嵌入式专业毕业设计教学改革研究

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摘要：毕业设计是衡量大学生专业知识掌握情况的一个重要教学环节，也是对大学生专业素质和工程应用能力检验的一项重要指标。结合毕业设计指导工作中的经验与体会，对独立学院嵌入式专业毕业设计的现状进行分析；根据存在的问题，提出加强教师思想道德建设，端正工作态度、加强教师队伍建设，提升教师能力、完善管理制度、课程设置改革、融入科研与竞赛等改善建议，进一步提升独立学院嵌入式专业本科毕业设计质量。

关键词：嵌入式专业；毕业设计；独立学院；教学改革

独立学院作为新形势下高等教育办学机制与模式的一项探索和创新，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发了《关于加快推进独立学院转设工作的实施方案》要求“到2020年末，各独立学院全部制定转设工作方案，同时推动一批独立学院实现转设”。独立学院在科学研究方面相比于公办院校较弱，向应用型高校转型，既是国家对独立学院的要求，也是其发展的必然之路。毕业设计作为本科院校教学中的重要环节，对于培养学生综合运用、扩展所学的基础理论与专业知识，培养大学生的创新精神与实践能力等方面具有重要意义[3-6]。2021年1月教育部制定并印发了《本科毕业论文（设计）抽检办法（试行）》的通知，提出加强对本科毕业设计的重视程度和质量要求，保证本科人才培养基本质量，足以体现毕业设计在本科教育中的重要性。嵌入式是一门实践、应用能力要求较高的计算机专业。嵌入式专业毕业设计质量更是学生能否综合运用所学知识，解决专业复杂工程问题能力最直观的体现。嵌入式专业毕业设计作为学生在校学习的成果，是评定授予工学学位的重要依据之一[7-10]。因此，对独立学院嵌入式专业毕业设计现状问题的剖析，对如何提升毕业设计质量问题的研究，具有重要的研究意义。本文将结合阜阳师范大学信息工程学院嵌入式专业自身的特点，分析独立学院嵌入式专业毕业设计存在的问题，并给出提高毕业设计质量的一些建议。

一、影响本科生毕业论文质量的因素

（一）学校方面

第一，大多数独立学院初期主要由公办母体高校提供师资力量及品牌，在公立高校的帮助下，拥有较高的教学与管理水平，可以保证办学质量。但在发展过程中缺乏必要的审视和反思，照搬母体高校的教学质量管理模式与评价体系。不结合独立学院自身实际情况和专业特点对毕业设计进行管理，存在毕业论文模板标准老旧、规则模糊等问题，使得毕业设计过程流于形式，学生撰写毕业设计质量呈现下滑趋势。第二，部分独立学院办学硬件接手于母体，存在实验室、实验设备老旧，数字资源匮乏等问题。以阜阳师范大学信息工程学院为例，虽然近几年学校的硬件环境得到了一定程度的改善，如针对嵌入式专业建设了电路、单片机、嵌入式系统、计算机组成原理等课程相关的实验室，但由于近年来的扩招，依旧不能满足学生完成毕业设计所需要的硬件和软件环境要求。

（二）专业方面

近二十年中，随着物联网领域的不断发展，智能穿戴、智能家居、工业物联网等概念已走进现实。作为物联网重要组成的嵌入式技术发展十分迅速。作为以计算机为基础，融合电子、自动控制等专业的交叉学科，具有极强的综合性和应用性。这也使得完成嵌入式专业毕业设计需要学生拥有较完备的相关专业知识。以传统题目“基于STM32多功能智能小车设计”为例，需要学生能够熟练掌握STM32编程、图像处理、PID控制理论、电路、PCB绘制等相关知识。需要学生熟练掌握相关课程知识的同时，还需要具备多学科的综合应用能力。

（三）教师方面

在独立学院发展初期，其教师队伍由母体高校提供支持，部分外聘教师在没有有效的监管情况下，缺乏主人翁的责任意识，对待指导的学生漠不关心，有的学生到答辩前未曾见过其指导教师，更得不到足够的毕业设计方面的指导。近年来随着独立学院的不断发展，自己的师资队伍初具规模，但是依旧面临着诸多问题。许多教师研究生毕业后直接进入独立学院任教，他们可能具有比较扎实的理论功底，但是没有任何实际项目的开发经验，使得布置的毕业设计内容理论知识较多，偏离工程实际，一定程度上影响了毕业设计的质量；很多教师承担的课程教学任务过于繁重，不能抽出足够的时间来对学生进行指导；部分教师知识储备有限，布置的毕业设计题目过于简单，仅仅相当于一门课的课程设计或是几节课时实验的任务量，部分题目连续多年重复出现，同一小组中毕业设计出现题目相同、毕业设计题目陈旧、缺乏创新性等现象屡见不鲜。

