戴志鋒,李春艷,靳 洪(湖北經(jīng)濟學院,湖北 武漢 430205)
近年來, 隨著數(shù)字信息技術的高速發(fā)展, 學術界、企業(yè)界、政府部門等各種組織對大數(shù)據(jù)技術空前關注。 信息科技變革要求所有信息技術類專業(yè)人才必須具備“大數(shù)據(jù)與智能化創(chuàng)新能力”的基礎素養(yǎng)[1]。大數(shù)據(jù)技術為推動相關行業(yè)進步和企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展提供多種技術支持,大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)領域迸發(fā)的新業(yè)態(tài)、新模式和新機會, 對學校大數(shù)據(jù)專業(yè)培養(yǎng)模式和教學方式提出挑戰(zhàn)。 在從“互聯(lián)網(wǎng)+”到“大數(shù)據(jù)+”思維框架下, 如何以多學科交叉融合的知識體系培養(yǎng)為重點,了解大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展的理念,實現(xiàn)智能數(shù)據(jù)科學技術與現(xiàn)代大學教育的深度融合升華; 如何以大數(shù)據(jù)應用能力培養(yǎng)為核心,實現(xiàn)理論與應用、實踐與研究、高校與企業(yè)、專業(yè)與跨專業(yè)融合;如何以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)為核心,實現(xiàn)實踐技術與前沿科學、繼承與創(chuàng)新、通識與專業(yè)、交叉與融合、教學與科研、協(xié)調(diào)與共享的多維融合; 如何進一步重構專業(yè)課程教學,優(yōu)化教學體系,改進教學手段,規(guī)范教學模式,完善教學內(nèi)容,提高大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)質(zhì)量,迎接大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)應用帶來的機遇和挑戰(zhàn), 已成為高校相關專業(yè)教學改革研究亟待解決的重要內(nèi)容和熱點問題。
數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)近幾年來發(fā)展較快,高校人才培養(yǎng)也取得了顯著成效,但是如何創(chuàng)新培養(yǎng)具有項目實踐應用能力的交叉復合型大數(shù)據(jù)人才,培養(yǎng)學生掌握相關專業(yè)的基本理論、基本方法和基本技能,特別是經(jīng)濟管理領域基本知識,還處于建設探索階段。
工業(yè)和信息化部發(fā)布的《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020 年)》指出,數(shù)據(jù)是國家基礎性戰(zhàn)略資源。 大數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)鏈的融合貫通是當今數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的必然要求, 也是數(shù)據(jù)價值得以高效釋放的必由之路,更是探索數(shù)字世界構建發(fā)展的有利突破口。針對國家大數(shù)據(jù)需求對相關專業(yè)人才培養(yǎng)模式提出的要求,根據(jù)“需求驅動要求,要求驅動方式”,培養(yǎng)具有良好綜合素質(zhì)和可持續(xù)競爭力的大數(shù)據(jù)人才是現(xiàn)在的社會發(fā)展趨勢。
2017 年以來,教育部積極推進“新工科”建設,“新工科”數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術等領域的人才已經(jīng)成為當今社會緊缺的人才,如何從“新工科”建設戰(zhàn)略角度出發(fā),優(yōu)化相關專業(yè),制定面向大數(shù)據(jù)新興產(chǎn)業(yè)的工程教育人才培養(yǎng)方向, 需要教育界與產(chǎn)業(yè)界共同探索與實踐。
數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)培養(yǎng)方案的制定具體體現(xiàn)專業(yè)知識、實踐能力、綜合素質(zhì)三位一體,從培養(yǎng)目標的制訂到畢業(yè)要求的落實,再到教學落實、課程評價和項目反饋, 課程系統(tǒng)科學設計與多專業(yè)交叉設置。 在課程組群優(yōu)化方面, 按照學校通修課程、大類學科課程、專業(yè)發(fā)展課程、開放選修課程等四個組群來制定本專業(yè)教學計劃[2],契合“新工科”專業(yè)建設的需要,即學科交叉融合發(fā)展、實現(xiàn)面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè), 引領未來技術和產(chǎn)業(yè)的工程教育人才培養(yǎng)方向。
