独立学院计算机专业毕业设计中的学生工程能力培养的探索
文章编号：1672-5913(2008)16-0003-03
摘要：文中讨论了如何通过毕业设计这一实践环节提高独立学院计算机专业学生的工程应用能力，并介绍了我院的具体做法，最后对网络工程及应用方向的毕业设计项目实例进行了说明，期望能起到参考和借鉴作用。
关键词：毕业设计；独立学院；工程应用能力；计算机专业
中图分类号：G642
文献标识码：B
中国计量学院现代科技学院是浙江省一所独立学院，其中计算机专业又是学院规模最大的一个专业，其学生特点是理论基础相对较差，但动手能力、综合运用知识能力和社会活动能力较强，根据专业学生的特点，我们的人才培养目标定位是“计算机工程应用型”，要求学生既有一定的计算机基础理论功底，又具备较强的计算机实际工程应用能力。在教学过程中除加强各类课程的实践环节之外，我们特别在毕业设计这一重要的实践性教学环节上就学生的计算机实际工程应用能力培养进行了一些有益的探索。
1前期专业课程设置
毕业设计是综合一系列专业课程内容，并将新的实际工程应用知识与个人知识基础加以整合，进而有效解决模拟或真实的工程应用问题的课程。因此，前期计算机专业课程设置是关键。专业课程设置既包括计算机专业基础课，又包括根据计算机技术的发展和社会对计算机专业人才的需求而设置的专业方向课程。我们将计算机专业课程分成了三个阶段：
第一阶段是以理论教学为主的公共基础知识的学习阶段，重点是夯实基础。其课程主要包括：计算机导论、高级语言程序设计、离散数学、算法与数据结构和汇编语言程序设计等针对专业所有学生的专业基础课程。
第二阶段是宽口径的专业技术基础知识的学习阶段，注重理论与实践的密切结合，使学生掌握专业技术基础理论和基本的实践动手能力。课程主要包括：计算机组成原理、计算机操作系统、计算机体系结构、数据库系统原理、计算机网络原理、软件工程等专业必修课和面向对象程序设计、JAVA程序设计 、信号与系统、微机与接口、Web程序设计等专业选修课。
第三阶段是专业方向学习阶段。我们采用专业方向平台教学手段，进行专业知识的学习与毕业设计训练，注重学生的工程应用实践能力、个性发展、创新意识与综合素质的全面提高，学生可根据自己的专业兴趣、发展方向、就业趋向选择合适的平台课程进行学习。根据社会对计算机专业人才需求和自身专业特点，我们共设置了以下三个专业方向平台。
(1) 软件工程设计与应用方向平台：侧重计算机软件应用和测试技术的学习与实践，使学生具有应用软件的设计、开发、调试、应用和测试的能力。平台方向课程包括面向对象分析与设计、软件文档写作、数据库工程技术、
.NET架构与实践、软件评测技术、项目管理与案例分析等课程，且要求进入该平台学习的同学应先完成面向对象程序设计、JAVA程序设计、中间件技术等前期专业选修课的学习。
(2) 网络工程及应用方向平台：侧重计算机网络工程和应用技术的学习与实践，使学生能运用所学知识与技能从事各类网络系统的工程设计、结构设计、开发、维护和管理以及计算机网络的应用和软件开发。平台方向课程包括计算机网络组网技术、网络设计工程技术、网络程序设计及实践、网络安全及测试技术、数据库应用技术、软件评测技术等课程，且要求进入该平台学习的同学应先完成面向对象程序设计、信号与系统、计算机安全技术等前期专业选修课的学习。
(3) 嵌入式系统设计及应用方向平台：侧重计算机硬件设计与应用的学习与实践，使学生掌握嵌入式软件理论、主流嵌入式系统硬件架构和嵌入式软件编程的技术、方法和工具，具有从事嵌入式软件设计与开发的能力。平台方向课程包括嵌入式系统原理与体系结构、嵌入式系统设计与应用、单片机原理与应用、电子电路CAD、网络程序设计及实践等课程，且要求进入该平台学习的同学应先完成面向对象程序设计、微机与接口、信号与系统等专业选修课的学习。
每门专业技术基础课程中都有大量的课内实验，加强学生的感性认识，培养学生分析问题和实际操作能力。毕业设计课程放在每个专业方向平台上进行，要求学生完成一个包含平台各方面综合知识的模拟实际工程应用的项目设计与开发。
2毕业设计的实施过程
为保证学生通过毕业设计能在计算机实际工程应用能力和综合素质等方面得到提高，我们按照美国工程与技术认证委员会ABET近几年在高等工程教育方面提出的包括沟通、合作、专业知识技能、终生学习的能力及世界观等11项学生核心能力指标(EC-2000)要求，首先在大学4年级第一学期的每个方向平台上增加了一门计算机新技术专题课程，除讲述方向平台上所涉及的专业新知识新技术外，还以讨论形式学习如项目管理、经费预算、如何撰写技术报告、项目团队协作等非专业技术知识，目的是增强学生专业技能外的软技能。
