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摘要:在調(diào)研國內(nèi)外數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)建設情況的基礎上,提出培養(yǎng)具有行業(yè)特色和可持續(xù)競爭力的大數(shù)據(jù)卓越人才的建設目標,闡述如何構建貫通式能力培養(yǎng)的課程體系,構建校企融合協(xié)同育人體系,構建多層次一體化的實驗環(huán)境,培養(yǎng)師資隊伍以及構建教學質(zhì)量持續(xù)改進體系,從而形成多層次、多類型、健全的卓越人才培養(yǎng)體系。
關鍵詞:數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術;專業(yè)建設;創(chuàng)新人才培養(yǎng)
引言
信息技術與傳統(tǒng)經(jīng)濟社會的交叉融合引發(fā)了數(shù)據(jù)迅猛增長,產(chǎn)生了對數(shù)量巨大、來源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)進行采集、存儲和關聯(lián)分析,并從中發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價值、提升新能力的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術。這種新的信息技術和服務業(yè)態(tài)正在引領技術、物質(zhì)、資金與人才革新,影響社會分工協(xié)作模式,促進生產(chǎn)組織方式的集約和創(chuàng)新,推動社會生產(chǎn)要素的網(wǎng)絡化共享、集約化整合、協(xié)作化開發(fā)和高效化利用,改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和經(jīng)濟運行機制,顯著提升了經(jīng)濟運行水平和效率,是推動我國社會經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的新動力,具有極高的社會價值[1-2]。黨的十八大以來,強調(diào)中國要高度重視大數(shù)據(jù)發(fā)展,改善民生及保障國家數(shù)據(jù)安全[3]。國務院《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》提出要加強大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng),鼓勵高校設立數(shù)據(jù)科學和數(shù)據(jù)工程相關專業(yè),重點培養(yǎng)專業(yè)化數(shù)據(jù)工程師等大數(shù)據(jù)專業(yè)人才,大力培養(yǎng)跨學科大數(shù)據(jù)綜合型、復合型人才。
1國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀
2016年,國內(nèi)首批3所高校開設數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)[4];2017年,國內(nèi)開設該專業(yè)的高校增至32所[5];2018年3月,國內(nèi)數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的學校達到250所[6];到目前為止,全國共474所(含理科、工科共488個專業(yè))高校開設數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)。武漢理工大學于2018年獲批數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)并開始招生。但與此同時,關于數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術的專業(yè)建設研究工作還較少,如朝樂門等對國外數(shù)據(jù)科學專業(yè)建設進行調(diào)研并給出建議[7];曹淑艷等對大數(shù)據(jù)專業(yè)的申報細節(jié)給出分析[8];桂勁松等以數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)為例,在培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系等方面探索新專業(yè)的建設思路[9];陳欣等結合重慶工程學院實際情況制定相關人才培養(yǎng)方案[10];樊迪結合應用型本科實際情況,制定科學的課程體系和培養(yǎng)方案,并給出相關的建議[11];賀文武等針對本科教育中數(shù)據(jù)科學的人才培養(yǎng)需求,探討數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術的課程建設、實踐平臺建設等問題[12]。目前,我國現(xiàn)有的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)人才培養(yǎng)方式還存在專業(yè)精準度不高、課程設置不符合實際、學生多教師少等問題[13];部分高校數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的建設還存在時效性、交融性、涌現(xiàn)性的問題[14];地方高校專業(yè)建設則存在一些培養(yǎng)思維固化、缺乏專業(yè)特色,師資力量不足等弊端[15]。
2數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)建設方案研究
