梁楠楠

(宿州學院 信息工程學院，安徽 宿州 234000)

近幾年來，中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展迅速，廣泛運用在金融、農(nóng)業(yè)、教育、管理、醫(yī)療等各個領域，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了人才需求的急劇上升[1]。大數(shù)據(jù)專業(yè)是一門綜合交叉性學科，要求學生具備較強的數(shù)學、統(tǒng)計學基礎，扎實的計算機編程能力，同時還應具備各相關領域知識。由于是新興產(chǎn)業(yè)，對理論和實踐要求較高，人才獲取十分困難。為了促進大數(shù)據(jù)人才的發(fā)展，滿足各個領域的需求，2015年，國務院出臺了《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》[2]，對大數(shù)據(jù)的發(fā)展進行系統(tǒng)部署，進一步推動大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應用，這標志著大數(shù)據(jù)被納入國家戰(zhàn)略層面。2016年，教育部發(fā)布中，新增“數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術”本科專業(yè)(專業(yè)代碼：080910T)。2017年，宿州學院信息工程學院積極申報數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)并被教育部成功獲批，是安徽省第一所開設此專業(yè)的高等院校[3]。

1 大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1 人才培養(yǎng)目標難定位

大數(shù)據(jù)專業(yè)是一門綜合交叉性學科，要求學生具備較強的數(shù)學、統(tǒng)計學基礎，掌握扎實的計算機編程能力[4-5]，同時具備金融、農(nóng)業(yè)、教育、管理、保險、醫(yī)療等各個領域的相關知識。由于各行業(yè)對數(shù)據(jù)的需求不同，人才培養(yǎng)目標難以定位。對應用型高校而言，培養(yǎng)具有夯實基礎的大數(shù)據(jù)人才尤為重要。

1.2 大數(shù)據(jù)實踐教育體系不夠完善

應用型本科院校人才培養(yǎng)目標要求提升人才培養(yǎng)方案中實踐教學的比重，而實踐能力中如何處理“大數(shù)據(jù)”是大數(shù)據(jù)人才教育培養(yǎng)的核心[6]。生活中的大數(shù)據(jù)大部分來源于紛亂的非結(jié)構化數(shù)據(jù)，處理起來非常困難。由此，需要建立專業(yè)實驗室培養(yǎng)學生進行虛擬仿真、生產(chǎn)實習，實施階梯式工程實踐能力，而這需要高校、政府、企業(yè)合力，共同打造融合的實踐教育體系。

1.3 校企合作深度有待提高

校企合作是應用型高校人才培養(yǎng)的重要保障，傳統(tǒng)的專業(yè)培養(yǎng)模式已經(jīng)不能適應新時代人才培養(yǎng)的要求[7]。大數(shù)據(jù)專業(yè)在校企合作過程中涉及企業(yè)的關鍵業(yè)務算法以及技術，使得企業(yè)難以共享數(shù)據(jù)和資源，校企合作不夠深入，根據(jù)需求有針對性地定制大數(shù)據(jù)人才校企合作培養(yǎng)模式成為難題。

1.4 師資和教學需進一步完善

師資力量是決定人才培養(yǎng)的有力支撐，大數(shù)據(jù)作為近幾年的新興專業(yè)，人才嚴重匱乏。目前高校大數(shù)據(jù)專業(yè)師資多為相關專業(yè)課教師轉(zhuǎn)型，在轉(zhuǎn)型過程中，由于專業(yè)教材、實驗設備匱乏等，多數(shù)教師采用自學摸索方式培養(yǎng)學生，教學效果不甚理想。

2 大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合、校企合作人才培養(yǎng)模式

2.1 構建大數(shù)據(jù)專業(yè)“四鏈”融合的實踐教育體系

人才培養(yǎng)教育體系對經(jīng)濟以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動建立在人才培養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的融合性和協(xié)同創(chuàng)新性上，依托產(chǎn)業(yè)鏈、專業(yè)鏈、教育鏈、人才鏈“四個融合”[8]，通過機構創(chuàng)新，彌補現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，由大數(shù)據(jù)基礎實驗到綜合、專業(yè)實驗，實行漸進式實驗研究能力的培養(yǎng)；通過認知實習、仿真模擬、企業(yè)實踐，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)專業(yè)實踐能力的階梯式培養(yǎng)；由單元操作設計到模塊過程、項目設計，開展遞進式設計能力的培養(yǎng)；對必修的“科研訓練”，實行“一人一項目”“大創(chuàng)項目”自主申報與實施，科研訓練與學科競賽及教師科研方向銜接。構建大數(shù)據(jù)專業(yè)“四鏈”融合的實踐教育體系和人才培養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)，見圖1。

