嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計教學改革研究
時間:2022-07-13 10:58:31
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摘要:畢業(yè)設計是衡量大學生專業(yè)知識掌握情況的一個重要教學環(huán)節(jié),也是對大學生專業(yè)素質(zhì)和工程應用能力檢驗的一項重要指標。結合畢業(yè)設計指導工作中的經(jīng)驗與體會,對獨立學院嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計的現(xiàn)狀進行分析;根據(jù)存在的問題,提出加強教師思想道德建設,端正工作態(tài)度、加強教師隊伍建設,提升教師能力、完善管理制度、課程設置改革、融入科研與競賽等改善建議,進一步提升獨立學院嵌入式專業(yè)本科畢業(yè)設計質(zhì)量。
關鍵詞:嵌入式專業(yè);畢業(yè)設計;獨立學院;教學改革
獨立學院作為新形勢下高等教育辦學機制與模式的一項探索和創(chuàng)新,在高等教育中占有非常重要的地位[1,2]。2020年5月教育部研究制定并印發(fā)了《關于加快推進獨立學院轉設工作的實施方案》要求“到2020年末,各獨立學院全部制定轉設工作方案,同時推動一批獨立學院實現(xiàn)轉設”。獨立學院在科學研究方面相比于公辦院校較弱,向應用型高校轉型,既是國家對獨立學院的要求,也是其發(fā)展的必然之路。畢業(yè)設計作為本科院校教學中的重要環(huán)節(jié),對于培養(yǎng)學生綜合運用、擴展所學的基礎理論與專業(yè)知識,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神與實踐能力等方面具有重要意義[3-6]。2021年1月教育部制定并印發(fā)了《本科畢業(yè)論文(設計)抽檢辦法(試行)》的通知,提出加強對本科畢業(yè)設計的重視程度和質(zhì)量要求,保證本科人才培養(yǎng)基本質(zhì)量,足以體現(xiàn)畢業(yè)設計在本科教育中的重要性。嵌入式是一門實踐、應用能力要求較高的計算機專業(yè)。嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計質(zhì)量更是學生能否綜合運用所學知識,解決專業(yè)復雜工程問題能力最直觀的體現(xiàn)。嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計作為學生在校學習的成果,是評定授予工學學位的重要依據(jù)之一[7-10]。因此,對獨立學院嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計現(xiàn)狀問題的剖析,對如何提升畢業(yè)設計質(zhì)量問題的研究,具有重要的研究意義。本文將結合阜陽師范大學信息工程學院嵌入式專業(yè)自身的特點,分析獨立學院嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計存在的問題,并給出提高畢業(yè)設計質(zhì)量的一些建議。
一、影響本科生畢業(yè)論文質(zhì)量的因素
(一)學校方面
第一,大多數(shù)獨立學院初期主要由公辦母體高校提供師資力量及品牌,在公立高校的幫助下,擁有較高的教學與管理水平,可以保證辦學質(zhì)量。但在發(fā)展過程中缺乏必要的審視和反思,照搬母體高校的教學質(zhì)量管理模式與評價體系。不結合獨立學院自身實際情況和專業(yè)特點對畢業(yè)設計進行管理,存在畢業(yè)論文模板標準老舊、規(guī)則模糊等問題,使得畢業(yè)設計過程流于形式,學生撰寫畢業(yè)設計質(zhì)量呈現(xiàn)下滑趨勢。第二,部分獨立學院辦學硬件接手于母體,存在實驗室、實驗設備老舊,數(shù)字資源匱乏等問題。以阜陽師范大學信息工程學院為例,雖然近幾年學校的硬件環(huán)境得到了一定程度的改善,如針對嵌入式專業(yè)建設了電路、單片機、嵌入式系統(tǒng)、計算機組成原理等課程相關的實驗室,但由于近年來的擴招,依舊不能滿足學生完成畢業(yè)設計所需要的硬件和軟件環(huán)境要求。
(二)專業(yè)方面
