大數(shù)據(jù)方向工程碩士實踐教學(xué)模式研究

季偉東，孫小晴，張 軍，李英梅

（哈爾濱師范大學(xué) 計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025）

1 國內(nèi)大數(shù)據(jù)方向工程碩士培養(yǎng)模式存在的問題

從2010年起，國務(wù)院將所有碩士專業(yè)學(xué)位類別招生工作融入全國碩士研究生統(tǒng)一招收安排，這標(biāo)志著我國工程碩士學(xué)位教育迎來了一個新的時期[1]。由于大數(shù)據(jù)專業(yè)工程碩士發(fā)展較晚，在課程體系等方面存在著諸多問題亟待解決。目前，國內(nèi)大數(shù)據(jù)方向工程碩士研究生（以下簡稱工程碩士）培養(yǎng)模式存在的問題如下。

（1）實踐教學(xué)課程體系不夠完善。國內(nèi)大多工程碩士課程照搬學(xué)術(shù)型碩士研究生（以下簡稱學(xué)碩）的課程體系。但國務(wù)院學(xué)委會對二者的定位是不同的，學(xué)碩是以學(xué)術(shù)研究為導(dǎo)向，而工程碩士是以培養(yǎng)專業(yè)實踐型人才為目標(biāo)。雖然目前國內(nèi)的高校也開設(shè)實踐教學(xué)課程，但從整體上看，課程體系無法滿足市場對大數(shù)據(jù)人才的需求。

（2）教學(xué)中偏理論性，忽視實踐性。高校在人才培養(yǎng)上具有明顯的優(yōu)勢和弊端，很難培養(yǎng)出既具有扎實的理論基礎(chǔ)又掌握行業(yè)實際應(yīng)用技能的人才。因此，高校教育需要進(jìn)一步完善，保存優(yōu)勢，彌補弊端。

（3）學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)狀況差[2]。畢業(yè)生去向不定，就業(yè)率不容樂觀。很多學(xué)生畢業(yè)后不能找到稱心的工作，或在工作中不能很好地應(yīng)用所學(xué)知識。

（4）教師經(jīng)驗不足。傳統(tǒng)的高校教師僅僅把書本知識傳授給學(xué)生或是帶學(xué)生進(jìn)行理論研究，知識更新較慢，但大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展與更新非常迅速，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識陳舊，無法適應(yīng)市場對人才的需求。

以上這些問題是目前國內(nèi)工程碩士培養(yǎng)面臨的主要問題。針對這些問題，一些學(xué)者作了相應(yīng)的調(diào)查和研討。文獻(xiàn)[3]針對工程碩士課程體系較多復(fù)制學(xué)碩課程體系導(dǎo)致實踐能力匱乏的問題，提出在培養(yǎng)過程中體現(xiàn)工程應(yīng)用，充分發(fā)揮和借鑒“雙導(dǎo)師”制度，讓學(xué)生更好地將理論所學(xué)與實踐結(jié)合起來；文獻(xiàn)[4]比較了工程碩士和學(xué)術(shù)型碩士的區(qū)別，提出工程碩士課程體系對專業(yè)知識掌握的“精”和“專”應(yīng)該有更高的要求，實踐教學(xué)在課程體系中應(yīng)有更大的比重、教學(xué)內(nèi)容應(yīng)更加符合行業(yè)的需求，這樣高校培養(yǎng)的人才才能更好地服務(wù)社會。

2 大數(shù)據(jù)方向工程碩士培養(yǎng)模式建設(shè)方法

2.1 加強大數(shù)據(jù)方向?qū)嵺`教學(xué)課程體系建設(shè)

