Curriculum Triennale in Ingegneria Informatica per la Prossima Decade: l'Esperienza della Sapienza
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
Curriculum Triennale in Ingegneria Informatica per la Prossima Decade: l’Esperienza della Sapienza Salerno, 19 Settembre 2013 – Workshop AICA: Sfide Didattiche per l’Informatica del 2020 Camil Demetrescu, Marco Fratarcangeli, Alberto Marchetti Spaccamela, Massimo Mecella, Daniele Nardi, Francesco Quaglia, Riccardo Rosati, Leonardo Querzoni, Andrea Vitaletti
Contesto e motivazioni • L’evoluzione del ruolo dell’ICT nella società nell’ultima decade ha cambiato il tipo di competenze richieste all’ingegnere informatico • Nuove sfide: cloud, sicurezza, multi-core, platform- based development, ecc. • Esigenza ristrutturazione profonda del curriculum triennale in ingegneria informatica alla Sapienza Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 2 Ing. Informatica Sapienza
Agenda
• Riflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico
• Ruolo didattico dei linguaggi di programmazione
• Cosa è successo nel resto del mondo
• Indagine sui laureati in Ingegneria Informatica
• La ristrutturazione:
– Princìpi generali e linee guida
– Il core del nuovo curriculum: i primi due anni
– Il terzo anno
• Conclusioni
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 3
Ing. Informatica SapienzaRiflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico
Mario Raffa,
l’Ingegnere oggi tra
azienda e società,
Storia dell’Ingegneria, Atti del
2° Convegno Nazionale,
Napoli, 2008
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 4
Ing. Informatica SapienzaRiflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico
Organizational Issues
& Information Systems
Application
Technologies Computer Science Curricula 2013
(CS2013)
Software Methods
and Technologies ACM/IEEE-CS Joint Task Force
http://ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/
System
Infrastructure
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationEE Electronic Eng.
CE Computer Eng.
CS Computer Science EE CE CS SE IT IS
SE Software Eng.
IT Information Technology Hardware Software Organizational
IS Information Systems needs
Organizational Issues
& Information Systems
Application
Technologies
Software Methods
and Technologies
System
Infrastructure
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationEE Electronic Eng.
CE Computer Eng.
CS Computer Science EE CE CS SE IT IS
SE Software Eng.
IT Information Technology Hardware Software Organizational
IS Information Systems needs
Organizational Issues
& Information Systems
Application
Technologies
IT
Software Methods
and Technologies
System
Infrastructure
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationEE Electronic Eng.
CE Computer Eng.
CS Computer Science EE CE CS SE IT IS
SE Software Eng.
IT Information Technology Hardware Software Organizational
IS Information Systems needs
Organizational Issues
& Information Systems
Application IS
Technologies
IT
Software Methods
and Technologies
System
Infrastructure
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationEE Electronic Eng.
CE Computer Eng.
CS Computer Science EE CE CS SE IT IS
SE Software Eng.
IT Information Technology Hardware Software Organizational
IS Information Systems needs
Organizational Issues
& Information Systems
Application IS
Technologies
IT
Software Methods
and Technologies
System
Infrastructure CE
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationEE Electronic Eng.
CE Computer Eng.
CS Computer Science EE CE CS SE IT IS
SE Software Eng.
IT Information Technology Hardware Software Organizational
IS Information Systems needs
Organizational Issues
& Information Systems
Application IS
Technologies
IT
Software Methods
and Technologies SE
System
Infrastructure CE
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationEE Electronic Eng.
CE Computer Eng.
CS Computer Science EE CE CS SE IT IS
SE Software Eng.
IT Information Technology Hardware Software Organizational
IS Information Systems needs
Organizational Issues
& Information Systems
Application IS
Technologies
IT
Software Methods
and Technologies
CS SE
System
Infrastructure CE
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationEE Electronic Eng.
CE Computer Eng.
