大數據時代信息與計算科學專業實踐教學研究

吳泉兵

摘要：現代信息技術的飛速發展和大數據時代的到來，讓我們的生活產生了日新月異的變化，促進了經濟社會產業數字化和數字產業化的發展，而現代社會日趨多元化的精英人才需求也進一步推動了高校教育領域的改革。筆者以即將畢業的大學生視角，探究基于大數據時代背景下，結合社會實踐與教學改革的變化特點，提出幾條包括完善原有教學體系、加強校內培訓基地建設、組織育人模式實踐教學等信息與計算科學專業改革的途徑和具體措施，以期待為將來該專業教學改革提供借鑒。

關鍵詞：大數據時代;信息與計算科學專業;實踐教學

一、調整和完善專業教學體系

（一）當前加快專業實踐教學改革的必要性

自教育部頒布《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》等相關政策以來，信息與計算科學專業就以適應社會發展需求和人才培養方向為目標，加快專業教學改革。作為近年來新興專業之一，該專業自設立之初就受時代發展趨勢影響頗深。然而大數據時代信息、技術更迭頻繁，原有的教學體系存在一定滯后性、局限性，不能全面滿足現代社會發展模式和人才培養目標，成為信息與計算科學進一步發展的桎梏，不利于國家現代化建設因而急需從實踐教學方面盡快調整和改變[1]。

（二）未來教學體系調整方向分析

信息與計算科學專業專業的實踐教學體系指的是理論知識、計算應用以及大數據分析三個部分，涉及數據分析、挖掘、處理以及數據模型、存儲、計算、實驗等多種方面，甚至包含MPI并行程序設計、OpenMP多線程序設計、NoSQL技術等。可以預見的是，將來信息與計算科學專業的教學體系應更為充實和完善，包含社會生活的多個領域，而新時期專業實踐教學對教師教學水平和專業素養也會有更高的要求。

筆者認為，未來信息與計算科學專業應遵循由易到難、循序漸進的教育規律，構建以培養學生計算能力、邏輯能力、建模能力和大數據分析能力等為方向的教學體系;通過實踐教學來培養學生的算法思想，指導學生在學習基礎課程知識的同時開設深度探究型課程，包括“數據可視化開發”“數據科學計算”和以Python語言為工具的“Hadoop+HDFS平臺開發”等，隨時代和技術發展不斷推動教學體系的完善工作;高校教育工作者根據學生核心素養發展的教育要求，搭建完善的專業教學體系，著重培養學生終身學習能力，為社會主義現代化建設和偉大中國夢的實現，培養一批又一批掌握專業技能熟稔、適應社會發展能力較強的高水平、高素質人才。

二、豐富和拓展實踐教學內容

信息與計算科學專業教學并非僅包含課上授課中專業知識和技能的講解，還需要結合實踐操作、拓展專業教學的多元化，指導學生從實踐中將所學知識與現實結合，達到熟練掌握和運用的效果。

（一）完善實踐教學平臺搭建

信息與計算科學專業與其他傳統學科的教學不同，其特點是實踐教學所占整體教學計劃的比重較高，而且對于軟件和硬件的水平要求較高，因此實踐教學改革需要盡快建立和更新教學環境。具體來說，高校可以創設教學所用的并行計算平臺，建立高性能的計算處理中心;引進專業技術，以Python語言為工具搭建實驗平臺作為Hadoop+HDFS技術和NoSQL技術教學;利用云計算技術建立校內線上云資源共享教學平臺，不僅能夠模擬虛擬教學環境，以創新型教學方法引導學生自主參與到學習之中;還能夠提供海量的數據信息作為教學資源，豐富教學體系和教學內容[2]。

（二）加強校內實踐技能培訓基地建設

新時期信息與計算科學專業教學要增強學生學以致用的實踐能力，對于高校來說，最基礎的是加強校內培訓基地建設，給予學生更多實踐操作、提升動手能力的機會，指導學生將所學理論轉化為實踐能力。具體來說，高校可以組織校內或校際間友誼競賽，比如，小程序設計比賽、云計算技術應用比賽、數學建模比賽等等;設置創新激勵獎學金和大學生科研培訓項目，鼓勵大學生利用校內資源深造學習和探究;以社會實際問題為素材創設畢業設計項目，比如，智慧城市中的道路系統規劃、車載GPS定位導航功能探索、建筑工程無人機技術開發等等。

（三）加強校企合作育人模式探索

“十四五”發展規劃提出要加強產、學、研一體化建設，而高校作為人才培養的前沿基地，應加強對開放性實踐教學育人模式的探索，其主要途徑是通過校企合作，將高校、企業、學生之間構成有機聯系，在增強學生專業知識水平的同時提升其實踐操作和應用能力。因此，高校可以邀請行業著名軟件工程師、設計師等到校內開辦講座培訓，幫助學生開拓思維和視野，激發學生熱愛本專業的熱情。

除此之外，高校也可以組織信息與計算科學專業的學生到高新技術產業園、保險公司等一線企業、單位參觀、實習，鼓勵學生走出校園，讓學生與企業、單位之間雙向了解，在企業、單位中前輩、師傅的指導下，學生們能夠更快熟悉工作崗位，使得學生利用校企合作的機會將所學專業知識、技能轉化為實操動手的經驗。通過校企合作育人模式，當代大學生能夠接觸到來自學校、社會、企業單位等多方面的學習資源，從實踐中增長閱歷和經驗，其專業素養和技能水平也在穩步提升，克服創新人才培養計劃中高校實踐項目、場地、師資資源不足的弊端，改變以往“紙上談兵”式學習體驗，加快大數據技術為代表的產、學、研項目的融合進程[3]。

結語：

大數據技術的發展，在改變經濟社會各行各業發展方向的同時，也推動了信息與計算科學專業實踐教學方法的革新進程。新時期高校應根據社會發展需求和教育形勢的變化，及時調整和完善教學體系，還要加快校內實踐培訓基地搭建和線上教學系統平臺建設，為專業實踐教學提供必要的硬件和軟件支持。除此之外，高校還應加強與企業單位之間的合作，完善以實踐型專業高素質人才的育人模式，指導學生從實踐中開展探索，增強學生實踐能力和實踐經驗，實現產、學、研項目一體化融合。

參考文獻：

[1]王祝君，聶存云，趙釷焱，雷芳芳.大數據時代信息與計算科學專業實踐教學研究[J].信息系統工程，2020（11）：152-153.

[2]彭卓華，王莉.大數據時代數值分析課程教學改革研究[J].當代教育理論與實踐，2020，12（04）：48-52.DOI：10.13582/j.cnki.1674-5884.2020.04.009.

[3]劉建國，申進.大數據時代信息與計算科學專業創新創業型人才培養模式的研究與實踐[J].懷化學院學報，2020，39（05）：133-135.DOI：10.16074/j.cnki.cn43-1394/z.2020.05.026.