為了更好地培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才，我們對清華大學(xué)（簡稱清華）、復(fù)旦大學(xué)（簡稱復(fù)旦）、北京航空航天大學(xué)（簡稱北航）、華中科技大學(xué)（簡稱華科）和哈爾濱工業(yè)大學(xué)（簡稱哈工大）這5所院校的培養(yǎng)模式進(jìn)行比較與分析。研究發(fā)現(xiàn)，清華、復(fù)旦和北航已經(jīng)分別將大數(shù)據(jù)作為一個獨立的學(xué)科分離出來，并分別設(shè)有自己的數(shù)據(jù)科學(xué)研究院。清華的教學(xué)體系分為3部分，每一部分都有自己的課程設(shè)置并有嚴(yán)格的學(xué)分制。第一部分為基礎(chǔ)技能模塊，該模塊一共有4門課程，每門課程3學(xué)分，48個學(xué)時，學(xué)生須從4門課程中至少選1門進(jìn)行學(xué)習(xí)；第2部分為能力提升模塊，該模塊一共有20門課程，大概分為素質(zhì)提升、創(chuàng)新培養(yǎng)和大數(shù)據(jù)理論知識與技術(shù)，學(xué)生要在該模塊修滿4學(xué)分；第3部分為時間模塊，該模塊主要分為大數(shù)據(jù)實踐課和相關(guān)大數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)報告兩部分，其中大數(shù)據(jù)實踐課學(xué)時至少8周，在這8周時間里，學(xué)生真正參加具體工程項目，學(xué)校提供20多個項目供學(xué)生選擇，讓學(xué)生充分地將所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)適合企業(yè)需求的人才。復(fù)旦大學(xué)的課程體系主要分為學(xué)位公共課、學(xué)位核心課和選修課，復(fù)旦大學(xué)大數(shù)據(jù)學(xué)院堅持以培養(yǎng)具備扎實的數(shù)據(jù)科學(xué)理論基礎(chǔ)和廣闊數(shù)據(jù)應(yīng)用視野的復(fù)合型人才為基本目標(biāo)。北航課程體系主要分為公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課程，課程結(jié)構(gòu)和復(fù)旦相似。以上是3所具有獨立大數(shù)據(jù)專業(yè)的高校，華中科技大學(xué)和哈工大目前還沒有設(shè)立大數(shù)據(jù)專業(yè)，但依據(jù)工程碩士培養(yǎng)方案，哈工大更加注重能力的塑造。通過以上分析，清華更加注重實踐課程，而北航、復(fù)旦更注重基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)。因此，根據(jù)教育部對工程碩士的定義，清華的培養(yǎng)模式更適合主流發(fā)展方向。

以清華課程體系為藍(lán)本設(shè)計適合哈爾濱師范大學(xué)（以下簡稱哈師大）的大數(shù)據(jù)方向人才培養(yǎng)體系，可以解決照搬學(xué)術(shù)型研究生課程體系和重理論輕實踐的問題。哈師大大數(shù)據(jù)方向的課程結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)技能模塊、能力提升模塊和實踐模塊，由于生源質(zhì)量問題，每個模塊的課程較清華有所偏差。表1為5所高校課程異同的比較，從至少有兩個學(xué)校同時學(xué)習(xí)的課程中選取5門作為專業(yè)課程的主干，再根據(jù)哈爾濱師范大學(xué)的特點補充10門課程，將這15門課程分為基礎(chǔ)技能課和能力提升課，比例為5:10。實踐課主要以走進(jìn)企業(yè)和企業(yè)走進(jìn)來的形式完成，該部分要占學(xué)制總時長的40%。按照上述課程設(shè)置，在不增加學(xué)時的情況下盡量增加實踐課學(xué)時。另外，通過實踐課的設(shè)置讓學(xué)生更了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)，從而培養(yǎng)符合社會需要的應(yīng)用型人才。

表1 5所高校的大數(shù)據(jù)方向課程比較

2.2 注重實踐教學(xué)管理體系建設(shè)

教育部相關(guān)文件指出，工程碩士更加注重實踐應(yīng)用能力。在培養(yǎng)體系中，專業(yè)知識、學(xué)位論文的學(xué)習(xí)固然重要，但是實踐能力的培養(yǎng)更為重要，因此，在課程體系中要注重校企聯(lián)合課程、案例課程以及職業(yè)素養(yǎng)課程[5]。

大數(shù)據(jù)方向?qū)I(yè)學(xué)位研究生職業(yè)能力的培養(yǎng)需要校內(nèi)外導(dǎo)師的聯(lián)合培養(yǎng)，即“雙導(dǎo)師”制度。“雙導(dǎo)師”制度是指一個工程碩士要有兩個導(dǎo)師，一個是校內(nèi)導(dǎo)師，負(fù)責(zé)專業(yè)知識、論文等工作；一個是校外導(dǎo)師，將所學(xué)應(yīng)用于實踐，與實踐相結(jié)合，其目的是培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才。“雙導(dǎo)師”制度的建立彌補了傳統(tǒng)高校教育實踐缺失的部分，但也會帶來一系列的問題：①校外導(dǎo)師如何選擇；②實習(xí)實訓(xùn)平臺如何建設(shè)；③雙導(dǎo)師如何管理。