CS Computer Science EE CE CS SE IT IS
SE Software Eng.
IT Information Technology Hardware Software Organizational
IS Information Systems needs
Organizational Issues
& Information Systems
Application IS
Technologies
IT
Software Methods
and Technologies
CS SE
Engineering
Engineering inCS
in CS
System
Infrastructure CE
Computer Hardware
And Architecture
Theory Application
Principles More Theoretical DEVELOPMENT More Applied Deployment
Innovation ConfigurationRiflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico Mario Raffa, l’Ingegnere oggi tra azienda e società, Storia dell’Ingegneria, Atti del 2° Convegno Nazionale, Napoli, 2008 Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 13 Ing. Informatica Sapienza
Agenda
• Riflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico
• Ruolo didattico dei linguaggi di programmazione
• Cosa è successo nel resto del mondo
• Indagine sui laureati in Ingegneria Informatica
• La ristrutturazione:
– Princìpi generali e linee guida
– Il core del nuovo curriculum: i primi due anni
– Il terzo anno
• Conclusioni
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 14
Ing. Informatica SapienzaRuolo didattico dei linguaggi di programmazione
Software come tema centrale dell’ing. informatico
Anni 2000: Java come linguaggio dominante (es. sia server-
che client-side).
Criticità emerse durante gli anni:
• Complesso come primo linguaggio, focus su sintassi/
semantica piuttosto che sulla risoluzione di problemi
• Nasconde troppi dettagli del funzionamento interno:
inadatto per sfruttare prestazioni architetture di calcolo
• Neo-laureati tendono a usare Java per ogni cosa
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 15
Ing. Informatica SapienzaRuolo didattico dei linguaggi di programmazione
Anno 2010: diversi linguaggi e paradigmi di programmazione
• Fondamentale dare dall’inizio il messaggio (e le capacità)
che i linguaggi sono tanti e si sceglie di volta in volta
• Programmazione per sistemi di calcolo eterogenei, su larga
scala (multi-core, cloud) e specializzati (embedded)
• Programmazione parallela (es. map-reduce), concorrente,
funzionale, metodologie “agili”, ecc.
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 16
Ing. Informatica SapienzaUtilizzo linguaggi
in ambito
industriale
Ratings: number of
skilled engineers world-
wide, courses and third
party vendors
Fonte: www.tiobe.com
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 17
Ing. Informatica SapienzaUtilizzo linguaggi: tendenza ultimi 10 anni
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 18
Ing. Informatica SapienzaAgenda
• Riflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico
• Ruolo didattico dei linguaggi di programmazione
• Cosa è successo nel resto del mondo
• Indagine sui laureati in Ingegneria Informatica
• La ristrutturazione:
– Princìpi generali e linee guida
– Il core del nuovo curriculum: i primi due anni
– Il terzo anno
• Conclusioni
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 19
Ing. Informatica SapienzaCosa è successo nel resto del mondo?
Introductory Computer Science Education at
Carnegie Mellon University: A Deans’ Perspective
Randal E. Bryant, Klaus Sutner, Mark J. Stehlik
2010
Abstract
The School of Computer Science at Carnegie Mellon University is planning
major revisions to its introductory course sequence in ways that will affect
not just our own students, but also the many students from across campus
who take computer science courses. Major changes include: 1) revising our
introductory courses to promote the principles of computational thinking,
for both majors and nonmajors, 2) increasing our emphasis on the need to
make software systems highly reliable and the means to achieve this, and 3)
preparing students for a future in which programs will achieve high
performance by exploiting parallel execution.
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 20
Ing. Informatica SapienzaCosa è successo nel resto del mondo?
