路,拟定创新性和实用性俱佳的毕业设计课题

在互联网,尤其是移动互联网应用高度发展的今天,各类应用层出不穷。随着多种技术的发展和普及,及各种工具的出现和完善,毕业设计可选课题的范围和内容已大大扩展,这就需要毕业设计指导教师有广阔的视野,注意生产和生活的方方面面,并结合最新技术,拟定出创新性和实用性俱佳的毕业设计课题。以下,我们就应用型本科计算机专业,给出一些拟定毕业设计课题的思路,供参考。

1.利用学科中学习过的技术及其这些技术的延伸,开发在不同领域中的应用

在计算机领域,随着互联网和智能手机的普及,以及各种相关技术的出现和成熟,充分利用和发掘这些技术在不同生产生活中的应用,会产生千万数量级的应用。例如,利用智能手机的各类传感器及相关技术开发出的应用就数量惊人。根据工信部发布的2018年1-5月互联网和相关服务业增长数据,截至到2018年5月底,我国市场上监测到的移动应用(APP)为415万款。所以,仅移动互联网领域可供学生毕业设计的课题就绝对能满足人手一题的需求。下面,我们仅将手机上的部分传感器归纳一下,利用手机APP或微信小程序,将这些传感器技术应用于不同的领域:1)重力传感器:可用于手机翻转、水平仪、平衡球等应用,以及赛车类游戏的开发。2)加速度传感器:可用于开发动作类游戏、计步器、甩动切歌、翻转静音等应用。3)陀螺仪:可开发角度、射击和赛车等动作类游戏,以及3D拍照、全景导航等应用。4)磁力传感器:用于开发指南针、地图导航类应用。5)距离传感器:指红外灯和红外光探测器,可开发听电话时关屏幕等应用。6)光线传感器:可自动调整屏幕亮度、检测手机的使用情况。7)气压传感器:可估计海拔高度,用于室内定位,测量爬山或楼梯高度等。8)气温的温度传感器:可检测机内温度、环境温度等。9)计步器:用于开发健身健康类应用。10)心率传感器:可开发健身健康类应用。11)血氧传感器:利用红外光和红光照手指测血氧,可开发健康类应用。12)指纹传感器:加密解锁、安全防护,可为众多应用服务。13)有害辐射的传感器,如紫外线传感器:用于健康类应用。14)霍尔传感器:可检测手机翻盖或手机套,适时关闭屏幕。15)GPS芯片:定位导航,几乎可用于所有应用。16)麦克风:可以用于通信、录音、备忘等应用。17)摄像头:用于照相、摄影、手电筒等多种应用。18)NFC:用于非接触IC卡的识别、门禁系统、支付系统、防伪系统等领域。

2.利用现有应用模式,开发在不同领域中的应用

事实上,利用联想和推演的方法,将现有的应用模式应用于不同的领域,也是比较容易想到并加以推广、应用的方法之一。例如,中国独具特色的共享单车,正是利用移动互联网技术,结合GPS定位、移动通信、蓝牙及加密技术来实现的。既然能用于自行车的共享,当然可以拓展到汽车、货车、电动车、甚至昂贵的工具、箱包、雨伞等其他物品的共享。再如,既然滴滴打车可以利用乘客和车主的双定位就近距离地完成对接,那我们也可利用相同的双定位方法,实现车辆事故的报警和报保险,使车辆驾驶员与警察以及保险公司工作人员就近对接;我们更可以将病人和救护车、失火点和消防车等就近适配,从而大大提高效率,并可为拯救人们的生命、减少财产损失争取宝贵的时间。

3.对于生产和生活中的实际需求,利用所学的相关技术给出解决方案

仔细观察和分析周围生产和生活中的实际需求,我们会发现,用最新技术能给出与传统解决方法更新颖,更高效,更合理的方法和途径。例如,将原有的政府、事业单位、企业等公司网站搬到移动互联网上,可以随时随地方便查询;将各单位的服务类、管理类、销售类网站用移动APP或微信公众号实现,可以增加更多的互动;将原有众多的电话呼叫系统利用智能手机的即时通信等手段完成,可以完成实时传送照片、视频,甚至完成定位的功能等。可见,利用这些最新技术,可以大大提高了生产和生活的效率。

4.利用多学科、多种技术的综合和交叉应用,拓展应用的新领域

对于很多应用领域,单靠几种本专业的主流技术还无法全面解决问题,可以利用不同领域的多种技术造就崭新的应用模式。例如,将传感器技术、网络数据传输技术、手机移动互联网技术和数据库管理系统结合,实现地下车库的停车管理系统的设计;将定位技术、移动通信技术、蓝牙、电源技术、加密技术与机械锁结合,开发出共享单车或共享汽车的自动开锁系统;将RFID技术、防伪加密技术、商品管理系统,手机NFC及移动互联网技术结合,实现商品的防伪查询系统等。

五、结论

本科生毕业设计作为综合考察学生四年学习成果,培养学生科研开发能力的重要一环,在高校培养计划中占有十分重要的地位。毕业设计的选题工作作为毕业设计工作的第一步也是十分重要的一步。随着互联网尤其是移动互联网在人们的生产、生活中发挥着越来越重要的作用,对于应用型本科计算机专业的指导教师而言,毕业设计选题时应尽可能与当前的应用和技术相结合,充分发挥创新思维,为学生确定一个既能考察和培养学生的综合能力,又能对学生的职业生涯有帮助的,具有创新性、实用性、而又符合学生自身能力水平的课题。在此基础上,积极帮助学生从毕业设计中学到更多的知识,并培养创新意识,使学生在毕业后的不同工作岗位中,能以互联网+的思维方式创新性地改革、更新其工作方式,提高效率,为我国的经济发展和人民生活水平的进一步提高作出应有的贡献。

参考文献:

[1]姜梦稚.技术应用型本科毕业设计课题讨论[J].科技资讯,2012(24):246.

[2]周川.简明高等教育学[M].南京:河海大学出版社,南京师范大学出版社,2006:147

[3]CNNIC.第42次中国互联网络发展状况统计报告.

[4]王健.改革课堂教育方式,培养大学生创新能力[J].课程教育研究,2016,26:5-6.

作者:王健 程初 单位:南京工程学院计算机工程学院

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