基于OBE教育理念的本科畢業設計教學改革與實踐

劉景華 田暉 楊麗潔 彭佳林 張洪博

摘?要：針對當前計算機類專業本科畢業設計存在的問題及其原因，以OBE理念為指導思想，結合華僑大學計算機科學與技術學院畢業設計的總體情況，從制定認證標準下畢業設計的課程目標、規范畢業設計實施過程與評價機制、推行校企導師聯合指導制度、施行本科導師制助推畢業設計抓早抓好等方面進行了探索和實踐，針對性地提出改進措施，并應用到畢業設計教學改革與實踐中，以期提高本科畢業設計的質量。

關鍵詞：OBE理念；畢業設計；計算機類專業；課程目標

中圖分類號TP34；G642.477

1?概述

基于成果導向的教育模式（OBE，OutcomeBased?Education）是一種以學生為中心，以產出為導向，持續優化的理念［1］。OEB理念關注于學生受教育后能獲得的能力，并將學生所完成的工作和學習成果作為評價依據。本科畢業設計作為高校本科人才培養的最后一個綜合實踐環節，是本科工程教育的出口培養環節［2］。畢業設計是以學生分析、解決問題為基礎，以學生的設計成果為評價標準，是學生解決專業復雜工程問題能力的綜合體現，這與OBE理念完全契合。因此，將工程教育認證OBE理念落實于畢業設計的實踐過程中，有助于提升畢業設計質量，培養學生的工程綜合實踐能力，提高工科教育水平。

華僑大學計算機科學與技術學院有計算機科學與技術、軟件工程、數字媒體技術、人工智能和信息安全?5個本科專業，其中計算機科學與技術、軟件工程?2個專業已通過中國工程教育專業認證。本文結合近年來學院畢業設計的總體情況，分析當前本科畢業設計的現狀，在OBE教學理念下探討解決辦法并應用到畢業設計改革實踐中，以保證畢業設計質量，促進畢業要求達成。

2?畢業設計現狀分析

2.1?課程目標不能圍繞“復雜工程問題”能力培養的需求

在認證標準的?12?條畢業要求中，其中有8條著重強調“復雜工程問題”。畢業設計是培養學生具有解決“復雜工程問題”能力的主要教學環節，其課程目標必須圍繞這一要求，體現對學生具有解決復雜工程問題能力的培養。但是在實際的教學工作中，由于對“復雜工程問題”的理解存在偏差，部分高校在畢業設計的教學實施過程中未能體現將學生解決計算機領域“復雜工程問題”能力的培養作為重點［3］。

2.2?畢業設計實施缺乏良好的過程管理和合理的評價體系

在畢業設計教學實施過程中，良好的教學過程管理和合理的評價體系可以保障不同教學環節對課程目標的全面支撐［4］。然而，以往的畢業設計教學模式在各環節對學生的管控較為自由，對畢業設計中間環節更是缺乏有效的過程管理。再者，以往的畢業設計對教學效果的評價缺乏定量的評價機制和標準，無法保證課程目標設定的有效性和準確性。

2.3?畢業設計導師類型單一，企業專家參與度不高

由于畢業設計課程的特殊性，課題主要來源于指導老師的科研方向。但由于部分教師研究領域過分側重理論研究，容易導致課題方向不符合工程教育認證的標準。當前計算機領域發展迅速，申報的課題要滿足對學生解決“復雜工程問題”有幫助，需要指導教師與時俱進，緊隨行業發展前沿，了解當前企業的需求［5］。聯合企業導師共同指導，是培養學生具有解決“復雜工程問題”能力的有效模式之一。

2.4?師生在畢業設計教學中缺乏“師生共同體”的理念

與其他教學環節不同，畢業設計是以學生為主體，基于實際的工程實踐問題，以“學生分析并解決問題”為核心的高層次學習方式［6］。以往的畢業設計教學模式中，在師生之間事先未進行溝通下，通過教務平臺達成雙選，容易導致學生在確認選題后發現題目不符合期望，教師在指導過程發現學生能力不足等問題。實際上，畢業設計并不是學生或指導老師個人的任務，需要師生之間具有共同體的理念、緊密協作。

