新工科背景下地方本科院校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

王 晶 張作政

（長沙學院計算機工程與應用數(shù)學學院 湖南·長沙 410003）

0 引言

為主動應對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，滿足國家戰(zhàn)略科技與經(jīng)濟發(fā)展的需求，2017年教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，開啟了推進新工科建設的進程。新工科專業(yè)，包括大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等與工科結(jié)合密切的專業(yè)，它們的共同特點是針對某一新興產(chǎn)業(yè)而生。在這些新工科專業(yè)中，大數(shù)據(jù)專業(yè)以數(shù)學、計算機、統(tǒng)計學為基礎(chǔ)，與相關(guān)行業(yè)知識相融合，是新工科的核心專業(yè)之一。

隨著科技的發(fā)展與社會的進步，產(chǎn)業(yè)升級與科技革命呼喚新型工業(yè)化發(fā)展，具有創(chuàng)新性的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才在市場上炙手可熱，各行各業(yè)對大數(shù)據(jù)人才的需求呈上升趨勢，大數(shù)據(jù)專業(yè)畢業(yè)生的薪資也相對較高。在新工科的大背景下，在大數(shù)據(jù)專業(yè)人才吃香的同時，社會的發(fā)展也對大數(shù)據(jù)的專業(yè)人才提出了明確的要求：

（1）應該具有較廣的知識面，具有完備的、系統(tǒng)性的知識與技能，主要包括數(shù)學、統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析和自然語言處理等；

（2）具有獨立獲取知識的能力，以及較強的實踐能力.大數(shù)據(jù)人才需要利用計算機等設備和工具，敏捷的獲取、收集結(jié)構(gòu)化及非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。然后在已獲取的海量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用有效的方法和模型對這些數(shù)據(jù)進行分析，形成分析結(jié)果；

（3）大數(shù)據(jù)人才應具備良好的團隊意識，互幫互助的協(xié)作精神。來源于現(xiàn)實世界的海量數(shù)據(jù)分析任務幾乎無法由某個人單獨完成，大數(shù)據(jù)專業(yè)人才需要與他人明確任務、分工合作、互相幫助來實現(xiàn)預定目標。

自教育部積極推進新工科建設以來，國內(nèi)多所本科院校新增了數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)，截至2019年，共有518所高校已經(jīng)開設此專業(yè)?？梢?，大數(shù)據(jù)專業(yè)逐漸成為計算機學科的一個熱門專業(yè)，其人才培養(yǎng)已初具規(guī)模，而相較于綜合性院校在學科平臺、師資團隊等人才培養(yǎng)方面具有的優(yōu)勢，地方本科院校的大數(shù)據(jù)專業(yè)建設存在以下不足與局限：

（1）地方本科院校開設大數(shù)據(jù)專業(yè)的時間稍短，他們對產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟的發(fā)展趨勢不夠敏感，平臺起點也不夠高，課程體系不能很好的滿足專業(yè)需求。

（2）師資力量不足，大數(shù)據(jù)專業(yè)是一門多學科交叉融合的新工科專業(yè)，要求教師既有數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機等相關(guān)理論知識，也要有能指導學生動手操作的實踐能力，這些都是對專業(yè)教師的高要求和挑戰(zhàn)。而在大部分地方本科院校中，符合這些要求的教師占比很少。

（3）實踐環(huán)境薄弱，條件欠缺，作為企業(yè)和社會重點關(guān)注的戰(zhàn)略資源，地方本科院校擁有的真實的大數(shù)據(jù)很少，導致大數(shù)據(jù)實驗開展困難。

我們知道，地方本科院校承載著為地方區(qū)域經(jīng)濟及相關(guān)行業(yè)發(fā)展輸送人才的重要任務，文獻[1-2]等探討了大數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)模式。同時，人們認識到了地方本科院校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式存在一些不足與局限。為了更好的服務地方經(jīng)濟，也為了培養(yǎng)出更能滿足社會需求的大數(shù)據(jù)人才，地方本科院校的人才培養(yǎng)可以主動向技能型和應用型轉(zhuǎn)變。文章將探討在新工科背景下，如何構(gòu)建有創(chuàng)新性和競爭力的地方本科院校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式。

1 地方本科院校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式構(gòu)建

在新工科背景下，社會發(fā)展需要大數(shù)據(jù)人才具有更寬的交叉學科知識、綜合實踐能力以及跨學科的合作精神。為了更好的融入?yún)^(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展，地方本科院校大數(shù)據(jù)人才模式的構(gòu)建應注重產(chǎn)教融合，體現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)目標要求。下面我們將以課程體系、師資培養(yǎng)、實訓基地三個方面為切入點，具體探討地方本科院校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建。

圖1：大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)課程體系

1.1 課程體系構(gòu)建

大數(shù)據(jù)，由英文“Big Data”翻譯而來，是指“大大超過傳統(tǒng)意義的數(shù)據(jù)，用一般的軟件工具難以完全捕捉、存儲、管理和分析”[3]由概念可見，對海量的數(shù)據(jù)進行分析，若只采用某個單獨的學科或者工具是行不通的，它需要掌握生物、醫(yī)學、環(huán)境科學、經(jīng)濟學、社會學、管理學等實際應用學科相關(guān)行業(yè)的基礎(chǔ)知識，以數(shù)學、統(tǒng)計學和計算機為工具，結(jié)合實際應用學科的特點，方能得出相應的結(jié)果。大數(shù)據(jù)分析的具體過程，可大致分為數(shù)據(jù)采集—數(shù)據(jù)存儲—數(shù)據(jù)挖掘—數(shù)據(jù)分析—可視化展現(xiàn)等步驟。