近二十年中,隨著物聯(lián)網(wǎng)領域的不斷發(fā)展,智能穿戴、智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等概念已走進現(xiàn)實。作為物聯(lián)網(wǎng)重要組成的嵌入式技術發(fā)展十分迅速。作為以計算機為基礎,融合電子、自動控制等專業(yè)的交叉學科,具有極強的綜合性和應用性。這也使得完成嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計需要學生擁有較完備的相關專業(yè)知識。以傳統(tǒng)題目“基于STM32多功能智能小車設計”為例,需要學生能夠熟練掌握STM32編程、圖像處理、PID控制理論、電路、PCB繪制等相關知識。需要學生熟練掌握相關課程知識的同時,還需要具備多學科的綜合應用能力。
(三)教師方面
在獨立學院發(fā)展初期,其教師隊伍由母體高校提供支持,部分外聘教師在沒有有效的監(jiān)管情況下,缺乏主人翁的責任意識,對待指導的學生漠不關心,有的學生到答辯前未曾見過其指導教師,更得不到足夠的畢業(yè)設計方面的指導。近年來隨著獨立學院的不斷發(fā)展,自己的師資隊伍初具規(guī)模,但是依舊面臨著諸多問題。許多教師研究生畢業(yè)后直接進入獨立學院任教,他們可能具有比較扎實的理論功底,但是沒有任何實際項目的開發(fā)經(jīng)驗,使得布置的畢業(yè)設計內(nèi)容理論知識較多,偏離工程實際,一定程度上影響了畢業(yè)設計的質(zhì)量;很多教師承擔的課程教學任務過于繁重,不能抽出足夠的時間來對學生進行指導;部分教師知識儲備有限,布置的畢業(yè)設計題目過于簡單,僅僅相當于一門課的課程設計或是幾節(jié)課時實驗的任務量,部分題目連續(xù)多年重復出現(xiàn),同一小組中畢業(yè)設計出現(xiàn)題目相同、畢業(yè)設計題目陳舊、缺乏創(chuàng)新性等現(xiàn)象屢見不鮮。
(四)學生方面
第一,獨立學院的錄取分數(shù)線一般低于普通高校錄取線,大部分學生文化基礎相對較差,學習主動性不強,大學學習期間放松對自己的要求,沒有掌握足夠的知識。部分學生拿到畢業(yè)設計題目后十分茫然,無從下手,進而進展緩慢。部分學生對畢業(yè)設計的重要性缺乏足夠的認識,認為畢業(yè)設計只是一個任務,答辯只是走個過場,大家都能順利通過。第二,獨立學院和絕大多數(shù)本科院校畢業(yè)設計時間安排一致,均開始于大四第一學期的后半學期,終止于大四第二學期的五月份左右,這一段時間往往是部分學生考研、考公務員、找工作的時間。撰寫畢業(yè)論文與就業(yè)、升學等活動更是在時間上存在一定的沖突,部分學生采取消極態(tài)度對待畢業(yè)設計,只求蒙混過關,進而導致無法按時按質(zhì)按量地完成畢業(yè)設計的相關工作。論文存在拼湊、抄襲問題,更有甚者直接網(wǎng)上購買或找人代做畢業(yè)設計。第三,學生上課期間未接受過正規(guī)的科學文獻的查找、閱讀、管理,學術論文書寫等方面的培訓與訓練。部分學生臨近畢業(yè)需要文獻查找才知道有知網(wǎng)、維普、萬方這些學術數(shù)字資源。學生不僅缺少文獻搜索、閱讀和論文的寫作能力。更有甚者畢業(yè)論文格式的調(diào)整都會成為阻礙自己論文撰寫的一大難題。部分學生在以往學習過程中,只為應付考試,缺乏應有的動手實踐能力,綜合應用嵌入式相關專業(yè)知識更無從談起。
二、提升獨立學院嵌入式專業(yè)畢業(yè)論文質(zhì)量的建議
為提高畢業(yè)設計質(zhì)量,筆者認為可以從以下幾個方面來進行改進。
(一)加強思想道德建設,端正工作態(tài)度
畢業(yè)設計作為本科教育課程的一部分,其質(zhì)量優(yōu)劣很大一部分程度上決定于指導教師和學生的思想品德與工作態(tài)度。作為學生的指導教師,其一言一行都會對學生產(chǎn)生極其深遠的影響。近年來,高校教師抄襲他人學術論文,剽竊他人科研成果,論文數(shù)據(jù)造假、的現(xiàn)象屢見不鮮。學校應該加強教師與學生的思想道德建設,營造良好的學術氛圍,提升教師的教學能力,潛移默化地影響學生的綜合素養(yǎng)。進一步提升教師對畢業(yè)論文指導的重要性認識,提高論文指導老師的責任心與使命感,激勵高校教師樹立正確的世界觀、人生觀與價值觀。加強畢業(yè)生對畢業(yè)設計重要性的認識,讓學生意識到畢業(yè)設計不是簡單的應付答辯,而是對自身能力的檢驗,踏入社會工作崗位前的最后一次鍛煉。
