前言:我們精心挑選了數篇優質大數據畢業設計方向文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發,助您在寫作的道路上更上一層樓。
[關鍵詞]本科畢業設計;新工科;貫穿式培養;交互式指導
1傳統計算機本科畢業設計現狀分析
傳統計算機專業課程設置偏重于課堂授課,即理論教學,對實踐教學重視不足。首先體現在課時分配上,理論教學授課時間一般要多于實踐授課[3]。其次體現在實踐資源上,公共計算機實踐平臺有限,計算機課程同時也是很多計算相關專業的基本必修課或選修課,導致實踐資源緊張。實踐學習相對于理論學習需要更多的時間來慢慢體會和提升[4]。雖然大部分學生可以自行配置計算機設備,但是沒有公共實踐課程的強制約束,能自覺在課下進行實踐練習的學生很少。這一點也在傳統計算機專業本科畢業設計中得到體現。雖然經過了大學本科前三年半共計七個學期的理論學習和實踐學習,大部分學生的實踐能力依舊非常差。很多學生只是記得簡單的編程語言知識,缺乏實際的編程經驗,沒有真正經歷過全面的、系統的實踐訓練。此外,計算機專業是一個不斷快速發展的學科,新知識、新技術不斷涌現。而課堂教學內容往往比較固定、更新較慢,教師們也常常需要依照課程教綱授課,能介紹的新知識有限,致使很多學生只關注于書本知識,不了解學科領域最新的發展。在本科畢業設計環節,指導老師選定的課題一般都是自己科研領域的較新或者較前沿的方向[5],大多數學生沒有接觸過,需要臨時學習,在有限的時間內很難有好的成果產出。總的來說,傳統計算機專業本科畢業設計過程暴露出本科培養的兩個問題:理論與實踐脫節,沒有扎實的實踐,就不會有對知識的深刻理解;課程設置跟不上學科新進展,所學知識無法滿足實際新需求。
2新工科背景下計算機專業發展需求
新工科建設是國家在新一輪科技革命與產業變革的大形勢下提出的新時代工科專業發展戰略。新工科主演涵蓋了與計算機緊密相關的若干專業,如人工智能、大數據、云計算、區塊鏈、虛擬現實等。新工科建設的目的是探索高等教育新模式、新理念,建設工程教育強國,培養“實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力”的新型高素質工科人才。傳統的計算機本科教學模式及本科畢業設計實踐模式顯然無法滿足新工科建設的需求。一方面,計算機本科教學對新工科涉及的人工智能、大數據等方向難以做出及時調整;另一方面,畢業設計學生難以在短時間內對新方向開展深入研究。此外,正如第2章節所述,教師們也難以在有限課堂時間內將額外新知識很好地傳授給學術[6]。鑒于此,很有必要探索適應于新工科建設需求的全新的計算機專業本科畢業設計培養方法。
3新工科背景下計算機專業本科畢設提升思路
我們旨在改變傳統計算機本科畢業設計培養方式的兩方面不足:短周期培養和單方向指導。相應地,我們需要開展兩方面工作:一方面將本科畢業設計培養貫穿于整個大學培養周期,進行全流程、可跟蹤式培養;另一方面用交互式指導模式代替單方向填鴨式指導模式,激發學生興趣、挖掘學生潛能。
3.1貫穿式培養
計算機專業本科畢業設計貫穿式培養模式主要有兩個特點:全周期和可跟蹤。全周期是指從大學第一個學期開始就為本科生選配畢業設計指導老師,將畢業設計融入到大學全周期的教學與實踐環節中去。需要指出的是,全周期培養并不是一開始就給學生指定畢業設計題目,而是根據學生興趣及指導老師研究方向,在前期給學生一個相對自由的探索與實踐空間,后期再讓學生選定畢業設計題目。可跟蹤是指整個培養周期內,指導老師可以及時、全面地掌握學生的學習與實踐動態,根據具體情況實時調整培養方案。全周期模式有三方面優點:第一,充足的實踐。理論需要聯系實際,公共實踐資源極為有限,更多的私有實踐資源分散在指導老師那里。指導老師可以為本科生提供實踐的物理空間和設備資源,使學生有充足的實踐鍛煉,深刻領會課堂所學知識,達到融會貫通的目的;第二,更多的收獲。指導老師還可以讓研究生協助培養本科生,把研究生豐富的課題研究實踐經驗傳授于本科生;第三,更大的創新空間。本科生思維活躍,融合理論知識和實踐鍛煉,有利于產生創新性研究成果。可跟蹤模式的優點在于指導老師對學生有全面的了解,可以根據學生前期的學習及科研情況選定最終的畢業設計題目,做到因人選題、有的放矢,實現提升畢業設計質量的目的。
3.2交互式培養
