新時(shí)代背景下數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的若干思考

劉建剛 趙軍產(chǎn) 萬(wàn)前紅 陳建文 廖云華

摘? 要： 聚焦新時(shí)代復(fù)合型數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，提出要圍繞育人目標(biāo)制定人才培養(yǎng)方案，并不斷優(yōu)化;要堅(jiān)持“引進(jìn)來(lái)，走出去”原則建設(shè)師資隊(duì)伍;要堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、寬視野的要求進(jìn)行課程建設(shè);要調(diào)用校內(nèi)外一切資源建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。文章提出要從系統(tǒng)論、控制理論的視角構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)協(xié)同系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù); 人才培養(yǎng); 協(xié)同系統(tǒng); 控制理論

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2021）02-86-04

Abstract： Focusing on the cultivation of interdisciplinary data science and big data professionals in the new era， it is proposed that to formulate talent training programs around the education objectives and constantly optimize them; to adhere to the principle of "bringing in and going out" to build teaching staff; to adhere to the need for high standards and wide vision to carry out curriculum construction; to mobilize all resources inside and outside the school to build laboratories. This paper insists that the construction of the collaborative system for professional talent training should be from the perspective with system theory and control theory.

Key words： data science and big data; talent training; collaborative system; control theory

0 引言

2015年8月，國(guó)務(wù)院頒布的《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》中提出將大數(shù)據(jù)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。2016年3月17日，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》中提出：把大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，全面實(shí)施促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)，加快推動(dòng)數(shù)據(jù)資源共享開(kāi)放和開(kāi)發(fā)應(yīng)用，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和社會(huì)治理創(chuàng)新。全面推進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展、加快建設(shè)數(shù)據(jù)強(qiáng)國(guó)，培養(yǎng)基于計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)及學(xué)科應(yīng)用交叉的復(fù)合型人才已刻不容緩[1]。

“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)正是在此背景下設(shè)立的。2016年2月，由北京大學(xué)、對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)、中南大學(xué)首次成功申請(qǐng)到該本科新專業(yè)。2017年3月，第二批32所高校獲批。2018年3月，第三批248所高校250個(gè)專業(yè)點(diǎn)獲批，其中廈門大學(xué)和上海財(cái)經(jīng)大學(xué)均同時(shí)獲批工學(xué)和理學(xué)兩個(gè)點(diǎn)，獲批數(shù)量呈井噴狀態(tài)，反映出大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)工作者的人才缺口和國(guó)家對(duì)此專業(yè)的重視程度，截止2018年5月全國(guó)共有285個(gè)專業(yè)點(diǎn)，其中213個(gè)點(diǎn)授予工學(xué)學(xué)位，72個(gè)點(diǎn)授予理學(xué)學(xué)位[2]。

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)科屬于交叉學(xué)科， 以計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)為支撐，以生物、醫(yī)學(xué)、 管理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科應(yīng)用為拓展。主要研究數(shù)據(jù)的采集整理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容，從行業(yè)角度對(duì)含有高價(jià)值的海量數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、分析、系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用[3]。

2017年2月，教育界達(dá)成了“新工科”建設(shè)的“復(fù)旦共識(shí)”，并于4月明確了“新工科”建設(shè)的行動(dòng)路線——“天大行動(dòng)”;2017年6月9日，教育部在北京主持全面啟動(dòng)、系統(tǒng)部署新工科建設(shè)會(huì)議，審議通過(guò)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南，提出新工科建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)。復(fù)旦共識(shí)、天大行動(dòng)和北京指南，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”奏響了人才培養(yǎng)新的主旋律，開(kāi)拓了工程教育改革新路徑[4-6]。

2017年7月8日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃 》，把發(fā)展人工智能作為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略，指出大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)、群體集成智能等成為人工智能的發(fā)展重點(diǎn)。

大數(shù)據(jù)、人工智能、5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、“新工科”等賦予我們這個(gè)時(shí)代一個(gè)全新的時(shí)代背景，新時(shí)代背景下，如何培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)復(fù)合型人才是我們面臨的一個(gè)重要課題，開(kāi)展此項(xiàng)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文就此課題提出若干建議。

1 關(guān)于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的若干思考

1.1 制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案并不斷完善

制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案，對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)高素質(zhì)人才培養(yǎng)至關(guān)重要，并且人才培養(yǎng)方案要不斷更新完善，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展及社會(huì)對(duì)人才的需要[7]。在充分調(diào)研兄弟院校人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，制定適應(yīng)于本校學(xué)生的、具有工商類大學(xué)特色的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

