大數(shù)據(jù)交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)模式探討

楊維明 王時繪 萬虹 余敦輝

[摘 要]為適應(yīng)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)對數(shù)據(jù)工程師和數(shù)據(jù)分析師等復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求，文章以湖北大學(xué)楚才學(xué)院的交叉復(fù)合型實(shí)驗(yàn)班為試點(diǎn)，對“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)”和“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”主輔修結(jié)合的雙專業(yè)交叉復(fù)合試驗(yàn)班進(jìn)行教學(xué)改革和實(shí)踐。建立試點(diǎn)學(xué)院牽頭的教學(xué)管理模式，解決了傳統(tǒng)的以學(xué)科性學(xué)院牽頭進(jìn)行復(fù)合型人才培養(yǎng)時教學(xué)資源受限的矛盾，提高了教學(xué)運(yùn)行效率;建立跨學(xué)科協(xié)同和校企協(xié)同的人才培養(yǎng)合作機(jī)制，為大數(shù)據(jù)復(fù)合型人才培養(yǎng)提供了數(shù)據(jù)資源和師資保障;通過整合主輔修專業(yè)課程、融合主輔修專業(yè)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)復(fù)合型課程體系;通過建立“三四四”驅(qū)動的立體化實(shí)踐教學(xué)體系、實(shí)施VIP項目化教學(xué)，有效提升了學(xué)生的大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力和職業(yè)素質(zhì)，為大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供復(fù)合型人才支撐。

[關(guān)鍵詞]雙專業(yè);大數(shù)據(jù);交叉復(fù)合型人才;培養(yǎng)模式

[中圖分類號] C961 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）06-0031-03

進(jìn)入“十三五”以來，以大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)為代表的新一輪科技革命驅(qū)動信息產(chǎn)業(yè)格局加速變革，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，迫切需要面向未來建設(shè)新興工科大數(shù)據(jù)專業(yè)、培養(yǎng)大數(shù)據(jù)專業(yè)新型工科人才。大數(shù)據(jù)應(yīng)用需要的是典型的交叉復(fù)合型人才，目前國內(nèi)大數(shù)據(jù)復(fù)合型人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀如下：（1）基于大類培養(yǎng)的大數(shù)據(jù)通識教育模式，由于缺乏大數(shù)據(jù)專業(yè)課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，難以滿足行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)或數(shù)據(jù)分析崗位的要求。（2）傳統(tǒng)的主輔修/雙學(xué)位培養(yǎng)模式，學(xué)生要修讀的課程多、學(xué)時學(xué)分多，且主輔修專業(yè)課程相互獨(dú)立，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力的效果不理想。（3）教學(xué)管理模式缺乏靈活性，影響交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的有效實(shí)施。（4）高校缺少企業(yè)項目實(shí)戰(zhàn)案例和可以用于研究的商業(yè)數(shù)據(jù)，影響了大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的質(zhì)量[1]。

本文針對大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)存在的上述問題，結(jié)合湖北大學(xué)在教育行業(yè)的數(shù)據(jù)資源和數(shù)學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢，以湖北大學(xué)人才培養(yǎng)改革試點(diǎn)學(xué)院即楚才學(xué)院的“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)” 和“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)交叉復(fù)合試驗(yàn)班為試點(diǎn)，研究和探索大數(shù)據(jù)復(fù)合型人才培養(yǎng)的規(guī)律，以滿足大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)對數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)工程師、數(shù)據(jù)分析師等復(fù)合型人才的需求。

一、建立雙專業(yè)交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)運(yùn)行機(jī)制

（一）試點(diǎn)學(xué)院負(fù)責(zé)的教學(xué)管理模式

由學(xué)校教務(wù)處主導(dǎo)、湖北大學(xué)人才培養(yǎng)改革試點(diǎn)學(xué)院即楚才學(xué)院負(fù)責(zé)，依托計算機(jī)與信息工程學(xué)院、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)學(xué)院、教育學(xué)院三個學(xué)科性學(xué)院，統(tǒng)籌整合計算機(jī)、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)、教育學(xué)三個學(xué)科的師資，組建“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)”和“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”兩個雙專業(yè)復(fù)合型師資團(tuán)隊，包括學(xué)科大類基礎(chǔ)教學(xué)團(tuán)隊、教育學(xué)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊、數(shù)學(xué)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育團(tuán)隊、大數(shù)據(jù)教學(xué)團(tuán)隊;整合三個學(xué)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，包括湖北大學(xué)與中科曙光共建的教育部—曙光大數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地、湖北省教育信息化工程技術(shù)中心、應(yīng)用數(shù)學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、湖北省2011協(xié)同創(chuàng)新中心“信息化與基礎(chǔ)教育均衡發(fā)展”、湖北省高等學(xué)校教師教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范中心、三個學(xué)院已經(jīng)建成的校外實(shí)習(xí)基地等。