（四）学生方面

第一，独立学院的录取分数线一般低于普通高校录取线，大部分学生文化基础相对较差，学习主动性不强，大学学习期间放松对自己的要求，没有掌握足够的知识。部分学生拿到毕业设计题目后十分茫然，无从下手，进而进展缓慢。部分学生对毕业设计的重要性缺乏足够的认识，认为毕业设计只是一个任务，答辩只是走个过场，大家都能顺利通过。第二，独立学院和绝大多数本科院校毕业设计时间安排一致，均开始于大四第一学期的后半学期，终止于大四第二学期的五月份左右，这一段时间往往是部分学生考研、考公务员、找工作的时间。撰写毕业论文与就业、升学等活动更是在时间上存在一定的冲突，部分学生采取消极态度对待毕业设计，只求蒙混过关，进而导致无法按时按质按量地完成毕业设计的相关工作。论文存在拼凑、抄袭问题，更有甚者直接网上购买或找人代做毕业设计。第三，学生上课期间未接受过正规的科学文献的查找、阅读、管理，学术论文书写等方面的培训与训练。部分学生临近毕业需要文献查找才知道有知网、维普、万方这些学术数字资源。学生不仅缺少文献搜索、阅读和论文的写作能力。更有甚者毕业论文格式的调整都会成为阻碍自己论文撰写的一大难题。部分学生在以往学习过程中，只为应付考试，缺乏应有的动手实践能力，综合应用嵌入式相关专业知识更无从谈起。

二、提升独立学院嵌入式专业毕业论文质量的建议

为提高毕业设计质量，笔者认为可以从以下几个方面来进行改进。

（一）加强思想道德建设，端正工作态度

毕业设计作为本科教育课程的一部分，其质量优劣很大一部分程度上决定于指导教师和学生的思想品德与工作态度。作为学生的指导教师，其一言一行都会对学生产生极其深远的影响。近年来，高校教师抄袭他人学术论文，剽窃他人科研成果，论文数据造假、的现象屡见不鲜。学校应该加强教师与学生的思想道德建设，营造良好的学术氛围，提升教师的教学能力，潜移默化地影响学生的综合素养。进一步提升教师对毕业论文指导的重要性认识，提高论文指导老师的责任心与使命感，激励高校教师树立正确的世界观、人生观与价值观。加强毕业生对毕业设计重要性的认识，让学生意识到毕业设计不是简单的应付答辩，而是对自身能力的检验，踏入社会工作岗位前的最后一次锻炼。

（二）加强教师队伍建设，提升教师能力

第一，加强师资队伍建设，对于兼职教师，独立学院应根据自身发展情况，自行制定兼职教师的任职条件、聘用程序和管理考核办法。对于本校教师，独立学院一方面需要引进如具有博士学位、副教授职称、教授职称等高质量优秀人才来提高教师质量；另一方面也要加大原有教师的培养培育力度，分批次选送到国内外高水平大学进修培训、在职学历提升，提高他们的业务能力。第二，部分指导教师缺少社会实践机会，在指导毕业论文过程中理论联系实际能力较弱。独立学院应根据指导教师的现状，拓宽教师实践锻炼渠道。一方面鼓励教师多参加校内外举办的各类相关教学竞赛来以赛促教，以教促学；另一方面鼓励教师与当地企业合作，加大横向课题研究，来弥补教师社会实践能力的不足，提高教师毕业论文指导水平。定期选派相关专业老师利用课后空闲时间或者寒暑假到企业挂职学习锻炼，了解相关行业动态，拓展行业背景知识，提升教学科研水平。

（三）完善管理制度

第一，面对毕业设计管理过程中存在的问题，管理者结合实际自行制定适宜的办法，以此作为独立学院改革的突破口，建立毕业设计管理系统，对所有毕业生的课题信息、开题报告、指导记录、中期检查、答辩记录、论文终稿、论文重复率等全部文档进行全程、全方位的实时监管，在每个环节均安排检查，并进行书面或网络备案。建立完善的毕业论文评价体系，避免教师指导的随意性，答辩评价的主观性。建立完整的院系督导机制，严格把控毕业设计各环节的质量监管，并配有相应奖惩机制，以保证最终质量。第二，在知网的基础上，建设学校自己的毕业设计及题目管理系统，避免出现论文题目过于老旧，隔年论文题目不断出现，“祖传”论文等现象。并效仿硕士论文盲审机制，对部分毕业设计送至外校进行匿名评审，严格按照教育部相关文件进行处理，真正让毕业设计作为一项检验学生工程实践能力的考核标准。第三，把优秀的毕业设计和优秀毕业生数量，作为高校教师考核的重要参考，促使教师能够真正认真对待毕业设计的指导工作。建立反馈机制，通过正规完善的评价体系，对于毕业设计质量效果较差的教师取消其指导资格或限制其指导毕业设计的数量。第四，针对独立学院毕业生的就业动向，提高创新、应用型毕业设计题目的占比。针对毕业生的学习能力、动手能力相对较弱的问题，鼓励团队毕业设计建设，围绕一个主题开展教师团队、学生团队建设，给团队成员分配具有共同目标、相互交叉联系的设计任务。教师团队建设能够弥补指导教师个人的知识盲点，学生团队建设使得学生在做毕业设计的过程中能够相互讨论，共同进步，共同完成一个较为完整的毕业设计课题。培养学生个人能力的同时，也提升了学生的团队合作能力。第五，建立健全完善的反馈评估机制，对毕业设计管理制度建设的同时，及时分析毕业设计的质量，总结毕业设计指导过程中的优缺点，找到影响毕业设计质量的症结，对毕业设计过程中出现的一些偏差进行及时纠正。

