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【关键词】独立学院;课程体系;案例教学
1.引言
课程建设是实施人才培养方案的中心环节,是提高教育教学质量的根本保证,直接关系到人才培养的质量。重庆邮电大学移通学院自2000年开始便在进行人才培养模式的探索、课程体系的研究与实验,经过了几届学生的实践,逐渐形成了具有独立学院特色的基于应用型人才的课程体系结构。
2.课程体系研究目标(以计算机系网络工程专业为例)
该校与国内著名高校合作,汇聚和开发优秀的教育资源,通过全面培育、重点突破的举措,至2015年,使该专业必修课中的85%达到重点课程建设标准;继续增设拓展学生能力与素质、以学科发展前沿和新兴交叉学科介绍为主要教学内容的选修课程;通过课程结构的优化、教学方法和手段的改革,形成在同类院校中具有优势和特色的课程体系。
3.课程体系研究内容
3.1 制定培养方案的指导思想与原则
本专业培养德、智、体、美、劳全面发展,掌握必备的基础理论和专门知识,掌握计算机网络技术、电信网技术、广播电视网技术的专业理论和专业技能,具备现代网络工程和网络系统运营、管理等方面的知识、素质和能力,具有较宽的系统专业知识,较强的计算机、外语能力和相关工程技术能力,具有在国民经济各部门从事网络系统基础规划﹑设计﹑及网络设备生产、安装、维护、管理、应用、开发、销售和售后服务等实际工作能力的工程应用型高级技术人才。
3.2 优化课程体系
根据新世纪高素质人才培养要求,吸收教学改革成果,重视对学生实践能力、双语能力、创业能力和创新意识的培养。以学科建设为基础,以社会对网络工程专业技术人才的能力需求为线索,根据社会需求和技术发展变化,调整专业基础课程和专业课程的内容,实现有机衔接,建成与信息通信领域紧密结合,以专业核心课程为主,专业方向明确,专业素养与人文素质相结合的多层次模块化的课程体系。
3.3 将前沿技术和实用案例融入教学内容,深入推进课程改革
按照基础课程和专业课程不同的应用特点,将主要基础课、主干课的改革注重在课程体系、结构整体优化的前提下,进行课程体系的重组、合并、调整,逐步形成一批特色明显的本校优质课程,提高授课质量。
该专业将计算机的前沿技术,如“云计算”,与当前学生所学课程进行了联系。云计算的技术架构及商业模式非常符合三网融合的发展特点,“云计算”平台可以有多种部署方式,对于广电媒体而言,最常见的是“私有云”和“公有云”两种方式,“私有云”即广电媒体自行建设和拥有的“云计算”平台,用户使用台内的局域网即可访问,而“公有云”则是由相关厂商提供的“云计算”服务,通常需要通过广域网访问。不论使用“公有云”还是“私有云”,都需要通过虚拟化技术将应用部署在“云”中,这也是其他行业使用“云计算”技术的通用做法。而该专业同学在整个大学期间所接触到的如下方面的知识(高密度的数据计算应用,如转码、流媒体服务等;高频度信息处理应用,如数据库、应用服务器等;海量数据存储应用,如基于“云架构”的存储)等均可以部署在“云”的应用中。
3.3.1 突出系统观点,开展基于网络体系结构与网络功能应用相结合的教学改革。
一般教材对计算机网络课程的内容组织是按照ISO/OSI参考模型,从网络的最底层(物理层)一直到最高层(应用层),依次介绍网络系统中每层的功能、使用的协议以及每层实现的关键技术。这样组织教学内容,逻辑性较强,概念与理论性较强,但是学生对网络整体结构和功能实现缺乏了解,不便于培养应用型人才。因此,在教学中该专业教师把计算机网络提升到计算机网络系统的高度来组织教学内容,当依次讲授完网络体系结构、各层协议的功能、特性、组成、报文格式、协议工作过程以及实现该层功能的主要技术后,最后以总结的形式将不同层协议串起来,并通过校园网这个典型应用案例将计算机网络系统的工作原理以及不同层协议之间的交互过程展示出来,使学生不仅只掌握网络某层协议的功能、特性和工作过程,还要能够将计算机网络作为一个完整系统来看待。
3.3.2 任务驱动与讨论式教学改革为培养学生分析问题与解决问题的能力。
在教师讲解的基础上,将一些基本内容和实践性较强的内容如计算机网络的概念、计算机网络的拓扑结构、Internet的发展过程、网络系统拓扑结构设计、计算机网络核心设备等结合起来,安排学生3~5人一组查阅资料、讨论并写出专题报告。然后由学生在课堂上向同学讲述,大家再一起讨论、分析和评价,这样使每个学生都有兴趣积极参与,活跃了课堂气氛,培养学生在实践中学习的能力,进一步提高了学生学习的兴趣和积极性,加深了他们对基本概念和基本知识的理解,提高了学生分析问题、解决问题的能力和协作精神。
3.3.3 案例分析与实物教学的改革在计算机网络课程的教学过程中。
以重庆市教育城域网为例,讲解各种网络互联设备(OH网桥、以太网交换机、路由器、防火墙等)的工作原理及配置[3]。在计算机网络课程的教学过程中,教师还经常将双绞线、光纤、以太网收发器、各种网卡、交换机、路由器等网络设备搬到课堂上,对照实物现场进行讲解,同时在课堂上现场给学生演示如何配置路由器和交换机,帮助学生更直观、更有效地了解和掌握交换机和路由器配置的原理和技术。
3.3.4 全面推广现代化教学手段,促进教学方法改革。
教师课堂教学目的明确,以课程教学大纲和学期教学进度计划表(教学日历)为依据组织教学,进行教学方法改革,主干课使用的教材质量有保证,内容处理得当。本专业校内实习基地包括:钓鱼城创意产业基地(含创业企业1家、微型企业3家,创意包装工作室1个、校园广告传媒工作室2个)、创业学院、大学教育培训园、微型企业文化创意产业孵化园、双体系卓越人才教育基地、素质拓展基地等,这些实习基地为本专业学生提供了丰富多彩的实习内容,满足了实践教学的需要,效果良好。
4.基于培养应用型人才的课程体系建设初见成效
该校网络工程专业经过几年课程体系的研究和建设,现已略有成果:
4.1 “三创”教育凸显成效
本专业全程贯彻实施“创造、创新、创业”教育理念,大力推进学生的“三创”意识,逐步建立了“三创”教育体系,把创业教育课纳入教学计划,作为任选课,着力培养学生的创业意识和企业家精神;广泛开展创业教育实践活动。2010年学院共举办了2次校内创业计划大赛,在“挑战杯”创业计划大赛重庆赛选决赛中取得了一银两铜的优异成绩;学院依托重庆市市级创意产业基地—钓鱼城创意产业基地,孵化学生创业公司3家,其中微型企业2家;选派创业指导老师参加教育部“创业高峰论坛”、“第十四届厦门国际贸易洽谈会”以及吉林大学“挑战杯”终审决赛,提高创业指导能力。在建设期间,达到95%以上的学生能够获得毕业文凭,80%以上的学生能够获得各类计算机中高级技能证书,80%以上的学生专业特长明显、优势突出,另外有15%以上的学生能够考取硕士研究生。使学生在就业应聘中能够充分展现自己的专业技能与特长。
4.2 校企优秀人力资源互相利用,提高师生实践动手能力
以校企合作为基础,利用学校师资与企业技术人才互补优势,加强对教师与学生的网络工程技术训练与网络项目开发训练。请进来——聘请了全国几大计算机专业实训机构来校承担课程设计的教学工作,共承担了本专业多门课程的课程设计教学任务,取得了较好的实践效果。
走出去——该系派送了教师全脱产到实训机构进行专业技能与项目开发的培训,学习时间从1周到1个学期。
4.3 科学而系统的教学体系设置,保证了该校课程体系的建设
多层次的实践教学体系,是培养学生综合实践能力的重要保证。网络工程专业设置了系统而科学的实践教学体系,包括实验教学、开放性实验室、参加老师课题组、校外实习以及毕业论文与设计。实践教学以“强化实践能力”为重点[5],以创新品格的塑造为核心,面向国家与区域经济发展,加强产学研结合,统筹教学实习、生产实习、毕业设计与就业需要,依托校内外实验、实践教学基地和科技园区,大力推进学生进实验室、进项目组、进科技园区、进实习基地,进产学研合作基地,真刀真枪实践,提高动手能力和创新创业意识。网络工程专业全体师生员工积极探索产、学、研联合培养形式及管理办法,与多个学科相关企业开展科研合作,联合建设技术中心,共同推动学校产学研活动的进行。
综上所述,目前对于全国所有的独立学院来讲,人才培养模式与课程体系改革都还处于摸索与研究阶段,本学院的对于人才的培养和课程体系的建设也还需要继续努力,争取在未来的时间里为社会培养更多的有用的栋梁之才。
参考文献
[1]童天慧.独立学院学生特点以及特色管理方法研究[J].教育界,2010(2):135-137.
[2]赵飞.基于工作过程的课程体系开发研究与探索[J].教育与职业,2009(6):28-30.
[3]葛继科,雷亮.案例教学在计算机科学与技术专业课教学中的应用[J].重庆科技学院学报(社会版),2011(9):150-153.
