基于CDIO的云計(jì)算與大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案

羅福強(qiáng)　熊永福

摘要：云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的高速發(fā)展刺激了相關(guān)人才需求的高速增長(zhǎng)。文章根據(jù)CDIO的基本理念，首先分析云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)和思路，以“軟硬結(jié)合”“基礎(chǔ)知識(shí)夠用”和“強(qiáng)化實(shí)踐、注重創(chuàng)新”3個(gè)實(shí)用原則為依據(jù)，提出云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的課程方案，最后討論教學(xué)實(shí)施過(guò)程中必須高度重視的3個(gè)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：CDIO；云計(jì)算；大數(shù)據(jù)；人才培養(yǎng)；課程設(shè)置；項(xiàng)目化教學(xué)

0.引言

2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特在搜索引擎大會(huì)上首次提出“云計(jì)算”的概念。從此，云計(jì)算技術(shù)開(kāi)始迅猛發(fā)展，如今它已經(jīng)成為企業(yè)實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)的核心以及國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)和戰(zhàn)略發(fā)展的核心。2011年，美國(guó)政府出臺(tái)《聯(lián)邦云計(jì)算戰(zhàn)略》，明確提出鼓勵(lì)創(chuàng)新，積極培育市場(chǎng)，構(gòu)建云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展，為此美國(guó)政府強(qiáng)制要求各部門(mén)必須通過(guò)政府采購(gòu)指定技術(shù)架構(gòu)以推進(jìn)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)落地發(fā)展。

云計(jì)算技術(shù)的高速發(fā)展也帶來(lái)相關(guān)人才需求的高速增長(zhǎng)。2012年，著名研究機(jī)構(gòu)IDC經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)亞太區(qū)的云計(jì)算相關(guān)人才需求年增長(zhǎng)率達(dá)32%，云計(jì)算人才缺口到2015年時(shí)將達(dá)230萬(wàn)人。與此同時(shí)，麥可思研究院在2013年發(fā)布了中國(guó)大學(xué)生就業(yè)報(bào)告，該報(bào)告指出2012屆本科畢業(yè)生半年后就業(yè)率為91.5%，在IT技術(shù)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)方向中，動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)為紅牌專(zhuān)業(yè)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)為黃牌專(zhuān)業(yè)。

一方面，以云計(jì)算和大數(shù)據(jù)為代表的新技術(shù)人才需求缺口越來(lái)越大；另一方面，傳統(tǒng)IT類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生就業(yè)越來(lái)越難，其根本原因是IT技術(shù)人才培養(yǎng)與社會(huì)需求脫節(jié)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多高校已經(jīng)意識(shí)到該問(wèn)題，紛紛開(kāi)始對(duì)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)。

1.CDIO的基本理念

CDIO是麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院、瑞典查爾摩斯工業(yè)大學(xué)和瑞典林雪平大學(xué)4所大學(xué)從2000年起經(jīng)過(guò)4年探索研究后創(chuàng)立的一種新型工程教育模式。CDIO代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)現(xiàn)（implement）和運(yùn)作（operate），是以產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，從而獲取工程能力。該模式堅(jiān)持大工程理念，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)以及密切聯(lián)系產(chǎn)業(yè)等特點(diǎn)，因所培養(yǎng)的學(xué)生深受社會(huì)歡迎，故在歐美各國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。目前，CDIO已經(jīng)成為國(guó)際工程教育的通用模式，對(duì)我國(guó)高等教育改革有較強(qiáng)的啟示和借鑒作用。

2.云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)

2.1指導(dǎo)思想

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)指導(dǎo)思想：以CDIO基本理念為指導(dǎo)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教育思想觀(guān)念，以強(qiáng)化人才培養(yǎng)的國(guó)際意識(shí)、市場(chǎng)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)為先導(dǎo)，以培養(yǎng)實(shí)用型人才為宗旨，深入開(kāi)展人才培養(yǎng)模式、課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革的研究；所培養(yǎng)的人才能夠適應(yīng)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)行業(yè)的發(fā)展需要，具備良好職業(yè)道德、創(chuàng)業(yè)精神、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

2.2改革目標(biāo)

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)：首先改革傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，課程體系建設(shè)以素質(zhì)教育和全面培養(yǎng)學(xué)生的能力為目標(biāo)，轉(zhuǎn)變以知識(shí)和概念為中心的教學(xué)模式，推行以技能為中心的教學(xué)模式，淡化知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性觀(guān)念，強(qiáng)化能力結(jié)構(gòu)的完整性觀(guān)念，通過(guò)努力逐步形成與云計(jì)算與大數(shù)據(jù)行業(yè)要求相適應(yīng)的人才培養(yǎng)模式、課程體系以及師資隊(duì)伍。

3.云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)思路

3.1培養(yǎng)模式

根據(jù)CDIO的基本理念，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)模式必須以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本，按角色、分層次采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，培養(yǎng)能滿(mǎn)足行業(yè)相應(yīng)崗位要求的技術(shù)型人才。