在毕业设计过程中，教师一般扮演课程培训者、课程引导者和项目的用户等三个角色。作为课程培训者，教师负责讲授毕业设计项目中专业技术知识和基本的实际动手技能；作为课程引导者，教师需要为学生组织和获得毕业设计项目所需的各种软硬件资源，安排实验场所和实验时间；而作为项目用户，教师将站在用户角度对项目的进度和质量进行监督，并对项目进行验收和评价。毕业设计设计项目实施分为几个阶段，前4周要求学生提交开题报告，内容包括项目实施目标、实现方法、完成时间及成果提交形式、项目经费预算和团队组织方式及项目成员分工；同时要求学生每个月完成一份项目进度报告，汇报项目进展情况和开发过程中的问题及解决办法；最后学生递交毕业设计报告和相关的文档，并对项目进行演示通过教师的验收。
毕业设计项目应具有综合性，适合学生多人参加，以培养学生团队协作意识。在项目实施过程中，应尽量使实施环境与实际企业社会环境相似，使得学生可以在模拟逼真的工作环境中训练自身的专业技能。同时学生可根据自己的特点和能力自觉定位自己在项目组的角色和职责，在项目实施过程中充分发挥自己的能力和利用一切可利用的资源，提高在遇到问题时通过外力帮助解决问题的能力和解决问题过程的多样化能力。另外我们允许多个学生组成多个项目组通过不同的方法来完成同一个毕业设计项目，营造不同项目组间相互竞争的氛围，增强学生的竞争意识。
3毕业设计课程管理
我们的毕业设计课程是根据三个专业方向平台而设计的，学生一般在三年级第一学期就选择合适的平台课程进行学习，为毕业设计做专业知识和技能的准备，同时我们以讲座形式将毕业设计项目内容、采用的方法、所需的设备和开发工具及项目的难点等向学生进行介绍。
我们积极鼓励学生以社会实践等形式到企业去了解企业的情况和需求，并根据企业需要自己提出毕业设计项目，项目成员的组成和人数由学生根据项目需要自己确定和组织，为学生提供自由发挥的空间和自主权，训练学生的实际动手操作能力、创新能力和探究精神。另外，学生自己开展的项目要有一定的工作量和难度，还要求项目设计与开发内容必须涵盖平台方向课程中的大部分内容，如软件工程设计与应用方向的项目需包括软件工程、软件设计与开发和软件测试等内容；网络工程及应用方向的项目需包括网络工程设计与管理、网络软件开发和网络信息安全等内容；嵌入式系统设计及应用方向的项目需包括嵌入式硬件系统设计与嵌入式系统软件开发等内容。学生毕业设计成绩中专门有10%的分数用于鼓励学生根据企业需要自行设计项目。
4工程应用项目实例
2007年我院为计算机网络及安全课程实验准备自己设计可根据实验需求灵活配置的网络实验室，考虑到该网络实验环境的设计与实现难度不大，且包含了计算机硬件环境、网络工程和网络软件设计等综合内容，非常适合作为网络工程及应用方向的毕业设计综合项目，决定将此任务交给学生通过毕业设计形式来完成。项目的内容包括：1)计算机硬件环境设计及实现，要求有20台工作站和1台通过RAID5实现磁盘镜像和备份服务的服务器，并通过KVM(Keyboard、Video、Mouse)技术实现对计算机的灵活配置和访问；2)网络环境设计与实现，通过多台3层交换机和2层交换机实现网络通信，而且网络环境能够方便实现如VLAN划分、通过Sniff分析多个子网和VLAN中的网络流量的生成树端口的配置和访问控制列表的配置，同时要求能根据不同网络及安全实验内容的要求方便实现不同网络的拓扑结构变化。3)软件设计与开发，实验环境的灵活变化和配置的关键技术是磁盘影映像技术，要求通过基于Linux平台的管理软件来实现，实现方式是后端为Shell脚本，前端为一动态的Web管理，通过这些程序控制实验室所有客户端主机的软件映像建立部署和网络配置。
我们根据报名参加的12位同学的网络工程能力、程序设计能力和其他软技能能力将他们分成了3个项目组。为营造项目组间相互竞争环境，规定每个项目组在项目每阶段可通过不同方法完成相同的任务。在项目实施过程中，首先要求每个项目组根据教师提出的阶段任务提出解决方案、设计实现思路和具体时间进度安排，并就其向由教师组成的项目指导小组和全体参与项目开发的同学进行陈述，由项目组全体教师和同学对其进行评价并评出最好的方案和实现方法，这极大地激励了项目组间的相互竞争和学生积极向上的精神。
该项目经过一个学期的实施已基本完成，由于学生的技术水平和工程能力有限，项目完成的功能非常有限，还需进一步完善和修改方能投入正常使用。但由于项目的真
实需求激发了参与项目的学生的学习积极性，从中学到了平时在课堂上学不到的东西，我们发现这些学生除在实际应用工程能力方面有比较明显的提高外，更重要的是由于通过他们努力已获得了实际的成果，因此在日后的学习和工作中更加自信、主动和有目的性。
5结束语
下一步我们将加强与参加这种形式的毕业设计且已毕业走向社会的学生的跟踪联系，通过他们在企业的工程应用能力的表现及反馈意见对我们的方法做进一步完善。
参考文献：
[1] 曹聚亮.当前理工科高校的本科毕业设计及其思考[J]. 高等教育研究学报，2007，(4):69-70.
[2] 邵波，赵忠令.项目教学在实用性人才培养中的应用初探[J].南京工程学院学报( 社会科学版)，2003，3(3)：34-39.
上一篇：软件技术专业项目教学探索