【关键词】高职高专;计算机;教育课程;体系改革;实践
近年来,在素质教育理念下,我国高职高专院校得到了很大发展,并取得了一定的成效。与此同时,在信息化社会下,我国需要更多应用型、实战型的计算机人才。在此基础上,推进社会、经济的快速发展。然而,很多高职高专院校受到资金、体制等方面的影响,导致计算机课程体系不完善,降低了教学效果。鉴于此,必须加快高职高专计算机教育课程体系的改革。下面进行详细论述:
一、高职高专计算机教育课程体系改革的计划
以某职业院校为例。该学校在计算机教育课程改革中,遵循了以下原则。第一,促进学生主动适应社会发展。第二,要突出针对性、应用性。第三,重视学生实践能力的培养。第四,坚持德智体美劳全面发展。第五,结合课程的实际特点,突出改革特色。根据上述原则,该校制定了改革的计划。表现为:针对三年制专业的学生,将学时设置为1600-1800。对于两年制的学生,学时则设置为1100-1200;综合考虑市场、企业发展动向等因素,制定出符合市场要求的人才培养目标,加大计算机应用型、实战型、技术性人才的培养;在实践的过程中,引导学生发挥自己的主动性,自行选择专业方向,就业方向。同时,提供配套实验课程,加大实践能力的培养。其中,专业的方向包括:计算机图形设计;应用编程;网络工程;电子技术等。最后,加大资金的投入,完善实验室系统。加强与企业的联系,签订人才协议,为学生的就业提供服务。
二、高职高专计算机教育课程体系改革的重点工作
根据人才培养目标,对现象的课程体系进行改革,包括几个方面的工作:第一,专业课程与实践课程课时平均各占一半。同时,突出实践能力的培养。第二,重视基础理论的实用性、技术性。比如,经过多次研究,将以往零散的数学课程与计算机融合,编写成《计算机数学基础》。然后,增加相关应用性的知识,以及比较实用的数学软件,培养学生对数学的兴趣。在此基础上,将其作为工具,更好的为计算机专业服务。第三,加强理论与实践的结合。针对不同的主干课,不仅要安排实验,还要开设独立的实训课,给学生创造实际的工作环境。这样,便于他们在能够将理论知识内化,应用到实践当中,切实提高解决实际问题的能力。第四,注重综合素质的培养。在教学计算中,有效的整合了《社会主义理论课程》、《思想品德》等。同时,针对相关的公共课程,也做了改革。比如,采用社会调查、实践等方法,对学生进行社会主义理论的教育。除此之外,还增加了相关团队精神、集体主义等方面的课程,切实提高学生的综合素养。第五,编制教学大纲。按照基本技能、职业素质、职业技能的要求,编写教学大纲。在编写的过程中,参考近年来高职高专的相关标准,结合院校的实际资源配置特点,对以往的大纲进行修正,以此来编写新的教学大纲。第六,按照相关的实践指导书,对教材进行编写。比如,出版了《计算机应用基础教程》、相关的实验指导书等。
三、与课程模块开发
在课程模块开发中,按照专业知识、职业方向、能力等要求,对专业课程进行设计。同时,也设计了基础课程。具体来讲,将计算机专业基础模块设置为:应用基础、高级语言程序设计、网络与通信应用基础、电子系统与原理、数据库与应用、数据结构与算法实践、计算机专业英语等。与此同时,在专业方向模块开发中,包括会计学基础、电子商务、网络营销、网页设计、计算机玩去哪技术、互联网工具软件、中小企业网络等。可以看出,上述模块在很大程度上体现出了计算机专业特色。
四、对计算机人才的考核办法
首先,选择多样化的考核方式,包括合作能力、方法能力、组织管理能力、毅力、社会交往能力等。针对考不出的能力,将其认定为重点培养的目标。在这个过程中,要充分发挥教师的积极性。其次,在职业资格证书中,引入综合评价。近年来,国家在职业资格证书准入制度方面,提高了重视度。该校的制定了双证书制度。第一种类型为基本技能,鉴定的项目有办公自动化、微机组装与调试技术、计算机组网技术。第二种类型为专业技能。包括:网页设计、平面图像设计、网络工程、数据库管理与维护、互联网应用等。最后,利用课程作业来考核。采用多种考核方式。包括作业、笔记、活动方法,作业、笔记方法,作业、案例分析方法等。
当前,高职高专院校在计算机课程改革与实践中做了大量工作,并取得了一定的成效。同时,受到了很多专家的肯定。然而,受到各种因素的影响,依然存在不足的地方。因此,在今后的工作中,必须加大改革与实践的力度,不断解决存在的问题,完善各项制度,逐渐探索出一条更加有效的办学道路。只有这样,才能切实提高计算机人才的综合素养与实践能力。最终,促进我国高职高专院校快速、稳定、健康的可持续发展。
作者:熊会芸 单位:云南楚雄医药高等专科学校
参考文献:
[1]周静,刘全菊,张青.高职高专学校与地方本科院校合并后通识课程体系的改革与构建——以计算机基础课程体系为例[J/OL].黑龙江畜牧兽医,2016(15).
[2]汤怀,欧光云,曾昭江.高职高专计算机应用专业人才培养和课程体系改革与实践[J].湖南科技学院学报,2015,(02).
关键词:信息管理;课程体系;人才培养;ERP
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0134-02
伴随着世界经济发展和我国信息化水平的不断提高,信息技术是21世纪的主要技术之一。信息资源的集成、处理、流通与共享已成为当今和未来的重要技术。社会生产、生活各方面对信息产业人才的需求在稳步增加,对信息化人才的专业技术水平的要求也在提高。目前高职院校的计算机信息管理专业的学生已经不能满足社会的需求。究其原因主要是培养质量达不到岗位需求,专业定位和市场需求差距大。传统的计算机信息管理专业一味地追求计算机的相关知识而忽略了企业管理的人才需求和行业的背景,课程体系不完善,最终导致专业定位不够准确,就业方向模糊。因此高职计算机信息管理专业应该根据社会和市场对计算机信息管理人才的需求对课程体系不断改革创新,努力提高学生的专业技能和职业能力,形成满足社会对信息管理专业人才需求的人才培养模式。
一、人才定位分析
计算机信息管理专业是个应用范围很广的专业。对于高职学生来说,三年学习内容不能涵盖所有的计算机信息管理领域,因此,必须根据本地区的行业背景、市场需求和自身发展现状等确定该专业的发展方向。我们依据湖南地区经济人才需求特点和高技能人才规格确定专业培养目标,依托电子信息行业,先后走访调研了长沙卓应教育咨询有限公司、湖南迈威信息技术公司、湖南信息职业技术学院、湖北生物科技职业技术学院等二十余家公司和学校。并先后到广东、江苏、浙江等地调查毕业生的顶岗实习情况和就业情况。
通过调研发现,越来越多的企业实施ERP系统信息化管理,因而对ERP系统实施需要大量的人才,ERP(Enterprise Resource Planning企业资源计划)系统从国外引入并逐渐被越来越多的国内企业所应用。它集企业管理和信息管理技术为一体,能够集成企业所有资源信息,为企业提供计划、控制、经营业绩评估与决策支持等。应用ERP系统可以对企业资源进行有效的管理,从而降低企业成本,实现利润最大化。企业为了能够保持高效快速的发展,对自身ERP信息化建设工作越来越重视。因此,高职院校计算机信息管理专业培养ERP人才有着广阔的发展前景。而目前计算机信息管理专业的人才培养主要停留在计算机专业知识的学习和网页制作及网站建设的应用上,对企业的生产销售活动中产生的信息并不知情,很难做到应用计算机技术对企业的信息进行处理。因此,高职计算机信息管理专业应该和ERP课程高度融合,在学好计算机专业知识的同时,还需大量学习ERP课程、财务知识、会计知识、企业管理知识等,使该专业毕业的学生可以到企事业单位应用ERP系统,从事信息系统管理、维护和开发,充分发挥ERP系统在企业管理中的作用。
通过企业行业调研,对我院计算机信息管理专业重新进行了定位,定位在企业信息管理方面,并归纳出高职计算机信息管理专业是培养一批思想政治素质高、具有适应生产建设管理服务一线需要,懂得ERP系统应用、管理和维护,也懂得计算机应用技术相关知识,还懂得网页制作和网站建设的相关知识的企业信息管理复合型技术应用型人才,提出了“一基础、双主线”的课程体系架构思想。
二、课程体系建设思路和方法
高职院校主要培养技术应用型人才。计算机信息管理专业应该重视项目的实践经验,因而课程体系的建设需要打破传统单一的知识传授教学模式,基于工作岗位实施课程体系改革;构建基于工作过程的项目化课程体系,注重职业能力培养;改革学生考核方式和评价模式,提升职业能力和职业素养,从而实现教学内容与职业、教学情境与工作岗位的高度吻合,并最终实现教学模式从学科性体系向工作性体系转变。课程体系建设思路如图1所示。
1.基于工作岗位、实施课程体系改革。通过对二十余家单位、学校和对广东、江苏、浙江等毕业生的顶岗实习情况和就业情况的调查研究,成立了以行业、企业专家为主的专业建设指导委员会,请合作企业的专家参与专业人才培养方案的制定和实习实训指导,签订“联合办学,双向培养”的协议,进行深度的校企合作。确定计算机信息管理的主要岗位有计算机操作人员、计算机维修工程师、信息系统及网络应用与维护人员、企事业单位信息化人员、会计从业人员、ERP系统管理人员、网页制作和网站建设人员等。从这些职业岗位需求出发,根据计算机技术的发展现状和社会对计算机信息管理人才的需求,结合地区经济发展和学院自身发展需要,分析职业岗位所需的关键职业技能和职业素养,研究职业资格,科学定位计算机信息管理专业建设方向,根据职业学院的特点,确定人才培养模式,结合高职教育对学生的思想素质、身体素质、心理素质和人文素质要求,确定核心职业能力课程,最终制定出合理的人才培养方案。
2.构建基于工作过程的项目化课程体系,注重职业能力的培养。按照以工作任务为中心,项目课程为主体,教学做合一的人才培养模式,通过将工作领域转换成学习领域,学习领域分解成项目和任务,以学习型的项目和任务为载体,以项目导向、任务驱动组织教学,将核心职业课程全部转化为项目化的课程,实现专业学习职业化、职业课程项目化、班级项目团队化,从而构建项目化的课程体系。
3.改革学生考核方式和评价模式,提升职业能力和职业素养。基于工作过程的项目化课程体系要求学生的考核方式和评价模式必须做出相对应的改革,建立以项目评价、职业能力和职业素质为考核中心的考试观念,实施与基于工作过程的项目化课程体系相匹配的考核方式,将以往以知识为主的期末试卷考核转为以项目实践为主的职业能力和职业素养考核,体现项目化课程体系的建设思路;体现以实际动手操作能力为主的,以工作任务为中心的教学思路;体现以职业能力和职业素养为核心的评价模式,在课程考核方式的改革中,采用多元化的考核评价方法,充分激发学生的职业能力,提高学生的职业水平,提升学生的职业素养,为从事相关计算机信息理领域的工作奠定坚实的基础。
三、课程体系构建
根据人才定位分析,对计算机信息管理专业课程的设置构筑成“一基础、双主线”的课程体系架构。“一基础”是计算机专业基础知识线,主要开设课程有计算机基础知识、常用工具软件、C语言程序设计、计算机网络技术、网络数据库、网络操作系统、网络安全技术等;“双主线”主要是计算机应用方向,第一条线是网页制作和网站建设线,主要开设课程有网页制作、网站建设、图像处理PS、、JavaScript、电子商务等;第二条线是企业管理和ERP线,主要开设课程有企业管理、基础会计、财经法规、ERP项目管理与实施、会计电算化等。课程体系构建如图2所示。
目前,我院已经全面采用“一基础,双主线”的课程体系结构,并且收到了良好的效果。此课程体系进一步明确了专业定位,理清了专业方向,提升了专业内涵,提高了教学质量,在计算机生源急剧下滑的大背景下,我院信息管理专业生源数量企稳回升,并初具规模。
四、小结
目前,我国高等职业教育正处于重大转型时期,给每个高职院校带来了巨大机遇,同时也面临着前所未有的挑战。高职课程体系的改革是职业教育的重点和难点,也是高职教育发展的核心任务。计算机信息管理专业课程体系的设置应该基于工作岗位,实施课程体系改革,构建基于工作过程的项目化课程体系,注重职业能力的培养,同时改革学生考核方式和评价模式,提升职业能力和职业素养,并适时针对企业对ERP人才需求量的大幅增加,调整专业建设方向,构建“一基础、双主线”的基于工作岗位的项目化课程体系架,培养出合格的、顺应时展的、适应工作岗位的企业信息管理技能应用型人才。
参考文献:
[1]刘剑英.高职计算机信息管理专业建设的探索与实践[J].辽宁高职报,2013,(09).
