許志偉，劉曉燕，劉利民，劉文靜，吳丹燁，張玉軍

（1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學數(shù)據(jù)科學與應(yīng)用學院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010080；2.中國科學院大學計算機科學與技術(shù)學院，北京 100049）

0 引言

作為國家“十四五”重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，云計算與大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及人才培養(yǎng)得到了廣泛重視。國家先后部署實施了“大數(shù)據(jù)科技專項”及相關(guān)重點研發(fā)計劃，構(gòu)建大數(shù)據(jù)技術(shù)體系和標準規(guī)范［1］。目前，云計算與大數(shù)據(jù)分析人才存在巨大缺口，特別是由于具有較強實踐能力的高水平專業(yè)人才培養(yǎng)更為困難，因此也更為短缺，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后的民族地區(qū)，該問題尤為嚴重［2］。為更好地滿足社會需求，需要強化研究生實踐能力培養(yǎng)，保證學以致用［3］。具體來說，需要著力培養(yǎng)研究生的問題思考及工程實踐能力，轉(zhuǎn)變以知識為中心的傳統(tǒng)培養(yǎng)路徑，形成以實踐能力培養(yǎng)為中心的新型培養(yǎng)路徑。在這一過程中，需要根據(jù)社會實際需求及研究生自身情況針對性地配置教育教學資源，充分挖掘?qū)W生潛力，構(gòu)建相應(yīng)的人才培養(yǎng)路徑。

民族地區(qū)自有人才培養(yǎng)是解決艱苦邊遠民族地區(qū)和基層一線人才引不進、留不住問題的根本舉措，只有快速提升培養(yǎng)高水平人才的能力，才能保證民族艱苦邊遠地區(qū)打贏脫貧攻堅戰(zhàn)，決勝全面建成小康社會［4］。其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)率先根據(jù)國家云計算與大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略進行了相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與部署，積極探索自有大數(shù)據(jù)方向高層次人才培養(yǎng)途徑，以便有效支撐地區(qū)的云計算與大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略，并于2016 年獲批國家首批大數(shù)據(jù)綜合實驗區(qū)。同時，民族地區(qū)自有大數(shù)據(jù)方向的人才培養(yǎng)也面臨諸多挑戰(zhàn)，相關(guān)方向研究生在從事云計算及大數(shù)據(jù)分析工作過程中，需要獨自面對更多特殊的挑戰(zhàn)［5］。首先，由于民族地區(qū)多處于邊疆，域內(nèi)發(fā)展不均衡，造成云計算與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)團隊缺失、高水平技術(shù)人員不足，畢業(yè)生在工作伊始即可能需要獨立面對各類在學校沒有接觸到的實際問題，因此對于研究生獨立工作的能力提出了挑戰(zhàn)；其次，作為一類新興技術(shù)，云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)在民族地區(qū)逐漸得到應(yīng)用的過程中，往往會出現(xiàn)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行不到位，以及技術(shù)問題成因多樣、定位困難等問題，因此對于研究生分析與解決實際問題的能力也提出了挑戰(zhàn)。針對上述挑戰(zhàn)，為有效支撐和服務(wù)民族地區(qū)云計算與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，需要在解決當?shù)貙嶋H問題過程中針對性地探索相應(yīng)的研究生實踐能力培養(yǎng)新模式，優(yōu)化研究生實踐能力培養(yǎng)過程，破除民族地區(qū)云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)高層次人才培養(yǎng)瓶頸，從而助力地區(qū)發(fā)展［6］。