由于大數(shù)據(jù)是一門多學科交叉融合的學科，因此在人才培養(yǎng)的設計中，需要充分考慮其特點，充分構(gòu)建合理的課程體系，既要開設通識課程、基礎(chǔ)課程、核心課程、方向課程等理論課程，也要開設實訓、課程設計、畢業(yè)設計等實踐類課程。一般來說，通識課程包括形勢與政策、大學英語、大學體育、勞動教育、創(chuàng)新教育等主旨為健全人格、拓展能力的課程；基礎(chǔ)課程旨在夯實大數(shù)據(jù)人才的專業(yè)基礎(chǔ)，包括高等數(shù)學、線性代數(shù)、離散數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、程序設計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)等；核心課程包括數(shù)據(jù)科學導論、數(shù)據(jù)科學的算法基礎(chǔ)、云計算、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、統(tǒng)計方法與機器學習等；方向課程有數(shù)據(jù)挖掘、深度學習、計算機視覺、自然語言處理等；實踐課程包括web編程、數(shù)據(jù)可視化、開源軟件實踐、畢業(yè)設計等。圖1給出了較完備的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)課程體系。

1.2 師資隊伍培養(yǎng)

大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的課程體系中共包含25-30門課程，這些課程涵蓋了數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機等眾多學科，師資力量是影響課程教學以及人才培養(yǎng)效果的一個重要因素。與綜合型大學相比，在大數(shù)據(jù)這一新興學科方面，地方本科院校的師資力量相對薄弱和短缺，比如，一些教師理論知識比較豐富，但是缺乏具體的工程實踐能力。這些缺陷制約著地方本科院校的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)發(fā)展，因此，建立一支高水平的師資隊伍，是地方本科院校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)中要著力解決的突破性問題：

首先，學校可以加大師資的引進力度，吸引具有扎實理論知識且有工程實踐能力的教師，為學校的師資隊伍增添新鮮的血液，同時，對全校的教師資源進行合理的調(diào)整，創(chuàng)新性的組建本專業(yè)的專任教師隊伍；

其次，充分調(diào)動本院校教師的積極性和創(chuàng)新性，挖掘廣大老師的潛力，每年選派部分骨干教師參加相關(guān)的行業(yè)培訓或者大數(shù)據(jù)培訓班，待培訓結(jié)束后，參加培訓的老師可以在院部做相關(guān)的講座或宣講，讓更多老師對學科動態(tài)和行業(yè)發(fā)展有最新的了解；

最后，積極構(gòu)建與地方企業(yè)的聯(lián)系，一方面，選派部分老師到企業(yè)考察學習，以提升教師自身的工程實踐能力；另一方面，可以聘請企業(yè)相關(guān)人員作為本校的兼職教師，擔任實習、實踐、畢業(yè)設計等實踐類課程的指導。

1.3 實踐環(huán)境建設

大數(shù)據(jù)是企業(yè)和社會重點關(guān)注的戰(zhàn)略資源，由于大部分地方本科院校擁有的大數(shù)據(jù)資源較少，因此開展大數(shù)據(jù)實驗和實踐相對困難。

為了克服這一困難，地方本科院校應主動出擊，積極融入?yún)^(qū)域經(jīng)濟體，多方位、全方面的與地方企事業(yè)單位開展合作，建立大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的實踐基地，構(gòu)建和完善穩(wěn)定的實習、實訓平臺。依托從企事業(yè)單位的經(jīng)營生產(chǎn)中獲取的大數(shù)據(jù)資源，由企事業(yè)單位的資深工程師和校內(nèi)教師共同承擔實踐類課程的教學，帶領(lǐng)學生以項目的形式高度參與和完成教學任務，在項目中熟悉和掌握大數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、可視化展現(xiàn)等技術(shù)。這種將理論課程與實踐相融合的教學體系，對校企雙方都是有益的：對企業(yè)來講，教學合作在對海量數(shù)據(jù)進行處理和研究所形成的結(jié)果，可以為企事業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營提供理論支撐和進一步經(jīng)營活動的建議；對地方本科院校而言，實戰(zhàn)化的教學讓學生有了充分的實習和實訓過程，通過解決復雜的大數(shù)據(jù)問題，提升學生分析、解決問題的能力，使得培養(yǎng)的人才更能適應社會需求，同時專業(yè)人才培養(yǎng)的效果可以得到進一步提升。

2 總結(jié)

大數(shù)據(jù)是一門由數(shù)學、計算機、統(tǒng)計學等多學科融合的新型交叉學科，人才市場需求量大，人才發(fā)展前景廣闊。本文首先分析了地方本科院校培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才的困難與局限，然后在新工科背景下，針對現(xiàn)有的困難，給出了大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)構(gòu)建的三條建議和想法。