本科计算机毕业论文

2022-05-13

今天小编为大家推荐《本科计算机毕业论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!毕业设计教学是提高和检验计算机专业本科生实践及程序设计能力的重要手段之一,但在毕业设计教学过程中,学生普遍只注重毕业设计的结果而不重视毕业设计过程中相关知识的学习及应用,设计质量不理想。针对计算机专业毕业设计中存在的问题进行探索,提出改革毕业设计论文教学工作的建议。

第一篇:本科计算机毕业论文

计算机专业本科毕业设计实践环节教学研究

[摘要]随着计算机技术的普及,特别是电信及互联网技术的充分发展,需要高校输出更多的高级信息技术专业人才,特别是有潜力的领军人才。课程设计是完成专业培养目标的一项具有针对性的实践教学环节,是依据具体课程的知识,完成一个较简单的设计问题,以加深对该课程所学理论的理解和应用。对本科生还不要求他们在理论上有突破,重点是运用成熟的理论和技术完成一个软件项目。教师也可以结合自己的科研方向,结合社会主流技术,开发新颖的本科毕业设计课题。

[关键词]计算机科学毕业设计实践环节课题库

随着计算机技术的普及,特别是电信及互联网技术的充分发展,我国信息技术人才的短缺越来越严重。这种短缺是相对的,并不是我们高校培养的信息技术专业学生绝对数量少,而是与产业匹配的高素质信息专业人才偏少。

经过前面十多年高校持续的扩招,我国的在校生规模已很庞大,几乎每个高校均设立了信息科学类专业。然而,近几年互联网崛起的同时,IT人才的短缺现象越来越严重。企业更青睐于国内重点大学生源,但国内一些知名院系培养的大学毕业生,还不能满足市场的需要。以一个信息类重点大学计算机学院为例,很多同学就能手握不同单位的多份录用通知。由于就业情况较好,计算机学科也是学校内应届生读硕士、博士、研究生比例较低的院系。即便这些重点学校的应届毕业生,他们进入公司之后往往还要经历很长时间的培训、学习,过程中会面临许多问题,诸如复杂软件的开发、编程规范、各种语言编写需要的操作系统和数据库环境及性能等。培养一个综合能力强的软件系统开发人才需要较长的周期。软件行业普遍存在的问题体现在,高端构架设计人员少,行业领军人物更是奇缺,与美国软件行业整体差距很大。美国的校园里就已涌现出了不少创新能力强的创业型人才,如Face Book创始人扎希伯格就是在哈佛的校园实践活动中孕育了日后创业的大型交友网站项目。在软件生产领域,我们与印度的差距也较大。印度软件职业教育开展得较好,他们很多信息类本科毕业生就具备一定的软件开发能力,设计、开发过程规范;很多信息专业本科毕业生比我们部分硕士生软件开发能力还强。可见,我们计算机专业教育的理论与实践脱节问题很明显。

按国家学位委员会最新规划,我国信息科学一级学科包括控制科学与工程、电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、软件工程 。[1]其中控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科;电子科学与技术是研究微电子技术和光电子技术的基础学科;信息与通信工程涉及无线通信、多媒体和图像处理、电磁场与微波、成像以及卫星移动通信等众多高技术领域。而计算机科学与技术、软件工程是教育部2011年刚从计算机科学与技术一级学科进一步细分出来的两个一级学科。电子科学与技术是最为基础的学科,重点是微电子电路与微波技术,控制科学重在理论及方法,信息与通信工程是宽口径理论与实际结合的科学;另外,仪器科学一级学科也成为跨计算机、微电子、通信、自动化的综合学科。计算机科学几乎成为众多学科所共同运用的通用学科,国家基金委信息学部信息二处(计算机应用)的课题中,很大比例的申请者是跨学科研究者,而信息三处(自动化)的课题中,同样有很大比例的申请者来自计算机科学系。

国家的信息学科的部署是经过三十多年实践逐步调整和完善形成的,每个学科均制订了完备的教学大纲。为什么我们培养的工科毕业生能直接为社会所用的偏少?为什么我们培养的高端人才少之又少? 与此同时,美国一些大学本科生在读期间就开始尝试科技创新甚至创业活动。这些现状反映了一个问题:学生的动手实践太少,经验缺乏。虽然学校已经开设了诸如专业课程设计、校外实习等一系列的实践课程,但是,学生的实践水平还不够扎实。笔者所在的学院本科专业包含计算机领域两个一级学科,下面针对计算机专业最重要的实践环节《本科毕业课程设计》谈谈我们的教学方法。

二、明确毕业设计的目标

计算机专业本科生都系统地学习了数据结构、操作系统、计算机组成原理、编译原理、计算机网络、图像处理、人工智能等专业课程,部分课程安排了课程设计,同学们已经初步地接受了实践环节的训练。