為構(gòu)建有效的云計算與大數(shù)據(jù)分析方向研究生實踐能力培養(yǎng)路徑，國內(nèi)外已進行了大量探索與嘗試，包括實踐教學團隊建設(shè)、培養(yǎng)模式與培養(yǎng)過程研究等。其中，在教學團隊建設(shè)與實踐平臺搭建方面，完顏鄧鄧等［7］分析國外大數(shù)據(jù)專業(yè)興起的背景，對國外16 所高校的大數(shù)據(jù)教學團隊進行調(diào)查與分析，為我國的大數(shù)據(jù)專業(yè)教學團隊建設(shè)提供借鑒；孫大烈等［8］通過調(diào)研以ACM 競賽為代表的各類大型競賽在實踐能力培養(yǎng)過程中的價值，明確了競賽不僅可顯著提升學生的綜合實踐能力，而且能促進實踐教學氛圍建設(shè)；成靜靜等［9］針對云計算與大數(shù)據(jù)方向的實驗室建設(shè)分享了寶貴經(jīng)驗。然而，如前文所述，民族地區(qū)對本地研究生實踐能力的培養(yǎng)具有特殊的社會背景。為此，本文對民族地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求進行探討，并調(diào)研國內(nèi)96 個云計算與大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)情況，針對與培養(yǎng)路徑相關(guān)的教學團隊建設(shè)、培養(yǎng)模式及培養(yǎng)過程優(yōu)化等方面問題，結(jié)合民族地區(qū)特殊的社會需求進行分析與探索，初步構(gòu)建適合民族地區(qū)大數(shù)據(jù)方向研究生的實踐能力培養(yǎng)路徑。

1 培養(yǎng)路徑內(nèi)涵

民族地區(qū)大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)路徑應(yīng)圍繞提升民族地區(qū)人才培養(yǎng)效果展開，具體包括教學團隊建設(shè)、培養(yǎng)模式探索與培養(yǎng)過程優(yōu)化3 個層面的工作。

1.1 研究生實踐教學團隊研究

美國學者Clark［10］首次明確提出了“專業(yè)力量”的概念，開創(chuàng)了美國建立“專業(yè)力量”教學團隊的先河；張雯等［11］提出建設(shè)國際化的實踐教學科研團隊，首先要激勵團隊里的每位教師提高自身的國際化水平，通過交流與合作學習國外先進的教學理念；金智林［12］提出要堅持自主培養(yǎng)與校外人才引進相結(jié)合、專職導師與兼職外聘導師相結(jié)合的思路加強導師隊伍建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，李鴻志等［13］提出教學團隊建設(shè)要體現(xiàn)專業(yè)特色，可構(gòu)建多層次、多梯度的創(chuàng)新團隊；田志剛等［14］根據(jù)“理論—技能—實踐”三梯次模式，形成由三代教師組成的研究生教育教學團隊，并取得了一系列成果。為切實保障碩士研究生實踐教學工作的順利開展，黃武煌等［15］分析當前教學實踐平臺建設(shè)情況，并開發(fā)了一套以工程創(chuàng)新應(yīng)用為導向的研究生綜合實踐平臺。

與國內(nèi)外現(xiàn)有實踐教學團隊建設(shè)方案的實施背景不同，民族地區(qū)由于地理位置偏遠、資源匱乏，導致實踐教學團隊建設(shè)與運行較為困難。因此，民族地區(qū)需要根據(jù)自身特點，形成自己獨特的實踐教學團隊建設(shè)路徑。

1.2 實踐能力培養(yǎng)模式研究

英美德等工業(yè)強國先后提出了“三明治”培養(yǎng)模式（Sandwich Program）［16］、“雙元制”培養(yǎng)模式（Dual System）［17］和“合作教育”培養(yǎng)模式（Cooperative Education）［18］等，將企業(yè)、學校與學生等培養(yǎng)元素納入綜合培養(yǎng)過程，為實踐能力培養(yǎng)提供了可借鑒的方案。目前，雖然國內(nèi)高校已建立了專業(yè)的研究生培養(yǎng)體系，但是多數(shù)高校仍是按照學術(shù)型研究生的培養(yǎng)方式來培養(yǎng)研究生，側(cè)重理論研究，而輕視實踐能力培養(yǎng)，同時企業(yè)與高校之間的協(xié)同機制尚未真正形成，企業(yè)實踐環(huán)節(jié)多數(shù)流于形式。由于沒有真正參與企業(yè)生產(chǎn)過程，研究生無法接觸到實際的技術(shù)問題，嚴重制約了研究生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)［19］。

