基于大數據的高校電工類專業畢業設計選題*

苑昭璇 黃娟

1.北京理工大學珠海學院信息學院;2.對外經濟貿易大學統計學院

運用大數據技術,統計某高校電工類專業連續五年畢業設計選題數據,梳理專業類別、性別、屆別等因素對選題的影響,剖析選題設計固化、專業契合度不高、審核規范性不強、學生積極性不高等問題及原因,提出構建開放式的選題模式、增強畢業設計的時效性、建立多維度的考核機制、鼓勵跨學科融合選題等改進舉措,以對提高畢業設計選題質量提供有益參考。

0 引言

畢業設計是高等學校電工類專業實踐教學的重要環節,要求學生獨立完成文獻檢索、方案設計、實驗驗證、論文撰寫等系列連續工作[1],這既是對準畢業生專業知識掌握程度和用于解決實際問題水平的綜合檢驗,同時也是系統檢視教學質量的重要指標。而隨著我國逐漸全面進入大數據時代,社會對大數據的重視程度不斷提高[2],技術應用水平日益提升,運用大數據思維方式去分析和解決問題的理念逐漸深入人心,各類數據分析方法及其應用軟件開發更是對深度挖掘和使用數據提供了技術支撐,可以有效輔助研判行業(或專業)現有管理模式特征、存在的不足等情況,進而推動管理模式的改進和優化。本文依據某高校電工類專業連續五年的畢業設計選題數據,運用SPSS軟件進行統計分析,探討分析專業類別、學生性別、屆別等因素對選題的影響情況,并在選題模式、選題時效、考核機制等方面進行積極探索,以期更好的適應教學和實踐發展需要,助推學生綜合素養不斷提升。

1 數據特征及分析結果

本次通過某高校信息管理系統調取電工類專業2015至2019年的畢業設計題目并進行歸類整理,學生人數和題目數量有效值均為4197個。基礎數據涵蓋電氣工程及其自動化、電子科學與技術、通信工程、信息工程、自動化等五個專業和單片機設計、仿真設計、技術研究、軟件設計、圖像處理、硬件設計、綜合設計等7個題目類別,具有量大、時間跨度大且連續性好、代表性強等特征,分析結果可信度較高。本文綜合運用SPSS軟件,通過定比尺度等方式統計分析不同專業類別、不同性別、不同屆別條件下的題目數量占該類別總數的百分比。SPSS軟件基本介紹、分析過程等情況可參照SPSS相關教程,文中不再贅述,僅顯示主要統計結果,并以此為基礎進行綜合分析。

1.1 不同專業學生選擇題目情況

按專業類別和題目類別考慮,分析不同專業學生選題的差異情況,同時綜合考量題目的特征、難易程度等因素,發現不同專業學生選題總體呈現兩個顯著特點。不同專業選擇題目類別情況,如表1所示。

表1 不同專業選擇題目類別情況表Tab.1 Types of topics selected by different majors

(1)專業性不夠強。單片機設計、軟件設計兩類基礎性題目在五個專業學生的選題中均占較高比重(在40.3%～51.8%之間),總體來看不能很好的體現專業性,比如:通信工程專業主要課程包括數據傳輸、網絡工程等,而實際選題時多達46.6%的學生選擇上述兩類基礎性題目。統計結果一定程度上反映出兩個方面的管理現狀:1)由于師生比偏低和畢業設計管理實際,學校通常會允許學生在同學院內跨專業選擇畢業設計題目,即:學生既能選擇所學專業,又可選擇基礎性或相關專業題目;2)指導教師的專業或研究方向不盡相同,命題趨于保守,題目設置傾向于基礎性內容,與專業課程結合還不夠緊密。

(2)偏向難度小的題目。題目越易實現、越易被選擇,現有參考案例多、可在短時間內完成的題目尤其受到學生“歡迎”,比如:軟件設計在不同專業選題中所占相對較高(在25.1%～36.6%之間),主要是該類型題目采用現有模塊或僅修改部分代碼即可順利實現。統計結果客觀反映出學生選題時易逃避難度較大的題目,也反映出一定數量的學生對畢業設計的態度不夠認真、對畢業設計質量的要求不高等問題。

1.2 不同性別學生選擇題目情況

按學生性別和題目類別考慮,分析男女生選擇題目的差異情況。統計結果顯示:在選擇偏向于理論性題目的人數占比上,女生明顯高于男生,比如:女生選擇仿真設計的人數占比要遠高于男生,約是男生的3.52倍;在選擇偏向于動手實踐題目的人數占比上,女生要低于男生,比如:女生選擇硬件設計的人數占比僅為男生的66.2%。統計結果在很大程度上反映出性別特征:一般情況下,女生相較于男生,細致程度較高但動手能力相對偏弱,更傾向于選擇偏理論性的題目。不同性別學生選擇題目類別情況,如表2所示。