數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的行業(yè)應用領域比較廣泛, 但因為學科的專業(yè)性一般設立在傳統(tǒng)的計算機科學相關學院, 所以需要進一步開啟新的教育教學改革視角和理念,通過學科的必要交叉,打破學科各種壁壘,注重前沿知識、專業(yè)知識和學科交叉知識體系融合綜合建設,引領未來產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展,有效培養(yǎng)技術型、復合型、應用型、創(chuàng)新型人才?,F(xiàn)在很多高校的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)設置在計算機相關學院,以德保羅大學(DePaul)、波士頓大學(Boston University)、北卡羅萊納州立大學(NCSU)等美國高校開設的大數(shù)據(jù)相關專業(yè)為例, 他們將大數(shù)據(jù)專業(yè)學科分為以下三大類:大數(shù)據(jù)分析方向(設置在商學院或者管理學院)、大數(shù)據(jù)平臺方向(設置在計算機學院或者軟件學院)和深度計算分析方向(設置在數(shù)理學院)。 這種跨領域、學科、專業(yè)的設置方式,一定程度上解決了大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)“完全計算機化”的專業(yè)知識單一問題, 有利于實施大數(shù)據(jù)專業(yè)課程的綜合建設發(fā)展。國內(nèi)很多高校進一步進行專業(yè)改革,促使多學科交叉融合的大數(shù)據(jù)應用型人才培養(yǎng), 結合學校組織管理特點、 大數(shù)據(jù)專業(yè)的實際需求以及學校相關專業(yè)的設置情況, 制定大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的組織架構[3]。 同時在授課對象方面實現(xiàn)多元化,以模塊化方式分層多級構建課程教學內(nèi)容, 采取難易結合的遞進教學方式鏈接所有知識要點, 開設選修課程面向全校授課, 鼓勵其他專業(yè)的學生參加課程學習。
2016 年我校開辦了大數(shù)據(jù)人才特色專業(yè),融入“新工科”建設新思維,采用“大數(shù)據(jù)+”的培養(yǎng)模式實施產(chǎn)教融合下的校企合作協(xié)同育人, 專業(yè)要求掌握面向大數(shù)據(jù)應用的數(shù)學、統(tǒng)計、計算機等學科基礎知識, 掌握統(tǒng)計推斷的基本理論、 基本方法和基本技能,掌握數(shù)據(jù)的建模、高效分析與處理等數(shù)據(jù)科學的基礎知識, 具有較強的專業(yè)能力和寬廣的經(jīng)濟管理領域基本知識儲備, 能勝任數(shù)據(jù)分析與挖掘應用研究、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構設計的應用型“有思想、有能力、有擔當?shù)膶嵺`、實用、實干”的應用型創(chuàng)新型人才。培養(yǎng)模式的內(nèi)容應反映綜合知識、專業(yè)能力、行業(yè)素質(zhì)三位一體, 實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源和項目成果的共建共享, 學生畢業(yè)后能在相關部門從事大數(shù)據(jù)分析和挖掘及其相關的管理決策等工作。
數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)是專業(yè)性、交叉性、應用性、融合性和工程性都很強的“新工科”專業(yè),教學人才培養(yǎng)體系以“解決復雜企業(yè)工程問題” 為目標,圍繞大數(shù)據(jù)應用能力,將要解決的各種復雜問題所形成的案例項目的開發(fā)過程,轉化為可分解、可重復、可操作的系統(tǒng)化的實驗實踐教學過程,創(chuàng)新培養(yǎng)具有項目實施能力的交叉復合型大數(shù)據(jù)人才, 同時提升項目應用和學生“雙創(chuàng)”能力,其教學重點突出“實際、融合和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”。數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)需要優(yōu)化高校的多專業(yè)設置, 培養(yǎng)出更多高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才,切實提高人才核心競爭力,服務于國家大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略和企業(yè)的切實需求, 其具體表現(xiàn)如下。
