張遠龍 謝愈 劉揚

（[1]國防科技大學(xué)智能科學(xué)學(xué)院 湖南·長沙 410073；[2]海軍大連艦艇學(xué)院航海系 遼寧·大連 116001）

0 引言

自2017年以來，為了應(yīng)對新一輪的全球科技革命以及產(chǎn)業(yè)變革，教育部積極推進新工科的相關(guān)建設(shè)，意在培養(yǎng)工程實踐能力強、創(chuàng)新能力突出、符合社會進步需求的多元化、復(fù)合型“新工科”人才；通過發(fā)展先后形成了“復(fù)旦共識”、“天大行動”、“北京指南”以及《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》、《關(guān)于推進新工科研究與實踐項目的通知》等多項理論成果。“新工科”的專業(yè)主要針對互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能等新興產(chǎn)業(yè)的相關(guān)專業(yè)，例如人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)安全等。

對于相關(guān)專業(yè)的高校以及大學(xué)生來說，國家對“新工科”的倡導(dǎo)既是機遇也是挑戰(zhàn)：能夠針對“新工科”建設(shè)，在本科生人才培養(yǎng)方面做出相應(yīng)的變革，使所培養(yǎng)人才更適應(yīng)與社會與科技的發(fā)展。當(dāng)前社會的競爭壓力十分巨大，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，科技的發(fā)展、更新和換代通常呈指數(shù)級飛快遞增。幾周甚至幾天的時間所累積的性能差異往往直接決定了一個產(chǎn)品的成功與失敗。這也進一步加劇大學(xué)生難以適應(yīng)當(dāng)前快節(jié)奏、高對抗工作模式的壓力。為此，針對新時代大學(xué)生的使命擔(dān)當(dāng)，達成新工科教育教學(xué)目標(biāo)，論文以當(dāng)前大學(xué)生畢業(yè)課題設(shè)計為抓手，開展對抗式本科畢業(yè)設(shè)計相關(guān)研究工作，旨在為本科畢業(yè)課題設(shè)計提出參考意見，使本科生的人才培養(yǎng)更加適應(yīng)于當(dāng)前社會激烈競爭和科技的快速發(fā)展。

作為本科生從高校到社會的最后一關(guān)，畢業(yè)設(shè)計是一項重要的內(nèi)容，也是檢驗高校培養(yǎng)學(xué)生實踐、創(chuàng)新以及學(xué)習(xí)能力的一項重要指標(biāo)。畢業(yè)設(shè)計一般主要包含選題、開題、中期檢查、撰寫論文以及畢業(yè)答辯等流程。畢業(yè)設(shè)計的選題是否合理，是學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計能否高效率、高質(zhì)量完成的關(guān)鍵。當(dāng)前，絕大多數(shù)高校在畢業(yè)課題設(shè)計時仍然存在著諸多問題。論文首先對現(xiàn)有畢業(yè)設(shè)計存在問題進行剖析，然后提出面向新工科背景下的本科對抗式畢業(yè)課題設(shè)計思路，并進一步分析其有效性和可行性，最后對全文進行總結(jié)。

1 本科畢業(yè)課題設(shè)計存在問題

當(dāng)前普通高校的工科類本科畢業(yè)設(shè)計論文普遍存在著質(zhì)量下降的現(xiàn)象。造成這種問題的原因有多個方面，涉及學(xué)生、導(dǎo)師、學(xué)校、制度等多個方面的因素。其中，畢業(yè)課題的設(shè)計是一項重要因素，也是影響畢業(yè)設(shè)計論文質(zhì)量的關(guān)鍵所在。當(dāng)前本科畢業(yè)課題設(shè)計存在的主要問題有三個方面，主要是課題難度難以把控、課題重復(fù)陳舊以及缺少課題設(shè)計平臺。