(二)加強教師隊伍建設,提升教師能力
第一,加強師資隊伍建設,對于兼職教師,獨立學院應根據(jù)自身發(fā)展情況,自行制定兼職教師的任職條件、聘用程序和管理考核辦法。對于本校教師,獨立學院一方面需要引進如具有博士學位、副教授職稱、教授職稱等高質(zhì)量優(yōu)秀人才來提高教師質(zhì)量;另一方面也要加大原有教師的培養(yǎng)培育力度,分批次選送到國內(nèi)外高水平大學進修培訓、在職學歷提升,提高他們的業(yè)務能力。第二,部分指導教師缺少社會實踐機會,在指導畢業(yè)論文過程中理論聯(lián)系實際能力較弱。獨立學院應根據(jù)指導教師的現(xiàn)狀,拓寬教師實踐鍛煉渠道。一方面鼓勵教師多參加校內(nèi)外舉辦的各類相關教學競賽來以賽促教,以教促學;另一方面鼓勵教師與當?shù)仄髽I(yè)合作,加大橫向課題研究,來彌補教師社會實踐能力的不足,提高教師畢業(yè)論文指導水平。定期選派相關專業(yè)老師利用課后空閑時間或者寒暑假到企業(yè)掛職學習鍛煉,了解相關行業(yè)動態(tài),拓展行業(yè)背景知識,提升教學科研水平。
(三)完善管理制度
第一,面對畢業(yè)設計管理過程中存在的問題,管理者結合實際自行制定適宜的辦法,以此作為獨立學院改革的突破口,建立畢業(yè)設計管理系統(tǒng),對所有畢業(yè)生的課題信息、開題報告、指導記錄、中期檢查、答辯記錄、論文終稿、論文重復率等全部文檔進行全程、全方位的實時監(jiān)管,在每個環(huán)節(jié)均安排檢查,并進行書面或網(wǎng)絡備案。建立完善的畢業(yè)論文評價體系,避免教師指導的隨意性,答辯評價的主觀性。建立完整的院系督導機制,嚴格把控畢業(yè)設計各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管,并配有相應獎懲機制,以保證最終質(zhì)量。第二,在知網(wǎng)的基礎上,建設學校自己的畢業(yè)設計及題目管理系統(tǒng),避免出現(xiàn)論文題目過于老舊,隔年論文題目不斷出現(xiàn),“祖?zhèn)鳌闭撐牡痊F(xiàn)象。并效仿碩士論文盲審機制,對部分畢業(yè)設計送至外校進行匿名評審,嚴格按照教育部相關文件進行處理,真正讓畢業(yè)設計作為一項檢驗學生工程實踐能力的考核標準。第三,把優(yōu)秀的畢業(yè)設計和優(yōu)秀畢業(yè)生數(shù)量,作為高校教師考核的重要參考,促使教師能夠真正認真對待畢業(yè)設計的指導工作。建立反饋機制,通過正規(guī)完善的評價體系,對于畢業(yè)設計質(zhì)量效果較差的教師取消其指導資格或限制其指導畢業(yè)設計的數(shù)量。第四,針對獨立學院畢業(yè)生的就業(yè)動向,提高創(chuàng)新、應用型畢業(yè)設計題目的占比。針對畢業(yè)生的學習能力、動手能力相對較弱的問題,鼓勵團隊畢業(yè)設計建設,圍繞一個主題開展教師團隊、學生團隊建設,給團隊成員分配具有共同目標、相互交叉聯(lián)系的設計任務。教師團隊建設能夠彌補指導教師個人的知識盲點,學生團隊建設使得學生在做畢業(yè)設計的過程中能夠相互討論,共同進步,共同完成一個較為完整的畢業(yè)設計課題。培養(yǎng)學生個人能力的同時,也提升了學生的團隊合作能力。第五,建立健全完善的反饋評估機制,對畢業(yè)設計管理制度建設的同時,及時分析畢業(yè)設計的質(zhì)量,總結畢業(yè)設計指導過程中的優(yōu)缺點,找到影響畢業(yè)設計質(zhì)量的癥結,對畢業(yè)設計過程中出現(xiàn)的一些偏差進行及時糾正。
(四)課程設置改革
第一,結合獨立學院嵌入式專業(yè)發(fā)展特點,打造具有學校自身特色的以嵌入式處理器及FPGA為代表的課程體系,通過建設“金課”,消除“水課”,圍繞用人單位的需求,形成一套適應獨立學院的應用技術型人才培養(yǎng)模式,真正讓學生能夠將在課堂上學習的FPGA、STM32、Linux操作系統(tǒng)、ARM驅動程序設計與開發(fā)、DSP技術及其應用等知識學以致用。第二,開設論文檢索課程。參考文獻對于畢業(yè)設計的完成效果與質(zhì)量具有重要的決定作用。部分學生雖然具有一定的知識搜索能力,但缺乏相應的技巧,論文閱讀也存在一定的誤區(qū)。部分學生在參考文獻的專業(yè)性和權威性認識上也缺乏足夠的經(jīng)驗。