在本科畢業設計中突出創新能力培養

摘要：創新型人才的培養是大學教育的重要任務，而畢業設計是培養大學生創新能力的一個重要的實踐環節。本文在分析了本科畢業設計對創新能力培養的重要性后，深入研究了計算機專業本科畢業設計中創新能力培養的途徑。

關鍵詞：畢業設計；創新能力；培養途徑

中圖分類號：G64 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 20-0038-04

1引言

目前，我國經濟的發展正處于一個關鍵的轉型期，為實現創新型國家的戰略發展目標，如何培養具有自主創新精神的大學生是擺在大學教育面前的一個緊迫的問題。國務委員陳至立在參考文獻[1]中指出，要“大力培養大學生的創新精神和實踐能力”。馬克思主義認為，創新能力來源于實踐，特別是那些能發揮主體的自主能動性的實踐活動。參考文獻[2]指出，主動實踐是指讓學生盡可能真正作為主體參與實踐活動的各個環節，包括對象的確立，方法的制定，程序(路線)的設計，問題質疑，分析總結等。而在本科教學的常規實踐活動(實驗，課程設計，實習，綜合設計，畢業設計)中，最能體現這種主動實踐精神的就是畢業設計。

畢業設計(論文)是目前本科教育中不可替代的環節[3]，是本科實踐教學的最后一個環節，也是最具有綜合性和主動性的實踐環節。通過畢業設計，學生可以綜合運用所學知識和技能，解決科研和生產中的實際問題，因而說畢業設計是學生走向社會前的一次大演習，大練兵。學生通過完整的畢業設計的選題，開題(確定路線和方法等)，設計，撰寫論文，答辯等環節，可以在教師的積極引導下，極大地培養自主創新能力，從而為走向社會、建設創新型國家、從事開創性活動樹立信心和勇氣。

2對創新能力培養具有重要支撐

在回答如何培養能力之前，我們要重視本科畢業設計中創新能力的培養。只有統一了本科畢業設計可以極大地培養學生的創新能力這一思想認識，我們才可以發動教師在畢業設計的過程中注重創新能力的培養。在目前的本科畢業設計中，有兩種錯誤思想傾向。一種思想傾向是在畢業設計中忽視或輕視創新能力培養，認為學生很快就走向社會，到了社會自然就知道如何去面對實際問題，而在畢業設計中談創新是紙上談兵。另一種錯誤傾向是將創新神圣化，認為創新只能是博士、專家的事，本科生是談不上什么創新的。這兩種錯誤傾向的結果都會導致將本科畢業設計看作是走過場，走形式，在選題階段不敢或不愿意讓學生嘗試新穎的題目，在開題階段不愿意引導學生挖掘創新點等，在設計階段害怕或嘲笑學生從事創新性探索，這樣不能發揮畢業設計環節應有的作用，損傷學生的積極性，使得我們培養的學生是千篇一律的平庸之才。

實際上，通過計算機專業的本科畢業設計，我們可以做到：

(1) 培養創新意識。一個人如果連創新意識都沒有，就更談不上創新活動了。所以我們在畢業設計的全過程中，要不斷向學生灌輸創新意識。比如，在選題時，我們強調要敢于創新，敢于選那些老師提供的看上去很高深的題目。而一旦題目確定，我們要向學生交代的是：對很前沿的題目，我們要敢于在沒有路的地方自己踩出一條路；對比較新的題目，我們要試圖在已有路的基礎上，找出一條新路；而對那些很普通的題目，我們依然要追求做出亮點，做出特色，做得跟別人不一樣。這種創新意識，如果學生掌握了，我相信是終生受益的。

(2) 掌握生產或科研活動中創新性活動的一般方法。對現代條件下的計算機科學的一般創新性科研活動，是有一般方法或規律可循的。比如，先確定研究方向或題目，然后做大量的國、內外該方向的跟蹤調查，閱讀有關該方向的文獻，分析前人已做的工作和方法，研究可能的突破口或創新點(全新的、改進的或綜合的)，確定技術路線和實驗方法，再然后按既定的路線和方法去嘗試，如果成功，繼續對比、分析、總結，如果不成功，嘗試其它的路線和方法。

(3) 培養創新能力。在畢業設計的各個環節，我們可以鍛煉不同的創新和實踐能力。有些能力為將來從事創新性實踐活動打下基礎，我們從宏觀上都稱為創新能力。如在選題階段的探索和辨析能力，調研階段的方向跟蹤和文獻閱讀能力，開題階段的方案規劃和路線設計能力，具體設計過程中觀測、分析、試錯、測試、評估、對比能力，論文撰寫階段的再現、綜合、反思、總結能力，答辯過程中的表達、對答、檢錯和辯解能力等。