數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的建設,應該以培養(yǎng)具有行業(yè)特色和具有可持續(xù)競爭力的卓越交叉創(chuàng)新人才為目標,圍繞學生數(shù)據(jù)科學理論體系和算法能力、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設計、實現(xiàn)和創(chuàng)新能力進行培養(yǎng),同時結合我校建材建工、交通、汽車三大行業(yè)特色,強調(diào)實踐能力訓練。為達到上述人才培養(yǎng)目標,需著重解決如下課程體系構建、實踐教學及實驗條件建設、師資隊伍建設等方面的問題,從而構建多層次、多類型、健全的卓越人才培養(yǎng)體系。打破課程間的壁壘,構建融思政、厚基礎、強能力、重創(chuàng)新應用的課程體系,最終形成以學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線的貫通式教學模式。與企業(yè)和科研基地協(xié)同,結合我校行業(yè)特色和優(yōu)勢學科進行交叉創(chuàng)新,形成符合大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和需求的校研企深度融合的多元化交叉創(chuàng)新實踐人才培養(yǎng)模式。結合大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)需求、我校行業(yè)特色和優(yōu)勢學科,構建開放式、多層次的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)實驗實訓環(huán)境,形成從基礎到面向特定行業(yè)領域的一體化實驗實訓環(huán)境,助力卓越創(chuàng)新人才培養(yǎng)。建設具備高水平工程教育能力、科技創(chuàng)新能力、具有國際化視野的教師隊伍。
3具體舉措
以培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力為導向,培養(yǎng)具有可持續(xù)競爭力的卓越交叉創(chuàng)新人才。大數(shù)據(jù)技術需要與產(chǎn)業(yè)前沿緊密結合,因此數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)必須與行業(yè)交叉融合、創(chuàng)新,服務國家產(chǎn)業(yè)升級和國家經(jīng)濟發(fā)展。在培養(yǎng)過程中,將強調(diào)全生命周期,以數(shù)學和計算機學科為基礎,以算法能力為手段,面向領域應用,以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向,深化產(chǎn)教融合、校企合作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),培養(yǎng)的學生將具有終身學習意識和創(chuàng)新意識,具備國際化視野和持續(xù)競爭力,能夠引領科技創(chuàng)新和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,成為數(shù)據(jù)科學研究和大數(shù)據(jù)技術工程兼顧的具有可持續(xù)競爭力的卓越交叉創(chuàng)新人才。1)構建融思政、厚基礎、強能力和重創(chuàng)新應用的課程體系,制定以學生能力培養(yǎng)為導向的教學內(nèi)容。為了培養(yǎng)符合我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)需求,具有可持續(xù)競爭力的交叉創(chuàng)新人才,數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)課程體系必須將思想政治教育有機融入到課程教學中,強調(diào)以數(shù)學和計算機學科為基礎,算法能力為手段,面向行業(yè)和應用領域解決問題。因此,將構建融思政、厚基礎、強能力和重創(chuàng)新應用的課程體系,主要分為基礎課程、專業(yè)核心和選修課、行業(yè)實踐課4個部分,見圖1。在4年本科學習期間,數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)遵循以數(shù)學和學科理論為基礎,以算法能力為手段,面向行業(yè)進行創(chuàng)新來安排課程教學任務,見圖2。2)建設校研企協(xié)同的多元化實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,構筑產(chǎn)學研深度融合的創(chuàng)新實踐教育平臺。依托武漢理工大學—華為ICT創(chuàng)新人才中心、水象科技等國內(nèi)知名IT企業(yè),在理論教學、實踐教學等各個教學環(huán)節(jié),學校與企業(yè)有機結合、相互滲透,建立理論教學、實驗教學、科學研究、工程實踐相互滲透的多維度新型教學組織模式和實踐實訓平臺。依托計算機學院“科技部數(shù)字傳播工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地”“交通物聯(lián)網(wǎng)湖北省重點實驗室”“知識服務湖北省工程技術中心”等人才培養(yǎng)基地和科研基地,科教融合,開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)特色課程,提升學生創(chuàng)新精神和科研能力。依托學校人工智能與大數(shù)據(jù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)夢工場,在數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)推行本科生導師制,擴大專業(yè)教育的對外開放,聘請院內(nèi)外大數(shù)據(jù)、人工智能領域相關教師和專家指導學生進行課外科技和競賽活動,并鼓勵學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。