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一、引言
毕业论文是考察学生的专业知识和基本技能的一个综合性的作业。但是,随着毕业设计课题的数量和研究领域的增加,而且就业压力的影响导致学生无法保证正常的毕业设计时间,使得毕业设计的管理工作和信息收集工作变得复杂和困难。由于高校毕业论文综合评价的特殊性,目前许多高校对毕业生的毕业导师选择和论文选题流程没有一种快捷而高效的方法,因此,我们迫切需要研究和开发一个高效的基于Web毕业设计管理系统对毕业生毕业论文的选择和完成过程进行规范的管理。
目前国内的部分高校有了相似功能的毕业论文管理系统,其模块的划分大同小异,都是为了保证信息的充分共享以及方便用户的操作。主要有南京农业大学的基于.NET的毕业设计管理系统,功能主要有学生平台、教师平台、教务管理平台、公共数据处理平台等模块;电子科技大学毕业设计管理系统,功能主要有教师出题、论文题目的审核、学生选择论文题目、开题报告审核入库、毕业论文审核入库、毕业论文查询等模块;中国矿业大学信息工程系毕业设计管理系统,功能主要有:个人查询、课题查询、网上指导、请假手续、重要通知、论文格式、论文上载等七个模块。所有各功能模块的划分体现了开发者对数据库建模的思路。而且在运行模式上,基本上采用的都是分而治之的设计思想,即数据库信息(如课题、老师、学生、论文等)在各院系中是单独进行的,在各院系之间及院系与教务部门之间却没有提供信息交互的手段。
二、系统概述
(一)总体规划
基于对目前其他院校的毕业论文管理系统的比较分析,总结其长处,提出了一套高等院校毕业论文管理系统的研究方案。该系统方案基于Web技术,不仅要面向学校不同部门的信息资源的共享,还要解决各部门已有的或将建立的信息系统的资源共享,提高信息资源共享的利用率,系统结构应具有跨平台访问不同数据源的机制。在教务信息标准化、规范化的基础上,对信息进行合理的布局,在提供优质、高效的业务管理和事务处理的同时,使全校师生可以在任一平台上对毕业论文的信息进行方便地沟通与交流。同时,系统要具有安全高效的通信机制,要有效预防由于Web技术的应用而引发的信息泄密和对保密信息的非法侵入等安全隐患。
(二)系统架构
系统采用三层B/S结构,其原理图如图1所示。在这种结构中,应用服务器接收到客户机的请求页面指令后,就向数据库服务器请求有关的数据,数据库服务器从数据库中取出相应的数据交给应用服务器,应用服务器将之整合成页面再返回给浏览器[2]。该结构主要特点是:客户端实现零维护,系统维护和升级方便。软件程序、数据库、的信息以及其他一些组件都集中在服务器,用户除了操作系统及浏览器外无需其他软件,即用户以Web页面的形式与系统进行交互。
该系统是通过DCOM或HTTP远程调用服务器端组件对数据库进行操作以完成特定的功能。在具体实现上,应用服务器使用通信线程来提供查询并从后端数据库服务器获得结果。应用服务器接收从客户机通过Web浏览器或其他界面软件发来的信息请求,并连接到服务器上。接着对请求进行处理并从服务器返回信息。然后,应用服务器与数据库服务器断开并把请求的信息返回客户机。使用这种方法时,客户机不与数据库保持连接,应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源,网络流量显著减少,可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。如果许多客户机都在频繁请求,可以对这种配置进行更改,使应用服务器能预先与数据库连接,以降低每次处理客户机查询请求时建立连接所需的开销时间量。
该系统是一个基于Web平台、涉及毕业论文管理各环节、面向学校各部门以及各层次用户的多模块综合信息管理系统,主要完成毕业设计的申报、选题、论文上传、论文批阅、在线答疑等功能。其相关的系统功能模块如图2所示。
三、系统的相关设计
(一)数据库设计
由于系统内部数据流量大,数据检索要求高,用户通过浏览器从后台数据库获取数据信息的响应时间也要满足需求,在该系统中,表示层使用ASP用来开发网页,后台数据库使用ORACLE作为服务器端的数据库管理。ORACLE是以高级结构化查询语言(SQL)为基础的大型关系数据库,是目前最流行的浏览器/服务器(BROWSER/SERVER)体系结构的数据库之一,ORACLE8.i以来引入了共享SQL和多线程服务器体系结构,提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理,支持大量多媒体数据。因此从性能需求上分析,采用ORACLE来完成底层数据库的开发。
在具体实现上,系统整体ER图设计如图3示。
其中,教师数据表包括教师号、教师名、性别、职称、所属学院(系)、科研情况、电话、电子邮件、登录密码等教师基本信息情况;学生数据表包括学号、姓名、性别、年级、学院、专业、班级、电话、电子邮件、登录密码等学生基本信息情况;管理员信息表包括ID号、用户名、密码等;课题信息表包括课题号、课题名称、所属院系、申报教师、规定人数、实选人数等;论文信息表包括论文号、论文名称、学生姓名、所属院系、指导教师等信息。
(二)界面设计
系统界面的设计是创新性的使用了双树型结构实现的,即在前台的WEB系统界面中,针对不同用户具有不同的操作功能,采用ASP和先进的ORACLE数据库技术展现了“左-右”双树型菜单。其中,左边的菜单树上是学生姓名及其已选课题,右边的树则是其他已申报的备选课题,通过此双树型结构的界面设计,学生在方便的选择自己所倾向的毕业研究课题,而且还能很便捷地对其选报课题进行修改或调整。同时,由于该双树型界面本身所具有的美观性、友好性以及操作简便性,从而使得教师和学生在操作的过程中不需要查看帮助文档就可以轻松地实现各种相关的操作。
(三)安全设计
任何一个应用系统都对安全性有一定的要求,即数据的保密性和可靠性。而毕业设计管理信息系统涉及到学生档案等重要信息,其安全性是非常重要的。该系统的安全性,从下面三个方面来实现。
1.分级授权安全管理。该系统采用分层授权安全管理,用户分五种权限:超级管理员、一般管理员、教师、学生、过客。用户登录系统时,让用户录入用户名(或者是帐号)和密码,不同的用户具有不同的权限。在安全性上采用多级认证体系对各级用户分级授权,同时各级用户的操作痕迹相互制约,并采用双密码保证超级管理员密码的内部安全。
2.数据库的安全性。数据库的安全性是由Oracle数据库系统本身的安全机制进行控制。Oracle数据库的安全性体现在它对用户、权限、角色和用户配置文件的管理上。用户是由管理员建立并授权的一个数据库帐户,每一个企图使用Oracle的用户都必须得到一个合法的用户帐户和口令,只有用合法的帐户和口令连接数据库成功才能操作数据库对象。每个Oracle数据库都有一个叫做DEFAULT的配置文件,它被赋予数据库中所有已经存在的用户和新创建的用户。在系统中通过修改该配置文件,对数据库所有用户都限制为使用特定资源。
3.Web服务器安全保障。Web服务器的安全依赖于校园网的安全,同时对web服务器特殊的安全措施。外网用户通过校园网的VPN技术与web服务器进行通信,在校园网出口处部署网络防火墙,同时在Web服务器上主机防火墙和入侵检测系统,对系统进一步防护和监测。另外,通过定时的安装补丁、及时升级、关闭不必要的服务进一步加强了Web Server层和操作系统的安全。
四、系统性能的优化
由于系统基于B/S三层架构,其性能具有很好地可扩展性和可维护性。为了提高程序的性能,应用服务器采用多线程通信技术,实现多线程服务器和连接管理器与数据库服务器的预先连接,及时、准确、可靠地采集和传输信息[5]。在该技术的具体实现上,采用的是抢先式多任务,使得系统能执行多个进程,而每个进程也可以同时执行多个线程,且进程中的线程是并行执行的。系统不停地在多个线程之间切换,由于时间很短,看上去多个线程是在同时运行。使用这种方法时,客户机不需要与数据库始终保持连接,应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源,网络流量显著减少,可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。多线程服务器和连接管理器用于保持与服务器的固定预先连接,这样连接可以重复使用。同时可以在很大程序上提高系统的并发性。这就更加有效地保证了各级用户在不同地点可以同时访问系统中的数据,加强了系统数据共享能力,提高了系统的性能。
五、结论
本文所讨论研究的高等院校毕业论文管理系统采用了当前流行的B/S结构、Internet网络技术和网络安全技术等,突破了原先使用地域的局限性,使整个校园网甚至Internet上的用户都可访问系统。用户可在多地域、任意时间段以不同身份来访问系统中的数据,大大加强了系统数据共享的能力,有效地促进了学校毕业论文管理的科学化、信息化。系统的应用能够高等院校节约了大量的人力、物力和财力,使高等院校的毕业论文管理水平得到大幅度的提升,同时在社会上也能够产生了良好的影响。
参考文献:
[1]刘必荣.本科毕业设计教学存在的问题及对策研究[J].文教资料,2007(8):54-56.
