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摘要：隨著大數據技術的發展，軟件工程專業人才培養面臨新的機遇和挑戰。本文從軟件工程與大數據的關系著手，以企業需求為導向，以知識技能和能力培養為目標，在利用大數據技術對軟件工程專業人才培養相關數據進行分析的基礎上改革人才培養方式，致力于培養適應社會發展需求的高層次軟件人才。
關鍵詞：大數據；軟件工程；人才培養；數據分析
1引言
軟件工程專業旨在培養學生對于軟件系統的分析、研究、設計、開發和運維的工程實踐能力。大數據是指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合[1]。在軟件工程專業相關領域，隨著互聯網技術和通信技術的發展，各行業產生的數據呈幾何級增長，因此需要對這些數據進行有效地管理、分析。這對軟件人才培養提出了新的應用需求[2]。另一方面，軟件工程專業人才培養過程也涉及大量的數據。應用大數據技術對這些數據進行處理，對于軟件人才培養方式改革能夠起到很好的指引作用。在這種背景下，本文以大數據技術為手段，挖掘企業對軟件人才的新需求，并結合教學相關數據分析，進行南京郵電大學軟件工程專業人才培養改革的探索和實踐。
2大數據技術在人才培養中的應用
2.1研究思路
大數據技術的一個重要應用就是數據分析，通過對大量數據的有效分析，可以挖掘規律、分析趨勢等。軟件工程專業人才培養存在大量的可用數據，如企業對于軟件人才的職位需求數據、課程教學過程數據、教學質量評價數據等。其中企業對于軟件人才的職位需求數據反映了企業對于軟件人才的最新要求[3]，隨著軟件技術發展而動態變化；課程教學過程數據能夠記錄教學的完整過程，也能夠反映學生的學習狀態；而教學質量評價數據則反映了教師的教學內容、教學方式、教學態度等的被認可程度。這些數據的合理、有效分析將有助于軟件工程專業課程體系完善和教學方法改革[4]。大數據技術指導軟件工程專業人才培養方式改革的研究思路如圖1所示。一方面，根據相關數據的分析結果對課程體系、知識體系進行調整和優化，對教學方法進行改革實踐；同時，通過對改革后相關數據的監控和分析來進一步優化改革方案，持續改進。工程教育專業認證的核心是要確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求，是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價，因此本文的研究思路以企業需求為導向。
2.2企業職位需求的數據分析
隨著軟件技術的發展，軟件企業對軟件人才的需求呈動態變化。企業的招聘信息能夠很好地反映這一變化。高校應該實時掌握企業的需求并在培養方案中有針對性地進行調整。因此，可以通過Python的爬蟲技術搜集主流招聘網站中與軟件工程專業相關的招聘信息，通過數據分析技術對信息進行分析、整理，從知識技能和能力要求兩個方面獲得企業對于軟件人才的具體需求，并映射到人才培養的各個方面，指導軟件工程專業人才的培養。表1顯示大數據背景下企業對于軟件人才在知識技能方面的新需求。在知識技能方面，相較于傳統的軟件工程專業的知識結構，在大數據背景下，企業在編程語言、數據庫、數學和算法、大數據平臺和工具等方面提出了新的需求。傳統的軟件工程側重于解決軟件的設計、分析與實現中的相關問題，而大數據背景下軟件工程面臨應用領域的大數據問題、軟件開發中的大數據問題等，需要新的知識作為支持。能力要求方面企業強調綜合能力，除了基礎的編程能力，還要求分析問題與解決問題的能力，同時關注團隊合作、溝通的能力。考慮到軟件技術更新速度快，終身學習的能力也是軟件人才必須具備的基本素質。
2.3教學過程數據分析
目前在線教學平臺如雨后春筍般興起。在線教學平臺能夠詳細記錄學生的考勤、課堂表現、課后作業等環節的情況。對這些數據的合理、有效使用能夠分析學生的學習行為和學習態度，為教學方式改革提供數據支撐。在具體研究中，通過學習時長分析學生的學習態度，通過課堂測驗和課后作業的完成時間評估學生的學習興趣和學習狀況，通過測驗和作業的完成質量了解學生的學習效果。基于這些數據，可以構建學生學習狀態的監測系統，及時優化教學內容，調整教學方法，提升教學質量。同時，基于機器學習的相關模型，預測學生的期末成績，并對學生進行及時預警和個性化的幫扶。
2.4教學質量評價數據
