发布时间:2023-10-10 15:35:23
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇毕业设计的设计方法,期待它们能激发您的灵感。
我们一直在倡导研究型的学习方式,在毕业设计中也是如此。一个好的毕业设计选题背后会蕴藏着一个丰富的设计研究宝库,也可以说是设计研究资料库。这个研究数据库可以为学生带来丰厚的学习资料,如经过十分精心的整理收集过后,既能形成毕业设计论文的基础资料,也能独立形成设计作品。因此,我们的选题大小要适宜。从时间、空间或内容的范围来考虑,都不宜跨度过大,但也不能范围太小或过于狭窄。过大的设计选题需要面对海量的研究范围,学生不容易理清设计思路进行设计表现,而过小的设计选题将会面对设计研究范围狭窄而缺乏设计资料的情况。设计选题要具备厚实的研究基础学生选择的选题要具有设计专业的基础及优势才能称其为优秀的选题。比如有的学生擅长图形方面的设计并长期积累了与图形相关的作品,那么这个学生仍然可以继续做图形设计方面的探索。同样,一个长期研究字体的同学就比较适合选择文字类型的选题来完成毕业设计。所谓创新是建立在持久的研究基础上,而不是一时兴起的灵感。
2设计选题的类型
目前设计院校对于毕业设计的选题主要来源于自拟课题和实际课题,而从题目自身的分类又可分为基础选题和应用选题。基础选题注重设计原创和设计开拓性,应用选题则更关注设计时效性和设计使用性。
3指导设计
关键词:毕业设计;指导方法;人才培养
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1672-5913 (2007) 24-0020-03
1引言
毕业设计作为高校教学工作中的一项常规性内容,是理论与实践相结合,考察学生综合运用所学知识的主要手段,是学生在校期间对所学知识的一次全面检验、总结和提高,是高等学校应届毕业生在毕业前接受课题任务,在教师指导下独立进行科学研究或工程实践,获得工程师基本训练并取得成果的过程[1]。同时,毕业论文作为检验毕业设计效果,评估学业成绩的一种重要方式,其科学性、规范性以及合理性会直接反映出高等学校本科教学质量的整体水平。因此,做好本科毕业设计工作,在增强学生就业能力、提高高校教学质量等方面都具有重要意义。
目前随着高校的扩招,毕业设计质量呈下滑趋势[2][3]。在毕业设计选题、学生对待毕业设计的态度以及毕业论文质量方面都存在很多问题。针对上述问题,本文从毕业设计指导方法的角度提出重在引导、严格管理、全面培养的全新理念,强调在本科毕业设计指导过程中,指导教师在指导思想上,应当坚持重在引导的核心理念,明确自身责任,站在宏观的、全局的立场上,从毕业设计选题、文献检索、确定毕业设计方案等多个层面,引导和启发学生的创新思维;在指导方式上,要时刻遵循严格管理的行为准则,在课题设计实现过程中通过设定合理的工作计划,定期检查毕业设计进度,适当安排重点、难点的讨论时间等相应措施,切实发挥指点、督导的作用;在指导目标上,要牢固树立全面培养的基本思想,从思想素质和实践能力两方面,培养创新型人才。以下分别从指导思想、指导方式及指导目标三个层次详细阐述这种理念,期望会对当前本科毕业设计工作的顺利开展有所帮助。
2重在引导
本科毕业设计的主旨不是强调学生一定要完成某类实际或虚拟项目的研发,最终获得可以投入应用的真实产品,而是充分调动学生发散思维的意识,锻炼和启发学生综合运用所学专业知识的能力,帮助学生树立严谨的科学态度,培养学生自我综合、自我分析、自我评估的能力,培养学生自主检索文献以及团队协作能力,培养学生学术写作和学术讲演能力,为其今后走向社会,成为优秀的应用型或学术型人才奠定坚实的基础。由此确定了毕业设计的指导思想――重在引导,指导教师应该明确意识到自身的责任只是最大程度地引导和启发学生应用所学知识到实际工作中去。
