基于CDIO的云计算与大数据专业人才培养方案

罗福强　熊永福

摘要：云计算和大数据技术的高速发展刺激了相关人才需求的高速增长。文章根据CDIO的基本理念，首先分析云计算和大数据方向的人才培养目标和思路，以“软硬结合”“基础知识够用”和“强化实践、注重创新”3个实用原则为依据，提出云计算和大数据方向的课程方案，最后讨论教学实施过程中必须高度重视的3个问题。

关键词：CDIO；云计算；大数据；人才培养；课程设置；项目化教学

0.引言

2006年8月9日，Google首席执行官埃里克·施密特在搜索引擎大会上首次提出“云计算”的概念。从此，云计算技术开始迅猛发展，如今它已经成为企业实力竞争的核心以及国家竞争和战略发展的核心。2011年，美国政府出台《联邦云计算战略》，明确提出鼓励创新，积极培育市场，构建云计算生态系统，推动产业链协调发展，为此美国政府强制要求各部门必须通过政府采购指定技术架构以推进云计算技术进步和产业落地发展。

云计算技术的高速发展也带来相关人才需求的高速增长。2012年，著名研究机构IDC经过调查发现亚太区的云计算相关人才需求年增长率达32%，云计算人才缺口到2015年时将达230万人。与此同时，麦可思研究院在2013年发布了中国大学生就业报告，该报告指出2012届本科毕业生半年后就业率为91.5%，在IT技术相关的专业方向中，动画专业为红牌专业，计算机科学与技术、电子信息科学与技术、信息管理与信息系统等专业为黄牌专业。

一方面，以云计算和大数据为代表的新技术人才需求缺口越来越大；另一方面，传统IT类专业毕业生就业越来越难，其根本原因是IT技术人才培养与社会需求脱节。现在国内很多高校已经意识到该问题，纷纷开始对云计算和大数据专业人才的培养。

1.CDIO的基本理念

CDIO是麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学和瑞典林雪平大学4所大学从2000年起经过4年探索研究后创立的一种新型工程教育模式。CDIO代表构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate），是以产品从研发到运行的生命周期为载体，让学生边学习边实践，从而获取工程能力。该模式坚持大工程理念，强调对学生综合能力的培养以及密切联系产业等特点，因所培养的学生深受社会欢迎，故在欧美各国得到广泛的应用。目前，CDIO已经成为国际工程教育的通用模式，对我国高等教育改革有较强的启示和借鉴作用。

2.云计算与大数据方向的人才培养目标

2.1指导思想

云计算与大数据方向的人才培养指导思想：以CDIO基本理念为指导，进一步转变教育思想观念，以强化人才培养的国际意识、市场意识、创新意识和质量意识为先导，以培养实用型人才为宗旨，深入开展人才培养模式、课程体系和教学内容改革的研究；所培养的人才能够适应云计算与大数据行业的发展需要，具备良好职业道德、创业精神、创新能力和实践能力。

2.2改革目标

云计算与大数据方向的人才培养目标：首先改革传统的人才培养模式，课程体系建设以素质教育和全面培养学生的能力为目标，转变以知识和概念为中心的教学模式，推行以技能为中心的教学模式，淡化知识结构的完整性观念，强化能力结构的完整性观念，通过努力逐步形成与云计算与大数据行业要求相适应的人才培养模式、课程体系以及师资队伍。

3.云计算与大数据方向的人才培养思路

3.1培养模式

根据CDIO的基本理念，云计算与大数据方向的人才培养模式必须以就业为导向，以能力为本，按角色、分层次采用项目化教学模式，培养能满足行业相应岗位要求的技术型人才。

3.2以就业为导向

云计算与大数据方向的人才培养必须以就业为导向，其培养方案要与云计算和大数据产业发展相融合，要与企业需求相衔接，根据行业的要求构建课程体系，根据岗位需求打造技能培养方案，要保证既能满足当前就业需要，又兼顾长远就业需要；要及时掌握产业动态，加强校企联系或合作，实现合作办学、合作育人、合作就业、合作发展，让学生入学有就业保障、毕业即可就业，真正做到“学有所教、教有所能、能有所用”。

2014年初，中国软件开发联盟CSDN（即Chinese Software Develop Net）的人才服务机构发布《2014年IT企业招聘趋势调研报告》，同时公布了6个目前比较热门的技术岗位市场需求比例，如图1所示。该调查报告无疑为云计算与大数据方向人才培养提供了强有力的参考。

3.3以能力为本

云计算与大数据方向的能力必须是相关行业所需要的能力，是学生能顺利就业所需要的能力，是学生能胜任企业相应岗位职责的能力，其核心是职业技能。以从事云计算应用软件开发或大数据应用软件开发为例，软件工程各阶段的能力架构见表1。

3.4按角色、分层次培养

“按角色”就是根据学生的兴趣和特长，结合企业岗位职责要求进行人才培养，使之能胜任特定工作岗位。在云计算和大数据领域，每个企业都有明确的岗位职责划分，如市场调研、需求分析、系统设计、程序实现、测试、售后支持等岗位，由于企业不需要一个大学毕业生完全具备表1所列出的所有能力，因此按角色培养人才非常有必要。

