工程教育認證背景下計算機專業畢業設計的思考和探索

呂迪 閆青霞

摘要：根據《工程教育認證》標準中內容，結合計算機專業畢業設計課程的教學要求，找出畢業設計的教學要求與標準之間蘊合的深層含義，提出以《工程教育認證》為教改基礎的畢業設計教改建議。最終以工程教育認證標準衡量課程教學質量，培養符合我國工程教育認證的計算機專業人才。

關鍵詞：工程教育認證;畢業設計;華盛頓協議;標準

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）05-0129-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

我國于2013年正式加入《華盛頓協議》成為預備成員，2016年《華盛頓協議》組織正式接納中國成為正式成員。2015年中國工程教育專業認證協會成立，接受全國高校各專業進行工程教育認證。工程教育專業認證是指專業認證機構以《華盛頓協議》為基礎，由中國工程教育認證協會制定的通過標準和專業補充標準為準繩，針對高等教育機構開設的工程類專業教育實施的專門性認證[1]。通過協會認證的工程專業意味著畢業學生的學位得到《華盛頓協議》其他組織的認可，極大提高我國工程教育的國際影響力。目前我國大批院校專業通過工程教育專業認證，我校也在積極推進部分專業的工程教育認證的進程。

中國工程教育認證協會提出《工程教育認證的標準》中明確了對培養畢業生的12條要求[2]。本文結合畢業設計的教學標準再參照認證標準的12條要求對教學內容進行思考和探索。摸索一條順應新工科建設的教學方案，為培養高質量、標準化的畢業生做準備。

1 中國工程教育認證的標準

依據《華盛頓協議》的核心內容即“可比性”和“等效性”，我國工程教育認證協會對各專業提出7項通用標準：專業目標、課程體系、師資隊伍、支持條件、學生發展、管理制度、質量評價。其中就工程知識、問題分析等12個方面提出具體要求，再次體現《華盛頓協議》以“能力為導向”的核心理念。

2 畢業設計教學目標

畢業設計是完成專業教學計劃、達到應用型本科專業培養目標的重要環節，也是教學設計規劃中綜合性最強的教學實踐環節，它對培養學生獨立分析問題和解決問題的能力、提高畢業生全面素質具有重要的意義。以我校為例，具體目標有：綜合運用所學專業的理論和技術，分析和解決實際問題的能力;掌握文獻索引、資料查詢的基本方法及獲取新知識的能力;設計和開發計算機軟件、硬件或運用系統的基本能力;組織團隊、協作配合工作的能力;論文寫作和語言表達的能力等。

3 工程教育認證的思考與探索

3.1 畢業設計課程與認證標準的對應關系

高等院校的某些專業如果想通過我國的工程教育認證，需將《工程教育認證標準》中對畢業生提出12條標準落實到所有的課程教學環節中，在課程改革中需要以此標準作為教改的基石逐步開展。通過對比《工程教育認證標準》和畢業設計課程的要求，發現標準和要求之間存在的聯系，將其作為畢業設計教學改革的依據，對應關系如圖1所示：

3.2 工程認證標準與畢業設計課程對應關系說明

Tl工程知識：畢業設計過程中要求學生運用到大學的基礎學科和專業知識對問題進行分析和實踐。畢業設計開始需要對項目進行可行性分析，要用到軟件工程的知識。從經濟、技術等多方面對項目進行評估，判斷項目的可行性。在后續需求分析、系統設計、詳細設計、軟件開發、系統測試等階段，需要運用到計算機程序設計語言、數據結構、數據庫、算法分析、統計分析等計算機專業知識，如圖2所示。

T2問題分析：學生進行畢業設計開始到結束都要用數學、自然科學和工程科學的基本原理進行分析，從而獲得畢業設計的解決方案和實現方法。設計過程中還應該對實現內容進行識別和表達，遇到較難的問題還需借助文獻資料對復雜工程進行求解，最終獲得解決的途徑。可以說這一標準貫穿畢業設計始終。

T3設計/開發解決方案：此標準體現在畢業設計的系統設計、詳細設計、軟件開發和軟件測試階段。軟件設計過程中通常進行模塊化設計，模塊之間如何構建關系、如何實現數據的傳達等問題都需要經過設計完成。有的部分需要詳細的算法實現以及算法優化才能達到設計要求。在軟件測試階段又可能遇到邏輯錯誤、運算錯誤等問題，此時就考驗學生解決問題的能力。最終經過反復調試將系統設計轉換為可以運行的代碼。

T4研究：畢業設計過程中可能遇到難以解決的問題，這時需要學生查閱資料進行試驗，最終計算得到預期的結果。通過掌握的科學知識采用科學的方法對復雜工程問題進行研究和分析，信息綜合得到合理有效的結論。系統調試過程中也需要付出大量的時間，反復測試和驗證結果。

T5使用現代工具：學生還需要使用多種開發工具和輔助工具進行畢業設計。針對實際問題選擇恰當的技術、資源、先進的工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測和模擬，并能理解各種工具的適用場景。例如：集成開發環境、圖像和視頻處理軟件、音頻處理軟件、統計分析軟件等等。

T6工程與社會和T7環境與可持續發展：畢業設計在開題時應當注意從多方面、多角度進行可行性分析，這是項目的決策支撐。可行性分析過程中應該注意政策的可行性和市場的可行性，這也是項目的決策支撐。政策可行性應當考慮現階段國家政策是否支持或者限制項目，項目的功能是否觸犯法律、危害健康、影響環境以及是否符合社會可持續發展的需要。市場可行性要調查同類型產品的市場運行情況等。通過這些研究能夠培養學生的社會責任感，無論是項目開發的哪個角色都應該時刻考慮上述情況可能對社會、法律及文化帶來的影響。