首先,在毕业设计选题方面,指导教师应当认真了解学生的需求,主动引导学生选择自己感兴趣的课题进行研究,增强互动性。选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素[4]。毕业设计题目一定要以锻炼学生综合运用所学知识的能力为主,尽量选择一些联系实际工程应用、反映当代科技发展水平的题目,让学生能了解、把握国内外在该研究领域的最新成果和发展动态,调动学生的主观能动性。在高等学校应大力提倡选题的互动性,使学生能根据自己的兴趣选择一些符合自身特点的课题,极大地增强学生的研究热情,提高毕业设计的质量,但同时也会引发一些问题。一方面,选题过于灵活可能导致课题涉及交叉或边缘学科领域的内容,从而给指导教师带来很大的压力。为此,指导教师应当不断更新自身的知识体系,勇于拓展新的研究领域,适应选题方式的变革。另一方面,学生自主选题包含一些不科学因素,当学生感兴趣的课题存在难度大、缺乏综合性等问题时,指导教师应该引导学生拓展思路,合理剪裁,帮助学生掌握项目分解和组织的技巧。
其次,在毕业设计思路方面,指导教师不应当命令式地要求学生该做什么、不该做什么,而应该只是从宏观角度告知学生一个项目或课题正常的开发流程,启发学生的创新思维和发散性思维,引导学生独立查阅文献,自主进行需求分析,了解课题背景,自行提出设计方案及技术路线,自主安排工作进度,最终高效地完成毕业设计任务。在整个过程中,学生可能会遇到很多自身很难解决的问题,诸如课题细化及分解、中英文文献检索等,指导教师应该根据经验主动帮助学生克服这些难题,通过讲解其他相关课题分析、分解的过程,引导学生主动尝试毕业设计课题的模块划分。如果多个学生联合开发一个较大规模的课题,还要帮助学生树立良好的团队协作精神,在程序编制过程中为其他子课题预留相应的接口。文献检索及应用是本科毕业设计过程中需要着重培养的一种能力,很多本科毕业生一开始从事学术研究时,在图书馆里不知所措,虽然现在的图书馆都提供有电子检索的装置,但是如何快速、准确检索出所需文献,尤其是如何利用查找出来的文献,仍然是困扰学生的难题。指导教师应适当以实例教授学生图书检索方面的相关知识,同时要将侧重点放在指导学生利用所检索的文献上来,培养学生模仿的能力,尽可能启发学生的创造性,端正学生的科学研究态度。
最后,在毕业设计关键问题研究方面,指导教师应以提高学生实践技术水平为主旨,适当给出提示,引导学生自行解决重点、难点问题,同时培养学生灵活变通、多向思维的能力。例如,计算机学院某个实际课题的目标是在EDA平台上实现简易的可屏蔽中断控制模块的编制,其中关键的输出信号需要三个输入信号联合决定,如何通过硬件电路实现正确的逻辑关系?在“数字逻辑”课程中曾详细介绍过卡诺图的应用,但遇到这种具体问题,学生仍然不知道如何解决。这时,指导教师一定不要直接帮助学生搭建电路,而只要给出相应提示,使学生自行深化所学知识,解决难题。同样,另一个实际课题需要学生在EDA平台上实现流水线机器的构建。流水线的结构在教科书及参考书上有很多实例。为了获得更好的毕业设计效果,指导教师应当启发学生从多个角度来思考问题,分析、比较各种设计方法的优劣,使学生不因循守旧,灵活变通地完成毕业设计任务。
3严格管理
通过合理的选题,充分调动学生的研究兴趣,引导学生按照自行设定的毕业设计计划进行课题开发之后,指导教师要时刻遵循严格管理的行为准则来约束及督导学生的工作。
首先,指导教师应当定期检查学生的工作进展,严格按照进度安排对学生实践效果给予合理评价。目前,高等学校在毕业设计过程中都会提供教师指导记录手册,以此为依据检查毕业设计的进展和效果。指导教师应保证至少每周与学生见一次面,听取学生上周工作内容的总结报告,检查其工作进展,针对一些难点问题与学生展开讨论,给出合理的建议,同时要求学生根据课题实际情况,自行提出下周工作内容,包括设计思想及亟待解决的问题。指导教师也应针对学生实际工作进度给出评价,并针对学生自行拟定的下周工作内容给予合理的建议。
其次,指导教师要认真检查学生提交的英文翻译内容。高等学校要求学生答辩前必须完成一定数量的英文翻译,其主要目的在于培养学生快速阅读英文专业文献的能力。目前,学生利用Internet搜索引擎下载相关英文资料应付导师的现象非常普遍,还有些学生利用网上在线翻译等工具软件来蒙混过关,此时,指导教师应提高警惕,采用抽检等方式严格把关,保证学生的学术阅读能力切实得到提高。
