大数据时代下软件工程教学改革措施

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摘要：分析大数据对软件工程专业的影响，指出大数据时代软件工程专业改革的目标，从教学内容、师资队伍、教学方式3方面提出切实可行的改革方案，以适应大数据时代对高校软件工程专业教育的要求。

关键词：大数据时代；软件工程；教学改革

0引言

大数据[1]（bigdata）或称巨量信息，指的是所涉及的信息量规模巨大，以至无法通过目前的主流软件工具在合理时间内实现采集、管理和处理，并成为帮助企业经营决策以达到更积极目的的数据。大数据这个术语最早的引用可追溯到Apache基金会的开源项目Nutch，当时大数据用来描述为更新网络搜索索引，需要同时进行批量处理或分析的大量数据集。随着谷歌MapReduce、GFS（googlefilesystem）以及Hadoop的[2]，大数据不再仅用来描述大量的数据，还表示处理数据的速度。全球知名咨询公司麦肯指出，“数据已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用预示着新一轮生产率增长和消费者盈余浪潮的到来”。大数据的市场前景广阔，对各行各业的贡献也将是巨大的。目前来看，未来大数据技术能否达到预期的效果，关键在于能否找到适合信息社会需求的应用模式以及能否建立起配套的教育培训体系，为大数据产业的发展输送合适的人才，使大数据产业保持创新能力和长期可持续的发展[3]。

1大数据对软件工程专业教育的影响

大数据技术在企业界有广泛的需求。未来大数据技术人才的需求者不仅是大企业，还有大量的中小企业，而目前能够掌握并运用大数据技术的企业数量不足3成，后发企业迫切需要对现有IT人员进行大数据方面的技术培训，人才缺口是长期且巨大的。2013年是大数据元年。从阿里巴巴的去IOE运动到“双11节”淘宝1天350亿元人民币的交易额，大数据时代开始席卷整个互联网。在大数据技术迅猛发展的时期，系统掌握大数据技术的软件工程师必将成为整个互联网行业炙手可热的人才。目前，很多高校都已经开设软件工程专业，培养了大批软件工程专业人才。然而，大数据带来前所未有机遇的同时，也给现有的软件工程技术和软件工程专业教育带来一系列挑战。为了适应日新月异的大数据产业对人才的需求，高校需要及时调整软件工程专业人才培养方案，培养系统掌握大数据技术的软件人才，这也是软件工程专业改革的必然趋势。

2大数据时代下软件工程专业教育改革

在大数据时代背景下，软件工程专业改革的目标是紧密贴合产业需求，培养既具备前沿软件工程思想，又具备大数据分析与处理能力，系统掌握大数据技术的高层次、复合型、创新型软件人才。

2.1教学内容的改革

1）教学内容的设置要紧密贴合行业和技术发展。大数据时代，软件工程专业教育必须适应软件行业和大数据行业的需求，关注大数据系统的建设问题，在大数据统计软件、程序设计、数据库系统等方面对学生进行训练，以满足大数据系统建设与应用的需要。目前行业使用较为广泛的大数据平台是基于Apache开源社区版本的Hadoop生态体系，阿里巴巴、腾讯、百度、网易、Facebook、Twitter等国内外大名鼎鼎的互联网系统的存储及数据处理基本都采用Hadoop生态系统。软件工程专业课程设置应该在原有经典课程体系中加入Hadoop生态系统中使用最为广泛的HBase、Hive、Zookeeper、数据交换、大数据查询、大数据项目实践等核心内容，以电商后端数据贯穿整个课程项目。真正的大数据课程需要有分布式的实验环境支撑，为了达到良好的教学效果，还应该建立拥有大数据实验平台的大数据实验室，供学生完成专业学习和实验。

2）教学内容的设置要与企业的实际需求接轨。在大数据时代，创新型人才是稀缺资源，企业需要员工不仅具备扎实的基础知识和专业理论知识，还具备较强的动手能力以及对新知识、新技术的学习能力和对新产品的开发能力。因此，课程的教学应与企业真实需求接轨，通过融入大量企业实践案例，全方位提升学生解决实际问题的能力。为了确保课程的教学内容根植于企业的真实需求[4]，教师可采取以下4种方式：①作充分的市场调研，了解各大企业真实的岗位需求；②定期到企业技术需求部门走访交流，获得企业人才与技术需求的第一手资料；③邀请知名企业技术总监与学生交流，现场了解企业人才需求；④回访在应聘过程中遇到困难的同学，了解他们遇到的问题，寻找解决方法，及时调整课程教学内容；⑤聘请知名企业优秀的技术专家尤其是企业大数据高级软件工程师授课，这些技术专家来自一线，有丰富的实战经验，非常清楚地知道学生从事与软件和大数据相关工作需要掌握的知识与技能，这些经验是学生应该学习的精华。

2.2师资队伍的改革

大数据时代，学校需要不断增强师资队伍的实力。软件工程专业的教师不仅需要扎实的理论基础、较强的实践能力和丰富的开发经验，而且需要熟练掌握目前软件项目开发和设计的新技术、新标准。提高师资团队水平可以采取以下几种方式：①轮流选派教师到知名企业实践交流，让教师实际参与企业的项目开发，以便教师能充分了解企业对技术和人才的需求，在教学中引入真实的企业项目和案例，不断调整和更新教学内容，积极主动地培养适应企业需要的人才；②选派教师参加大数据系列课程培训，全面掌握Hadoop的架构原理和使用场景，从产学研角度推进大数据技术的进步与发展。