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)10-0026-02
前言
作为时下最火热的词汇之一,“大数据”已经逐渐成为科技、商业乃至教育领域,人们争相关注的焦点。大数据技术已渗透到各行各业,相关技术和开发平台也相继面世、并逐步走向成熟。如IBM大数据提供了数据分析、文本分析、蓝色云杉(混搭供电合作的网络平台)等服务,提供了基于Apache Hadoop的软件和服务,为金融、风险管理、媒体和娱乐等行业量身定做的行业解决方案。Oracle提供了Oracle大数据机、Oracle Exalogic中间件云服务器、Oracle Exadata数据库云服务器以及Oracle Exalytics商务智能云服务器等一系列高度集成化系统产品组合;政府部门利用应用大数据技术,提高应急处置能力和安全防范能力,提升服务能力和运作效率,在医疗、卫生、教育等部门提高个性化的服务,解决金融、电信领域等中数据分析的问题,建设智慧城市等;企业利用数据分析制定营销策略,提高产品销售额。大数据技术的快速发展和行业应用需求的快速增长,使得目前技术市场上掌握大数据技术的人才严重短缺。因此,加快建设大数据技术人才教育和培养体系已成为目前高等院校和科研院所最为关注的焦点。在此背景下,信息与计算科学专业作为基于应用数学和计算机技术的交叉学科,其人才培养模式的研究与课程建设的研究尤为重要。
一、大数据的概念和特征
目前对于什么是大数据还没有一个非常明确的定义。目前关于大数据有两种不同的理解:第一种是简单地将海量数据集作为大数据,如百度百科将大数据定义为:“大数据,或称巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具,在合理时间内达到攫取、管理、处理并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯”;另一种是将大数据作为一系列技术的总成,如牛津大学互联网研究所认为:大数据是当今社会所独有的一种新型的能力,以一种前所未有的方式,通过对海量数据进行分析,获得有巨大价值的产品和服务,或深刻的洞见。尽管人们对大数据的理解存在不同的意见,但对于大数据时代所具有的特征通常包括四大特征:第一,数据量巨大,数据量级以从TB级发展到PB甚至ZB级;第二,数据类型多,大数据的类型包括传统文本信息、视频、图像、声音等格式数据文件;第三,商业价值高;第四,处理速度快,数据流一般为高速实时数据流,需要快速持续的实时处理。
二、大数据时代对人才的需求
2011年麦肯锡公司预测美国到2018 年需要深度数据分析人才14 万-19 万人。2013年3月,IDC数字宇宙报告《大数据,更大的数字身影,最大增长在远东》预计到2020年数字宇宙规模将达到40ZB,这意味着需要大量的人力和技术对这些数据进行处理。盖特纳咨询公司预测大数据将为全球带来440万个IT新岗位和上千万个非IT 岗位。需要既熟悉本单位需求又了解大数据技术与应用的管理者150 万,这方面的人才缺口更大。
三、大数据时代下信息与计算科学专业培养模式
结合2014年12月13日中国计算机学会的《2015大数据十大发展趋势预测报告》对未来发展方向的预测分析,结合大数据时代对相关技术的要求,因此,长沙学院信息与计算科学专业在原有专业建设的基础上提出了新的培养标准和课程体系,以培养具有大数据分析处理、大数据系统开发的应用型专业人才。在大数据环境下,对于信科专业的培养目标主要针对以下三方面进行:
1.强化数据分析能力
在大数据背景下,需要针对海量数据进行分析处理,以达到在合理时间内攫取、管理、处理并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的作用,因此需要掌握数据分析中常用的技术方法;
2.强化IT技术
海量数据来源于不同企业的历史经营数据、互联网数据等,因此需要对各种结构化的数据进行分析,快速了解系统数据库的构成,针对半结构化或非结构化数据进行抽取,提取出合理的原始数据进行分析,因此需要加强相关IT技术能力的培养;
3.强化数据分析的应用能力
在数据分析能力培养的基础上强化数据分析的应用能力,以实现数据分析的结果终极应用。
以上述三种主要培养目标,我们需要建立新的信科专业本科教学课程体系,能够使学生既具有未来大数据处理所需要的分析能力,又能满足当前社会对计算机技术人才所需知识的需求。提出了具有我校应用型本科特色的信科专业课程题总体设置思路,并对相关的主要课程内容及其实验进行了规划。课程体系设置思路如下所示:
1.第一年,基础教育
掌握基本的计算机科学基础,掌握基本的计算机编程思想。所涉及到的核心课程包括:程序设计基础、计算机基础。
2.第2~3年,专业教育
掌握2,门以上计算机编程语言,熟悉主流数据库管理技术,具备软件工程的思想,初步具备独立开发小型信息系统的能力、掌握数据分析中常用的基本统计方法;在此基础上掌握数据分析常用的方法以及经典的分析工具,了解数据分析的一般过程,初步具备数据分析的能力。所涉及到的核心课程包括:离散数学、算法与数据结构、操作系统、面向对象程序设计、web应用程序设计、软件工程、数据库原理、计算机网络、数据仓库与数据挖掘技术、概率统计等。
3.第4年,应用实践
了解现有大数据分析的应用,初步具备一定的智能数据分析系统的设计开发能力。该阶段主要涉及到的核心课程为商务智能、大数据并行处理技术、大型数据库管理技术、搜索引擎等。
四、课程体系研究
基于前节的培养标准,我们给出相应的课程体系结构如下图所示:
图1 课程体系结构
课程体系如图所示。在图1中我们个整个本科专业教育划分为3个阶段,第一个阶段为基础教育,主要掌握计算机的基本概念;第二阶段为专业教育,主要掌握CS模式、BS模式典型的计算机编程语言,掌握数据库原理,具备软件工程的思想,同时具备数据分析的能力,掌握数据挖掘的常用算法,熟悉常用数据挖掘工具,并掌握知识挖掘到应用部署的一般流程;第三阶段为应用实践,培养大型的应用系统的开发能力以及大数据的分析与应用能力。
五、结束语
信息与计算科学专业是数学与计算机应用相交叉的新型学科,其专业基础决定了其在大数据背景下能够得到充足的发展,但由于大数据的应用需求广泛、对技术的要求非常深入,因此,大数据时代给信科专业建设提出了较为长远的发展机遇与新的挑战,本文基于大数据时代下对人才的需求进行分析,给出了信科专业建设的培养模式与课程体系的设置,其专业建设能否满足新时代的要求还有待时间的检验。
参考文献:
[1]CCF大数据专家委员会,2015年大数据发展趋势预测,中国计算机学会通讯。2015,11(1):48-52
[2]刘婷婷,李长仪,张立涛。大数据时代下信息管理与信息系统专业培养模式研究。中国电力教育。2014,2:48-50
关键词:计算机专业;工程教育;系统能力;系统课程
1.计算技术发展特点分析
计算技术在20世纪个人机普及和Internet快速发展的基础上,从初期的科学计算与信息处理进人21世纪的以移动互联、物联网、云计算和大数据计算为主要特征的新型网络时代。在这一过程中,计算技术的发展特点呈现出“四类新型计算系统”和“四化主要特征”,这对计算机专业人才的知识结构与创新能力提出更高的要求。
1.1四类新型计算系统
1)嵌入式计算系统。
在移动互联网、物联网、智能家电、三网融合等行业技术与产业发展中,以嵌入式计算为主要形态的计算系统——嵌入式计算系统有着举足轻重和广泛的作用,并日益呈现网络化的开放特点。
2)移动计算系统。
在移动互联网、物联网、智能家电以及新型装备中,均以移动通信网络为基础,移动计算成为关键技术,它将使计算机或其他信息智能终端设备在无线环境下实现数据传输及资源共享,其作用是将有用、准确、及时的信息提供给任何时间、任何地点的任何客户,这将极大地改变人们的生活方式和工作方式。
3)并行计算系统。
随着半导体工艺技术的飞速进步和体系结构的不断发展,多核/众核处理机硬件日趋普及,这使得昔日高端的并行计算呈现出普适化的发展趋势;多核技术对计算系统微体系结构、系统软件与编程环境均有很大影响;同时,云计算也是建立在由廉价服务器组成的大规模集群并行计算的基础之上,因此,并行计算将成为各类计算系统的基础技术。
4)基于服务的计算系统。
无论是云计算,还是其他现代网络化应用软件系统,均以服务计算为核心技术。服务计算是指面向服务的体系结构(Service,orientedArchitecture,SOA)和面向服务的计算(Service oriented Computing,SOC)技术,是标识分布式系统和软件集成领域技术进步的里程碑。服务作为一种自治、开放以及与平台无关的网络化构件,可使分布式应用具有更好的复用性、灵活性和可增长性。Web服务技术是当前SOA的主流实现方式,已经形成规范的服务定义、服务组合以及服务访问。
1.2“四化”主要特征
1)网络化。
当今的计算系统必然与网络相关。尽管各种有线网络、无线网络所具有的通信方式、通信能力与通信品质有较大区别,但它使得与其相联的计算系统能力得以充分延伸,更能满足应用需求。网络化对计算系统的开放适应能力、协同工作能力等也提出了更高的要求。
2)多媒体化。
多媒体具有计算机综合处理多种媒体信息的集成性、实时性与交互性特点。计算机通过多媒体技术可以处理人类生活中最直接、最普遍的信息,从而使计算机应用领域及功能得到极大的扩展,使计算机系统的人机交互界面和手段更加友好和方便,非专业人员也可以方便地使用和操作计算机。
3)大数据化。
从各种类型的数据中快速获得有价值信息的能力称为大数据技术。大数据具有体量巨大、类型繁多、价值密度低、处理速度快等特点。大数据时代的来临给各行各业的数据处理与业务发展等带来重要变革,也对计算系统的新型计算模型、大规模并行处理、分布式数据存贮、高效数据处理机制等提出新的挑战。
4)智能化。
智能化将影响计算系统的体系结构、软件形态、处理算法以及应用界面等。例如,智能手机的智能搜索引擎是结合了人工智能技术的新一代搜索引擎,不仅具有传统的快速检索、相关度排序等功能,还具有用户角色登记、用户兴趣自动识别、内容的语义理解、智能信息化过滤和推送等功能,其追求的目标是根据用户的请求,从可以获得的网络资源中检索出对用户最有价值的信息。
2.系统能力的主要内涵及培养需求
2.1主要内涵
计算机专业学生的系统能力核心是在掌握计算系统基本原理基础上,熟悉如何进一步开发构建以计算技术为核心的应用系统。这需要学生更多地掌握计算系统内部各软件/硬件部分的关联关系与逻辑层次,了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式。系统观的教育体现出工程教育特征,相比较其他专业学生的计算机基础和应用能力,计算机专业更强调对学生计算机系统能力的培养。因此,计算机专业学生的知识体系不仅需要更新与扩展,而且其系统设计创新能力必须得到强化与提升。
