胡文玉，劉漢明

（贛南師范大學 數(shù)學與計算機科學學院，江西 贛州）

當前，大數(shù)據(jù)已在科學研究和商業(yè)領域獲得了巨大成功，國際社會對大數(shù)據(jù)相關人才的需求也在日益增加。有研究表明，2015年美國的數(shù)據(jù)科學人才供應非常充足，但據(jù)麥肯錫報告美國2018年的數(shù)據(jù)分析人才出現(xiàn)嚴重短缺，人才缺口高達150萬人；而在我國，據(jù)《中國大數(shù)據(jù)發(fā)展調查報告（2015）》預測：到2025年，我國數(shù)據(jù)分析領域人才缺口將達到200多萬人[1]。面對各行各業(yè)對大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的大規(guī)模需求，黨的十八大以來，習近平總書記強調：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。2015年，國務院通過《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，提出要將發(fā)展大數(shù)據(jù)提升至國家戰(zhàn)略。同時指出：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)科學與大數(shù)據(jù)技術相關專業(yè)，重點培養(yǎng)專業(yè)化的大數(shù)據(jù)人才[2]。

隨之，全國高等院校陸續(xù)開始數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的申報。2016年，教育部發(fā)布的《2015年度普通高等學校本科專業(yè)備案和審批結果》中首次增設數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)，學位為工學或理學，代碼為080910T，其中北京大學、對外經(jīng)濟貿(mào)易大學和中南大學是該年第一批獲批開設該專業(yè)的3所高校。經(jīng)過五個批次的增設，至今全國共新增了631個數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術本科專業(yè)，各批次增量見圖1。贛南師范大學數(shù)學與計算機科學學院作為江西省地方師范院校信息人才培養(yǎng)的主要機構，于2019年3月第四批次被批準設立數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術本科專業(yè)，承建單位為數(shù)學與計算機科學學院，學位為工學。

圖1 全國各批次新增數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術本科專業(yè)的高校數(shù)量

作為一個新興專業(yè)，目前全國尚未形成統(tǒng)一的專業(yè)人才培養(yǎng)模式。同時各開設高校的實際情況不盡相同，故不能照搬別校的人才培養(yǎng)模式?；诖?，本文將結合地方師范院校的實際情況，對我校數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的人才培養(yǎng)機制進行分析，旨在構建以數(shù)學思維、理論與方法為基礎，以大數(shù)據(jù)平臺構建、工程實現(xiàn)技術為重點的大數(shù)據(jù)復合型人才的培養(yǎng)體系。

一 國內外研究現(xiàn)狀

在國內外，如何培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)合格人才已成為研究熱點問題。在國外，數(shù)據(jù)科學類專業(yè)最早可追溯至北卡羅來納州立大學，該校在2007年以數(shù)據(jù)分析專業(yè)為基礎率先成立數(shù)據(jù)分析碩士專業(yè)。而由“數(shù)據(jù)分析”向“數(shù)據(jù)科學”進行實質性過渡則出現(xiàn)于2013年，例如紐約大學當年新開設了數(shù)據(jù)科學碩士專業(yè)。截止到2017年11月，國外數(shù)據(jù)科學專業(yè)的學位項目已超過1000項，主要分布在美國、英國、德國等歐美國家，設立于加州大學伯克利分校、紐約大學、華盛頓大學等知名大學。由此可見，國外一流大學的數(shù)據(jù)科學專業(yè)建設至少早于國內3年。但是，絕大部分國外高校尚未在本科教育中將數(shù)據(jù)科學作為獨立學科專業(yè)，而我國部分高校則主要側重在數(shù)據(jù)科學本科教育方面[3-6]。

在國內，開設數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的高校數(shù)量自2016年以來逐年增加（如圖1所示），關于該專業(yè)人才培養(yǎng)的研究工作也隨之逐漸增多。例如，針對數(shù)據(jù)科學本科教育的人才培養(yǎng)要求，石兵和何文斌等就該專業(yè)的課程體系建設、實踐平臺建設等問題進行了探討；余亞輝等人歸納分析部分學校開設的數(shù)學類課程，梳理數(shù)學課程與大數(shù)據(jù)專業(yè)課的關系，并對大數(shù)據(jù)專業(yè)開設數(shù)學課程提出了意見[7]；林剛等從課程與思政雙向融合、混合教學、多課程綜合、與工程要求接軌4個方向，討論了該專業(yè)課程思政的建設思路[8]；陳欣等則介紹了重慶工程學院的人才培養(yǎng)方案情況[9]；唐小勇等以大數(shù)據(jù)技術專業(yè)課程體系建設為研究對象，討論適用于地方高校的人才培養(yǎng)知識體系和相應的課程教學體系[10]。然而，當前我國在數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式方面仍存在諸多問題，如專業(yè)建設思路不清晰、專業(yè)定位不準確、課程設置不合實際、實踐平臺缺乏、師資配置不合理等[2]。

