獨立學院計算機專業畢業設計中的學生工程能力培養的探索

文章編號：1672-5913(2008)16-0003-03

摘要：文中討論了如何通過畢業設計這一實踐環節提高獨立學院計算機專業學生的工程應用能力，并介紹了我院的具體做法，最后對網絡工程及應用方向的畢業設計項目實例進行了說明，期望能起到參考和借鑒作用。

關鍵詞：畢業設計；獨立學院；工程應用能力；計算機專業

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

中國計量學院現代科技學院是浙江省一所獨立學院，其中計算機專業又是學院規模最大的一個專業，其學生特點是理論基礎相對較差，但動手能力、綜合運用知識能力和社會活動能力較強，根據專業學生的特點，我們的人才培養目標定位是“計算機工程應用型”，要求學生既有一定的計算機基礎理論功底，又具備較強的計算機實際工程應用能力。在教學過程中除加強各類課程的實踐環節之外，我們特別在畢業設計這一重要的實踐性教學環節上就學生的計算機實際工程應用能力培養進行了一些有益的探索。

1前期專業課程設置

畢業設計是綜合一系列專業課程內容，并將新的實際工程應用知識與個人知識基礎加以整合，進而有效解決模擬或真實的工程應用問題的課程。因此，前期計算機專業課程設置是關鍵。專業課程設置既包括計算機專業基礎課，又包括根據計算機技術的發展和社會對計算機專業人才的需求而設置的專業方向課程。我們將計算機專業課程分成了三個階段：

第一階段是以理論教學為主的公共基礎知識的學習階段，重點是夯實基礎。其課程主要包括：計算機導論、高級語言程序設計、離散數學、算法與數據結構和匯編語言程序設計等針對專業所有學生的專業基礎課程。

第二階段是寬口徑的專業技術基礎知識的學習階段，注重理論與實踐的密切結合，使學生掌握專業技術基礎理論和基本的實踐動手能力。課程主要包括：計算機組成原理、計算機操作系統、計算機體系結構、數據庫系統原理、計算機網絡原理、軟件工程等專業必修課和面向對象程序設計、JAVA程序設計 、信號與系統、微機與接口、Web程序設計等專業選修課。

第三階段是專業方向學習階段。我們采用專業方向平臺教學手段，進行專業知識的學習與畢業設計訓練，注重學生的工程應用實踐能力、個性發展、創新意識與綜合素質的全面提高，學生可根據自己的專業興趣、發展方向、就業趨向選擇合適的平臺課程進行學習。根據社會對計算機專業人才需求和自身專業特點，我們共設置了以下三個專業方向平臺。

(1) 軟件工程設計與應用方向平臺：側重計算機軟件應用和測試技術的學習與實踐，使學生具有應用軟件的設計、開發、調試、應用和測試的能力。平臺方向課程包括面向對象分析與設計、軟件文檔寫作、數據庫工程技術、

.NET架構與實踐、軟件評測技術、項目管理與案例分析等課程，且要求進入該平臺學習的同學應先完成面向對象程序設計、JAVA程序設計、中間件技術等前期專業選修課的學習。

(2) 網絡工程及應用方向平臺：側重計算機網絡工程和應用技術的學習與實踐，使學生能運用所學知識與技能從事各類網絡系統的工程設計、結構設計、開發、維護和管理以及計算機網絡的應用和軟件開發。平臺方向課程包括計算機網絡組網技術、網絡設計工程技術、網絡程序設計及實踐、網絡安全及測試技術、數據庫應用技術、軟件評測技術等課程，且要求進入該平臺學習的同學應先完成面向對象程序設計、信號與系統、計算機安全技術等前期專業選修課的學習。

(3) 嵌入式系統設計及應用方向平臺：側重計算機硬件設計與應用的學習與實踐，使學生掌握嵌入式軟件理論、主流嵌入式系統硬件架構和嵌入式軟件編程的技術、方法和工具，具有從事嵌入式軟件設計與開發的能力。平臺方向課程包括嵌入式系統原理與體系結構、嵌入式系統設計與應用、單片機原理與應用、電子電路CAD、網絡程序設計及實踐等課程，且要求進入該平臺學習的同學應先完成面向對象程序設計、微機與接口、信號與系統等專業選修課的學習。

每門專業技術基礎課程中都有大量的課內實驗，加強學生的感性認識，培養學生分析問題和實際操作能力。畢業設計課程放在每個專業方向平臺上進行，要求學生完成一個包含平臺各方面綜合知識的模擬實際工程應用的項目設計與開發。

2畢業設計的實施過程

為保證學生通過畢業設計能在計算機實際工程應用能力和綜合素質等方面得到提高，我們按照美國工程與技術認證委員會ABET近幾年在高等工程教育方面提出的包括溝通、合作、專業知識技能、終生學習的能力及世界觀等11項學生核心能力指標(EC-2000)要求，首先在大學4年級第一學期的每個方向平臺上增加了一門計算機新技術專題課程，除講述方向平臺上所涉及的專業新知識新技術外，還以討論形式學習如項目管理、經費預算、如何撰寫技術報告、項目團隊協作等非專業技術知識，目的是增強學生專業技能外的軟技能。