2.2培养需求
随着计算机科学与技术的不断进步,信息产业形态发生重要变化,新型计算系统应用日益深化,计算机专业人才培养也必须“与时俱进”,体现计算技术与信息产业发展对学生系统能力培养的需求。教育思想要突显系统观教育理念,教学内容要体现新型计算系统原理,在实践环节中展现计算系统平台技术。
我们要深刻理解系统化专业教育思想对计算机专业高等教育的影响。系统化教育和系统能力培养要采取系统科学的方法,不但要夯实系统理论基础,使学生构建出准确描述真实系统的模型,并能够用模型预测系统行为;而且要强化系统实践,培养学生有效地构造正确系统的能力。从系统观出发,计算机专业的教学应该注意教学生怎样从系统层面思考(如设计过程、工具、用户和物理环境的交互),应该讲透原理(基本原则、架构、协议、编译以及仿真等),强化系统性的实践教学培养过程和内容。
3.相关研究
3.1ACM/IEEE CS2013重视系统能力培养
ACM/IEEE最新公布的CS2013是在组织众多计算机教育专家深入调研分析、开展专题研究的基础上,给出的新的教学调整方案。它不仅对原有14个知识域进行适度调整,还增加了4个新的知识域,分别是系统基础SF、并行和分布计算PD、基于平台的开发PBD、信息保障和安全IAS。这些都涉及系统级内容,由此可见,ACM/IEEE CS2013的重点是进一步强调系统知识和系统能力的培养。
3.2专业教指委已开展相关研究
教育部计算机专业教学指导分委员会已经组织了对计算机专业学生能力培养和实践教学体系的研究,重点是如何使学生增强系统能力,全局地掌控一定规模系统。研究提出:①教学必须树立系统观,培养学生的系统眼光。学生学会站在不同层面上去把握不同层次上的系统,并全面考虑系统各部分及其与外界的逻辑与联系,完成一定规模的系统设计。②明确了计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力为4大专业基本能力。其中系统能力占总能力的75%,包括系统认知、系统设计、系统开发和系统应用能力。
目前国内少数高等学校,如南京大学、复旦大学、北京大学、北京航空航天大学、浙江大学、西北工业大学、国防科技大学等,正在不同程度上积极进行这些方面的探索和实践。
4.系统能力培养中存在的问题
在PC时代背景下所设置的课程体系、教学及其实验内容,对学生的系统能力培养存在以下问题。
(1)课程体系中缺乏一门独立的能够贯穿整个计算机系统的基础课程。有些学校虽然有计算机系统概论课程,但是,课程内容太散太多,没有系统性,并没有围绕一个完整计算机系统框架组织内容。
(2)课程之间的衔接和关联考虑不够。目前课程设置大多按照计算机系统不同层次上的内容独立开设课程,相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其他层次内容之间的关联,学生难以形成对计算机系统的全面认识。
(3)教学内容比较陈旧,较少涉及近年来出现的多核/众核处理器、分布式和并行计算模式等实际工作中遇到的内容,特别是对于后PC时代的学生所需的关于嵌入式系统、移动终端系统、大型数据中心云计算系统等的系统知识体系的教学还很薄弱。
(4)课程体系缺乏对系统设计和应用能力培养的整体考虑,如公共的计算机系统基础课程及内容的设置,计算机系统核心课程及内容的设置,对于不同应用系统和相关平台所需的设计和应用人才的培养应设置哪些课程(包括课程实验)等。
由于教学中对系统能力培养重视不够,所以学生在系统能力方面存在以下问题:
(1)大部分学生不能很好地建立计算机系统完整概念,缺乏系统观,只能解决局部的编程和应用问题,对于系统层面问题的解决无法胜任。
(2)大部分学生对于计算机系统的核心内容掌握不够,难以胜任复杂的涉及软/硬件协同设计的任务。
(3)由于没有很好地建立课程之间内容的关联,学生对于很多核心内容通常只知其然不知其所以然,所以其综合分析、设计和应用能力也较差,对于需要综合运用多个跨课程的概念才能解决的问题一筹莫展。
(4)教学缺乏系统性的综合实践环节,这使学生理论上一知半解,实践动手能力较差。
5.系统能力培养课程体系设置总体思路
为了更好地培养适应新技术发展的、具有系统设计和系统应用能力的计算机专门人才,我们需要建立新的计算机专业本科教学课程体系,特别是设立有关系统级综合性课程,并重新规划计算机系统核心课程的内容,使这些核心课程之间的内容联系更紧密、衔接更顺畅。
为此,我们调查了若干国外高校的本科生教学在计算机系统能力培养方面的一些做法和思路,借鉴国外大学的经验,结合我国高校计算机人才培养的特点,提出了适合于我国高等教育计算机专业系统能力培养的课程体系总体设置思路,并对相关的主要课程内容及其实验内容进行了规划。课程体系改革的思路如图1所示。
我们建议把课程分成3个层次:计算机系统基础课程、重组内容的核心课程和侧重不同计算系统的若干相关平台应用课程。
第1层次核心课程包括:程序设计基础(PF)、数字逻辑电路(DD)和计算机系统基础(ICS)。
第2层次核心课程包括:计算机组成与设计(COD)、操作系统(OS)、编译技术(CT)和计算机系统结构(CA)。
第3层次核心课程包括:嵌入式计算系统(ECS)、计算机网络(CN)、移动计算(MC)、并行计算(Pc)和大数据并行处理技术(BD)。
基于这3个层次的课程体系中相关课程设置方案如图2所示。
图2中左边部分是计算机系统的各个抽象层,右边的矩形框表示课程,其上下两条边的位置标示了课程内容在系统抽象层中的涵盖范围,矩形的左右两条边的位置标示了课程大约在哪个年级开设。虚线框、实线框和粗线框分别表示第1、第2和第3层次核心课程。
从图2中可以看出,该课程体系的基本思路是:先讲顶层比较抽象的编程方面的内容;再讲底层系统具体实现的基础内容;然后再从两头到中间,把顶层程序设计内容和底层电路内容按照程序员视角全部串起来;在此基础上,按顺序分别介绍计算机系统硬件、操作系统和编译器的实现细节。至此的所有课程内容主要介绍单处理器系统的相关内容,而计算机体系结构主要介绍不同并行粒度的体系结构及其相关的操作系统实现技术和编译器实现技术。第3层次的课程没有先后顺序,可以是选修课,课程内容应体现第1和第2层次课程内容的螺旋式上升趋势,即第3层次课程内容涉及的系统抽象层与第1和第2层次课程涉及的系统抽象层是重叠的,但内容并不是简单重复,而是讲授在特定计算系统中的相应教学内容。例如,对于嵌入式计算系统(ECS)课程,虽然它所涉及的系统抽象层与计算机系统基础(ICS)课程涉及的系统抽象层完全一样,但这两门课程的教学内容基本上不重叠,前者着重介绍与嵌入式计算系统相关的ISA设计、操作系统实现和底层硬件设计等内容,后者着重介绍如何从程序员的角度来理解计算机系统设计与实现中涉及的基础内容。
与传统课程体系设置相比,最大的不同在于,新的课程体系中有一门涉及计算机系统各个抽象层面的能够贯穿整个计算机系统设计和实现的基础课程——计算机系统基础(ICS)。该课程讲解如何从程序员角度来理解计算机系统,可以使程序员进一步明确程序设计语言中的语句、数据和程序是如何在计算机系统中实现和运行的,让程序员了解不同的程序设计方法为什么会有不同的性能等。
此外,新的课程体系强调课程之间的衔接和连贯,主要体现在以下几个方面。
(1)计算机系统基础课程可以把程序设计基础、数字逻辑电路2门课程之间存在的计算机系统抽象层中的“中间间隔”填补上去并很好地衔接起来。这样,到2年级上学期结束时,学生就可以通过这3门课程清晰地建立单处理器计算机系统的整机概念,构造出完整的计算机系统的基本框架,而具体的计算机系统各个部分的实现细节再通过后续相关课程来细化充实。
(2)数字逻辑电路、计算机组成与设计和嵌入式计算系统3门课程中的实验内容能够很好地衔接,可以规划一套承上启下的基于FPGA开发板的综合实验平台,让学生在一个统一的实验平台上从门电路开始设计基本功能部件,然后再以功能部件为基础设计CPU、存储器和接口,最终将CPU、存储器和I/O接口通过总线互连为一个完整的计算机硬件系统。
(3)计算机系统基础、计算机组成与设计、操作系统和编译技术4门之间能够很好地衔接,构成了一组计算机系统能力培养最基本的核心课程。新课程体系中计算机系统基础和计算机组成与设计2门课程对原来的计算机系统概论和计算机组成原理课程内容进行重新调整和统筹规划。计算机系统基础、计算机组成与设计、操作系统和编译技术的关系体现为:
①计算机系统基础课程以Intel x86为模型机进行讲解,它为操作系统课程(特别是Linux内核分析)提供了很好的体系结构基础。同时,在计算机系统基础课程中为了清楚地解释程序中的文件访问和设备访问等问题,会从程序员角度简单引入一些操作系统中的相关基础知识。
②计算机系统基础课程会讲解高级语言程序如何进行转换、链接以生成可执行代码的问题。
③计算机组成与设计中的流水线处理等也与编译优化相关,而且以MIPS为模型机进行讲解,而MIPS模拟器可以为编译技术的实验提供可验证实验环境。
从计算机系统基础课程的内容和教学目标以及开设时间来看,位于较高抽象层的先行课(如程序设计基础、数据结构等课程)可以按照原来的内容和方式开设和教学,而作为新的计算机系统基础和计算机组成与设计的先导课数字逻辑电路,则需要对传统的教学内容,特别是实验内容和实验手段进行修改和完善。
有了计算机系统基础和计算机组成与设计课程的基础,学生将更容易从计算机系统整体的角度理解操作系统、编译原理等后续课程。这些后续课程在内容方面不需要大的改动,但是操作系统和编译器的实验要以先行课程实现的计算机硬件系统为基础,这样才能形成一致的、完整的计算机系统整体概念。
6.结语
系统观教育对于计算机专业的所有培养方向均适用,它对专业核心课程任课教师提出了更高要求,因此必须强化计算机专业的教师培训工作,特别是重视以系统观为核心的新教材的编写工作,以便使计算机专业人才培养和教育跟上学科、技术和产业的发展步伐。
本系统研究组由国防科学技术大学、西北工业大学、南京大学、南开大学、天津大学、武汉大学、北京大学有关教授组成,他们共同进行了关于计算机专业学生系统知识、系统能力和系统课程的研讨。本研究得到机械工业出版社华章公司的大力支持。
参考文献:
[1]The Joint Task Force on Computing Curricula of ACM/IEEE,Computer Science Curricula 2013 Ironman Draft(Version 0.8)[EB/OL].[2013-03-26].http://ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/.
