孫福振 田愛奎 張龍波 吳志勇 王振

[摘要]新工科是高等教育改革的指導(dǎo)思想和驅(qū)動力，面向新經(jīng)濟發(fā)展需要、面向未來、面向山東省新舊動能轉(zhuǎn)換，對傳統(tǒng)軟件工程專業(yè)升級更新增設(shè)了大數(shù)據(jù)方向。依托新工科建設(shè)試點項目支撐，以大數(shù)據(jù)新工科創(chuàng)新實驗班的模式在大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)改革方面進行了探索和實踐，為兄弟院校和相關(guān)專業(yè)的新工科建設(shè)提供有益借鑒。

[關(guān)鍵詞]新工科;新舊動能轉(zhuǎn)換;大數(shù)據(jù);人才培養(yǎng)

[中圖分類號]G642.0 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]1005-0310（2020）01-0017-06

1 大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對新工科人才產(chǎn)生迫切需求

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2014-2018年中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，全球大數(shù)據(jù)技術(shù)及服務(wù)市場年復(fù)合增長率將達31.7%，其增速約為信息通信技術(shù)市場整體增速的7倍之多。國際數(shù)據(jù)公司（IDC）表示，未來8年內(nèi)全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將超過40 ZB，并且全球的數(shù)據(jù)使用量到2020年會增長44倍[1]。

在大數(shù)據(jù)背景之下，精通大數(shù)據(jù)的專業(yè)人才將成為企業(yè)最重要的業(yè)務(wù)人員，大數(shù)據(jù)從業(yè)人員薪酬持續(xù)增長，人才缺口巨大。2016年全國大數(shù)據(jù)人才僅46萬人，未來3～5年內(nèi)大數(shù)據(jù)人才缺口將高達100萬人以上。截至2017年12月，大數(shù)據(jù)及人工智能崗位人才需求量比2016年猛增6倍多，大數(shù)據(jù)開發(fā)類增長幅度達到795%，如圖1所示。

全球頂尖管理咨詢公司麥肯錫（McKinsey）統(tǒng)計，截至2018年，大數(shù)據(jù)科學(xué)家的缺口為14萬～19萬人，大數(shù)據(jù)分析師和經(jīng)理的崗位缺口則達到150萬人。

新工科建設(shè)從教育部首次提出到復(fù)旦共識、天大行動和北京指南，已在教育界尤其是高等教育領(lǐng)域奏響了人才培養(yǎng)改革主旋律，開拓了工程教育改革新路徑[2-3]?！渡綎|省新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程實施規(guī)劃》明確指出，新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是培育形成新動能的主體力量，加快互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。大數(shù)據(jù)技術(shù)是拓展融合創(chuàng)新應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，因此，急需突破大數(shù)據(jù)核心技術(shù)，加快構(gòu)建自主可控的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈和生態(tài)系統(tǒng)[4]，深入實施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，推進大數(shù)據(jù)在政務(wù)、農(nóng)業(yè)、商貿(mào)、物流、民政、教育、醫(yī)療、交通、旅游、質(zhì)監(jiān)、警務(wù)、就業(yè)及社會保障等生產(chǎn)生活領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。

山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院深入了解和學(xué)習(xí)國家尤其是山東省新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，認(rèn)真調(diào)研和分析新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才需求，結(jié)合現(xiàn)有的辦學(xué)條件和優(yōu)勢，既關(guān)注當(dāng)前需要，又面向未來發(fā)展，在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上設(shè)計傳統(tǒng)專業(yè)改造的途徑與方式，形成符合新工科建設(shè)與新一代信息技術(shù)發(fā)展要求的軟件工程（大數(shù)據(jù)方向）。

2 新工科視野下的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式改革理念

山東理工大學(xué)以新工科建設(shè)為驅(qū)動力，同時也為全面貫徹落實《山東省新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程實施規(guī)劃》和《山東省全面展開新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程動員大會》指示精神，適應(yīng)發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)培育形成新動能，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容，突出專業(yè)特色，強化創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)，構(gòu)建多元化的人才培養(yǎng)模式，為國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展以及山東省新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程落地提供人才支撐和保障。