Università Linguaggio 1 Linguaggio 2 Note
Caltech Python C++ Computational thinking
MIT Python Java (molto self study) Poi prog. funzionale
Carnegie Mellon Python C (focus correttezza) Primo corso cenni a SQL,
PHP & HTML
Harvard C Java + ML (funz.) Primo corso: Python &
robot
Georgia Tech Python Java
Stanford C++ C
Imperial College Haskell Java
ETH Eiffel Java II anno: enfasi parallelismo
EPFL Java C II anno: enfasi su prog
concorrente
Cornell Python/Matlab Java Web prog. (PHP, XHTML,
…)
Toronto Python Java Computational thinking
Columbia Java C, C++
Berkeley Scheme Java
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 21
Ing. Informatica SapienzaAgenda
• Riflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico
• Ruolo didattico dei linguaggi di programmazione
• Cosa è successo nel resto del mondo
• Indagine sui laureati in Ingegneria Informatica
• La ristrutturazione:
– Princìpi generali e linee guida
– Il core del nuovo curriculum: i primi due anni
– Il terzo anno
• Conclusioni
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 22
Ing. Informatica SapienzaIndagine sui laureati in Ingegneria Informatica • Abbiamo creato su SurveyMonkey un questionario per i nostri laureati in ingegneria informatica • L’indagine è stata pubblicizzata presso il gruppo LinkedIn dei laureati in ingegneria informatica che conta oltre 400 iscritti • Il questionario è stato compilato da 51 persone in 10 giorni (dal 30 gennaio al 9 febbraio 2013) Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 23 Ing. Informatica Sapienza
Titolo di studio e anno di conseguimento
18
Laurea
(triennale)
23
Laurea
Specialis6ca
Laurea
Magistrale
10
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 24
Ing. Informatica SapienzaSettore di impiego
Studente
laurea
2
1
6
1
magistrale
5
do>orando
Privato
Pubblico
Autonomo
36
Nessun
impiego
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 25
Ing. Informatica SapienzaArea di lavoro Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 26 Ing. Informatica Sapienza
Linguaggi e strumenti utilizzati in ambito lavorativo
20
15
10
5
0
Java
SQL
C/C++
Javascript
Php
C#
SAP
Ruby
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 27
Ing. Informatica SapienzaRiassunto dell’indagine
Profilo dei laureati:
• Aree dominanti: Ingegneria del software e sistemi
informativi (Java e SQL sono i linguaggi più utilizzati)
• Seguite da applicazioni Web-based
• Profilo riflette il contesto aziendale dell’area di Roma
Contenuti e tecnologie suggeriti:
• Più attività progettuali nel corso di laurea
• Più progettazione e ingegneria del software
• Più Java e RDBMS
• Più contenuti e tecnologie relativi ad applicazioni Web-
based e mobili
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 28
Ing. Informatica SapienzaAgenda
• Riflessioni sulla figura dell’ingegnere informatico
• Ruolo didattico dei linguaggi di programmazione
• Cosa è successo nel resto del mondo
• Indagine sui laureati in Ingegneria Informatica
• La ristrutturazione:
– Princìpi generali e linee guida
– Il core del nuovo curriculum: i primi due anni
– Il terzo anno
• Conclusioni
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 29
Ing. Informatica SapienzaPrincìpi generali e linee guida • Core: primi due anni • Maggiore varietà di linguaggi di programmazione – Primi due anni: Python, C, Java – Terzo anno: linguaggi query, markup, funzionali, logici, paralleli • Introdurre la programmazione sviluppando l’attitudine al problem solving • I contenuti del corso implicano la scelta del linguaggio: linguaggio come strumento didattico • Nuovo approccio alle architetture degli elaboratori, focalizzato sull’astrazione per il programmatore
Princìpi generali e linee guida • Approccio olistico: integrazione stretta fra i programmi di tutti i corsi insegnati • Importanza dei laboratori su tutti i corsi del core (e su ogni semestre di ogni corso)
Approccio top-down alla risoluzione dei problemi
Programmazione Sistema di calcolo
problema
HW
Algoritmo
OS
da6
programma
rete
HW
OS
aprire
la
scatola
“The
Box”
HW
HW
OS
soluzione
Approccio
integrato
archite.ure,
sistemi
opera3vi
e
re3,
dal
punto
di
vista
del
programmatore
Sistemi di calcolo Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 33 Ing. Informatica Sapienza
Architetture dal punto di vista del programmatore
Matrice 10000x10000, Intel Core 2 Duo @ 2.8 GHz
int sum1(int** m, int n) { int sum2(int** m, int n) {
int i, j, sum = 0; int i, j, sum = 0;
for (i=0; iCore: 48 CFU (5 esami ING-INF/05)
12
CFU
Sistemi
di
calcolo
(6
cfu)
12
CFU
Fondam.
