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序论:在您撰写大数据毕业设计方向时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)11-0125-05
Abstract: Big data analysis technology is nowadays the most cutting-edge computer technology, through big data analysis technology can provide business decision-making basis for managers. In this paper, the work experience of the author's many years of Guiding College of traditional Chinese medicine(TCM) information technology graduates graduate design works, based on the data analysis technology of previous graduate design works quality analysis and research, and presents the final analysis results.
Key words: information technology; big data analysis technology; graduation design quality analysi
1 毕业设计工作现状分析
1.1 什么是毕业设计工作
毕业设计是高职院校教学的最后一个实践环节,是对所学知识全面的总结以及系统的运用,通过毕业设计,学生可将课堂上学习到的知识与实践知识联系起来,同时还可以锻炼学生运用相关专业知识的能力。
毕业设计的难度要大于一般的课堂教学中的课程设计,因为通常毕业设计设计的知识面很广,可以很好的锻炼学生将理论知识运用到实践中的能力。
1.2 毕业设计工作对于人才培养的重要意义
毕业设计工作对于一个即将踏入社会的学生来说是非常有意义的,具体包含以下几个方面。
(1)毕业设计可以提高毕业生的综合素质和能力
在中医院校信息技术类专业的教学中,毕业设计是教学的最后一个环节。学生在离开校园之前,要对其最后的理论知识与实践应用进行综合训练,同时,学生综合素质也要得到相应的培养和提高,毕业设计对提高毕业生的创新能力以及科研水平也有很大的帮助。
(2)毕业设计是学生进入工作岗位前的演练
毕业设计可以看做是对即将进入工作岗位的毕业生的最后演练,在校教育的最后一年,学生面临多种选择,就业、创业等。同时他们也面临着四个转变:从经济不独立到经济即将独立的个人转变;从同龄人活动群体到非同龄人活动群体转变;从教师指导下的学习、工作项独立的学习、工作转变;从学习为主到工作为主的生活节奏的转变。
为了学生可以顺利的步入竞争激烈的社会,毕业设计成为重要的过渡阶段,在这一环节,可以迅速的增强学生的自信心,提高学生的综合素质和各项能力,增强学生的就业竞争力。
(3)毕业设计可以成为衡量专业教育水平的标准
毕业设计是学生对所学知识的运用,因此毕业设计的质量在一定程度上可以代表所学专业的教育水平和总体的教学质量。毕业设计是高校专业教育最后的一个环节,可以对教学的质量进行综合性的检验,是衡量高校专业教学总体水平的重要标准。
1.3 当前毕业设计工作中存在的问题
(1)缺乏分析
在以往每一届毕业生的毕业设计工作中,都只是简简单单的教师指导,学生主导执行,然后到最后的毕业设计答辩,得到最终的结果,以往的毕业设计工作到这就结束了,缺乏最终的总结分析,通过对毕业设计工作的总结分析,毕业生才能更清楚明白的了解本次毕业设计自己毕业设计作品结果。
(2)对于存在的问题不清晰
在毕业设计工作过程中将会有许多的问题或矛盾出现,以往的毕业设计工作没有将这些问题很好的呈现,更没有发现这些问题的实质所在,也就没有很好的解决这些矛盾,所以毕业设计工作也就没有体现出最重要的意义。
(3)学生评价不准确
在当毕业生根据自己的毕业设计作品而进行答辩时,各专业也都将会为每位毕业生的毕业设计作品给予相应的分数,人们往往会通过这个分数去衡量一个毕业生,这往往是不准确的,可能是由于在做毕业设计作品期间,学生忙于找工作等原因,影响到毕业设计的质量,所以说以分数衡量学生是不准确的。
(4)对教学的指导意义不明确
毕业设计不仅仅是一个对学生的培训和实践,也是衡量高校专业教学水平的一个很好的教学标准,但是目前许多专业中的毕业设计工作对各专业没有推动作用,毕业设计工作反馈回来的结果对教学改革没有明确的指导作用。
2 大数据分析技术
2.1 什么是大数据分析技术
大数据分析技术,通俗地讲,是在多样或巨量数据中快速收集和分析数据,获得有价值信息的技术和能力,主要包括数据采集、存储、 管理、分析挖掘、可视化等技术及其集成。
当前,大数据不仅指数据量的巨大,更重要的是要对大数据进行分析,只有通过分析才能获取更多智能、深入、有价值的信息。大数据之所以具备战略意义,之所以能够有效提升竞争能力,不在于掌握了何等巨量的数据,而在于其有能力对这些有价值的数据进行处理和运用。没有高性能的分析工具,大数据的意义与价值就不可能得到有效的洞察和释放。因此,解决大数据问题的核心,是大数据分析技术, 它是最终决定信息是否具有价值的决定性因素。
一般而言, 大数据分析主要涵括预测性分析能力 (Predictive Analytic Capabilities)、数据质量和数据管理 (Data Quality and Master Data Management)、可视化分析( Analytic Visualizations)、 语义引擎( Semantic Engines)、数据挖掘算法(Data MiningAlgorithms)等五个基本方面。
具体的大数据处理方法有很多,但大数据处理的基本流程可以概括为四个步骤:采集;导入和预处理;统计和分析;挖掘。不同于传统的数据处理,运用大数据分析技术进行数据处理,其基本理念可以凝炼为:要全体,不要抽样;要效率,不要绝对精确;要相关,不要因果。从具体操作的层面来看,大数据处理可能用到的大数据分析技术包括:数据采集、基础架构、数据存取、统计分析、数据挖掘、数据处理、模型预测、结果呈现等。
2.2 大数据分析技术对毕业设计工作的意义与价值
大数据分析技术在毕业设计分析工作的过程中有着重要的使用价值,具体的价值主要包括以下几方面内容。
(1)大数据分析技术保障毕业设计分析工作顺利开展。当面对7届(从2005届到2011届)毕业生,854件毕业设计作品时,没有一个良好的技术手段,是无法对如何庞大的工作进行整理和汇总。大数据分析技术可以解决数量大的问题,所以说大数据分析技术保障了工作的顺利开展。
(2)大数据分析技术保障毕业设计分析工作顺利进行。在面对如此多的数据进行统计整理时,将会遇到许多无用或错误的数据(俗称“脏数据”),这些“脏数据”对毕业设计分析工作有着很大的影响。大数据分析技术在面对着这些“脏数据”,选择删掉,从而保障了毕业设计分析工作的顺利进行。
(3)大数据分析技术保障毕业设计分析工作顺利完成。当完整对数据的整理和汇总后,这样的工作其实仅仅完后了一部分,还要对这些数据进行整理分析,这才是本次工作的重点。大数据分析技术是对有关联的数据进行再一次的整理和分析,并将分析的结果以某种形式呈现,从而可以更直观的表现出某种观点,从而实现分析的最终目的。
3 毕业设计分析工作的目标与流程
3.1 毕业设计分析工作预期实现的最终目标