(4) 增強創新勇氣。學生在老師的引導和鼓勵下，通過自己獨立的探索和切實的行動，實現了預先展望和制定的創新方案，并且取得一定的創新效果，必然極大地鼓舞他從事創新性活動地勇氣，為他走上社會從事創新性建設打下良好的精神準備。

3強化創新能力培養要關注的幾個方面

創新能力來源于主動實踐，我們在畢業設計的各個環節中，深化改革各種機制和措施，使得畢業設計朝有利于創新能力的培養方向發展。具體措施如下。

3.1多元開放性選題

畢業設計的選題是畢業設計的開始環節，畢業設計的題目是否符合專業培養目標，難度是否適宜等需要嚴格把關。從培養學生的創新能力角度出發，我們更關注畢業設計的題目來源，這種來源應該是多元的，具體如下：

(1) 指導教師或其課題組的科研項目。這類項目往往具有一定的前瞻性，理論創新性比較強，可以將一部分子任務下放給本科生去做。鼓勵那些本科期間已經參與指導教師實驗項目，有一定科研基礎的同學選此類題目。

(2) 當前國民生產中的實際項目。這類項目涉及國民生產中的各個領域，對有些問題，理論創新性不一定強。由于是具體的實際生產中的問題，有特定的應用背景，因而往往要求制定特定的解決方案，從而具有應用上或技術上的創新性。鼓勵那些已經找到就業單位，或者正在就業單位上班的同學結合就業單位的生產實際選此類題目。

(3) 畢業設計的選題應該是開放的，學生可以根據自己的研究興趣和知識背景，自擬題目。對那些本科期間有自己特定研究方向和興趣的同學，可以考慮此類題目。但這類題目的比例不能過高。同時，應將這類題目也納入考核，只有審核通過了，方可獲準做此類題目。

多元開發的選題，可以防止選題單一，陳舊，不切合實際，有利于教師隨著科研和生產實際的發展而更新畢業設計的題目，從而有利于創新能力的培養。

選題工作在第7學期展開，先由教師提交題目申報表，在課題申報表中選擇課題的來源的類別(科研，生產實際，自擬，其它)，然后組織專家對申報題目審核，并統計整個學院的各類選題來源占總畢業設計選題的比例。學院根據各類選題的比例情況，進一步做出調整，使得每類來源的比例在合理的范圍內。整個選題工作應該在第7學期底結束。

3.2方向跟蹤與問題調研

學生確定自己的題目后，對自己的研究方向或生產實際背景做調查研究。如果是科研理論問題，要查閱大量的國內外相關文獻，跟蹤該方向目前國內外進展情況。如果是生產實際問題，要弄清問題的背景、需求和現狀。只有弄清了問題是什么(研究內容)，為什么要研究該問題(研究意義)，目前解決得怎么樣(國內外研究現狀)之后，才能提出自己的技術路線和研究方案，然后才能談得上創新。

在畢業設計中，很多同學很難提出創新點，究其原因，還是前期調研做得不夠。如果對問題做了大量的調研，弄清了國內外對這一問題解決方法的優缺點，自然而然就有自己的思路，自己的解決方案。該方法可以是一個全新的解決方案，也可以是在前人方案的基礎上的改進，還可以是他人若干方案的綜合等。當然具體問題，還應具體對待，特別是那些應用性很強的生產實際問題，更是如此。

科學上每一個偉大的創造都需要研究者全身心地淫浸于研究問題和對象，熟知前人的研究基礎，然后才能做到“實事求是”，有所發現。 在畢業設計階段，我們也同樣要遵循這樣的創新實踐路線，走唯物主義的“實事求是”的科學路線。

對學生前期調研情況的考察主要是通過開題報告來完成，開題報告的內容應包括研究背景，研究意義，國內外研究現狀，研究方法，技術路線，關鍵技術，主要創新點等。教師根據開題報告的完成情況考察調研工作完成程度，決定是否允許學生開題。只有那些問題調研清楚，技術路線清晰，創新程度合理的開題才允許通過。

3.3教師的激勵和引導

參考文獻[4]中將激勵(Incentive)和引導(Navigation)列入培養創新人才諸要素的第一和第二位，我們也在多年的畢業設計教學實踐中深刻體會到這兩種要素在創新型人才培養中的作用。