课程设计是完成专业培养目标的一项具有针对性的实践教学环节,是依据具体课程的知识,完成一个较简单的设计问题,以加深对该课程所学理论的理解和应用。毕业设计与课程设计不同,是综合性训练,可能需要运用多门课程的知识。毕业设计要求学生在指导教师的指导下,独立地完成一项软件工程项目设计,解决与之相关的各种问题,完成相关需求分析、详细设计、编码开发、测试四个完整的项目流程,并撰写设计报告。我们强调,作为项目,不仅需要能正确地实现需求,需要从软件工艺、软件质量的角度全面控制一个项目的全流程。学生在项目实践中,如果研究出新的思想、新的开发技术,我们会指导学生凝练思想,总结成专业论文,争取在核心科技期刊发表。善于实践、善于思考、善于总结,这是一个软件专家必备的能力,我们在教学中需要培养学生往这几方面努力,提升他们的综合能力。

三、毕业设计课题的制订

在实践中,结合计算机技术发展和社会需要,根据本系学科发展情况和社会热点需求,建立了一批本科毕业设计项目库。以下列出部分我们建立的本科毕业课题库,以供同行参考。

(一)操作系统平台类

UNIX、Linux进程通信模块设计。大部分电信、互联网平台使用UNIX、Linux操作系统,其上的多种服务以进程(线程)形式创建,需要设计通信进程建立及进程之间通信机制。本课题扩展开来,开发了ORACLE,MySQL等不同数据库访问进程,作为公共组件,提供统一接口供其他服务通过进程通信方式调用,简化了这些进程访问数据库的复杂性。SQL、Non-SQL内存数据库的设计,特别是Non-SQL是最近业界的热点话题。学生可基于友好型开源软件建立自己的内存数据库,可以对源码进行改进,扩展其功能。

(二)计算机通信类

在计算机工程领域,使用最广泛的协议仍是TCP/IP协议,现在流行的HTTP/REST,SOAP, SIP等协议都是构架在TCP/IP协议之上的。不论面对多么复杂的TCP/IP应用协议,我们要求学生深度掌握TCP/IP基本模型,并演练基于Socket模型编写C++或者Java程序。该模型可归纳如图1服务器和客户端协同工作。[2]

服务器的几个主要动作如下:

1.创建监听套接字,绑定,监听;

2.创建工作线程;

3.创建一个套接字数组,用来存放当前所有活动的客户端套接字,每accept一个连接就更新一次数组;

4.接受客户端的连接;

5.接收数据的进程处理完毕后返回数据给客户机。

客户端所做的事情相对简单,创建套接字,连接服务器,然后不停地发送和接收数据及数据处理。

任何服务的C/S结构的软件构架都基于该模型或其优化后的异步模型。基于这个模型,我们创建了类似腾讯QQ软件的网络信使工具、网络数据采集和电信计费服务器与客户机。各类协议转换网关基本也是基于TCP/IP实现的。学生对这类课题普遍存在着浓厚的兴趣,每年都有不少学生踊跃选申报此类题目。

(三)互联网数据挖掘类

互联网中大数据是个非常热的话题。除了规模以几何级数增长的数据的存储问题外,本质上,大数据需要数据挖掘工具对海量数据进行分析处理,获取其中有用的信息。我们用网页聚类算法分析与实现对网络信息进行分析挖掘。对网络信息的聚类处理,需要把网页按照文本、结构及超链接等进行聚类。本设计要求学生熟悉并改进已有的网页聚类方法,并借助于Nutch等开源工具编码实现:给定关键词和数据集,计算出与关键词相关的类别;给定几个关键词,把数据集中的数据聚到若干个相关类中。此外,可基于支持向量机等对网页文本进行分类。

(四)网站搜索类

将在理解搜索引擎工作原理和爬虫的工作机制的基础上,研究基于Hadoop的网页信息提取方法,并进而实现精确搜索功能。

(五) 神经网络技术的应用类

采用业界比较成熟的神经网络算法用于实际系统应用,例如:前馈BP、自组织SOM等神经网络进行金融数据挖掘的应用系统设计与实现。最典型的是通过对金融证券市场关键指标分析,并获取这些指标的海量数据,利用BP神经网络建模,预测关键指标发展趋势,依此形成一个实用预测系统。

(六) 智能算法类应用类

智能和模糊构成了软计算(Soft Computing)的主要框架。基于遗传算法的分类规则知识系统设计,针对要分类对象进行编码,利用支持度、置信度构造函数,并设计复制、交叉、变异算子,依此形成基于遗传算法的分类规则发现算法,形成基于遗传算法的分类规则发现系统。

(七)模式识别在图像处理中的应用类

聚类是模式识别等研究方向的重要研究内容之一,在识别数据的内在结构方面具有极其重要的作用。将其用于图像分割、数据压缩、信息检索、序列数据分析等,可开发出实用的系统。

(八) 服务计算类

WEB服务是面向服务结构的实现,并且服务组合已经成为了服务计算领域的热点研究问题之一。为了构建实用的应用,开发方通常会组合一些已有的简单服务来解决复杂的用户问题。随着可获得的类似或相同功能的服务越来越多,服务组合问题变成了根据非功能属性的服务质量来选择合适的组件服务。但在复杂的网络环境中,服务组合可能变得十分复杂,所以,WEB服务需要事务机制来保证输出的一致性及工作流程执行的正确性和可靠性。因此,需要设计和实现基于事务的组合服务选择算法,以满足组合服务的正确性,并实现构建功能强大的应用。