最后,指导教师应向学生认真讲解论文撰写规范,严格执行论文的审查与监督,同时合理安排学生的预答辩工作。高校毕业论文撰写的格式通常有严格的规定,但是学生经常会忽视一些细节因素,如图、表、公式、目录的设计版式等,指导教师应仔细审查,及时提出修改意见。本科学生撰写论文初期最困惑的问题经常是:如何安排论文结构?对此,指导教师应按照提出问题、分析问题、解决问题的思路,引导学生自行组织文章框架,制定论文撰写大纲,并提出合理建议。在文章内容方面,应尽量提示学生把自己所做的工作及创新成果摆在首要位置,实现软件设计类题目时,避免大段粘贴源代码,应按软件工程理论,以流程图或E-R图等方式表达编程思想。预答辩是锻炼学生口头表达设计理念的最佳方式,指导教师应严格审阅学生的演讲稿,模拟正式答辩的场景,精确计时,通过多次反复练习,使学生熟悉学术讲演的方式和氛围,为今后独立开展科研工作打下坚实的基础。
4全面培养
本科毕业设计过程中,指导教师在指导目标上,应当牢固树立全面培养的基本思想。高等学校的毕业生除了掌握扎实的专业基础知识和较强的实践能力之外,还应具备良好的思想素质。
首先,在思想素质培养方面,指导教师应当以身作则,严谨求实,营造良好的学术氛围,培养学生树立正确的科学研究态度。当前毕业设计中的抄袭现象非常多,比较普遍的是大段地从网上复制和粘贴,抄袭既不利于学生真正获得知识, 更是养成了不好的习惯[5]。指导教师在引导学生查阅及利用相关文献时应该重点强调模仿不等于抄袭的理念,使学生发挥自身潜力,在参考前人成果基础上勇于提出自己的创新构想并予以实现,防范学术造假现象。公司或企业中的项目规模通常较大,往往不能依赖个人独立实现,需要研发部门内部多个成员协调合作、共同完成。指导教师应当在毕业设计阶段就着重锻炼学生的团结协作精神,提供集体学术讨论的良好环境,同时在课题设计实现过程中引导学生有意识地为后续研发人员预留接口,保证项目或课题的可延续性。创新性是学术研究的灵魂,指导教师要充分引导学生进行逆向及多向思维,提出具有创新点的设计方案,提高毕业设计的质量。
其次,在增强实践能力方面,指导教师要着重培养学生自主设计、自我分析、自我综合、自我评估的能力,锻炼学生动手能力,真正将所学知识有效地利用到实际工作中去。在学术研究或工程应用中取得的成果通常是以学术论文的形式发表出来,以供学术交流,因而学术论文的撰写方式和技巧尤为重要。指导教师应在仔细审查毕业论文的同时,鼓励学生提炼毕业设计中的精华,培养学生撰写学术文章的能力,并且通过预答辩的方式,锻炼学生学术讲演的能力。
5结束语
毕业设计作为提高学生综合素质与创新能力的关键一环,其实质不在于指导学生做出符合要求的产品,而是使学生巩固所学知识,拓宽知识面,具备独立完成实际应用项目的能力,包括项目需求分析、功能模块划分、进度安排、设计方案制定、实际动手操作、中英文学术文章的撰写及学术讲演等能力的培养。本文从毕业设计指导方法的角度提出重在引导、严格管理、全面培养的全新理念,能够有效辅助教师在指导毕业设计的过程中充分调动学生的主观能动性,培养学生的创新能力,提高毕业论文的质量,获得良好的毕业设计效果,同时为高校人才培养模式提供了相关借鉴。
参考文献
[1] 毛小庆.对本科毕业设计工作的若干思考[J]. 高等理科教育,2006,(1):125-128.
[2] 孙艳京,李光永,杨培岭. 提高本科毕业设计(论文)质量的思考与实践[J]. 高等农业 教育,2005,(9):54C56.
[3] 周建涛,李欣. 本科毕业设计(论文)质量存在的问题及对策探讨―以北航经管学院金融(保险)专业为例[J]. 中国农业大学学报(社会科学版),2006,(3):91-95.
[4] 刘磊,富容国,常本康. 对本科毕业设计指导工作的分析和建议[J]. 电气电子教学学报,2006,28(4):115C117.
[5] 董黎刚,赵. 高校毕业设计中出现的问题及对策[J]. 电气电子教学学报,2004,26(6):122C124.