針對上述問題，目前清華和復(fù)旦已實行“雙導(dǎo)師”制。以清華和復(fù)旦的導(dǎo)師制為藍(lán)圖，學(xué)校構(gòu)建哈爾濱師范大學(xué)的“雙導(dǎo)師”制。首先，在校外導(dǎo)師選擇問題上，可以通過校企聯(lián)合途徑獲取，要靈活運用“引進(jìn)來”和“走出去”。“引進(jìn)來”指通過校企聯(lián)合讓企業(yè)導(dǎo)師走進(jìn)學(xué)校，“走出去”指學(xué)生真正走進(jìn)企業(yè)單位，真實感受工程項目。由于學(xué)生最終要成為應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才，因此筆者更傾向于“走出去”。哈師大與海康公司、華為公司、百度公司等一些企業(yè)具有合作關(guān)系，因此校外導(dǎo)師可以來自于這些公司。其次，實習(xí)實訓(xùn)平臺的建設(shè)。雖然工程實踐模塊有“雙導(dǎo)師”制保駕護(hù)航，但專業(yè)課程和工程實踐也不能完全脫節(jié)，這樣才能更好地提高工程碩士的水平。我國高校基地建設(shè)大多處于封閉式的建設(shè)階段，校內(nèi)基地資源在規(guī)模和質(zhì)量上都遠(yuǎn)不能滿足學(xué)位研究生專業(yè)能力和職業(yè)能力的培養(yǎng)。最后，雙導(dǎo)師必須在學(xué)校登記備案，特別是校外導(dǎo)師。導(dǎo)師組也要實時和學(xué)生交流，以便真實有效地發(fā)揮雙導(dǎo)師的作用。

2.3 完善實踐教學(xué)評估體系

碩士研究生的評估體系依然沿用本科的學(xué)分制，不同的是課程比例以及課程分類。清華在大數(shù)據(jù)方向工程碩士培養(yǎng)上采用“基礎(chǔ)技能課+能力提升課+實踐課（大數(shù)據(jù)實踐和大數(shù)據(jù)相關(guān)講座）”的模式。該模式的學(xué)分比例為3:4:3，其中實踐課為必修課，基礎(chǔ)技能課和能力提升課為選修課。復(fù)旦在大數(shù)據(jù)方向工程碩士培養(yǎng)上采用“學(xué)位公共課+學(xué)位核心課+選修課”的模式。該模式學(xué)分比例為5:21:9。哈工大工程碩士培養(yǎng)采用“學(xué)位課（含公共學(xué)位課和應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)課）+實踐教學(xué)+選修課程+專題課程”的模式。北航大數(shù)據(jù)方向工程碩士培養(yǎng)采用“公共課+專業(yè)核心課+專業(yè)選修課”模式。根據(jù)教育部文件，清華和哈工大的課程分類更適合專業(yè)人才培養(yǎng)的發(fā)展潮流。

借鑒這3所大學(xué)的課程模式，我們制定了哈師大大數(shù)據(jù)工程碩士的教學(xué)評估體系。基礎(chǔ)技能課占總學(xué)時的10%，能力提升課占20%，實踐課占40%，另外論文撰寫占30%。以此為教學(xué)評估體系，針對性地將專業(yè)學(xué)位研究生與學(xué)術(shù)型學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo)區(qū)別開來，突出專業(yè)學(xué)位研究生實踐性、應(yīng)用型的特點，也為專業(yè)學(xué)位研究生的特色化培養(yǎng)指明了方向。

大數(shù)據(jù)方向工程碩士專業(yè)學(xué)位論文（設(shè)計）選題應(yīng)該直接來源于實際生產(chǎn)或者具有明確應(yīng)用價值的背景需要，可以是一個完整的工程項目或研究課題，也可以是技術(shù)方面的專題，還可以是新產(chǎn)品的研發(fā)。大數(shù)據(jù)方向?qū)W位論文（設(shè)計）必須由工程碩士專業(yè)學(xué)位者本人單獨完成，必須體現(xiàn)其利用科學(xué)理論、方法和技術(shù)解決工程實際問題的綜合應(yīng)用能力。論文（設(shè)計）評閱人和答辯委員會成員均來自軟件企業(yè)或研究設(shè)計院具有高級專業(yè)技術(shù)的專家。

2.4 統(tǒng)計分析大數(shù)據(jù)方向工程碩士培養(yǎng)效果

5所高校大數(shù)據(jù)方向工程碩士研究生2017年就業(yè)率統(tǒng)計見圖1，大數(shù)據(jù)方向就業(yè)率從高到低排序為清華、復(fù)旦、北航、哈工大、華科。

圖1 5所高校大數(shù)據(jù)方向工程碩士研究生2017年就業(yè)率統(tǒng)計

（1）在這5所高校中，清華、復(fù)旦和北航已經(jīng)擁有獨立的大數(shù)據(jù)學(xué)科，哈工大和華科目前暫時將大數(shù)據(jù)劃分在計算機學(xué)科中，作為碩士研究生的一個學(xué)習(xí)方向。因此，從圖1可以看出，擁有大數(shù)據(jù)獨立學(xué)科的高校就業(yè)率高于非獨立學(xué)科。