計算機專業本科畢業設計的交互式培養是指導老師與學生進行雙向的互動,而不是單向的灌輸式培養。交互式培養有利于提高學生的主動性、激發學生的活力,使學生有更大的獲得感,從而不斷激勵學生自發地搜集資料、學習知識、加強實踐,實現自我綜合素質的提升,最終到達畢業設計質量的提升。交互式培養貫徹于整個培養周期,包括前期的學習、實踐以及最終畢業設計論文的完成。交互式培養在老師指導、學生反饋、老師與學生討論以及再指導、再反饋、再討論的循環往復過程中實現學生潛能的不斷發掘與提高。本科畢業設計不是無源之水、無本之木,前期充足的積累才能寫出高質量的畢業論文。計算機專業畢業設計不是簡單地完成、調試成功了程序,而是針對所選定的題目,根據所學理論知識及調研資料,設計出解決問題的創新方案,并與指導老師不斷討論與優化,在此基礎上利用掌握的程序語言和工具,實現畢業設計課題的研究目標。在畢業設計的實現階段,交互式培養會更加頻繁,這個階段是對整個培養方式的考核,需要在指定時間內實現一個具體的研究課題,并要求有創新性思路。
4結語
關鍵詞:大數據 信息與計算科學 課程體系
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)08(c)-0131-03
自1998年教育部將原來的計算數學、運籌學、控制論、信息科學4個專業整合成一個新專業――“信息與計算科學”專業后,全國已有600多所高校開設了信息與計算科學專業,該專業是數學、計算機、信息工程等學科的交叉,目標是培養具有扎實數學基礎和一定的計算機技能,能夠在信息科學和計算科學領域從事科研、教育、軟件開發及解決實際問題的能力的應用型人才[2-3]。
但是,隨著招生規模逐步擴大,暴露出許多問題,如專業特色不明顯、專業就業方向不明確、課程設置、實踐環節等方面滯后于信息技術和計算機技術的發展,學校教育和社會實際需要脫節等問題[4-5]。
云時代、大數據時代的到來,為信息計算科學專業的發展帶來了新的契機。
大數據,指的是所涉及的數據量規模巨大到無法通過人工,在合理時間內截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息[1-5]。隨著各行各業信息量的快速膨脹,今后對擁有大數據管理和分析能力的人才需求將快速增長[7-8]。
大數據時代需要分析數據及其與業務相結合的分析人才,這與信息與計算科學專業的培養目標相吻合,信息計算科學專業充分發揮其數學的優勢,結合專業背景和社會實際需求,可以為未來的大數據市場培養熟練掌握大數據技能并擅長海量數據的采集、存儲、管理、挖掘與分析等經驗的人才。為適應社會需求,該校及時調整專業方向,徐州工程學院信息與計算科學專業于2016年秋季招收大數據方向學生。
培養優秀的大數人才,構建合理的課程體系是關鍵,該文根據該校實際情況,探討信息與計算科學專業如何在保持數學類專業優勢的情況下,融合大數據時代的技術和思想,構建合理的面向大數據的信息與計算科學專業課程體系。
1 人才培養目標制定
依據徐州工程學院應用型本科院校的要求,制定符合該校特色的面向大數據的信息與計算科學專業培養目標。
(1)綜合素質目標。培養滿足地方經濟、社會發展需要,德、智、體全面發展,具備良好法律意識與職業道德規范,具備團隊合作意識,具備較強的溝通表達能力、分析理解能力、專業文檔撰寫能力、創新能力、項目管理意識等各項綜合素質的人才。
(2)專業技能目標。培養具有良好的數學素養,掌握信息科學和計算機科學的基本理論、方法和技能,熟悉主流大數據管理及分析平臺、數據分析算法與工具,具備較全面的大數據平臺的應用開發與管理運維能力,有一定的大數據平臺架構能力,有一定數據分析與算法實現能力,有較強的創新意識和初步的大數據工程實踐能力,適宜在IT企業從事大數據應用開發、大數據系統運維等工作、并具備一定行業經驗認知的應用型大數據人才。
2 課程體系構建思想
為培養適應不同大數據崗位的專業人才,我們采用定制化課程體系、多元化教學模式,重點拓展和提升實踐類課程建設,適當加入拓展課程。
2.1 定制化課程體系
針對大數據行業不同崗位技能要求,課程體系遵循“通用+特長”的設計思路,通過通用開發語言與特色大數據技能相結合的培養模式,利用項目驅動的實戰技能訓練,可實現學生的個性化培養。