山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院依托山東理工大學(xué)新工科建設(shè)項目，著力建設(shè)軟件工程（大數(shù)據(jù)方向），旨在進一步推進本科教育主動服務(wù)山東省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新舊動能轉(zhuǎn)換，培養(yǎng)造就高素質(zhì)工程科技人才，全面提升工程教育質(zhì)量，面向新一代信息技術(shù)滿足大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才需求[5-6]。學(xué)校深入產(chǎn)業(yè)行業(yè)調(diào)研論證培養(yǎng)目標(biāo)，面向新時代中國特色社會主義經(jīng)濟建設(shè)中的戰(zhàn)略性主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，尤其是大數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘及其工程應(yīng)用領(lǐng)域的人才需求，結(jié)合軟件工程的專業(yè)特點，培養(yǎng)具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)精神，掌握自然科學(xué)和人文社科基礎(chǔ)知識、軟件工程專業(yè)基礎(chǔ)理論和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)專業(yè)技能，能夠從事計算機軟件產(chǎn)品開發(fā)，尤其是大數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用方面的工程應(yīng)用開發(fā)，具備“大數(shù)據(jù)處理技術(shù)特長+綜合素質(zhì)”的有社會責(zé)任、有創(chuàng)新精神、有專門知識、有實踐能力、有健康身心的應(yīng)用型高級專門人才。

2.1 小班化管理、個性化培養(yǎng)

山東理工大學(xué)面向全校理工科專業(yè)選拔成績優(yōu)秀學(xué)生組成軟件工程（大數(shù)據(jù)方向）實驗班，設(shè)置班級研討教室，配備優(yōu)秀專業(yè)教師擔(dān)任班級導(dǎo)師，對學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)、科研、發(fā)展提供全方位分類指導(dǎo)。鼓勵學(xué)生根據(jù)個人興趣廣泛參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科競賽、本科生進科研團隊等第二課堂，開拓視野，提升團隊協(xié)作能力、實踐能力與創(chuàng)新意識。

2.2 構(gòu)建校企協(xié)同育人平臺

山東理工大學(xué)面向大數(shù)據(jù)國家戰(zhàn)略規(guī)劃以及大數(shù)據(jù)技術(shù)人才需求，引入企業(yè)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)，制訂全新的人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系和內(nèi)容，形成工程教育新模式和實施方案。推進校企協(xié)同育人機制不斷優(yōu)化和完善，在師資隊伍共建、課程體系共建、實訓(xùn)基地共建、學(xué)生聯(lián)合培養(yǎng)、項目聯(lián)合攻關(guān)等方面展開全方位合作，校企優(yōu)勢互補構(gòu)建協(xié)同育人平臺，培養(yǎng)高質(zhì)量大數(shù)據(jù)人才。

2.3 構(gòu)建多元融合教學(xué)模式

山東理工大學(xué)推動混合式教學(xué)模式改革，著力實施“課內(nèi)課外、線上線下、校內(nèi)校外”互補的新型混合式教學(xué)模式，改進教學(xué)方法與手段，引入翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂、案例討論、問題探究、項目驅(qū)動等多元化教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生內(nèi)生動力，促進教學(xué)質(zhì)量提升。

2.4 構(gòu)建產(chǎn)教研融合實踐教學(xué)體系

山東理工大學(xué)修訂和重構(gòu)校內(nèi)實習(xí)、實訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)和框架，深入大數(shù)據(jù)技術(shù)行業(yè)企業(yè)，在充分了解最新的行業(yè)企業(yè)需求基礎(chǔ)上，由行業(yè)企業(yè)深度參與，修訂軟件工程（大數(shù)據(jù)方向）的實踐教學(xué)目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)及實現(xiàn)框架，弓}人行業(yè)優(yōu)質(zhì)實踐資源，著力構(gòu)建“基本實驗一綜合應(yīng)用一科技創(chuàng)新一企業(yè)實訓(xùn)一頂崗實習(xí)”的五級遞進式校內(nèi)外實踐教學(xué)體系，強化校企融合實踐教學(xué)，突出實踐能力和創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3 新工科視野下的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式改革實施路徑