本專業(yè)要求修滿160學(xué)分，其分配為：通識(shí)教育課54學(xué)分（其中必修課48學(xué)分，選修課6學(xué)分），學(xué)科共同課39學(xué)分，專業(yè)必修課20學(xué)分，專業(yè)選修課22學(xué)分（其中限選課12學(xué)分，任選課10學(xué)分），實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)25學(xué)分（其中獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)20學(xué)分，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質(zhì)拓展教育項(xiàng)目3學(xué)分，講座2學(xué)分。

1.2 打造與時(shí)俱進(jìn)的教師隊(duì)伍

一流的師資隊(duì)伍對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)這一新興專業(yè)的人才培養(yǎng)非常關(guān)鍵，在大力引進(jìn)具有相關(guān)教育與科研背景的教師基礎(chǔ)上，單位自有教師要不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)，以提升教師隊(duì)伍整體水平。學(xué)習(xí)的方式有很多種，在經(jīng)費(fèi)允許的情況下，可以參加大數(shù)據(jù)相關(guān)的師資培訓(xùn)班。此外，還可以借助中國(guó)大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、超星學(xué)習(xí)通等平臺(tái)學(xué)習(xí)，最重要的是要制定好合理的學(xué)習(xí)計(jì)劃、有目的、有步驟的學(xué)習(xí)。

1.3 選用優(yōu)質(zhì)的教材

教材的質(zhì)量是影響人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素之一，根據(jù)人才培養(yǎng)方案是選用教材時(shí)，要堅(jiān)持以下原則：教材必須近幾年出版的，這樣才能保證教學(xué)內(nèi)容的新穎性及與時(shí)俱進(jìn)性;選用的教材必須是公認(rèn)的優(yōu)秀教材，這樣才能具備認(rèn)可度;選用的教材不能過(guò)難，若教材過(guò)難，就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏懼感。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)這一新興專業(yè)的教材目前出版逐漸增多，在選用時(shí)需仔細(xì)甄別，特別要注意選用正規(guī)出版社出版的優(yōu)質(zhì)教材，教材的編著者也要甄別，要選用頗有建樹(shù)的作者編著的教材[7]。

1.4 充分利用各種資源培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)不僅要求學(xué)生能夠掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、大數(shù)據(jù)科學(xué)理論基礎(chǔ)，還要求學(xué)生具備能夠從事大數(shù)據(jù)分析的實(shí)踐能力。

在原有教學(xué)實(shí)踐基地、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的基礎(chǔ)上，要不斷拓展更多的與數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)相關(guān)的實(shí)踐基地。此外，要呼吁學(xué)校加大對(duì)大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投資力度，不斷更新教學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)，以高標(biāo)準(zhǔn)的要求推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，以更好的促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)。

1.5 將協(xié)同育人的理念貫穿于人才培養(yǎng)的全過(guò)程

圍繞人才培養(yǎng)的協(xié)同目標(biāo)，將協(xié)同育人的理念貫穿于人才培養(yǎng)的全過(guò)程[8]，從系統(tǒng)論、控制論的角度構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)協(xié)同系統(tǒng)。

如圖2所示系統(tǒng)中，可以將各專業(yè)學(xué)生視為被控對(duì)象，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、身心健康、精神面貌、就業(yè)狀況等綜合表現(xiàn)量化數(shù)據(jù)視為系統(tǒng)的輸出，教學(xué)管理人員、教師等共同組成系統(tǒng)的控制單元。人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)方案等量化指標(biāo)數(shù)據(jù)可視為系統(tǒng)的輸入，根據(jù)教務(wù)處的考評(píng)、學(xué)生成績(jī)、學(xué)生精神面貌表現(xiàn)、用人單位反饋等環(huán)節(jié)檢測(cè)數(shù)據(jù)，將此協(xié)同系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)偏差量反饋到控制單元中，結(jié)合控制單元參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整機(jī)制，施加于被控對(duì)象，構(gòu)成閉環(huán)的人才培養(yǎng)協(xié)同控制系統(tǒng)。

隨著時(shí)間的推移，根據(jù)系統(tǒng)的輸出反饋，對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)方案等系統(tǒng)參考輸入信息也要不斷優(yōu)化調(diào)整，可以將最優(yōu)控制理論運(yùn)用于該系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)方案優(yōu)化。對(duì)外界不可抗力、突發(fā)事件等外界因素可以視為系統(tǒng)的外界擾動(dòng)，可以運(yùn)用魯棒控制理論構(gòu)建對(duì)外界具有魯棒性的控制單元，使人才培養(yǎng)的實(shí)施柔韌性更強(qiáng)。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文提出為培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)復(fù)合型專業(yè)人才，要制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案并不斷完善，堅(jiān)持“引進(jìn)來(lái)、走出去”原則，打造一流的師資隊(duì)伍，在選用優(yōu)質(zhì)的教材基礎(chǔ)上推進(jìn)課程建設(shè)，利用一切資源，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，從系統(tǒng)論、控制論的視角，構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)協(xié)同系統(tǒng)。

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