袁麗娜，潘正軍，鄧寧寧

（廣州大學(xué)華軟軟件學(xué)院 軟件工程系，廣東 廣州 510990）

0 引 言

創(chuàng)新型人才通常是指“在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)基本能力和專業(yè)實踐的過程中，不斷發(fā)展創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力，并在相關(guān)的實踐中有一定的創(chuàng)新成果的人才群體”[1]。信息工程專業(yè)大數(shù)據(jù)方向是一個新興專業(yè)方向，實踐性強(qiáng)、創(chuàng)新性高，傳統(tǒng)的計算機(jī)實驗課程安排已經(jīng)不能夠滿足其需要，大數(shù)據(jù)方向的實驗教學(xué)改革迫在眉睫[2]。

1 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基本要求及實驗教學(xué)現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)是一個新興專業(yè)方向，但因其同樣屬于計算機(jī)學(xué)科，所以對學(xué)生的實踐動手能力要求較高。在大數(shù)據(jù)方向的教學(xué)過程中，實驗教學(xué)是“重中之重”。當(dāng)然學(xué)生不僅需要掌握豐富的專業(yè)知識，還需要具備創(chuàng)新性：①創(chuàng)新意識，學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時，時刻留意生活，保持創(chuàng)新意識；②創(chuàng)新精神，在不斷求學(xué)的過程中始終尋求創(chuàng)新；③創(chuàng)新思維，在常規(guī)專業(yè)學(xué)習(xí)中，需要敢于打破傳統(tǒng)思維，通過敏銳的觀察力及豐富的想象力進(jìn)行創(chuàng)新；④自主學(xué)習(xí)，在接受老師講授知識的同時，必須學(xué)會自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)[3]。目前，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)狀況是從基本圍繞專業(yè)基礎(chǔ)理論課程開展到圍繞專業(yè)理論課程開展，再結(jié)合相應(yīng)實驗課程進(jìn)行學(xué)習(xí)；學(xué)科與學(xué)科之間聯(lián)系不多、擴(kuò)展不夠，理論知識和現(xiàn)實需求還有差異；在專業(yè)實驗教學(xué)過程中，教學(xué)方法和手段也較傳統(tǒng)，新意不足，沒有引導(dǎo)性地對學(xué)生的創(chuàng)新意識進(jìn)行培養(yǎng)。這種狀況導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)各項課程的過程當(dāng)中，學(xué)習(xí)目的不夠明確、學(xué)習(xí)自主性不強(qiáng)、創(chuàng)新意識薄弱，只會按照老師要求按部就班地完成實驗、作業(yè)及課程設(shè)計，個人思考總結(jié)不夠，被動學(xué)習(xí)。為更好地順應(yīng)高速發(fā)展的大數(shù)據(jù)技術(shù)，大數(shù)據(jù)方向?qū)嶒灲虒W(xué)的改革已成為一種必然。

2 實驗教學(xué)改革實踐

2.1 圍繞“創(chuàng)新”構(gòu)建多層次且模塊化的實驗教學(xué)體系

培養(yǎng)創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力并不能一蹴而就，還需要教學(xué)體系作為支撐，完善的實驗教學(xué)體系也是實驗教學(xué)改革的重點(diǎn)核心。大數(shù)據(jù)專業(yè)知識體系除了包含基礎(chǔ)和專業(yè)課程外，與計算機(jī)開發(fā)等相關(guān)技術(shù)也有諸多聯(lián)系，而傳統(tǒng)的計算機(jī)專業(yè)方向?qū)嶒灲虒W(xué)具有一定的局限性，非擴(kuò)展性。本次改革針對這一情況，對大數(shù)據(jù)方向現(xiàn)有實驗體系做出調(diào)整，構(gòu)建了一套層次分明的實驗教學(xué)體系[4]。實驗教學(xué)體系主要包括基礎(chǔ)平臺（學(xué)科基礎(chǔ)實驗）、技能平臺（綜合性和設(shè)計性實驗）和擴(kuò)展平臺（專業(yè)創(chuàng)新實驗）3部分。