[2]杨永,梁金钤.基于B/S模式的通用试题库系统的设计与实现[J].计算机工程与科学,2009,31(4):143-145.
[3]马薇,娄雨.Oracle数据库容灾备份中的流复制技术研究[J].科技通报,2012,28(2):182-184.
[4]刘昌平,范明钰,王光卫.可信计算环境数据封装方法[J].计算机应用研究,2009,26(10):3891-3893.
[5]赵建伟.γ遥测数据远程通信系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2007,28(16):3849-3851.
二、基于创业理念下艺术设计类专业毕业设计的教学改革
(一)鼓励学生自主选题
基于创业理念的毕业设计实施的第一步,就是让学生自己走向市场,设计选题。毕业设计项目或是来源于学生与同学的交流,或是来自于网络的项目外包,不论是哪一种,其真实性必须得到保证。以近几年装潢艺术设计专业的毕业设计项目而言,大致有视觉识别系统、宣传册、房地产公司楼书、包装设计、企业网页设计等几大类。毕业设计的自主选题虽然是带有学生个人偏好的一次主观选择,但项目是基于典型工作任务的真实设计,因此,能够使学生获得设计过程的完整训练。学生的选题大多比较贴近本人的职业期望,能够训练学生掌握相关设计职业岗位或岗位群中的基本能力与关键能力。导师应在尊重学生自主选择的前提下,使课题类型多样化,最大程度地发挥学生各自的潜能。学生在启动带有独立工作性质的选题中,自然也会根据个人的实际能力,选择深度、广度和难度适当的项目进行毕业设计。而作为毕业设计实施的管理者,学校专业教研室需要客观评估学生的选题,比如,判断学生自主选择的项目是否具有典型性,其训练是否具有实效性与可行性等。
(二)让学生与客户充分沟通
明确设计任务学校在强调毕业设计“真题真做”或“真题实做”的前提下,应积极开展虚拟创业。市场上的项目大多是有条件的限定性设计,比如,针对平面设计、广告设计等选题,学生在进行毕业设计时,必须了解消费对象、产品、媒体特定、制作工艺等要素;针对有关室内设计方面的选题,则必须详细了解客户意愿、工程预算、施工组织、施工工艺、施工材料等。艺术设计创业的成功离不开客户资源,一个设计师只有拥有了一定数量的固定客户,才能够被市场认可。有创意的设计并不一定适应于市场的竞争,这其中涉及到设计营销与管理的重要性。如何让设计达到预期的市场效应,首先就要对所涉及到的市场进行分析,找到最恰当的目标消费群,进行市场定位,然后确定项目的核心。一切设计行为都围绕着核心概念展开,这样才能使设计不偏离客户的想法。学生在毕业设计的前期,需要深入市场进行调研,积累有关市场信息和工艺方面的资料,在与客户就设计风格、造价成本、媒介材料等设计问题进行交流时,面对客户的质疑,应适度坚持自己的意见,不应完全被客户牵着鼻子走,要用创意引导并说服客户,使客户认同自己的设计作品。
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
2.项目研究背景:
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3.项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,
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4.文献研究概况
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准(gbj68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构的作用效应常见的作用效应有:
1.内力。
轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;
剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;
弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;
扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。
2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。
3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。
4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。
5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。
6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。
极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:
1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:
(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);
(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系;
(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。
2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
(1)影响正常使用或外观的变形;
(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);
(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。
结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。
1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。
2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s>r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。
面向对象编程
使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。
几个定义
控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。
事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。
方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。
对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。
过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。
属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。
5.设计主要内容
本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括:
1.平面钢架分析程序的改造
对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求:
(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。
(2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。
2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序
(1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。
地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。
(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。
对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。
(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。
(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。
梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。
(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。
5.成果形式
本毕业设计的成果应包括:
1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序
在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。
2.软件使用手册
这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。
3.软件说明书
这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括:
(1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明:
(2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能;
(3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。
(5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。
4.对自己所编程序的评价
(1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析;
(2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。
以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。
6.进度计划
第一周毕业实习,参观工程,收集资料。
第二周需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。
