王琰 黃欣瑜

[摘 要] 技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展使社會建設(shè)的進程逐漸加快，基于該背景，使技術(shù)人才的培養(yǎng)成為當下高校教育教學(xué)重點研究的課題。鑒于此，對基于本科生團隊導(dǎo)師制的應(yīng)用技術(shù)型高校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式的內(nèi)容展開研究，從闡述當下對大數(shù)據(jù)人才需求的狀況著手，對高校大數(shù)據(jù)技術(shù)型人才培養(yǎng)面臨的困境予以分析，并提出幾點解決的思路。此次研究的主要目的是為了更好地輔助大數(shù)據(jù)技術(shù)人才的培養(yǎng)，為我國科技與社會發(fā)展獻上綿薄之力。

[關(guān) 鍵 詞] 本科生團隊導(dǎo)師制；應(yīng)用技術(shù)型人才；大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式

[中圖分類號] G647 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）34-0054-03

一、背景介紹

大數(shù)據(jù)的海量性、多源性、異構(gòu)性、不確定性、動態(tài)性特征對大數(shù)據(jù)處理與服務(wù)提出了巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已不能滿足大數(shù)據(jù)高速處理的需求。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，存儲、處理、分析大數(shù)據(jù)的解決方案都層出不窮，各種工具的出現(xiàn)讓企業(yè)低成本處理大數(shù)據(jù)成為可能，而工具的多樣化導(dǎo)致嚴重的人才短缺。

以廈門為例，根據(jù)《廈門市大數(shù)據(jù)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2015-2020年）》預(yù)計，近幾年廈門大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢。到2018年，廈門全市大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值規(guī)模500億元，形成年銷售收入100億元以上企業(yè)1家，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)新增銷售收入超過1000億元。到2020年，全市大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值規(guī)模850億元，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)新增銷售收入超過1600億元。而廈門目前還沒有一所開設(shè)大數(shù)據(jù)專業(yè)的本科院校。

鑒于大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)對人才培養(yǎng)的迫切需求，全國一些高校開設(shè)了數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)，培養(yǎng)企業(yè)所需的大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)人才。作為一家應(yīng)用技術(shù)型高校，廈門理工學(xué)院也要追隨這一潮流。為此，計算機與信息工程學(xué)院于2016年在軟件工程專業(yè)下開設(shè)數(shù)據(jù)工程方向，并申請于2018年開設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)。將依托已建設(shè)的多個與大數(shù)據(jù)分析、挖掘相關(guān)的省市級科研平臺，將學(xué)生納入大數(shù)據(jù)工程項目的實施和維護中，培養(yǎng)本科生復(fù)雜數(shù)據(jù)工程項目的實戰(zhàn)能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，探索適應(yīng)高水平應(yīng)用技術(shù)大學(xué)定位，面向產(chǎn)業(yè)需求，支持階段性迭代的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式，從而推動產(chǎn)學(xué)研融合，構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)和人才培養(yǎng)的閉環(huán)。

二、挑戰(zhàn)

對數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的建設(shè)方式和人才培養(yǎng)模式，各高校都處在探索中。主要的挑戰(zhàn)包括以下三點。

（一）專業(yè)新

2011年起，美國各校開設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)和工程相關(guān)課程；2012年起中國設(shè)置大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)科學(xué)方向的碩士學(xué)位；本科生培養(yǎng)則是到2014年才有學(xué)校進行初步嘗試，進行這方面人才的培養(yǎng)；2016年國家新增數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)本科專業(yè)，首批僅有3所高校；2017年開辦該專業(yè)的高校增長到32所。也就是說，目前為止還沒有一家學(xué)校完整培養(yǎng)一屆數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)本科專業(yè)學(xué)生。

（二）要求高

大數(shù)據(jù)技術(shù)所需人才是復(fù)合型人才，需了解多學(xué)科知識，為更好地對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行建模，除了數(shù)學(xué)知識外，還應(yīng)具備特定應(yīng)用領(lǐng)域知識，并要求掌握分析方法、分析工具，以及業(yè)務(wù)、管理及設(shè)計學(xué)知識，以便更好展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

（三）針對性強

數(shù)據(jù)工程在不同應(yīng)用領(lǐng)域有不同特色，要讓學(xué)生在短短4年時間內(nèi)，了解各領(lǐng)域相關(guān)知識，并不現(xiàn)實。關(guān)鍵是讓其通過1～2個應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)工程應(yīng)用，了解數(shù)據(jù)工程實現(xiàn)的通用性方法，培養(yǎng)其以不變應(yīng)萬變的能力，使之更好適應(yīng)畢業(yè)后的崗位要求。