（1）基礎(chǔ)平臺——學(xué)科基礎(chǔ)實驗。該平臺適用于大數(shù)據(jù)方向低年級學(xué)生，主要包括基礎(chǔ)專業(yè)課程，著重介紹大數(shù)據(jù)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、編程技術(shù)和其他計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)知識，以及各種技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)性。此外，該平臺還培養(yǎng)學(xué)生對實驗基本方法的操作執(zhí)行。該平臺盡量讓大數(shù)據(jù)方向的學(xué)生在一開始就能對大數(shù)據(jù)所涉及的技術(shù)范圍有個簡單了解，明確各門課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，盡量培養(yǎng)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性及創(chuàng)新意識。

（2）技能平臺——綜合性和設(shè)計性實驗。平臺以中年級學(xué)生為主，針對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、Hadoop大數(shù)據(jù)處理、Nosql入門、ETL入門等課程，分別設(shè)有數(shù)據(jù)庫設(shè)計實驗和綜合實驗。同時，在有相關(guān)的聯(lián)課程之間進(jìn)行課程聯(lián)合課程設(shè)計。聯(lián)合課程設(shè)計實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生對多門課程的綜合知識進(jìn)行靈活運(yùn)用，促進(jìn)學(xué)生思考、分析及解決問題，著重鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。

（3）擴(kuò)展平臺——專業(yè)創(chuàng)新實驗。該平臺以高年級學(xué)生為主，主要包含MapReduce、HBase編程、數(shù)據(jù)倉庫與挖掘技術(shù)、Python等專業(yè)課程，以及大數(shù)據(jù)項目實訓(xùn)等。該平臺主要結(jié)合大數(shù)據(jù)相關(guān)競賽及企業(yè)需求對學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練，并在此過程中，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鼓勵學(xué)生參加學(xué)院的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目及一些相關(guān)比賽。此外，與多家企業(yè)合作建設(shè)實習(xí)基地，學(xué)校和企業(yè)協(xié)同培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)新實踐能力。

2.2 加強(qiáng)專業(yè)教師團(tuán)隊建設(shè)

大數(shù)據(jù)是一個新興專業(yè)方向，所以需要相關(guān)專業(yè)老師必須不斷學(xué)習(xí)，使自身具備相應(yīng)專業(yè)知識和創(chuàng)新意識。軟件工程系每年都會要求相關(guān)專業(yè)老師參加大數(shù)據(jù)等培訓(xùn)會議，去大數(shù)據(jù)相關(guān)企業(yè)參觀交流，時刻保持著專業(yè)先進(jìn)性，要求老師帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊參加大數(shù)據(jù)相關(guān)比賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，保持創(chuàng)新意識。此外，軟件工程系要求積極開展教研室的教研活動，共同討論研究教學(xué)問題，互相聽課評課、交流意見，共同提高專業(yè)能力[5]。

2.3 改革實驗課程教學(xué)內(nèi)容

由于計算機(jī)行業(yè)是個發(fā)展變化多端、技術(shù)日新月異的行業(yè)，因此作為其分支大數(shù)據(jù)方向的實驗教學(xué)內(nèi)容也必須跟上腳步、及時更新[6]。在對實驗課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計時，需充分考慮大數(shù)據(jù)目前的發(fā)展方向和市場需求。

（1）加強(qiáng)實踐教學(xué)。實驗課程與招聘崗位條件掛鉤，與專業(yè)認(rèn)證內(nèi)容相結(jié)合。目前，大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位包括大數(shù)據(jù)開發(fā)工程師、數(shù)據(jù)分析師、產(chǎn)品經(jīng)理、架構(gòu)師等多種崗位，普遍要求熟悉Hadoop體系相關(guān)產(chǎn)品、熟悉分布式系統(tǒng)的工作機(jī)制、熟悉Nosql、熟練使用mahout或其他數(shù)據(jù)挖掘工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析挖掘算法、對數(shù)據(jù)敏感、對數(shù)據(jù)具備跟蹤分析能力等。大數(shù)據(jù)相關(guān)的專業(yè)認(rèn)證主要有ORACLE數(shù)據(jù)庫開發(fā)專家認(rèn)證、ORACLE數(shù)據(jù)庫專家認(rèn)證、Mongo DB 認(rèn)證數(shù)據(jù)庫管理員、Hadoop開發(fā)者或管理員、阿里云大數(shù)據(jù)專業(yè)認(rèn)證、數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)科學(xué)家等。在實驗課程教學(xué)過程中，盡可能地貼近企業(yè)招聘條件，與專業(yè)認(rèn)證知識相結(jié)合，使學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)更加扎實、專業(yè)學(xué)習(xí)更具實用性。