第三周软件设计:选择模块划分的方案
第四周模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据)
或数据输入界面设计(可视化图形输入)
第五周数据输入界面设计(框架数据、附加荷载)
第六周模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算
第七周荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算
第八周模块设计:梁配筋计算
第九周梁荷载组合,确定梁配筋
第十周梁荷载组合,确定梁配筋
第十一周模块设计:柱配筋计算
第十二周柱荷载组合,确定柱配筋
第十三周柱荷载组合,确定柱配筋
第十四周软件测试或用autocadvba绘制梁、柱配筋图;
第十五周软件测试
二、基于创业理念下艺术设计类专业毕业设计的教学改革
(一)鼓励学生自主选题
基于创业理念的毕业设计实施的第一步,就是让学生自己走向市场,设计选题。毕业设计项目或是来源于学生与同学的交流,或是来自于网络的项目外包,不论是哪一种,其真实性必须得到保证。以近几年装潢艺术设计专业的毕业设计项目而言,大致有视觉识别系统、宣传册、房地产公司楼书、包装设计、企业网页设计等几大类。毕业设计的自主选题虽然是带有学生个人偏好的一次主观选择,但项目是基于典型工作任务的真实设计,因此,能够使学生获得设计过程的完整训练。学生的选题大多比较贴近本人的职业期望,能够训练学生掌握相关设计职业岗位或岗位群中的基本能力与关键能力。导师应在尊重学生自主选择的前提下,使课题类型多样化,最大程度地发挥学生各自的潜能。学生在启动带有独立工作性质的选题中,自然也会根据个人的实际能力,选择深度、广度和难度适当的项目进行毕业设计。而作为毕业设计实施的管理者,学校专业教研室需要客观评估学生的选题,比如,判断学生自主选择的项目是否具有典型性,其训练是否具有实效性与可行性等。
(二)让学生与客户充分沟通,明确设计任务
学校在强调毕业设计“真题真做”或“真题实做”的前提下,应积极开展虚拟创业。市场上的项目大多是有条件的限定性设计,比如,针对平面设计、广告设计等选题,学生在进行毕业设计时,必须了解消费对象、产品、媒体特定、制作工艺等要素;针对有关室内设计方面的选题,则必须详细了解客户意愿、工程预算、施工组织、施工工艺、施工材料等。艺术设计创业的成功离不开客户资源,一个设计师只有拥有了一定数量的固定客户,才能够被市场认可。有创意的设计并不一定适应于市场的竞争,这其中涉及到设计营销与管理的重要性。如何让设计达到预期的市场效应,首先就要对所涉及到的市场进行分析,找到最恰当的目标消费群,进行市场定位,然后确定项目的核心。一切设计行为都围绕着核心概念展开,这样才能使设计不偏离客户的想法。学生在毕业设计的前期,需要深入市场进行调研,积累有关市场信息和工艺方面的资料,在与客户就设计风格、造价成本、媒介材料等设计问题进行交流时,面对客户的质疑,应适度坚持自己的意见,不应完全被客户牵着鼻子走,要用创意引导并说服客户,使客户认同自己的设计作品。
(三)制定科学的评价标准
学生毕业设计的成绩评定,习见的做法是由指导教师和答辩委员会的评分组成,两部分的比例各占50%,从本质上来说,这属于“校内循环”。对于以创业理念为导向的艺术设计类专业毕业设计而言,答辩小组的成绩评价可以做弱化处理,而将社会(或客户)对学生个人设计得失的评价放在重要位置。具体内容包括:设计理念是否合适,功能设计是否符合业主需要,技术措施是否合理,哪些部分还需要改进,界面设计是否悦目,植物种植设计效果是否美观,家具与陈设选择是否得当,风格采用是否合适,氛围营造是否到位,如何平衡个人设计理念与业主决策之间的矛盾,施工效果如何,采用何种材料和施工工艺完成设计等等。在整个设计实施和现场跟踪的过程中,学生可以采用摄影或工作笔记等方式进行记录、总结。基于创业理念下的毕业设计教学改革,对毕业设计教学与质量管理的整体效能要求更高。同时,通过分析个人与社会需求两者之间的差距,可以使毕业设计教学实施与评价更加多元开放,实现毕业设计教学系统中目标、实施、反馈、控制子系统的协调统一。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-20*,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-*相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
2.课题名称:
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
3.项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,
4.文献研究概况
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准(gbj68-*)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构的作用效应常见的作用效应有:
1.内力。
轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;
剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;
弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;
扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。
2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。
3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。
4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。
5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。
6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。
极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:
1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:
(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);
(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系;
(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。
2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
(1)影响正常使用或外观的变形;
(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);
(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。
结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。
1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。
2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s>r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。
面向对象编程
使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。
几个定义
控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。
事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。
方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。
对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。
过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。
属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。
5.设计主要内容
本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括:
1.平面钢架分析程序的改造
对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求:
(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。
(2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。
2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序
(1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。
地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。
(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。
对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。
(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。
(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。
梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。
(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。
5.成果形式
本毕业设计的成果应包括:
1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序
在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。