本次毕业设计分析工作主要为了解决上述中毕业设计工作中存在的问题,所有本次毕业设计分析工作的主要目标有以下几方面。
(1)整理分析历届毕业设计工作内容。本次毕业设计数据分析统计的数据概况如下:
3个专业:计算机科学与技术、信息管理与信息系统、专升本
7届毕业生:从2005届到2011届7届毕业生的毕业设计作品。
41位指导教师:统计7届毕业生的所有指导教师信息。
854件毕业作品:统计7届毕业设计中所有毕业设计作品的全部信息。
(2)客观的评价学生。在本次毕业设计分析工作中,分析了学生的毕业设计成绩和指导教师的指导时间,通过时间的长短可以较为客观的评价学生的能力。
(3)将存在问题呈现,直面问题。将毕业设计质量分析的结果以绘图的方式呈现,直观的看出毕业设计工作中存在的问题与矛盾,促进问题与矛盾的解决,从而使毕业设计工作在以后的开展过程中更加有力、有序的进行。
(3)以强有力的数据分析推动教学改革。通过对毕业设计作品质量进行分析,从而可以查看出学生总体的学习范围,并且可以促进教学内容的改变,推动教学体系的前进。
3.2 毕业设计分析工作的阶段和流程
本次毕业设计工作主要有四个阶段,分别是数据采集、数据处理与集成、数据分析以及数据解释,具体每个阶段的工作内容以及工作目标详见表1所述。
4 毕业设计分析数据模型设计
(1)相关分析模型
相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系,并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度。相关关系是一种非确定性的关系。例如,在本次的毕业设计质量分析中,以X和Y分别记一个毕业设计作品质量和该作品毕业生的性别,或分别记毕业设计作品质量与指导教师的指导时间,则X与Y显然有关系,而又没有确切到可由其中的一个去精确地决定另一个的程度,这就是相关关系分析。
相关关系分析模型也是本次大数据分析过程中使用的主要的分析依据模型。
(2)对应分析模型
对应分析也称关联分析,通过分析由定性变量构成的交互汇总表来揭示变量间的联系。可以揭示同一变量的各个类别之间的差异,以及不同变量的各个类别之间的对应关系。对应分析的基本思想是将一个联列表的行和列中各元素的比例结构以点的形式在较低维的空间中表示出来。在本次毕业设计质量分析中,使用对应分析模型主要是为了以点的形式形成趋势,从而可以在趋势中看到数据波动变化。
(3)对比分析模型
对比分析是按照同一个参考依据,将同一类别的不同变量放在一起形成对比,通过不同变量的变化趋势,进而分析变量之间存在的某种关系。
根据上述的分析模型进行相关数据的采集收集以及整理过程,如整理毕业设计成果形式数据分析时的内容如图2所示。
5 毕业设计分析工作指标设计
在本次毕业设计分析工作过程中,整理的大量指标及其数据,具体的指标有教师指导毕业设计的数量、毕业设计成果形式、科研项目衍生课题数量、参加二次答辩分析、不同软件开发技术的毕业设计作品、不同数据库技术的毕业设计作品、不同作品成果形式的毕业设计作品数量、作品扩展形式等众多分析指标,分析指标的具体内容详见表2所述。
6 毕业设计工作分析结果
6.1 分析报告结果形态
笔者与团队经过长时间的整理,最终将如此多的数据整理汇总,并对毕业设计作品的质量进行分析,本次分析的结果改变了以往纸质分析报告的常规,本次的毕业设计质量分析结果以Web化的形式呈现,网站地址为:http://,如图3所示。
本次的分析结果以网站的形式呈现,这样这设计的主要目的及意义有以下几方面内容。
(1)方便快捷。本次主要使用的是ECharts画图的方式,运用ECharts多种绘图的方式,将数据导入到ECharts画图代码中,可直接生成图像,也可对图像进行形状改变,从而方便快捷。
(2)修改整理方便。当在分析的过程中,可能发现某些数值或字段是缺失或错误的,可在源数据中进行准确查找,并可将查找后的结果直接写在代码中,这将会自动从新绘制新的图形,从而可以在修改、查错的过程提供方便。
(3)分析结果直观、效果强。以网站形式将分析的结果呈现,可以直观、方便地看到毕业设计质量分析的结果,同时也可根据每个分析指标结果的色彩不同,从而可以更加直观的展示出各个字段之间的差异性,从而使分析的结果更具有可视化。
6.2 分析结果呈现
(1)历届教师指导毕业设计作品成绩层次汇总分析
首先对历届教师指导毕业设计数量进行统计,具体统计结果如图4所示。
然后对历届教师指导毕业设计作品成绩进行统计,并对其成绩层次比例进行汇总分析,具体分析结果如图4所示。
从图4中可以看出,历届教师人均指导毕业设计的数量成逐步上升趋势,从图5教师指导毕业设计的质量来看,所有的毕业设计中,优秀比率在30%以上的教师有9人(22%),优秀比率在30%以下的教师有32人(78%),从而充分的说明了,教师指导的力度不够,从而促使毕业设计的优秀率偏低。
(2)指导教师初评成绩分析
对历届指导教师初评平均成绩与毕业设计参加一次答辩时的平均成绩进行统计分析,统计结果如图6所示。
从图中可以看出,指导教师给自己所指导的毕业设计的打分(平均值),普遍高于一次答辩时评委组给相应毕业设计的打分(平均值)。
充分的体现出指导教师对自己所指导的毕业设计作品的存在一定的“私心”,指导教师没有进行严格把关,展现出毕业设计工作中的问题。
(3)毕业设计所用软件开发技术分析
对历届毕业设计作品中所使用的软件开发技术进行统计分析,结果如图7所示。
在本次分析的过程中,也根据性别进行统计,统计分析结果如图7所示。
通过两个分析结果,可以看出HTML/CSS和JS/Jquery是毕业设计中用的最多的技术;.NET、C#的比例也较高,但从趋势来看,C#的比例有下降趋势;JAVA、JSP和C/C++呈上升趋势;PHP的比例相对稳定;ASP技术明显呈下降趋势。结合性别分析发现,男生中,使用C#与使用JAVA的人数基本持平,约为1.3:1,而女生中,这一比例达到2.8:1,说明女生更倾向于使用C#。
根据上述的分析,可以为本专业类教学内容体系的改变提供重要的依据,学院可以根据学生使用的比率而进行教学内容的改革。
7 毕业设计分析工作存在的不足与改进
7.1 存在的不足
(1)指标点少。由于本次毕业设计分析工作是第一次对毕业设计质量进行分析,所以在设计和整理的过程中所使用的指标点都较少,所以造成本次毕业设计分析内容有待升华。
(2)关联性低。在进行关联数据分析时,对收集到的数据关联分析较低,没有充分的发挥出每一个字段的价值,同时,在本次毕业设计质量分析中,关联分析力度不足,如没有对毕业生的在校职位与毕业设计最终成绩分析、指导教师的年龄与指导毕业设计作品成绩分析等,这都是本次毕业设计分析工作中的所欠缺的。
(3)数据清洗度不高。虽然在前期对数据进行清洗处理,但是处理的力度不够,所以在分析过程中,仍能发现存在许多错误的数据,这样给毕业设计分析工作带来了一定的影响。
7.2 下一步计划
根据本次毕业设计分析工作中存在的问题,在以后的分析工作中,将加大对指标点的统计整理,如学生的籍贯、学生在校期间获得的奖项、教师的工龄、教师的性别等等,同时也将增加每个指标点之间的关联分析,从而使每个指标点数据更加有意义。
8 结束语
随着国家技术的不断发展,信息化的不断发展,大数据分析也起到了越来越大的作用,为每个项目的发展和前进提供了重要的依据。本文也结合了大数据分析技术对毕业设计作品进行质量分析,从分析结果中得到许多的结论,也为教学改革提供依据,从而也推动了整个教学内容体系的完整和发展。
参考文献:
[1]刘智慧,张泉灵.大数据技术研究综述.智能系统与控制研究所,2014-06.
[2]任长春.浅谈高职教育中毕业设计环节的教学改革[J].科技信息,2009(35).