重視基礎課程,加強技術主干課程,構建核心課程群。在夯實基礎課程之后,考慮學生實際就業方向,開設針對性強的專業課程,根據實際情況安排學生針對性選擇實訓方向,安排相應技術性課程學習,同時強化學生技術技能的運用能力。
2.2 多元化教學模式
為調動學生學習積極性,提高課程效果,采用多元化的教學方式。通過理論課、實驗課、項目實戰課和職業素質課程,培養學生理論結合實踐的綜合應用能力,提升學生的職業技能與綜合素質;并通過線上教學環節為學生提供靈活高效的學習渠道、提升學習興趣、拓展專業知識、培養主動學習的良好習慣。
為了將學生培養成為大數據開發、數據挖掘和數據分析類高端特色專業人才,課程體系以知識體系和能力體系為雙主體進行規劃,強調技術與職業素養的雙重培養,將職業發展所需要的各種軟能力培養融入到日常教學中,以實現學生的職業化能力培養。
2.3 重點拓展和提升實踐類課程建設,適當加入拓展課程
在保持基礎扎實的前提下,拓展和提升實踐類課程。除強化校內實踐課程外,還要運用校企合作實訓基地,進行實訓項目開發,強化理論教學與工程實踐的結合。
不定期聘請名企在職IT專家或業界知名人事,開展各種主題活動,拓寬學生視野。
3 課程體系構建方案
遵循“通用+特長”的設計思路,課程體系的構建重視基礎課程,并加強大數據技術相關課程,劃分為通識課程、學科基礎課程、專業課程以及集中實踐課程四大課程模塊。
3.1 通識課程
包括通識必修課程和選修課程兩種類型,是對本專業學生進行公民基本素質教育的重要內容,以提升學生的政治思想水平、文化科學素養、信息技術能力和外語溝通能力等大學生必備的基本素質為目標,也對本專業學生進行職業生涯與職業發展指導。
3.2 學科基礎課程
該類課程是對該專業學生進行學科專業知識教育的基礎內容,目標是提升學生的學科專業認知水平。專業基礎課程一是用以鋪墊專業數學基礎,培養學生的基本科學素質。二是強化計算機科學與大數據技術的共用核心技術,增強學生進入社會的適應能力。該類課程如數學分析、高等代數、C語言程序設計、Java程序設計等課程。
3.3 R悼緯
該類課程是對該專業學生進行專業技術和專業能力訓練的重要內容,培養學生解決實際問題能力和應用創新能力,具備信息計算科學專業相關領域,尤其是大數據分析及應用開發領域技術工作所需的專業理論知識及相應的應用能力。該類課程包含數據結構、數據庫原理及應用、Linux操作系統、數據分析、數據挖掘、大數據內存計算、大數據流式計算、大數據離線計算等。
3.4 集中實踐課程
該類課程是對該專業學生進行專業創新教育和素質拓展訓練的重要內容,重點是培養學生提出問題、分析問題和解決問題的意識、能力和方法,了解信息科學專業尤其是大數據分析及應用開發領域理論、技術與應用的新發展,能運用所學的理論、方法和技能解決信息技術與大數據分析及應用開發中的實際問題,具有較強的知識更新、技術跟蹤及職業能力。該類課程主要包含課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓和畢業設計。
面向大數據的信息與計算科學專業課程教學體系框架如圖1所示。
課程開設先后次序注重學生大數據方向完整的知識鏈構建,嚴格按照大數據方向具備的知識結構設計。
實踐課程體系包含兩條線,一個是課內實驗,一個是集中實踐環節。課內實驗是每門課的實踐練習,學科基礎課中《C語言程序設計》開設了課內實驗,所有專業課均設置了課內實驗,課內實驗的安排又劃分為基礎類實驗和提高類實驗,是對學生進行的基本技能訓練。集中實踐是每學期后集中開設的實踐課程,如課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓、畢業設計。課程設計和項目實訓目的是對學生進行綜合技能訓練,崗位實訓和綜合實訓對學生進行實戰技能的訓練,畢業設計既是對學生的綜合技能的訓練,也是是對學生知識掌握、綜合技能的一次檢驗。整個實踐體系構建如圖2。
4 結語
大數據專業方興未艾,結合大數據專業,充分發揮數學優勢,與計算機技術相結合,為我們的專業發展帶來新的契機,為培養優秀的大數據人才,我們將根據實際需求及學生發展狀況調整培養方案與課程體系,促進信息與計算科學專業的不斷發展。
參考文獻
[1] T White.Hadoop:The Definitive Guide[J]. O’reilly Media Inc Gravenstein Highway North,2010,215(11):1-4.