基于大數(shù)據(jù)行業(yè)企業(yè)能力人才需求, 調(diào)整高校人才培養(yǎng)目標,以“學生就業(yè)為本,行業(yè)企業(yè)需求為中心”的教育教學理念,充分融入OBE/CDIO 工程教育理念,構建專業(yè)人才培養(yǎng)目標、課程體系結構、課程教學內(nèi)容、項目案例、課程教學方法等,并將“雙創(chuàng)”教育以及第二課堂實踐育人融入課程教育中,培養(yǎng)學生應用大數(shù)據(jù)知識和技能解決項目工程的綜合實踐應用能力,培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型、跨界復合型人才,構建具有創(chuàng)新思維、適應行業(yè)企業(yè)發(fā)展需要的大數(shù)據(jù)綜合型人才培養(yǎng)體系。
師資隊伍培養(yǎng)是專業(yè)課程建設的基礎工作,對教師自身工程實踐背景和企業(yè)配套導師能力也提出了具體要求, 采取外部人才引進和內(nèi)部教師培養(yǎng)相結合的人才策略,圍繞“以教師能力建設為核心,以教學內(nèi)容創(chuàng)新為動力”的師資隊伍建設理念,通過校企聯(lián)合“項目+企業(yè)+‘雙創(chuàng)’基地”的形式,建設“雙師雙能型” 結合項目建設能力和科研教學相結合的師資隊伍。首先,教師可以以行業(yè)掛職的形式參與企業(yè)項目豐富業(yè)界項目經(jīng)驗;其次,教師將企業(yè)真實項目轉化為相關研究課題進行剖析、總結、升華;最后,教師根據(jù)專業(yè)課程設置將企業(yè)項目轉化為教學案例運用到教學中,讓更多的學生接觸到實際項目,以培養(yǎng)具有突出實踐能力與技術創(chuàng)新能力的跨界復合型大數(shù)據(jù)人才。
樹立人才培養(yǎng)全面質(zhì)量觀, 進一步轉變教學理念,秉承“以學生就業(yè)為中心、行業(yè)企業(yè)產(chǎn)出為導向、持續(xù)改進教學方法和創(chuàng)新實踐教學”的方針,以大數(shù)據(jù)技術項目實際應用與進一步開發(fā)為目標, 對數(shù)據(jù)要素市場化配置下的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)安全等核心命題進行深刻研讀, 完整構建線上線下大數(shù)據(jù)應用技術課程群, 引入以MOOC 和SPOC 等線上教學、線上線下混合教學的個性化教學方式,配合項目式、案例式、啟發(fā)式、混合式等多種教學方法進行教學。 具體培養(yǎng)方案的制定充分體現(xiàn)專業(yè)知識、項目能力、職業(yè)素養(yǎng)三位一體,從培養(yǎng)目標的制定到畢業(yè)要求的達成,再到教學方案落實、評價和反饋,進行系統(tǒng)架構與具體實施,注重實踐實驗創(chuàng)新性課程體系建設。圍繞課程教學體系、內(nèi)容、方法、過程和評價等重點內(nèi)容, 進行大數(shù)據(jù)專業(yè)課程的進一步充實與創(chuàng)新, 強化實驗教學、 項目案例實踐教學、企業(yè)基地實習實訓教學,切實提高大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)核心競爭能力。
產(chǎn)教融合和校企合作是學生接觸到真實企業(yè)項目, 通過把企業(yè)的工程項目案例的整體解決方案引入到課堂教學中, 培養(yǎng)學生提高分析和解決項目案例的能力、團隊溝通和交流能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,也是“新工科”專業(yè)的教學內(nèi)涵和未來的行業(yè)發(fā)展趨勢。采用產(chǎn)教融合校企合作進行協(xié)同育人教學、學科結構調(diào)整、人才培養(yǎng)能力提升,實現(xiàn)“共同創(chuàng)建、共同實踐、共同打造”的產(chǎn)教融合共同協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)圈,形成市場主導、高校主體、行業(yè)引領、企業(yè)參與的模式,推動優(yōu)質(zhì)企業(yè)項目實踐、高校教育資源整合、教育案例成果應用的共建共享局面, 跨步推進協(xié)同育人。
數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的多學科交叉融合是一個復雜的學科工程,是基于高校學科布局、行業(yè)企業(yè)需求和科學技術發(fā)展水平的多方面融合。 人才的培養(yǎng)需要多個學院進行聯(lián)合教學, 通過多學科之間的互相交流和學習, 促進多學科各種新知識的碰撞和共同發(fā)展。 數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)建設涉及數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學等理論基礎以及數(shù)據(jù)的采集、挖掘、預處理、分析、管理、計算、可視化等專業(yè)知識[4]。 人才培養(yǎng)方案將從明確專業(yè)培養(yǎng)目標、完善人才培養(yǎng)模式和課程體系、 優(yōu)化教學方式和手段等多方面建設進行研究。
