CDIO模式畢業(yè)設(shè)計與實踐

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摘要：畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的好壞直接體現(xiàn)了大學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)效果。為了提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，本文首先分析目前在計算機(jī)類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中存在的問題，然后提出將cdio模式應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計過程中的具體實施方法。經(jīng)驗表明，將CDIO模式應(yīng)用到計算機(jī)類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計過程中，對于提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量有明顯的效果。

關(guān)鍵詞：CDIO；計算機(jī)類專業(yè)；畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量

1引言

畢業(yè)設(shè)計是每一位大學(xué)生在校期間的最后一門綜合實踐課程[1]。其主要目的是對一些實際工程問題進(jìn)行有針對性的研究與實踐，將學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)的理論知識和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用，從而提高他們運(yùn)用知識的能力和解決實際問題的能力。計算機(jī)類專業(yè)是一個典型的工科專業(yè)。其專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是要培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的計算機(jī)實踐動手能力。因此畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的高低可以直接反映出學(xué)生在計算機(jī)實踐動手能力方面的強(qiáng)弱[2-3]。為了提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，必須針對傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題進(jìn)行改革。CDIO工程教育模式是由構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）這四個英語單詞的首字母組合而得。該模式是近代國際工程教育改革的重要成果，同時也是“做中學(xué)”和“基于項目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括[4-5]。CDIO工程教育模式是通過將從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的整個過程貫穿于教學(xué)過程中，從而讓學(xué)生以主動、實踐、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式來學(xué)習(xí)工科課程。雖然CDIO工程教育模式擁有先進(jìn)的理念并在國外取得了成功，但是我國的教師們不能只是停留在讓學(xué)生機(jī)械地按照CDIO模式去實施，而是要在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)校的實際情況充分調(diào)動學(xué)生的自主性，讓學(xué)生學(xué)會主動地參與學(xué)習(xí)。在這種情況下，本文通過分析傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題和具體做法，在實踐中探索出一種基于CDIO工程教育模式的提高計算機(jī)類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的方法。

2目前存在的問題

2.1畢業(yè)選題不恰當(dāng)

在學(xué)生開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計前，通常由指導(dǎo)教師自行擬出畢業(yè)設(shè)計的題目，學(xué)生再根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的題目來選擇指導(dǎo)老師。指導(dǎo)老師擬出的畢業(yè)設(shè)計題目主要有兩種類型：一類是軟件設(shè)計類的課題，即生產(chǎn)實踐類和社會應(yīng)用類的題目；另一類是理論研究類的課題，即指導(dǎo)老師根據(jù)自己的科研情況確定與之相關(guān)的科學(xué)理論研究類的題目。畢業(yè)設(shè)計題目的選擇按照先來先選的規(guī)則，即先來的學(xué)生優(yōu)先選擇題目，后來的學(xué)生則只能從剩下的題目中選擇。這樣做的結(jié)果是最后可能會剩下一些較難的題目，如理論研究類的課題。學(xué)生接觸理論研究類的課題較少，因此這類課題難度較大，學(xué)生不擅長也不太愿意選擇，但又沒有其他的題目可供選擇。也就是說，學(xué)生只能被動地適應(yīng)指導(dǎo)教師的要求，而不是根據(jù)自己的實際情況來選題。