3?基于OBE的畢業設計實踐探索

3.1?制定認證標準下畢業設計的課程目標

認證標準下的畢業要求明確提出畢業生應具備解決“復雜工程問題”的能力。華僑大學計算機類專業根據OBE理念，對照認證的12條畢業要求，將畢業要求分解為若干個指標點，每個指標點再落實到畢業設計的課程體系中，重新制定畢業設計課程目標如下：

目標1：在解決畢設任務書提出的問題過程中思考并理解環境和社會可持續發展的含義，對創新有所理解，了解畢業設計（論文）所涉及的技術發展前沿和趨勢。

目標2：具有一定的國際視野，能夠跟蹤畢業設計（論文）所涉及的計算機領域及其相關行業的國內外最新技術。

目標3：在完成畢業設計（論文）的過程中能夠將計算機專業知識用于計算機領域復雜工程問題的分析和改進。

目標4：掌握一定的經濟和管理知識，能夠在計算機應用系統設計和開發中考慮經濟因素，并在論文撰寫過程中對論文的架構和綱目進行合理設計和管理。

目標5：了解信息領域主要資料來源及獲取方法，能夠利用網絡查詢和檢索本專業文獻、資料及相關軟件工具，了解相關工作的國內外現狀。

目標6：在畢業設計（論文）完成過程中能夠理解和評價計算機安全與隱私問題對社會發展的影響，對所完成的內容做恰當的分析和討論。

目標7：能運用基本原理分析畢業設計（論文）所涉及的復雜工程問題的關鍵影響因素，并獲得有效結論。

目標8：能傾聽其他團隊成員意見，并組織團隊成員開展工作。

目標9：能夠用報告或軟硬件等形式，呈現論文（設計）成果。

所制定的?9?項課程目標均可在畢業設計的不同教學環節中得到體現。例如，開題報告、外文翻譯、中期考察對課程目標1～4提供支撐，論文評審對課程目標3～6提供支撐，及論文答辯對課程目標6～9提供支撐。

3.2?規范畢業設計實施過程與評價機制

為了促成畢業設計課程目標的有效達成，在原畢業設計教學的基礎上進一步明確畢業設計的實施過程，包括：題目申報和審核、師生雙選、課題設計與實現、成果驗收以及論文答辯5個階段。其次，采用學校、學院、系部多級管理模式，在各階段明確不同角色參與的活動和任務，并設置相應的質量監控措施。畢業設計的教學過程組織和各階段的監控措施如圖1所示。

細化畢業設計的評價環節，按照指標點將畢業設計分為三部分。由中期考察、論文評審和論文答辯按照指標點分項評價，占比分別為20%、40%和40%，最后綜合各項評分為計算最終成績。中期考察又細分為：開題報告、文獻翻譯、上半程成果、中期檢查匯報，這4項分別對應上課程目標1～4。論文評審環節，需要審查學生的畢業論文、查重報告、格式檢查報告、成品的相關代碼和視頻等方面，該環節對應課程目標3～6。其中論文評審，學院采用全盲審方式，并抽取10%～20%的學生送校外專家評審。論文答辯環節側重審查學生運用基本原理分析畢業設計（論文）所涉及的復雜工程問題，對所完成的內容做恰當的分析和討論，能夠用報告或軟硬件等形式進行展示的能力。此外，學院為了規范選題到答辯的全過程，通過制定完善的管理機制，對畢業設計各個環節保留相關過程性文檔，如圖2所示。

3.3?推行校企導師聯合指導制度

計算機類專業的畢業設計具有一定的特殊性，大部分項目不僅需要綜合應用大學四年所學知識，而且項目需要緊隨行業的發展前沿。合理利用學生實習的企業資源，引入企業專家作為指導教師，不僅可以確保畢業設計課題能夠緊跟行業發展，而且能夠有效解決學生畢業設計與實習時間上的沖突。推行校企導師聯合指導制度的模式符合畢業設計綜合性強的特點，充分利用教師和企業資源，極大提高學生的實踐能力和解決實際工程問題，有利于提高學生畢業設計的質量。