3.1 基于OBE的課程體系設(shè)計

面向工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，貫徹“OBE”理念，系統(tǒng)梳理重構(gòu)課程體系。大數(shù)據(jù)課程體系包括通識教育平臺、學(xué)科基礎(chǔ)平臺、專業(yè)教育平臺和實踐教學(xué)平臺，其中前三個平臺包括了選修模塊，如表1所示。其中，人文社科通識課程占比不低于巧%，數(shù)學(xué)與自然科學(xué)課程占比不低于15%，工程基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)方向課程等專業(yè)類課程占比不低于40%，滿足工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，強化通識教育，優(yōu)化學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)教育和實踐教學(xué)平臺設(shè)計，踐行產(chǎn)出導(dǎo)向的工程教育理念。

學(xué)科基礎(chǔ)平臺側(cè)重于程序設(shè)計語言和專業(yè)基礎(chǔ)方面的課程，包括《程序設(shè)計基礎(chǔ)》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》《Linux及shell編程》等課程，選修模塊包括《大數(shù)據(jù)技術(shù)前沿進展》《Python語言程序設(shè)計》《人工智能原理與實踐》《知識圖譜原理與應(yīng)用》《推薦系統(tǒng)算法分析與設(shè)計》等。該模塊進一步豐富了選修課程資源，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)生動力，拓展學(xué)生個性化的工程應(yīng)用方向選擇。

專業(yè)教育平臺側(cè)重于大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用方面的課程，包括《大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)》《大數(shù)據(jù)處理技術(shù)》《Spark快速大數(shù)據(jù)分析》等，選修模塊涵蓋了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)挖掘方面的內(nèi)容，包括《數(shù)據(jù)采集技術(shù)》《數(shù)據(jù)可視化》《數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)》等。該模塊強化突出大數(shù)據(jù)開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)能力及素質(zhì)培養(yǎng)，為學(xué)生提供從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析到數(shù)據(jù)可視化的全棧式課程體系。

實踐教學(xué)平臺包括《大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)實訓(xùn)》《大數(shù)據(jù)開發(fā)實訓(xùn)》《大數(shù)據(jù)項目綜合實訓(xùn)》等核心模塊，占31學(xué)分，如表2所示。該模塊與第二課堂學(xué)分共同構(gòu)成工程實踐模塊，突出校企協(xié)同理念，大數(shù)據(jù)綜合實訓(xùn)以及畢業(yè)實踐依托企業(yè)平臺與企業(yè)工程師共同設(shè)計與實施，工程實踐模塊學(xué)分占比21%，符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的規(guī)范和要求。

畢業(yè)生須完成學(xué)業(yè)最低學(xué)分要求 165學(xué)分，其中，理論課程131學(xué)分，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)31學(xué)分，課外學(xué)分3學(xué)分;課外學(xué)分超出3學(xué)分部分可替換通識教育選修環(huán)節(jié)學(xué)分，替換部分不超過3學(xué)分，課外學(xué)分具體要求如表3所示。

3.2 校企協(xié)同混合式教學(xué)模式

1）實行靈活機動的教學(xué)制度，根據(jù)課程需要，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，推動混合式教學(xué)模式改革，實現(xiàn)信息化教學(xué)全覆蓋，教學(xué)方式與手段根據(jù)課程、學(xué)情而動態(tài)調(diào)整，激發(fā)學(xué)生內(nèi)生動力，促進教學(xué)質(zhì)量提升。

2）深入推進產(chǎn)學(xué)研合作，促進校企協(xié)同育人，與青島青軟實訓(xùn)教育科技股份有限公司、山東開創(chuàng)集團簽訂校企聯(lián)合辦學(xué)協(xié)議，共建大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)學(xué)院，加強優(yōu)勢資源互補，構(gòu)建“0.5+2.5+1”校企協(xié)同培養(yǎng)模式。