（四）课程设置改革

第一，结合独立学院嵌入式专业发展特点，打造具有学校自身特色的以嵌入式处理器及FPGA为代表的课程体系，通过建设“金课”，消除“水课”，围绕用人单位的需求，形成一套适应独立学院的应用技术型人才培养模式，真正让学生能够将在课堂上学习的FPGA、STM32、Linux操作系统、ARM驱动程序设计与开发、DSP技术及其应用等知识学以致用。第二，开设论文检索课程。参考文献对于毕业设计的完成效果与质量具有重要的决定作用。部分学生虽然具有一定的知识搜索能力，但缺乏相应的技巧，论文阅读也存在一定的误区。部分学生在参考文献的专业性和权威性认识上也缺乏足够的经验。因此开设论文检索课程让学生掌握信息检索的基本知识和原理，掌握计算机信息检索的方法与技巧，熟悉国内外数据库如知网、维普、万方、EI、SCI等数据库的特点与检索方法具有重要的意义。第三，开设学术论文写作的相关课程，围绕毕业设计题目材料整理、论文可行性分析、研究计划制定、开题报告撰写、论文写作格式规范等问题进行展开，精心设计与之对应的实践教学内容及环节。增加学生的学术论文写作知识，培养学生的创新思维能力，提升学生的学术论文写作能力，为毕业论文的撰写打下坚实基础。第四，构建具有专业特色的课程实验和课程设计的教学改革。现在的实验课多是前期抄写预习报告，然后依照教师所讲的实验流程做实验并撰写实验报告的“无脑”操作。课程设计则沦为教师做一步学生跟着学一步，手把手的指导学生操作的“手工课”。实验和课程设计的目的不仅是为了得到正确的结果，更应该侧重于发挥学生的主动性，培养学生提出问题、发现问题、分析解决问题的能力。因此需要进一步加强专业课的实验与课程设计的改革力度，进一步加强实践课程建设，让学生从各科课程的学习过程中真正能够提高自身分析解决问题的能力。第五，增设嵌入式专业知识的综合训练实践教学环节，培养学生综合运用嵌入式专业知识能力，增强学生的理论联系实际能力，提高学生的动脑、动手能力，促进学生对专业知识体系的宏观把握与专业知识架构的建立，为毕业设计的选题与开展打下基础。第六，针对传统毕业设计与考研、工作时间相冲突的问题，可以进一步加大毕业设计周期，在大三下学期末即对学生进行教育引导，让学生利用假期时间对大学所学课程知识进行梳理、贯通，了解自己的知识储备，进而对毕业论文的开题、选题做准备。

（五）融入科研与竞赛

一方面鼓励学生参加相关学科竞赛如全国大学生智能汽车竞赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生机器人大赛、蓝桥杯全国软件大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等；另一方面鼓励大学生积极参与专业课教师的科研项目，或者主动申请“大学生创新创业训练计划项目”等，培养学生的科研探索精神。在对嵌入式专业学生技能提高的同时，毕业设计的选题可以与相关科研项目和竞赛的题目相结合，从而保证毕业设计题目的新颖性和工程性。结合笔者近年来的学科竞赛与毕业设计指导经验，参加相关学科竞赛的学生无论获奖与否毕业设计的完成进度与质量均优于没有参加过任何比赛的学生。

（六）加强校企合作

进一步加强校企合作，建立校外工程实践基地，将企业教育资源引入到嵌入式专业的实习与毕业设计环节。引入企事业单位具有嵌入式开发经历的教师、从事嵌入式相关专业的毕业校友参与课程建设，将项目开发经验传输给学生，实行校企“双导师”联合指导模式，发挥校内外导师各自的优势共同指导毕业设计，让理论与实践相结合，进一步提高毕业设计质量。

三、结语

本文总结了独立学院嵌入式专业毕业设计所存在的主要问题，并给出了提高毕业设计质量的相关建议。毕业设计作为教学中的重要一环，独立学院必须正确对待自身问题，参照各个学校的自身情况，建立健全科学的管理系统，加强师资队伍建设，加大教学改革力度，使毕业设计流程更加科学化、规范化，促进学校及教育事业的发展。

参考文献：

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作者：郭辉 余世干 杨俊伟 单位：阜阳师范大学信息工程学院 阜阳市应急管理局