為了避免企業導師和校內指導教師之間課題沖突、信息不透明的問題，學院在教師申報課題階段組織企業導師、校內教師和學生三者之間進行溝通和交流。以學生為中心，結合工程實踐問題，由師生共同商定題目。在課題發布時將課題分為兩類，一類是經過與學生的溝通確定下來的題目，稱為指定學生題目，一類是教師根據專業方向和企業導師的建議設定的公開雙選題目。學生可以根據實習內容、興趣或特長選擇畢業設計課題，該方式將畢業設計與學生未來的職業發展緊密聯系，有助于進一步提高學生學習的主觀能動性。作為校外指導老師，企業導師也將全程參與畢業設計的教學組織過程，主要參與環節見圖1。

3.4?施行本科導師制助推畢業設計抓早抓好

學院從大一下學期開始實行本科生導師制度，學生可以根據興趣選擇指導老師。為了保證導師制的實行效果，每個指導老師在同一年級最多可帶5名本科生。本科生導師制中，明確規定指導老師根據學生的實際情況，全面負責學生的學業指導和職業發展規劃。在本科生導師制的推動下，學生可以更多地了解和學習導師的研究方向，提前對接和規劃畢業設計，實現將畢業設計抓早抓好。

通過本科導師制，學院鼓勵和支持指導老師帶隊指導學生參加科技競賽和科研課題。在科技競賽和科研課題活動過程中，加強師生的互動與協作，踐行師生共同體的理念。通過本科生導師制，學生在近兩年國家級科創競賽中取得了豐碩的成果，具體如上表所示。通過參加競賽的方式，師生之間提前培養良好的協作關系，這是一種實現畢業設計預演的有效模式。

結語

華僑大學計算機科學與技術學院計算機科學與技術專業和軟件工程專業分別在2019年和2021年通過中國工程教育專業認證。學院結合專業認證要求，從制定認證標準下畢業設計的課程目標、規范畢業設計實施過程與評價機制、推行校企導師聯合指導制度、施行本科導師制助推畢業設計抓早抓好等措施有針對性地提出持續改進。自2019年來對本科畢業設計過程的教學管理實踐，構建了基于OBE教育理念的本科畢業設計過程管理和評價體系，我院畢業設計教學組織過程更為規范，畢業設計質量有了明顯的改善。

參考文獻：

［1］李志義，朱泓，劉志軍，等.用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革［J］.高等工程教育研究，2014（2）：2934.

［2］文志強，朱艷輝，陶立新，等.基于OBE的計算機科學與技術專業課程體系構建［J］.計算機教育，2020（08）：131135.

［3］杜娟，劉震宇，張文慧.基于OBE理念的信息類專業畢業設計的改革實踐——以廣東工業大學信息工程學院為例［J］.大學教育，2022（07）：8789.

［4］黃茹，舒新峰，王春梅，等.面向工程認證的畢業設計教學改革與實踐——以軟件工程專業為例［J］.軟件導刊，2022，21（03）：2025.

［5］馮嵩.基于OBE的機電類畢業設計聯合指導制度研究［J］.科技風，2022（07）：3234.

［6］劉剛.面向專業認證的畢業設計改革探索與實踐［J］.大學教育，2022（07）：5052.

項目基金：本文得到第二批國家級新工科研究與實踐項目（EJSJRJ20201323）；福建省本科高校教育教學改革研究項目（No.FBJG20190036）；華僑大學教育教學改革研究項目（HQJGXB2203）資助；2019年度中央高?；究蒲袠I務費專項資金（No.ZQN710）；福建省自然科學基金面上項目（2022J01317）；數據科學與智能應用福建省高校重點實驗室開放課題（D202001）

作者簡介：劉景華（1989—?），女，漢族，福建漳州人，博士，講師，研究方向：機器學習；田暉（1982—?），男，漢族，湖北赤壁人，博士，教授，研究方向：網絡與信息安全、人工智能安全；楊麗潔（1982—?），女，滿族，河北圍場人，博士，副教授，研究方向：計算機視覺；彭佳林（1985—?），男，漢族，河北石家莊人，博士，教授，研究方向：深度學習；張洪博（1986—?），男，漢族，福建泉州人，博士，副教授，研究方向：計算機視覺。