物联网所代表的新一代信息技术极大地扩充信息管理与信息系统专业(以下简称“信息管理专业”)在信息采集、传输、存储、处理与利用等层面的知识内容,信息管理专业的知识体系、课程体系和实践教学體系必须做出相应的系统化调整。文献[1]讨论物联网知识内容融入信息管理专业的可能性,论证信息管理专业融入物联网知识体系以培养物联网高级应用型人才的可行性,提出在信息管理专业以智慧物流等应用为突破口开设物联网学科方向的办学思路,但对信息管理专业开设物联网学科方向所需覆盖的知识内容及由此而导出的课程群语焉不详,并没有进行详尽的描述与探讨。为此,有必要在此基础上进一步梳理物联网知识体系和信息管理专业现有知识体系的脉络,确定物联网学科方向的知识体系,规划物联网学科方向的课程群。
1 “物”信息纳入管理对信息管理专业教学体系的影响
信息管理专业是管理信息化、系统化环境下催生的管理学、信息学和计算机科学的交叉学科,主要研究和传授“如何应用信息技术,开发信息系统,以进行信息管理”。在信息管理专业的知识体系中,信息技术是基础,信息的采集、传输、存储、处理与利用是信息管理专业研究和传授的知识核心;在课程体系中,信息技术类课程是“把信息科学应用于管理科学”的桥梁,是“管理信息化、系统化”的关键。当前,信息管理专业的信息技术类课程以计算机软硬件课程为主,主要涵盖计算机学科基础课程群和信息系统开发课程群。
随着物联网所代表的新一代信息技术的快速发展,信息的感知扩展到“物”端,“物”的信息开始纳入管理,而且所感知的“物”不再局限于该类“物品”某个批次的整体信息,还可以具体化到某一实际的“个体物品”上,也就是说,所感知到的信息粒度变细。相应的,要识别的管理信息粒度变细,信息的数量大幅度增加,大数据时代应运而来,另外,信息传输也不再完全依托有线传输,无线传输使信息感知的物理空间范围扩大,即时通信使得信息感知的时间间隔缩小到时刻点,而信息存储和处理也不再是单一模式,有分布式信息存储和分布式信息处理。这样一来,可管理的信息变多,物与物、人与物以及人与人互联成网,信息感知、传输和处理的实时性加强,信息利用的数据范围扩充到“大数据”空间,信息管理的模式发生新的变化,管理的模式也随之变化,管理将变得更加敏捷化、智能化、柔性化、一体化和社会化,管理过程和管理环节势必做出适应性调整和改造。把细粒度的“物”信息纳入管理触发一系列新的信息技术的出现和发展,而且,这些新技术所涵盖的知识内容并不是以点状离散分布于信息管理专业已有知识体系中,而是全方位涌现在信息管理专业已有知识体系的各个层面,呈现系统化的特点。无论在信息的采集、传输、存储、处理与利用等信息处理层面,还是在管理层面,信息管理专业的知识内容都发生较大范围的扩容。这样一来,信息管理专业的知识体系就需要在信息处理的各个层面进行系统化调整,并需要根据知识内容之间的紧密程度和衔接关系,进行课程体系和实践教学体系的调整,也就是基于此,才提出在信息管理专业建设物联网学科方向的办学思路[1]。
2 物联网学科方向课程群建设思路和建设原则
新知识集合的系统化切入不能是简单的“打补丁”,更不能“喧宾夺主”,而且,物联网学科方向的课程群也不能完全照搬物联网工程等专业的课程体系。为此,在解读物联网学科方向培养目标的基础上,需要进一步厘清物联网学科方向课程群的建设思路和建设原则。
2.1 建设思路
课程群的建设涉及知识空间的组织,也涉及知识内容讲授的时间安排。
首先,解读物联网学科方向的培养目标,明确物联网学科方向毕业生未来所需掌握的知识内容和所需具备的职业能力,初步确定知识体系的知识范围和重点。
其次,以智慧物流等应用领域为突破口,以智慧物流等应用领域对新一代信息技术的需求为导向,根据国际电信联盟ITU给出的物联网三层架构,识别并收集智慧物流等应用需要信息管理专业现有知识体系之外的物联网新技术的知识内容,以确定物联网学科方向知识内容的空间范围。
为了让物联网学科方向的知识内容与信息管理专业现有的知识体系相契合,从信息管理的角度出发,以信息处理的各个阶段为框架,对收集到的物联网知识内容在“物”信息的采集、传输、存储、处理和利用等5个阶段上进行再组织:划分“物”信息在这五个阶段所涉及的物联网新技术,通过知识领域分析其中存在的知识单元以及各知识单元中存在的知识点,最后按照“知识领域—知识单元—知识点”的三层结构构建物联网学科方向的知识体系。
参照教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会所制定的物联网工程专业试行的知识体系、课程体系和实践教学体系[2-3],辅助参考文献[4]罗列的二十余所高校物联网工程专业的培养方案,在基础知识、核心知识和应用知识三个层次上,梳理信息管理专业物联网学科方向的知识体系,并依托信息管理专业现有的课程体系框架,通过嫁接和自我凝结,构建信息管理专业物联网方向的课程群。
最后,分析不同知识单元、知识点的重要程度,在兼顾信息管理专业已有课程体系和实践教学体系时间安排情况的基础上,确定物联网方向课程群各个教学环节的学时数和建议修读学期,以规划课程群的时间安排。
2.2 建设原则
(1)不同的培养目标决定知识内容的空间范围和重点,也决定不同知识内容的授课学时。“构建学科方向的知识体系,规划学科方向的课程群”首先需要解读该学科方向的培养目标。
(2)识别学科方向上的知识内容需要有一个提纲挈领的突破口,以突破口对知识内容的需求及紧密程度为依据,将识别出的知识内容引入到已有的知识体系中则需要依据现有知识体系的脉络进行系统融合。
(3)课程是知识单元的聚合,课程体系是对知识体系中知识内容的粗粒度覆盖。识别知识内容,梳理知识领域、知识单元和知识点,建立知识体系,才能进行课程体系建设;知识体系可以由不同的课程体系覆盖,不同学校的相同专业可根据自身的特点,构建具有自身特色的课程和课程体系。
(4)知识体系和课程体系改革要注重基础,要构建相对完整的基础知识体系以及基础课程群。
(5)知识体系和课程体系既要推陈出新,也不能“忘本”,不能丢掉专业固有的知识内容和特色。
(6)知识体系和课程体系改革既要变革知识点的结构等空间因素,也要调整知识点传授和课程讲授的时间(学时)安排。
(7)专业尤其是应用型本科专业,在进行知识体系和课程体系变革时,还要同时调整课程内外的实验、实践和实习环节。
(8)承认不断改进知识体系和课程体系的必要性。社会在进步,技术在发展,社会人才需求在变化,应用型专业的知识体系和课程体系更应该与时俱进。
3 物联网学科方向的知识体系
根据上文论述,信息管理专业现有知识体系和课程体系已经基本覆盖物联网工程专业的专业基础,所以,笔者把物联网学科方向的知识体系和课程体系限定在物联网的核心知识领域进行探讨。
3.1 培养目标的解读
培养目标描述毕业生未来所掌握的知识内容和所具备的职业能力,解读培养目标可以初步确定知识体系的知识范围和重点。
物联网产业已经形成从上游“产品制造”、中游“系统集成与软件开发”到下游的“应用服务”的完整产业链[5]。笔者认为,信息管理专业物联网学科方向所培养毕业生可能的工作环境在物联网产业链的中下游,即物联网学科方向的培养目标是为物联网產业链中下游培养既懂管理理论又懂新一代信息技术,并且能应用物联网知识在智慧物流等物联网应用领域进行信息管理的集成应用型人才。具体而言,信息管理专业物联网方向的培养目标是:掌握现代管理学基础知识、信息学基础知识、计算机学科基础知识以及物联网基础知识,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识,具备较强的实践能力、良好的团队协作能力,具备物联网信息系统集成、开发、应用与维护等职业能力,能在智慧物流、智慧交通、智慧旅游等物联网应用领域运用新一代信息技术从事信息管理及信息系统分析、设计、实施、集成和评价等方面的高级专门人才。
撇除信息管理专业与物联网知识体系共有、重叠的基础知识,通过解读物联网学科方向的培养目标,可以初步确定,需进一步引入物联网核心知识在物联网技术方面的集成与应用。在知识传授时,尤其是在学时总数受限的情况下,不要在原理上“劳师动众”,而要在集成、应用上“浓墨重彩”。这意味着,物联网学科方向的知识体系需要基于物联网工程等物联网专业的知识体系,在知识领域、知识单元和知识点三个级别,进行知识内容的“缩放”:缩小那些原理类知识的范围,缩减它们的授课时间;增大那些集成和应用知识的范围,加长它们的授课时间。
3.2 按照信息处理脉络梳理物联网核心知识领域
依据“物”信息的采集、传输、存储、处理和利用等五个阶段所构成的信息处理脉络,把物联网体系结构识别、收集到的物联网技术知识进行再组织,围绕技术的应用与集成,确定物联网学科方向的核心知识领域,见表1。
需要说明的是,表1中并未罗列信息管理专业中已有的、与物联网工程专业重叠的且没有变化的知识领域,如计算机网络技术,另外,“AR物联网技术体系”描述“物”信息处理各阶段的技术框架,把它归属到“物”信息利用阶段。
3.3 知识体系
参考物联网工程专业试行的知识体系[2]31-42,82-114以及物联网知识体系[4]22-56,针对表1中梳理的知识领域,围绕集成和应用,确定知识领域内知识内容的最小闭包,并按照“知识领域—知识单元—知识点”的三层结构,细分知识领域中涉及的知识内容:把一个知识领域细分为多个知识单元,再把一个知识单元细分为若干个知识点。细分后物联网方向的知识内容见表2。
在表2中,不同于物联网工程专业试行的知识体系以及物联网知识体系,笔者缩减信息采集、传输和存储部分的知识内容,把标识与感知、物联网通信以及物联网控制等知识领域的知识内容浓缩在“AR物联网技术体系”知识领域中;放大信息加工和利用上的知识细节,把物联网处理层的“MW中间件技术”“CC云计算与服务计算”“DM物联网数据挖掘”“ID智能决策”以及应用层的“IL智慧物流”等知识领域单独列出进行知识强化。
4 物联网学科方向的课程群
根据信息管理专业现有课程体系和实践教学体系的脉络,参考物联网工程专业试行的专业核心课程体系、实践教学体系以及王志良罗列的二十余所高校物联网工程专业的培养方案,依据知识单元、知识点之间相互联系的紧密程度,通过嫁接和自我凝结,笔者确定覆盖知识内容的物联网课程及其授课时间和修读学期,得到物联网知识体系的一个课程覆盖——物联网学科方向的课程群,见表3。
在表3中,物联网学科方向的课程群由专业基础课程、专业核心和专业实践三个层次共12门课程组成,其中,物联网数据挖掘并不单独成一门课程,其知识内容将嫁接到信息管理专业已有的数据挖掘课程中。