二 數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)人才培養(yǎng)機制

本節(jié)將結合我?，F(xiàn)狀，從專業(yè)內涵、我校專業(yè)概況、人才培養(yǎng)方案制定與實施（包含培養(yǎng)目標、課程體系架構、培養(yǎng)特色、大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺搭建、應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)）等多方位進行研究和探討。

（一）專業(yè)內涵

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)是以數(shù)學思維、理論與方法為基礎，以大數(shù)據(jù)平臺構建、工程實現(xiàn)技術為重點的寬口徑專業(yè)，以計算機科學、數(shù)學和應用統(tǒng)計學為三大基礎支撐性學科，以大數(shù)據(jù)分析為核心軸線的交叉學科。大數(shù)據(jù)專業(yè)的典型特點就是與實際應用緊密結合，離開應用來談大數(shù)據(jù)基本屬于空談，它的出現(xiàn)符合我國創(chuàng)新驅動發(fā)展的需求、人才市場變化的需求及技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求等[3]。

（二）專業(yè)概況

贛南師范大學數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)隸屬于數(shù)學與計算機科學學院，學院始建于1958年，現(xiàn)有數(shù)學、控制科學與工程和電子信息工程等3個一級學科碩士授權點，設有數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術、計算機科學與技術、數(shù)學與應用數(shù)學、應用統(tǒng)計學4個本科專業(yè)，其中計算機科學與技術專業(yè)和數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)是“省級一流專業(yè)”建設點。2019年數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)獲批后，學院依托數(shù)據(jù)分析與人工智能團隊籌建了專業(yè)教研室，全面開啟了新專業(yè)建設。自2019年9月首屆招生，專業(yè)招生規(guī)模一直穩(wěn)定在50人?，F(xiàn)有與本專業(yè)相關的專任教師21人，其中，教授5人、副教授9人、博士15人，有“贛鄱英才555工程”特聘教授，有全國優(yōu)秀教師、省級優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、省級學科帶頭人等高水平教師（見表1）。

表1 師資隊伍基本情況

（三）人才培養(yǎng)方案制定與實施

1.培養(yǎng)目標。本專業(yè)結合大數(shù)據(jù)分析人才的特點以及經(jīng)濟、社會發(fā)展對高等教育培養(yǎng)高素質應用型技術技能人才的需求，培養(yǎng)具備厚實數(shù)據(jù)科學理論、較強創(chuàng)新與實踐能力及德、智、體、美全面發(fā)展的復合型專業(yè)人才。通過本專業(yè)的培養(yǎng)，學生應具有良好的計算機科學、數(shù)學、應用統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)科學以及相關業(yè)務領域的基本理論和技能，熟練掌握大數(shù)據(jù)的采集、存儲、預處理、分析處理、可視化和數(shù)據(jù)安全等技術，能夠從事大數(shù)據(jù)有關科研、開發(fā)和應用領域的各類工作。不僅可以在各IT公司及傳統(tǒng)行業(yè)公司占據(jù)一席之地，同時也能在大數(shù)據(jù)、計算機科學、數(shù)學、統(tǒng)計學等眾多相關領域繼續(xù)深造。

2.課程體系架構。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)課程體系必須有機融入課程思政元素，強調以數(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，本專業(yè)構建了融思政、厚基礎、強能力和重創(chuàng)新應用的課程體系架構，主要分為學科基礎課程、專業(yè)主干課程、專業(yè)選修課程和行業(yè)實踐與考研課程4個部分，具體見圖2。

圖2 數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的課程體系架構

數(shù)學、統(tǒng)計和計算機構成數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的核心課程要素，但數(shù)學基礎知識是該專業(yè)建設的核心知識體系，三者有重要的相互依賴和學科支撐關系。數(shù)學知識對大數(shù)據(jù)技術的重要性毋庸置疑。具體來講，高等數(shù)學和線性代數(shù)是數(shù)據(jù)挖掘的基礎知識環(huán)節(jié)，為應用程序提供基本算法和原理。概率論與數(shù)理統(tǒng)計是統(tǒng)計學原理的基本理論，以概率論為基礎的信息論和特征分析在大數(shù)據(jù)分析應用中影響巨大，數(shù)理統(tǒng)計中的知識體系則是大數(shù)據(jù)挖掘和可視化的重要載體。因此，高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計作為數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)的基礎知識模塊是必要而且是必需的。