2.软件使用手册
这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。
3.软件说明书
这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括:
(1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明:
(2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能;
(3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。
(5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。
4.对自己所编程序的评价
(1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析;
(2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。
以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。
6.进度计划
第一周毕业实习,参观工程,收集资料。
第二周需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。
第三周软件设计:选择模块划分的方案
第四周模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据)
或数据输入界面设计(可视化图形输入)
第五周数据输入界面设计(框架数据、附加荷载)
第六周模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算
第七周荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算
第八周模块设计:梁配筋计算
第九周梁荷载组合,确定梁配筋
第十周梁荷载组合,确定梁配筋
第十一周模块设计:柱配筋计算
第十二周柱荷载组合,确定柱配筋
第十三周柱荷载组合,确定柱配筋
第十四周软件测试或用autocadvba绘制梁、柱配筋图;
第十五周软件测试
2.项目研究背景:
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3.项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,
4.文献研究概况:
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准(gbj68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构的作用效应常见的作用效应有:
1.内力。
轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;
剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;
弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;
扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。
2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。
3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。
4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。
5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。
6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。
极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:
1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:
(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);
(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系;
(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。
2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
(1)影响正常使用或外观的变形;
(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);
(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。
结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。
1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。
2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s>r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。
面向对象编程
使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,
它是程序的组成模块。
几个定义
控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。
事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。
方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。
对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。
过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。
属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。
5.设计主要内容:
本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括:
1.平面钢架分析程序的改造
对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求:
(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。
(2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。
2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序
(1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。
地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。
(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。
对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。
(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。
(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。
梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。
(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。
5.成果形式
本毕业设计的成果应包括:
1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序
在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。
2.软件使用手册
这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。
3.软件说明书
这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括:
(1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明:
(2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能;
(3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。
(5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。
4.对自己所编程序的评价
(1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析;
(2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。
以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。
6.进度计划
第一周毕业实习,参观工程,收集资料。
第二周需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。
第三周软件设计:选择模块划分的方案
第四周模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据)
或数据输入界面设计(可视化图形输入)
第五周数据输入界面设计(框架数据、附加荷载)
第六周模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算
第七周荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算
第八周模块设计:梁配筋计算
第九周梁荷载组合,确定梁配筋新晨
第十周梁荷载组合,确定梁配筋
第十一周模块设计:柱配筋计算
第十二周柱荷载组合,确定柱配筋
