基于CDIO的云計算與大數據專業人才培養方案

羅福強　熊永福

摘要：云計算和大數據技術的高速發展刺激了相關人才需求的高速增長。文章根據CDIO的基本理念，首先分析云計算和大數據方向的人才培養目標和思路，以“軟硬結合”“基礎知識夠用”和“強化實踐、注重創新”3個實用原則為依據，提出云計算和大數據方向的課程方案，最后討論教學實施過程中必須高度重視的3個問題。

關鍵詞：CDIO；云計算；大數據；人才培養；課程設置；項目化教學

0.引言

2006年8月9日，Google首席執行官埃里克·施密特在搜索引擎大會上首次提出“云計算”的概念。從此，云計算技術開始迅猛發展，如今它已經成為企業實力競爭的核心以及國家競爭和戰略發展的核心。2011年，美國政府出臺《聯邦云計算戰略》，明確提出鼓勵創新，積極培育市場，構建云計算生態系統，推動產業鏈協調發展，為此美國政府強制要求各部門必須通過政府采購指定技術架構以推進云計算技術進步和產業落地發展。

云計算技術的高速發展也帶來相關人才需求的高速增長。2012年，著名研究機構IDC經過調查發現亞太區的云計算相關人才需求年增長率達32%，云計算人才缺口到2015年時將達230萬人。與此同時，麥可思研究院在2013年發布了中國大學生就業報告，該報告指出2012屆本科畢業生半年后就業率為91.5%，在IT技術相關的專業方向中，動畫專業為紅牌專業，計算機科學與技術、電子信息科學與技術、信息管理與信息系統等專業為黃牌專業。

一方面，以云計算和大數據為代表的新技術人才需求缺口越來越大；另一方面，傳統IT類專業畢業生就業越來越難，其根本原因是IT技術人才培養與社會需求脫節。現在國內很多高校已經意識到該問題，紛紛開始對云計算和大數據專業人才的培養。

1.CDIO的基本理念

CDIO是麻省理工學院、瑞典皇家工學院、瑞典查爾摩斯工業大學和瑞典林雪平大學4所大學從2000年起經過4年探索研究后創立的一種新型工程教育模式。CDIO代表構思（conceive）、設計（design）、實現（implement）和運作（operate），是以產品從研發到運行的生命周期為載體，讓學生邊學習邊實踐，從而獲取工程能力。該模式堅持大工程理念，強調對學生綜合能力的培養以及密切聯系產業等特點，因所培養的學生深受社會歡迎，故在歐美各國得到廣泛的應用。目前，CDIO已經成為國際工程教育的通用模式，對我國高等教育改革有較強的啟示和借鑒作用。

2.云計算與大數據方向的人才培養目標

2.1指導思想

云計算與大數據方向的人才培養指導思想：以CDIO基本理念為指導，進一步轉變教育思想觀念，以強化人才培養的國際意識、市場意識、創新意識和質量意識為先導，以培養實用型人才為宗旨，深入開展人才培養模式、課程體系和教學內容改革的研究；所培養的人才能夠適應云計算與大數據行業的發展需要，具備良好職業道德、創業精神、創新能力和實踐能力。

2.2改革目標

云計算與大數據方向的人才培養目標：首先改革傳統的人才培養模式，課程體系建設以素質教育和全面培養學生的能力為目標，轉變以知識和概念為中心的教學模式，推行以技能為中心的教學模式，淡化知識結構的完整性觀念，強化能力結構的完整性觀念，通過努力逐步形成與云計算與大數據行業要求相適應的人才培養模式、課程體系以及師資隊伍。

3.云計算與大數據方向的人才培養思路

3.1培養模式

根據CDIO的基本理念，云計算與大數據方向的人才培養模式必須以就業為導向，以能力為本，按角色、分層次采用項目化教學模式，培養能滿足行業相應崗位要求的技術型人才。

3.2以就業為導向

云計算與大數據方向的人才培養必須以就業為導向，其培養方案要與云計算和大數據產業發展相融合，要與企業需求相銜接，根據行業的要求構建課程體系，根據崗位需求打造技能培養方案，要保證既能滿足當前就業需要，又兼顧長遠就業需要；要及時掌握產業動態，加強校企聯系或合作，實現合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展，讓學生入學有就業保障、畢業即可就業，真正做到“學有所教、教有所能、能有所用”。

2014年初，中國軟件開發聯盟CSDN（即Chinese Software Develop Net）的人才服務機構發布《2014年IT企業招聘趨勢調研報告》，同時公布了6個目前比較熱門的技術崗位市場需求比例，如圖1所示。該調查報告無疑為云計算與大數據方向人才培養提供了強有力的參考。

3.3以能力為本

云計算與大數據方向的能力必須是相關行業所需要的能力，是學生能順利就業所需要的能力，是學生能勝任企業相應崗位職責的能力，其核心是職業技能。以從事云計算應用軟件開發或大數據應用軟件開發為例，軟件工程各階段的能力架構見表1。

3.4按角色、分層次培養

“按角色”就是根據學生的興趣和特長，結合企業崗位職責要求進行人才培養，使之能勝任特定工作崗位。在云計算和大數據領域，每個企業都有明確的崗位職責劃分，如市場調研、需求分析、系統設計、程序實現、測試、售后支持等崗位，由于企業不需要一個大學畢業生完全具備表1所列出的所有能力，因此按角色培養人才非常有必要。