相比之下，國內(nèi)民族地區(qū)的社會與經(jīng)濟發(fā)展又有其特殊性，存在與其它地區(qū)交流不暢、域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)教學實踐支撐能力有限等問題，從而對本地區(qū)的云計算與大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)提出了新挑戰(zhàn)。因此，需要在民族地區(qū)人才培養(yǎng)特殊性的前提下，摸索與制定更加科學的高水平人才實踐能力培養(yǎng)模式，以提升畢業(yè)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)、實際問題解決能力，以及獨立承擔專業(yè)技術(shù)及管理工作的能力，為民族地區(qū)云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。

1.3 實踐能力培養(yǎng)過程優(yōu)化

董振標等［20］認為需要拓展研究生的實驗教學模式，通過教學與競賽相結(jié)合，鍛煉研究生的實踐能力；孫大烈等［8］作了進一步調(diào)研，分析以國際計算機編程大賽（ACM）為代表的各類大型競賽在實踐能力培養(yǎng)中的價值，提出競賽在促進實踐教學氛圍建設(shè)的同時，可顯著提升學生的綜合實踐能力；魏順平［21］認為學生可從學習者行為角度不斷了解學習過程，并以此為依據(jù)優(yōu)化自身學習過程，開展自我導向?qū)W習。

同國內(nèi)其他地區(qū)一樣，民族地區(qū)也面臨類似挑戰(zhàn)，存在理論與實踐脫節(jié)等問題。研究生往往對相關(guān)專業(yè)實踐過程的重視不足，缺乏學習動力。另一方面，由于民族地區(qū)院校整體發(fā)展水平相對滯后，研究生招生情況也會影響其培養(yǎng)過程。學生們受限于自身的專業(yè)基礎(chǔ)水平，對自身的實踐能力缺乏信心，在面對實際問題時更不愿意參與其中，進一步弱化了實踐能力培養(yǎng)效果。為此，需要進一步明確培養(yǎng)主體，然后針對性地調(diào)整與優(yōu)化民族地區(qū)大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)過程。

2 培養(yǎng)路徑探索

探索民族地區(qū)大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)路徑應(yīng)圍繞教學團隊建設(shè)、培養(yǎng)模式探索與培養(yǎng)過程優(yōu)化展開。通過教學實踐驗證所提出的培養(yǎng)路徑，以全面提升研究生的綜合素質(zhì)及實踐能力。針對上述實際問題，對應(yīng)的解決思路及培養(yǎng)路徑如圖1 所示。

Fig.1 Education path of the practical ability of postgraduate students in big data field in minority regions圖1 民族地區(qū)大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)路徑

2.1 立足民族地區(qū)的一體化實踐教學團隊建設(shè)

基于實踐共同體理念構(gòu)建民族地區(qū)教學一體化實踐教學團隊，并為相關(guān)實踐教學平臺的可用性提供保障。該機制以實踐能力培養(yǎng)平臺以及教師與學生的交互為基礎(chǔ)，建立實踐教學共同體。從教學團隊組建方式、組織結(jié)構(gòu)、管理模式、保障體系等方面進行探索，為開展云計算與大數(shù)據(jù)分析實踐能力培養(yǎng)工作打下良好基礎(chǔ)。

以實踐教學共同體建設(shè)為導向，提供高可用的實踐教學環(huán)境，不斷完善內(nèi)部管理制度。實踐共同體理論以“實踐共同體”（Community of Practice）概念為核心，其是由情境認知學習理論發(fā)展而來的，強調(diào)實踐共同體在實踐學習過程中無處不在，將學習平臺、教師和學生三元素視為一個交互的完整整體，缺一不可。上述建設(shè)工作以大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)為核心，在共同體不同元素的交互過程中自然完成，達到優(yōu)化學習平臺、教師與學生三者關(guān)系的目的。教師對整體實踐過程進行管理與指導，每個高年級研究生帶領(lǐng)一名低年級研究生參與實踐工作，與其一同面對實踐工作中的具體技術(shù)細節(jié)，逐步培養(yǎng)低年級研究生完成簡單及低風險任務(wù)的能力，從而促進了低年級研究生的快速成長，且不同角色之間形成良性交互。在上述交互過程中，實踐平臺、教師與研究生可被視為一個實踐共同體。同時，明確團隊成員在共同體中發(fā)揮的作用，匯總各自對實踐工作的支撐情況，按照評價標準進行評價，并有針對性地給予成員激勵，提升團隊運行水平。在上述團隊建設(shè)與運行過程中，以精準激勵為基礎(chǔ)的共同體建設(shè)維系了團隊成員間的良性互動，保證了民族地區(qū)高校能更加合理地利用較少資源凝聚更多力量，形成相對穩(wěn)定的大數(shù)據(jù)方向?qū)嵺`教學團隊。