实践环节,除了在相关课程安排有课程内的实验箱实验和上机实验外,还安排物联网应用综合实训和物联网系统开发课程设计两个综合实践环节:前者,主要在认知层面上进行物联网新技术实践(如RFID认知训练、传感器认知训练、无线传感网认知训练等)和物联网应用系统(如基于物联网的供应链监控系统、基于云计算的应用处理中心等)认知训练;后者,则是物联网系统设计与实施课程的课程设计,让学生进行物联网系统(尤其是软件部分)开发的综合设计。
在时间维度上,表3罗列每一门课程的总学时、授课学时和实验/上机学时,而且还对每一门课程所含的知识单元需要的授课学时和实验/上机学时进行细化。根据课程之间的衔接关系,以信息管理专业现有课程的修读学期为主线,确定物联网学科方向12门课程的修读学期。
在课程群实施初期,笔者把物联网工程概论作为唯一的一门必修课程加入到信息管理专业的课程体系中,其他课程打包成选修课程群供学生整体选修,既保证信息管理专业的所有学生都能学习到物联网所代表的新一代信息技术,也能淡化物联网学科方向对现有课程体系的冲击。经过一段时间的尝试和验证后,笔者将逐步进行知识内容和课程体系的调整与配置优化,进行更细粒度的知识内容黏合,缩减一些原有课程体系中陈旧或重复的课程及课程内容,加大物联网课程的必修范围,争取早日把物联网学科方向固化在信息管理专业的教学体系中。
5 结 语
受物联网技术所代表的新一代信息技术的全方位冲击,信息管理专业的知识体系面临新一轮的调整。笔者以智慧物流对物联网技术的需求为“领”,以信息处理过程为脉络,梳理物联网知识内容;并以信息管理专业现有知识体系和课程体系为骨架,调配知识内容的组织结构,规划物联网课程群,从而为信息管理专业开辟物联网学科方向充实血肉,重塑身型。笔者提出的建设思路和建设成果进一步加强在信息管理专业开辟物联网学科方向的可操作性,有助于其他高校的信息管理专业根据所处的区域环境和学科基础开辟具有自身特点的物联网学科方向,有助于其他专业根据自身特色构建新的课程群,还为其他专业开辟新的学科方向提供一套切实可行的办学思路。
下一步,笔者将进入物联网学科方向的实操和验证阶段,在信息管理专业真正“开出” 新的物联网课程群,检验物联网课程群的可行性和完整性,调整、完善知识内容及其组织形式,以期早日在信息管理专业固化物联网学科方向。
参考文献:
[1] 杨健. 信息管理与信息系统专业开设物联网学科方向的可行性研究[J]. 计算机教育, 2016(1): 26-29.
[2] 教育部高等學校计算机科学与技术专业教学指导分委员会. 高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012: 31-48, 82-114, 124-134.
[3] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会. 高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范(试行)[M]. 北京:机械工业出版社, 2012: 60-89.
[4] 王志良, 闫纪铮. 普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M]. 西安电子科技大学出版社, 2011:22-56, 73-238.
Abstract: Under the popular background of higher education, the cooperation between colleges and enterprises has become the inevitable choice for the application oriented universities. The construction of the curriculum system of university-enterprise cooperation is very important. Baiyun University has been on the forefront. In this paper, combined with the present situation of the university-enterprise cooperation, the basic form of statistical professional university-enterprise cooperation in the construction of curriculum system, the difficulties and problems were analysis in detail, and the corresponding improvement measures are put forward.
关键词: 应用型本科;校企合作;课程体系改革
Key words: application oriented undergraduate;university-enterprise cooperation;curriculum system reform
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0203-03
0 引言
高等教育进入大众化阶段,我国高等院校逐渐分为三个层次:研究型大学、应用型本科院校及高职高专院校[1]。其中应用型本科院校培养的为“中间型”人才。这类人才既具有系统的专业理论知识,又具有较强的职业技能;既有较强的岗位竞争力,又有较好的职业发展力。
应用型本科统计学专业是一门应用性很强的社会科学,其就业与企业需求的变化密切关联。然而,大部分应用型本科院校该专业依旧以理论课程体系的讲授为主,理论过多,实践实训教学过少,这将导致人才培养与企业需求脱轨,毕业生适时的实践实训体验不足,应用与创新能力掣肘。破除该窘境,大力推行的校企合作培养模式成为职业化过程中必然的有效的选择。那么,进行适需适时的课程体系改革势在必行。
本文以广东白云学院为例,针对应用型本科统计学学专业,剖析校企合作的课程体系基本结构,从企业利益、师资配备、课程设置等角度分析广东白云学院校企合作课程体系实施过程遇到的难点与不足,从而提出统计学校企合作课程体系建设的改进措施,为统计学专业,甚至是经管类其他专业课程体系设置提供一定的参考价值。
1 校企合作课程体系基本构成
根据课程目标、课程内容、课程评价、课程资源、教学师资及教学场所的不同,统计数学专业校企合作课程体系分为三个子部分[2]:学校课程、校企共建课程及企业课程,表1为统计学专业在校企合作背景下的课程体系基本构成。
1.1 学校课程建设 这类课程为学科基础课、专业基础课,由学校教师进行教学工作,其教学活动及教学场所则在校内进行,教学内容主要是使得学生掌握必备的基础理论,基本知识。在教学设计及具体实施过程中,任课教师承担着对学生理论体系,职业道德及专业素质的培养与建构。这类课程是应用型本科统计学专业学生增强应用及创新能力的基础。从岗位到岗位群的角度来看,这些课程在岗位竞争力上与统计学专业有着较强的关联度。因此,在市场导向中,这类课程在课程设计、课程组织及课程实施过程也需要进行重新整合与设置。
1.2 校企共建课程建设 这类课程体现了统计学专业的不仅具有一定的理论性,也具有较强的实践性,也是校企合作模式下课程体系建设的重点内容。从表1的课程列表来看主要由两个部分构成,一部分是专业课程,即统计学专业在不进行专业方向及模块分类情形下,能够进行校企合作,具有实践部分体现的课程,比如多元统计分析,抽样调查等课程;另一部分是专业方向模块课程,比如有经济统计学方向,则开设国民经济统计学、投入产出分析等课程,金融统计方向则开设金融时间序列、商业银行经营与管理、证券投资学等课程。
对于校企共建课程而言,无论是学校还是企业都很难独立进行该课程的教学工作,只有以企业为主导,以学校为主体进行该类课程的建设,保证校企合作的效果,实现学校和企业双方的人才培养目标。
1.3 企业课程 本校在应用型本科院校中率先实施“3+1”人才培养模式,即在大四进行两个学期的企业实习。第一学期为专业实习,第二学期为毕业实习。对于统计学专业而言,学生通过相关校企合作共建课程的学习对市场统计业务及数据分析项目有了初步认识,在初次就业中具备了企业、政府等所需要的常见统计方法,熟悉了基本的统计工作流程与操作技能,但是为了更好地提高在就业中的竞争力,学校在第六学期开设了仿真模拟实训教学,为期6个星期,让学生进行连续时长的集中实训,了解岗位的基本职责与岗位技能。大四到企业之后,则完全由企业导师负责学生的实践教学指导、考评,学生在企业实际岗位上进行工学体验。学校教师则担任专业导师,进行衔接工作--及时解答学生在企业中遇到的问题,获得的感想与体会,同时对学生的知识、能力进行序化整合,关注学生的全面发展。
2 校企合作课程体系建设的难点与不足
广东白云学院统计学专业按照技术及职业岗位(群)的任职要求,开展与行业企业合作,共同开发课程体系,但在具体的实施过程中遇到很多困难,主要体现在以下方面:
2.1 部分企业合作积极性不高 作为市场经济主体的企业方,以追求经济效益为主要目的,在校企合作的课程体系建设中,企业为统计学专业的学生提供相应的企业数据、企业项目、统计实操等服务,相应地,企业希望能够获得对等的回报。值得注意的是,校企合作的组织与实施已经下放到各二级学院。广东白云学院校企合作过程中,遇到的基本情形表现为:在实际过程中,企业希望校方能够为非数据类型的公司提供一些数据或统计业务上的处理方法与结果,帮助他们解决一些实际问题;对于数据分析公司,它们更多地希望校方能够将本校的一些数据项目给他们进行处理,或者希望能够购买他们的服务产品,比如数据平台、数字服务、数据培训等。这样一些企业在合作上缺乏互惠互利的合作基础,导致对合作积极性不高。此外,存在的普遍现象:不太愿意接纳实习生及管理实习生难度过大。《Team》杂志对国内企业的一项调查也表明,超过70%的企业不愿意接纳实习生[3]。因此,由于企业与学校间直接利益兼容的缺乏,可能使校企合作流于形式,部分课程在完成校企合作共建过程中,还是以校方为主导,无法真正将企业需求落到实处。换而言之,此时,统计方向部分课程在统计模型或统计方法上只能按照传统的使用设计好的实验数据作为实践项目,导致校企合作课程成效偏低,学生无法体验真实复杂的实际案例,解决实际问题的能力不足,应用及创新能力得不到及时的训练。
2.2 合适的企业师资缺乏 企业拥有具备丰富职业及岗位技能的员工,熟悉相关的业务流程及操作,在实际问题的解决过程,具有丰富的经验。但是企业员工很大部分未从事过教学工作,当被聘为合作的企业导师时,往往不善于或没有更多精力根据学生实际进行引导与训练。统计学专业课程,对于数据的收集、整理、分析到最后的应用各个环节,既包含了数据、统计专业知识及计算机软件操作等多重知识系统,又蕴藏着对数据处理的经验与技巧。在实践过程中,部分企业导师可能只会讲授计算机实现及结果解读;有的虽然讲解了数据处理的基本原理,也进行了实际操作,但是往往讲解词不达意,或解释模糊,致使学生不明所以。企业导师在实践教学过程中的作用没被发挥,则大大降低了校企合作中学生实践学习的成效。