3.3 三層次遞進式實踐教學(xué)

1）精心安排實踐內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)計劃的需求，在教學(xué)過程中，精心安排教學(xué)的實驗、實踐內(nèi)容，既是將理論付諸實踐，讓學(xué)生更好地理解理論知識，同時也是對學(xué)生技能的培養(yǎng)，訓(xùn)練其動腦、動手能力。

2）科學(xué)安排實踐項目。根據(jù)實驗內(nèi)容，合理科學(xué)安排實驗項目，課程改革中提出項目化教學(xué)的革新。在實踐課中，將實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一個個子項目，通過子項目的完成，進而匯總成一個完整的項目。

3）強化綜合實佳訓(xùn)練。實踐的最終目的是能？夠適應(yīng)崗位技能要求，因此，在進行項目化教學(xué)的過程中，依托校內(nèi)外實訓(xùn)基地與平臺強化綜合實踐訓(xùn)練，通過校企協(xié)同的方式讓學(xué)生能夠訓(xùn)練綜合實踐能力，激勵學(xué)生掌握相關(guān)技能，也為以后的就業(yè)奠定良好的職業(yè)素養(yǎng)基礎(chǔ)。

3.4 政策引導(dǎo)優(yōu)化師資隊伍

1）進一步加強教師基礎(chǔ)理論知識和操作技能的培訓(xùn)。設(shè)立專項基金，有計劃地對教師進行繼續(xù)教育，鼓勵支持教師取得工程師、高級工程師等職業(yè)資格證書。

2）進一步加強教師的教育科研能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)。邀請高等院校、教育科研及相關(guān)企業(yè)的專家來校講座，提高教師的教育科研能力和創(chuàng)新精神，并委派教師到企業(yè)實訓(xùn)和參加實踐工作，鼓勵、倡導(dǎo)教師在教育教學(xué)中進行創(chuàng)新。

3）鼓勵教師參與實驗室、實訓(xùn)室建設(shè)，引導(dǎo)教師參與各類科研項目，以加強教師的實踐能力。定期選派教師去企業(yè)掛職鍛煉，促進教師參與企業(yè)調(diào)研與校企協(xié)同課程共同開發(fā)工作。

3.5 持續(xù)改進取動的閉環(huán)質(zhì)量坪價體系

1）學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的考核與評價

科學(xué)合理的評價方法，可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，改善學(xué)生學(xué)習(xí)的風(fēng)氣，俐進教學(xué)。傳統(tǒng)單一的期末考試考核方式不能滿足上述需求，因此需要探索在原有考核模式基礎(chǔ)上引入過程評價的多元考核方式，既反映學(xué)生各方面能力水平又對學(xué)生形成漱勵。

首先，加弼項目測試，采用理論考核與項目實踐相結(jié)合的考核方法。重視學(xué)生技能的訓(xùn)練，在平時的教學(xué)要求中，加強實踐項目的考核，從而讓學(xué)生自覺參與、自覺完成，更好地塔養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。

其次，強化綜合性大作業(yè)考核，通過小組合作的方式，與崗位技能相結(jié)合，完成綜合性項目，從團隊協(xié)作、個人貢獻、作品質(zhì)量、作品屢示等多維度展開綜合評價。

2）教師教學(xué)質(zhì)量評價

實施教師教學(xué)質(zhì)量的評價，不僅可以鑒別教師工作質(zhì)量的優(yōu)劣高低，更重要的是能夠準(zhǔn)確、科學(xué)地對每個教師的工作質(zhì)量進行價值判斷，為改進教學(xué)工作、加強和改進師資隊伍建設(shè)提供可靠的信息和資料，從而調(diào)動教師教學(xué)的積極性，提高教師的整體素質(zhì)，最終達到提高教育教學(xué)質(zhì)量的目的。