第十三周柱荷载组合,确定柱配筋
第十四周软件测试或用autocadvba绘制梁、柱配筋图;
第十五周软件测试
据第三方教育数据咨询和评估机构麦可思调查显示:从专业来看,2009届毕业生自主创业最多的本科专业是艺术设计,创业比例为7.4%。高职院校近三届(2007-2009届)毕业生自主创业的比例远远高于本科院校,高职院校自主创业的专业类集中在:计算机类、语言文化类、艺术设计传媒大类。在就业严峻的背景下,艺术设计类毕业生创业门槛较低,大量毕业生走上创业的道路,但由于缺乏相关的创业教育与指导,创业失败率较高。因此亟需对艺术设计类毕业生创业的情况予以关注,完善艺术设计专业实践教学体系,培养和提高艺术类大学生创业的各项技能,从而培养出优秀的艺术类创业人才,是摆在我们教育工作者面前的现实问题。
一、目前毕业设计实施环节中存在的一般问题
毕业设计不仅是学生对在校学习课程的总结与检验,也是面向市场、面向商业设计的过渡适应期。其根本的目的在于通过项目设计,培养学生分析问题、解决问题的能力,提高和强化学生熟练使用相关设计软件,熟悉设计与制作的一般流程,初步具备与甲方客户、与设计团队的沟通、协调、理解能力,提高学生的职业技能与市场需求的匹配度。
选题是毕业设计整个环节的第一步。受限于专业教师的职业技能,承接的社会设计项目少且单一,不能为毕业生进行毕业设计提供合理的“项目库”;专业、分院与设计公司“校企合作”展开的实效性差,流于形式与表面,企业缺乏兴趣投入一定的精力在学校专业实践教学上。在设计前期,学生无法体验与甲方客户的沟通交流,“真题真做”或“真题实做”少之又少。在毕业设计实施中,学校的专业教师自导自演,缺乏引入设计公司社会性评价。答辩环节缺乏必要的淘汰率和退出机制。学生在寻找工作的前提下,没有过多的精力与兴趣投入于毕业设计中,而学校的指导教师放任自流,仅应付于行政单位对毕业设计表格文本的检查与考核。
二、艺术设计类毕业生创业的基本素质
由于初期的投资较少,对岗位技术性要求不是很高,往往成为艺术设计类毕业生选择自主创业的初衷。艺术设计类毕业生创业的初期,往往就是成立设计工作室。设计类创业,特别是传统平面设计类的创业项目,不是仅仅依赖街头门面来招揽客户的。考虑到成本支出,资金有限的话,初期的办公场所甚至可以在家里。创业者主要的投资是办公耗材和员工支出,而一般的设计工作室,雇用1-2名员工即可。小型的设计公司,没有大公司金字塔式的人事结构,老板一般就是做设计出身,既是老板又是设计师,同时还需要做市场,分工不细。或是若干人合伙创业,主内的就是设计师,负责技术;主外就是业务部,保证固定的客户,提供设计单子。
有别于初入职场以设计师为职业的毕业生,创业者身份的毕业生,需要各个岗位的实践技能。创业不仅仅是设计与制作,更需要市场的开发,这是企业的生存经营。自主创业需要专业技能各方面的能力积累,还需要社会经验和处理人际关系的能力,以及良好的心理承受能力和风险意识。
三、基于创业理念下艺术设计类专业毕业设计的教学改革
设计不是自娱性的艺术,它属于商业设计。工作的流程基本上是从争取客源、分析客户要求开始,寻找基本元素――组合――调整――定稿――制作。创业者的身份应该是“懂设计,爱设计的商人”。“90% 的广告设计公司不挑食”,因为你工作目的就是让客户满意,在实现设计市场实效性的前提下,兼顾实现设计师的创意。
(一)自主选题
基于创业的教学理念,在毕业设计整个环节实施的第一步,就是让学生自己走向市场,完成设计项目的“选题”。“选题”的动员可以启动地很早,或是在大二期间一次专业课程的介入;或是来自学生自己暑假在实习单位的努力接单。毕业设计项目的底线要求必须是真实的,它或是来源于学生与亲戚同学的不经意交流;或是来自于网站的设计项目外包。综合这几年装潢艺术设计专业学生的毕业设计项目,大致有公司视觉识别系统、公司宣传册、房地产公司房产楼书、产品包装设计、企业网页设计等几类。毕业设计的自主性选题,虽然这是学生带有个人爱好偏向的一次主观选择,但这项目是基于典型工作任务的真实设计,能使学生获得设计过程的完整训练。
个人在主动进行课题选择时,自然尽可能贴近与毕业生职业期望一致的岗位,体现的则是相关设计职业岗位或岗位群中关键能力和基本能力的训练。在尊重学生的前提下,课题类型尊重多样化,最大程度的发挥不同水平学生的创造潜能。学生在启动带有独立性工作性质的选题中,自然也会根据个人的实际能力,选择深度、广度和难度适当的项目进行毕业设计。而作为毕业设计实施过程的管理方,学校专业教研室需要做的是:学生自主选择的项目是否具有典型性,其训练的实效性、可行性是否合理。在毕业设计的选题阶段,先是学生自主向各专业负责人提交拟向的毕业设计课题,在毕业设计课题小组审核同意后,继而师生双向选择进行调配,对双向选择不能落实的课题由毕业设计课题小组负责协调落实。
(二)与甲方充分沟通,明确任务书
在强调毕业设计“真题真做”或“真题实做”的前提下,积极开展模拟创业。市场中的设计项目是有条件的限定性设计,平面设计、广告设计,必须了解消费对象、产品、媒体特定、制作工艺等,室内设计必须了解客户意愿、工程预算、施工组织、施工工艺、施工材料等。室内设计中材料的选择受到类型、价格、产地、厂商、质量等要素的制约。材料并不一定是使用流行、时尚的或是昂贵的材料,而是依据设计概念界定进行的选择。在学生毕业设计的前期,需要深入市场进行调研,积累有关市场信息和工艺方面的资料。客户在设计的过程中对设计风格、造价成本、媒介材料等自然会提出质疑,而设计者应不被客户牵着鼻子走,要用创意引导并说服客户,并进一步让客户感到满意。
以往常规的做法是:在确定课题后,指导教师下发设计任务书。而学生自主选题的毕业设计,任务书的内容及要求来自于学生自身与客户充分交流后的整理。有别于其它的毕业生,刚开始是以助理设计师的岗位初入职场,作为配合、辅助总设计师进行项目设计工作,开展的仅仅是各方面具体的事务,包括如材料搜集、针对项目的资料整合、提供设计方案等,其设计的进度按照总设计师给予的工作任务准确完成,以最快的速度上交给总设计师,并按照他的要求进行进一步更改。创业者直接面对的就是市场,他完成不仅仅是创意与制作、印刷,更需要确定设计的总目标、总计划、总基调,界定设计过程的总体要求和限制。
刚毕业的平面设计专业的创业者,前期以传统的平面设计+印刷为基础,包括设计海报、展板、宣传资料等,立足之后自然延展到所有的广告领域,包括包装设计、展示展览、网站等业务范围。企业的市场经营需要接触更多的甲方客户,对外协调与设计委托方、实施方等各方面的关系,对内组织指导各项设计方案的实施。在善于协调各种关系、具备较强的策划组织能力的同时,组织实施设计制作,发挥每个成员各自最大的潜能。
据有经验的创业人士介绍,开好一家设计工作室,关键在于保证固定的客户,提供充足的单子。在客户资源上,与各广告公司建立合作,也是一种成长策略。初期靠技术、中期靠人脉,这些都是创业中的宝贵财富。有创意的设计并不一定就适应于市场的竞争,这自然涉及到设计的营销与管理的重要性。如何让设计达到预期的市场效应,首先就要对所涉及到的市场进行剖析性分析,找到最恰当的目标消费群,进行市场定位,然后确定项目的核心。一切设计行为都围绕着核心概念展开,这样才能使设计不偏离客户的想法。这需要毕业生与客户进行充分的沟通,了解客户的根本要求,设计师才能实现让客户满意,同时自己也能满意的设计方案。
基于设计过程项目化的毕业设计,每个阶段都需要学生一定的知识、能力、态度。学生在运用这些知识、能力和态度完成工作任务的过程中,就学到了相关的职业能力。学生通过一个个工作任务的完成,掌握了完成创业所需的知识和能力,逐渐建构起自己从事创业的综合能力知识体系,同时培养起相应的职业品质。这个过程,是学生自导的主动跟进,而不是指导教师将毕业设计项目按照设计流程顺序以教学作业的形式布置给学生。
“创业就是最好的学习”,创业素质、创业能力不是教出来的,而是练出来的。有创业就有失败。如何承受压力的心态问题,是毕业生面对的现实问题。拥有良好的心态,尤其是对创业风险具有清醒的认识,并充分拥有应对风险的心理准备,是创业成功的必要条件。在自己创业前通过自主接单做毕业设计,实施设计、评价设计,为创业积累相应的经验和心理准备。
(三)设计实施
学校行政部门制定的毕业设计工作手册中,往往是这样的规定:学生按时完成各个阶段的任务,按时交由指导教师评阅。按指导教师的意见,对毕业设计进行认真修改,以达到一定质量并定稿。主动并定期向指导教师汇报毕业设计工作情况。而以创业理念为导向的艺术设计类专业毕业设计,不惟学校专家领导、不惟设计公司老板总监,其质量评价的标准,是市场的实际需求,是甲方、社会对毕业生设计过程的检验和总结。在“市场需求驱动人才”机制的运行下,甲方客户的真实评价与设计师个人期望之间的差距成为毕业设计教学质量的评判标准。
毕业设计作为一门综合性的实训课程,其组织首先要理解甲方业主的期望,然后才能设计毕业设计教学活动、组织实施教学,最后输出人才到社会单位,而创业理念下的毕业设计培养模式,其对毕业设计教学及质量系统的整体效能要求更高。
学生毕业设计成绩评定,一般是由指导教师和答辩委员会的评分组成,这属于“校内循环”的两部分比例各占50%。在直接面向市场的设计过程中,答辩小组的成绩评价可以做弱化处理,其甲方、社会对学生个人设计得失的评价包括:设计理念是否合适?功能设计是否符号业主需要,技术措施是否合理,哪些部分还需要改进?界面设计是否悦目?植物种植设计效果是否呈现?家具与陈设选择是否得当?风格采用是否合适?氛围营造如何?自己最满意的地方?业主最满意的地方?自己的设计理念与业主的决策如何实现平衡?施工效果如何?材料选择?构造设计?施工工艺?通过这个工程,自己有什么新的体会?什么地方有新的进步?什么部分留下了遗憾?什么地方最遗憾?在整个设计实施和现场跟踪的过程中,设计师通过摄影手段、记工作笔记等形式进行记录、总结。基于创业理念下的毕业设计教学改革,其培养方式对毕业设计教学与质量管理的整体效能要求更高。个人与社会两者间质量差距的分析,将引导毕业设计教学实施与评价的开放性,以适应外部环境的变化需求;也将引导毕业设计教学系统中目标、实施、反馈、控制子系统的协调统一性。
1问题的提出
作为高等教育的一种形式,高等职业教育近几年发展迅速,对高等职业教育的研究也受到广泛关注。各种教学法的实践与相应教材的问世,都有力推动了高等职业教育的发展。然而,就现状而言,高职高专的教学仍存在诸多不足。
首先,虽然现阶段的教材改革取得了一定成果,但各门课的教学仍各自为阵,采用单一的教材,无法将不同课程的知识点贯穿在一起,即便是采用项目教学法,仍无法打破课程间的界限。
第二,教学中虽然强调实践,但往往仅限于某课程甚至某教材的实验。学生对单一课程的实验能力虽有所加强,但如果项目需要应用多课程的知识点才能完成时,学生往往表现出较弱的实践能力。
第三,缺乏团队教学机制。班级课程与教师依然是一对一关系,某一教师被指定承担某班某门课的教学任务,而不是多个教师共同讲解某些内容。这样无法发挥教师的优点,从根本上实现教师的团队教学。
最后,现有的考核方式也需要改进与加强。
本文以管理信息系统的教学实践为例,探讨多课程融合的教学方法。