3)構建系統(tǒng)化、多層次的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)實驗實訓環(huán)境。依托華為ICT創(chuàng)新人才中心和計算機類湖北省高校重點實驗教學示范中心構建系統(tǒng)化、多層次的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)實驗實訓環(huán)境,實驗環(huán)境建設包含4層架構,見圖3。硬件基礎設施層:基于高性能計算與海量存儲節(jié)點構建的運算資源池,作為大數(shù)據(jù)各項實驗學習環(huán)境的主要承載平臺。系統(tǒng)管理與自動化運維層:方便用戶使用、管理系統(tǒng)的軟硬件資源。實驗實訓環(huán)境支撐層:包括基礎實驗實訓環(huán)境、大數(shù)據(jù)實驗實訓環(huán)境支撐層,基于軟硬件資源和系統(tǒng)管理功能,為大數(shù)據(jù)專業(yè)基礎實驗和專業(yè)實驗提供保障。實驗實訓層:包括基礎教學實驗類、應用實現(xiàn)類和綜合實訓類實驗項目和案例,形成從基礎到應用、到面向特定行業(yè)和領域的大數(shù)據(jù)專業(yè)完整實驗體系,見圖4。4)促進教師能力發(fā)展,加強課程及教學團隊建設。以建設一流數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)為目的,全面提升教師教學能力、科技創(chuàng)新能力、工程實踐能力和國際化能力。圍繞數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè),面向三大行業(yè)的重大科技創(chuàng)新領域,建設學科交叉與協(xié)同創(chuàng)新團隊,提升教師科技創(chuàng)新能力;依托學校與三大行業(yè)和區(qū)域的合作共建,推進教育教學的行業(yè)協(xié)同、區(qū)域協(xié)同、企業(yè)協(xié)同,提升教師實踐能力;依托高水平人才國際合作與交流,通過全球招聘教授、引進青年拔尖人才和鼓勵青年教師國際交流,提升教師國際化能力。整合相關課程,貫通知識點,注重能力培養(yǎng),建設大數(shù)據(jù)算法、大數(shù)據(jù)平臺、大數(shù)據(jù)應用技術等課程群,建設相應教學團隊,完善人才培養(yǎng)體系。5)建設學生培養(yǎng)質(zhì)量保障和持續(xù)改進體系。(1)依托學生實驗實訓平臺,對學生的實驗/實訓/競賽/創(chuàng)新等活動進行記錄和軌跡跟蹤,構建學生“個性化需求—實驗實踐項目—能力達成度—就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力”等信息反饋和持續(xù)改進機制,促進學生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。(2)以學生滿意度為導向,結合教育部和學校一流本科專業(yè)建設要求,完善教學評估體系,建立教學——產(chǎn)出反饋機制,即建立課程教學效果評價與持續(xù)改進機制;建立學生與校外實習單位跟蹤調(diào)查反饋與持續(xù)改進機制;建立學院對專業(yè)、專業(yè)對教師的教學考核與評價機制;完善教學環(huán)節(jié)各項規(guī)章制度,建立問題驅(qū)動的專業(yè)自我評估與持續(xù)改進機制。
4專業(yè)建設目標
經(jīng)過專業(yè)建設與實踐,達成如下建設目標。首先,形成符合我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、反映我校行業(yè)特色和優(yōu)勢學科、以學生實踐創(chuàng)新能力為導向、具有可持續(xù)競爭力的卓越交叉創(chuàng)新人才的人才培養(yǎng)方案。通過構建融思政、厚基礎、強能力和重創(chuàng)新應用的課程體系,形成以學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線的貫通式教學方案。通過校企協(xié)同、科教協(xié)同,形成多元化的實踐人才培養(yǎng)模式,構筑產(chǎn)學研深度融合的實踐教育平臺。構建從基礎到應用、到面向特定行業(yè)領域的大數(shù)據(jù)專業(yè)實驗實訓環(huán)境。在課程體系、實踐教育、實驗實訓有機結合的基礎上,結合學生能力評估和培養(yǎng)質(zhì)量保障體系,促進人才培養(yǎng)持續(xù)改進。通過實現(xiàn)上述目標,最終培養(yǎng)出具有較強的數(shù)據(jù)科學基本理論、專業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新素質(zhì)、適應國家行業(yè)需求并具有國際視野和可持續(xù)競爭力的大數(shù)據(jù)領域人才,同時帶動其他相關專業(yè)發(fā)展,推動專業(yè)群建設水平的整體提升。
5結語
在保障學生培養(yǎng)質(zhì)量的同時,創(chuàng)新教學方式,以學生能力培養(yǎng)為導向,依托企業(yè)和科研基地,建設校研企協(xié)同的多元化創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,構筑產(chǎn)學研深度融合的協(xié)同教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺,培養(yǎng)高質(zhì)量大數(shù)據(jù)學科交叉人才。本文工作對促進專業(yè)建設,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有較大的作用和意義。未來將基于上述專業(yè)建設研究與實踐,依托專業(yè)自我評估和反饋機制,持續(xù)改進,進一步提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。
作者:石兵 熊盛武 饒文碧 杜亞娟 單位:武漢理工大學