周建英 李廣明 王雙成

[摘 要] 近年來，很多高校均開設了大數(shù)據相關專業(yè)，但是整體上，我國大數(shù)據人才培養(yǎng)相較于西方發(fā)達國家還處于初級階段，專業(yè)建設及課程體系也處于探索階段。在分析國內數(shù)據科學人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的基礎上，以上海立信會計金融學院數(shù)據科學專業(yè)人才培養(yǎng)方向為例，從數(shù)據科學人才培養(yǎng)目標和社會人才市場需求入手，探討“數(shù)據科學導論”在課程教學過程中的問題，結合專業(yè)發(fā)展方向和目標定位，初步形成具有特色的課程體系設置方案。作為導論課程，將以培養(yǎng)學生專業(yè)認知基礎為目標，采用理論教學、前沿講座以及實踐教學相結合的方式進行多方式教學，成效顯著。

[關鍵詞] 數(shù)據科學;課程教學;人才培養(yǎng)

數(shù)據科學是關于數(shù)據的科學或者研究數(shù)據的科學，數(shù)據科學研究和探索計算機中數(shù)據中存在的規(guī)律、處理方法以及技術，研究的對象是計算機中的數(shù)據。那么數(shù)據科學應該包括兩方面內涵：一個是數(shù)據本身，比如數(shù)據的各種類型、狀態(tài)、屬性及變化形式和數(shù)據的變化規(guī)律;另一個是數(shù)據能夠為自然科學和社會科學研究提供新的研究方法、研究依據，包括用于研究和探索自然界和人類行為現(xiàn)象和自然規(guī)律。近些年來，很多高校，包括雙一流的高校，以及地方院校均在響應人才市場需求和技術發(fā)展需求前提下，開設了大數(shù)據相關專業(yè)。但是整體上，我國大數(shù)據人才培養(yǎng)相比較西方發(fā)達國家還處于初級階段，專業(yè)建設及課程體系也處于探索階段，而針對大數(shù)據方向的實踐課程構建更是沒有成熟的經驗可借鑒。本文在分析國內數(shù)據科學人才培養(yǎng)現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀的基礎上，以上海立信會計金融學院數(shù)據科學專業(yè)人才培養(yǎng)方向為例，從數(shù)據科學人才培養(yǎng)目標和社會人才市場需求入手，探討“數(shù)據科學導論”在課程教學過程中的幾點思考和建議，結合專業(yè)發(fā)展方向和目標定位，初步形成具有特色的課程體系設置方案，作為導論課程，將以培養(yǎng)學生專業(yè)認知基礎為目標，從加強教師隊伍建設以及提高教師教學責任心入手，采用理論教學、前沿講座以及實踐教學相結合的方式進行多方式教學，成效顯著。

本文給出了數(shù)據科學實驗課程教學改革的幾點思考建議，結合專業(yè)發(fā)展方向和目標定位，形成了具有顯著時代特色的課程體系設置方案，以提升學生動手能力為目標，從加強教師隊伍建設以及提高教學責任心入手，采用學評教與同行評價相結合的辦法來提高教學質量，并將實驗教學方法與考核辦法配套結合，成效明顯。

一、數(shù)據科學人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

目前無論是西方發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，數(shù)據科學，包括大數(shù)據行業(yè)，數(shù)據科學行業(yè)人才的短缺，為高校數(shù)據科學專業(yè)建設提供了發(fā)展空間，也給高校數(shù)據科學人才培養(yǎng)提出了更大的挑戰(zhàn)和機遇。尤其是在人工智能高速發(fā)展背景下，各國政府的大力扶持和數(shù)據產業(yè)鏈的不斷完善，更要求高校數(shù)據人才培養(yǎng)要切合實際需求，為社會服務輸出高質量的人才，我國各地地方院校以及重點院校，也在積極申報“數(shù)據科學與大數(shù)據技術”相關專業(yè)，或至少已經開設“大數(shù)據”“數(shù)據科學”等人才培養(yǎng)課程。香港中文大學從2008年起設立“數(shù)據科學商業(yè)統(tǒng)計”科學碩士學位，復旦大學從2007年起開設數(shù)據科學討論班，2010年開始招收數(shù)據科學博士研究生，并從2013年起開設研究生課程“數(shù)據科學”，在2014年，清華大學設置了大數(shù)據技術的相關碩士學位，目標是多學科交叉培養(yǎng)大數(shù)據技術人才。2016年，我國開始建設本科“數(shù)據科學與大數(shù)據技術”相關專業(yè)，教育部批準中南大學、對外經濟貿易大學、北京大學建立“數(shù)據科學與大數(shù)據技術”本科專業(yè);在2017年，教育部批準32所高校設立“數(shù)據科學與大數(shù)據技術”本科專業(yè)，2018年，國家進一步批準248所高校設立“數(shù)據科學與大數(shù)據技術”本科專業(yè)。2019年初，教育部又公布了203所高校獲批設立“數(shù)據科學與大數(shù)據技術”新專業(yè)，其中包括上海立信會計金融學院。截至2019年，我國共有406所高校獲得招收“數(shù)據科學與大數(shù)據技術”本科專業(yè)資格。在這些院校中，不僅有很多“985”“211”高校，也有地方特色院校。但是在這么多學校獲批數(shù)據科學專業(yè)時，專業(yè)建設、課程建設等工作是迫在眉睫的一件事情。