“分层次”就是根据学生的知识和能力水平，结合企业岗位要求进行人才培养。不同的岗位角色所要求的专业技术和水平不同，因此必须积极引导学生往不同角色发展。例如，在云计算和大数据领域，软件设计师还可分为前端设计师、数据库设计师、系统架构设计师和产品经理等不同层次的岗位角色。图2使用鱼骨图描述了从事云应用开发或大数据应用开发所需要的专业能力结构。

3.5项目化教学

CDIO的核心就是把工程项目引入教学过程，以项目设计为主线完整地、有衔接地贯穿于整个本科教学阶段，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练。所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计展开，从而将整个课程体系有机、系统地结合起来，通俗地说就是让学生“干中学、用中学、练中学”。因为云计算与大数据技术尚处于发展和成长阶段，处于信息技术的前沿阵地，因此必须采用项目化教学，通过体验相关产品和技术的应用，进而培养学生云计算和大数据方面的应用能力。

4.云计算与大数据方向的课程设置方案

4.1课程设置的原则

云计算和大数据方向的课程设置必须遵循以下基本原则。

1）“软硬结合”原则。

虽然云计算的基础是虚拟化技术，是用软件系统虚拟（或模拟）传统的硬件系统，但并不意味着云计算和大数据方向可以忽视计算机硬件课程的教学。事实上，云计算和大数据时代所面临的硬件系统比过去更为复杂，既涵盖传统的计算机硬件系统、存储系统、网络系统，又涵盖新兴的移动设备系统、物联网系统。因此，云计算和大数据方向的课程设置必须坚持“软硬结合”的原则，让学生在具备一定硬件知识和能力的基础之上理解云计算系统的软件架构。

2）“基础知识够用”原则。

应用型本科院校区别于研究型本科院校和高职院校的关键在于正确把握专业基础类课程和专业应用类课程的比例，应用型本科院校应倡导“理论比高职院校深一些，实践技能比研究性本科院校多一些”的办学理念，在课程设置方面必须坚持“基础知识够用”的原则，特别是云计算和大数据方向所依赖的软硬件基础理论和知识比传统计算机科学与技术还要多。如果基础课程不足，就会影响学生对新技术的理解；如果基础课程过多，又会影响新技术应用能力的培养。因此，云计算和大数据方向的基础课程必须经过系统分析和设计，传统的“厚基础和宽口径”观念需要更新，必须大胆改革或合并传统软硬件基础课程。

3）“强化实践、注重创新”原则。

“强化实践”就是要提倡干中学、用中学、练中学，“注重创新”就是培养创新意识。云计算和大数据方向目前仍然处于IT前沿领域，作为新技术本身还在不断发展和完善，相关应用如雨后春笋，需要更多的企业和人才进行推动。因此，课程设置要有利于理论联系实际，有利于学以致用，有利于学生就业后的自身发展。

4.2云计算和大数据方向的课程设置

需求信息的有效收集保证了课程设置的合理性和针对性，但仍需要深入分析和系统设计才能制订出科学的课程体系。对于云计算和大数据方向来说，首先调查相关人才市场的需求情况，结合CDIO理念，通过系统分析，绘制两个专业方向的能力结构图，最后构建完整的课程体系。表2列出了云计算和大数据方向的主要课程计划。

4.3实施中面临的问题

科学合理的课程体系可以为培养合格的云计算与大数据方向人才提供一个依据和方向，但如何使课程真正发挥应有的作用，还必须注意以下几点。

（1）如何避免人才培养同质化问题。一定要突出人才培养的特色，只要坚持项目化教学，坚持“产、学、研”一体化思路，以富有特色的项目为主线贯穿于整个本科教学过程，就能使各个课程形成一个有机整体，避免人才培养同质化。

（2）如何避免教学各自为政，可能因为重复教学而造成资源浪费的问题。对此，教师可制订一体化的课程教学大纲，深入分析各课程的内在联系，搞好课程衔接关系，全面提高教学效果。

（3）如何避免教学管理形式化问题。对于一个实际的企业来说，企业的人事管理、客户的投诉意见、有效的奖惩机制、业务部门的业务流程管理等环节可以保证一个项目按计划高效完成。当强调以技能为中心时，在整个课程体系中实践课时可能达到50%以上，由于对应的教学过程可能缺乏有效的监督和评价体制，其收效往往与预期相差较大，因此项目化的教学过程必须全面模拟企业的运作过程，全面改革教师考评和考核机制，改革学生的考核和成绩评定机制。

5.结语

如何开展云计算和大数据人才培养是目前国内各院校都在思考的问题，针对该问题，笔者根据CDIO的基本理念给出相应的人才培养方案，当然该方案只是一个粗略的框架，下一步我们还需要在实际运作中进一步细化。

（编辑：宋文婷）