通過三個學(xué)院多個學(xué)科的教學(xué)資源共享，探索主輔修專業(yè)結(jié)合的交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，解決以傳統(tǒng)的學(xué)科性學(xué)院牽頭進(jìn)行復(fù)合型人才培養(yǎng)時教學(xué)資源受限的矛盾，提高教學(xué)運(yùn)行效率。

（二）協(xié)同培養(yǎng)人才的合作機(jī)制

1.跨學(xué)科協(xié)同的育人機(jī)制

楚才學(xué)院牽頭建立跨學(xué)科聯(lián)合制訂人才培養(yǎng)方案機(jī)制以及人才培養(yǎng)方案動態(tài)調(diào)整與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制;建立聯(lián)合評定學(xué)生成績的學(xué)業(yè)評價機(jī)制，比如將兩門課程整合成一門新課程后，由原來的兩門課程主講教師共同授課，并聯(lián)合評定學(xué)業(yè)成績;課程設(shè)計內(nèi)容包含設(shè)計報告和測試答辯兩部分，兩個環(huán)節(jié)的成績評定由不同的教師獨(dú)立負(fù)責(zé)，總成績按3∶7的比例綜合給定[2];建立主輔修專業(yè)結(jié)合的本科生雙導(dǎo)師制，即每五個本科生配備兩個導(dǎo)師，一個來自主修專業(yè)，另一個來自輔修專業(yè);建立雙專業(yè)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容融合的機(jī)制，試點(diǎn)班學(xué)生只做一個畢業(yè)設(shè)計，但其內(nèi)容涵蓋兩個專業(yè)的核心知識與技能;最后的畢業(yè)論文成績由指導(dǎo)教師評價（兩個專業(yè)教師各占一半）、工程師評價、答辯小組評價三部分成績按照2∶3∶5的比例評定[3]。

2.校企協(xié)同育人機(jī)制

針對大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合我校大數(shù)據(jù)師資和數(shù)據(jù)資源不足的現(xiàn)狀，建立了大數(shù)據(jù)專業(yè)教師進(jìn)入企業(yè)研修機(jī)制和數(shù)據(jù)工程師進(jìn)入學(xué)校授課機(jī)制，以學(xué)分制為基礎(chǔ)的企業(yè)工程師課酬分配機(jī)制，教師與工程師聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計并聯(lián)合評定學(xué)業(yè)成績的機(jī)制等。

一方面，由合作企業(yè)中科曙光、中科特瑞科技公司派駐專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的高級技術(shù)人員，承擔(dān)專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等的指導(dǎo)任務(wù)，充實(shí)師資隊伍，并建立基于學(xué)分制的企業(yè)工程師課酬分配機(jī)制，確保企業(yè)導(dǎo)師的相對穩(wěn)定。比如，企業(yè)工程師的課酬分別按照通識課120元/學(xué)分/人、專業(yè)課80元/學(xué)分/人、集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)按160元/學(xué)分/人計算，高于校內(nèi)教師的課酬。另一方面， 執(zhí)行教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人師資培訓(xùn)項目計劃，支持協(xié)同育人項目負(fù)責(zé)人到企業(yè)進(jìn)行六個月以上的工程實(shí)踐。年度考核時，免去項目負(fù)責(zé)人的教學(xué)工作量要求，視同合格，讓他們專心實(shí)踐，系統(tǒng)掌握數(shù)據(jù)的采集、挖掘、分析及業(yè)務(wù)處理流程，提升大數(shù)據(jù)工程實(shí)踐能力。