[关键词]本科毕业设计;新工科;贯穿式培养;交互式指导
1传统计算机本科毕业设计现状分析
传统计算机专业课程设置偏重于课堂授课,即理论教学,对实践教学重视不足。首先体现在课时分配上,理论教学授课时间一般要多于实践授课[3]。其次体现在实践资源上,公共计算机实践平台有限,计算机课程同时也是很多计算相关专业的基本必修课或选修课,导致实践资源紧张。实践学习相对于理论学习需要更多的时间来慢慢体会和提升[4]。虽然大部分学生可以自行配置计算机设备,但是没有公共实践课程的强制约束,能自觉在课下进行实践练习的学生很少。这一点也在传统计算机专业本科毕业设计中得到体现。虽然经过了大学本科前三年半共计七个学期的理论学习和实践学习,大部分学生的实践能力依旧非常差。很多学生只是记得简单的编程语言知识,缺乏实际的编程经验,没有真正经历过全面的、系统的实践训练。此外,计算机专业是一个不断快速发展的学科,新知识、新技术不断涌现。而课堂教学内容往往比较固定、更新较慢,教师们也常常需要依照课程教纲授课,能介绍的新知识有限,致使很多学生只关注于书本知识,不了解学科领域最新的发展。在本科毕业设计环节,指导老师选定的课题一般都是自己科研领域的较新或者较前沿的方向[5],大多数学生没有接触过,需要临时学习,在有限的时间内很难有好的成果产出。总的来说,传统计算机专业本科毕业设计过程暴露出本科培养的两个问题:理论与实践脱节,没有扎实的实践,就不会有对知识的深刻理解;课程设置跟不上学科新进展,所学知识无法满足实际新需求。
2新工科背景下计算机专业发展需求
新工科建设是国家在新一轮科技革命与产业变革的大形势下提出的新时代工科专业发展战略。新工科主演涵盖了与计算机紧密相关的若干专业,如人工智能、大数据、云计算、区块链、虚拟现实等。新工科建设的目的是探索高等教育新模式、新理念,建设工程教育强国,培养“实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力”的新型高素质工科人才。传统的计算机本科教学模式及本科毕业设计实践模式显然无法满足新工科建设的需求。一方面,计算机本科教学对新工科涉及的人工智能、大数据等方向难以做出及时调整;另一方面,毕业设计学生难以在短时间内对新方向开展深入研究。此外,正如第2章节所述,教师们也难以在有限课堂时间内将额外新知识很好地传授给学术[6]。鉴于此,很有必要探索适应于新工科建设需求的全新的计算机专业本科毕业设计培养方法。
3新工科背景下计算机专业本科毕设提升思路
我们旨在改变传统计算机本科毕业设计培养方式的两方面不足:短周期培养和单方向指导。相应地,我们需要开展两方面工作:一方面将本科毕业设计培养贯穿于整个大学培养周期,进行全流程、可跟踪式培养;另一方面用交互式指导模式代替单方向填鸭式指导模式,激发学生兴趣、挖掘学生潜能。
3.1贯穿式培养
计算机专业本科毕业设计贯穿式培养模式主要有两个特点:全周期和可跟踪。全周期是指从大学第一个学期开始就为本科生选配毕业设计指导老师,将毕业设计融入到大学全周期的教学与实践环节中去。需要指出的是,全周期培养并不是一开始就给学生指定毕业设计题目,而是根据学生兴趣及指导老师研究方向,在前期给学生一个相对自由的探索与实践空间,后期再让学生选定毕业设计题目。可跟踪是指整个培养周期内,指导老师可以及时、全面地掌握学生的学习与实践动态,根据具体情况实时调整培养方案。全周期模式有三方面优点:第一,充足的实践。理论需要联系实际,公共实践资源极为有限,更多的私有实践资源分散在指导老师那里。指导老师可以为本科生提供实践的物理空间和设备资源,使学生有充足的实践锻炼,深刻领会课堂所学知识,达到融会贯通的目的;第二,更多的收获。指导老师还可以让研究生协助培养本科生,把研究生丰富的课题研究实践经验传授于本科生;第三,更大的创新空间。本科生思维活跃,融合理论知识和实践锻炼,有利于产生创新性研究成果。可跟踪模式的优点在于指导老师对学生有全面的了解,可以根据学生前期的学习及科研情况选定最终的毕业设计题目,做到因人选题、有的放矢,实现提升毕业设计质量的目的。
3.2交互式培养
计算机专业本科毕业设计的交互式培养是指导老师与学生进行双向的互动,而不是单向的灌输式培养。交互式培养有利于提高学生的主动性、激发学生的活力,使学生有更大的获得感,从而不断激励学生自发地搜集资料、学习知识、加强实践,实现自我综合素质的提升,最终到达毕业设计质量的提升。交互式培养贯彻于整个培养周期,包括前期的学习、实践以及最终毕业设计论文的完成。交互式培养在老师指导、学生反馈、老师与学生讨论以及再指导、再反馈、再讨论的循环往复过程中实现学生潜能的不断发掘与提高。本科毕业设计不是无源之水、无本之木,前期充足的积累才能写出高质量的毕业论文。计算机专业毕业设计不是简单地完成、调试成功了程序,而是针对所选定的题目,根据所学理论知识及调研资料,设计出解决问题的创新方案,并与指导老师不断讨论与优化,在此基础上利用掌握的程序语言和工具,实现毕业设计课题的研究目标。在毕业设计的实现阶段,交互式培养会更加频繁,这个阶段是对整个培养方式的考核,需要在指定时间内实现一个具体的研究课题,并要求有创新性思路。
4结语
关键词:大数据 信息与计算科学 课程体系
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(c)-0131-03
自1998年教育部将原来的计算数学、运筹学、控制论、信息科学4个专业整合成一个新专业――“信息与计算科学”专业后,全国已有600多所高校开设了信息与计算科学专业,该专业是数学、计算机、信息工程等学科的交叉,目标是培养具有扎实数学基础和一定的计算机技能,能够在信息科学和计算科学领域从事科研、教育、软件开发及解决实际问题的能力的应用型人才[2-3]。
但是,随着招生规模逐步扩大,暴露出许多问题,如专业特色不明显、专业就业方向不明确、课程设置、实践环节等方面滞后于信息技术和计算机技术的发展,学校教育和社会实际需要脱节等问题[4-5]。
云时代、大数据时代的到来,为信息计算科学专业的发展带来了新的契机。
大数据,指的是所涉及的数据量规模巨大到无法通过人工,在合理时间内截取、管理、处理并整理成为人类所能解读的信息[1-5]。随着各行各业信息量的快速膨胀,今后对拥有大数据管理和分析能力的人才需求将快速增长[7-8]。
大数据时代需要分析数据及其与业务相结合的分析人才,这与信息与计算科学专业的培养目标相吻合,信息计算科学专业充分发挥其数学的优势,结合专业背景和社会实际需求,可以为未来的大数据市场培养熟练掌握大数据技能并擅长海量数据的采集、存储、管理、挖掘与分析等经验的人才。为适应社会需求,该校及时调整专业方向,徐州工程学院信息与计算科学专业于2016年秋季招收大数据方向学生。