圖1 “產(chǎn)、教、科、創(chuàng)”四位合一大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)圖

“四鏈”互融互通，將學生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿始終。實施方法如下：(1)設置新生實踐導學課，架設與教授互動的橋梁；(2)開設學科概論課，構建學科框架與研究方法；(3)建設工程導論課，引導遴選復雜工程問題開展研究；(4)設立系列專題研討課，訓練自主科研；(5)針對隊伍平臺、過程管理、考核激勵、經(jīng)費籌措等方面制訂規(guī)章，規(guī)范實施。

2.2 構建“分層+分流、個性化發(fā)展”的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才校企聯(lián)合培養(yǎng)模式

根據(jù)新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)人才校企聯(lián)合培養(yǎng)的要求，按“分層+分流、個性化發(fā)展”的指導思想，根據(jù)人才培養(yǎng)目標，改變傳統(tǒng)的專業(yè)培養(yǎng)模式對本科生分流，實施“專業(yè)課+全校性輔修課、創(chuàng)新實驗室、校企聯(lián)合培養(yǎng)”的新培養(yǎng)模式，通過“三階段八環(huán)節(jié)”實踐教學模型以及校企合作實踐基地，直接獲取社會各個行業(yè)對大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的需求，或通過間接渠道獲取，針對社會需要，培養(yǎng)個性化大數(shù)據(jù)專業(yè)人才，從而構建地方高校數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的多元化、立體化的人才培養(yǎng)模式。制訂構建“分層+分流、個性化發(fā)展”的新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)人才校企聯(lián)合培養(yǎng)模型，如圖2。

圖2 新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)人才校企聯(lián)合培養(yǎng)模型圖

2.3 建立大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合培養(yǎng)實訓平臺體系

基于上述“分層+分流、個性化發(fā)展”的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，通過大數(shù)據(jù)專業(yè)體系架構的培養(yǎng)方案以及動態(tài)演進型人才培養(yǎng)模式[9]，建立新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合培養(yǎng)實訓平臺體系。實訓平臺體系的底部是物理計算機池(硬件)和虛擬化管理軟件(軟件)，虛擬化技術用于構建虛擬機池和購買專用大數(shù)據(jù)機，并部署大數(shù)據(jù)軟件，頂層為大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)和模型，見圖3。

圖3 新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合培養(yǎng)實訓平臺體系圖

2.4 制定大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合“三化一體”的人才培養(yǎng)方案和課程教學體系

按照“厚基礎，強實踐”的教學理念指導，制定新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合“三化一體”的人才培養(yǎng)方案和課程教學體系。與安徽蘭智數(shù)加學院聯(lián)合，采取系統(tǒng)化課程內(nèi)容教學，同時結(jié)合課后實踐教學。借助安徽蘭智數(shù)加學院提供的師資培訓與認證體系提高學校教師實踐教學能力，校企聯(lián)合制定培養(yǎng)計劃，整合教學大綱，優(yōu)化教學資源。前三年由教師按照培養(yǎng)計劃教授專業(yè)基礎課程以及部分專業(yè)核心課，同時，與安徽蘭智數(shù)加學院的項目經(jīng)理有機聯(lián)合教學，共同完成教學大綱中的實踐教學任務。培養(yǎng)計劃的最后1年，由安徽蘭智數(shù)加學院經(jīng)驗豐富的專職項目經(jīng)理負責授課，以實訓方式為主，完成工程項目實踐，從而激發(fā)學生的學習興趣，提高他們應用所學技能的能力，最終完成對學生項目經(jīng)驗的培養(yǎng)目標。畢業(yè)設計題目直接來源于實訓項目，由學院和安徽蘭智數(shù)加學院共同指導完成。具體課程安排如下：