2.2開發(fā)過程不規(guī)范

在畢業(yè)設(shè)計的過程中，許多學(xué)生選定題目后，往往沒有按照軟件開發(fā)的過程首先對擬解決的問題進(jìn)行實際的問題調(diào)研、可行性研究和需求分析，而是直接忽略這些階段，馬上根據(jù)自己的主觀意識直接進(jìn)入軟件開發(fā)時期。部分學(xué)生沒有對所要開發(fā)的軟件進(jìn)行前期的整體規(guī)劃，經(jīng)常是想到什么就做什么，甚至有些階段的工作只做了一半又開始做另一個階段的工作。甚至有部分學(xué)生直接跨越前期的軟件設(shè)計，直接進(jìn)行編碼實現(xiàn)。這種無序的開發(fā)過程進(jìn)行，使得待開發(fā)軟件的體系結(jié)構(gòu)混亂、功能代碼重復(fù)開發(fā)，導(dǎo)致最終開發(fā)出來的系統(tǒng)目標(biāo)不明確、需求不合理，沒有現(xiàn)實意義。這對于提高學(xué)生適應(yīng)未來的工作崗位的能力毫無幫助。此外，還有一部分學(xué)生在完成編碼后只是簡單地進(jìn)行了測試。他們在測試正常后就以為畢業(yè)設(shè)計任務(wù)完成，可以等待答辯了。正是由于學(xué)生對軟件測試過程的不重視，未多次反復(fù)地進(jìn)行軟件測試，使得在畢業(yè)答辯現(xiàn)場運(yùn)行系統(tǒng)的時候，出現(xiàn)多個意想不到的錯誤，甚至系統(tǒng)直接崩潰導(dǎo)致無法運(yùn)行，從而嚴(yán)重影響了畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

2.3論文撰寫不合理

通常學(xué)生都是在完成系統(tǒng)開發(fā)后才開始撰寫畢業(yè)論文。畢業(yè)論文字?jǐn)?shù)一般要求8000字以上。對于學(xué)生來說，完成畢業(yè)論文比開發(fā)系統(tǒng)更困難。正是由于系統(tǒng)開發(fā)存在無序問題，在沒有經(jīng)過軟件定義的情況下直接進(jìn)行編碼實現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生不知道畢業(yè)論文該寫什么內(nèi)容、如何寫。因此在畢業(yè)論文中大篇幅粘貼開發(fā)工具的介紹和使用來湊字?jǐn)?shù)，導(dǎo)致畢業(yè)論文重復(fù)率遠(yuǎn)高于學(xué)校的最高標(biāo)準(zhǔn)，從而不能按時參加畢業(yè)答辯。有的學(xué)生在畢業(yè)論文中搞不清楚寫作的順序，論文雜亂無章，主次不分，嚴(yán)重影響了答辯小組對畢業(yè)設(shè)計的評分。

3具體實施方法

針對計算機(jī)類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計過程中存在的上述問題，本文結(jié)合CDIO模式總結(jié)出畢業(yè)設(shè)計各階段與CDIO模式各階段的對應(yīng)關(guān)系，如圖1所示。同時提出了CDIO模式在計算機(jī)類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的具體實施方法。

3.1構(gòu)思自主

確定合適的畢業(yè)設(shè)計題目是學(xué)生能夠高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計題目的來源應(yīng)立足于解決學(xué)生身邊遇到的實際問題，同時注重提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、分析問題和創(chuàng)新的能力。若學(xué)生在自行擬定畢業(yè)設(shè)計題目的過程中遇到困難，指導(dǎo)教師可以引導(dǎo)他們根據(jù)自己的興趣愛好，從身邊比較熟悉的領(lǐng)域來自擬題目，從而有信心完成畢業(yè)設(shè)計，并以飽滿的熱情投入到畢業(yè)設(shè)計中。當(dāng)學(xué)生擬定題目后，指導(dǎo)教師只需對畢業(yè)設(shè)計題目從內(nèi)容、規(guī)模和可行性等方面進(jìn)行審核。選題完成后，學(xué)生需要根據(jù)畢業(yè)設(shè)計題目來進(jìn)行問題定義、可行性研究和需求分析，明確要解決什么問題、系統(tǒng)是否值得開發(fā)、系統(tǒng)要實現(xiàn)什么功能等，通過查閱和收集與該課題相關(guān)的資料來解決這些問題。由于畢業(yè)設(shè)計題目來源于學(xué)生感興趣和熟悉的領(lǐng)域，因此他們在完成軟件定義時期的任務(wù)時會更加用心和游刃有余。