這三大挑戰(zhàn)，再加上本科生學(xué)識有限，使本科層面大數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)與研究生層次的培養(yǎng)方向不同。不能追求理論方面的高大上，而應(yīng)側(cè)重于大數(shù)據(jù)工具的應(yīng)用和數(shù)據(jù)工程的實戰(zhàn)。數(shù)據(jù)工程師除了需要掌握一定的數(shù)學(xué)知識、分析工具、編程語言外，還要有較強的邏輯思維、協(xié)調(diào)溝通能力和快速學(xué)習(xí)能力，而且要對業(yè)務(wù)有深入理解，能通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)說服客戶。但是，所有能力都達到高分，這超出本科生的要求。數(shù)據(jù)工程師分為初級數(shù)據(jù)分析師、高級數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)挖掘工程師三類。本科生應(yīng)按照初級數(shù)據(jù)分析師的需求進行培養(yǎng)，涉及的數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力包括基于業(yè)務(wù)快速理解的問題建模能力、分析工具的使用能力和協(xié)調(diào)溝通能力。而其他方面，例如深度掌握各類編程語言進行數(shù)據(jù)處理、基于復(fù)雜數(shù)學(xué)知識的模型研發(fā)以及對分析結(jié)果的評估，則需留待研究生及更高階段的人才處理。

三、實施過程中存在的問題及解決思路

（一）實施過程中存在的問題

基于以上分析，我們認為對本科生數(shù)據(jù)工程能力的培養(yǎng)而言，主要是讓其具有參與實際項目的經(jīng)歷，通過由淺到深多個項目的訓(xùn)練，使其較好掌握和應(yīng)用各種分析工具，更好了解類似業(yè)務(wù)的問題建模方法，從而通過項目鍛煉學(xué)生的過程協(xié)調(diào)和溝通能力。然而，現(xiàn)有培養(yǎng)模式傾向于將這類實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)放置于實踐性課程、課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計中，從實施過程中，發(fā)現(xiàn)存在一些問題。

1.實踐性課程、課程設(shè)計時間太短

目前的實踐性課程都集中在期末的1～2周時間內(nèi)，容易受期末考的影響，實際能做事的時間不長。因此，這樣的實踐課僅適合于開發(fā)不需要循環(huán)迭代的簡單項目。而數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)關(guān)鍵是試錯的過程，通過不斷的試錯、反復(fù)、迭代，逐步了解和掌握數(shù)據(jù)的特征，發(fā)現(xiàn)找到適合該類數(shù)據(jù)的存儲、挖掘的優(yōu)化方式。這需要花費很長的時間，不是1～2周就能解決的。

2.畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量低

畢業(yè)設(shè)計的要求覆蓋了項目的定義、設(shè)計、分析、實現(xiàn)、測試的全過程，因此若學(xué)生能單獨、扎實完成畢業(yè)設(shè)計，也能達到數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力的要求。然而，從實際情況來看，由于實踐性課程無法達到目的，學(xué)生缺乏這樣全過程的訓(xùn)練和培養(yǎng)，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計的要求對許多學(xué)生而言，難度較高。加上學(xué)生考研、考公務(wù)員、企業(yè)面試、實習(xí)對畢業(yè)設(shè)計時間的擠占，總體而言畢業(yè)設(shè)計的完成質(zhì)量較低，基本就是實踐性課程成果的水平，無法實現(xiàn)實戰(zhàn)能力培養(yǎng)的效果。因此，需要增加一個培養(yǎng)環(huán)節(jié)，作為實踐課程與畢業(yè)設(shè)計的中間環(huán)節(jié)，達到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力的目標。