因此開設論文檢索課程讓學生掌握信息檢索的基本知識和原理,掌握計算機信息檢索的方法與技巧,熟悉國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫如知網(wǎng)、維普、萬方、EI、SCI等數(shù)據(jù)庫的特點與檢索方法具有重要的意義。第三,開設學術論文寫作的相關課程,圍繞畢業(yè)設計題目材料整理、論文可行性分析、研究計劃制定、開題報告撰寫、論文寫作格式規(guī)范等問題進行展開,精心設計與之對應的實踐教學內(nèi)容及環(huán)節(jié)。增加學生的學術論文寫作知識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力,提升學生的學術論文寫作能力,為畢業(yè)論文的撰寫打下堅實基礎。第四,構建具有專業(yè)特色的課程實驗和課程設計的教學改革?,F(xiàn)在的實驗課多是前期抄寫預習報告,然后依照教師所講的實驗流程做實驗并撰寫實驗報告的“無腦”操作。課程設計則淪為教師做一步學生跟著學一步,手把手的指導學生操作的“手工課”。實驗和課程設計的目的不僅是為了得到正確的結果,更應該側重于發(fā)揮學生的主動性,培養(yǎng)學生提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題的能力。因此需要進一步加強專業(yè)課的實驗與課程設計的改革力度,進一步加強實踐課程建設,讓學生從各科課程的學習過程中真正能夠提高自身分析解決問題的能力。第五,增設嵌入式專業(yè)知識的綜合訓練實踐教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生綜合運用嵌入式專業(yè)知識能力,增強學生的理論聯(lián)系實際能力,提高學生的動腦、動手能力,促進學生對專業(yè)知識體系的宏觀把握與專業(yè)知識架構的建立,為畢業(yè)設計的選題與開展打下基礎。第六,針對傳統(tǒng)畢業(yè)設計與考研、工作時間相沖突的問題,可以進一步加大畢業(yè)設計周期,在大三下學期末即對學生進行教育引導,讓學生利用假期時間對大學所學課程知識進行梳理、貫通,了解自己的知識儲備,進而對畢業(yè)論文的開題、選題做準備。
(五)融入科研與競賽
一方面鼓勵學生參加相關學科競賽如全國大學生智能汽車競賽、全國大學生電子設計競賽、全國大學生機器人大賽、藍橋杯全國軟件大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等;另一方面鼓勵大學生積極參與專業(yè)課教師的科研項目,或者主動申請“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”等,培養(yǎng)學生的科研探索精神。在對嵌入式專業(yè)學生技能提高的同時,畢業(yè)設計的選題可以與相關科研項目和競賽的題目相結合,從而保證畢業(yè)設計題目的新穎性和工程性。結合筆者近年來的學科競賽與畢業(yè)設計指導經(jīng)驗,參加相關學科競賽的學生無論獲獎與否畢業(yè)設計的完成進度與質(zhì)量均優(yōu)于沒有參加過任何比賽的學生。
(六)加強校企合作
進一步加強校企合作,建立校外工程實踐基地,將企業(yè)教育資源引入到嵌入式專業(yè)的實習與畢業(yè)設計環(huán)節(jié)。引入企事業(yè)單位具有嵌入式開發(fā)經(jīng)歷的教師、從事嵌入式相關專業(yè)的畢業(yè)校友參與課程建設,將項目開發(fā)經(jīng)驗傳輸給學生,實行校企“雙導師”聯(lián)合指導模式,發(fā)揮校內(nèi)外導師各自的優(yōu)勢共同指導畢業(yè)設計,讓理論與實踐相結合,進一步提高畢業(yè)設計質(zhì)量。
三、結語
本文總結了獨立學院嵌入式專業(yè)畢業(yè)設計所存在的主要問題,并給出了提高畢業(yè)設計質(zhì)量的相關建議。畢業(yè)設計作為教學中的重要一環(huán),獨立學院必須正確對待自身問題,參照各個學校的自身情況,建立健全科學的管理系統(tǒng),加強師資隊伍建設,加大教學改革力度,使畢業(yè)設計流程更加科學化、規(guī)范化,促進學校及教育事業(yè)的發(fā)展。
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作者:郭輝 余世干 楊俊偉 單位:阜陽師范大學信息工程學院 阜陽市應急管理局