大數據時代下軟件工程教學改革措施論文
摘要:分析大數據對軟件工程專業的影響,指出大數據時代軟件工程專業改革的目標,從教學內容、師資隊伍、教學方式3方面提出切實可行的改革方案,以適應大數據時代對高校軟件工程專業教育的要求。
關鍵詞:大數據時代;軟件工程;教學改革
0引言
大數據[1](bigdata)或稱巨量信息,指的是所涉及的信息量規模巨大,以至無法通過目前的主流軟件工具在合理時間內實現采集、管理和處理,并成為幫助企業經營決策以達到更積極目的的數據。大數據這個術語最早的引用可追溯到Apache基金會的開源項目Nutch,當時大數據用來描述為更新網絡搜索索引,需要同時進行批量處理或分析的大量數據集。隨著谷歌MapReduce、GFS(googlefilesystem)以及Hadoop的發布[2],大數據不再僅用來描述大量的數據,還表示處理數據的速度。全球知名咨詢公司麥肯指出,“數據已經滲透到當今每一個行業和業務職能領域,成為重要的生產因素。人們對于海量數據的挖掘和運用預示著新一輪生產率增長和消費者盈余浪潮的到來”。大數據的市場前景廣闊,對各行各業的貢獻也將是巨大的。目前來看,未來大數據技術能否達到預期的效果,關鍵在于能否找到適合信息社會需求的應用模式以及能否建立起配套的教育培訓體系,為大數據產業的發展輸送合適的人才,使大數據產業保持創新能力和長期可持續的發展[3]。
1大數據對軟件工程專業教育的影響
大數據技術在企業界有廣泛的需求。未來大數據技術人才的需求者不僅是大企業,還有大量的中小企業,而目前能夠掌握并運用大數據技術的企業數量不足3成,后發企業迫切需要對現有IT人員進行大數據方面的技術培訓,人才缺口是長期且巨大的。2013年是大數據元年。從阿里巴巴的去IOE運動到“雙11節”淘寶1天350億元人民幣的交易額,大數據時代已經開始席卷整個互聯網。在大數據技術迅猛發展的時期,系統掌握大數據技術的軟件工程師必將成為整個互聯網行業炙手可熱的人才。目前,很多高校都已經開設軟件工程專業,培養了大批軟件工程專業人才。然而,大數據帶來前所未有機遇的同時,也給現有的軟件工程技術和軟件工程專業教育帶來一系列挑戰。為了適應日新月異的大數據產業對人才的需求,高校需要及時調整軟件工程專業人才培養方案,培養系統掌握大數據技術的軟件人才,這也是軟件工程專業改革的必然趨勢。
2大數據時代下軟件工程專業教育改革
在大數據時代背景下,軟件工程專業改革的目標是緊密貼合產業需求,培養既具備前沿軟件工程思想,又具備大數據分析與處理能力,系統掌握大數據技術的高層次、復合型、創新型軟件人才。
2.1教學內容的改革
1)教學內容的設置要緊密貼合行業和技術發展。大數據時代,軟件工程專業教育必須適應軟件行業和大數據行業的需求,關注大數據系統的建設問題,在大數據統計軟件、程序設計、數據庫系統等方面對學生進行訓練,以滿足大數據系統建設與應用的需要。目前行業使用較為廣泛的大數據平臺是基于Apache開源社區版本的Hadoop生態體系,阿里巴巴、騰訊、百度、網易、Facebook、Twitter等國內外大名鼎鼎的互聯網系統的存儲及數據處理基本都采用Hadoop生態系統。軟件工程專業課程設置應該在原有經典課程體系中加入Hadoop生態系統中使用最為廣泛的HBase、Hive、Zookeeper、數據交換、大數據查詢、大數據項目實踐等核心內容,以電商后端數據貫穿整個課程項目。真正的大數據課程需要有分布式的實驗環境支撐,為了達到良好的教學效果,還應該建立擁有大數據實驗平臺的大數據實驗室,供學生完成專業學習和實驗。
2)教學內容的設置要與企業的實際需求接軌。在大數據時代,創新型人才是稀缺資源,企業需要員工不僅具備扎實的基礎知識和專業理論知識,還具備較強的動手能力以及對新知識、新技術的學習能力和對新產品的開發能力。因此,課程的教學應與企業真實需求接軌,通過融入大量企業實踐案例,全方位提升學生解決實際問題的'能力。為了確保課程的教學內容根植于企業的真實需求[4],教師可采取以下4種方式:①作充分的市場調研,了解各大企業真實的崗位需求;②定期到企業技術需求部門走訪交流,獲得企業人才與技術需求的第一手資料;③邀請知名企業技術總監與學生交流,現場了解企業人才需求;④回訪在應聘過程中遇到困難的同學,了解他們遇到的問題,尋找解決方法,及時調整課程教學內容;⑤聘請知名企業優秀的技術專家尤其是企業大數據高級軟件工程師授課,這些技術專家來自一線,有豐富的實戰經驗,非常清楚地知道學生從事與軟件和大數據相關工作需要掌握的知識與技能,這些經驗是學生應該學習的精華。