1.1 課題難度難以把控

導(dǎo)師在畢業(yè)課題的設(shè)計過程中未能充分考慮學(xué)生自身水平差異，難以對課題的難度進行準(zhǔn)確把控。一方面，相對過于簡單的課題又無法起到對學(xué)生能力的培養(yǎng)和鍛煉的作用，從而使得畢業(yè)設(shè)計成為形式化的內(nèi)容；另一方面，難度較高的課題往往超出了學(xué)生的能力范疇，使學(xué)生無法順利完成畢業(yè)設(shè)計。此外，在本科畢業(yè)設(shè)計階段，不同的學(xué)生對自己畢業(yè)后的去向也有不同的規(guī)劃。比如，有的學(xué)生準(zhǔn)備繼續(xù)讀研深造，有的學(xué)生準(zhǔn)備就業(yè)或者出國深造，有的同學(xué)甚至對自己的未來就沒有清晰的規(guī)劃，只是人云亦云隨大流前進。此時，同樣一個課題，對于想繼續(xù)深造的同學(xué)來說是簡單的，對于想去找工作的同學(xué)來說則是困難的，而對于未能清晰定位自己的學(xué)生更是無所適從的。因此，這種情況下，傳統(tǒng)導(dǎo)師往往要么被迫需要根據(jù)學(xué)生的實際情況來調(diào)整課題的難度，要么學(xué)生只能放棄或者難以達到預(yù)期目標(biāo)。

1.2 課題重復(fù)陳舊

由于當(dāng)前信息傳播速度已產(chǎn)生飛速發(fā)展，不同高校、不同學(xué)院甚至不同導(dǎo)師間的信息共享變得越來越便捷。因此，有的導(dǎo)師在進行課題設(shè)計時，容易出現(xiàn)貪圖方便、不夠用心和重視的情況，直接從其他院校或自己往年的題目中簡單改造，甚至直接套用作為當(dāng)年的畢業(yè)課題，從而導(dǎo)致畢業(yè)課題在選題設(shè)計上重復(fù)且陳舊。因此，這就在一定程度上制約了學(xué)生在進行畢業(yè)設(shè)計時的創(chuàng)新性，有的學(xué)生甚至直接拿來往屆的課題抄襲，無法充分發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計的本來目的。但由于此種課題的設(shè)計往往對于導(dǎo)師和學(xué)生來說都是較為“輕松”的一種方式，因此在當(dāng)前高校的本科畢業(yè)課題設(shè)計的過程中，普遍存在著課題重復(fù)陳舊的現(xiàn)象。

1.3 缺少課題設(shè)計平臺

許多本科生畢業(yè)課題設(shè)計的初衷是好的，但是課題中存在著許多不必要的重復(fù)性勞動或不屬于本專業(yè)的相關(guān)內(nèi)容，課題的開展沒有繼承性和延續(xù)性。學(xué)生無法在前人的成果上繼續(xù)開展研究，多數(shù)情況下都需要被迫從零開始復(fù)現(xiàn)往屆學(xué)生的成果，這無疑消耗了學(xué)生的大部分時間和精力，甚至光是完成就已經(jīng)是十分困難；能夠在前人的基礎(chǔ)上，再進一步實現(xiàn)改進和創(chuàng)新的本科畢業(yè)生更是極少，而這實際上才是大多數(shù)課題開展的初衷。造成此種現(xiàn)象的原因是缺乏穩(wěn)定、可持續(xù)更新的畢業(yè)設(shè)計平臺。一方面是，導(dǎo)師可以依托平臺進行豐富、有梯度階次的課題設(shè)計；另一方面，依托平臺，學(xué)生可以在前人的成果上進行延續(xù)性創(chuàng)新設(shè)計。

2 基于平臺的對抗式本科畢業(yè)課題設(shè)計

針對前一節(jié)中分析的當(dāng)前本科畢業(yè)設(shè)計課題中普遍存在的問題，依據(jù)新工科背景下人才培養(yǎng)的要求，論文提出了一種基于對抗平臺的本科畢業(yè)課題設(shè)計思路，為新時代背景下新工科本科學(xué)生畢業(yè)課題的設(shè)計提供參考。

圖1：基于平臺的對抗式本科畢業(yè)課題設(shè)計思路

如圖1所示。對抗式本科畢業(yè)設(shè)計需要依賴對抗平臺進行，平臺的建設(shè)是一個循序漸進的過程。首先，在平臺設(shè)計之初，需要幾位導(dǎo)師或研究生對平臺的框架進行搭建，平臺的搭建需要具有對抗屬性，有進攻方也有防守方，或紅方和藍方；平臺還應(yīng)該具有可繼承性，學(xué)生可以在平臺上學(xué)習(xí)和繼承前人的成果，也可以基于此成果進行自己課題的設(shè)計；平臺應(yīng)該具有可擴展性，平臺應(yīng)當(dāng)是定期維護和更新的，可以不斷增加不同的對抗內(nèi)容和更加貼近時代的功能。此外，平臺還應(yīng)同時具備人人對抗與人機對抗的模式，并能夠進行難度的調(diào)整。