2多课程融合教学目标
高职高专教学强调学生实践能力的培养,而实践能力不应该也不能理解为单一课程的实验能力,而是
学生综合应用不同知识点解决实际问题的能力。多课程融合的教学方法,在教学内容的编排上就是要打破课程内容的界限,根据管理信息系统的开发过程融合多课程内容,考核时模拟信息系统开发的管理过程,强调过程管理能力的提高。在教学方法上,结合管理信息系统的开发要求,重点训练学生应用不同知识解决实际问题的能力。在教学中强调以学生为中心[1],根据学生的实际情况调整教学方式与教学内容,实行动态教学,始终以提高学生综合实践能力为目的。就教学过程控制及教学内容的编排而言,与基于工作过程的思想是一致的。
3多课程融合教学实践
为了避免教师独立教学导致的课程割裂,部分内容在不同课程中重复讲解,部分内容所有课程都不讲的现象,必须对相应的内容及学时安排作必要的调整[2]。在管理信息系统的教学实践中,我们通过融合多门课程的知识,进一步提高学生综合应用各门课程知识的能力,提高学生的实践能力,提高高等职业教学质量。具体措施如下:
3.1融合多课程教学内容
和管理信息系统开发相关的课程有软件工程、软件文档写作、数据库编程、关系数据库和SQL、软件测试、程序设计语言等,涉及多个教师,传统教学通常由每个教师负责某一门课程,独立教学,教师间的沟通很少。学生独立学完每门课,却很难综合应用多门课程的知识解决综合性问题。而使用融合多课程内容的教学方法,则可以使学生了解不同课程知识点间的联系。比如,软件工程的教师经常发现,对授课过程中布置的案例,学生一开始提交的作业虽然功能都已经实现,但存在着界面设计很随意、程序代码编写不规范等诸多问题。这主要因为学生学习某门MIS系统开发语言时,任课教师往往着重从语法角度考查学生是否实现了程序功能,忽视了软件工程要求的规范编程、重视软件质量、设计先行等,认为软件工程课上会讲。而通过融合编程规范,教师一开始就统一讲解分属两门课程的内容,而不是分两次讲解,学生就不会造成理解上的脱节,一开始就养成了规范编程的好习惯。
3.2以项目的形式教学
传统教学往往在最后一学期进行毕业设计,学生只有在这个阶段被要求将所学的部分内容有机地联系起来,因此往往不知所措。这是因为有些知识点的学习时间与应用时间间隔太长,而且以前从未进行过将不同课程内容联系在一起的实验能力培养。毕业设计虽然提高了学生将所学知识联系起来的能力,但内容实在太少且时间实在太短。
多课程融合可以提高学生综合应用不同知识点的能力,让学生尽早进行类似毕业设计的实践。教学过程均以项目的形式出现,所涉及的项目从易到难,逐步提高,学生不断提高实践能力,而简单、基本的内容会不断重复,从而达到不断巩固、加深理解的目的。例如,要设计平时成绩管理系统的平时成绩录入模块,在需求分析时,可以引导学生掌握需求分析技巧,了解业务,整理出需求分析说明书,设计测试计划;在设计数据库时,可以引导学生掌握范式,比较各种数据库管理系统的优劣,应用PowerDesigner设计ER图,设计测试用例;在实现阶段,可以引导学生掌握结构化程序设计,注重界面设计风格,学会规范编程,认识掌握具体控件的应用场合和技巧,掌握单元测试的技巧等。这样,课程案例体现了连贯性,强调的是一个有机的系统,而不单单是一个独立的程序。
3.3多种教学资源并用
传统教学往往以一本教材为主,而多课程融合教学方法则是综合利用多种教材,将其加工成多本自编教材,并在教学过程中不断完善。同时,教师应充分利用多媒体及实验室设备,针对不对内容采用不同的教学资源[3],在完成相关项目的过程中适时布置与项目有关的实验,并要求学生通过互联网查阅相关资料,完成指定任务。这样,学生在完成项目时就会理解和巩固相关的知识点。
比起传统教学,开展多课程融合的教学,教师的工作任务较重,因此要注重教师团队资源的利用。从教材组织、教学安排、项目知识点讲解到课后总结,始终应以教学团队展开。教学中,教师要发挥各自的专业特长,学生也能感受不同教师的教学风格,真正体现以学生为主,提高实践能力为目的的教学理念。
3.4动态教学
多课程融合的教学方法以提高学生实践能力为目的,在教学过程中,教师应始终与学生沟通,及时了解学生的掌握情况,各种调查表应及时发放到学生手中,根据学生的反映情况及时修改教学内容。
3.5其他改革
在多课程内容融合时,多资源综合利用是主要特点,而其他改革也是不可忽视的重要环节。教学中,我们对考试内容与考核方法进行大胆的改革与创新。加大了平时成绩的比例,加大动手能力的测试,突出了学生的平时成绩及团队合作能力[4]。考试不再仅仅作为学生成绩的评定依据,而成为发现学生学习中存在问题的工具。
3.6教学实例
下面以一个实例说明课程融合的方法及过程,如表1所示。
教学实施过程如下。
(1) 教师小组集体备课。主要任务如下:
① 授课顺序的安排。
② 对各章节内容进行初步分工。
③ 确定讲课的重点内容及方法。
④ 事先完成软件的编写或利用以前编写的软件。
(2) 各节授课内容及授课方法。
第1、2节为VB程序设计(4学时),主要内容如下:
① 演示整个项目的实现效果。
② 主要控件的使用,重点是文本框、标签框及命令按钮。
③ 菜单的设计。
④ 事件代码的编写。
第3、4、5节为关系数据库和SQL(6学时)。
讲课方法与传统的讲课方法没有区别,内容涉及表格的创建,数据的添加、修改、删除等操作。
在介绍相关命令时,介绍前台与后台数据库连接的概念及方法,以便与VB程序设计课程相衔接。
第6节为VB程序设计(2学时)。
本节主要内容是实现VB与SQL数据库的连接。如果时间允许也可以安排一两个小实验。如“点击某按钮,在文本框中显示若干文字”,“设计一个输入密码的界面,并判断密码是否正确”。
第7节为软件文档写作(2学时)。
利用网络,让学生自行查找相关的文档,对比教材介绍的内容,以讨论的方式讲授。
第8节:测评及总结。
在整个学习过程中,学生是分组学习的,测试时,每组随机抽取1~2人。
(3) 下一项目安排。
为了体现项目的相关性与知识的连贯性,下一个项目的重点放在查询语句、软件的文档设计等,要求学生提交相关文档。因此选择学生较熟悉的系统――学生各科成绩查询系统。
以上简要介绍了课程融合的方法及过程,对上述过程需要作如下几点说明:
① 本次教改实验班级以前学过C语言程序设计,所以在VB程序设计课中,有些内容只简单介绍。
② 整个教学过程并不是严格按学时和内容的安排进行,有时VB课也介绍数据库的其他内容,文档写作课也介绍软件工程的相关概念等,以提高学生实践能力为最终目标。
③ 各课程的学时及进度也是动态安排的,根据学生的掌握情况而定。
④ 一个小项目结束时,并非每个学生完成相同的工作量,实践能力强的学生往往较原计划完成得多。
⑤ 讲课内容并不是项目内容的简单分解,项目只是使学生知道为什么要学这些内容,并将所学内容应用到该项目中。如本项目的运行界面并没有文本框,但并不是不学文本框,相反,文本框的使用却是重点考核的内容。
4多课程融合教学的效果
在教学过程中,通过课间座谈、问卷调查、课堂小测及教师间的教学研讨、常规的系部教学检查等,我们获得教学效果的反馈,典型指标如表2所示。
上述各个指标表明,学生的学习兴趣增强,项目实践能力较以往有明显提高,学习主动性也明显改善。
多课程融合教学方法的优势有:
(1) 有利于提高学生的实践能力。多课程融合教学方法可以提高学生的实践能力,强调在应用中巩固所学知识。
(2) 有利于突出知识应用的连贯性。以项目为线索,将多课程内容融合,知识的总量不变,只是组织形式发生改变,强调知识在实际项目中的连贯性,按照知识在项目中的重新组合,这更适合高职高专学生的学习特点,更能提高教学效果。
(3) 有利于促进教师的合作,发挥专业特长。将多门课程融合起来,强调团队教学,有利发挥教师的特长,进行教学研讨,教学合作成了主动化、经常化行动。同时,教师的团队合作也给学生树立榜样,学生间的团体合作意识也随之加强。
(4) 有利于提高学生的学习能力和知识应用能力。多课程融合的教学方法使学生带着问题学习,学习的主动性、自觉性加强。学生由易到难逐个完成项目,在产生成就感的同时,加深了对知识点的理解,对所学知识的应用能力逐渐增强。
5结语
本文提出的多课程融合的教学方法突出各课程间知识点的内在联系,教学内容的编排和教学过程的组织以“基于工作过程”为指导思想,有力提高了学生的实践能力和学习的主动性、自觉性。教学中结合团队教学及考核方法的改革,在实践中收到良好的效果。
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A New Teaching Method on MIS with Merging Related Courses
CHEN Wen, LIU Shao-qing, WANG Lin-yan
软件工程专业在我国高等院校还是一个很不成熟的专业,比起传统的工科专业来说,软件工程专业有更多的技术成分,因此,我们的教学体系和模式就要有别于传统的教学体系和模式。实践教学体系是否合适将直接影响软件工程专业毕业生的质量。对于重点院校软件专业和软件学院实践教学体系已有很多专家学者进行了研究与实践[1-3],而普通院校无论是师资,还是其他教学资源,都不能与重点院校相比[4-5],应该有一套有别于重点院校的实践教学体系。本文将对普通院校软件工程专业实践教学体系的构建进行探讨,并结合我院软件工程专业实践教学体系进行总结。
1实践教学体系构建原则
软件工程专业实践教学体系构建原则可以从4个方面考虑:软件工程专业特点、教指委的软件工程专业规范、软件工程专业的职业定位、人类认识事物的规律。
1) 软件工程专业是一个综合性学科,既有科学的要求,又有技术的要求。从学生的培养目标来看,普通院校软件工程专业含有更多的技术要求。目前国内大多数普通院校软件工程专业还是按照传统的理工科人才培养方式进行学生的培养,忽视软件工程专业知识体系的特点,从而导致学校的学生大多数随能按照培养计划完成学业,成为一名合格的软件工程专业的毕业生,但与企业的要求相差甚远,企业找不到合适的人才的现状。
2) 软件工程专业规范给定的软件工程专业知识体系包括:计算机科学与技术知识、软件工程知识和领域知识。计算机科学与技术专业、软件工程专业是实践性、应用性非常强的学科,要使学生掌握好计算机科学与技术的基础理论知识,应用软件工程技术的基本技巧与方法,就必须确保实践教学的教学质量。
3) 按照现在职场流行的说法,人才分为3类:白领、灰领、蓝领。根据本地区和学校的特色,我院软件工程专业的定位是培养“灰领”人才,因此,学生除了学习传统的计算机科学与技术知识、软件工程知识外,还要学习管理学知识,同时根据我校的特色与定位,把汽车设计与制造过程中信息结构作为应掌握的领域知识。管理学知识将用于团队管理、软件开发过程管理以及信息结构建模等开发活动;汽车设计与制造过程中的信息作为软件开发实践的应用对象,是软件的加工对象。
4) 人类对事物的认识是一个由简单到复杂,由具体到一般的过程,是一个分析与综合的过程,将随着知识的积累逐步深入。这就要求实践教学要按照培养计划进度设置不同的实践内容,而且可以根据学生的个体情况进行少量的调整。