培养优秀的大数人才,构建合理的课程体系是关键,该文根据该校实际情况,探讨信息与计算科学专业如何在保持数学类专业优势的情况下,融合大数据时代的技术和思想,构建合理的面向大数据的信息与计算科学专业课程体系。
1 人才培养目标制定
依据徐州工程学院应用型本科院校的要求,制定符合该校特色的面向大数据的信息与计算科学专业培养目标。
(1)综合素质目标。培养满足地方经济、社会发展需要,德、智、体全面发展,具备良好法律意识与职业道德规范,具备团队合作意识,具备较强的沟通表达能力、分析理解能力、专业文档撰写能力、创新能力、项目管理意识等各项综合素质的人才。
(2)专业技能目标。培养具有良好的数学素养,掌握信息科学和计算机科学的基本理论、方法和技能,熟悉主流大数据管理及分析平台、数据分析算法与工具,具备较全面的大数据平台的应用开发与管理运维能力,有一定的大数据平台架构能力,有一定数据分析与算法实现能力,有较强的创新意识和初步的大数据工程实践能力,适宜在IT企业从事大数据应用开发、大数据系统运维等工作、并具备一定行业经验认知的应用型大数据人才。
2 课程体系构建思想
为培养适应不同大数据岗位的专业人才,我们采用定制化课程体系、多元化教学模式,重点拓展和提升实践类课程建设,适当加入拓展课程。
2.1 定制化课程体系
针对大数据行业不同岗位技能要求,课程体系遵循“通用+特长”的设计思路,通过通用开发语言与特色大数据技能相结合的培养模式,利用项目驱动的实战技能训练,可实现学生的个性化培养。
重视基础课程,加强技术主干课程,构建核心课程群。在夯实基础课程之后,考虑学生实际就业方向,开设针对性强的专业课程,根据实际情况安排学生针对性选择实训方向,安排相应技术性课程学习,同时强化学生技术技能的运用能力。
2.2 多元化教学模式
为调动学生学习积极性,提高课程效果,采用多元化的教学方式。通过理论课、实验课、项目实战课和职业素质课程,培养学生理论结合实践的综合应用能力,提升学生的职业技能与综合素质;并通过线上教学环节为学生提供灵活高效的学习渠道、提升学习兴趣、拓展专业知识、培养主动学习的良好习惯。
为了将学生培养成为大数据开发、数据挖掘和数据分析类高端特色专业人才,课程体系以知识体系和能力体系为双主体进行规划,强调技术与职业素养的双重培养,将职业发展所需要的各种软能力培养融入到日常教学中,以实现学生的职业化能力培养。
2.3 重点拓展和提升实践类课程建设,适当加入拓展课程
在保持基础扎实的前提下,拓展和提升实践类课程。除强化校内实践课程外,还要运用校企合作实训基地,进行实训项目开发,强化理论教学与工程实践的结合。
不定期聘请名企在职IT专家或业界知名人事,开展各种主题活动,拓宽学生视野。
3 课程体系构建方案
遵循“通用+特长”的设计思路,课程体系的构建重视基础课程,并加强大数据技术相关课程,划分为通识课程、学科基础课程、专业课程以及集中实践课程四大课程模块。
3.1 通识课程
包括通识必修课程和选修课程两种类型,是对本专业学生进行公民基本素质教育的重要内容,以提升学生的政治思想水平、文化科学素养、信息技术能力和外语沟通能力等大学生必备的基本素质为目标,也对本专业学生进行职业生涯与职业发展指导。
3.2 学科基础课程
该类课程是对该专业学生进行学科专业知识教育的基础内容,目标是提升学生的学科专业认知水平。专业基础课程一是用以铺垫专业数学基础,培养学生的基本科学素质。二是强化计算机科学与大数据技术的共用核心技术,增强学生进入社会的适应能力。该类课程如数学分析、高等代数、C语言程序设计、Java程序设计等课程。
3.3 R悼纬
该类课程是对该专业学生进行专业技术和专业能力训练的重要内容,培养学生解决实际问题能力和应用创新能力,具备信息计算科学专业相关领域,尤其是大数据分析及应用开发领域技术工作所需的专业理论知识及相应的应用能力。该类课程包含数据结构、数据库原理及应用、Linux操作系统、数据分析、数据挖掘、大数据内存计算、大数据流式计算、大数据离线计算等。
3.4 集中实践课程
该类课程是对该专业学生进行专业创新教育和素质拓展训练的重要内容,重点是培养学生提出问题、分析问题和解决问题的意识、能力和方法,了解信息科学专业尤其是大数据分析及应用开发领域理论、技术与应用的新发展,能运用所学的理论、方法和技能解决信息技术与大数据分析及应用开发中的实际问题,具有较强的知识更新、技术跟踪及职业能力。该类课程主要包含课程设计、项目实训、综合实训、岗位实训和毕业设计。
面向大数据的信息与计算科学专业课程教学体系框架如图1所示。
课程开设先后次序注重学生大数据方向完整的知识链构建,严格按照大数据方向具备的知识结构设计。
实践课程体系包含两条线,一个是课内实验,一个是集中实践环节。课内实验是每门课的实践练习,学科基础课中《C语言程序设计》开设了课内实验,所有专业课均设置了课内实验,课内实验的安排又划分为基础类实验和提高类实验,是对学生进行的基本技能训练。集中实践是每学期后集中开设的实践课程,如课程设计、项目实训、综合实训、岗位实训、毕业设计。课程设计和项目实训目的是对学生进行综合技能训练,岗位实训和综合实训对学生进行实战技能的训练,毕业设计既是对学生的综合技能的训练,也是是对学生知识掌握、综合技能的一次检验。整个实践体系构建如图2。
4 结语
大数据专业方兴未艾,结合大数据专业,充分发挥数学优势,与计算机技术相结合,为我们的专业发展带来新的契机,为培养优秀的大数据人才,我们将根据实际需求及学生发展状况调整培养方案与课程体系,促进信息与计算科学专业的不断发展。
参考文献
[1] T White.Hadoop:The Definitive Guide[J]. O’reilly Media Inc Gravenstein Highway North,2010,215(11):1-4.
[2] 王胜奎,徐光辉,王家军,等.普通院校“信息与计算科学专业”课程体系优化研究[J].数学教育学报,2009(5):99-102.
[3] 徐凤生,刘艳芹,赵琳琳,等.基于分层分类的信息与计算科学专业课程体系的构建[J].高等理科教育,2016(3):103-106.
[4] 许梅生.信息与计算科学专业课程体系的探索与实践[C]//Information Engineering Research Institute, USA.Proceedings of 2012 2nd International Conference on Future Computers in Education.2012.
[5] 卢春霞.大数据时代的信息与计算科学[J].亚太教育,2016(4):90.
[6] 郝水侠,郭云霞.大数据时代下信息与计算科学专业人才培养模式新探索[J].江苏师范大学学报:自然科学版,2016(2):72-75.