(九)数据仓库建模应用类

主要研究和实现数据仓库多维建模过程中涉及的各个环境和技术,包括数据抽取、转换、加载、星型模型和雪花模型设计,主题、粒度、维度、事实表和量级等的确定,以及数据仓库模型优化等内容,在此基础上构建报表系统,为决策人员提供数据。

(十)视频信号处理类

典型的项目是车流中车辆识别与分类,构建一个视频采集与信号处理、车流量统计的识别系统;通过摄像机进行视频信号采集,进行信号处理,提取帧图像,对图像进行边缘特征提取,勾勒车辆的轮廓特征和典型特征;建立车辆的轮廓特征和典型特征的样本库;利用统计规律进行数量统计。

(十一)传统的管理信息系统类

例如选课系统、企业人事信息系统、互联网问卷和评分系统、投票系统。这些系统可以基于C/S结构实现后台管理,通过互联网开放的可以用B/S模式开发。

(十二)计算机信息安全类

包括计算机攻击防护、安全日志分析、计算机传输安全层构架、密码算法及证书等。

以上很多课题重在培养学生实践能力,对本科生还不要求他们在理论上有突破,重点是运用成熟的理论和技术实现一个软件项目。教师也可以结合自己的科研方向,结合社会主流技术,开发新颖的本科毕业设计课题。

四、结语

经过我们几年的努力,我们培养的本科生均在三、四个月的毕业实践中基本掌握了独立开发一种软件系统的技术,充满信心地走上了工作或者进一步深造的道路。我们将继续拓展研究本科生实践教学的其他方向,例如:培养二、三年级本科生参加科技开发及微创业实践;解决本科生实践活动和考研、就业时间冲突的矛盾;本科实践活动如何与继续深造相结合等问题。我们将不懈地努力,以期提高本科实践教学水平,为社会培养更多基本功扎实、勇于创新的新型人才。

[参考文献]

[1]国务院学位委员会.学位授予和人才培养学科目录[EB/OL].http://yz.chsi.com.cn/kyzx/other/201104/20110411/1851

03201.html..

[2]汪晓平,钟军.VisualC++网络通信协议分析与应用实现[M].北京:人民邮电出版社,2003.

[责任编辑:钟岚]

作者:戴群

第二篇:计算机专业本科毕业设计的教学与改革

毕业设计教学是提高和检验计算机专业本科生实践及程序设计能力的重要手段之一,但在毕业设计教学过程中,学生普遍只注重毕业设计的结果而不重视毕业设计过程中相关知识的学习及应用,设计质量不理想。针对计算机专业毕业设计中存在的问题进行探索,提出改革毕业设计论文教学工作的建议。

1 引言

计算机专业本科毕业设计教学是考查学生程序设计及系统开发能力的重要手段之一[1],可以培养学生求实创新的科学态度、独立分析问题及解决问题的能力;是对大学生专业素质和实践能力培养的综合检验,也是衡量学生专业综合水平的重要教学实践环节。然而目前高校计算机专业毕业设计教学质量下滑严重[2],教师论文指导工作也面临许多困难,甚至很多高校把毕业设计改革的焦点放在毕业设计是否应该存在和废除问题上。如何加强和改革大学毕业设计教学工作已迫在眉睫,找出问题的根源,积极探索并解决问题是当务之急。

2 存在的问题

笔者近8年来主要指导计算机专业本科毕业设计教学工作,认为毕业设计所存在的问题与学生、指导教师及学校所提供的环境及管理方式均有关联。

2.1 学生方面的问题

1)科研意识淡薄,理论水平不高,选题盲目,设计目标不明确。学生在毕业设计阶段缺乏基本的科研能力[3-4],如计算机专业的本科毕业设计学生往往不知从何处及如何去查阅系统设计所需资料,在众多的资料中也不知如何有效地阅读及参考相应的资料,甚至对于目前较为流行的系统设计工具及开发语言等更专业性的问题,更是知之甚少;总是按照规定的模式按部就班地进行设计,很少去思考“为什么要这样做”“可否换个角度去做”,不善于发现并解决问题,缺乏创新能力。

在多年的毕业设计论文指导过程中,笔者还发现很多学生不会应用学过的理论和知识点,如无法规范地画出软件设计流程图,论文中流程图画得五花八门。笔者经过与他们详细的交流得知,主要原因在于学生做软件系统开发时缺乏有效的设计,基本上就是学习了开发环境的使用,熟悉了部分代码开发工具如JAVA、VC++等,就开始进行系统设计,设计完成后开始写毕业论文,在毕业论文中再按软件开发流程来介绍毕业设计课题或项目的开发过程。由此画出的流程图基本上就是功能图,而学生对功能图的描述比较随意,所以画出的流程图极不规范。还有一个明显的现象,就是学生在毕设过程中对数据库的设计也是非常随意,不知数据的规范化,无法运用数据之间的联系,一般也就是设计简单的独立的几张数据表,然后运用开发环境对其进行简单的增、删、改操作,对理论课程的教学内容的使用缺乏应有的专业能力。