表2 不同性別學生選擇題目類別情況表Tab.2 The situation of different gender students' choice of topic categories

1.3 不同屆別學生選擇題目情況

按屆別和題目類別考慮,分析歷年選題的差異情況。統計結果顯示:連續五年中各屆別畢業生在不同類別題目選擇上占比變化不大,比如:仿真設計類題目所占比例低值為3.5%、高值為3.8%,軟件設計類題目所占比例低值為29.9%、高值為30.5%,硬件設計類題目所占比例低值為18.6%、高值為19.8%,綜合設計類題目所占比例低值為14.3%、高值為14.8%。個人認為,統計結果在一定程度上也反映出選題方面現實情況:題目設置的靈活性和創新性不夠,相似程度高、甚至雷同,比如:有的是公交報警系統、有的是門禁報警系統,題目看起來似乎不同,而實際計劃開發手段及所應用的主要技術基本一致。不同屆別學生選擇題目類別情況,如表3所示。

表3 不同屆別學生選擇題目類別情況表Tab.3 The situation of the types of topics selected by students in different classes

2 電工類畢業設計選題存在問題及原因剖析

通過分析某高校電工類專業連續五年畢業設計選題情況,綜合考慮畢業設計的質量,發現選題環節對畢業設計總體質量影響較大,甚至可以說是起到了決定作用;而當前畢業設計選題方面還存在一些問題,個人認為主要表現在四個方面。

2.1 選題設計固化

現有教學管理模式下,教師仍處于主導地位[3],通常是由指導教師結合自身研究方向或興趣愛好,設定一定數量的題目供學生選擇,與學生的交互程度不夠,對學生需求掌握不足,題目設置很大程度上還存在以“供”定“需”的情形。同時,部分指導教師受慣性思維或主動創新意識不強烈,題目設置僵化,部分題目甚至反復出現。另外,部分指導教師更多關注于理論教學,對電工行業發展形勢了解不深,選題與前沿技術、科研課題、就業需求等最新發展結合不夠緊密,不能很好適應創新型、應用型人才培養的需要。

2.2 專業契合度不夠

評價標準決定評價效果,畢業設計作為檢驗學生綜合素養高低的重要標尺,選題首先應要體現專業性,在此基礎上再考慮拓展知識廣度,才能精準反映學生綜合運用專業知識研判問題、解決問題的水平。而現行管理模式中,同一學院內部多允許跨專業選題,不同專業學生可選題的范圍差別不大,一定程度上出現選題不屬于專業范圍或與專業關聯度不高的情況,學生即使能夠高質量完成畢業設計,也難以對評判和檢測學生專業素養起到有效作用。

2.3 審核規范性不強

題目質量是決定畢業設計質量的關鍵因素,需要通過嚴格程序審核把關。目前,部分高校通常還是采用“分配式”傳統管理模式,按照畢業學生和指導教師數量情況,安排指導教師先進行題目設定,再由系(所)匯總初審后上報學院審定。由于審查標準不明確、題目數量大等實際情況,審核時多注重宏觀方向把握,基本上以指導教師設置題目為準或僅是提出原則性意見,對細節把控還不夠嚴格,缺乏系統、規范的管理,對題目質量還不能做到完全有效掌控。

2.4 學生積極性不高

畢業設計是完成本科學業的最后一個教學環節,而部分學生對畢業設計認識不足,未能深刻意識到畢業設計是一次綜合運用所學理論知識、資源檢索、創新能力等解決問題的重要鍛煉機會,是學習與工作的有效銜接,加之畢業設計時間又多處于就業黃金時期,部分學生忙于尋求就業機會等,對畢業設計重視程度不夠,極易產生“能夠做完、順利畢業即可”的心理。同時,部分學生還存在平時知識積累不夠,認為畢業設計題目越簡單越好,最好是能夠有可以借鑒的現成案例,以便參考快速完成、順利通過答辯。

3 電工類專業畢業設計選題改進舉措

合理的畢業設計題目,有助于激發學生興趣,提高學生對理論知識與實踐融合的主動性,促進學生創新能力的培養;個人認為,在大數據快速發展的背景下,管理人員要注重運用大數據思維、大數據技術等手段,綜合施策改進優化現有管理模式。