作者简介
朱文军(1974-),男,安徽省肖县人,博士,讲师,主要从事计算机系统结构及组成原理的研究和教学工作。
【关键词】独立学院 毕业设计成绩 评价方法 问题 改革
一、引言
独立学院是在我国高等教育大众化的背景下出现的,其办学定位为应用型本科教育,人才培养目标的最大特点之一是在“应用”两字,即要求各专业紧密结合地方特色,注重学生实践动手能力的形成[1]。而提高学生实践动手能力的重要环节之一就是提高毕业设计的质量,客观、公正、合理的成绩评价体系是提高毕业设计质量的重要手段[2]。
对学生作品和论文进行评价的过程中,一定要重视评价方法的公正性和合理性。因为对于学生而言,毕业设计成绩一方面影响他们的评优和学位的获得;另一方面也可以使他们认识到自己的不足,为以后的努力指引方向[3]。对于指导教师来说,一方面,学生成绩的高低直接反映指导教师在学生毕业设计中所投入的工作量的大小;另一方面,公平合理的成绩也有利于提高教师工作的积极性。
二、问题及分析
传统的毕业设计(论文)成绩评定过程中,普遍采用的方法如下[4]:
(一)指导教师首先对自己所指导学生的作品(论文)进行评审,给出审阅成绩,即自评成绩,记为S1;
(二)评阅教师对作品(论文)进行评阅,给出评阅成绩,即互评成绩,记为S2;
(三)学生对作品(论文)进行陈述,回答答辩组教师提出的问题,答辩组对学生答辩的情况给出成绩,即答辩成绩,记为S3;
(四)计算学生的最终成绩,记为S。S通过公式1计算:
公式1中,X1、X2、X3分别为自评成绩、互评成绩、答辩成绩等三个分项成绩占最终成绩的权重系数。不同的学科和专业,其权重系数不尽相同,但往往是固定不变的。工科专业中,X1、X2、X3三者最常见的数值依次是30%、30%、40%。
从中可以看出,自评成绩和互评成绩相加占总成绩的60%,因此自评成绩和互评成绩的准确评定是十分重要的[5]。
但是,在实践中,由于自评成绩为指导教师给自己所带学生进行评分,该成绩往往比较高。原因主要有两个,一是指导教师不了解其他组学生的毕业设计情况,对自评成绩把握不准确,给予本组学生自评成绩普遍偏高;二是指导教师在整个毕业设计阶段与学生相处时间较长后成了“熟人”后碍于情面;三是指导教师具有较强的荣誉感和虚荣心,希望自己所指导的学生能够取得较好的成绩,但是担心答辩过程中学生发挥不好,因此预先给予一个较高成绩,这样即使学生的答辩成绩不理想,但总的成绩也不会太低。
三、改革的方法与措施
自评成绩显著高于答辩成绩,那么,是否为了公平就可以不考虑自评成绩了呢?这显然是不合理的。因为在毕业设计整个过程中,指导教师对学生进行了全程指导,对于每位学生的情况是最为了解的,包括学生对待毕业设计的态度、投入时间的多少、考虑问题的全面性、专业知识的掌握程度、分析问题的方法和手段、解决具体问题的能力高低等等,这些指标中,大部分是互评教师和答辩教师没有办法了解的[6]。因此,自评成绩很重要,是必须考虑的。
针对毕业设计过程中自评成绩普遍较高的问题,我们采用调整各个分项成绩权重系数的方法进行控制。调整权重系数法的基本思想是,由于答辩成绩是多名(3~5名)专业教师在综合考察、前后对比后给出的成绩,因此,我们认为答辩成绩是相对客观、准确的。如果自评成绩远高于答辩成绩,则认为自评成绩偏离了客观值,需对其自评成绩和答辩成绩的权重系数进行调整;互评成绩往往为中性,因此,其权重系数不做调整。
同时,权重系数的调整还需进行如下假设,即指导教师是不会给予自己所指导的学生太低的自评成绩的,但是,如果指导教师给予学生的自评成绩确实很低,那极可能是该学生在毕业设计过程中态度极端的不端正,因此,其自评成绩很低应该是合理的。
根据以上思路,设计出如下调整方法:
(一)自评成绩与答辩成绩偏差在5分之内的、自评成绩低于答辩成绩的,权重系数不予调整;
(二)自评成绩与答辩成绩偏差大于5分的,调整自评成绩和答辩成绩的权重系数。调整的原则是,自评成绩和答辩成绩权重系数之和不变,即X1+X3=0.7保持不变,偏差值越大,权重系数的调整幅度越大,具体数值用以下数学公式2、3表示。
各分项成绩的系数确定后,再按照公式1方法进行计算,得到学生毕业设计的最终成绩。其结果是,自评成绩与答辩成绩的偏差(S1-S3)越大,则调整幅度会越大。
根据以上方法,我校机电工程系2014届毕业设计中,对约85.5%的学生成绩权重系数进行了调整;而2015届则有约70%学生的成绩的权重系数得到了调整。这充分说明调整权重系数的效果是很显著的,能够有效地控制自评成绩偏高的现象,从而进一步促进了指导教师给予学生的自评成绩日趋合理化、公平化。
当然,该方法的实施过程中,有些教师亦提出,他给予学生较高的自评成绩是因为学生表现好、态度端正等等,但经分析和研究后,我们认为这不能作为成绩不调整的理由,因为学生表现好和态度端正应该在作品(论文)的质量上是可以体现出来的,在论文的答辩过程中也可以表现出来的,而且,表现好、态度端正仅仅是学生毕业设计过程需要考核的一部分,而不是全部。
四、总结
科学合理的评价方法不仅直接影响到毕业生的成绩高低,而且关系到教学管理的公平、公正等原则问题。权重系数调整法是解决传统毕业设计成绩计算不够科学、不够公平等问题的方法之一,通过该方法将能够有效地促使指导老师和评阅老师认真审阅、评阅学生的毕业作品(论文),并在此基础上给出相对客观的、公正的、合理的成绩,从而进一步促进毕业设计质量的提升。
【参考文献】
[1]李晨曦.对于应用型本科毕业设计(设计)模式的探讨[J].现代企业教育,2011(18):35-38.