2实践教学体系构建方案
现在高等教育的教育方式正在从以教师为中心转变为以学生为中心,既以学生的目的需要为中心、以学生的能力拓展为中心、以学生的知识结构为中心开展实践教学。因此,我们在设计实践教学体系时,始终注重按照学生理论学习的进度和学生能力提高的需求,依据软件开发过程的特点,分层次开设不同的实践内容。
按照学生能力培养的路线图,实践教学体系始终围绕着培养知识应用能力和创新能力进行构建。能力培养方面分为3个方面,即程序设计能力、软件开发能力、工程实践能力。实践教学课程体系由5个层次的实验构成:课程实验、课程设计、项目实训、开发实践、毕业设计,如图1所示。
2.1课程实验
本类实验主要是加强学生对所学知识的理解,“听过的会忘记,看过的会记住,做过的会理解”。实验内容分为3类。第1类:掌握和运用工具,包括语言类,软件开发工具类等;第2类:理解所学知识,包括操作系统、编译原理、设计模式、计算机网络、数据结构与算法等;第3类:同时兼顾工具学习和知识理解,如数据库原理。这类实验主要是学生按照实验指导书完成规定的实验内容,但也有一部分内容只给出实验目的,让学生自己设计实验内容(设计型),以兼顾学生的不同层次与兴趣。
2.2课程设计
本类实验的目的就是培养和训练学生对所学知识的综合运用能力和学习新技术、新知识的能力,属于规范中的设计型与综合型实验。教师给出课程设计题目、相应的背景描述和课程设计要求,学生在教师的指导下独立完成课程设计项目,时间一般为1~2周。实验内容和要求根据学生的理论课进程安排,如VC++课程在数据结构与算法设计之前开设,因此VC++课程设计要求学生做好类的设计、界面设计,数据存储用文件形式,对软件的效率不做要求;数据结构与算法设计课程设计,除了VC++课程设计的要求外,要增加对算法的效率和存储空间的要求;设计模式与UML建模课程设计除了VC++课程设计和数据结构与算法设计课程设计的要求外,增加软件可靠性与高效的要求等。所有的课程设计都要求界面美观。同时鼓励优秀学生应用一些还没有开设的课程内容。
2.3项目实训
本类实验的目的主要是训练项目的组织能力、工程实践和团队协作能力,着重开发过程的训练,按照软件生命周期,完成各阶段的工作。项目实训放在软件工程和数据库原理等专业基础课程之后,软件体系结构之前。同时开展多个项目,把学生分成小组,在不同的项目中担任不同的角色,教师扮演客户和技术总监的角色,要求学生按时上下班,实验室允许学生加班,学生要负责实验室设备安全。要上交较完整的需求分析与设计文档,特别是各部分的公共信息要完整。可以只实现部分需求,时间安排为2~4周为宜。
2.4开发实践
开发实践在软件工程的专业实验室或校外实习基地进行。2008年我们与东风悬架弹簧公司和武汉天喻软件有限责任公司合作,利用武汉天喻软件有限责任公司的PLM软件,装入东风悬架弹簧公司产品开发的基础数据。学生通过该平台,可以了解企业产品的开发流程,不懂的地方随时可以向企业工程师咨询;可以选定一个模块,按照PLM系统接口规范进行设计开发,然后集成到PLM系统中去。可以是替换原来的模块,也可以是增加新的功能,进行集成测试检验程序的可靠性和效率。时间安排为4~8周为宜,由学校教师与企业工程共同指导。
2.5毕业设计
毕业设计是大学教学过程的最后一个环节,是一个学生自主开发的综合性实践教学环节。通过毕业设计,能使学生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。我院毕业设计时间安排为16周,鼓励学生把就业与毕业设计结合起来。学生在企业实习阶段参与项目开发,由企业导师进行项目开发的相关指导,回校在校内教师指导下完成论文和答辩。
3软件工程专业实践教学的师资要求
软件工程专业的实践教学要求实践教师既是实践的指导者,又是直接的参与者。要对学生在实践中遇到的各种问题给予解答,包括编程语法、算法逻辑、软件体系结构设计、用户需求分析、团队协作方法等;在实践过程中更多地是站在用户的角度对学生的成果进行验收测试,使学生体会到在现实情况下怎样的软件才能被用户接受,体会到用户怎样检查软件的可靠性、可用性、正确性,用户怎样评价软件的优劣。
软件工程专业的特征要求从事软件工程专业教学的师资队伍是一支具有综合素质的队伍,既有专业理论基础,又要有企业实践背景;要充当软件开发过程的各种角色――投资者、使用者、组织者、设计者、编码者、测试员等。课程实验主要由理论基础扎实的教师担任,课程设计由理论基础扎实的教师和有企业实践背景的教师共同指导,项目实训和开发实践主要由有企业实践背景的教师完成。
4结语
本文介绍的软件工程专业实践教学体系是我校通过几年的不断摸索与改正后形成的。在探索过程中获得了湖北省教育厅项目(软件工程创新型人才培养研究)和学校的支持(2007年软件工程特色专业建设费15万元)。该实践教学体系利用一些基础实验帮助学生理解和掌握专业理论知识,为今后的发展打下坚实的专业基础,同时通过参与各种项目,提供了发展其动手能力的环境,贴近了企业需求,提高了就业率。2009年我校软件工程专业的一次就业率达到了90%。由课程设计、开发实践和毕业设计构成的创新训练体系,使学生获得了科学研究方法和软件开发活动的工程化的经验。
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Practice Teaching System of Software Engineering in General Institutes
FU Yong-zhi, WANG Wen-yan, SHI Lü-hua
(Department of Computer Science School of Electrical & Information Engineering Hubei University of Automotive Technology,
【作者简介】黄月妹(1971-),女,浙江省金华市,金华职业技术学院信息工程学院,讲师,硕士,主要研究方向是数据库技术和.net技术。
数据库技术在各类软件开发项目中,其重要性不言而喻。数据库课程是软件类学科必修的专业主干课程,为信息管理系统、为网站开发技术、为软件工程技术提供强大的后台支持。但从毕业生实际就业情况看,很多毕业生只掌握了数据库技术中的基本应用,而数据库系统的高级应用等方面知识普遍缺乏,而这恰是企业方面最需要的。因此我们有必要分析一下数据库课程现有教学模式存在的一些问题。
一、数据库教学现状存在问题的几点分析
在平时的综合课程实训、毕业设计辅导过程中,我们发现学生对数据库的知识应用比较局限,只能把数据库用做简单的数据存储,特别是对数据库设计与代码编写能力上不能令人满意。思其原因,从课程的教学模式上看,存在以下几个问题:
1.数据库课程和软件开发课程的衔接问题
在高职计算机专业课程中,数据库技术及应用这门课程一般开设在第二或第三学期,主要选用SQL Server数据库管理系统为学习工具,它侧重于数据库后台管理,而很多项目的开发还需要一门前台语言。学生在校期间的第二或第三学期刚处于计算机语言的学习阶段,并不具备用某种计算机语言去开发数据库项目的能力,所以对于数据库类课程的学习,大部分学生只学习到了理论知识,对项目化导向的实践学习,实质上只是一个概念,这给以后的项目设计与开发造成很大影响。
2.数据库课程教学实践中存在问题
1)课堂教学知识孤立,没有形成统一系统,不能激发学生学习的积极性。
2)实验内容往往围绕章节内容设计,没有整体性和连贯性,同时学生也只是为了完成任务,不考虑老师设置此任务的目的。
3)大班教学的模式使得学生个性的特质难以体现和满足。学生的个性差异,造成部分学生不能及时跟上教学进度,而学习能力强的学生又感觉进度太慢。
二、对以上问题的解决方案
课程学习的目的是为了专业的应用,体现在这门课程上就是:理解关系数据及其基本理论知识、熟练掌握某种数据库管理系统的基本应用操作、能够使用某种语言进行数据库项目设计开发、具备工程化软件开发能力。针对着以上分析的几个问题,主要从以下几个方面着手解决。
1.专业课程的整合
为了实现教学目标,将数据库课程整合成一门课程《数据库应用及程序开发》,其涵盖的内容包括:数据库应用及数据库程序开发。数据库应用中主要包括数据库基本原理、关系数据库及完整性约束、关系数据库对象创建及应用、事务、安全性及并发控制。数据库程序开发包括数据库设计和程序设计。数据库设计主要包括业务流程分析、数据流程控制、概念模型设计、数据表规范和优化设计、数据完整性设计、索引、视图、存储过程及触发器设计等。程序设计包括应用程序功能模块设计、界面设计、数据库访问、系统维护等。
这种整合解决了理论与实践脱节的问题,在内容的选择上依据“理论以够用为度”的原则,可以使学生的专业知识更系统而完整,明确课程的作用,也从激发了学生的学习兴趣。
2.设定合理的课程开设时间
对于三年制高职学生,建议整合后课程开设在第四或第五学期,因为这个时期的学生已经有一定的计算机语言编程能力和界面设计能力,进行数据库项目开发比较合适。
3.采用“项目化”教学方法
以“项目为导向”教学方法进行课程教学,由于新模式下的学生已具备比较成熟的编程能力,因此要做好以下几个方面的教学设计。
1)根据项目开发步骤来设计教学过程
程序开发工作中的基本步骤为:项目需求分析项目分析设计项目功能实现项目测试项目维护项目评估反馈。我们的教学过程也按这个步骤来进行,这样可以让学生熟悉完整开发项目过程,增强学生解决实际问题的能力。
2)精选教学内容
课堂教学和实验教学都以学生对其功能需求较为熟悉的“学生信息管理系统”展开。表1中列出了学生信息管理系统这个案例与课程知识点对应说明,剖析分解案例,使学生极大程度地实现理论与实践融会贯通,提升学生的知识应用能力。
说明:
①课堂教学和实验教学分不同系统模块进行,最后完成整个系统的设计和开发。
②教师在教学过程中可以给出一个课外项目,让学生同步练习,以项固学生课上学习知识。
③为了解决学生学习个体差异问题,实验内容设定基本和高级内容两个部分。学习能力差一点的学生只要求完成基本内容,而较强的学生两部分都要实现。
4.设定相应的考核机制
以考助学,以考验学。考核的过程应贯穿于整个课程的学习过程,内容包括理论部分和实践操作部分,考核机制如下:
综合考核=平时考核*10%+过程考核*30%+项目考核*60%
过程考核主要考核平时学习过程中的各知识点,项目考核是考核整个项目的功能实现情况。
三、总结
本文对数据库课程教学模式改进的思考主要是基于如何将理论知识应用于实践而提出的。教师在授课过程中除了讲解概念,更要说明每个知识点如何使用,用在什么地方,让学生体会到学以致用的感觉,真正激发学生的学习兴趣,提高课程的教学效果。
【参考文献】
1背景
毕业实习是软件学院本科教学计划中十分重要的实践性教学环节,是理论联系实际,对学生进行专业技能训练,培养其实践动手能力的重要课程。认真抓好毕业实习工作,提高毕业实习质量,是提高学生专业素质的关键环节[1]。