2.4.1 理論課程

本專業(yè)的專業(yè)核心課程有離散數(shù)學、Java語言、數(shù)據(jù)結(jié)構與算法、數(shù)據(jù)庫原理、Python程序開發(fā)、Hadoop大數(shù)據(jù)技術、數(shù)據(jù)挖掘與分析、機器學習與模式識別、數(shù)據(jù)采集與預處理和Spark技術及應用。

2.4.2 實踐課程

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生應具備的知識和技能包括數(shù)據(jù)采集與預處理、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)挖掘等，同時還應具備從事大數(shù)據(jù)工程師等相關專業(yè)工作的技能。實踐課程主要培養(yǎng)學生掌握以下幾方面技能：軟件的操作與實踐技能的掌握、項目分析與設計能力、團隊溝通與合作能力、過程質(zhì)量管理與控制能力等。實踐教學的形式包括課程實驗(課內(nèi)實驗和獨立開設的實驗)、綜合性課程設計、工程項目實踐、畢業(yè)設計及實習。

(1)課程實驗。課程實驗作為實踐教學環(huán)節(jié)重要的一環(huán)，與課堂教學相輔相成。通過課程實驗，學生能夠進一步加深對理論課程內(nèi)容的理解，同時掌握各種實驗理論、方法、工具的使用。數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)應加強實驗教學，尤其是要重視設計性實驗和綜合性實驗教學。本專業(yè)的主要課程實驗有程序設計基礎課程實驗、Java語言課程實驗、Python程序開發(fā)課程實驗、數(shù)據(jù)庫原理課程實驗、數(shù)據(jù)挖掘與分析課程實驗、機器學習與模式識別課程實驗、數(shù)據(jù)采集與預處理課程實驗、數(shù)據(jù)可視化技術課程實驗及各方向課程實驗。

(2)綜合性課程設計。綜合性課程設計可以使學生綜合應用相關幾門課程并對課程進行分析與設計。培養(yǎng)計劃中綜合性課程設計部分課程開設為單獨的實驗課程，也有部分開設為數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)綜合實習課程。本專業(yè)主要課程設計有數(shù)據(jù)結(jié)構與算法課程設計、計算機組成原理課程設計、計算機網(wǎng)絡課程設計、Linux操作系統(tǒng)等各方向課程設計等。

(3)工程項目實踐。通過安徽蘭智數(shù)加學院的項目實訓，使學生零距離接觸項目工程并積累相關經(jīng)驗，有效培養(yǎng)學生的實際項目開發(fā)能力。本專業(yè)的工程項目實訓主要有程序設計實訓、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)實訓、復雜工程項目實訓一、復雜工程項目實訓二等。

(4)畢業(yè)設計及實習。大數(shù)據(jù)專業(yè)畢業(yè)設計及畢業(yè)實習安排在培養(yǎng)計劃的第七、八學期。按照“校企合作”的原則，通過企業(yè)職業(yè)素養(yǎng)教育、企業(yè)核心課程實訓和畢業(yè)論文設計(源于企業(yè)實習實訓)，集中一體化完成對實習實訓安排(表1)。

表1 大數(shù)據(jù)專業(yè)畢業(yè)實習及設計安排

2.4.3 課外實踐活動

大數(shù)據(jù)應用專業(yè)一些課程的課堂教學及課內(nèi)實驗時間是很難滿足教學要求的，課外實踐活動能夠有效彌補課堂教學時間不足的問題，因此，要適當為學生布置課外學習任務。還可鼓勵有能力、有精力的學生積極參與教師的產(chǎn)學研課題及重要的學科競賽，例如大數(shù)據(jù)與人工智能應用競賽等，學生能從中獲得很好的實踐經(jīng)驗。

3 結(jié)語

以現(xiàn)有大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案為依托，通過教學團隊的實踐教學、校企合作、競賽指導等過程，對目前的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式進行了探索性的改革，提出新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合、校企合作人才培養(yǎng)模式。通過構建新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、專業(yè)鏈、教育鏈、人才鏈“四鏈”融合的實踐教育體系；搭建“分層+分流、個性化發(fā)展”的新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)人才校企聯(lián)合培養(yǎng)模式；建立新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合培養(yǎng)實訓平臺體系；制定新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)產(chǎn)教融合“三化一體”的人才培養(yǎng)方案和課程教學體系。為今后大數(shù)據(jù)專業(yè)的發(fā)展與建設打下堅實的基礎，也為應用型本科院校大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)提供了新方法和新思路。