二、數(shù)據科學課程體系構建

數(shù)據科學，從統(tǒng)計學、人工智能/機器學習、數(shù)據挖掘、數(shù)據庫與數(shù)據處理、大數(shù)據分析等領域，吸取有效的成分，不斷創(chuàng)建起來。上海立信會計金融學院的數(shù)據科學專業(yè)中，數(shù)據科學涉及方方面面，包括數(shù)理統(tǒng)計學、計算機科學以及具有行業(yè)特色的財經金融學科等，其中統(tǒng)計學是建模的數(shù)學基礎，而計算機科學是數(shù)據建模的手段和方法，財經金融背景又是數(shù)據的行業(yè)背景。近年來，上海立信會計金融學院開設數(shù)據科學專業(yè)，正是在數(shù)字金融、人工智能背景下，將機器學習模型和金融數(shù)據結合起來，通過基礎課和專業(yè)課，培養(yǎng)學生具有理解模型、推理模型、數(shù)據建模以及行業(yè)應用能力。而“數(shù)據科學導論”正是這些專業(yè)課中的一門較為基礎，也是較為重要的課程，通過這門課主要闡述了一些數(shù)據科學領域的基本概念、基本原理和分析方法，為數(shù)據建模提供基礎知識、方法，是數(shù)據科學專業(yè)的一塊敲門磚，通過這門課，達到拋磚引玉的作用，為后續(xù)的專業(yè)課提供很好的引導和鋪墊作用，同時又與后續(xù)課程互相滲透、互相補充，成為必不可少的基礎課程。

“數(shù)據科學導論”作為數(shù)據科學專業(yè)較為基礎的課程，從以下四個方面開展了教學探索和實踐。

（一）課程目標

“數(shù)據科學導論”作為數(shù)據科學專業(yè)的基礎專業(yè)課，涉及數(shù)據科學的各個環(huán)節(jié)，因此該課程的主要目標是為數(shù)據科學專業(yè)提供一個入門導引的作用，通過這門課達到拋磚引玉的效果，使學生掌握數(shù)據科學的基本概念、方法，對數(shù)據科學描述一個體系和框架，因此該門課的設置尤其重要?！皵?shù)據科學導論”起到提綱挈領的作用，在本課程中講解到的每一個知識點，均會在后續(xù)課程中展開詳細介紹。本課程的主要目的是希望學生通過本課程培養(yǎng)對專業(yè)體系的整體認識，對學科發(fā)展的脈絡有初步的把握和認知，掌握專業(yè)基礎知識，為后續(xù)課程陸續(xù)展開做好鋪墊。

（二）課程設置

數(shù)據科學研究數(shù)據科學的本源—數(shù)據的來源、采集、存儲、建模等各個環(huán)節(jié)，不同行業(yè)背景下，數(shù)據的來源不同，針對上海立信會計金融學院的財經金融特色，數(shù)據的專業(yè)來源將是金融財經方向的時序數(shù)據為主，針對數(shù)據的采集、存儲、建模等各個環(huán)節(jié)，分別介紹數(shù)據清洗、預處理等數(shù)據清洗內容，以及數(shù)據的存儲倉庫，數(shù)據的建模方法等，但是在數(shù)據建模方法前，將首先針對常用的數(shù)據建模方法和常用的數(shù)理統(tǒng)計背景進行介紹，以便學生更好理解數(shù)據建模的理論、方法等。

（三）課程實驗

針對課程實驗，本課程主要針對常用的數(shù)據清洗、數(shù)據存儲技術、數(shù)據分類和聚類模型展開實驗，并結合程序設計Python語言，實現(xiàn)數(shù)據的采集、清洗以及存儲和加載等目的，并實現(xiàn)模型的建模和優(yōu)化，在課程實驗中，實驗過程中的數(shù)據是中小規(guī)模的，同時結合數(shù)據的規(guī)模和模型規(guī)模，具有一定大數(shù)據量，但是最重要的是培養(yǎng)學生對數(shù)據的采集、清洗、建模和優(yōu)化分析流程。為后續(xù)大數(shù)據和機器學習等專業(yè)課程起到鋪路作用。

（四）課程案例

數(shù)據科學是一門實踐性很強的學科，同時也是針對數(shù)據進行抽象和建模的學科。本課程主要結合上海立信會計金融學院的財經金融背景方向，以量化交易為案例，以量化交易的數(shù)據為本源，分析數(shù)據的類型、數(shù)據的特征、數(shù)據建模的模型基礎、模型的優(yōu)化以及模型在量化交易中的決策支持作用等，通過該案例將數(shù)據科學的各個環(huán)節(jié)在量化交易中的作用一一解釋，給予學生理論聯(lián)系實際的案例分析。

三、結語

針對國家對數(shù)據科學人才的迫切需求，本文根據我校數(shù)據科學專業(yè)及數(shù)據科學方向的教學實踐，探討了“數(shù)據科學導論”的課程體系建設以及教學模式，今后我們還將進一步針對該問題進行探討、總結和分析實踐經驗，構建更好更加科學的課程體系。

參考文獻

[1]歐高炎，朱占星，董彬，鄂維南.數(shù)據科學導引[M].北京：高等教育出版社，2017.

[2]覃雄派，陳躍國.數(shù)據科學概論[M].北京：中國人民大學出版社，2018.

[3]李航.統(tǒng)計學習方法[M].北京：清華大學出版社，2012.

[4]朝樂門.數(shù)據科學[M].北京：清華大學出版社，2016.