学生选题时,通常根据学院教师上传的毕业设计课题作为参考,由于高校系统开放的选题时间有限,加上对论文的选题背景缺乏一定的了解,很多学生最后只是根据自己所熟悉的教师来选定毕设课题,这种毫无目的的选题方式必然会给毕业设计带来很大的被动与压力。

在毕业设计过程中学生往往还把大部分精力放在了熟悉使用开发环境的工作中,而对于软件项目开发的其他过程,如项目调研、项目系统设计等环节不重视,甚至不考虑,设计目标不明确。这样在整个毕业设计的过程中包括论文写作、团队合作及沟通能力达不到毕业设计的目标要求。

2)论文写作程序混乱,抄袭严重。论文写作程序首先是确定选题,查阅资料并掌握相关基础后撰写开题报告,之后进行项目设计,待设计结束后完成毕设初稿并修改定稿。但笔者在毕业设计指导过程中往往发现这样一个奇怪的现象,部分学生总是在毕设最后阶段将毕业论文和开题报告一起上交,也就是说开题报告和毕业论文的书写时间是一致的,这也就从侧面反映出学生并没有掌握毕设的基本流程。且论文抄袭现象严重,如人事管理系统、学生管理系统等这些毕设课题,在参考书籍中可以找到类似系统的实现方法,甚至可以在网上找到类似的源代码,学生把界面稍微换一换,就成了自己做的系统,大篇幅地抄袭他人的研究成果,稍加修改就变成了自己的论文。

3)就业压力大,投入时间少。当前高校扩招严重,计算机专业毕业生人数急剧增加,就业成了毕业生严重的心里负担,各招聘单位每年在大四上学期就开始大范围地招聘,这对于即将毕业的大学生来说是个难得的就业机会,于是他们对各种招聘会跃跃欲试,基本都忙碌于各招聘会之间。除此之外,毕设时间与各高校考研初试、复试时间也相互重合,如此一来,多数学生在毕业设计环节上投入的精力甚微。

2.2 指导教师的问题

计算机专业毕业设计的课题根据学科性质主要分为两大类,一类是科学研究型课题,体现计算机基础理论与核心技术的创新性,主要培养学生计算思维能力和算法设计与分析能力;第二类是工程应用型课题,培养学生程序设计与实现能力及计算机系统的认知、分析、开发与应用能力。但每一年学院毕业设计选题内容大多是相似或相同的,部分指导教师也都存在这样一种心理,认为学生的科研能力非常薄弱,于是在自己所负责的教研及科研项目中也很少让学生参与;负责毕设相关指导任务的各位教师,大部分又同时担负着繁重的教学及科研任务,这样一来,指导毕业设计的精力和时间就不是很充沛。这些原因都可导致学生实践及科研能力得不到有效锻炼,毕业设计教学效果当然就很不理想。

2.3 毕设实验设备不足,没有良好的实习基地

学院的毕设实验平台设备少,学生多,且设备不能及时更新,毕设管理人员很难对学生的实验过程进行有效的监督,学生的实践能力普遍欠缺,这些都直接导致毕设学生计算机系统开发平台运用能力差。且有些实验设备比较简单,主要以验证性操作为主,缺乏综合设计实验的探索性分析。

2.4 毕业设计开设时间不合理,模式单一,管理不到位

绝大部分高校均将毕设时间安排在本科生教学计划的第八学期,而这样的时间安排恰好又与就业、考研冲突,学生对毕设投入的精力少;且毕业论文基本上还停留在如何教学生写论文的基本模式上,很多学生对自己所做毕业设计课题根本不感兴趣,毕业论文质量差,论文模式单一无创新。由于答辩人数众多且答辩时间短,毕业论文答辩工作也难以高质量地完成,答辩基本上停留在基本形式上,毕设监督的力度缺乏,无明确的考核标准,约束力度小。

3 提升毕业设计质量的对策

笔者根据以上分析的毕业设计教学过程中所存在的种种问题,给出改善计算机专业本科毕业设计教学的几点参考建议。

3.1 更改毕业设计教学时间

我国高校的毕业设计工作大多数在第八学期完成,而毕业设计恰恰又是综合性及层次性最高的重要教学实践环节,很难用一个学期完成。国外的一些大学将毕业设计实践安排在整个大学就读期间完成[3,5],以学分制为主,通过大学4年的学习可到工厂、企业等各处实习,并最终上交毕业报告。可借鉴并参考国外的经验,提前开设毕设相关指导课程,并作为必修课程,让学生掌握毕设的相关程序和写作格式等,有充分的时间和基础准备毕业设计论文。