[2]刘朝福,韦雪岩,张燕.独立学院毕业设计的改革与实践[J].学园,2014(14):30-31.
[3]张凌峰,文九巴,任风章,等.地方工科院校毕业设计“创新模式和创新能力”的探索与实践[J].学理论,2011(09):193-195.
[4]刘朝福.三本院校毕业设计创新模式的探讨与实践[J].学园(教育科研),2012(17):8-9.
关键词:毕业设计(论文) 成绩评定 离散Hopfield网络评定模型
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(a)-0228-03
Evaluation method of comprehensive performance for undergraduate in the graduation design (thesis)
HE Min ZHU YaLin
(School of Civil and Hydraulic Engineering, Hefei University of Technology, Hefei,Anhui,230009,China)
Abstract:In this paper, according to the more important ten evaluation indicators, the five grades ideal evaluation is established corresponding to the level of comprehensive performance of twenty undergraduates. Combined with associative memory capacity of discrete Hopfield neural networks, a new evaluation method of comprehensive performance for undergraduate in the graduation design (thesis) is presented. In order to evaluate the effectiveness of the assessment model, five undergraduates are assessed by the model, the network connection weights is obtained by iterative learning using the outer product method. The simulation results show that the comprehensive performance assessment model of undergraduates based on discrete Hopfield neural networks can assess the comprehensive performance of undergraduates fast, accurately and intuitively.
Key words:graduation design(thesis) performance evaluation DHNN evaluation model
毕业设计(论文)是高校教学实践中实现培养目标的最后一个综合性环节。学生在各自老师指导下,按照教学计划要求,独立撰写完成毕业设计(论文)。毕业设计(论文)是大学生在校期间所学知识、理论等各种能力的综合应用、升华,创新潜能得到了充分激发,并且对专业教学目标、教学过程、教学管理以及教学效果进行全面检验。
毕业设计(论文)成绩不仅影响到学生评优和学士学位的获取,也使得他们在做毕业设计(论文)过程中,清楚认识到自身在哪些方面存在不足。因此对于本科毕业设计(论文)综合成绩的评定,一定要公正、合理。目前我校毕业设计综合成绩评定分成三部分:首先是指导教师评阅,给出建议成绩;其次在答辩前,专业教研室组织本学科教师进行交叉评阅,给出建议成绩;最后由答辩委员根据学生答辩情况,并参考指导教师、评阅人所建议的成绩给出最终的毕业设计(论文)成绩。这种评定方法存在评价指标缺乏定量的评定标准、工作繁琐、时间滞后,人为主观因素对评价结果影响很大。因此如何快速、准确地对众多学生的毕业设计(论文)进行客观、公正评价,是一项很有意义的工作。
目前应用于毕业设计(论文)综合成绩评定的方法有模糊评价法[2]、层次分析法等,该文尝试选用我校毕业设计毕业过程中较为重要的10个评价指标的数据,结合离散Hopfield神经网络(DHNN)的联想记忆能力,建立离散Hopfield评定模型;将待评定的学生等级评价指标编码作为该模型的输入,利用外积法对网络连接权值进行迭代学习,数值仿真结果表明,此种方法能够快速、准确、直观地得到众多学生综合成绩的评定结果。
1 外积法设计DHNN网络
