CDIO模式毕业设计与实践

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摘要：毕业设计质量的好坏直接体现了大学生在校期间的学习效果。为了提高毕业设计的质量，本文首先分析目前在计算机类专业毕业设计中存在的问题，然后提出将cdio模式应用到毕业设计过程中的具体实施方法。经验表明，将CDIO模式应用到计算机类专业毕业设计过程中，对于提升毕业设计质量有明显的效果。

关键词：CDIO；计算机类专业；毕业设计质量

1引言

毕业设计是每一位大学生在校期间的最后一门综合实践课程[1]。其主要目的是对一些实际工程问题进行有针对性的研究与实践，将学生在大学期间所学的理论知识和技能进行综合运用，从而提高他们运用知识的能力和解决实际问题的能力。计算机类专业是一个典型的工科专业。其专业人才培养目标是要培养学生具备较强的计算机实践动手能力。因此毕业设计质量的高低可以直接反映出学生在计算机实践动手能力方面的强弱[2-3]。为了提高学生毕业设计的质量，必须针对传统教学模式中存在的问题进行改革。CDIO工程教育模式是由构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）这四个英语单词的首字母组合而得。该模式是近代国际工程教育改革的重要成果，同时也是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括[4-5]。CDIO工程教育模式是通过将从产品研发到产品运行的整个过程贯穿于教学过程中，从而让学生以主动、实践、课程之间有机联系的方式来学习工科课程。虽然CDIO工程教育模式拥有先进的理念并在国外取得了成功，但是我国的教师们不能只是停留在让学生机械地按照CDIO模式去实施，而是要在现有条件的基础上结合学校的实际情况充分调动学生的自主性，让学生学会主动地参与学习。在这种情况下，本文通过分析传统教学中存在的问题和具体做法，在实践中探索出一种基于CDIO工程教育模式的提高计算机类专业毕业设计质量的方法。

2目前存在的问题

2.1毕业选题不恰当

在学生开始进行毕业设计前，通常由指导教师自行拟出毕业设计的题目，学生再根据毕业设计的题目来选择指导老师。指导老师拟出的毕业设计题目主要有两种类型：一类是软件设计类的课题，即生产实践类和社会应用类的题目；另一类是理论研究类的课题，即指导老师根据自己的科研情况确定与之相关的科学理论研究类的题目。毕业设计题目的选择按照先来先选的规则，即先来的学生优先选择题目，后来的学生则只能从剩下的题目中选择。这样做的结果是最后可能会剩下一些较难的题目，如理论研究类的课题。学生接触理论研究类的课题较少，因此这类课题难度较大，学生不擅长也不太愿意选择，但又没有其他的题目可供选择。也就是说，学生只能被动地适应指导教师的要求，而不是根据自己的实际情况来选题。

2.2开发过程不规范

在毕业设计的过程中，许多学生选定题目后，往往没有按照软件开发的过程首先对拟解决的问题进行实际的问题调研、可行性研究和需求分析，而是直接忽略这些阶段，马上根据自己的主观意识直接进入软件开发时期。部分学生没有对所要开发的软件进行前期的整体规划，经常是想到什么就做什么，甚至有些阶段的工作只做了一半又开始做另一个阶段的工作。甚至有部分学生直接跨越前期的软件设计，直接进行编码实现。这种无序的开发过程进行，使得待开发软件的体系结构混乱、功能代码重复开发，导致最终开发出来的系统目标不明确、需求不合理，没有现实意义。这对于提高学生适应未来的工作岗位的能力毫无帮助。此外，还有一部分学生在完成编码后只是简单地进行了测试。他们在测试正常后就以为毕业设计任务完成，可以等待答辩了。正是由于学生对软件测试过程的不重视，未多次反复地进行软件测试，使得在毕业答辩现场运行系统的时候，出现多个意想不到的错误，甚至系统直接崩溃导致无法运行，从而严重影响了毕业设计的质量。

2.3论文撰写不合理

通常学生都是在完成系统开发后才开始撰写毕业论文。毕业论文字数一般要求8000字以上。对于学生来说，完成毕业论文比开发系统更困难。正是由于系统开发存在无序问题，在没有经过软件定义的情况下直接进行编码实现，导致学生不知道毕业论文该写什么内容、如何写。因此在毕业论文中大篇幅粘贴开发工具的介绍和使用来凑字数，导致毕业论文重复率远高于学校的最高标准，从而不能按时参加毕业答辩。有的学生在毕业论文中搞不清楚写作的顺序，论文杂乱无章，主次不分，严重影响了答辩小组对毕业设计的评分。