1 前言
信息管理与信息系统专业虽然属于管理学,但其主干学科包括计算机科学与技术、经济学、管理学等三个,该专业的综合性、实践性很强,但是目前各高校该专业的实践教学体系不完备,还未自成一家、各具特色,以致毕业生实践能力不突出,特色彰显不够,就业竞争力不强,培养应用型人才是当务之急,核心是要培养学生的应用能力、创新能力和工程素养。要达到本目标,就要大力加强和完善实践教学环节,建立多层次、一体化的实践教学体系。
曲靖师范学院信息管理与信息系统专业从2008年开办至今,已经培养5届学生,一直以来,我们不断加强和完善该专业的实践教学环节,形成了四位一体的实践教学体系,取得了良好的效果。
2实践教学体系的“硬件位”
实践教学体系的“硬件位”强调实验室建设。实验室是开展教研的硬件基础,没有这个基础,一切教研工作就是空中楼阁。我们一直重视信息管理与信息系统专业的实验室建设。采购实验设备的指导思想是实验设备要先进、实用,充分满足学生的学习和教师的教学科研的需要。
该专业已经建成硬件实验室有2个:计算机组成原理实验室、计算机组装与维护实验室,通信与网络实验室有2个:计算机通信实验室、计算机网络实验室,信息管理类的实验室有3个:数字库应用实验室、信息管理与软件实验室、信息技术创新实验室。同时为适应当今云计算、大数据的大趋势,我们投资200多万建立了云计算平台。
这些实验室的更新及新建,能充分满足学生的学习和教师的教学及科研的需要。
3实践教学体系的 “抓手位”
专业技能训练提升学生实践能力的抓手,在学生的整个大学四年期间,为了在不同学期提升学生的综合实践能力,我们开展了贯穿大学4年的专业技能训练。
专业技能训练是实践教学体系的抓手,专业技能训练的目的是根据训练大纲,我们应以项目为驱动来创新该专业的实践教学体系[1],提升学生应具备的专业素养和能力,形成几大子抓手,再作专项的打造。
我院的专业技能训练主要包括两个级别,一是课程设计训练,本训练以课程为依托,制定课程级别的训练大纲和测试方案;二是综合设计训练,训练学生综合能力,要求学生能灵活应用所学课程,完成一个综合性、设计性项目。
3.1 课程设计训练
“课程设计”一个多义词词条。它可以指“为掌握某一课程内容所进行的设计”[2]。课程设计是课程实验的高级环节,课程实验是提升学生立体实践能力的根本,课程实验分为验证性实验、综合性实验和课程设计实验,我们在传统验证性实验的基础上开展课程设计实验,提升学生的课程综合实践能力。
信息管理与信息系统专业的核心课程有6门,分别是:Java程序设计、管理信息系统、数据库原理、计算机网络及实验、管理学、经济学。我们针对这些课程,在编写实验大纲时,就要求编写课程对应的课程设计,设计方案要经过教研室的审核和信息工程学院教授委员的讨论及审定。以审定通过的课程设计为依托,为后续综合实践能力的提升打下坚实的基础。
以《Java程序设计》课程设计为例,课程设计的目的:利用Java语言的语法特性,结合数据结构算法、网络知识、文件处理和数据库等知识完成综合题目的设计和代码实现,并培养锻炼分析程序、撰写报告等能力。
3.2 综合设计训练
综合设计训练的目的是锻炼学生综合所学知识,设计和开发一个小项目的能力。这些项目有“ERP企业应用”、“Oracle运维管理”、“大数据管理”、“Java Web开发”等,这些小项目的训练要基于几门课的知识和技能,如“Java Web开发”就需要学生综合数据库、数据结构、软件工程、计算机程序设计等知识与技能。
综合设计训练要与毕业设计区别开来,此训练的主要目的是让学生体验和掌握项目开发流程,同时锻炼综合应用所学课程来完成一个具体的小项目。
3.3 信息管理与信息系统专业技能训练安排
为鼓励学生多渠道获得技能分,我们规定,学生在校期间,通过全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试的中级资格、全国计算机等级考试的四级证书、思科(微软、ORACLE、华为、H3C或锐捷)的工程师级别认证、中级会计师,可获得3个学分;通过全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试的高级资格、思科(微软、ORACLE、华为、H3C或锐捷)的高级工程师级别认证,可获得4个学分。
4实践教学体系的“信息系统开发能力位”
本专业的学生要求具体一定和信息系统开发能力,该能力通过毕业论文(设计)来炼成。毕业论文(设计)是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,学生可以综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。[3]毕业论文(设计)是实践教学体系的技能整合,我院对毕业论文(设计)作重大改革,着力打造学生综合实践能力
参加毕业论文(设计)的学生分两部分,一部分在公司实习,同时要在公司完成毕业设计工作,余下的学生在校内完成毕业论文工作,为提高毕业论文(设计)的质量,经向教务处请示,允许我院结合专业实践性强的实际,改革本专业毕业论文(设计)工作。改革思路包括三点,一是我院学生的毕业论文(设计)以毕业设计为主,弱化对学生文本的要求,强化对实践动作能力的提升和检查,二是做好规范管理工作,制定相关文件,如:“信息工程学院毕业论文(设计)工作规定”、 “信息工程学院毕业设计开发文档的撰写与打印规范” 、“信息工程学院毕业设计开发文档”等。
5实践教学体系的“校企合作位”
为提升学生的实习水平,满足用人单位的需求。我们自2013年开始,与四川华迪信息技术有限公司开展毕业实习合作,该公司是一家集软件外包、信息服务、学生专业技能培训为一体的软件公司,在全国小有名气。学生参加校企合作实习有两种类型,一是为期三个月的专业实习,二是为期四个月的就业培训。三个月的专业实习分为软件开发方向和网络方向,软件开发实训重点是提升学生的软件开发实践能力和水平,网络方向的实训重点是提升学生的网络设计、实施、部署能力。
从2013年开始,每年大概有一半的学生参加校企合作的实习,取得了良好效果,学生的专业实践能力提升了,就业质量明显提高,很多学生就在四川成都就业、创业。
在“互联网+”时代,基于云服务和大数据分析,围绕知识、能力、品格协调发展的人才培养目标,坚持按照培养“知识面宽、基础扎实、能力强、素质高”的综合人才的原则,紧跟当今通信技术发展的趋势,坚持统一要求和发展个性相结合的原则,调动学生的学习积极性,从以下几个方面定位培养目标:
1.使学生通过实践性环节的训练具备较强的实际动手开发能力。
2.培养全面的、面向从事实际工作、底层硬件和软件开发的综合素质人才。
3.能适应通信技术发展需要、能从事通信系统结构设计和优化应用型人才。
二、以教学为中心,加强教学管理
1.积极开展教学管理及改革的研究。鼓励和支持教学管理人员撰写论文、参加学术会议,积极开展教学及管理研究。
2.积极开展教学管理及改革的实践。进一步完善和改革教学管理体制,积极开展课程评估,学生评教,教学督导等,使得教学管理工作更趋科学、规范。
三、教材与辅助材料的选用
在已有学科发展规划的基础上,把握本专业的研究方向,确定教材,深入研究。通过教学实践摸索、总结经验,合理调整学科发展方向,优化培养方案,在教材建设方面,需要遵循适用性原则、先进性原则、多样性原则。主要选用高质量的全国优秀规划本科教材和教学参考书。
四、提高学生的综合素质,促进人才全面发展
通信技术专业的学生学习包括思想和中国特色社会主义理论体系概况,思想道德修养与法律基础,具有良好的思想品德、职业道德,文字表达能力。以此为发展根基,学习模电、数电、微机、c语言、单片机等课程,以便具有获取专业知识的能力;学习移动通信、光纤通信、程控交换、宽带接入网、现代通信网等课程,使学生获取现代通信网领域的专业知识以打下扎实的专业基础。五、注重毕业设计环节,提高实际动手能力毕业设计是高等学校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,通过毕业设计进一步巩固、扩大和深化学生所学的基本理论,提高学生调查研究、收集资料以及正确使用技术工具书的能力,理解分析、制定设计方案的能力,实验研究能力,计算机软、硬件开发及调试能力,提高毕业设计质量的措施包括:
1.前提——认真选题
毕业设计题目选择得是否合适,直接影响着毕业设计的质量。如果题目选得太简单,没有新意,激发不起学生的兴趣,学生得不到锻炼。如果题目选得太大、太难,不仅时间不允许,而且学生无从下手,最好覆盖本专业的主干课程、专业基础课程、专业课程等,使学生在毕业设计的过程中,对学过的知识和技能能够结合实际综合分析和灵活运用。
2.关键——细心指导、严格要求、严格管理
毕业设计任务书下达后,指导老师要逐步指导学生进入状态。初期要求学生结合选题进行文献资料和查阅;收集与毕业设计课题有关的数据、图表等资料;特别注意查阅外文资料;提出课题的总体规划及要求,并根据课题要求提出设计方案及方案论证。
3.重要手段——严格答辩要求、科学评定成绩
答辩和成绩评定是毕业设计的最后一个环节,是对学生毕业设计工作的整体评价和全面检查毕业设计质量的重要手段,是对学生毕业资格及学位资格进行审定的依据,是一项极其严肃的工作,具有很强的导向性。
六、发展思想道德建设
1基于BIM技术的毕业设计课题方向
目前与BIM技术相关的毕业设计聚焦于基础应用、技术融合和软件研发等三个主要方向,如图1所示。1.1BIM基础应用方向。BIM基础应用多数是基于BIM软件开展相关应用研究,是目前毕业设计的主流课题方向。如采用Revit软件建立三维信息模型,在此基础上进行施工图深化、碰撞监测、进度模拟、工程量统计、造价分析和三维动画展示等工作。早期的研究对象以房屋建筑为主,目前已拓展至桥梁、隧道、地铁等公共基础设施。在BIM应用软件方面,建模软件以Revit最为常用,碰撞检查和动画模拟多数采用Revisworks软件,工程算量和造价分析则常采用广联达和鲁班等国内软件。总体来看,该方向的毕业设计课题以应用为主,课题的完成情况与研究对象的复杂性、研究内容的丰富性、研究成果的实用性密切相关。随着信息技术的快速发展,当代大学生的计算机应用能力、新知识接受能力和创新能力也在不断提高,早期以多高层房屋为对象的“建模+动画+算量”的毕业设计课题已难以满足培养目标的要求。因此,该类课题的研究对象正逐步拓展至超高层建筑、大跨空间建筑、钢木结构建筑、地铁隧道等公共基础设施和市政工程项目;研究内容也延伸至进度控制、成本管理乃至运营维护等多个方面;同时,研究课题也越来越多地来源于实际工程,研究成果的实用性已成为毕业设计成绩评定的重要依据之一。1.2BIM与前沿技术融合方向。随着BIM技术的逐步普及,其应用和研究正在从传统的辅助设计施工向多技术融合的方向发展。如BIM与RFID(RadioFrequencyIdentification,无线射频识别)、BIM与GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系统)、BIM与VR(VirtualReality,虚拟现实)、BIM与AR(AugmentedReality,增强现实)、BIM与三维激光扫描、BIM与结构健康监测等前沿技术融合方向。以BIM与RFID技术融合为例,在传统的施工现场,大批量地进行构件验收、安装时,主要通过人工方式填写报告、录入数据,信息延误的现象时有发生,工作人员常常无法判断构件的真实状况,很容易发生错误,导致各类问题频发。利用RFID技术可以实时追踪、监控构件的生产、运输、安装和运维状态,并以无线网络即时传递信息到BIM数据处理平台,可以实现对构件的实时追踪,解决信息错误和丢失等问题,能有效地提高工程项目的管理效率和经济效益。该类毕业设计课题通常要求指导教师有一定的前期研究基础,有时采用校企联合指导方式,由企业导师制定课题的研究内容,毕业设计开展过程中由校内和校外导师共同指导。1.3BIM软件研发方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互与共享,模型是载体,软件是工具。在BIM软件平台研发方面,国内外各大软件开发商已经开发了各类适用于建筑不同阶段、提供不同功能的商业BIM软件。如,美国Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM软件;美国Bentley公司推出的ABD(AECOsimBuildingDesigner)软件;此外还有Tekla公司开发的专用于钢结构设计的Xsteel软件,Graphisoft公司的ArchiCAD软件等。国内也有广联达、鲁班、PKPM、3D3S等公司开发的相关BIM软件。虽然商用BIM软件已较为成熟,但针对不同对象、不同功能、不同企业均存在一定的局限性,尚需定制研发。相比于BIM应用方向,软件研发类课题一方面要求指导教师有前期研究基础,另一方面要求学生有一定的编程基础,更重要的是对软件编程有兴趣。此外,也有部分研发类课题不需要编写代码,只需要设计软件功能和操作界面等,具体编程工作由他人或企业来完成。
2基于BIM技术的毕业设计案例
2.1BIM基础应用方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“超高层建筑模架装备模块化仿真设计与建造技术研究”为案例。该论文以上海市真如城市副中心A5地块项目1号办公楼为实际工程背景,借助BIM工具对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备开展研究,完成的主要工作包括:(1)对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备系统组成和工艺原理进行归纳总结,对超高层结构核心筒使用钢平台模架装备关键技术进行分析,包括模架的现场安装、标准层施工、桁架层施工和墙体收分层施工等技术;(2)分析钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化设计方法,初步确定模架标准构件库,根据模架装备标准构件创建Revit参数化族库,对标准构件和非标准构件进行组合,并进行整体钢平台模架装备的虚拟预拼装;(3)根据二维设计图纸建立该超高层建筑的核心筒模型,采用Navisworks进行整体钢平台模架模型和核心筒模型的合模,对钢平台模架施工关键技术进行可视化施工模拟。毕业设计成果提出了一种钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化方案,借助BIM软件建立了模架标准模块构件族以及核心筒模型,完成了模架模块的组合与拼装,实现了模架装备和核心筒的合模,并对钢平台安装、标准层施工、收分层施工等进行了三维可视化分析。该毕业设计的研究成果已应用于实际工程项目中,对模架装备的模块化和BIM技术的推广具有积极作用。2.2BIM与前沿技术融合方向毕业设计案例。目前,BIM与GIS、VR、RFID、三维激光扫描等技术的融合交叉应用已成为工程界和学术界的研究热点。以三维激光扫描为例,该技术是测绘领域继GPS之后的又一次技术革命,通过高速激光扫描测量方法,大面积、高分辨率地快速获取物体表面各点的坐标、反射率、颜色等信息,基于这些大量、密集的点信息可快速复建出真彩色三维点云模型,为后续的数据分析等工作提供准确依据。该技术具有快速性、非接触性、穿透性、高密度、高精度、实时性强等特点,很好地解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。以同济大学本科毕业论文“基于BIM技术对既有建筑快速建模方法的研究”为案例,该论文针对目前既有建筑建模时面临的竣工图纸无迹可寻、空间几何信息难以采集、建筑物细部特征难以捕捉、测量所需时间及金钱成本过高等问题,采用三维激光扫描技术对上海某演艺场所进行扫描,利用JRC3DReconstruction软件对点云数据进行降噪与配准,再采用ICP算法进行平滑操作,最后对该建筑进行整体建模,生成的三维模型见图3所示。该模型已用于其改造工程的后期设计与研究工作中。