3.2 认真做好毕业设计选题及分配任务

毕业设计指导教师的选题要注重理论教学性、研究创新性和生产实用性,大学生往往对与生活生产实际相结合的课程有着浓厚的学习兴趣,由此可激发出他们的学习爱好,促使他们自己主动去学而不是被动接受。笔者调差显示,学生愿意选择应用性课题的主动性显著地高于其他类型的选题,这就反应出毕设论文选题应该最大可能地接近生产及生活实际。作为指导教师,选题要透射出教学实质,既要重点强调原有知识,承上启下,又要注重所学知识的连贯性及一致性,这样可帮助学生更深层次地吸收知识,从而更好更快地得到提升。指导教师在毕设任务分工中要充分考虑学生之间的差异,而学生之间的差异性主要体现在理论知识的掌握程度和实践动手能力等方面,所以教师对于选题的准备要具有层次性,按课题的难易度合理地对不同层次学生进行分工。若将较为简单的选题分配给能力较强的学生,他们往往能提前完成毕设内容,无法充分发挥自身的科研水平;若将较难的课题分配给能力较差学生,则会使学生感到极大的压力,觉得设计不知从何做起,指导教师碰到如此情形也不得不花费大量的精力指导,使以学生自学为主的毕设拘泥于形式,得不到预期的效果。这就要求教师按照学生的能力水平合理地安排课题分工,最大可能地接近学生实际水平,促进他们的学习欲望,激发自主解决实践问题的能力。

3.3 加强指导教师的理论知识和实践经验

毕业设计既涉及理论知识又涉及实际操作技能。因此,指导教师既要能从理论上指导,又能给予实践上的帮助。学院可为专业教师提供与企业合作的平台,教师参与企业项目,或到软件企业进行培训,增强实践经验;同时学院也可聘请企业有经验的工程师作为指导教师,从两个方面共同增强指导教师的实际指导能力。

3.4 积极加强与企业及实习基地的合作,寻求更好的毕设指导方式

当代企业对计算机专业毕业生的要求较为实际,既要求有理论基础又要求有动手能力和实践经验,若毕业生没有相关的实践或培训的经历,在工作中会遭受很大的压力且难以满足工作性质需要,往往出现企业招不到合适人才而学生又难以找到合适工作的两难状况。

学校的教学主要侧重于基本概念、基本理论以及基本算法的教学。现在的企业和实习基地针对当今大学生普遍存在的眼高手低、动手能力差等问题,可提出具体实训的培训方式。企业和实习基地可以项目开发环境的熟练使用为目的,对程序代码的使用为方式,培训计算机专业学生的工作能力。但实习基地偏重应用,对软件开发的相关思想、方法、理论的指导较少,很多学生在实习结束后,虽然能熟练地操作开发环境,运用相关的代码,但是很难独立地做出完整的项目。

学院可根据上述具体情况积极探讨与企业和实习基地的合作,以理论教学为主,以实习基地为辅,将毕业设计的课题实施过程的指导工作交由企业和实习基地,并进行相应的成绩考核。而毕业设计任务的分配及论文的指导工作则由本院指导教师继续承担,也进行相应的考核,最后可将两部分考核成绩综合在一起作为学生毕业设计的总成绩。这样,学生既可利用毕业设计的时间段到企业进行项目实训,又可在特定的专业方向上进行深入学习。

3.5 加强毕业设计各环节的监督力度

学院可考虑成立专门的毕设指导委员会,成员主要由学院领导、各系主任及中青年骨干教师组成。毕设指导委员会主要根据毕设教学的实际状况,制定相关的管理制度,负责监督毕设的整体过程。并以各系教研室为单位进一步成立毕设指导小组,负责毕设教学内容的具体执行。

学院还可在毕业设计期间采用动态管理的方式指导毕业设计工作,组织毕业设计前的动员工作并组织参加毕业设计的全体教师认真学习有关毕业设计要求的文件、学生完成毕业设计选题工作,要求指导教师与学生之间进行课题讨论及任务分配,这样学生可以熟悉课题并提前做好相关准备;要求学生做好开题报告,合理安排好毕业实习;到毕设中期阶段,学院应组织毕业设计阶段性成果检查,及时了解并检查各课题任务完成进度,积极解决毕业设计教学工作中存在的问题。毕业答辩时应成立答辩委员会,采取指导教师现场回避等原则。答辩结束后,由答辩委员会对每位学生的答辩成绩进行综合评审,对于部分较差者可实行“二次答辩”,以提升毕业设计的质量。

4 结束语

大学本科计算机专业毕业设计教学工作质量的提升,主要由学生、指导教师和学院教学环境的整体配合与协作才能完成。有效的毕业设计教学改革可大大提高计算机专业毕业生的专业素质,促进能力的培养及提高毕业论文的研究水平,改善学生学习的主动性,进一步培养学生的实践和团队合作能力。但毕设的改革仍存在一些问题,如校外实训基地对毕业设计工作的整体把握能力较弱、对论文的规范性要求及课题的科学性重视不够等问题,今后的毕业设计改革任务还很艰巨。

参考文献

[1]韩建民,王丽侠,贾洞.大学生程序设计能力的层次化培养模式[J].计算机教育,2012(3):18-22.

[2]温艳冬.关于提高计算机专业毕业设计质量的对策研究[J].计算机教育,2011(12):103-106.

[3]武卫莉.提高大学生毕业设计(论文)的教学质量研究[J].实验技术与管理,2012(2):153-155.

[4]王玉锋,刘保旨,李雪梅,等.计算机专业本科毕业设计的探讨[J].计算机教育,2010(1):77-79.

[5]教育部计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[S].北京:高等教育出版社,2006.