（2）實驗課程與競賽知識相結(jié)合[7]。在低年級課程實驗過程中，應(yīng)通過課程舉辦競賽的方式，激發(fā)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)；指導(dǎo)鼓勵中高年級學(xué)生參加社會上一些規(guī)模大、影響深的專業(yè)競賽，如 “挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)賽等，盡量讓學(xué)生開闊自己的眼界和思維。在實驗教學(xué)中，將大數(shù)據(jù)的熱門技術(shù)引入教學(xué)，提醒學(xué)生多關(guān)注ITPUB、CSDN等IT網(wǎng)站，將大數(shù)據(jù)相關(guān)熱點(diǎn)技術(shù)、相關(guān)行業(yè)應(yīng)用引入課堂討論，鼓勵學(xué)生參加學(xué)院的IT論壇，時刻了解IT的最新動向，盡可能站在巨人的肩膀上看世界，并且讓學(xué)生在了解熱門技術(shù)的同時，擁有自己獨(dú)立的思考能力和創(chuàng)新能力，鼓勵學(xué)生敢想敢做。

（3）多舉辦創(chuàng)新實踐活動。在學(xué)生高年級時，引入大數(shù)據(jù)綜合項目實訓(xùn)，在綜合項目實訓(xùn)中可以融入教師的科研項目、社會應(yīng)用實踐，鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)的知識跨出校園，多元化、實際化，擴(kuò)寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

（4）多方位的畢業(yè)設(shè)計題目。畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)和檢驗學(xué)生能力的最后一道關(guān)卡。在畢業(yè)設(shè)計選題上，學(xué)生可以根據(jù)教師提供的選題，也可以根據(jù)實習(xí)崗位上從事的項目來進(jìn)行選題。多元化的畢業(yè)設(shè)計選題方式能更好地促進(jìn)學(xué)生根據(jù)各自興趣充分發(fā)揮特長，并鍛煉實踐能力和創(chuàng)新能力。

（5）與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。建立穩(wěn)定的校外實習(xí)基地，與企業(yè)密切合作，使學(xué)生將校園的理論知識和企業(yè)實踐真實地融合在一起，增加其社會實踐經(jīng)驗，敢于創(chuàng)新。

2.4 改革實驗教學(xué)的方法和手段

大數(shù)據(jù)方向的理論相對枯燥，且實踐性強(qiáng)，實驗教學(xué)過程中如需教學(xué)效果好，必須注重實驗方法和手段。

采用規(guī)范化教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、案例驅(qū)動教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、開放式教學(xué)和助教式教學(xué)等多樣化實驗教學(xué)方法相結(jié)合，提高學(xué)生興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，讓學(xué)生多思考、多分析、多合作，激發(fā)學(xué)生的個性化發(fā)展和獨(dú)立思考的能力。

采用開放完善的實驗教學(xué)考核方法，調(diào)動學(xué)生的實驗樂趣。針對不同特征的實驗課程，分別使用合適的實驗教學(xué)考核方式，如平時成績可根據(jù)每次實驗的完成質(zhì)量、完成速度和創(chuàng)新性進(jìn)行評分，課堂表現(xiàn)都有透明的評分標(biāo)準(zhǔn)；期末的課程設(shè)計或者綜合實驗可對學(xué)生實行答辯的方式，根據(jù)學(xué)生整個答辯情況給出考評分?jǐn)?shù)，著重于學(xué)生的個性化思維、獨(dú)立思想和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2.5 提供創(chuàng)新環(huán)境，實施開放式實驗室管理

為更好地給學(xué)生提供創(chuàng)新環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新能力，學(xué)校專門成立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供更好的咨詢服務(wù)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境。軟件工程系成立了專門的大數(shù)據(jù)實驗室和云平臺應(yīng)用開發(fā)實驗室，為學(xué)生提供專業(yè)的實踐平臺。由于大數(shù)據(jù)方向?qū)儆谟嬎銠C(jī)學(xué)科，理工科學(xué)生往往具有思維敏捷、實踐能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在整個教學(xué)過程當(dāng)中，更傾向于實踐教學(xué)課程，更渴望主動參與實驗教學(xué)，因此，學(xué)校實施了開放式實驗室，用此激勵學(xué)生多參與課后實踐活動，參與各種科研項目和教學(xué)活動，進(jìn)一步鍛煉實操能力和創(chuàng)新能力。實驗室開放內(nèi)容包括專業(yè)實驗課的所有學(xué)習(xí)內(nèi)容、創(chuàng)新實踐、各種競賽、興趣實踐開發(fā)等各種科技活動實驗。