在畢業設計過程中，教師一般扮演課程培訓者、課程引導者和項目的用戶等三個角色。作為課程培訓者，教師負責講授畢業設計項目中專業技術知識和基本的實際動手技能；作為課程引導者，教師需要為學生組織和獲得畢業設計項目所需的各種軟硬件資源，安排實驗場所和實驗時間；而作為項目用戶，教師將站在用戶角度對項目的進度和質量進行監督，并對項目進行驗收和評價。畢業設計設計項目實施分為幾個階段，前4周要求學生提交開題報告，內容包括項目實施目標、實現方法、完成時間及成果提交形式、項目經費預算和團隊組織方式及項目成員分工；同時要求學生每個月完成一份項目進度報告，匯報項目進展情況和開發過程中的問題及解決辦法；最后學生遞交畢業設計報告和相關的文檔，并對項目進行演示通過教師的驗收。

畢業設計項目應具有綜合性，適合學生多人參加，以培養學生團隊協作意識。在項目實施過程中，應盡量使實施環境與實際企業社會環境相似，使得學生可以在模擬逼真的工作環境中訓練自身的專業技能。同時學生可根據自己的特點和能力自覺定位自己在項目組的角色和職責，在項目實施過程中充分發揮自己的能力和利用一切可利用的資源，提高在遇到問題時通過外力幫助解決問題的能力和解決問題過程的多樣化能力。另外我們允許多個學生組成多個項目組通過不同的方法來完成同一個畢業設計項目，營造不同項目組間相互競爭的氛圍，增強學生的競爭意識。

3畢業設計課程管理

我們的畢業設計課程是根據三個專業方向平臺而設計的，學生一般在三年級第一學期就選擇合適的平臺課程進行學習，為畢業設計做專業知識和技能的準備，同時我們以講座形式將畢業設計項目內容、采用的方法、所需的設備和開發工具及項目的難點等向學生進行介紹。

我們積極鼓勵學生以社會實踐等形式到企業去了解企業的情況和需求，并根據企業需要自己提出畢業設計項目，項目成員的組成和人數由學生根據項目需要自己確定和組織，為學生提供自由發揮的空間和自主權，訓練學生的實際動手操作能力、創新能力和探究精神。另外，學生自己開展的項目要有一定的工作量和難度，還要求項目設計與開發內容必須涵蓋平臺方向課程中的大部分內容，如軟件工程設計與應用方向的項目需包括軟件工程、軟件設計與開發和軟件測試等內容；網絡工程及應用方向的項目需包括網絡工程設計與管理、網絡軟件開發和網絡信息安全等內容；嵌入式系統設計及應用方向的項目需包括嵌入式硬件系統設計與嵌入式系統軟件開發等內容。學生畢業設計成績中專門有10%的分數用于鼓勵學生根據企業需要自行設計項目。

4工程應用項目實例

2007年我院為計算機網絡及安全課程實驗準備自己設計可根據實驗需求靈活配置的網絡實驗室，考慮到該網絡實驗環境的設計與實現難度不大，且包含了計算機硬件環境、網絡工程和網絡軟件設計等綜合內容，非常適合作為網絡工程及應用方向的畢業設計綜合項目，決定將此任務交給學生通過畢業設計形式來完成。項目的內容包括：1)計算機硬件環境設計及實現，要求有20臺工作站和1臺通過RAID5實現磁盤鏡像和備份服務的服務器，并通過KVM(Keyboard、Video、Mouse)技術實現對計算機的靈活配置和訪問；2)網絡環境設計與實現，通過多臺3層交換機和2層交換機實現網絡通信，而且網絡環境能夠方便實現如VLAN劃分、通過Sniff分析多個子網和VLAN中的網絡流量的生成樹端口的配置和訪問控制列表的配置，同時要求能根據不同網絡及安全實驗內容的要求方便實現不同網絡的拓撲結構變化。3)軟件設計與開發，實驗環境的靈活變化和配置的關鍵技術是磁盤影映像技術，要求通過基于Linux平臺的管理軟件來實現，實現方式是后端為Shell腳本，前端為一動態的Web管理，通過這些程序控制實驗室所有客戶端主機的軟件映像建立部署和網絡配置。

我們根據報名參加的12位同學的網絡工程能力、程序設計能力和其他軟技能能力將他們分成了3個項目組。為營造項目組間相互競爭環境，規定每個項目組在項目每階段可通過不同方法完成相同的任務。在項目實施過程中，首先要求每個項目組根據教師提出的階段任務提出解決方案、設計實現思路和具體時間進度安排，并就其向由教師組成的項目指導小組和全體參與項目開發的同學進行陳述，由項目組全體教師和同學對其進行評價并評出最好的方案和實現方法，這極大地激勵了項目組間的相互競爭和學生積極向上的精神。

該項目經過一個學期的實施已基本完成，由于學生的技術水平和工程能力有限，項目完成的功能非常有限，還需進一步完善和修改方能投入正常使用。但由于項目的真

實需求激發了參與項目的學生的學習積極性，從中學到了平時在課堂上學不到的東西，我們發現這些學生除在實際應用工程能力方面有比較明顯的提高外，更重要的是由于通過他們努力已獲得了實際的成果，因此在日后的學習和工作中更加自信、主動和有目的性。

5結束語

下一步我們將加強與參加這種形式的畢業設計且已畢業走向社會的學生的跟蹤聯系，通過他們在企業的工程應用能力的表現及反饋意見對我們的方法做進一步完善。

參考文獻：

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