2003年11月广东省教育厅发出的《关于试办省级示范性软件学院的通知》[2]中指出,在软件学院的发展过程中,建设一批能够培养大量具有竞争能力的实用型软件技术人才的基地,面向企业,产学研结合,为普通高校培养本科层次软件技术应用型人才起示范作用,并以此推动高等教育人才培养模式和办学体制、管理体制以及运行机制的创新。在该通知精神的指导下,针对软件学院毕业实习的特点,我院与IT实训企业合作,探索出校企联合进行企业实训的一种实习模式。近年我院的毕业实习按照这种新模式有序地进行,从以往软件学院本科毕业设计考核以及就业情况来看,取得了良好的效果。
2毕业实习存在的主要问题
软件学院本科毕业实习在软件工程专业教学体系中是一个非常重要的环节,各高校对这一环节也非常重视,采取了一系列相应的措施、计划以保证毕业实习教学目的的达标[3-6]。我校四年制软件学院本科毕业实习的教学计划一般安排在第六学期结束以后,为期三个月。实习内容主要是安排学生到与专业密切相关的企业去,强化课程理论知识和开发技术体系,参与企业项目开发流程,综合运用所学知识进行实际开发工作,做到理论联系实际,为毕业设计和走上工作岗位做好充足的知识准备和思想准备。根据以往我院本科毕业实习的实际情况,我们对毕业实习面临的主要问题进行综合分析,总结出在毕业实习的计划实施过程中,还存在着很多亟待解决的问题。
(1) 软件实践教育方向模糊。软件实践教育的方向应该是面向就业技能培养和综合素质塑造。但是,学生在大学前三年中,大部分学习内容都以理论知识为主,实践锻炼较少,这种情况导致学生理论和实践脱节。当前,软件实践教育的主要实施方案是在开设理论课程的同时,安排学生进行上机实验,而上机实验的内容和层次与软件行业的实时发展不相匹配,实践教育方向不明确。这种模糊的教育方向导致学生在毕业实训时因理论知识和实践应用差距太大而感到实训和工作压力过大。
(2) 理论课程设置与软件行业发展需求不匹配。软件行业应用的快速发展,使得软件技术日新月异。这些新技术和新知识的出现,能够更好地适应软件行业的应用复杂性和专业性,而高校软件学院理论课程设置不能尽快适应这种变化,导致学生所学专业知识和技能不能直接应用于毕业实训和工作中。
(3) 师资力量跟不上教学计划要求。软件学院的教学内容需要紧跟软件行业的发展,当前高校软件学院的师资大多数都是教学科研型人才,缺乏软件行业企业的开发、设计和管理知识经验。这种情况导致学生所学专业知识与实际工作需要差距较大。
(4) 实习教学计划与就业导向脱离。软件学院的毕业实习一般都是以理论知识为基础,以项目开发案例作为实践内容,这样的实习教学计划事实上是本科教学的重复和再现。而且,在毕业实习的计划中,与就业导向有关的内容如工作前景分析、公司应聘面试和软件企业文化熏陶等环节几乎没有。
(5) 学生参加企业实习的目的性不强。企业实习的目的有两个,一是将学生大学期间所学的理论知识转化为实践经验;二是将实习经历转化为工作积累。所以企业实习最终是要解决学生的就业问题,使学生毕业后能立即全面地投入到工作中。但是,在企业实习的过程中,很多学校的实习内容并未直接导向就业,目的性不强。
(6) 校企合作的力度和深度不够。毕业实习一般都是大三结束后安排学生去企业实训,在此之前学校和企业的沟通力度不够,未能即时根据学生自身情况和就业需求调整毕业实习计划,致使实训内容滞后单调,而且在学生毕业实习的过程中,由于对实习的目的不明确,学生实习内容的深度和广度往往不够。
以上这些问题是软件学院毕业实习计划和实施过程中必须得到合理解决的问题。如果不能合理解决这些问题,毕业实习就失去了作用和意义。
3企业实训模式探讨
毕业实习是软件学院本科毕业生的必修课,如何让学生通过毕业实习取得应有效果,毕业实习的模式是关键[7-8]。根据CC2005课程体系设置和当前毕业实习面临的主要问题,我院在毕业实习模式的设置过程中采取了以下相应措施,逐渐形成了一种主要以企业实训作为毕业实习内容的模式。在该模式的具体实施过程中,采用不同措施来解决毕业实习面临的主要问题,收到了良好的成效。
(1) 学校和企业共同加强师资力量建设。软件工程专业的课程设置必须紧跟软件行业的实时发展,学校需要加强软件工程专业师资力量,选送教师去软件企业或软件培训机构进行知识和技能培训,鼓励教师进行高新软件技术的学习、开发和研究工作。实训企业根据当年毕业实习的内容,安排具有相应理论教学资格和软件开发经验的工程师作为教师,教授毕业实习的理论基础知识和指导学生的毕业实训工作。
(2) 学校和实训企业签订长期合作协议。为了使企业实训能贯穿学生的四年本科学习,学校和企业在学生大学一年级就开始执行合作协议,形成“3+1”的人才培养模式,即三年的学校学习加一年的毕业实习。这种长期的合作协议使学校和实训企业可以共同承担人才培养风险,实现经济和社会效益共享。
(3) 学校和企业共同制订理论教学及毕业实习计划。按照CC2005课程体系结构和软件行业发展实际需求,学校和企业共同调整理论教学计划和企业实训计划,使学生在校期间所学的理论知识能更好地适应社会需要。
(4) 学校和企业共同确定毕业实训内容。根据软件行业的实时发展情况,校企双方共同确定毕业实训内容,明确毕业实习目标,使学生在毕业实习过程中学到用到的知识能够紧跟软件行业的发展,并能将其直接应用到毕业后的工作岗位中。
(5) 学校和企业共同指导学生就业。毕业实习的最终目的是导向就业,所以学校与实训企业在合作协议及毕业实习内容中应对就业问题进行协定。校企合作协议约定:根据学生毕业实习的任务和方向,推荐学生去对口企业就业,口头签约率需要达到一定标准。这样企业在学生实训过程中存在一定压力,才能够更好地服务于学生实训。而且,学校和企业可以根据软件行业发展实时调整实训内容,紧跟软件行业的工作岗位需要,直接导向就业。
4企业实训实例
我院毕业实习以企业实训为主,建立了北京和成都两个企业实训基地。在我院探索出的企业实训的模式下,实习过程从内容到形式都较以往发生了较大变化。实习内容由学校专业教师与实习单位根据学生课程学习规划和企业开发项目共同商讨、研究而决定;实习组织由学院教师在统一计划指导下有序进行;实习指导以实习单位高级技术人员为主、以学校专业课教师为辅共同承担。下面以我院2008年本科毕业实习为例,说明企业实训的计划和实施过程。
(1) 实训目标。
熟练使用Java或者C#编程语言,掌握基于B/S构架的应用服务器软件的安装、配置、管理和开发。掌握J2EE或者.NET软件开发体系架构,能独立根据客户需求完成企业中小型软件设计解决方案。掌握主流软件企业常用开发建模工具和设计模式;深入研究和熟练掌握职业技能岗位技术要求。掌握现代IT企业软件开发的规范和标准,熟悉软件项目开发立项、分析、设计、编码、测试、部署、结项等完整规范流程。在项目实训中养成良好的表达、沟通、协调能力,感受企业文化,体验团队合作精神。掌握快速学习新知识、新技术方法,培养良好的分析问题和解决问题的能力。掌握笔试、面试技巧,并逐渐形成适合自己的职业发展道路。
(2) 实训特点。
实训过程分为4个阶段:第一阶段――案例分析/项目过程体验(2周);第二阶段――专项技能训练/开发环境熟悉(2周);第三阶段――项目实战/技术综合规范应用(4周);第四阶段――探索性软件项目实践/毕业设计课题软件项目开发(5周)。实训过程循序渐进,由易到难,由浅到深,使学生能更好进入角色、接受知识。
在案例分析/项目过程体验阶段,通过一个完整的项目案例贯穿软件工程的各个阶段,使学生对软件工程项目的全部过程有一个清晰的认识,并通过一个完整的项目开发团队,使学生切身感受软件开发的全过程,了解现代软件企业开发需要具备的基本开发技能。
在专项技能训练/开发环境熟悉阶段,通过项目案例分解演示,使学生深刻理解项目中各个角色的工作职责和岗位技能要求,通过项目实践专项强化各个角色岗位职业技能,使学生以自己特有的角色积累软件工程项目实战经验。
在项目实战/技术综合规范应用阶段,通过项目开发团队,强调全面培养学生的综合职业技能,提升个人职业素质,而不仅仅是技术开发能力。
在探索性软件项目实践/毕业设计课题软件项目开发阶段,实训学生根据前三个阶段积累的软件专业技能,独自完成自己的毕业设计项目开发工作。在实训中强调学生的实际动手能力,在三个月的实训中保证每个学生完成8000~10000行的代码量,并且能够独立承担角色岗位的开发任务。
实训过程中,工程师对学生进行多角度考察和测评,帮助学生认识自身的优点和弱点,便于学生能进行正确的定位。结合现代IT企业用人岗位需求,讲解编写简历规范、面试技巧,并请各个IT企业对学生进行实践考察、面试和座谈。
(3) 实训角色。
结合学生分组情况和自身条件帮助学生选择合适的实训角色,包括项目经理、配置经理、需求分析员、数据库设计员、界面设计员、程序员和测试员等。
(4) 实训内容。
Rational 统一开发过程,软件项目管理、软件需求开发、用例设计、软件分析设计、软件编码技术(J2EE或.NET)、数据库技术(Oracle 10G或SQL Server2005开发实现)、软件测试技术、企业文化、项目过程体验等。
(5) 项目实战。
学生根据自身情况选择实训项目进行实战。如移动彩铃营销综合信息系统、网通大客户管理信息系统、行政执法管理系统、酒店数字化管理系统、积华医药物流管理系统、职业技术院校信息化系统统一平台、市政工程设计研究院信息管理系统等项目。
毕业设计课题项目开发阶段以项目组的方式进行,但在这个阶段不再区分角色的职责,而是每个项目组的学生根据小组选择的项目,自己独立完成项目中的某一个毕业设计子系统课题开发,包括从这个子系统课题的需求分析、详细设计、编码、测试到子系统部署全部软件开发流程,最终以自己开发的子系统形成各自独立的毕业设计论文。
(6) 实训考核。
实训考核分项目组考核和项目成员考核两部分,实训学生成绩=项目组成绩×60%+个人考核成绩×40%。项目组考核内容主要包括项目开发涉及的软件工程及项目管理、数据库、开发语言、需求分析、系统设计、项目实施和项目结题等。项目成员考核内容主要包括掌握具体技术概念程度、编码习惯和熟练程度、职业素养、创新和钻研精神等。
(7) 实训总结。
实训结束后,学生需提交如下项目资料:项目组提交最终版本源代码工程、软件安装程序、用例模型、数据库设计模型、数据库文件;项目组提交软件项目计划、需求规格说明书、概要设计文档、模块开发卷
宗、测试文档、用户手册、项目周报、阶段评审记录、配置管理文档和软件质量保证文档等;实训学生提交毕业设计开题报告、毕业设计项目成果和实训总结报告。
5结语
以企业实训为核心的毕业实习模式的形成和实施,可以改革软件学院办学体制,创新软件人才培养模式,建立优质软件实习基地,整合校企专业师资队伍,提高毕业实习质量,培养综合型软件人才,拓宽学生就业渠道。实践表明,校企合作实施企业实训所培养的软件人才,可以更快地掌握软件行业的新知识和新技术,能更好地适应软件行业发展的需要。
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Reform of Pattern of Undergraduate Diploma Practice for College of Software Technology
XIAO Ke-hui, XIAO De-qin