2.2 服務(wù)民族地區(qū)的團隊構(gòu)建主義實踐能力培養(yǎng)模式

以社會需求為導向，探索服務(wù)民族地區(qū)的構(gòu)建主義研究生實踐能力培養(yǎng)模式。具體而言，在缺乏穩(wěn)定合作渠道的情況下，以培養(yǎng)研究生獨立解決本地區(qū)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題為核心，制定合理的培養(yǎng)目標，完善教學設(shè)計，保證實施與評估效果，逐漸形成一整套民族地區(qū)云計算與大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)模式，以指導本地區(qū)高層次人才培養(yǎng)。

構(gòu)建主義理念認為個體應(yīng)該在與社會文化環(huán)境進行互動的過程中完成學習，強調(diào)各類活動的社會屬性。本文針對民族地區(qū)對云計算與大數(shù)據(jù)人才的特殊需求，探索服務(wù)民族地區(qū)的大數(shù)據(jù)方向研究生培養(yǎng)模式，保證畢業(yè)生具有較強的實際問題解決能力以及獨立承擔專業(yè)技術(shù)及管理工作的能力。首先，在實踐過程中引導學生認識到學習不僅僅是個體行為，更是社會行為，只有以地區(qū)實際需求為導向的學習才會在社會互動中得到認可。民族地區(qū)畢業(yè)生進入工作崗位后需要獨自面對實際工作中的問題與挑戰(zhàn)，因此需要以培養(yǎng)研究生獨立分析與解決實際問題的能力為目標，在實踐教學團隊提供的教學環(huán)境中進行針對相關(guān)能力培養(yǎng)的教學設(shè)計，通過實際任務(wù)引導學生在社會實踐中學習知識及提升能力。同時，將該模式應(yīng)用于實際教學過程中，以研究生的學習表現(xiàn)和個人體驗為評價標準，不斷優(yōu)化培養(yǎng)模式。

2.3 以研究生體驗為依據(jù)的培養(yǎng)過程改進機制

學生體驗是其最直接的學習動力來源，從學生體驗也可獲得最直觀的學習效果反饋，因此構(gòu)建以研究生體驗為依據(jù)的實踐能力培養(yǎng)過程改進機制。以實踐教學團隊為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)模式為導向，為研究生提供學習體驗機會，基于實際體驗幫助研究生明確服務(wù)民族地區(qū)需要的重點素養(yǎng)、重點知識及重點能力。同時通過研究生在過程中的反饋，及時修正實踐能力培養(yǎng)模式，針對性地改進培養(yǎng)方式，使研究生不斷提升自身相關(guān)能力。

應(yīng)用體驗式教學理論，以研究生為主體，根據(jù)研究生自身情況引導其制定目標開展實踐學習，并跟進其后續(xù)體驗，進一步細化和優(yōu)化學習目標與方法，從而幫助其明確學習目標、改進學習過程。首先，建立有效的溝通與互動渠道，引導研究生在實踐中學習同團隊成員的溝通，根據(jù)體驗增加自我了解；其次，引導學生以體驗為起點充分感受實際工作過程，從而細化學習目標；最后，教師對學生體驗進行歸納、概括與反思，針對性地優(yōu)化研究生培養(yǎng)模式。上述過程首尾街接、循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成了螺旋上升的回環(huán)，保證了研究生實踐能力培養(yǎng)質(zhì)量。同時通過積淀，對共性問題和改進策略進行總結(jié)，并將其融入實踐能力培養(yǎng)模式，形成基于體驗的實踐能力培養(yǎng)過程改進機制。