(作者单位:安徽建筑工业学院电子与信息工程学院)

作者:张媛 孙全玲 赵彦强

第三篇:应用型本科计算机专业毕业设计课题的选定

【摘要】毕业设计的选题工作直接关系到学生能否利用其学到的各种知识,较好的完成课题任务,并从中学习和锻炼到一定的科研开发能力和创新实践能力。在互联网尤其是移动互联网在我国的普及和大量应用的今天,应用型本科计算机专业毕业设计课题的选定也应与时俱进,尽可能用互联网+的思维,结合提高各行业提高生产效率和消费升级的现状,保证课题有一定的创新性和实用性。同时,由于学生各方面综合能力的差异及不同的职业导向,毕业设计课题也应因人而异。

【关键词】应用型本科 师生比 移动互联网 创新性 实用性

一、引言

近年来,随着中国高校教育的普及化程度越来越高,每年各类高校招生的学生人数逐年提高,而我国很多高校的师生比在扩招的情况下很难达到教育部规定的标准。由于每个学生都需经历毕业设计的阶段,造成每个毕业设计指导教师均有可能同时指导多名学生。在我国现有的700多所高校中,大部分是应用型高校[1]。对于应用型高校的计算机专业而言,如何为每一个学生选择一个适合学生自身水平的、学生感兴趣的、具有一定实用价值和创新价值的课题,似乎是困扰毕业设计指导教师和学生本人的一个难题。

二、毕业设计课题选定时存在的问题

目前,应用型本科计算机专业的学生,其毕业设计的时间大约为4个月时间。这4个月时间要完成从选题、开題报告、需求分析、总体设计、编程、调试、测试、完成论文及答辩等的整个过程。对于本科生而言,由于原来没有科研开发的经验,均是第一次参加这种毕业设计的课题,多少会存在诸多如知识缺乏、无从下手、不懂科研开发的方法、时间紧、任务重等诸多问题。而毕业设计课题如果选择不当,则更有可能造成要么课题太简单,达不到学校的培养目标;要么课题太难,学生毕业设计完不成或完成质量差的问题。

从多个高校毕业设计课题的选题情况来看,或多或少存在着这样那样的问题,这些问题主要包括:

1.课题老旧,跟不上互联网时代的发展需求

在不少高校中,由于毕业设计的学生较多,同时,毕业设计指导教师又忙于教学,对当前的科技及应用发展不了解、不学习,致使给学生出的课题多年不变、陈旧而跟不上时代。例如,有的高校的“图书馆管理系统”、“教务管理系统”、“学生宿舍管理系统”等课题,每年都被学生反复做,不仅学生没有兴趣,还有可能造成学生的抄袭拷贝的现象。在互联网尤其是移动互联网广泛应用的今天,课题如果仍然是单机版的数据库管理系统,显然与当前的实际情况脱节,跟不上时代的潮流,不能与学生今后的职业方向相匹配。

2.课题类似或雷同,不能全面考察和培养学生的综合能力

有些高校的毕业设计指导教师不善于思考、缺乏热情、或是敷衍了事,致使每年学生的毕业设计课题雷同或类似,没有任何的变化或创新。例如,每年均让学生设计建立不同的购物网站,有的网站卖水果,有的网站卖文具,有的网站卖手机等。虽然这些课题从表面上看似乎有所不同,但实际上几乎所有开发手段和技术均雷同,很难考察和培养学生的综合能力,相互间抄袭借鉴的可能性也很大,教师是省事了,学生却学不到更多的东西。

3.课题贪大求全或纯理论

在毕业设计指导教师和学生本人在对科研和技术没有深入研究的情况下,盲目地在本科生的毕业设计课题的选题过程中,贪大就全,全部是纯理论的研究或综述。例如,XX技术的研究综述、XX行业的发展概况、浅析XX学科的走向等。作为一个未有过多少科研开发经验的本科生而言,基本不可能对某个技术、行业和方向做出全面综述或评价的。对于应用型本科计算机专业而言尤为如此,该专业更应归类为一种实践类专业、需要一定动手能力的专业,纯理论研究还是由更高层、更专业的研究人员去实施较好。

4.课题的创新性和实用性差

对于应用型本科院校而言,有不少毕业设计指导教师几乎没有多少参加科研工作的经历,如果还不积极参与社会实践的话,其确定的课题往往毫无创新性和实用性。例如,做网络工程的全是用诸如CISCO Packet Tracer这样的模拟工具进行纸上谈兵;做程序设计的,编一段毫无实用价值的数据库管理系统;做硬件的买一块开发板做一个毫无创新的温湿度检测系统等等。

5.课题的难易程度与学生能力不符

在不同的高校,不同的专业,甚至同一班级的不同学生之间,其专业知识的掌握程度及动手能力都有可能有不小的差别。不少高校的毕业设计指导教师不去全面了解和掌握学生的知识结构和能力,任由学生自己命题;或教师本人盲目命题,强行布置给学生。结果是,有的课题太过简单,造成学生草草了事,学不到实质的东西;而有的课题则太过复杂,远远超过学生自己的能力水平或专业方向,均会造成学生无从下手及完不成任务的情况。