在進行課題設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)設(shè)計具有一定對抗屬性的課題，例如導(dǎo)彈的突防與導(dǎo)彈防御，棋類AI算法設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)突破等博弈類背景課題；也可以是比較算法效率、比較速度等競技類背景課題。在對抗平臺設(shè)計之初，平臺的設(shè)計本身也可以作為一項課題，本科生可以根據(jù)自身的需求設(shè)計相應(yīng)的模塊，并在導(dǎo)師的需求下加以實現(xiàn)。

對于現(xiàn)有本科畢業(yè)課題設(shè)計存在的問題，對抗式的課題設(shè)計都可以有效解決。在課題難度方面，由于存在著人人對抗和人機對抗兩種模式，課題難度是可調(diào)整的，針對學(xué)生的不同需求，可以在同類型學(xué)生之間進行對抗，例如致力于科研的學(xué)生之間的對抗往往會碰撞出創(chuàng)新的火花。對于缺少對手的學(xué)生來說，可以以人機為對抗對象。在課題的重復(fù)老舊方面，第一是平臺在不斷的更新發(fā)展而且具有前人成果的繼承性，因此課題可以不斷的更新；相同的課題，內(nèi)容也會逐漸地進步。由于課題的對抗性，不同的兩組學(xué)生在相同的課題開展過程中，研究工作也將會呈現(xiàn)出不同的特有屬性。

在畢業(yè)設(shè)計進行的過程中，由于課題的對抗性，需要對抗雙方定期更新自己的算法或策略，實現(xiàn)信息的更新。在進行論文答辯時，可以采取同時答辯的形式，現(xiàn)場進行紅藍對抗或競技，現(xiàn)場的對抗結(jié)果作為評定的一部分內(nèi)容，并根據(jù)現(xiàn)場對抗的效果由答辯老師給予評分。

對抗式畢業(yè)課題設(shè)計平臺的建設(shè)不是一到兩個人可以在段時間內(nèi)完成，往往需要一個教研室團隊進行建設(shè)，并在不斷的使用過程中進行更新。這種設(shè)計思路在建設(shè)初期一定是困難的，甚至存在著“前人栽樹，后人乘涼”的現(xiàn)象；但隨著平臺的成型，則可以在保證課題設(shè)計質(zhì)量的前提下大量減少導(dǎo)師在課題設(shè)計時的工作量。同時本科畢業(yè)設(shè)計的時間較短，對于絕大多數(shù)新工科專業(yè)來說，學(xué)生無法深入地了了解課題的所有內(nèi)容，此平臺能夠?qū)W(xué)生的精力集中在對抗課題本身上，減少不必要的編程工作。

平臺除服務(wù)于本科畢業(yè)課題設(shè)計還可以服務(wù)于導(dǎo)師的科研工作，通過學(xué)生對算法的設(shè)計，導(dǎo)師課題從中汲取靈感，為自身的科研工作提供新的思路。同時，平臺的運營需要一個完整的團隊，有力于培養(yǎng)課題組的團隊協(xié)作能力，提高教師團隊的質(zhì)量。

3 結(jié)論

在國家“新工科”建設(shè)的背景下，論文針對本科生畢業(yè)課題設(shè)計中存在的問題進行了調(diào)研和分析，對產(chǎn)生問題的原因進行了闡述。進一步，提出了一種基于對抗平臺的新工科背景下本科畢業(yè)課題的設(shè)計思路，為解決現(xiàn)有的本科畢業(yè)課題設(shè)計問題提供參考。論文的研究，將有助于推動本科畢業(yè)學(xué)生更好適應(yīng)激烈競爭的科技發(fā)展環(huán)境，尤其是對于軍隊院校相關(guān)專業(yè)學(xué)員的對抗性思維進行增強鍛煉，使其更加適應(yīng)當(dāng)前軍隊的任職需求。