教學是人才培養非常關鍵的環節。教學質量評價是對教師的教學過程進行全方面的評價。南京郵電大學的教學質量評價由督導評價、學生評價和教師自評三部分按一定比例組成，是對教學質量的有效監控和保障。對這些數據的分析，可以及時發現教師教學過程中潛在的問題，如教學態度是否認真、教學內容是否合理，教學方法是否有效等，從而保證教學質量?；谶@些數據，可以動態監測某門課程的授課情況，及時掌握課程內容、課程與關聯課程之間的關系等可能存在的問題，并反饋到課程內容優化、課程體系調整、教學方法改革等方面。
3軟件工程專業人才培養改革
大數據領域的軟件開發具有新的平臺、新的技術、新的工具和新的應用需求等特點?；谇懊娴姆治鼋Y果，從知識技能和能力要求的角度出發，通過以下措施提升軟件工程專業的人才培養質量。
3.1完善課程體系
結合表1分析的結果，在理論課程中增設Python程序設計、數據科學基礎(雙語)、算法分析與設計、人工智能導論、云計算技術等課程，同時更新數據庫系統課程的授課內容，增加分布式數據庫、NoSQL數據庫的內容。在實踐課程方面，開設程序設計實踐、軟件基礎實踐、軟件設計實踐、軟件項目實訓、畢業設計等集中實踐課程，結合課內驗證性實驗和設計性實驗、認識實習、生產實習等環節，依托校內實驗教學中心和校外實訓基地，構建螺旋式實踐課程體系，循序漸進地提升學生的實踐能力。課程采用模塊化管理，包括公共基礎與自然科學模塊、綜合素質模塊、專業基礎模塊、專業課程模塊和工程應用與創新模塊。模塊高內聚，低耦合，從而構建大數據背景下軟件人才培養的新的課程體系，適應大數據對于軟件人才的特殊需求。
3.2改革教學方法
軟件工程專業具有實踐性強的特點，教學活動應以學生為主體，提升學生的參與度，從被動學習變為主動學習。同時教學活動還應具備可復現性，便于學生課后自我學習?；诖?，要擴大教學活動的“戰場”，采用線上與線下的混合式教學。同時小班化教學、翻轉課堂和引導式教學等教學方式能夠激發學生的學習興趣，非常適合軟件工程專業[5]。
（1）線上與線下的混合式教學：方便學生利用碎片時間進行自我學習，再帶著問題聽教師的講解，由被動式吸收變為主動式獲取，更有針對性也更有效率。線上資源可以利用現有的網絡資源，也可以自行建設慕課，以視頻形式，方便學生反復觀看，符合軟件工程專業實踐性強的教學特點。
（2）翻轉課堂：改變教師和學生的角色，學生對教師提供的資料消化、吸收后擔任教師角色，講解知識點，從而更加深入地掌握知識。
（3）任務驅動式教學[6]：將傳統的知識講授內嵌到一系列的任務中，在具體情景下，學生通過完成一系列任務來獲取知識。任務的完成使學生具有成就感，能夠更好地激發學習興趣，培養學習能力和分析問題、解決問題的能力。在該教學方法實施過程中，具體情景和任務的設計非常重要，任務要能夠細化，任務和任務之間要具有一定的連貫性，在難度上也需要不斷提升。
3.3提升綜合能力
能力培養是人才培養的核心[7]，大數據背景下軟件人才培養尤其要關注能力的培養，因此提出“厚基礎能力、重實踐能力、廣應用能力”的能力培養體系，具體如圖2所示。大一期間，學生課程以公共基礎課程為主，包括數學、物理、英語、計算機入門課程等，主要培養學生邏輯思維、數據理解和一定的外文文獻閱讀等基礎能力。大二期間，學生課程以專業基礎課程為主，包括計算機編程語言、算法分析與設計、數據庫、大數據分析等，主要培養學生的程序開發能力、開發工具的使用能力和對數據的分析與處理能力。大三、大四期間，學生課程以專業課程、綜合實訓為主，課程劃分不同的專業方向，主要培養學生在某一方向上的專業應用能力和實踐能力。鼓勵學生積極參加開放性實驗和教師的科研項目，并邀請企業教師進校開展實訓課程，進一步培養學生綜合運用專業知識解決行業具體問題的能力，培養學生的設計與抽象能力和工程應用能力。鼓勵學生選修綜合素質課程，為解決不同領域大數據問題打下知識基礎。鼓勵并引導學生參加創新訓練和學科競賽，以賽代練，加強實踐能力和創新能力培養[8]。近年來，本專業學生主持或參加院級、校級、省級、國家級大學生科技創新訓練計劃項目或科研項目，在ACM國際大學生程序設計競賽、“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業人才大賽、中國高校計算機大賽、中國大學生程序設計競賽、美國大學生數學建模競賽、全國大學生數學建模競賽等各級別學科競賽中均獲得優異成績。
4結束語
本文結合南京郵電大學軟件工程專業的實際情況，提出利用大數據技術對企業職位需求數據、教學過程數據和教學質量評價數據進行分析，并從課程體系調整、教學方法改革和綜合能力提升三個方面進行培養方式改革，旨在培養符合社會需求的高層次、復合型軟件人才。
作者：成小惠 費寧 單位：南京郵電大學計算機學院