2.3 课程建设的范围有限 由于校企合作课程体系将其分为三部分。对于校企合作课程,教师们自然会主动寻求校企合作,而学科及专业基础课(校内课程)在课程设计上本身就存在难度,因而被忽略的是该类课程也应当进行适当的改革。另一方面,由于适合统计学专业的合作企业数量及投入共建课程的经费限制,加上统计学专任教师数量不足,也很难进行所有课程的校企共建。
2.4 课程建设定位不明确 校企合作中,部分共建课程过于简单化,演变为了企业为主导的培训课,教师的工作仅负责学生学习的跟踪及考核;部分课程则在企业导师参与课程大纲与计划的编写环节,由于企业导师的企业性质,课程则部分或全部由在校教师完成。这些均是课程分工不明确,理论课时与实践课时安排不合理带来的弊端。
2.5 课程建设的理念理解不到位 众多教师认为校企合作共建课程就是在课程教学过程中体现企业的情景、案例或是项目。而实际上,校企合作的理念为学校与企业共同建设课程,通过该课程的学习实现校企双方的人才培养目标[4]。在课程建设中,若过于强调实践应用能力的培养,过于注重企业需求,急于完成校企合作课程建设的表面工作,忽视人的素质发展,最终将阻碍学生的全面发展。
2.6 共建课程实施存在冲突 一方面,由于本校要求在三年集中学习通识教育课程、学科及专业平台课程以及专业课程,并在大三期末完成为期一个半月的校内集中实践。课程实践安排紧凑,同时还要兼顾课程安排的先后顺序及均衡教学的特点,这必然导致共建课程相冲突。统计学专业课程在人才培养方案中大量的专业课程都安排在了第六个学期,包括非参数统计、随机过程、市场经济预测与决策、计量经济学等扎堆呈现。实践课程具有一定的连续性,而课时总体有限,其课程在实践环节中必然相互冲突。另一方面,实践教学课时安排分配无法充分考虑或兼顾到企业的产生经验规律及企业导师的活动实际情况。企业导师在承担某课程教学内容过程中可能与其他企业导师或者教师在时间上产生一定的冲突。
3 校企合作课程体系建设的改进策略
3.1 细优化校企合作课程体系管理方案 目前,本校校企合作课程体系建设由各个院系负责安排与实施,教务处仅进行审核与批准。由于进行校企合作过程中教师与企业导师进行独立单元的课程设置,必然导致与学校通识课、公共课存在冲突。应该由教务处部门依据“实践优先”原则,在全校范围内进行协调。此外,由教务处、校企合作办等部门对校企合作制定课程实施管理细则,进行教学管理及共建课程考核,促进校企双方导师规范教学,保证学生在实践教学过程中有收获,切实提高学生实践应用能力。
3.2 固化师资双向培养策略 目前,校方在实施“3+1”人才培养模式改革过程中,推行青年教师暑期进行企业实践教学与驻点,鼓励青年教师到合作企业进行轮岗,学习并承担一定的企业任务,深入企业前线,了解企业与市场发展,直面学生知识能力及素质的需求结构,检验教学效果,提高理论教学的实用性。因此,在校企合作框架下,应加大对青年教师下企业的鼓励,努力培养“双师型”教师。
此外,进一步强化企业导师岗前培训机制。对承担实践教学过程的企业导师岗前培训,了解当代大学生的心理特征,掌握一定的指导技巧与方法,提高教育技术,以期形成良好的企业实践教学环节。
3.3 充分考虑企业利益 对于院校方,积极寻求企业合作的利益点,充分考虑并尊重企业在校企合作课程实践体系改革与建设中的付出,支付相应的合理的报酬,这也是建立校企双方长效发展的基础。此外,在进行校企课程共建过程中,或多或少会利用到企业资源或是涉及到商业机密等,应针对课程建设权益、商业机密保护等进行更加有效的合同保护及制度保证,增强校企合作互信,使实践教学集中体现企业对人才的需求与适时变化,提高课程体系建设的质量。
3.4 充分考虑企业主导地位 校企合作课程建设中要求课程以企业为主导,充分考虑到企业及市场的需求,由企业提出课程建设的要求及思路,学校根据学生的知识、能力及素质,在课程设计、组织与实施中进行实现。由此以来,达到了真正培养学生的实际问题解决能力及操作应用能力,同时,还提高了企业合作的积极性。
3.5 多元化设计,更加合理安排共建课程 对于校企合作课程,其形式可以是多元化的。根据学校整体课程设置及各企业导师的企业时间安排,设计不同形式的合作形式。主要表现为企业导师共同组织教学形式、分别承担教学任务形式、校内教师企业教学形式等。设计多元化课程形式不仅避免了时间上的冲突,又能根据课程特征、企业导师特征组织不同形式的教学过程。此外,通过提前设计不同形式的共建课程,使得教师及企业导师在分工过程中变得明确,合作效率得到提高,充分将各个课程实践应用训练落到实处。
4 结语
在大众化教育背景下,职业化不可避免。应用型本科院校校企合作课程体系建设是人才培养质量得以提高的重要保证。良好的校企合作机制,共同的人才培养理念,有效的管理方法及制度保障将提高应用型本科院校岗位竞争力,实现学生的全面发展。
参考文献:
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关键词:大数据时代;地方应用型高校;软件工程专业;课程体系
0引言
大数据作为继云计算、物联网之后IT行业又一颠覆性的技术,备受人们的关注,大数据技术正从概念转向实际的应用,涌现出越来越多的大数据技术应用成功案例,大数据的价值也在迅速增长。2015年,中国大数据市场规模达到115.9亿元人民币,增速达38%,预计2016~2018年中国大数据市场规模将维持40%左右的高速增长[1]。大数据时代的到来,使得软件行业对人才的应用能力和综合素质提出了更高的要求。咸阳师范学院作为咸阳市地方应用型高校以服务咸阳地区经济社会发展为己任,肩负着培养满足咸阳地方社会需求软件人才的使命,需要把培养面向大数据时代的软件工程专业人才作为战略任务来抓。而课程体系的建设是软件工程专业人才培养体系最重要的一个方面。本文通过分析我院传统软件工程专业课程体系,以及大数据时代下企业对软件工程专业人才要求,找出大数据时代下软件工程专业应用型人才中课程体系存在的问题,探索出我院面向大数据环境的应用型软件工程人才中课程体系的建设。
1我院软件工程专业传统的课程体系
自我院计算机系成立以来,软件工程专业一直是我院重点建设专业。2013年,“‘3+1’校企合作软件人才培养模式创新实验区”被确定为省级人才培养模式创新实验区。一直以来,该专业以培养“厚基础、强能力、高素质”应用型人才的为培养目标,以企业、市场需求为导向,重视实践、技能和应用能力的培养,与尚观科技、中软国际、华清远见、蓝鸥科技等西安多家企业联合,采取3+1嵌入式校企联合教育培养模式,将课程教学、工程实践、行业理念进行无缝结合。课程体系是一个专业所设置的课程相互间的分工与配合[2],主要反映在基础课与专业课,理论课与实践课,必修课与选修课之间的比例关系上[3]。地方应用型本科院校的课程体系设计既要体现基础知识的传授,也要体现实践能力的培养,同时还要考虑学生的职业能力规划发展问题。我院2013-2015级软件工程专业课程体系结构图如图1所示。图12013-2015级软件工程专业课程体系结构图从图1可以看出通识教育必修课程的教学阶段共3个半学年,主要涉及思想政治基础知识、体育、人文历史、外语应用能力等;相关学科基础类课程主要包括高数、线性代数、数字逻辑等数学类课程;本学科基础类课程主要涉及程序设计语言、计算机网络、操作系统、数据结构、计算机组成原理等;专业技能教学阶段强调对学生工程性、实用性、技术性和复合型能力的培养,主要安排专业必修课程和专业选修课程。专业必修课程包括面向对象程序设计、软件工程、数据库原理与应用、软件设计与体系结构、算法分析与设计等,专业选修课程包括Web软件开发、Linux系统应用程序开发、移动终端开发等。根据教育部专业教学指导委员会软件工程行业规范[4],本着“轻理论,重实践”的原则,我院在一定程度上压缩理论课课时,增加实践课课时,优化专业课程体系结构。我院2015级软件工程专业的人才培养计划中,各类课程学分设置与所占比例。
2大数据时代企业对软件工程专业人才的要求
大数据时代所需要的人才是一定拥有数据处理、分析技术的,也就是对数据有敏锐的直觉和本质的认知、能够运用统计分析、机器学习、分布式处理等技术,从海量、复杂的数据中挖掘出有用的信息,以清晰易懂的形式传达给决策者,并创造出丰富有价值的专业人士[5]。在大数据时代下,对软件专业人才培养,应具备以下四个方面的技能。(1)具有厚实的数学、统计和计算机学科的相关知识,能够根据具体案例大数据分析任务的要求,运用大数据处理、分析平台,收集整理海量数据并加以分析,挖掘出有价值的信息。(2)掌握大数据处理技术及可视化工具,能根据具体任务的需求,对数据进行选择、转换、加工等处理操作,采用有效方法和模型对数据进行分析并形成数据分析报告,用易于用户理解的方式,提供科学的决策依据。(3)熟悉行业知识、专门业务及流程,将大数据技术和企业文化相结合,充分利用大数据分析处理的结果,挖掘出海量数据中隐藏的价值并应用于企业市场领域。(4)团队合作精神,大量数据的收集整理、存储、分析和处理,一个人是很难完成的,需要一个由团队成员合理分工、共同协作完成。
3大数据时代我院软件工程专业传统的课程体系存在的问题
地方高校一直以来受传统的“学术型”、“研究型”人才培养模式的影响较大,形成了适合于“精英教育”为培养研究型人才的课程体系,无法适应以工程实践能力、创新创业意识、新技术新方向为目标的人才培养,课程体系中理论教学占主导地位,实践教学往往处于次要地位[6]。而目前处于大数据时代,信息技术的不断创新、企业需求不断变化、综合型人才需求巨大等因素的影响下,传统的培养研究型人才的课程体系,无法适应大数据时代以工程实践能力、创新创业意识、新技术新方向为目标的人才培养。通过了解大数据环境企业对软件工程人才的要求,分析我院2013-2015级软件工程专业人才培养课程体系结构,发现存在以下问题:(1)缺少大数据技术方面的课程。传统的课程体系中主要包括软件工程专业一些传统的课程,如数据结构、软件工程、软件体系结构等,而且课程内容较陈旧,所开设的一些应用软件的学习不能紧密贴合行业和技术发展,软件工程专业教育必须适应互联网时展和大数据技术的需求,关注企业发展及大数据系统的建设问题,以满足企业对应用型人才的需要。(2)实践类课程学时所占比例较少。我院2015级软件工程专业实践类课程占总学时的10.8%,是因为传统的课程体系注重知识传授,而忽略了学生解决问题、动手能力的提高。地方高校在人才培养中重视理论内容、计算机编程能力,而忽略学生探索能力的培养,这些都不利于学生对新技术、新方向发展的把握,学生难以应对各种层出不穷、错综复杂的海量数据,很难挖掘出隐藏的数据价值并有效利用。(3)课程体系结构设置方面,一是存在通识教育类课程教学阶段持续时间长,一直到第7个学期,这就影响了后面专业类课程的学习;二是专业基础类分为专业必修和选修,没有从课程教学阶段不同来划分,不能体现课程先后的衔接关系。