3.2以就業(yè)為導(dǎo)向

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)必須以就業(yè)為導(dǎo)向，其培養(yǎng)方案要與云計(jì)算和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相融合，要與企業(yè)需求相銜接，根據(jù)行業(yè)的要求構(gòu)建課程體系，根據(jù)崗位需求打造技能培養(yǎng)方案，要保證既能滿(mǎn)足當(dāng)前就業(yè)需要，又兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)就業(yè)需要；要及時(shí)掌握產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)，加強(qiáng)校企聯(lián)系或合作，實(shí)現(xiàn)合作辦學(xué)、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展，讓學(xué)生入學(xué)有就業(yè)保障、畢業(yè)即可就業(yè)，真正做到“學(xué)有所教、教有所能、能有所用”。

2014年初，中國(guó)軟件開(kāi)發(fā)聯(lián)盟CSDN（即Chinese Software Develop Net）的人才服務(wù)機(jī)構(gòu)發(fā)布《2014年IT企業(yè)招聘趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》，同時(shí)公布了6個(gè)目前比較熱門(mén)的技術(shù)崗位市場(chǎng)需求比例，如圖1所示。該調(diào)查報(bào)告無(wú)疑為云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向人才培養(yǎng)提供了強(qiáng)有力的參考。

3.3以能力為本

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的能力必須是相關(guān)行業(yè)所需要的能力，是學(xué)生能順利就業(yè)所需要的能力，是學(xué)生能勝任企業(yè)相應(yīng)崗位職責(zé)的能力，其核心是職業(yè)技能。以從事云計(jì)算應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)或大數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)為例，軟件工程各階段的能力架構(gòu)見(jiàn)表1。

3.4按角色、分層次培養(yǎng)

“按角色”就是根據(jù)學(xué)生的興趣和特長(zhǎng)，結(jié)合企業(yè)崗位職責(zé)要求進(jìn)行人才培養(yǎng)，使之能勝任特定工作崗位。在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，每個(gè)企業(yè)都有明確的崗位職責(zé)劃分，如市場(chǎng)調(diào)研、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序?qū)崿F(xiàn)、測(cè)試、售后支持等崗位，由于企業(yè)不需要一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生完全具備表1所列出的所有能力，因此按角色培養(yǎng)人才非常有必要。

“分層次”就是根據(jù)學(xué)生的知識(shí)和能力水平，結(jié)合企業(yè)崗位要求進(jìn)行人才培養(yǎng)。不同的崗位角色所要求的專(zhuān)業(yè)技術(shù)和水平不同，因此必須積極引導(dǎo)學(xué)生往不同角色發(fā)展。例如，在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，軟件設(shè)計(jì)師還可分為前端設(shè)計(jì)師、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)師、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師和產(chǎn)品經(jīng)理等不同層次的崗位角色。圖2使用魚(yú)骨圖描述了從事云應(yīng)用開(kāi)發(fā)或大數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需要的專(zhuān)業(yè)能力結(jié)構(gòu)。

3.5項(xiàng)目化教學(xué)

CDIO的核心就是把工程項(xiàng)目引入教學(xué)過(guò)程，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線(xiàn)完整地、有銜接地貫穿于整個(gè)本科教學(xué)階段，使學(xué)生系統(tǒng)地得到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的整體訓(xùn)練。所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)展開(kāi)，從而將整個(gè)課程體系有機(jī)、系統(tǒng)地結(jié)合起來(lái)，通俗地說(shuō)就是讓學(xué)生“干中學(xué)、用中學(xué)、練中學(xué)”。因?yàn)樵朴?jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)尚處于發(fā)展和成長(zhǎng)階段，處于信息技術(shù)的前沿陣地，因此必須采用項(xiàng)目化教學(xué)，通過(guò)體驗(yàn)相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用能力。

4.云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向的課程設(shè)置方案

4.1課程設(shè)置的原則

云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的課程設(shè)置必須遵循以下基本原則。

1）“軟硬結(jié)合”原則。

雖然云計(jì)算的基礎(chǔ)是虛擬化技術(shù)，是用軟件系統(tǒng)虛擬（或模擬）傳統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，但并不意味著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向可以忽視計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)。事實(shí)上，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代所面臨的硬件系統(tǒng)比過(guò)去更為復(fù)雜，既涵蓋傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，又涵蓋新興的移動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。因此，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的課程設(shè)置必須堅(jiān)持“軟硬結(jié)合”的原則，讓學(xué)生在具備一定硬件知識(shí)和能力的基礎(chǔ)之上理解云計(jì)算系統(tǒng)的軟件架構(gòu)。