實行開放式實驗室，需要建立健全的規(guī)范管理制度，如需要對進(jìn)入實驗室人員采集指紋。實驗室開放期間，個人或團(tuán)隊必須通過指紋核實才能進(jìn)入相應(yīng)的實驗室操作；進(jìn)入實驗室后需要填寫“登記表”,遵守各項規(guī)章制度；開放實驗室裝有指紋機(jī)和監(jiān)控設(shè)備，每個人在開放實驗室的行為都有記錄。

3 實驗教學(xué)改革初見成效

（1）教師科研情況。近3年，軟件工程系教師獲得省級項目12項、院級項目26項，發(fā)表論文EI 4篇、核心期刊4篇、普通期刊49篇，專利1項，編寫著作教材5本；指導(dǎo)學(xué)生獲得國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目3項、省級6項、院級24項。

（2）學(xué)生獲獎情況。近3年，軟件工程系學(xué)生獲得1項“廣東省‘挑戰(zhàn)賽’特等獎”、1項二等獎，5項‘藍(lán)橋杯’軟件類創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊賽一等獎及二等獎，5人獲“中國大學(xué)生服務(wù)外包創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”國家級一等獎、19人獲三等獎。此外，獲得3項廣東大學(xué)生程序設(shè)計競賽銅牌， 1項廣東省“互聯(lián)網(wǎng)+”青年創(chuàng)業(yè)大賽總決賽二等獎，1項全國高校云計算應(yīng)用創(chuàng)新大賽總決賽三等獎，1項“多迪杯”全國大學(xué)生網(wǎng)站設(shè)計開發(fā)大賽總決賽國賽一等獎， 1項穗港IT應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)大賽（廣州）決賽一等獎、1項二等獎。

（3）學(xué)生實習(xí)及就業(yè)創(chuàng)業(yè)情況。軟件工程系分別與PARASOFT-EMBEST-SISE華南區(qū)技術(shù)中心、廣州南天電腦系統(tǒng)有限公司、印度塔塔信息技術(shù)有限公司、神州數(shù)碼等十幾個公司創(chuàng)建了穩(wěn)定的校外實習(xí)實訓(xùn)基地。除此之外，很多學(xué)生也在阿里巴巴、騰訊、網(wǎng)易、金蝶、IBM等大型知名企業(yè)實習(xí)并轉(zhuǎn)正，深受企業(yè)歡迎，多數(shù)已成為公司骨干?！皩嵺`能力強(qiáng)、適應(yīng)力強(qiáng)、創(chuàng)新意識強(qiáng)”是眾多企業(yè)對軟件工程系學(xué)生的普遍評價。軟件工程系信息工程專業(yè)近3年就業(yè)率為98.65%，軟件工程專業(yè)近3年就業(yè)率為95.44%。此外，還出現(xiàn)了一些創(chuàng)業(yè)典型，如12級的張議云團(tuán)隊“口袋兼職”APP在大三就已經(jīng)獲得2 000萬人民幣的A輪融資。

近幾年來，廣州大學(xué)華軟軟件學(xué)院軟件工程系實驗教學(xué)團(tuán)隊圍繞培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新及實踐能力的指導(dǎo)思想，從實驗的教學(xué)體系入手，對專業(yè)實驗內(nèi)容進(jìn)行改革，使用多元化的教學(xué)方法，增強(qiáng)專業(yè)教師團(tuán)隊建設(shè)，提供創(chuàng)新軟硬件環(huán)境。通過以上各方面進(jìn)行改革的探索和實踐，取得了不錯的成績。實驗教學(xué)改革的不斷摸索和實踐表明，層次明確的實驗教學(xué)體系，注重實踐性和創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容，多樣化的實驗教學(xué)方法等，能有效提高學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐能力及創(chuàng)新能力[8]。

4 結(jié) 語

本次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)下的大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)改革，不僅提升了學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)技術(shù)等專業(yè)知識的主動性和實踐能力，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，還使學(xué)生具備一定的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，取得了良好的教學(xué)成效。

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