2.3BIM软件研发方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“基于二维码的钢结构构件追踪管理软件研发”为案例,该论文从研究国内外钢结构BIM建造管理平台入手,分析了构件信息追踪管理平台的研发和应用现状,将BIM技术与二维码技术相结合,设计了基于二维码的钢结构构件追踪管理软件主要功能和界面,基于B/S架构,采用Html、JavaScript和Neo4j等语言初步实现了构件追踪和进度管理等基本功能。构件追踪界面见图4所示,软件对每一根构件生成唯一的二维码,支持单独或批量下载功能。二维码存储构件的编号、安装位置、尺寸、长度和质量等基础信息。用手机扫描二维码即可查看构件的报验和质量检验等详细信息。通过二维码功能,可追踪构件的生产、制作、运输和安装等全过程信息,实现对构件加工和安装中的质量监控信息以及构件安装进度信息的实时掌控,而这些信息直接反映到构件的位置管理、质量管理和安装进度管理中,为这些管理活动的进行提供了帮助和支持,追溯到最上层则实现了加工制作计划的实时调整,而加工制作的调整又决定了现场施工情况。此外,通过二维码信息能够直观快速地发现现场质量问题,解决现场管理人员携带图纸及查询资料不方便等问题,提高了现场工作效率。本软件的开发涉及BIM模型的解析、上传和显示等功能,这些功能的实现需要大量的编程工作,很难由一位本科生在毕业论文周期内完成所有工作,因此,软件的前期开发工作已由指导教师团队完成,本论文主要是实现了基于二维码的钢结构构件追踪管理功能模块的设计和研发工作。
3提升基于BIM技术的毕业设计效果建议
3.1增加前沿课题数量。目前,BIM方向的毕业设计仍然以“建模+动画+算量”的软件应用型课题为主导,虽然该类课题的实用性强,但往往工作量大而难度不大,特别是对一些研究型高校的学生,该类课题的毕业设计主要是提高了学生的BIM软件使用能力,对学生的创新性培养不足。随着信息技术的快速发展,建议增加BIM与物联网、大数据、VR、AR等新型技术相结合的毕业设计课题,提高学生的实践能力和创新能力。此外,现有的主流BIM平台均被国外垄断,亟须发现和培养一批专注于软件研发的学科交叉类学生,可以通过增加平台研发类课题,锻炼学生的研发能力,为其将来的工作和继续深造打下基础。3.2加强校企合作。BIM技术无论是软件使用、平台研发,还是与新技术的创新应用,均具有很强的实践性。目前,很多土木建筑类大型企业均配备了BIM技术中心,具有较强的BIM应用、产品和新技术研发能力,而在国内高校中专职从事BIM教学和科研的教师非常欠缺。通过校企合作,可以弥补校内指导教师BIM实践能力的不足,促进产、学、研全面合作,充分发挥学校与企业在BIM人才培养过程中的职能作用,实现优势互补、资源共享,强化实践育人环节,对于提高人才培养质量具有积极的意义[6]。针对于此,同济大学与上海建工、华东建筑设计院等单位已建立了长期的校企合作关系,与BIM技术有关的毕业设计课题多数来自于企业,部分毕业设计成果已直接应用于实际工程,取得了较好的教学效果。3.3重构现有课程体系。近十年来,虽然BIM技术和软件已有长足的进步,正向设计已开始应用,但逆向建模仍是主流,在毕业设计中也最为常见,即学生根据二维CAD图纸创建其建筑、结构及机电等三维BIM模型。从已有的毕业设计效果看,存在两方面的问题,一是许多学生的识图能力较弱,特别是机电图纸的识图能力非常欠缺,需占用大量的毕业设计时间来提高识图能力;二是学生的BIM软件操作能力不足,很多时间被用于软件学习中,实际的毕业设计工作时间被大量挤占。目前,很多高校没有单独设置BIM课程,或者虽然单独设置但将其作为选修课,普及面不广,这就需要我们对现有的课程设置体系进行完善和重构。考虑到BIM技术的应用领域非常广泛,笔者建议将BIM技术的教学融入专业培养体系中,如:将BIM技术引入工程制图、房屋建筑学、钢结构和混凝土结构设计、土木工程施工、工程项目管理等多门课程中,特别在课程设计中,将其作为一项必修内容。通过BIM技术的三维可视化、虚拟仿真、信息共享等功能实现课程体系的有机整合。
BIM技术已被广泛视为改造建筑业这一传统产业的战略手段,正在导致建筑业进行一次史无前例的彻底变革。从高校的实践课程教学来看,BIM技术相关课题已成为建筑学、土木工程、工程管理等专业毕业设计的一个重要方向。本文归纳总结了与BIM技术相关的三大毕业设计课题方向:基础应用、前沿技术融合和软件研发,以同济大学为例展示了各方向的毕业设计案例,最后提出了增加前沿课题数量、加强校企合作、重构现有课程体系等用于提升毕业设计效果的建议,可以为BIM相关专业的毕业设计提供借鉴和参考。
参考文献:
[1]李东锋.基于BIM技术的建筑学课程设计研究[J].城市建筑,2020,17(343):51-52.
[2]许娟,鲁子良,侯超平,等.基于BIM平台的传统民居建筑保护与更新教学实践研究[J].建筑与文化,2019,186:42-43.
[3]白泉,边晶梅,于贺.土木工程专业BIM教学改革研究与实践[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(5):90-93.
[4]王婉,李怀健,刘匀.BIM技术在校企联合毕业设计中的应用和实践[J].高等建筑教育,2018,27(6):161-166.
[5]张静晓,赵陈影,李慧,等.工程管理专业BIM毕业设计学习效果测评[J].实验技术与管理,2018,35(1):171-176+183.
关键词:疫情;线上平台;远程毕业设计;化学毕业生
毕业设计是大学生学业生涯所学知识的重要总结,是培养大学生实践能力的重要环节,是大学生毕业成绩评定的重要依据。在当前疫情仍没有得到根本控制的情况下,全国各高校均延期开学,毕业生无法及时返校。离开学校的资源支撑和老师的现场指导,多数毕业生的毕业设计面临诸多难题,尤其是以实验为基础的化学类专业,毕业设计工作举步维艰,停滞不前,影响了毕业生正常的毕业流程和就业进度。因此,为确保大学生毕业设计及后续毕业就业工作正常进行,我们需要利用互联网技术,发挥大数据优势,整合各类网络资源,开发各类平台功能,构建线上平台支撑大学生远程毕业设计。
1大学生毕业设计存在的问题
毕业设计要求大学生在导师指导下,利用所学理论知识对现实问题进行独立规划、设计、实验、分析、写作,并形成一份完整的研究报告。因此,毕业设计是一项系统工程,要求以学生为中心,形成师生、校生、校企之间的良流互动。当前大学生毕业设计存在一系列问题,发现并分析这些问题,可以为构建大学生远程毕业设计平台提供充分依据。1.1选题内容欠妥,可操作性不强。选择一个合适的研究课题和方向是毕业设计的首要环节,也是影响毕业设计最终质量的重要部分。当前大学生毕业设计存在的一些普遍性问题:一、选题过大。部分学生在本科期间注重于化学的基本知识学习,能够基本掌握无机化学、有机化学、物理化学、分析化学的专业知识,但是很少去接触科研,毕业设计更注重于用所学的专业知识对一个具体的科学问题进行探索研究,如果没有对这化学某一领域的未来发展把握不够精准而盲目选题,导致选题范围过大,失去选题现实意义,实际操作工作量过大,甚至无法保证毕业设计保质保量的完成。二、选题不明确。一些学生由于专业知识不牢,同老师沟通较少,在选题时比较随意,没有选择最适合自己的选题,在实验时只能疲于奔命,效率低下,影响最终论文的质量。在疫情影响下,尤其是以实践为主的化学类专业大学生在完成毕业设计的过程中存在一些现实问题,这些问题会被放大,需要更加被引起重视。1.2生搬硬套普遍,学术规范不够。数据和资料是毕业设计的基础,没有足够的实验数据和文献资料支撑,毕业设计的真实性和有效性就得不到保证。毕业生面临毕业和就业的两重压力,常常无法合理权衡二者,做出正确的计划安排,导致部分学生不能全身心投入毕业设计中,没有严格遵守学术规范,不进行足够的实验分析和查阅文献,就将相似的实验数据和理论知识生搬硬套过来,做出的毕业设计往往存在巨大的漏洞,影响自己的答辩毕业。1.3监管效率较低,环节衔接不畅。造成大学生毕业设计存在各种不规范,不合理问题的重要原因之一,在于学校缺乏对学生毕业设计相关流程的严格监督管理。一般高校的毕业设计完整流程包括:选题申报,选题确认,开题报告,中期考核,预答辩,正式答辩等环节。每个环节都包含一定的程度规范,学校要加强管理,在各个环节发现问题都要争取及时处理。高校毕业设计管理环节还存在一定衔接不畅问题,各环节的具体时间在现实操作中存在一定不合理安排,留给学生的准备时间不够。1.4成果审核随意,答辩把关不严。由于升学率与就业率的存在,部分学校对学生的毕业设计论文审核严谨度不高,论文合格标准较低,往往只要字数达到了就能合格。部分高校的毕业论文审核机制不完善,等于是在变相鼓励"混日子"的学习态度,不利于学生形成刻苦学习,踏实实践的优良作风。部分高校的毕业答辩存在形式主义突出问题,答辩过程不严肃,不严谨,不严格,这是对学生的不负责,也是对国家"立德树人"教育政策的无视,应该采取相关措施,严格答辩过程,摒弃这种现象出现。