2.2師資隊伍的改革
大數據時代,學校需要不斷增強師資隊伍的實力。軟件工程專業的教師不僅需要扎實的理論基礎、較強的實踐能力和豐富的開發經驗,而且需要熟練掌握目前軟件項目開發和設計的新技術、新標準。提高師資團隊水平可以采取以下幾種方式:①輪流選派教師到知名企業實踐交流,讓教師實際參與企業的項目開發,以便教師能充分了解企業對技術和人才的需求,在教學中引入真實的企業項目和案例,不斷調整和更新教學內容,積極主動地培養適應企業需要的人才;②選派教師參加大數據系列課程培訓,全面掌握Hadoop的架構原理和使用場景,從產學研角度推進大數據技術的進步與發展。
2.3教學方式的改革
1)改革實踐教學方式。
(1)改革實驗環境和實驗平臺。企業在開發、測試、部署實際項目時需要有特定的軟件環境。在實踐教學過程中,不但要讓學生熟悉這些環境,還要特別注意在實際工作中容易出現的各種問題和錯誤,找到相應的解決方法。為此,教師應該在校內搭建真實的實驗環境,采用企業項目案例進行實踐教學。真正的大數據課程需要有分布式的實驗環境支撐,基于Hadoop搭建大數據實驗平臺,給學生提供大數據分析、儲存、管理的實驗環境,讓學生掌握Hadoop中HBase、Hive、Zookeeper等關鍵技術并熟練掌握數據交換、大數據查詢、大數據項目實踐等核心內容,在此基礎上再結合真實的電商企業數據,培養學生分析問題和解決問題的能力。大數據環境下,傳統的實驗室無法滿足教學需要,需要構建云環境下的虛擬實驗室,結合云計算和虛擬技術,打破時空限制,為學生提供開放的實驗平臺,讓教師和學生隨時隨地都能訪問和使用實驗資源[5]。
(2)加強校企合作。當前,解讀大數據已成為時代的任務,利用大數據是時代的機遇。高校和企業雖然擔任著不同的社會角色,但是同樣肩負著推動社會進步的歷史使命。為了更好地促進軟件工程專業人才與社會人才需求接軌[6],與企業緊密合作將更加有利于以理論促進技術,以技術推動產業,實現高校提高教育質量,企業提升產業效益,校企共同謀求人類福祉的長遠發展目標。學校擁有大量的人才資源,企業擁有真實的環境和數據資源,學校和企業合作可以為學生提供真實的社會實踐機會,一方面可以培養學生的實際操作能力,令學生學以致用;另一方面可以令學生通過企業實踐深刻體會企業的需求[7],促使自己更有目的地學習,激發學習興趣,提高學習的動力。通過實踐還可以培養學生的團隊協作精神,幫助學生畢業后更快地融入企業的工作團隊。企業在學生實踐的過程中選拔優秀人才,樹立企業形象,宣傳產品,實現校企雙贏。
(3)建立在線教學平臺。為了讓學生充分利用課余時間學習,教師可搭建適合軟件工程專業教學的在線教育平臺[8],實現如下功能:①學生留言。學生可以隨時向教師留言提問各種問題,并且其他同學也可以看到這些問題以及教師的回復。②在線交流。學生可以利用在線交流平臺適時和教師進行交流溝通。③在線微課程。教師將課程內容全部劃分成微知識點,錄制成微課程,通過考試檢測學生學習知識點的盲區;學生通過在線微課程查漏補缺,彌補上課學習的不足。
2)引入分層教學理念。與IT行業其他領域相比,大數據更需要復合型人才。在軟件工程相關學科的基礎上,具備數學、統計學等專業知識的畢業生在大數據領域有廣闊的就業前景[9]。由于學生入學時基礎各不相同,同時還存在學習水平和學習能力上的差異,為了達到更好的教學效果,可以采取分層教學方法:軟件工程專業學生在經過一年的基礎理論知識學習之后,通過分層考試,結合平時的學習狀況,分成精英班和普通班;成績優異的少數學生分到技術較難的大數據高級軟件工程師精英班,其余的學生進入軟件工程普通班學習。精英班除了學習普通班的軟件工程和大數據基礎課程之外,還增加Hadoop企業級應用開發技術、Hadoop項目規劃部署與企業管理等專業和實踐性較強的課程,目標就是培養優秀的大數據軟件工程師。
3結語
大數據時代給現有的軟件工程技術和軟件工程專業教育帶來了一系列挑戰,高校軟件工程專業教學的變革是必然的,培養系統掌握大數據技術的軟件人才是軟件工程專業改革的趨勢。筆者從教學內容、師資隊伍、教學方式3方面提出切實可行的軟件工程專業教學改革方案。大數據時代背景下,軟件工程專業教學改革需要從方方面面入手,循序漸進,最終培養出適應大數據時代需要并能真正為企業和科研作貢獻的專業人才。
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