“分層次”就是根據學生的知識和能力水平，結合企業崗位要求進行人才培養。不同的崗位角色所要求的專業技術和水平不同，因此必須積極引導學生往不同角色發展。例如，在云計算和大數據領域，軟件設計師還可分為前端設計師、數據庫設計師、系統架構設計師和產品經理等不同層次的崗位角色。圖2使用魚骨圖描述了從事云應用開發或大數據應用開發所需要的專業能力結構。

3.5項目化教學

CDIO的核心就是把工程項目引入教學過程，以項目設計為主線完整地、有銜接地貫穿于整個本科教學階段，使學生系統地得到構思、設計、實現、運作的整體訓練。所有需要學習和掌握的內容都圍繞項目設計展開，從而將整個課程體系有機、系統地結合起來，通俗地說就是讓學生“干中學、用中學、練中學”。因為云計算與大數據技術尚處于發展和成長階段，處于信息技術的前沿陣地，因此必須采用項目化教學，通過體驗相關產品和技術的應用，進而培養學生云計算和大數據方面的應用能力。

4.云計算與大數據方向的課程設置方案

4.1課程設置的原則

云計算和大數據方向的課程設置必須遵循以下基本原則。

1）“軟硬結合”原則。

雖然云計算的基礎是虛擬化技術，是用軟件系統虛擬（或模擬）傳統的硬件系統，但并不意味著云計算和大數據方向可以忽視計算機硬件課程的教學。事實上，云計算和大數據時代所面臨的硬件系統比過去更為復雜，既涵蓋傳統的計算機硬件系統、存儲系統、網絡系統，又涵蓋新興的移動設備系統、物聯網系統。因此，云計算和大數據方向的課程設置必須堅持“軟硬結合”的原則，讓學生在具備一定硬件知識和能力的基礎之上理解云計算系統的軟件架構。

2）“基礎知識夠用”原則。

應用型本科院校區別于研究型本科院校和高職院校的關鍵在于正確把握專業基礎類課程和專業應用類課程的比例，應用型本科院校應倡導“理論比高職院校深一些，實踐技能比研究性本科院校多一些”的辦學理念，在課程設置方面必須堅持“基礎知識夠用”的原則，特別是云計算和大數據方向所依賴的軟硬件基礎理論和知識比傳統計算機科學與技術還要多。如果基礎課程不足，就會影響學生對新技術的理解；如果基礎課程過多，又會影響新技術應用能力的培養。因此，云計算和大數據方向的基礎課程必須經過系統分析和設計，傳統的“厚基礎和寬口徑”觀念需要更新，必須大膽改革或合并傳統軟硬件基礎課程。

3）“強化實踐、注重創新”原則。

“強化實踐”就是要提倡干中學、用中學、練中學，“注重創新”就是培養創新意識。云計算和大數據方向目前仍然處于IT前沿領域，作為新技術本身還在不斷發展和完善，相關應用如雨后春筍，需要更多的企業和人才進行推動。因此，課程設置要有利于理論聯系實際，有利于學以致用，有利于學生就業后的自身發展。

4.2云計算和大數據方向的課程設置

需求信息的有效收集保證了課程設置的合理性和針對性，但仍需要深入分析和系統設計才能制訂出科學的課程體系。對于云計算和大數據方向來說，首先調查相關人才市場的需求情況，結合CDIO理念，通過系統分析，繪制兩個專業方向的能力結構圖，最后構建完整的課程體系。表2列出了云計算和大數據方向的主要課程計劃。

4.3實施中面臨的問題

科學合理的課程體系可以為培養合格的云計算與大數據方向人才提供一個依據和方向，但如何使課程真正發揮應有的作用，還必須注意以下幾點。

（1）如何避免人才培養同質化問題。一定要突出人才培養的特色，只要堅持項目化教學，堅持“產、學、研”一體化思路，以富有特色的項目為主線貫穿于整個本科教學過程，就能使各個課程形成一個有機整體，避免人才培養同質化。

（2）如何避免教學各自為政，可能因為重復教學而造成資源浪費的問題。對此，教師可制訂一體化的課程教學大綱，深入分析各課程的內在聯系，搞好課程銜接關系，全面提高教學效果。

（3）如何避免教學管理形式化問題。對于一個實際的企業來說，企業的人事管理、客戶的投訴意見、有效的獎懲機制、業務部門的業務流程管理等環節可以保證一個項目按計劃高效完成。當強調以技能為中心時，在整個課程體系中實踐課時可能達到50%以上，由于對應的教學過程可能缺乏有效的監督和評價體制，其收效往往與預期相差較大，因此項目化的教學過程必須全面模擬企業的運作過程，全面改革教師考評和考核機制，改革學生的考核和成績評定機制。

5.結語

如何開展云計算和大數據人才培養是目前國內各院校都在思考的問題，針對該問題，筆者根據CDIO的基本理念給出相應的人才培養方案，當然該方案只是一個粗略的框架，下一步我們還需要在實際運作中進一步細化。

（編輯：宋文婷）