2构建化学专业的线上远程毕业设计平台
大学生毕业设计工作事关大学生的毕业就业,关乎国家发展的长治久安,在疫情背景下,我们可以构建集选题、学习、管理、答辩于一体的线上远程毕业设计平台,充分调动各方资源,破解大学生毕业设计中的难题,辅助大学生顺利完成毕业设计。以无机生物炭材料在环境领域的应用研究为例。2.1构建线上化学学习平台。目前,国内已经形成了不少包含各类精品课程的大学生网上学习平台,例如慕课、网易公开课等平台。我们可以在此基础上整合各类网络学习资源,并提高资源整合的精度,完善资源搜索的准确度和便利性,为学生的毕业设计提供更加有用的学习资源。除此之外,线上平台可以整合各类文献资料库,为许多查文献困难的学生提供链接跳转服务。一份优秀的毕业设计,必然是大学生在“尝试———失败———学习———再尝试”的不断循环中完成的。受困于疫情的影响,毕业生无法在实验室进行现场操作,却可以在线上进行自主学习,为返校后的实验做好充分的理论知识储备。我们要构建包含丰富学习资源的大学生学习平台,帮助大学生完成毕业设计。2.1.1化学专业相关软件的学习。化学毕业生应以实践学习为主,导师可以在线上为学生提供学习化学计算机软件的学习资源,这些软件包括Jade、Origin、Chemdraw等软件。充分利用丰富的线上资源,指导学生了解化学中大量繁琐的理论计算、公式推导、分子结构的绘制、化学动力学曲线的绘制和拟合等问题,促进学生自主学习化学实践工作,提高化学毕业生的自主学习能力。2.1.2学习查阅生物炭应用领域的相关文献。在确定研究课题前,给予学生主动选择自己感兴趣的大方向,例如:无机材料方向,有机全合成方向,计算化学等大方向。当学生选择了自己心仪的大方向,通过导师责任制,将学生划分到不同小方向的课题组,比如无机生物炭功能材料制备的课题组,在一个大方向的课题组中也有不同的小方向,比如生物炭制备电池、生物炭降解有机污染物、生物炭吸附重金属和生物炭催化裂解产油等更具体的研究方向。导师及时与学生沟通,并指导学生查看有关生物炭方向的论文。当学生对生物炭领域有大致的了解后,及时与导师沟通自己对生物炭的某个领域感兴趣,导师就可以指导学生确定自己的具体研究方向。2.2构建大学生毕业设计选题平台。线上远程毕业设计平台,必须要为大学生毕业设计的选题提供足够的资源支撑。首先,院系可以会议,对选题的内容进行层层筛选把关,充分关照院系、导师、学生、企业之间的研究互动,建立较为开放的线上研究方向,并对每个科研方向划分化学大类,帮助学生高效地选择自己的研究课题。每类选题的价值意义不同,要让学生在选题时充分发挥主观能性,真正选到自己感兴趣的,自己能完成的,有一定价值的课题[1],同时使学生对选题的流程和重要性有清醒深刻的认识。2.2.1如何选择生物炭研究的毕业设计。由于疫情大学生不能返校,对于无机生物炭功能材料的研究只能在线上进行,不能对其进行实验探究,这就需要学生要阅读大量的相关文献,探究生物炭在某一领域的现有应用和前景应用。毕业生A对生物炭应用于环境领域很感兴趣,导师指导其查看了大量相关文献,最终选择了探究环境友好型铁基生物炭功能材料优异的理化性质在环境污染修复中的应用。毕业生A通过查阅大量的文献资料系统的探究了铁基生物炭的制备方法,如热解法,水热碳化,湿法热解等,从而阐明了生物炭/铁复合材料在有机污染和重金属污染修复中的重要作用,表明铁系负载生物炭的功能材料大大提高了复合材料物理性质及电化学性性能。最后,结合企业发展及国家需求提出了未来铁基生物炭在环境领域的发展方向。在疫情的大环境下,学生应及时与导师沟通查阅大量与自己感兴趣的研究方向的文献,学生将文献调研结果及时反馈给自己的导师,选择一个小方向的值得探索的某一科学问题,对其科学问题进行深入探索研究。2.2.2“生物炭工程”科研团队与环境企业协作共创良好的线上学习平台。化学是一门实际应用型学科,为了能让未返校的毕业生能深入了解无机生物炭功能能材料的研究课题以及生物炭在近几年中的应用领域,学校可一和环境领域的公司企业形成产学研的合作关系,这些企业可以将自己的生物炭产品做成一份线上报告以供毕业生学习,促进科研与产业结合的发展,使临近毕业的大学生体验如何将化学应用于实践中,给学生提供更广泛的就业机会。2.3构建大学生毕业设计监管平台。多数高校在大学生毕业设计过程中实行的是节点式监督管理方式,在选题、开题、中期考核等关键节点对学生进行监督考核管理,容易导致学生出现临时抱佛脚、滥竽充数等消极对待现象。我们需要构建大学生毕业设计点的“一体式”、“全方位”监管平台,实现对大学生点面结合的监督管理。在疫情期间,大学生需要在线上平台按时汇报自己的毕业设计进度,例如:学习程度,大纲修改程度,实验构思程度等等。导师要在平台上对学生进行在线指导与考察,学生也可以就学习中出现的问题向平台进行反馈,进一步促进师生良性互动。线上监管平台的建设完善,会对学生起到充分的激励和鞭策作用,敦促学生做好毕业设计的每个环节,从而有效提高学生毕业设计成果的质量。学校可以开发线上平台的相关提醒、对接等功能,使管理工作的消息传达如同QQ、微信一样快速便捷,促进毕业设计各环节的工作得到顺利衔接。2.4构建大学生毕业设计答辩平台。在疫情蔓延期间,为保证大学生按质按量地完成既定的课程学习任务,全国各大高校均采用线上教学方式来进行大学生授课,主要依托“腾讯会议”、“雨课堂”、“课堂派”等在线软件进行线上教学,考核与评价。毕业生答辩是一个互动过程,需要被答辩者针对提出的问题提供详实的证明,对被答辩者的资料准备和语言表达有一定要求。“腾讯会议”等线上互动平台“真实、高效、实时互动等特点,实时交互的信息包括文本、声音、图像等”[2],可以在一定程度上满足答辩过程的要求,因此疫情期间的高校毕业生答辩多采用这些平台。但是这类平台不是为线上答辩所单独设计,页面显示存在一定不合理,不能为答辩提供精准的操作服务,无法为学生提供试答辩操作,不能营造答辩所需要的一定仪式感。我们可以构建审核严格,全程透明,服务精准的线上答辩平台。线上毕业设计平台的每一个环节学生都要按时通过,如果没通过,则不允许答辩。”严格的过程监督、审核制度势必直接影响学生对毕业设计的工作投入度,也必将极大提高毕业设计质量[3]”。高校还可以通过网络平台严格答辩审核机制,对答辩过程进行全程监控录像,杜绝"走马观花"式的答辩现象出现。
3结语
在疫情这样的特殊时期,确保大学生顺利完成毕业设计工作,按时毕业,及时就业,是高校毕业生管理工作的重中之重。通过构建大学生线上毕业设计平台,对大学生毕业设计进行远程辅助,能够较为有效地帮助大学生完成毕业设计,但是建设功能完备的线上毕业设计平台涉及社会、高校、学生等各方行为主体,是一项宏大的系统工程,还需要进一步的论证和构思。在今后的教学工作中,我们将学生的合理建议,优化毕业设计课程的模式,探索出线上的化学毕业论文教学机制,提高毕业生的实践教学质量。
参考文献
[1]冯璐,张刚林.工科类专业本科毕业设计选题中的问题及对策分析[J].中国电力教育,2013(16):147-149.
[2]梁恩湘,李露露,刘立超,等.基于“腾讯会议+课堂派”的有机化学课程在线教学实践[J].大学化学,2020,35(5):109-114.