三、毕业设计课题选定的原则

1.符合学生培养目标,注重学生综合能力的训练

毕业设计是学生四年本科学习的最后阶段,选定的课题应该符合学生的教学培养目标,能综合考查和培养学生的各方面的综合能力[2]。例如毕业设计课题应能培养学生情报检索、英文阅读、数学统计、系统设计、软件编程、绘图、硬件制作、测试和验收、科学写作和表达等多方面的综合能力。所以选择课题时,一方面要与所学的专业对口,另一方面,也要有一定的深度和广度,以训练和提高学生的多方面综合素质。

2.以教师选题为主,学生选题为辅的双向选择原则

本科生的知识水平和科研能力决定了由学生自己选择一个合适的毕业设计课题是有难度的。因此,应以指导教师为主,由教师根据教学目标、学生职业方向和学生能力特点先拟定若干课题,供学生选择。当然也可在学生意愿、爱好和初步选题设想的基础上,帮助学生确定合适的毕业设计课题。这种由教师和学生双向选择确定的课题,更能符合学生的能力特点,也更易达到并符合学校对学生的教学培养目标。

3.与时俱进,选择实用性强的应用或技术类课题

毕业设计指导教师应充分了解当前的技术和应用现状,选择符合当前技术和应用的潮流,有利于学生职业生涯的发展,有一定实用性和现实意义的课题。这类课题,不仅对培养学生的各方面综合能力有利,学生也可能更有兴趣、更有动力。而且实用性强的课题,一般还有利于学生查找到各种资料,不至于太冷门或资料太少而完不成任务。在当前互联网尤其是移动互联网普及和大量应用的今天[3],应充分考虑将学生的毕业设计课题与互联网或移动互联网相结合,既符合时代发展的需要,又对学生的今后的职业生涯提前打好基础。

4.坚持创新能力的培养

毕业设计更多地是为了培养学生的科研能力、开发能力和创新能力。在国家提倡大众创新、全民创业的历史机遇下,坚持和重视学生创新能力的培养尤其重要,毕业设计不应停留在只是“设计”或“开发”,更重要是培养学生的创新思维和创新方法[4]。

高校教师本身应该不断学习,积极参与科研工作和社会实践,并掌握一些创新的方法。同时,应积极鼓励和引导学生提出并实施技术和应用等多方面创新的想法,这样,才能确保毕业设计课题的创新性。

5.为不同能力类型的学生,尽可能选择不同的课题

结合应用型本科计算机专业的特点,在满足学校教学培养目标的条件下,尽可能根据学生的特长选择课题。一方面这类课题更容易引起学生的兴趣,有利于发挥学生的积极性;一方面学生也更容易顺利地完成毕业设计任务。事实上,不少学校在学生培养的过程中,也会根据学生自愿原则和专业方面的不同,或选择偏重软件编程;或选择偏重硬件设计;或选择网络工程等等。所以,毕业设计指导教师在帮助学生确定毕业设计课题时,应充分考虑学生的专业方向和能力特点,课题难度和工作量应适中或稍大,与学生的能力和时间基本匹配,以充分激发学生的潜能,顺利地完成毕业设计任务。

6.尽可能选定课题开发固定费用较少的课题

一般应用型高校的经费均是非常有限的,不可能在本科生毕业设计的过程中承担太多的课题经费,当然让学生自己额外支付大量的课题经费,也是不现实的。因此,对于一些需要较大投入的课题,对于本科生毕业设计而言并不合适,应尽可能选定那些固定开发费用较少、学校或学生能负担的起的课题,尽量避免因课题经费不足而无法实现的情况。

对于计算机专业而言,以互联网为基础的软件编程、以移动互联网为基础的APP或微信小程序的开发设计,一般需要的课题经费极少,毕业设计课题应着重考虑这一类课题。

7.以独立课题为主,合作开发课题为辅为学生确定课题

由于不同学生的综合能力不尽相同,对于本科生而言,尽量为每个学生确定一个单独的课题更为合适,这也使每个学生均有机会了解掌握一个课题完整的研发过程。合作开发课题因为需要多人的配合,并不适合初次参加课题研发的本科生。这对计算机专业的学生尤为如此,一方面计算机类的课题是环环相扣的,有一个人完成不了或完成不好自己的任务,均会给整个课题的进度和完成质量带来不好的影响;同时,这种合作开发课题也可能影响到不同水平的学生间综合能力的考察。

四、开拓思路,拟定创新性和实用性俱佳的毕业设计课题

在互联网,尤其是移动互联网应用高度发展的今天,各类应用层出不穷。随着多种技术的发展和普及,及各种工具的出现和完善,毕业设计可选课题的范围和内容已大大扩展,这就需要毕业设计指导教师有广阔的视野,注意生产和生活的方方面面,并结合最新技术,拟定出创新性和实用性俱佳的毕业设计课题。以下,我们就应用型本科计算机专业,给出一些擬定毕业设计课题的思路,供参考。

1.利用学科中学习过的技术及其这些技术的延伸,开发在不同领域中的应用

在计算机领域,随着互联网和智能手机的普及,以及各种相关技术的出现和成熟,充分利用和发掘这些技术在不同生产生活中的应用,会产生千万数量级的应用。例如,利用智能手机的各类传感器及相关技术开发出的应用就数量惊人。根据工信部发布的2018年1-5月互联网和相关服务业增长数据,截至到2018年5月底,我国市场上监测到的移动应用(APP)为415万款。所以,仅移动互联网领域可供学生毕业设计的课题就绝对能满足人手一题的需求。