高校利用高性能的服務器及網(wǎng)絡設備, 建立教學大數(shù)據(jù)云平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集挖掘、分析管理和可視化操作等集成封裝應用。平臺整合各種資源,實現(xiàn)計算、存儲和網(wǎng)絡等方面資源的集中管控,同時利用分布式計算和存儲的特點, 保證數(shù)據(jù)安全高效地利用軟硬件資源,滿足師生對信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)、項目實踐等進行統(tǒng)計、分析的需求,為大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學與科研提供實踐平臺。
數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)是集合專業(yè)性、實踐性、交叉性和工程性的綜合“新工科”專業(yè),建設的目標以“解決大數(shù)據(jù)項目工程問題”為導向,遵循學校對人才培養(yǎng)方案不斷完善的指導意見, 側重培養(yǎng)學生運用新工具和新方法,從現(xiàn)實數(shù)據(jù)中獲得真理,有效溝通與闡釋自己的研究發(fā)現(xiàn), 進而改變他人行動和思想的能力[5]。專業(yè)課程體系建設從模塊課程體系、項目性實踐、雙創(chuàng)實踐、學生競賽、第二課堂實踐育人多方面構建, 通過重點強化實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來修改、優(yōu)化課程設置,實現(xiàn)多學科交叉融合的課程體系,建設滿足行業(yè)企業(yè)人才需要的課程、項目和教材資源,其重點突出“應用、實踐、綜合和創(chuàng)新”的培養(yǎng)體系。
高校需要了解最新的行業(yè)動態(tài)和企業(yè)需求,探索校企合作教學模式, 合理規(guī)劃相關實驗和實踐課程,共建實習實訓基地。高校通過制定企業(yè)項目工程場景的教學方式, 使用企業(yè)在建或者成功項目作為專業(yè)實踐訓練的內(nèi)容, 著重講解涵蓋課程和項目的重要知識和技術, 鍛煉學生解決大數(shù)據(jù)項目復雜工程問題的能力。 同時高校要加強校內(nèi)外專業(yè)實踐基地建設,在互惠互利的基礎上,校企合作共同開展項目開發(fā), 利用企業(yè)在信息技術應用方面的前沿信息和實踐經(jīng)驗,在項目開發(fā)、技術應用、案例開展領域進行項目合作。不論是產(chǎn)學項目還是校企合作,不論是案例教學還是行業(yè)大賽, 目的都是讓學生在校學習期間就可以接觸到大量的真實案例, 讓學生清楚當前企業(yè)所面臨的真實業(yè)務問題是什么, 讓學生明白如何利用所學知識, 將企業(yè)真實問題轉化為數(shù)據(jù)可分析的問題, 這是檢驗學生是否具備數(shù)據(jù)分析思維的標準[6]。
建立學生專業(yè)課程能力和教學質(zhì)量評價的指標體系,探索和創(chuàng)新配套的教學管理制度,通過實踐不斷修改、優(yōu)化課程考核評價機制,更合理、更及時、更準確地評價和檢驗教學效果,進一步完善常態(tài)化、過程化、多元化的成績評價機制,傾向學生的應用能力和“雙創(chuàng)”能力,突顯“新工科”面向工程實踐、應用與創(chuàng)新, 促進教學培養(yǎng)與項目工程實踐需求的持續(xù)動態(tài)長效適應。
大數(shù)據(jù)專業(yè)以互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能為核心, 以復合型大數(shù)據(jù)人才創(chuàng)新和培養(yǎng)為目標,內(nèi)容涉及信息、統(tǒng)計、管理科學以及多種專業(yè)領域知識。本文以大數(shù)據(jù)應用型人才培養(yǎng)為例,探討了當前大數(shù)據(jù)行業(yè)、企業(yè)和高校專業(yè)課程建設發(fā)展情況, 結合我校發(fā)展實際,構建專業(yè)課程在人才培養(yǎng)組織架構、課程內(nèi)容設置、 專業(yè)結構設置、 應用能力培養(yǎng)模式等方面的體系, 以培養(yǎng)學生項目實踐能力和技術創(chuàng)新能力為核心的實踐教學體系結構框架,深入開展高校、行業(yè)、企業(yè)的產(chǎn)教融合校企合作人才培養(yǎng)新機制, 滿足社會日益增長的大數(shù)據(jù)應用人才的需求。