數(shù)值計算方法課程是利用計算機求解數(shù)學計算問題的理論和方法，研究分析并設計針對一些數(shù)值問題的計算方式，可得到近似但也較為精確的數(shù)值結果，該課程也是數(shù)據(jù)挖掘的基本理論和方法[7]。最優(yōu)化模型與算法課程是運用數(shù)學理論研究各種模型系統(tǒng)的優(yōu)化策略及方案，為用戶提供科學的決策依據(jù)，是大數(shù)據(jù)相關項目管理與決策的重要方法和手段。因此，我們采用數(shù)值計算方法和最優(yōu)化模型與算法兩門課程作為數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)的專業(yè)基礎和專業(yè)主干課程。

3.培養(yǎng)特色。作為地方師范院校的學校定位，結合我院數(shù)學與計算機兩大學科交叉的優(yōu)勢，數(shù)學專業(yè)開設早、積累厚，專業(yè)特色定位為“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”，人才培養(yǎng)重視“實踐+創(chuàng)新”。既要求學生具有扎實的數(shù)學和統(tǒng)計理論基礎，受到比較嚴格的科學思維和邏輯思維訓練，具有嚴謹?shù)拇髷?shù)據(jù)思維能力，也要求具有數(shù)據(jù)采集、存儲、分析處理能力以及應用大數(shù)據(jù)技術解決實際問題的能力。堅持理論教學與實際應用相結合，將核心課程、科學實踐與科研項目相融合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與實踐能力。

4.大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺搭建。依托江西省數(shù)值模擬與仿真技術重點實驗室和憶源人工智能研究所，在理論教學和實踐教學各方面，注重問題為導向、應用為驅動，鼓勵學生參與科研項目研究，引導學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；在數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)推行科教融合和產(chǎn)教融合思路，常態(tài)化聘請校內外大數(shù)據(jù)、人工智能領域的知名專家學者進行線上線下的課外科技和競賽活動的指導，著重技術人才培養(yǎng)。同時，為滿足學生實訓要求，構建了系統(tǒng)化的實驗環(huán)境，擁有充足的軟、硬件資源以供本專業(yè)的學生使用，具體情況見表2。

表2 數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的實驗設備資源

5.應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。應用型人才需要更多地注重學生實踐能力的培養(yǎng)。一是鼓勵學生參加各類競賽，例如“高教社杯”全國大學生數(shù)學建模競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學生科技作品競賽、“泰迪杯”全國數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽等各種高水平競賽活動，并成立導師組負責賽事指導和培訓。二是實施案例教學，通過淡化理論教學與實踐教學、教室與實驗室、實驗室與企業(yè)的界限，打破傳統(tǒng)教學布局，形成教與學、學與做一體化教學實踐模式；依托于競賽和案例教學，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，形成能適應于企業(yè)與需求發(fā)展的專業(yè)技能和綜合能力。

其次，我們在學校和學院協(xié)助下，與國內多家公司企業(yè)對數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的學生建立了實習、實訓基點，提升學生畢業(yè)時應具備企業(yè)所需的大數(shù)據(jù)知識與實踐能力。具體的實習、實訓單位有：北京學佳澳軟件科技發(fā)展有限公司、宏脈信息技術（廣州）股份有限公司、江西憶源多媒體科技有限公司合作協(xié)議、北京軟峰科技集團贛州分公司、南京松勤網(wǎng)絡科技有限公司、中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信有限公司贛州市分公司、贛州市南康區(qū)龍回鎮(zhèn)人民政府、江西省家具產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心、江西贛諾環(huán)保科技有限公司、江西升偉家具實業(yè)有限公司、江西移動贛州經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)分公司、南康區(qū)家具協(xié)會唐江分會、國家統(tǒng)計局贛州調查隊和北京中軟國際信息技術有限公司等14家。

三 結語

本文以地方師范類院校為例，對數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的人才培養(yǎng)模式提出了一些建設方法和思路。未來將基于上述專業(yè)人才培養(yǎng)模式的建設實踐，依托該專業(yè)的自我評估與反饋機制，通過持續(xù)改進不斷提高人才培養(yǎng)質量。