inform
II
(6
CFU)
Fondam.
inform
II
(6
CFU)
Secondo
anno
Principi
di
proge>azione
di
sistemi
C,
Java,
Analisi
e
tecniche
Proge>azione
del
Software:
Secondo
complessi
su
re6
e
sistemi
Python
algoritmiche
(greedy,
divide
design
pa>ern,
UML,
ecc.
semestre
opera6vi,
sicurezza,
interfacce,
et
impera,
ecc.)
cloud
e
virtualizzazione.
Sistemi
di
calcolo
(6
cfu)
Progr.
orientata
agli
oggeH
6
CFU
Primo
Archite>ura
della
macchina
dal
Programming
in
the
large:
classi,
semestre
punto
di
vista
del
programmatore,
C
ereditarietà,
polimorfismo,
modularità,
Java
cache,
pipeline,
assembly.
informa6on
hiding,
6pi
generici,
eccezioni
6
CFU
Tecniche
di
programmazione
Secondo
Primo
anno
semestre
Programmazione
impera6va,
C
stru>ure
da6
e
algoritmi
di
base,
analisi
informale
di
algoritmi.
12
CFU
Fondam.
inform
I
(6
CFU)
Fondam.
inform
I
(6
CFU)
Primo
Elemen6
di
informa6ca
Computa6onal
thinking
e
teorica:
logica,
linguaggi
semestre
introduzione
alla
Python
gramma6che,
calcolabilità,
programmazione
intro
complessità
“La scienza dietro l’IT” (presentazione Carlo Ghezzi)Il terzo anno (ING-INF/05)
AHvità
forma3ve
e
CFU
cara.erizzan3
(obbligatorio)
Basi
di
da6
6
AHvità
forma3ve
e
Ulteriori
aHvità
forma3ve:
CFU
CFU
cara.erizzan3
(2
a
scelta)
corso
laboratorio
(1
a
scelta)
Sistemi
opera6vi
6
Laboratorio
di
archite>ure
6
Archite>ure
dei
calcolatori
6
sobware
Re6
di
calcolatori
6
Laboratorio
di
sicurezza
6
informa6ca
Programmazione
funzionale
e
6
Laboratorio
di
intelligenza
parallela
6
ar6ficiale
Metodi
quan6ta6vi
per
6
Laboratorio
di
informa6ca
l’informa6ca
6
grafica
e
di
interfacce
utente
Linguaggi
e
tecnologie
per
il
6
Web
Nuova laurea parte ora: molte sfide
• Laboratori: uso intensivo della virtualizzazione
• Linguaggi multipli nei primi due anni:
– modello consolidato in molte università estere di riferimento:
molto self-learning
– sostenibile nel nostro contesto?
– fattore di rischio significativo per la nuova laurea:
monitorare apprendimento, calibrare approfondimento contenuti
• Culturale: formare ing. informatici in grado di
– modellare e risolvere problemi in ambito multidisciplinare
– saper scegliere gli strumenti informatici giusti per ogni problema
– adattarsi rapidamente ai cambiamenti, non temerli
Commissione Curriculum Triennale 9/21/13 Pagina 37
Ing. Informatica SapienzaPuoi anche leggere