T8職業規范：畢業生未來進入工作崗位還應該擁有良好的職業規范，學生編寫代碼過程中應該注意規范的代碼書寫方式，例如規范使用注釋、調試過程中注意備份數據、編寫使用說明或者備忘錄等。另外從職業道德角度應當做到誠實守信、尊重知識產權、保護用戶個人隱私、保守機密等。學校在畢業設計的要求中應當加入上述內容作為考核指標。

T9個人和團隊、T10溝通和T12終身學習：此處三個指標在畢業設計過程，乃至畢業投身工作都是必備的能力。畢業設計過程中逐步培養軟件工程師的職業素養，包括公眾感、客戶與雇主、產品、判斷力、管理、專業、同事和自己;除此之外包括團隊合作能力、人際交往能力等[3]。

R11項目管理：項目管理體現在畢業設計的過程中，在立項階段需要進行立項管理，通過規范流程，判斷項目發展走向、項目的運行資源和資金等是否具備可行性。立項之后要進行立項管理，進行項目的籌備。執行過程中需要準備項目計劃，做好資源調度和流程控制。在項目開發過程中隨時跟進項目的進度，協調組員或者安排自己的工作進度。對畢業設計還需要進行工作記錄，清楚開發過程中存在的問題及解決方案等。畢業設計雖然不是正規的開發流程但是按照項目管理的思想進行演練，對今后的工作大有益處。

3.3 畢業設計改進措施

通過比較《工程教育認證標準》和計算機專業的畢業設計之間的對應關系，能夠讓我們更深刻理解認證標準的含義，幫助我們發現現在畢業設計教學要求的不足，指導我們進一步達到《工程教育認證的標準》。研究認證標準對畢業生的12條要求，我們發現畢業設計過程中學生在軟件開發過程中充當研究者、開發者、管理者。雖然達不到真正企業的要求，但是可以讓學生先“邁出一步”，在未來的職場中加以實踐。結合研究做出以下幾點改進建議：

（1）改進畢業設計考核方式。為貼合教育認證標準，比對畢業設計的各項教學目標進行課程改革。制定量化的考核方案，將《工程教育認證》對畢業生的12條標準納入考核體系。通過學生完成畢業設計的過程、作品的質量為畢業設計進行考評。一般畢業設計的過程包括：可行性分析、需求分析、系統概要設計、系統詳細設計、軟件開發、軟件測試等多個環節。可將上述提到的12條標準對標到這些環節中，制定量化標準。

（2）強化畢業設計過程監管。由于細化了畢業設計的要求，需從畢業設計開始為學生制定畢業設計的工作計劃，監督學生的設計過程，提供畢業設計的輔導，加強師生之間的聯系，掌握學生工作動態。應改變目前的知識教學課堂為能力教學課堂：重點培養學生的自主動手、動腦能力和合作探究問題能 力，重視創新思維能力的鍛煉與培養等[4-6]。嚴格執行制定的實施方案，杜絕抄襲論文和嚴格評審。

（3）積累教改經驗，完善教學方案。專業課程達到《工程教育認證》的過程不是一蹴而就的。作為教育者，需要在深刻理解教育認證的基礎上勇于創新，反復論證教改方案。實施過程中要親歷親為，深入教改的各個環節，認真分析學生的反饋情況，不斷完善教改方案。[7-8]通過幾輪實踐總結，制定行之有效的，符合教育認證的要求的畢業設計教改方案。

4 結束語

研究《工程教育認證》的標準和課程改革之間的關系可以發現教育者工作的不足，也是提升專業教學質量的一個途徑。通過一門課程的改革，可以為計算機其他專業課程提供寶貴的實踐經驗，為將計算機專業達到工程教育認證的標準提供堅實的基礎。

參考文獻：

[1]劉永彬，歐陽純萍，陽小華，等.基于工程教育認證的應用型軟件人才培養模式探索[J].高教學刊，2016（15）：63-65.

[2]劉成林.工程教育認證背景下現代控制理論課程教學分析與改革[J].中國教育技術裝備，2016（18）：106-108.

[3]薛繼偉.軟件工程導論[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2011：19.

[4]李志義.適應認證要求推進工程教育教學改革[J].中國大學教學，2014（6）：9-16.

[5]聶仁仕，陳雄.論工程教育專業認證課程達成度評價體系之缺陷——以西南石油大學為例[Jl.西南石油大學學報：社會科學版，2017，19 （1）：74-81.

[6]李志義，朱泓，劉志軍.克服“十化”傾向完善研究型大學本科培養方案[Jl.中國高等教育，2012 （7）：25-28.

[7]夏建國，趙軍.新工科建設背景下地方高校工程教育改革發展芻議[Jl.高等工程教育研究.2017（3）：15-19.

[8]吳愛華，侯永峰，等.加快發展和建設新工科主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017（1）.

【通聯編輯：王力】

收稿日期：2019-10-16

基金項目：2018年云南大學旅游文化學院教學改革項目“程序設計類課程工程教育認證教學模式研究”（編號：XYJG201812）;2018年云南大學旅游文化學院教學改革項目“以項目驅動的軟件能力培養模式研究”（編號：XYJG201811）

作者簡介：呂迪（1984-），男，云南宣威人，講師，研究生，主要研究方向為機器學習;閆青霞（1984-），女，山西大同人，講師，本科，高等教育研究。