[2] 王勝奎,徐光輝,王家軍,等.普通院校“信息與計算科學專業”課程體系優化研究[J].數學教育學報,2009(5):99-102.
[3] 徐鳳生,劉艷芹,趙琳琳,等.基于分層分類的信息與計算科學專業課程體系的構建[J].高等理科教育,2016(3):103-106.
[4] 許梅生.信息與計算科學專業課程體系的探索與實踐[C]//Information Engineering Research Institute, USA.Proceedings of 2012 2nd International Conference on Future Computers in Education.2012.
[5] 盧春霞.大數據時代的信息與計算科學[J].亞太教育,2016(4):90.
[6] 郝水俠,郭云霞.大數據時代下信息與計算科學專業人才培養模式新探索[J].江蘇師范大學學報:自然科學版,2016(2):72-75.
1 前言
信息管理與信息系統專業雖然屬于管理學,但其主干學科包括計算機科學與技術、經濟學、管理學等三個,該專業的綜合性、實踐性很強,但是目前各高校該專業的實踐教學體系不完備,還未自成一家、各具特色,以致畢業生實踐能力不突出,特色彰顯不夠,就業競爭力不強,培養應用型人才是當務之急,核心是要培養學生的應用能力、創新能力和工程素養。要達到本目標,就要大力加強和完善實踐教學環節,建立多層次、一體化的實踐教學體系。
曲靖師范學院信息管理與信息系統專業從2008年開辦至今,已經培養5屆學生,一直以來,我們不斷加強和完善該專業的實踐教學環節,形成了四位一體的實踐教學體系,取得了良好的效果。
2實踐教學體系的“硬件位”
實踐教學體系的“硬件位”強調實驗室建設。實驗室是開展教研的硬件基礎,沒有這個基礎,一切教研工作就是空中樓閣。我們一直重視信息管理與信息系統專業的實驗室建設。采購實驗設備的指導思想是實驗設備要先進、實用,充分滿足學生的學習和教師的教學科研的需要。
該專業已經建成硬件實驗室有2個:計算機組成原理實驗室、計算機組裝與維護實驗室,通信與網絡實驗室有2個:計算機通信實驗室、計算機網絡實驗室,信息管理類的實驗室有3個:數字庫應用實驗室、信息管理與軟件實驗室、信息技術創新實驗室。同時為適應當今云計算、大數據的大趨勢,我們投資200多萬建立了云計算平臺。
這些實驗室的更新及新建,能充分滿足學生的學習和教師的教學及科研的需要。
3實踐教學體系的 “抓手位”
專業技能訓練提升學生實踐能力的抓手,在學生的整個大學四年期間,為了在不同學期提升學生的綜合實踐能力,我們開展了貫穿大學4年的專業技能訓練。
專業技能訓練是實踐教學體系的抓手,專業技能訓練的目的是根據訓練大綱,我們應以項目為驅動來創新該專業的實踐教學體系[1],提升學生應具備的專業素養和能力,形成幾大子抓手,再作專項的打造。
我院的專業技能訓練主要包括兩個級別,一是課程設計訓練,本訓練以課程為依托,制定課程級別的訓練大綱和測試方案;二是綜合設計訓練,訓練學生綜合能力,要求學生能靈活應用所學課程,完成一個綜合性、設計性項目。
3.1 課程設計訓練
“課程設計”一個多義詞詞條。它可以指“為掌握某一課程內容所進行的設計”[2]。課程設計是課程實驗的高級環節,課程實驗是提升學生立體實踐能力的根本,課程實驗分為驗證性實驗、綜合性實驗和課程設計實驗,我們在傳統驗證性實驗的基礎上開展課程設計實驗,提升學生的課程綜合實踐能力。