首先，教學(xué)質(zhì)量的評價主體包括受教育者、教學(xué)督導(dǎo)者和教學(xué)管理者三部分。評價主體角色不同，評價各有側(cè)重。根據(jù)評價內(nèi)容的重要程度和評價結(jié)果的可信度，對評價指標(biāo)賦予不同的權(quán)值，學(xué)生評價、督導(dǎo)評價和管理評價比例為7：2：1。

其次，教師教學(xué)質(zhì)量評價的實施由學(xué)校和系部共同完成。學(xué)校層面由教務(wù)處組織安排全體學(xué)生在規(guī)定的時間段內(nèi)完成授課教師的在線評價，由教學(xué)督導(dǎo)中心選派督導(dǎo)員對教師隨機聽課評價。系部組織教研室主任以及骨干教師構(gòu)成教學(xué)指導(dǎo)委員會負(fù)責(zé)對教師教學(xué)質(zhì)量的跟蹤與評價。

最后，進一步完善教學(xué)質(zhì)量的反饋機制，推動教師教學(xué)能力和水平的不斷持續(xù)改進。教學(xué)質(zhì)量考核結(jié)果不僅作為教師崗位考核、職稱聘任、優(yōu)秀評選等事項的重要參考依據(jù)，并且及時以合適的方式反饋給教師本人，旨在促進教師有針對性地改善教學(xué)方法、提升教學(xué)能力、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，進而提升教育教學(xué)水平。

大數(shù)據(jù)技術(shù)人才匱乏已經(jīng)成為國家和地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸，我們面向新工科建設(shè)，秉承產(chǎn)出為導(dǎo)向的工程教育理念，實施了大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式改革。新工科實驗班學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升，班級平均成績、英語四級通過率列全院第一，創(chuàng)新競賽或科研項目參與度達100%，學(xué)習(xí)主動性與創(chuàng)新實踐能力明顯提高。人才培養(yǎng)是一個受多因素綜合影響的長期系統(tǒng)工程，在教育實踐中關(guān)注與跟蹤教育質(zhì)量，充分利用反饋結(jié)果持續(xù)改進大數(shù)據(jù)培養(yǎng)模式，為產(chǎn)業(yè)行業(yè)輸送更多的高端技術(shù)人才，也為兄弟院校大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)的改革與發(fā)展提供案例研究。

[參考文獻]

[1]前瞻產(chǎn)業(yè)研究院.中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告2018年版[EB/OL].（2018-09-17）[2019-10-12].hops;//wenku，baidu.corn/view/495a4134f02d2af9i1242a8956bec0975f465a48e.htm..

[2]顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實施路徑[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-13.

[3]林健.面向未來的中國新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017，38（2）;26-35.

[4]山東“人才新政20條”助推新舊動能轉(zhuǎn)換[J].領(lǐng)導(dǎo)決策信息，2018（18）;32.

[5]羅福強，熊永福.基于CDIO的云計算與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案[J].計算機教育，2015（1）：52-56.

[6]詹玲.計算機專業(yè)大數(shù)據(jù)方向課程群建設(shè)研究[J].教育教學(xué)論壇，2017（28）：274-276.

（責(zé)任編輯 李亞青） [收稿日期]2019-10-12

[基金項目]教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)（201702044009），新工科驅(qū)動的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式研究與實踐（201802070017），山東理工大學(xué)新工科試點專業(yè)建設(shè)項目“軟件工程大數(shù)據(jù)方向”。

[作者簡介]孫福振（1978-），男，山東淄博人，山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授，博士，主要研究方向為智能信息處理與大數(shù)據(jù)技術(shù);田愛奎（1964-），男，山東萊蕪人，山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，博士，主要研究方向為教育技術(shù)與虛擬現(xiàn)實;張龍波（1968-），男，山東濟南人，山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，博士，主要研究方向為數(shù)據(jù)挖掘與模式識別;吳志勇（1978-），男，山東濰坊人，山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授，博士，主要研究方向為大數(shù)據(jù)挖掘;王振（1988-），男，山東棗莊人，山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院講師，博士，主要研究方向為計算機視覺。E-mail：10907023@bit.edu.cn