离散Hopfield神经网络这种全连接型网络可以模拟生物神经网络的记忆功能,由美国物理学家J.J Hopfield在1982年首先提出。Hopfield网络目前主要应用于联想记忆和优化计算等问题。其中的联想记忆原理是:当某个矢量输入网络后,经过反馈计算,最后达到稳定状态,在Hopfield网络输出端得到另一矢量,此输出量是网络从初始输入量联想得到的稳定记忆,即Hopfield网络的一个平衡点。
离散Hopfield神经网络(DHNN)是二值型网络,神经元输出取值1或者-1,1表示神经元被激活的状态,而-1表示神经元被抑制的状态。一个三神经元组成的离散Hopfield神经网络,其网络结构如图1所示。
图1中,第0层是网络输入,第1层的神经元执行对输入信息与权系数的乘积,并且求累加和,经过非线性函数处理后,产生神经元的输出信息。是一个简单阈值函数,如果神经元的输出信息大于阈值,则神经元输出取值1;而神经元的输出信息小于阈值,则神经元输出取值-1。二值神经元的计算如公式(1)所示
(1)
式中,为外部输入,并且有公式(2):
(2)
离散DHNN网络是输出神经元信息的一个集合,DHNN网络(输出层是个神经元)在 时刻的状态为公式(3)所示的维向量:
(3)
采用外积法设计离散Hopfield网络的权系数矩阵。给定需记忆的样本向量,如果的状态是1或者-1,则连接权值的学习利用外积规则,即:
(4)
利用外积法设计离散Hopfield神经网络步骤如下:
第一步,根据需要记忆的样本,按公式(4)计算权系数矩阵;
第二步,令测试样本为网络输出初始值,设定迭代次数;
第三步,进行迭代计算,
;
第四步,当达到最大迭代次数,或者神经元输出状态保持不变时,迭代终止;否则返回第三步继续迭代,直至满足条件为止。
2 大学生毕业设计综合成绩评定模型
影响本科生毕业设计综合成绩的因素有很多,本文仅以较为重要的10个影响因素作为评价指标:科技论文翻译(X1)、查阅资料及学习能力(X2)、出勤率(X3)、毕业设计过程中小组检查情况(X4)、毕业设计过程中院校督导组检查情况(X5)、电算模型/程序(X6)、计算书整理(X7)、施工图绘制(X8)、评阅人评阅(X9)、答辩过程表现(X10)。
参照合肥工业大学毕业设计(论文)工作实施细则,学生综合成绩可分为四五个等级:优秀(I)、良好(II)、中等(III)、及格(IV)和不及格(V)。换算成百分制,优秀在85~100分之间,良好在75~84分之间,中等在66~74分之间,及格在60~65分之间,不及格在0~59分之间。毕业设计(论文)综合成绩评定模型建立流程如图2所示的五个步骤。
该文列举出20个学生的毕业设计(论文)综合成绩评定等级与10个评价指标之间的关系,各评价指标采用百分制,如表1所示。将各个等级的样本对应的个评价指标平均值作为各个等级理想评价指标,即作为Hopfield神经网络的平衡点,如表2所示。
离散型Hopfield神经网络神经元的状态只有1和-1两种情况,当评价指标映射为神经元状态时,需要将其进行编码。编码规则为:当大于或者等于某个等级的指标时,对应的神经元状态设为1,否则设为-1。理想的5个等级评价指标编码如图3所示,其中表示神经元状态为1,即大于或等于对应的理想评价指标值;如果小于理想评价指标值,则用表示。
5个待评定的学生等级评价指标如表3所示,由前面所述的编码原则得到这5个毕业设计(论文)综合成绩待评定学生的评价指标编码,如图4所示。在Matlab软件中利用自带的人工神经网络工具箱,创建基于离散型Hopfield的综合成绩评定模型,再确定待评定的5个学生等级评价指标的编码,并且将其作为评定模型的输入,经过一定次数的学习,最终得到学生综合成绩评价的输出结果。
为了直观显示结果,以图形的形式显示仿真结果,如图5所示,其中第1个学生评定等级为第II级,第2个学生评定等级为第III级,第3个学生评定等级为第I级,第4个学生评定等级为第IV级,第5个学生评定等级为第V级。
3 结语
基于Hopfield人工神经网络,建立工科本科生毕业设计(论文)综合成绩评定模型,并对5个学生的成绩进行评定,得到如下结论。
(1)设计的Hopfield神经网络综合成绩评定模型可以快速、直观地对工科本科生的毕业设计(状况)进行进行评定,方法简单易行,并能有效保证评定结果的准确性,避免打分过程中的各种人为主观因素,体现成绩评定过程中的规范性和科学性。
(2)在我校现有的毕业设计(论文)评定方法基础上,尝试对每个学生的毕业设计(论文) 按照上述方法再进行一次评定,比较两次结果是否一致。对两次的成绩评定结果,再按照加权算术平均法确定最终的毕业设计(论文)成绩。
参考文献
[1] 张志英.模糊评价法在本科毕业设计成绩评定中的应用[J].浙江理工大学学报, 2011,28(3):467-470.
[2] 李瑞兰.层次分析法在毕业设计(论文) 成绩评定中的应用[J].长春工程学院学报(社会科学版),2011,12(4):156-158.