信息管理與信息系統專業的核心課程有6門,分別是:Java程序設計、管理信息系統、數據庫原理、計算機網絡及實驗、管理學、經濟學。我們針對這些課程,在編寫實驗大綱時,就要求編寫課程對應的課程設計,設計方案要經過教研室的審核和信息工程學院教授委員的討論及審定。以審定通過的課程設計為依托,為后續綜合實踐能力的提升打下堅實的基礎。
以《Java程序設計》課程設計為例,課程設計的目的:利用Java語言的語法特性,結合數據結構算法、網絡知識、文件處理和數據庫等知識完成綜合題目的設計和代碼實現,并培養鍛煉分析程序、撰寫報告等能力。
3.2 綜合設計訓練
綜合設計訓練的目的是鍛煉學生綜合所學知識,設計和開發一個小項目的能力。這些項目有“ERP企業應用”、“Oracle運維管理”、“大數據管理”、“Java Web開發”等,這些小項目的訓練要基于幾門課的知識和技能,如“Java Web開發”就需要學生綜合數據庫、數據結構、軟件工程、計算機程序設計等知識與技能。
綜合設計訓練要與畢業設計區別開來,此訓練的主要目的是讓學生體驗和掌握項目開發流程,同時鍛煉綜合應用所學課程來完成一個具體的小項目。
3.3 信息管理與信息系統專業技能訓練安排
為鼓勵學生多渠道獲得技能分,我們規定,學生在校期間,通過全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試的中級資格、全國計算機等級考試的四級證書、思科(微軟、ORACLE、華為、H3C或銳捷)的工程師級別認證、中級會計師,可獲得3個學分;通過全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試的高級資格、思科(微軟、ORACLE、華為、H3C或銳捷)的高級工程師級別認證,可獲得4個學分。
4實踐教學體系的“信息系統開發能力位”
本專業的學生要求具體一定和信息系統開發能力,該能力通過畢業論文(設計)來煉成。畢業論文(設計)是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業設計,學生可以綜合應用所學的各種理論知識和技能,進行全面、系統、嚴格的技術及基本能力的練習。[3]畢業論文(設計)是實踐教學體系的技能整合,我院對畢業論文(設計)作重大改革,著力打造學生綜合實踐能力
參加畢業論文(設計)的學生分兩部分,一部分在公司實習,同時要在公司完成畢業設計工作,余下的學生在校內完成畢業論文工作,為提高畢業論文(設計)的質量,經向教務處請示,允許我院結合專業實踐性強的實際,改革本專業畢業論文(設計)工作。改革思路包括三點,一是我院學生的畢業論文(設計)以畢業設計為主,弱化對學生文本的要求,強化對實踐動作能力的提升和檢查,二是做好規范管理工作,制定相關文件,如:“信息工程學院畢業論文(設計)工作規定”、 “信息工程學院畢業設計開發文檔的撰寫與打印規范” 、“信息工程學院畢業設計開發文檔”等。
5實踐教學體系的“校企合作位”
為提升學生的實習水平,滿足用人單位的需求。我們自2013年開始,與四川華迪信息技術有限公司開展畢業實習合作,該公司是一家集軟件外包、信息服務、學生專業技能培訓為一體的軟件公司,在全國小有名氣。學生參加校企合作實習有兩種類型,一是為期三個月的專業實習,二是為期四個月的就業培訓。三個月的專業實習分為軟件開發方向和網絡方向,軟件開發實訓重點是提升學生的軟件開發實踐能力和水平,網絡方向的實訓重點是提升學生的網絡設計、實施、部署能力。
從2013年開始,每年大概有一半的學生參加校企合作的實習,取得了良好效果,學生的專業實踐能力提升了,就業質量明顯提高,很多學生就在四川成都就業、創業。