3具体实施方法

针对计算机类专业毕业设计过程中存在的上述问题，本文结合CDIO模式总结出毕业设计各阶段与CDIO模式各阶段的对应关系，如图1所示。同时提出了CDIO模式在计算机类专业毕业设计的具体实施方法。

3.1构思自主

确定合适的毕业设计题目是学生能够高质量地完成毕业设计的基础。毕业设计题目的来源应立足于解决学生身边遇到的实际问题，同时注重提高学生发现问题、研究问题、分析问题和创新的能力。若学生在自行拟定毕业设计题目的过程中遇到困难，指导教师可以引导他们根据自己的兴趣爱好，从身边比较熟悉的领域来自拟题目，从而有信心完成毕业设计，并以饱满的热情投入到毕业设计中。当学生拟定题目后，指导教师只需对毕业设计题目从内容、规模和可行性等方面进行审核。选题完成后，学生需要根据毕业设计题目来进行问题定义、可行性研究和需求分析，明确要解决什么问题、系统是否值得开发、系统要实现什么功能等，通过查阅和收集与该课题相关的资料来解决这些问题。由于毕业设计题目来源于学生感兴趣和熟悉的领域，因此他们在完成软件定义时期的任务时会更加用心和游刃有余。

3.2设计规范

在毕业设计过程中，学生在软件设计和编码阶段遇到的困难主要来自于技术，如体系结构的设计、数据结构的设计和算法的设计等。当学生遇到困难时，指导教师可以指导他们在需求分析的基础上提出多种设计方案，首先通过对设计模型的分析和评估，然后根据实际的系统需求在提出的多种设计方案中选择合适的设计方案进行下一个阶段的开发活动。在整个开发过程，需要同时进行毕业论文的撰写工作。由于毕业论文撰写的主要内容就是系统实现的全过程，其结构框架实际上就是按照软件生命周期的先后次序。因此当学生按照软件生命周期进行毕业设计后，他们也会更明白毕业论文的撰写应该先写什么、后写什么、每一章节具体应该写什么内容。这样，整篇论文条理清晰，主次分明，论述正确，质量也大为提升。

3.3实现目标

软件开发时期的最后一个阶段就是软件测试。软件测试的目的就是为了发现错误。在进行软件测试的过程中，指导教师应该指导学生提前做好测试计划，设计足够多的测试用例。测试用例包括合理的数据和不合理的数据。在测试过程中，需要把每一个测试结果记录下来，若发现错误则要定位错误并改正，若没有发现错误则要确认是否正确地实现了系统既定的目标。通过反复测试，可以提高系统的质量，使得系统在答辩前能够及时发现错误，并进行改正，同时加深对系统的理解，增强学生顺利通过答辩的信心。

3.4运作正常

毕业答辩虽然只有短短的十几分钟，但是对于学生而言，却是检验他们四年来学习成果的重要时刻。在毕业答辩的过程中，答辩小组的教师首先会让学生演示系统，然后再根据演示的系统提出相关的问题，最后学生回答问题。因此，系统的正常运行非常重要，一旦系统运行错误，参与答辩的学生会非常着急，但又无法在较短的时间内解决问题，导致下一环节的问题回答得更加不好。这样，会给答辩小组的教师留下非常不好的印象，答辩分数也会大打折扣。

4结束语

对于所有的大学生而言，四年的大学生活就像是一个显示自我的大舞台，而毕业设计就是这个大舞台的闭幕式。实践表明，通过将CDIO模式应用于指导学生进行毕业设计，毕业设计中存在的一些典型问题得到了极大改善，学生也从毕业设计中学到了更多对于今后的职业生涯有帮助的知识。这样，就提高了学生整个毕业设计的质量，给大学的学习生涯画上一个圆满的句号，为他们今后成为适应社会需求的、具有软件设计和开发能力的计算机类专业人才奠定了基础。

参考文献

[1]厉群,屈志强,姚俊明.基于软件工程的计算机专业学生的毕业设计.中国教育技术装备,2010(12):30-32

[2]宋扬.计算机科学与技术专业大学本科毕业设计教学思考.沈阳农业大学学报（社会科学版）,2016(10):322-325

[3]申新鹏.计算机专业本科毕业设计的思考.价值工程,2011(4):230-240

[4]宾志燕,李炜,周坚和.新工科背景下基于CDIO理念的实践课程教改革研究.计算机时代,2019(1):99-101

[5]杨夏妮.基于CDIO工程教育模式的“软件工程”实践教学研究.玉林师范学院学报（自然科学）,2012,33(2):139-142

作者：杨夏妮 单位：玉林师范学院计算机科学与工程学院