（二）解決思路

針對現(xiàn)有培養(yǎng)模式的弊端，結(jié)合數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力的要求，面向數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力的人才培養(yǎng)模式必須滿足以下需求：需求1：將數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力培養(yǎng)貫穿于數(shù)據(jù)工程方向?qū)W生學(xué)習(xí)的全過程。讓學(xué)生從踏入本專業(yè)起就感受到實戰(zhàn)能力培養(yǎng)的氛圍，改變實戰(zhàn)能力與課程學(xué)習(xí)相脫節(jié)的局面?，F(xiàn)有模式依靠大三下的小學(xué)期和大四上的畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的實戰(zhàn)能力，很多學(xué)生在畢業(yè)后反映，大學(xué)四年僅僅畢業(yè)設(shè)計的后兩個月才真正花時間認真去開發(fā)項目。這樣已經(jīng)太遲，整個實戰(zhàn)能力培養(yǎng)的缺環(huán)無法補全。需求2：每個學(xué)生都要經(jīng)歷各種數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)，以便在畢業(yè)設(shè)計的時候能獨立完成數(shù)據(jù)工程項目。從目前實踐性課程、課程設(shè)計的實施情況來看，由于時間較短，任務(wù)大多需要組隊完成，常出現(xiàn)抱大腿的情況。一個隊4～5個人中，主要就是1～2個學(xué)生在開發(fā)，其他學(xué)生或者不做事，或者做文檔編寫這類輔助事情，導(dǎo)致大量學(xué)生缺乏全鏈條的訓(xùn)練，特別是開發(fā)能力的培養(yǎng)方面存在空白。需求3：訓(xùn)練結(jié)果需要得到外界的認可，激發(fā)學(xué)生的積極性。目前學(xué)生基本都是“95后”，做事的目的性強，需要直接刺激來激發(fā)學(xué)習(xí)動力，缺乏長遠的規(guī)劃。例如，想考研的學(xué)生通常要等到大三暑假前才下定決心，想就業(yè)的學(xué)生要等到企業(yè)面試時才知道學(xué)什么。此時再努力學(xué)習(xí)也只能彌補書面知識薄弱的缺點，實戰(zhàn)能力方面的培養(yǎng)已來不及。因此，實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)應(yīng)該與外界掛鉤，引入企業(yè)、外校的評價。例如，將企業(yè)需求（如橫向項目）或?qū)W科競賽要求轉(zhuǎn)換成題目交由學(xué)生完成，提高學(xué)生的參與度。需求4：訓(xùn)練過程需要有技術(shù)挑戰(zhàn)性，要與教師的科研相結(jié)合，探索教學(xué)與科研相結(jié)合的道路。由于引入企業(yè)需求和學(xué)科競賽要求，與之前的培養(yǎng)方式相比，難度就有較大提高，需要教師在指導(dǎo)方面花費更多精力。因此，這些需求就必須與教師的科研相結(jié)合，做到一事兩用，調(diào)動教師在教學(xué)方面的積極性。需求5：該模式需要是可擴展的，可覆蓋大部分學(xué)生。學(xué)校向來鼓勵學(xué)生參加學(xué)科競賽和企業(yè)課題，然而效果卻不盡如人意。原因之一就在于吸引學(xué)生加入學(xué)科競賽和企業(yè)項目都是教師個人的行為，沒有形成教師之間的團隊合作與分工。而教師精力有限，只能照顧最有熱情的少部分學(xué)生。因此，少數(shù)好學(xué)生很忙，大部分學(xué)生的實戰(zhàn)能力卻沒有得到提升。這種“兩極分化”局面既不利于總體教學(xué)質(zhì)量的提升，也不利于專業(yè)方向的建設(shè)，無法形成方向的積累和沉淀。因此，需要基于教師的科研方向，構(gòu)建教師的教研團隊，引入不同年級的學(xué)生，通過團隊合作，發(fā)揮教師各自的優(yōu)勢，形成大兵團作戰(zhàn)。這樣，除了教師自身能指導(dǎo)學(xué)生外，高年級學(xué)生也可以對低年級學(xué)生進行傳幫帶，從而降低了教師指導(dǎo)的成本，實現(xiàn)更有效的人才培養(yǎng)。

四、實施方案

為提高學(xué)生在數(shù)據(jù)工程方面的實施能力，將基于學(xué)生團隊化、導(dǎo)師終身制構(gòu)建本科生團隊，通過對大二、大三、大四學(xué)生數(shù)據(jù)工程復(fù)雜項目實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)，探索適應(yīng)高水平應(yīng)用技術(shù)大學(xué)定位、面向特定產(chǎn)業(yè)需求、支持階段性迭代、具有持續(xù)改善特性、可擴展的數(shù)據(jù)工程人才培養(yǎng)模式。

期望的人才培養(yǎng)模式如上圖所示。自大二分方向后，學(xué)生每年都要經(jīng)過教學(xué)、競賽、科研三方面的鍛煉，形成數(shù)據(jù)工程實戰(zhàn)能力。圓圈大小表示占用時間的比重，從大二到大四，教學(xué)方面（課程設(shè)計、實踐性課程、畢業(yè)設(shè)計）占用時間的比重逐步下降，而科研方面所占比重逐步提升，到大四時學(xué)生能部分承擔(dān)教師橫向項目課題，做到畢業(yè)設(shè)計與科研項目的融合。學(xué)科競賽所占時間是由少變多再變少。大三時最多，是學(xué)科競賽的主力，著重鍛煉數(shù)據(jù)處理和分析過程中的編程和展示能力。大二和大四時作為輔助人員和指導(dǎo)人員，占用時間相對較少。具體措施如下：