2）“基礎(chǔ)知識(shí)夠用”原則。

應(yīng)用型本科院校區(qū)別于研究型本科院校和高職院校的關(guān)鍵在于正確把握專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)類(lèi)課程和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用類(lèi)課程的比例，應(yīng)用型本科院校應(yīng)倡導(dǎo)“理論比高職院校深一些，實(shí)踐技能比研究性本科院校多一些”的辦學(xué)理念，在課程設(shè)置方面必須堅(jiān)持“基礎(chǔ)知識(shí)夠用”的原則，特別是云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向所依賴(lài)的軟硬件基礎(chǔ)理論和知識(shí)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)還要多。如果基礎(chǔ)課程不足，就會(huì)影響學(xué)生對(duì)新技術(shù)的理解；如果基礎(chǔ)課程過(guò)多，又會(huì)影響新技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。因此，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的基礎(chǔ)課程必須經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的“厚基礎(chǔ)和寬口徑”觀(guān)念需要更新，必須大膽改革或合并傳統(tǒng)軟硬件基礎(chǔ)課程。

3）“強(qiáng)化實(shí)踐、注重創(chuàng)新”原則。

“強(qiáng)化實(shí)踐”就是要提倡干中學(xué)、用中學(xué)、練中學(xué)，“注重創(chuàng)新”就是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向目前仍然處于IT前沿領(lǐng)域，作為新技術(shù)本身還在不斷發(fā)展和完善，相關(guān)應(yīng)用如雨后春筍，需要更多的企業(yè)和人才進(jìn)行推動(dòng)。因此，課程設(shè)置要有利于理論聯(lián)系實(shí)際，有利于學(xué)以致用，有利于學(xué)生就業(yè)后的自身發(fā)展。

4.2云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的課程設(shè)置

需求信息的有效收集保證了課程設(shè)置的合理性和針對(duì)性，但仍需要深入分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)才能制訂出科學(xué)的課程體系。對(duì)于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向來(lái)說(shuō)，首先調(diào)查相關(guān)人才市場(chǎng)的需求情況，結(jié)合CDIO理念，通過(guò)系統(tǒng)分析，繪制兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的能力結(jié)構(gòu)圖，最后構(gòu)建完整的課程體系。表2列出了云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的主要課程計(jì)劃。

4.3實(shí)施中面臨的問(wèn)題

科學(xué)合理的課程體系可以為培養(yǎng)合格的云計(jì)算與大數(shù)據(jù)方向人才提供一個(gè)依據(jù)和方向，但如何使課程真正發(fā)揮應(yīng)有的作用，還必須注意以下幾點(diǎn)。

（1）如何避免人才培養(yǎng)同質(zhì)化問(wèn)題。一定要突出人才培養(yǎng)的特色，只要堅(jiān)持項(xiàng)目化教學(xué)，堅(jiān)持“產(chǎn)、學(xué)、研”一體化思路，以富有特色的項(xiàng)目為主線(xiàn)貫穿于整個(gè)本科教學(xué)過(guò)程，就能使各個(gè)課程形成一個(gè)有機(jī)整體，避免人才培養(yǎng)同質(zhì)化。

（2）如何避免教學(xué)各自為政，可能因?yàn)橹貜?fù)教學(xué)而造成資源浪費(fèi)的問(wèn)題。對(duì)此，教師可制訂一體化的課程教學(xué)大綱，深入分析各課程的內(nèi)在聯(lián)系，搞好課程銜接關(guān)系，全面提高教學(xué)效果。

（3）如何避免教學(xué)管理形式化問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)實(shí)際的企業(yè)來(lái)說(shuō)，企業(yè)的人事管理、客戶(hù)的投訴意見(jiàn)、有效的獎(jiǎng)懲機(jī)制、業(yè)務(wù)部門(mén)的業(yè)務(wù)流程管理等環(huán)節(jié)可以保證一個(gè)項(xiàng)目按計(jì)劃高效完成。當(dāng)強(qiáng)調(diào)以技能為中心時(shí)，在整個(gè)課程體系中實(shí)踐課時(shí)可能達(dá)到50%以上，由于對(duì)應(yīng)的教學(xué)過(guò)程可能缺乏有效的監(jiān)督和評(píng)價(jià)體制，其收效往往與預(yù)期相差較大，因此項(xiàng)目化的教學(xué)過(guò)程必須全面模擬企業(yè)的運(yùn)作過(guò)程，全面改革教師考評(píng)和考核機(jī)制，改革學(xué)生的考核和成績(jī)?cè)u(píng)定機(jī)制。

5.結(jié)語(yǔ)

如何開(kāi)展云計(jì)算和大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)是目前國(guó)內(nèi)各院校都在思考的問(wèn)題，針對(duì)該問(wèn)題，筆者根據(jù)CDIO的基本理念給出相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案，當(dāng)然該方案只是一個(gè)粗略的框架，下一步我們還需要在實(shí)際運(yùn)作中進(jìn)一步細(xì)化。

（編輯：宋文婷）