3.1 構建開放式的選題模式

興趣是最好的動力,畢業設計選題應堅持以學生為本[4],尊重學生首創精神,允許和鼓勵學生結合個人愛好、知識掌握水平、專業素養等擬訂符合自身實際的題目。對于學生自行擬訂的畢業設計題目,指導教師可“一對一”給予指導建議,結合學生基礎知識掌握程度適當調整難度系數,經指導教師初審、學院專家組審定,確認與所學專業知識關聯度足夠、達到畢業設計要求后即可允許開展畢業設計工作,激發學生興趣。同時,指導教師可考慮借助諸如調查問卷軟件等小程序,及時掌握和研判學生的態度、興趣方向、選題意向等“數據”資源,既便于總體把握,又能與學生及時溝通,擬訂符合學生需要、滿足教學要求的題目,進而促進“學生自行選題”與“指導教師針對性命題”的有機融合,實現管理質量效率雙提升。

3.2 增強畢業設計的時效性

電工類學科技術更迭速度較快,要求新知識、新理念、新技術及時納入教學體系,以便能夠更好的精準對接社會發展需求。一方面,學院(系)可考慮建立健全電工類專業教學資源庫,分專業分方向構建包括歷史狀況、現狀情況、新技術、新趨勢等行業發展“數據庫”和學院內歷年畢業設計“數據庫”,定期比對、檢視選題類別和選題方向,存在落后或嚴重滯后于發展現狀和趨勢的題目應及時予以清理。另一方面,學院(系)要立足于人才培養和學科發展,強化畢業設計在教學體系的作用,加強理論教學與實驗教學、教學與科研的統籌協調,選題可在可滿足考核學生基礎理論應用水平的基礎上,多結合承擔橫縱向科研題目或校企合作項目等管理實際,最大程度的吸收最新理論和最新技術,比如:鼓勵學生前期參與科研項目、結合研究課題開展選題等[5]。

3.3 建立多維度的考核機制

要圍繞培養學生創新能力這一主題,建立健全多維度全過程的管理機制。針對學院(系),可考慮組織成立綜合評估小組,對開題、中期和答辯過程進行交叉檢查,及時復查發現問題并進行整改;針對指導教師,可通過評判所指導學生的畢業設計“不通過率、合格率、優良率”進行考核,對于合格率低于設定界限的,考慮予以約談或減少下年度指導學生數量,對優良率較高的可采取物質獎勵等給與激勵,形成獎優懲劣的機制;針對學生,可考慮實行畢業設計淘汰機制,對不符合要求的,要堅決予以二次答辯或推遲畢業,倒逼學生提高重視程度。

3.4 鼓勵跨學科融合選題

培養創新型人才是高等學校肩負的重要使命,貫穿于教學的全過程,對于培養具有專業水平高、綜合思維能力強的復合型人才,鼓勵學生圍繞專業問題開展跨學科融合選題正是一種有效途徑,學院(系)管理者要承擔主體責任,注重用“大數據思維”系統研究解決方案。一方面,可考慮給于電工類專業學生提供多學科交叉融合的平臺,比如:可考慮運用實驗教學示范中心、智慧實驗室及配套設施等并適當擴大開放程度,為學生開展畢業設計提供創新平臺和空間;另一方面,要建立健全激勵機制,鼓勵有意愿有條件的學生平時多選修文科、其他理工科課程,注重學習其他學科的思維方式,為多學科融合選題奠定理論基礎;另外,還可探索組建跨學科的指導教師隊伍,允許電工類專業畢業生聯合其他學科畢業生共同開展畢業設計,通過拓展思路不斷提高畢業設計質量。

4 結論

畢業設計是對高校畢業生在校學習情況和所掌握知識應用情況的綜合展示,而選題質量是關鍵中的關鍵,在大數據快速發展的時代背景下,高校各級管理人員應主動加強對大數據理論、大數據技術等方面的學習和掌握,自覺運用大數據思維方式、大數據技術等去探尋高校畢業設計管理難題中的解決方案,尤其要注意抓住畢業設計選題這個關鍵,運用系統思維、多措并舉不斷提升提高選題質量,進而提升綜合教學水平,促進創新型人才的培養。

引用

[1] 杜玉軍,呂宏,辛維娟.以學生為中心的畢業設計交互式選題模式初探[J].科技創新導報,2019(33):242-243+245.

[2] 溫芳琴.基于大數據分析的電子信息類專業畢業設計成績影響因素研究[J].佳木斯職業學院學報,2019(11):128-129.

[3] 伊璨.工學類本科畢業設計(論文)質量提升途徑的探索與思考[J].教育教學論壇,2020(51):130-131.

[4] 張莉,張麗,劉飛陽,等.提升電子科學與技術專業本科畢業設計(論文)質量探究[J].實驗室研究與探索,2020,39(1):259-261+276.

[5] 林志芬,林思劼,仇雁翎,等.科研項目對本科生畢業論文選題和質量的影響[J].高教學刊,2019(06):191-193.