下面,我们仅将手机上的部分传感器归纳一下,利用手机APP或微信小程序,将这些传感器技术应用于不同的领域:

1)重力传感器:可用于手机翻转、水平仪、平衡球等应用,以及赛车类游戏的开发。

2)加速度传感器:可用于开发动作类游戏、计步器、甩动切歌、翻转静音等应用。

3)陀螺仪:可开发角度、射击和赛车等动作类游戏,以及3D拍照、全景导航等应用。

4)磁力传感器:用于开发指南针、地图导航类应用。

5)距离传感器:指红外灯和红外光探测器,可开发听电话时关屏幕等应用。

6)光线传感器:可自动调整屏幕亮度、检测手机的使用情况。

7)气压传感器:可估计海拔高度,用于室内定位,测量爬山或楼梯高度等。

8)气温的温度传感器:可检测机内温度、环境温度等。

9)计步器:用于开发健身健康类应用。

10)心率传感器:可开发健身健康类应用。

11)血氧传感器:利用红外光和红光照手指测血氧,可开发健康类应用。

12)指纹传感器:加密解锁、安全防护,可为众多应用服务。

13)有害辐射的传感器,如紫外线传感器:用于健康类应用。

14)霍尔传感器:可检测手机翻盖或手机套,适时关闭屏幕。

15)GPS芯片:定位导航,几乎可用于所有应用。

16)麦克风:可以用于通信、录音、备忘等应用。

17)摄像头:用于照相、摄影、手电筒等多种应用。

18)NFC:用于非接触IC卡的识别、门禁系统、支付系统、防伪系统等领域。

2.利用现有应用模式,开发在不同领域中的应用

事实上,利用联想和推演的方法,将现有的应用模式应用于不同的领域,也是比较容易想到并加以推广、应用的方法之一。例如,中国独具特色的共享单车,正是利用移动互联网技术,结合GPS定位、移动通信、蓝牙及加密技术来实现的。既然能用于自行车的共享,当然可以拓展到汽车、货车、电动车、甚至昂贵的工具、箱包、雨伞等其他物品的共享。再如,既然滴滴打车可以利用乘客和车主的双定位就近距离地完成对接,那我们也可利用相同的双定位方法,实现车辆事故的报警和报保险,使车辆驾驶员与警察以及保险公司工作人员就近对接;我们更可以将病人和救护车、失火点和消防车等就近适配,从而大大提高效率,并可为拯救人们的生命、减少财产损失争取宝贵的时间。

3.对于生产和生活中的实际需求,利用所学的相关技术给出解决方案

仔细观察和分析周围生产和生活中的实际需求,我们会发现,用最新技术能给出与传统解决方法更新颖,更高效,更合理的方法和途径。例如,将原有的政府、事业单位、企业等公司网站搬到移动互联网上,可以随时随地方便查询;将各单位的服务类、管理类、销售类网站用移动APP或微信公众号实现,可以增加更多的互动;将原有众多的电话呼叫系统利用智能手机的即时通信等手段完成,可以完成实时传送照片、视频,甚至完成定位的功能等。可见,利用这些最新技术,可以大大提高了生产和生活的效率。

4.利用多学科、多种技术的综合和交叉应用,拓展应用的新领域

对于很多应用领域,单靠几种本专业的主流技术还无法全面解决问题,可以利用不同领域的多种技术造就崭新的应用模式。例如,将传感器技术、网络数据传输技术、手机移动互联网技术和数据库管理系统结合,实现地下车库的停车管理系统的设计;将定位技术、移动通信技术、蓝牙、电源技术、加密技术与机械锁结合,开发出共享单车或共享汽车的自动开锁系统;将RFID技术、防伪加密技术、商品管理系统,手机NFC及移动互联网技术结合,实现商品的防伪查询系统等。

五、结论

本科生毕业设计作为综合考察学生四年学习成果,培养学生科研开发能力的重要一环,在高校培养计划中占有十分重要的地位。毕业设计的选题工作作为毕业设计工作的第一步也是十分重要的一步。随着互联网尤其是移动互联网在人们的生产、生活中发挥着越来越重要的作用,对于应用型本科计算机专业的指导教师而言,毕业设计选题时应尽可能与当前的应用和技术相结合,充分发挥创新思维,为学生确定一个既能考察和培养学生的综合能力,又能对学生的职业生涯有帮助的,具有创新性、实用性、而又符合学生自身能力水平的课题。在此基础上,积极帮助学生从毕业设计中学到更多的知识,并培养创新意识,使学生在毕业后的不同工作岗位中,能以互联网+的思维方式创新性地改革、更新其工作方式,提高效率,为我国的经济发展和人民生活水平的进一步提高作出应有的贡献。

参考文献:

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[4]王健.改革課堂教育方式,培养大学生创新能力[J].课程教育研究,2016,26:5-6.

作者:王健 程初

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