（2）清華、復(fù)旦和北航同為擁有獨立學(xué)科的高校，但就業(yè)率依然有高低之分。清華在培養(yǎng)模式中更加注重實踐訓(xùn)練，而復(fù)旦和北航在實踐訓(xùn)練方面投入更少；哈工大和華科都屬于非獨立學(xué)科，而哈工大就業(yè)率高于華科，這兩所高校在培養(yǎng)模式上有所差別。哈工大培養(yǎng)模式與清華相似，更加注重工程實踐能力的塑造、應(yīng)用技能的發(fā)展等。因此，通過就業(yè)率對比不難發(fā)現(xiàn)，這種“基礎(chǔ)技能課+能力提升課+實踐課（大數(shù)據(jù)實踐和大數(shù)據(jù)相關(guān)講座）”的課程模式更優(yōu)。

就業(yè)率在一定程度上表明了本專業(yè)培養(yǎng)方案是否順應(yīng)社會需要。因此，通過幾所高校的對比，哈爾濱師范大學(xué)采用高就業(yè)率的培養(yǎng)方案勢在必行，不僅要完善學(xué)生的理論基礎(chǔ)，更要注重實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這樣的教學(xué)方案才更加符合社會對人才的需求。為了向這些崗位輸送更優(yōu)質(zhì)的人才，哈爾濱師范大學(xué)應(yīng)該采用更合理的培養(yǎng)模式和教學(xué)管理體系，即“基礎(chǔ)技能課+能力提升課+實踐課”的課程模式、“雙導(dǎo)師”制和“以職業(yè)能力為導(dǎo)向”的特色評估標(biāo)準(zhǔn)。

3 大數(shù)據(jù)方向工程碩士人才培養(yǎng)模式

基于以上分析，我們構(gòu)建了大數(shù)據(jù)方向工程碩士人才培養(yǎng)模式，見圖2。在培養(yǎng)模式中，各個環(huán)節(jié)是相互依存的，任何一個環(huán)節(jié)缺失都將影響下一個環(huán)節(jié)的實施。

在理論課程方面，新模式打破了傳統(tǒng)課程模式，增加了大量有關(guān)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)理論的課程，減少了因理論知識匱乏而導(dǎo)致的實踐問題，理論知識、實踐教學(xué)和“雙導(dǎo)師”制三者緊密結(jié)合，相互貫通。

大數(shù)據(jù)工程碩士研究生就是要培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)需要和社會發(fā)展的應(yīng)用型人才，因此實踐教學(xué)是所有環(huán)節(jié)的重中之重。實踐教學(xué)分為兩部分，一部分是學(xué)術(shù)講座，讓學(xué)生了解最新的前沿技術(shù)，從而指導(dǎo)實踐應(yīng)用；另一部分是校企合作，培養(yǎng)學(xué)生在真實項目中的實踐能力。通過這兩部分的培養(yǎng)，一方面內(nèi)化了理論知識，另一方面培養(yǎng)出企業(yè)需要的應(yīng)用型人才。

我們還為每一個大數(shù)據(jù)工程碩士配備雙導(dǎo)師，一個導(dǎo)師為校內(nèi)導(dǎo)師，主要負(fù)責(zé)理論課程的培養(yǎng)，另一個為校外導(dǎo)師，主要負(fù)責(zé)實踐應(yīng)用。雙管齊下，不僅減輕了教師的壓力，也為學(xué)生各方面的發(fā)展提供了最優(yōu)的指導(dǎo)。“雙導(dǎo)師”制是工程碩士的一大特色，是區(qū)別于學(xué)術(shù)型碩士的又一明顯特征。

從校企合作方面來說，首先，該模式為學(xué)校教師和學(xué)生提供了一個很好的實訓(xùn)平臺，教師和學(xué)生接觸到了項目；其次，學(xué)校為企業(yè)輸送了更多優(yōu)秀的人才，并且創(chuàng)造了更多的價值。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)方向涵蓋了廣闊的知識面，教學(xué)上面臨的工程實踐問題較多。從工程技術(shù)的角度講，尤其要注重學(xué)生應(yīng)用實踐能力的培養(yǎng)。對于選擇大數(shù)據(jù)方向的工程碩士而言，新制定的培養(yǎng)模式和教學(xué)管理體系將在他們身上得以體現(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會和企業(yè)需求的教學(xué)實踐是個值得深入探討的課題，筆者后續(xù)也將根據(jù)實際教學(xué)效果做進(jìn)一步的研究，摸索更加適合行業(yè)需求及本校實際情況的教學(xué)模式。

圖2 大數(shù)據(jù)方向工程碩士人才培養(yǎng)模式