2.3教学方式的改革

1）改革实践教学方式。

（1）改革实验环境和实验平台。企业在开发、测试、部署实际项目时需要有特定的软件环境。在实践教学过程中，不但要让学生熟悉这些环境，还要特别注意在实际工作中容易出现的各种问题和错误，找到相应的解决方法。为此，教师应该在校内搭建真实的实验环境，采用企业项目案例进行实践教学。真正的大数据课程需要有分布式的实验环境支撑，基于Hadoop搭建大数据实验平台，给学生提供大数据分析、储存、管理的实验环境，让学生掌握Hadoop中HBase、Hive、Zookeeper等关键技术并熟练掌握数据交换、大数据查询、大数据项目实践等核心内容，在此基础上再结合真实的电商企业数据，培养学生分析问题和解决问题的能力。大数据环境下，传统的实验室无法满足教学需要，需要构建云环境下的虚拟实验室，结合云计算和虚拟技术，打破时空限制，为学生提供开放的实验平台，让教师和学生随时随地都能访问和使用实验资源[5]。

（2）加强校企合作。当前，解读大数据已成为时代的任务，利用大数据是时代的机遇。高校和企业虽然担任着不同的社会角色，但是同样肩负着推动社会进步的历史使命。为了更好地促进软件工程专业人才与社会人才需求接轨[6]，与企业紧密合作将更加有利于以理论促进技术，以技术推动产业，实现高校提高教育质量，企业提升产业效益，校企共同谋求人类福祉的长远发展目标。学校拥有大量的人才资源，企业拥有真实的环境和数据资源，学校和企业合作可以为学生提供真实的社会实践机会，一方面可以培养学生的实际操作能力，令学生学以致用；另一方面可以令学生通过企业实践深刻体会企业的需求[7]，促使自己更有目的地学习，激发学习兴趣，提高学习的动力。通过实践还可以培养学生的团队协作精神，帮助学生毕业后更快地融入企业的工作团队。企业在学生实践的过程中选拔优秀人才，树立企业形象，宣传产品，实现校企双赢。

（3）建立在线教学平台。为了让学生充分利用课余时间学习，教师可搭建适合软件工程专业教学的在线教育平台[8]，实现如下功能：①学生留言。学生可以随时向教师留言提问各种问题，并且其他同学也可以看到这些问题以及教师的回复。②在线交流。学生可以利用在线交流平台适时和教师进行交流沟通。③在线微课程。教师将课程内容全部划分成微知识点，录制成微课程，通过考试检测学生学习知识点的盲区；学生通过在线微课程查漏补缺，弥补上课学习的不足。

2）引入分层教学理念。与IT行业其他领域相比，大数据更需要复合型人才。在软件工程相关学科的基础上，具备数学、统计学等专业知识的毕业生在大数据领域有广阔的就业前景[9]。由于学生入学时基础各不相同，同时还存在学习水平和学习能力上的差异，为了达到更好的教学效果，可以采取分层教学方法：软件工程专业学生在经过一年的基础理论知识学习之后，通过分层考试，结合平时的学习状况，分成精英班和普通班；成绩优异的少数学生分到技术较难的大数据高级软件工程师精英班，其余的学生进入软件工程普通班学习。精英班除了学习普通班的软件工程和大数据基础课程之外，还增加Hadoop企业级应用开发技术、Hadoop项目规划部署与企业管理等专业和实践性较强的课程，目标就是培养优秀的大数据软件工程师。

3结语

大数据时代给现有的软件工程技术和软件工程专业教育带来了一系列挑战，高校软件工程专业教学的变革是必然的，培养系统掌握大数据技术的软件人才是软件工程专业改革的趋势。笔者从教学内容、师资队伍、教学方式3方面提出切实可行的软件工程专业教学改革方案。大数据时代背景下，软件工程专业教学改革需要从方方面面入手，循序渐进，最终培养出适应大数据时代需要并能真正为企业和科研作贡献的专业人才。

参考文献：

[1]孟小峰,慈祥.大数据管理:概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展,2013,50(1):146-160.

[2]MinnesotaM.Bigdata:scienceinthepetabyteera[J].Nature,2008,455(7209):1-136.

[3]李国杰,程学旗.大数据研究:未来科技及经济社会发展的重大战略领域:大数据的研究现状与科学思考[J].中国科学院院刊,2012,27(6):647-657.

[4]赵毅,朱鹏,迟学斌,等.浅析高性能计算应用的需求与发展[J].计算机研究与发展,2007,44(10):1640-1646.

[5]张建勋,志民,郑超.云计算研究进展综述[J].计算机应用研究,2010,27(2):429-433.

[6]王龙,侯爽.从开放教育资源到开放评估资源:访美国开放教育资源知名学者戴维•威利博士[J].开放教育研究,2011,17(6):4-7.

[7]张永强,张墨华.应用型本科软件工程专业的集中实践教学[J].计算机教育,2015(12):81-84.

[8]周清平,王晓波,徐洪智,等.平台化思维模式助推高校软件工程专业综合改革[J].中国高等教育,2015(8):58-60.

[9]董威,文艳军,李暾,等.软件工程专业在线课程建设思考[J].计算机教育,2015(6):51-55.

作者：佘亮 曾阳艳 陈荣元 单位：湖南商学院计算机与信息工程学院