二、建立雙專業(yè)交叉復(fù)合型課程體系

（一）制訂培養(yǎng)方案

由楚才學(xué)院牽頭，組織計算機(jī)、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)、教育學(xué)三個學(xué)科的教師與中科曙光、中科特瑞等企業(yè)的工程師共同制訂培養(yǎng)方案，圖1為培養(yǎng)方案制訂工作流程圖。通過課程整合、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容融合，使“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)”雙專業(yè)總學(xué)分控制在190，其中課程學(xué)分164、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)26學(xué)分，學(xué)生畢業(yè)時可獲得工學(xué)學(xué)士和教育學(xué)學(xué)士雙學(xué)位（大數(shù)據(jù)專業(yè)畢業(yè)要求最低學(xué)分為164，教育學(xué)專業(yè)畢業(yè)要求最低學(xué)分154），人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為面向教育行業(yè)的大數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)工程師;“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)總學(xué)分控制在188，其中課程學(xué)分164、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)24學(xué)分，學(xué)生畢業(yè)時可獲得理學(xué)學(xué)士和工學(xué)學(xué)士雙學(xué)位（數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)要求最低學(xué)分154），人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為數(shù)據(jù)分析師[4]。

（二）構(gòu)建課程體系結(jié)構(gòu)

“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)” 雙專業(yè)復(fù)合型課程包含學(xué)校通識課程、楚才學(xué)院榮譽(yù)課程、大數(shù)據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課程、核心課程、專業(yè)方向課程和教育學(xué)輔修課程;“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)復(fù)合型課程包含學(xué)校通識課程、楚才學(xué)院榮譽(yù)課程、數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程、核心課程、專業(yè)方向課程和大數(shù)據(jù)輔修課程。表1所示為雙專業(yè)復(fù)合型課程體系結(jié)構(gòu)[5]。

1.“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)”雙專業(yè)核心課程

“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)”雙專業(yè)核心課程包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、Java應(yīng)用開發(fā)、算法分析與設(shè)計、Python程序設(shè)計、大數(shù)據(jù)分析與內(nèi)存計算、Hadoop 大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)導(dǎo)入與預(yù)處理應(yīng)用、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與應(yīng)用、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、教育學(xué)概論、教育統(tǒng)計學(xué)、教育心理學(xué)、發(fā)展心理學(xué)、教育管理學(xué)、教育評價學(xué)、管理學(xué)、組織行為學(xué)、教育經(jīng)濟(jì)學(xué)、德育原理、教育研究方法。

2.“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)核心課程

“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)核心課程包括數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、解析幾何、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、常微分方程、抽象代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、實(shí)變函數(shù)、初等數(shù)論、離散數(shù)學(xué)、高級語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、大數(shù)據(jù)導(dǎo)論、Python程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、Linux系統(tǒng)及應(yīng)用、Hadoop大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)導(dǎo)入與預(yù)處理應(yīng)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)。

三、構(gòu)建“三四四驅(qū)動”的立體化實(shí)踐教學(xué)體系

（一）實(shí)踐教學(xué)體系

“三四四”的內(nèi)涵是指校內(nèi)實(shí)驗(yàn)、基地實(shí)訓(xùn)、校外實(shí)習(xí)三種實(shí)踐教學(xué)形式，基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四個實(shí)踐教學(xué)層次，專業(yè)基本技能、專業(yè)核心能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、社會適應(yīng)能力四種能力。這里的基地是指湖北大學(xué)與中科曙光公司合作共建的教育部—曙光大數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地。

在保證實(shí)踐環(huán)節(jié)總學(xué)時不低于本專業(yè)總學(xué)時30%的前提下，對實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)進(jìn)行整體設(shè)計，聚焦復(fù)雜工程問題解決能力的培養(yǎng)，開設(shè)多門課程交叉的綜合課程設(shè)計，實(shí)現(xiàn)從校內(nèi)實(shí)驗(yàn)、基地實(shí)訓(xùn)到校外實(shí)習(xí)三種實(shí)踐教學(xué)形式的有機(jī)結(jié)合。從本科低年級開始通過基礎(chǔ)訓(xùn)練和提高訓(xùn)練進(jìn)行大數(shù)據(jù)人才針對性培養(yǎng)，并選擇有能力的本科生直接參與面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用的項目實(shí)踐，通過“項目中學(xué)、項目中用”的方式，對學(xué)生開展綜合訓(xùn)練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。通過這四個實(shí)踐教學(xué)層次的訓(xùn)練，有效提升學(xué)生上述四種實(shí)踐能力。