（一）針對大二學(xué)生專業(yè)知識不夠扎實的情況，探索一條以科研團隊合作促進教學(xué)的道路

鼓勵大二學(xué)生四人為一組，以優(yōu)劣搭配、性別搭配為原則，組成團隊，通過雙向選擇確定未來三年固定的指導(dǎo)教師。在指導(dǎo)教師和學(xué)長的指導(dǎo)下，分別承擔(dān)輔助科研報告撰寫、運行實驗、數(shù)據(jù)平臺維護等工作，提高其數(shù)據(jù)工程素養(yǎng)，熟悉數(shù)據(jù)存儲平臺和分析挖掘工具，為進一步獨立擔(dān)綱完整的數(shù)據(jù)工程項目做好技術(shù)儲備。為提高團隊之間的互動，擬基于學(xué)科競賽題目，開設(shè)開放性實驗課程，引入教師講解和問題討論，將教師、老生、新生結(jié)合起來，實現(xiàn)團隊的有效互動。

（二）針對大三學(xué)生對未來方向不明確、缺乏學(xué)習(xí)動力的問題，探索以賽促學(xué)的培養(yǎng)方式

推動學(xué)生參與學(xué)科競賽一直為各高校所倡導(dǎo)，目前學(xué)科競賽數(shù)量眾多、紛繁復(fù)雜、難度不一、缺乏整合。本項目將根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)和區(qū)域特色需求，精選與大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)且具有學(xué)術(shù)影響力和實戰(zhàn)性考驗的學(xué)科競賽（如海峽兩岸信息服務(wù)創(chuàng)新大賽、高校云計算應(yīng)用創(chuàng)新大賽、CCF大數(shù)據(jù)與計算智能大賽等），構(gòu)建由易到難的賽事循環(huán)，由本科生團隊中的大三學(xué)生作為開發(fā)主體參與其中。同樣設(shè)置四人團隊，分別承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合與分析、數(shù)據(jù)可視化、總體方案規(guī)劃和管理等工作，與大二的團隊對接，進行一幫一的帶動和指導(dǎo)。

（三）針對大四學(xué)生缺乏生產(chǎn)實踐、難以獨立承擔(dān)項目設(shè)計與開發(fā)的問題，探索以科研帶動能力提升的培養(yǎng)方式

對不準備考研的學(xué)生，擬從教師團隊的橫向科研項目（搜索引擎類、智慧醫(yī)療類、智慧交通類）、企業(yè)（如阿里巴巴、滴滴等）主辦的競賽中凝練畢業(yè)設(shè)計題目，讓大四學(xué)生參與到方向教師的科研團隊中，將畢業(yè)設(shè)計題目與工作方向及學(xué)弟所參與的競賽相結(jié)合，作為學(xué)弟團隊的指導(dǎo)者，應(yīng)積極鍛煉協(xié)調(diào)能力，為更快適應(yīng)工作崗位奠定基礎(chǔ)。

（四）針對應(yīng)用技術(shù)型高校教師多承擔(dān)應(yīng)用型研究、研究不夠聚焦的特點，整合教師團隊

通過人員調(diào)整和課題凝練，將相關(guān)教師集中到統(tǒng)一的教學(xué)科研團隊中，形成共同的技術(shù)平臺（如基于HDFS的文件存儲平臺，基于Neo4J的圖數(shù)據(jù)庫，基于SPARK的數(shù)據(jù)挖掘平臺，基于STORM的數(shù)據(jù)流處理平臺，基于Python的數(shù)據(jù)展示平臺），并尋找與平臺技術(shù)相適應(yīng)的企業(yè)項目和學(xué)科競賽，組建教師團隊，從而更好地促進產(chǎn)學(xué)研融合。

綜上所述，為了提高本科生在大數(shù)據(jù)技術(shù)實施方面的綜合能力，我們對構(gòu)建本科生團隊、構(gòu)建本科生導(dǎo)師終身制等方面進行了一些探索。目前，通過教師和高年級學(xué)生的指導(dǎo)及從淺到深多個項目的歷練，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有較大提升，學(xué)風(fēng)得到改善。不過，低年級學(xué)生自律性較差，其他舍友玩游戲時容易受影響，團隊運行時需要教師掌控進度，下一步擬建議學(xué)工部門基于本科生團隊調(diào)整宿舍，統(tǒng)一作息時間。