4大数据时代我院软件工程专业课程体系建设改革
在大数据时代,软件工程专业教育必须适应企业发展和大数据行业的需求。教学内容的设置应与行业需求接轨,根据我院学生特点调整2016级软件工程专业课程体系。具体做了以下几点的调整。(1)课程体系结构更合理。一是通识教育类课程的调整。一方面将教学阶段全部调整到第1、2学年完成,这样在第3学年学生就可以重点学习专业类技能课程;另一方面此部分增加了大学生心理健康和创新创业教育课程,主要可以加强学生团队合作精神的培养。二是专业类课程结构的调整。将专业类课程分为专业(学科)基础课程和专业技能课程两大类,专业(学科)基础课程主要包括数学类课程、计算机导论、程序设计语言、数据结构、操作系统、软件工程、运筹学、数据分析与处理。专业技能课程又分为专业核心课程和专业方向课,专业核心课程包括面向对象程序语言类、软件设计模式、算法分析与设计、软件测试等软件工程专业要求的核心课程,而专业方向课分为3个方向:大数据分析、Web技术应用、移动终端开发,鼓励学生在学好专业基础和核心课程的同时,发现自己专业类的兴趣,选择一个自己感兴趣的方向集中学习,大数据分析方向是重点向学生推荐。在教学阶段安排上,一般专业(学科)基础课程要优先于专业技能课程,这样可以让学生在掌握了学科、专业基础上,充分了解软件工程专业技能的训练。(2)增加了大数据技术方面的课程。在新调整的课程体系中,专业(学科)基础课程和专业技能课程都增加了大数据相关内容。基础课设置增添运筹学、数据分析与处理等,使学生了解大数据行业基础知识,激发学生对大数据行业发展及大数据应用前景的兴趣;专业技能课设置了数据仓库与数据挖掘、大数据统计分析与应用、数据挖掘算法与应用等前沿科学技术相关课程以满足大数据系统建设与应用的需要,培养更多企业需要的大数据管理分析软件专业人才。院级选修课鼓励研究大数据方向的教师积极申请大数据案例分析、大数据安全与隐私保护、HadoopMap/Reduce技术原理与应用等实用性强的课程,以补充对大数据方向特别感兴趣学生的学习内容。(3)增加实践类课程所占比例。相比较2015级,以培养地方应用型人才为总目标,实践类课程课时由19课时增加到28课时,所占总课时比例提高了约50%。实践类课程包括校内(课程设计和实训)和校外(见习、实习、实训、毕业论文),种类多样化,使得学生多方面提升自己解决问题和动手操作能力。针对校内实验我院教师结合大数据教学实验平台,根据课程内容设计实验项目,从初级到高级,安排合理的阶梯式学习,实验内容持续更新,加入最新、主流的分析建模工具和挖掘算法,学生在免费、开放的平台环境下进行大数据构建、存储、分析统计等实验内容,使学生熟练掌握Ha-doop、HBase、Spark等关键技术,提高大数据理论分析及技术应用的能力。做好校内实践的同时,校外实践更是尤为重要,首先在实习、实训企业的选择上,尽量选择“口碑好、技术强、理念先进”的单位,目前我院已与邻近城市西安与尚观科技、中软国际、华清远见、蓝鸥科技等西安多家企业联合,第四学年分批组织学生到合作企业的实训基地参加真实的实训项目,体验IT企业真实的工作环境、工作流程和企业文化,了解互联网大数据、零售大数据、金融大数据等领域知识,学习海量数据搜集、分析、存储技术,引导学生按照项目的需求、总体设计、详细设计、编码、测试等流程完成实践内容,规范化文档和代码的编写,培养学生的行业、职业素养。
5应用效果
目前应用此方案有2016和2017级两级学生,虽然这两级学生都还没有就业,但在创新应用能力方面都较2015级之前学生有显著提升。近两年有10余组学生团队获得国家级、省级、校级“大学生科研训练项目”立项资助,有8名同学获得“蓝桥杯”程序设计大赛国家级二等奖、三等奖,省级一等奖2项,二等奖、三等奖多项。2016年有两队学生获得陕西省高校“互联网+”创新创业大赛三等奖,一队学生获得咸阳市青年创业大赛二等奖。数十名学生在核心期刊上公开发表学术论文。从目前取得的成绩来看,课程体系结构的调整,使得学生不仅获得扎实的理论知识,而且具备了过硬的实践和创新能力,我院软件工程专业毕业生一定会深受用人单位喜欢。
6总结
针对大数据时代下地方本科院校软件专业人才培养中课程体系存在的一些问题,笔者分析了大数据环境对软件工程专业人才的要求,以地方本科院校咸阳师范学院为例,改革调整了课程体系,主要在在理论教学和实践教学中增加大数据相关理论及技术内容,通过近年来的探索与实践,此课程体系结构有效提高了学生的创新应用能力,为大数据时代企业发展培养了高水平、高素质的大数据分析人才,新的课程体系适应了大数据环境下软件工程人才的培养。
参考文献
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[4]教育部专业教学指导委员会.高等学校软件工程专业规范[M].北京:高等教育出版社,2011.
【关键词】云计算 云平台 技能培训 数控机床
我国机械行业中等规模以上企业约4万个,从业人员总数约1300万人。调查数据显示,对于数控机床行业,数控技工和磨具技工缺口达60余万人,这种问题已经上升为社会热点问题,引起了广泛关注,对于此问题的应对措施,六部委一致研究决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”,这是一个五年计划,目标是培养更多的制造业技工人才,从根本上缓解技术工人短缺的现状。沈阳市在全国装备制造业具有绝对优势地位,沈阳制造业具有产业规模大,科技含量高,产量总值高,市场竞争强等特点。正是由于沈阳装备制造产业的发展现状及发展势头,迫切需要大量各层次的数控机床应用技能人才。加速发展职业教育,加快实训基地建设、培养高素质劳动者和高级技能人才已成为当务之急。因此迫切需要建立机床应用职业技能与教育实训就业一体的平台,满足企业用人的需要,也提高学员就业机会。
本文拟采用开源的软件架构Eucalyptus云平台架构构建数控机床职业技能培训云平台。通过该平台,跟踪上市的机床产品;按机床产品的操作指南、相关标准和规范设定课程体系;通过各部门的合作,最终将形成产学用多方联动机制的面向数控机床应用技能职业教育服务的完整产业链和新的业态。
在本系统的开发过程中,使用Microsoft Windows 2003 Server服务器,采用Apache, MySQL和PHP的架构方式。系统环境要求能够运行PHP+MySQL的软件,其中PHP用于编写相应的操作代码、生成页面,MySQL数据库用于保存用户和编辑的内容。
1 平台设计原理及设计架构
1.1 设计原理
本文设计的服务平台以云计算为框架结构,即使用互联网来接入或者运行远程的数据及服务。云计算分为三个层次:基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。前者在最下端,后者在顶端,中间的是平台。云计算的整体框架又可以更细化分类,每一部分在具体的案例中不一定都会用到,而是具体情况具体分析,运用不同的层次结构。
1.2 设计架构
本文设计的职业技能培训平台采用基于Eucalyptus的云平台架构实现。作为开源的软件架构,Eucalyptus可将现有服务基础架构在云平台上实现。Eucalyptus是一个开源的软件层项目,由Santa Barbara大学建立,它采用Linux工具以及基于web的服务在服务器组或者服务器集群上进行部署,用来实现云计算的弹性需求。
Eucalyptus采用层状结构,主要有三个层次,包括Instance Manager用于对虚拟机进行控制,安装在所有具有虚拟机的节点上;Group Manager对应一个虚拟网络,该网络由虚拟集结点组成,负责对一组Instance Manager收集到的实例信息进行管理;Cloud Manager作为云的入口,对一组Group Manager进行管理,为云用户和管理员提供接口服务。
2 平台功能设计
数控机床职业技能培训公共服务平台设置6个一级栏目:课程体系、系统管理、资源库、情景教学、职业技能评估测试、人力资源管理,并对其二级、三级栏目进行展开,从而构建完整的技能培训系统。
在对主页进行设计时,要充分考虑界面的友好、美观、简洁,突出数控机床职业技能培训的特点等。在页面中要鲜明的体现系统的所有一级栏目,并在主页中体现出主要的功能模块,以便用户能够方便快捷的进入相应的栏目和功能模块中。各子页应在页面相应的位置提供统一的或风格相似的内容,以便用户能够方便的返回主页或直接进入其他栏目。
在系统主页的前台设计中要提供主要功能链接(如课程体系、情景教学、职业技能评估测试等),并对重要的信息、公告进行,同时提供各类查询功能(如课程体系查询、教学资源查询、培训进度查询、及测试成绩查询等功能);在后台的页面设计中为平台管理者提供更为准确且直观的界面排版功能。
3 平台测试
本次针对数控机床职业技能培训公共服务云平台的性能进行整体测试,监测平台的可靠性、稳定性和可用性,测试指标包括:最大并发数、总吞吐量、平均吞吐量、响应时间等主要指标。
测试结果如下:最大并发数为:11;总吞吐量:953,047,602;平均吞吐量:573,327;总的请求数:276,852;平均请求数:125,694.测试参数Throughput单位时间内的Throughput值较大,这表明云平台服务器服务性能越好。
4 结语
在当今的互联网时代,网络化职业技能培训体系的建设是各类教学资源、教学体系、软硬件建设协同配合和分布式资源调度的结果。云计算技术的出现和日益成熟给职业技能培训资源的整合提供新的服务模式和方法。本文采用基于Eucalyptus的云平台开发了职业技能培训平台。通过互联网络和云平台,开发网络职业技能培训系统,应用数字化教学手段,开创了全新的学习渠道,打破空间、时间的限制,云平台提供的负载均衡服务支持网络服务平台的运行、维护和弹性调度。对培训平台进行实例测试得到的各项指标都达到了预期的要求,通过对平台的吞吐量、平均响应时间及系统资源监控等参数进行测试后得到的数值可知,系统的设计方案是切实可行的,并且其稳定性良好。
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