（二）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系

以國家級、省級“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃”的申報與實(shí)施為契機(jī)，強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念，圍繞大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才能力培養(yǎng)體系;組建、培育教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)團(tuán)隊，深化團(tuán)隊的大數(shù)據(jù)科研能力，提高協(xié)作水平，形成具備教育行業(yè)應(yīng)用能力的服務(wù)團(tuán)隊;鼓勵學(xué)生積極參加 “挑戰(zhàn)杯”“藍(lán)橋杯”“智能互聯(lián)創(chuàng)新大賽”等學(xué)科競賽，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力;同時，增設(shè)有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)方案中，形成“四年一貫制”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系，并建立有資金、有基地、有公司、有項目、有師資的“五有”創(chuàng)業(yè)教育工作體系，推動學(xué)生創(chuàng)業(yè)。

四、VIP項目化教學(xué)模式

成立VIP項目管理組，項目管理組從項目資源池中遴選合適的項目設(shè)立VIP項目，VIP項目從本科生中招募參與者，并以此項目的工作作為生產(chǎn)實(shí)踐或畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容。VIP項目來自教育部數(shù)據(jù)中國“百校工程”項目的大數(shù)據(jù)應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心，其中以開發(fā)社區(qū)橫向課題為主，課題都是為了解決行業(yè)實(shí)際問題。

實(shí)施VIP項目化教學(xué)法，以一個真實(shí)的大數(shù)據(jù)項目為主線，讓學(xué)生基于Xdata、Insight、Mining等行業(yè)系統(tǒng)開展項目實(shí)戰(zhàn)，將所有學(xué)科知識以及各個數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵階段貫穿起來，完整了解并掌握行業(yè)實(shí)際工作內(nèi)容與流程，并打造真實(shí)的工程場景，讓學(xué)生盡快培養(yǎng)起對學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣，然后通過項目實(shí)踐培養(yǎng)工程素養(yǎng)與專業(yè)能力。各階段的具體關(guān)系如下：（1）各專業(yè)課程的理論授課，包括各知識點(diǎn)、技術(shù)點(diǎn)的關(guān)鍵理論傳授。（2）各專業(yè)課程的實(shí)踐授課。通過不同的子項目覆蓋課程的關(guān)鍵知識點(diǎn)和技術(shù)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐的過程中進(jìn)行理論的學(xué)習(xí)與深入掌握，最終通過一至兩個綜合項目將所有課程相關(guān)的知識點(diǎn)、技術(shù)點(diǎn)串聯(lián)起來，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對于課程的整體掌握。（3）專業(yè)實(shí)戰(zhàn)課程。讓學(xué)生分階段（包含環(huán)境部署、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化）完成項目實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn)，建立各門獨(dú)立學(xué)科與數(shù)據(jù)處理各個關(guān)鍵階段的實(shí)際關(guān)聯(lián)。（4）畢業(yè)設(shè)計部分內(nèi)容。在工程師與教師指導(dǎo)下，將大學(xué)前三年所做的VIP項目進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)挖掘與分析并形成指導(dǎo)行業(yè)的大數(shù)據(jù)分析報告（包含數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理、儲存、挖掘、分析、可視化）。

五、總結(jié)

本文以湖北大學(xué)人才培養(yǎng)改革試點(diǎn)學(xué)院即楚才學(xué)院為依托，以“大數(shù)據(jù)+教育學(xué)”和“數(shù)學(xué)+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)試點(diǎn)班為案例，統(tǒng)籌整合跨學(xué)科跨學(xué)院的師資和教學(xué)資源，探索以主輔修專業(yè)為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)雙專業(yè)交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，以解決傳統(tǒng)的以學(xué)科性學(xué)院牽頭進(jìn)行復(fù)合型人才培養(yǎng)時教學(xué)資源受限的矛盾，提高教學(xué)運(yùn)行效率。

本文采用的雙專業(yè)交叉復(fù)合型本科人才培養(yǎng)模式，面向教育行業(yè)需求，促進(jìn)學(xué)生的專業(yè)知識、大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力、職業(yè)素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，可滿足大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)工程師和數(shù)據(jù)分析師崗位的需求。這種人才培養(yǎng)模式，對其他專業(yè)與行業(yè)的復(fù)合型人才培養(yǎng)也具有借鑒和參考價值。

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]