與參考文獻[4]不同的是，我們認為激勵是屬于精神層次上的東西，是給學生以精神上的磨礪和鼓舞。如在畢業設計選題階段，我們要從國家和民族的創新需要，到個人的今后工作和科研的創新挑戰出發，激勵學生要敢于創新，敢為天下先。在畢業設計的具體實施中，學生往往要經歷一個探索中的低潮期，這個階段往往感覺目標近在咫尺，但又難以觸及，這個時候要求我們教師要更多地去鼓勵他們，使他們有信心繼續走下去。

同時，我們認為引導是屬于方法論層次上的東西，是指給學生以必要的方法上的指引。創新是學生主動實踐中實現的，教師在指導學生時要把握一個度，既不能對學生不聞不問，也不能事無巨細，包操包辦，而是在合理地給以方法上的指引，使學生明白在大方向上應該如何去做。而具體怎么實現需要學生自己去親自體會，切身實踐。也只有這樣才能培養學生的創造力。

要真正發揮激勵和引導的作用，我們認為還需要做到以下幾點：(1)要培養和諧民主的學術環境。創造性是不能在壓制和逼迫的環境里生長的。只有在一個寬松的環境里才能培育創新型人才。有些老師出于自身的需要，對學生期望過高，不斷地逼迫學生去做他們能力所不及的事情，往往會事與愿違，學生完成不了，要么抵制，要么抄襲。(2)要因材施教。不是所有的學生都能成為創新型人才的，我們要根據學生的基礎和素質，結合所選題目適當的鼓勵有條件的同學朝創新的方向邁進。(3)要定期討論。在畢業設計的過程中，我們要定期組織學生討論，發現他們思想上的波動或方法上的問題，及時給與激勵或引導。(4)要提高教師自身的素質。要能真正做到激勵和引導，需要我們教師在精神上是一個高尚的人，一個愛國、愛學生的人，同時在科研和業務上我們教師能站到合理的高度，能從一般方法去指引學生。

3.4培養創新基礎能力

開題結束之后，學生就可以在教師的指導下，獨立地進行設計和論文撰寫。在這一過程中，各種創新基礎能力將得到了綜合的鍛煉。文[5]中提到，美國普林斯頓大學在本科生培養目標包含了創新型人才培養的能力和素質結構，如具有清楚地思維、表達和寫作的能力，具有形成概念和解決問題的能力，具有獨立思考的能力，具有敢于創新及獨立工作的能力，具有與他人合作的能力等12種能力。我們認為，在計算機專業的本科畢業設計中，需要重點培養的創新基礎能力或素質有：

(1) 獨立探索和思考的能力。畢業設計的主體需要在教師的指導下，獨立地探索和思考，這是創新能力培養的基點。創新需要主體在實踐地過程中充分發揮個體地能動性，展示個體不同與他人的特性，那些嚴重依賴教師或合作伙伴的同學是不可能有創新的。

(2) 交流與合作的能力。這種能力是與(1)中所提能力是對立統一的。獨立探索和思考不是完全封閉和孤立的探索和思考，而是在指導教師地團隊中，與其他同學和指導教師不斷討論、交流的基礎上的發揮個體能動性的探索和思考。對指導教師而言，要求我們要在畢業設計的過程中定期與學生交流，組織學生討論。另外，如果有可能，在選題時就應適當考慮出一些能分解成多個獨立模塊又相互聯系的子課題讓多個學生去做，這樣就可以在設計過程中最大程度地發揮學生地分工協作精神，為他們將來在現代環境下計算機相關行業(如軟件)中分工協作、發揮團隊精神打下一定的基礎。

(3) 試錯與測試的能力。創新性的活動之前，我們應做好問題的調研，確定技術路線和方法，但即使如此，由于有些工作前人沒有做過，無既定的參考，所以如果有錯誤，也是難免的。特別對計算機專業，創新性活動的過程本身就是一個不斷試錯，不斷測試，不斷改進的過程。對指導教師而言，要求我們能容許學生大膽去試錯。有的畢業設計，也許由于一些原因，最后的實驗證明了最初提出的設想(或方案)是錯誤的，但這也是一種可貴的精神，我們教師應該認同這種畢業設計，甚至可以評優。是錯誤的就是錯誤的，特別不能為了證實某種理論設想而篡改實驗結果，這與我們追求的實事求是的科學精神相違背，鼓勵這種“創新”就是鼓勵弄虛作假了。