3 培養(yǎng)效果

通過建設(shè)民族地區(qū)的一體化實踐教學團隊，不斷開展服務(wù)民族地區(qū)的構(gòu)建主義研究生實踐能力培養(yǎng)模式探索，落實到以研究生體驗為導向的培養(yǎng)過程，形成三位一體的民族地區(qū)大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)路徑。通過對近3 年研究生培養(yǎng)情況的分析，可發(fā)現(xiàn)提出的培養(yǎng)路徑能夠有效提高大數(shù)據(jù)方向研究生的實踐能力，培養(yǎng)效果得到了顯著提升。

3.1 實踐能力提升情況

研究生在參與實踐項目后，提高了學習積極性，相關(guān)能力也得到了有效提升。具體實踐能力提升情況如表1 所示，其中培養(yǎng)路徑列標記對號的學生采用本文提出的實踐能力培養(yǎng)路徑進行培養(yǎng)。

Table 1 Improvement of practical ability表1 實踐能力提升情況

利用該培養(yǎng)路徑指導研究生培養(yǎng)過程后，100%的研究生參與了國家/自治區(qū)級科研與工程項目，完成了相關(guān)軟件研發(fā)工作，發(fā)表了學術(shù)論文（中文核心、EI/SCI 檢索），并獲得了國家發(fā)明專利、計算機軟件著作權(quán)等成果。其中，多名研究生獲國家獎學金和自治區(qū)獎學金，以及優(yōu)秀畢業(yè)論文等獎勵及榮譽，獲批內(nèi)蒙古自治區(qū)研究生科技創(chuàng)新項目，獲得全國研究生數(shù)學建模大賽二等獎與三等獎，并發(fā)表SCI（二區(qū)）論文多篇。表1 列出了近3 年研究生取得的相關(guān)成果，可以看出，應(yīng)用所提出的培養(yǎng)路徑培養(yǎng)的研究生相對于其它組研究生，成果輸出質(zhì)量顯著提升，相關(guān)成果已在自治區(qū)紀委、內(nèi)蒙古華能集團等機關(guān)企事業(yè)單位得到應(yīng)用。

3.2 畢業(yè)去向情況

團隊自2014 年開始探索民族地區(qū)云計算與大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)路徑以來，已將提出的大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)模式應(yīng)用于8 個年級，31 名研究生。結(jié)果表明，研究生的實際工作能力得到顯著提升，整體就業(yè)（升學）率達到100%。畢業(yè)生或者進入大連理工等高校攻讀博士研究生，或者進入國家電網(wǎng)有限公司內(nèi)蒙古分公司等大型企事業(yè)單位從事專業(yè)相關(guān)工作，有效支撐了地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。表2 列出了近4 年研究生的畢業(yè)去向，并將兩組研究生的畢業(yè)去向進行比較?？梢钥闯鲆罁?jù)本文提出的培養(yǎng)路徑培養(yǎng)研究生的就業(yè)/升學質(zhì)量逐年提高，低年級研究生能更早地明確自身目標，并全力投入相關(guān)實踐工作，在積累經(jīng)驗的同時提升了實踐能力。

Table 2 Graduate destination表2 研究生畢業(yè)去向

4 結(jié)語

本文立足民族地區(qū)大數(shù)據(jù)高層次人才培養(yǎng)實際問題，以現(xiàn)代教育理論為支撐，探索更有針對性的大數(shù)據(jù)方向研究生實踐能力培養(yǎng)路徑。以研究生為主體，具體針對實踐能力教學團隊建設(shè)、實踐能力培養(yǎng)模式與培養(yǎng)過程優(yōu)化3個方面展開探索。通過對比可以看出，本文提出的培養(yǎng)路徑優(yōu)化了研究生實踐能力培養(yǎng)過程，顯著提高了研究生解決實際專業(yè)技術(shù)問題的能力，從而破除了民族地區(qū)云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)高層次人才培養(yǎng)瓶頸。未來希望能夠?qū)⒃撆囵B(yǎng)方式推廣到更多兄弟地區(qū)，以更好地服務(wù)于新時代民族地區(qū)的發(fā)展。