[3] Hopfield, J. J. Neural Networks and Physical Systems with Emergent Collective Computational Abilities. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1982, 79: 2554-2558.
关键词 本科 毕业设计 教学方法
中图分类号: G424文献标识码:A
Study on Teaching Methods of Graduation Project in
Institutions of Higher Learning
WANG Jingli
(College of Optoelectronic Engineering, Nanjing University of
Posts and Telecommunications, Nanjing, Jiangsu 210003)
AbstractGraduation project in institution of higher learning is an important teaching to realize the training objective of the undergraduate. In this course, students will be trained further in scientific method, engineering design and practical skills, and will synthesize their knowledge learned in college. The students can develop their capabilities in analyzing and solving problems if teachers apply teaching methods more flexibly, which is necessary for the students in future. In the paper, some new teaching methods and teaching ideas are proposed on the basis of years of teaching experience.
Key wordsthe undergraduate; graduation project; teaching methods
高等学校学生的毕业设计通常安排在大学期间的最后学习阶段,是培养学生综合运用所学知识处理实际问题的一个教学过程,也是学生在教师指导下独立进行科学研究或工程实践并取得成果的过程。在该阶段,学生将进一步受到科学研究方法、工程设计方法与实践技能的基本训练,并通过独立完成某一课题,提高分析问题和解决问题的能力,从而实现个人实践能力、科学研究能力、创新能力与综合素质的全面提升。
高校教师注重该阶段教学方法的灵活应用,不仅有助于调动学生的积极性和创造性,使其能够更好地完成该阶段的学习任务,且对提高本科毕业设计的质量和水平也具有重要意义,应该引起足够重视。本文总结了作者多年指导毕业设计的若干经验,并在此基础上,提出了一些新的教学方法和思路。
1 课题的全貌展示
毕业设计的第一步以学生选定课题,教师下达毕业设计任务书作为开始。以笔者的经验看,在该步骤中,学生由于不熟悉课题,对任务书布置的任务理解初浅,从而导致了两种可能:一是轻视课题,从思想上放松了对自己的要求;二是产生畏难情绪,低估了自己完成课题的能力。
为了帮助学生更好地进入毕业设计课题,教师在下达任务书之后,可以与学生进行简短的交流,笔者认为向学生展示课题的全貌很重要。展示课题全貌包括:(1)向学生简要介绍所做课题,包括:为什么要做这个课题,做这个课题有什么实际意义,以及课题的国内外发展情况等。在该过程中,笔者通常会涉及跟该课题相关的几个发展方向,并且鼓励学生选择某一感兴趣的方向作为切入点,在之后的课题调研阶段,有所侧重地查找相关文献资料。(2)帮助学生分解任务,制定切合实际的实施方案。由于学生初次接触课题,无法一下抓住重点与难点,教师可明确告知学生课题的难点所在,并帮助学生合理规划各项任务所需时间。事实证明,通过向学生展示课题全貌,有利于学生明确学习任务,合理安排执行时间,并令其逐步对所做课题产生浓厚兴趣,有助于课题的逐级展开。
2 科研基本功――文献调研
学生进入课题之后,面临的第一个问题就是独立查阅文献,结合课题进行各种调研。尽管本科阶段,学生已经接受了科技情报检索环节的训练,但是由于针对性不强,欠缺实践经验,学生仍在这一步表现得无所适从,不知如何下手。