(4) 對比與評估的能力。在設計基本完成之后，如果有創新，我們要通過合理的實驗方法來評估是否有創新以及創新的程度。這種評估往往建立在對創新方案和其改進前的方案(或業界經典方案)的對比基礎上，而對比的指標也應該是業界公認的權威評估指標。通過合理評估實驗的設計，我們可以通過嚴謹的實驗數據說話，證明方案的創新程度。

(5) 表達與寫作的能力。文[5]中也認為表達和寫作能力是創新型人才培養的基本能力。我們認為，這種能力對計算機專業的學生而言，尤其重要。因為在學生今后從事的計算機相關行業的開發或科研活動中，經常要撰寫各種文檔供內部交流或客戶溝通，沒有文檔的設計對計算機公司而言是無法接受的，不完整的或表達錯誤的設計文檔往往會給計算機公司以災難性的打擊。但目前的現狀是，理工科的學生往往不注重表達和寫作能力，認為編寫了程序，做出了實驗就可以了。這種狀態對計算機專業人才的培養極為不利。所以我們指導教師要在論文撰寫階段嚴格把關，高度重視學生的表達和書寫能力。

3.5合理的考核和獎勵機制

答辯是畢業設計的最后一個環節，該環節學生向評委們展示自己的設計成果和創新點，而評委們則檢驗和審核學生的畢業設計的質量和創新程度。根據流程，在答辯前，由指導教師和論文評閱人在畢業設計評閱表中填寫他們的意見。答辯過程中，根據學生在答辯時的表現，由答辯委員在成績評定表中填寫的評審意見。在各評審項中，除了考核畢業設計(論文)的工作量，畢業設計(論文)的質量，表達能力，書寫規范性等之外，還應重點考查畢業設計(論文)的創新性。特別是評優秀論文的，創新性不是優秀的，最后成績不能為優秀。只有這樣，學生的創新性成果才能得到肯定，學生也因此而產生從事創新性活動的自信。反之，如果在成績評定中，甚至在優秀論文的評定中沒有考慮創新性，學生的創新積極性會極大的受到損傷，信心會受到打擊，對他今后繼續從事創新性活動留下心理上的陰影。

除了常規的審核機制外，我們還采取更加積極的獎勵機制，對那些在答辯中成績優秀的學生，按一定比例評比校級優秀論文，發放獎金，并將論文整理成學校年度優秀論文集。對那些在指導中表現優秀得到師生好評的老師，給予“優秀指導教師”稱號。通過這些積極的獎勵手段，更進一步刺激學生和教師在畢業設計中注重創新能力的培養。

4結束語

畢業設計是培養大學生創新能力的重要環節，我們要高度重視本科畢業設計對大學生創新能力培養的作用，深入研究并改革計算機專業本科畢業設計的管理機制和實施環節，使其朝有利于學生創新能力培養的方向發展。只要學校(學院)、教師和學生高度重視，我們能夠在本科畢業設計中極大地培養學生的創新能力和創新精神，使得他們畢業后，帶著信心和勇氣參與到創新型國家建設的宏偉事業中。

參考文獻：

[1] 陳至立. 在教育部直屬高校工作咨詢委員會第十六次全體會議上的講話[J]. 中國高等教育，2006，(3).

[2] 李培根. 主動實踐：培養大學生創新能力的關鍵[J]. 中國高等教育，2006，(11).

[3] 陳根才，陳麗. 以評促改，把好本科生畢業設計關[J]. 計算機教育，2004，(10).

[4] 王樹國. 培養創新人才的“十要素”[J]. 中國高等教育，2006，(23).

[5] 眭依凡. 大學：如何培養創新型人才——兼談美國著名大學的成功經驗[J]. 中國高等教育，2006，(12).

作者簡介

胡東輝(1973-)，男，安徽望江縣人，講師，研究方向為系統安全、隱寫分析、計算機教育等。

胡學鋼(1961-)，男，安徽當涂縣人，教授，合肥工業大學計算機與信息學院副院長，教育部高校計算機教學指導委員會委員，研究方向為數據挖掘、計算機教育等。

侯整風(1958-)，安徽合肥市人，教授，合肥工業大學計算機系系主任，研究方向為網絡安全、計算機教育等。

通信地址：安徽省合肥工業大學計算機與信息學院

郵政編碼：230009

聯系電話：13956009713，0551-3451602

E-mail：hdhlbh@vip.sina.com

基金項目：2007年安徽省高等學校省級教學研究項目(重點項目)：計算機專業的實踐教學與創新體系的研究[2007jyxm011]。