3.2設(shè)計規(guī)范

在畢業(yè)設(shè)計過程中，學(xué)生在軟件設(shè)計和編碼階段遇到的困難主要來自于技術(shù)，如體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計和算法的設(shè)計等。當(dāng)學(xué)生遇到困難時，指導(dǎo)教師可以指導(dǎo)他們在需求分析的基礎(chǔ)上提出多種設(shè)計方案，首先通過對設(shè)計模型的分析和評估，然后根據(jù)實際的系統(tǒng)需求在提出的多種設(shè)計方案中選擇合適的設(shè)計方案進(jìn)行下一個階段的開發(fā)活動。在整個開發(fā)過程，需要同時進(jìn)行畢業(yè)論文的撰寫工作。由于畢業(yè)論文撰寫的主要內(nèi)容就是系統(tǒng)實現(xiàn)的全過程，其結(jié)構(gòu)框架實際上就是按照軟件生命周期的先后次序。因此當(dāng)學(xué)生按照軟件生命周期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計后，他們也會更明白畢業(yè)論文的撰寫應(yīng)該先寫什么、后寫什么、每一章節(jié)具體應(yīng)該寫什么內(nèi)容。這樣，整篇論文條理清晰，主次分明，論述正確，質(zhì)量也大為提升。

3.3實現(xiàn)目標(biāo)

軟件開發(fā)時期的最后一個階段就是軟件測試。軟件測試的目的就是為了發(fā)現(xiàn)錯誤。在進(jìn)行軟件測試的過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生提前做好測試計劃，設(shè)計足夠多的測試用例。測試用例包括合理的數(shù)據(jù)和不合理的數(shù)據(jù)。在測試過程中，需要把每一個測試結(jié)果記錄下來，若發(fā)現(xiàn)錯誤則要定位錯誤并改正，若沒有發(fā)現(xiàn)錯誤則要確認(rèn)是否正確地實現(xiàn)了系統(tǒng)既定的目標(biāo)。通過反復(fù)測試，可以提高系統(tǒng)的質(zhì)量，使得系統(tǒng)在答辯前能夠及時發(fā)現(xiàn)錯誤，并進(jìn)行改正，同時加深對系統(tǒng)的理解，增強(qiáng)學(xué)生順利通過答辯的信心。

3.4運(yùn)作正常

畢業(yè)答辯雖然只有短短的十幾分鐘，但是對于學(xué)生而言，卻是檢驗他們四年來學(xué)習(xí)成果的重要時刻。在畢業(yè)答辯的過程中，答辯小組的教師首先會讓學(xué)生演示系統(tǒng)，然后再根據(jù)演示的系統(tǒng)提出相關(guān)的問題，最后學(xué)生回答問題。因此，系統(tǒng)的正常運(yùn)行非常重要，一旦系統(tǒng)運(yùn)行錯誤，參與答辯的學(xué)生會非常著急，但又無法在較短的時間內(nèi)解決問題，導(dǎo)致下一環(huán)節(jié)的問題回答得更加不好。這樣，會給答辯小組的教師留下非常不好的印象，答辯分?jǐn)?shù)也會大打折扣。

4結(jié)束語

對于所有的大學(xué)生而言，四年的大學(xué)生活就像是一個顯示自我的大舞臺，而畢業(yè)設(shè)計就是這個大舞臺的閉幕式。實踐表明，通過將CDIO模式應(yīng)用于指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計中存在的一些典型問題得到了極大改善，學(xué)生也從畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到了更多對于今后的職業(yè)生涯有幫助的知識。這樣，就提高了學(xué)生整個畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，給大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯畫上一個圓滿的句號，為他們今后成為適應(yīng)社會需求的、具有軟件設(shè)計和開發(fā)能力的計算機(jī)類專業(yè)人才奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]厲群,屈志強(qiáng),姚俊明.基于軟件工程的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計.中國教育技術(shù)裝備,2010(12):30-32

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作者：楊夏妮 單位：玉林師范學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院