笔者认为作为科研的必备基本功之一,文献查阅非常重要,不仅对全面了解课题有益,而且在文献的查阅、整理、分类、阅读和总结过程中,特别容易出现创新性想法。在该步骤中,笔者建议采用一对一的教辅方式,教师以某一课题为例,指导学生如何高效地利用学校采购的各类数据库,如何选择恰当的搜索关键词缩小查找范围,如何从搜索到的大量文献中迅速挑选出跟课题相关的各类资料,以及如何对所下载的文献进行分类整理等。通常,经过一至二次有针对性的训练后,学生基本可以掌握文献查阅的要点,且能够比较快的查找到所需资料,从而为完成课题打下了坚实基础。
3 各类相关软件的灵活运用
受到毕业设计经费、毕业设计场地、教育资源以及硬件设备等的限制,不可避免会使得部分课题编程仿真所占比重较大。遇到该类课题,学生存在较为普遍的问题就是:独立编程能力较差,尤其是非计算机专业的学生,此类现象更加明显。一旦在仿真编程这部分耗费过多的时间精力,势必会影响学生进一步产生创新性想法。
笔者认为,如果能够将学生从繁琐的编程工作中解放出来,那么学生就会有更多的时间用于思考和创新。以笔者所涉及的科研方向(光子晶体光纤、太赫兹波导设计等)为例,如果需要设计具有某种特性的光子晶体光纤,学生首先需要明确光子晶体光纤的概念,然后以求解麦克斯韦方程组为基础,经过复杂的推导过程,最终才能获得光在波导中传输的规律及特性。由于整个过程逻辑性强、物理概念抽象、公式推导繁琐、编程实现具有一定难度,很容易使得学生兴趣不足。因此,笔者认为此环节中各类相关软件的灵活运用就显得尤为重要。例如,有关上述光子晶体光纤的设计可采用瑞典COMSOL公司开发的有限元计算软件COMSOL Multiphysics进行建模仿真。①由于该款软件具有很多显著特点,例如:可轻松实现多物理场的直接耦合分析、完全开放的架构、任意独立函数控制的求解参数、专业的计算模型库、内嵌的丰富CAD建模工具、强大的网络剖分能力、大规模计算能力、丰富的后处理功能等,从而使得学生比较容易掌握。事实证明,通过相关软件的灵活运用,能够简化分析过程和纯粹的数学推导,将抽象的理论用更为直观的方式显示出来,从而帮助学生更加深刻的理解相关基本理论,重视其中的物理意义、现象和原理。而且,随着编程压力的减少,学生可将更多的精力投入到思考和创新上,有益于获得更多有价值的结果。
4 科技论文的撰写
随着课题接近尾声,学生又开始面临新问题――科技论文的撰写。学生初次尝试此类论文写作,容易出现:文体选择不当、用语不严谨、逻辑混乱、重现象轻分析、参考文献引用不规范等问题,所以教师在该步骤的指导很有必要。
笔者建议教师可在学生撰写论文前,就写作过程中容易出错的地方,有针对性地辅导学生,并向其交代清楚科技论文写作的基本注意事项。通常在开始写论文前,笔者会要求学生先拟定论文提纲,包括:设计题目及其各个章节的安排和要点。拟定提纲有助于安排好全文的逻辑结构,构建论文的基本框架。其次,注意论文的基本格式,毕业设计论文应该包括以下几部分内容:(1)设计题目。题目要求简短、明确,能够概括毕设论文的内容、专业特点等。(2)摘要和关键词。摘要要涵盖课题研究的基本观点、主要研究内容、研究方法、结果和结论。学生在摘要写作时,容易出现单一罗列各章内容,逻辑性不强,且重点不突出等问题,需要多加指导和训练。关键词要求选取题目和论文内容中具有实质意义、能够作为标引和检索文献主要概念的名词或词组。(3)目录。(4)正文。这是毕业设计论文的核心部分,包括课题发展动态的介绍、理论分析、仿真计算、实验方法、个人的分析和讨论、得出的结论等,需要附上有关公式、仿真图、实验图、数据表格、照片等。有关这部分内容的写作,要求理论正确、概念清晰、逻辑性强、层次分明、文字简洁流畅、数据真实可靠、公式推导和计算无误。在正文撰写时,学生最难把握的是对仿真或实验数据的分析和讨论,并从中总结出规律。基于此,笔者通常会在该步骤中,帮助学生一起分析其得出的各类数据,并启发学生运用所学知识寻找各类现象背后的理论依据,进行合理分析,从而得出准确的结论;(5)结束语。这是对论文主体的总结,应该完整且精炼,阐述本文所做的创新性工作及其所做工作的意义,对论文中某些不足和问题应给予客观说明,并且可以提出下一步的研究方向。(6)致谢。(7)参考文献。需要提醒学生注意参考文献的格式,通常在参考文献中应该列出主要参考书籍的作者、书名、出版社、出版年及其版本,若引用期刊论文时应该列出作者、期刊名、出版年、期刊卷数、期数、页码等。
5 总结
本文中,笔者就高校本科毕业设计环节的教学方法进行了总结和探讨。首先,作者强调毕设初期下达任务书后,对学生展示课题全貌的重要性,它有利于学生迅速进入课题,并能激发其对课题的浓厚兴趣。其次,作者认为文献调研是科研的基本功,此环节一对一的教辅方式,有利于学生迅速掌握查找文献的技巧,并为完成课题打下坚实基础。再次,作者认为各类相关软件的灵活运用,能够将学生从繁琐的编程工作中解放出来,有利于学生将更多精力投入到思考和创新上,有益于获得更有价值的结果。最后,作者认为有必要对学生就科技论文的撰写进行针对性指导,帮助学生掌握此类文体的写作,还就毕设论文写作常犯错误提出了各类解决方法。笔者期望通过对高校本科毕业设计环节教学方法的探讨,能够更好地帮助学生完成该阶段学习任务,提高本科毕业设计的质量和水平!