賈俊奇 楊雨翰 王磊 農(nóng)雪瑩

摘要：作為各高校新工科專業(yè)的代表——大數(shù)據(jù)專業(yè)在教育教學方面進行了諸多的改革和嘗試，為未來大數(shù)據(jù)專業(yè)的發(fā)展提供了重要的參考依據(jù)。研究認為，面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)的提出，彌補了傳統(tǒng)的信息技術(shù)專業(yè)諸多的缺憾，同時該專業(yè)也對高校的教學提出了更高的要求。面對混合式教學，傳統(tǒng)的教學方法受到了大數(shù)據(jù)專業(yè)的課程教學所帶來的前所未有的沖擊，這也使得高校在教育實踐活動中進行了深入的反思，更加注重對大數(shù)據(jù)專業(yè)課程的優(yōu)化與教學模式的創(chuàng)新，繼而提出探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有效建議，為提高大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)質(zhì)量提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：新工科；大數(shù)據(jù)專業(yè)；教學改革與實踐；高校教育教學優(yōu)化；教學反思與建議

引言

2020年初，疫情的到來，不僅改變了人們的日常生活，也給各行各業(yè)帶來了不小的機遇與挑戰(zhàn)。對于教育行業(yè)而言，2020年注定是不平凡的一年，受疫情的影響，各級學校紛紛停課并在教育部的號召下開展“停課不停學”的衍生教育模式。對于新工科的專業(yè)而言，在疫情期間，相應(yīng)的在線教學活動無論是對于老師的“教”還是對于“學生”的學，都帶來了深刻的影響[1]。在新的教育模式之下，如何明確辦學定位，打破就業(yè)壁壘，建設(shè)特色鮮明的學科教育成為新工科專業(yè)面對的首要問題。其中，作為新工科專業(yè)的典型代表，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的大數(shù)據(jù)專業(yè)也在教學實踐方面做出了許多努力和嘗試。在疫情期間，各高校的大數(shù)據(jù)專業(yè)結(jié)合自身特點，將改革重點定位于教育教學，并提出了相應(yīng)的新思路、新觀點，同時在教學過程中進行了實踐，積極探索面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)背景下對教學工作的改革與創(chuàng)新。

1. 面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)課程教學新要求

在科技日新月異的今天，傳統(tǒng)的信息技術(shù)專業(yè)發(fā)展開始進入低谷，與此同時，以大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新工科專業(yè)開始進入大眾的視野。新工科專業(yè)的出現(xiàn)，代表著對傳統(tǒng)工學專業(yè)的沖擊，同時，它也身兼希冀，致力于解決傳統(tǒng)信息技術(shù)專業(yè)存在的課程教學與企業(yè)需求脫節(jié)的癥結(jié)[2]。隨著數(shù)字化時代的到來，作為新工科代表的大數(shù)據(jù)專業(yè)成為莘莘學子追捧的對象，相對于傳統(tǒng)的信息技術(shù)專業(yè)而言，大數(shù)據(jù)專業(yè)以其技術(shù)為導向的知識體系、以創(chuàng)新工程教育為手段的教育理念成為“一帶一路”“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家戰(zhàn)略下的一個重大教育突破[3]。大數(shù)據(jù)專業(yè)自2016年本科首次招生以來，其發(fā)展仍存在些許不足，特別突顯在教師的教學工作之中。作為新興的應(yīng)用型專業(yè)，其對教師的教學工作也提出了新要求。

1.1 以傳統(tǒng)信息技術(shù)專業(yè)理論教學經(jīng)驗為基礎(chǔ)，擴展符合時代發(fā)展潮流的新內(nèi)容

在大數(shù)據(jù)專業(yè)的課程教學中，首先，要立足傳統(tǒng)教學技法，將以往的教學經(jīng)驗、教學內(nèi)容，取其精華去其糟粕之后，繼續(xù)運用到新的教學體系中來。其次，要在大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學實踐中針對學科前沿問題，開展教學研究，激發(fā)學生對數(shù)據(jù)領(lǐng)域的學習興趣，以此來提高教學質(zhì)量[4]。再次，大數(shù)據(jù)專業(yè)作為一個順應(yīng)時代發(fā)展潮流并應(yīng)運而生的新興學科，在教學過程中，勢必會涉及當前學科中的一些先進的科研探索問題，因此，應(yīng)當將教學與學科研究相結(jié)合，在數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等相關(guān)專業(yè)學科知識的基礎(chǔ)上，鼓勵學生在自己所感興趣的領(lǐng)域內(nèi)進行思考，培養(yǎng)課題研究的能力。最后，在教學過程中要與時俱進，講授內(nèi)容與國際接軌，同時拓寬教師知識的寬度和深度，引進成熟的大數(shù)據(jù)企業(yè)人才，將企業(yè)中先進的大數(shù)據(jù)技術(shù)帶到課堂中來，在擴展教學內(nèi)容的同時提升教學效果。

1.2 以行業(yè)為依托，立足專業(yè)實踐

在大數(shù)據(jù)專業(yè)的發(fā)展歷程中，往往更加重視的是學生在理論課堂中的表現(xiàn)，而具體問題的思維和認知方式的欠缺則成為一大缺憾。對于大數(shù)據(jù)專業(yè)學生的培養(yǎng)，應(yīng)著重于專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新思維能力的訓練，要在豐富的實踐環(huán)境下，以大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的具體需求為導向，從真實的行業(yè)數(shù)據(jù)入手，以各行業(yè)實際的真實項目為實踐源頭，真正讓學生在專業(yè)實踐中對各行業(yè)內(nèi)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用有一個清晰的認識，從而引導他們提早進行正確的職業(yè)規(guī)劃[5]。近年來，大數(shù)據(jù)行業(yè)在高速地發(fā)展，究其根本，主要源于其為零售業(yè)、電力、醫(yī)療等行業(yè)提供了高可用性的數(shù)據(jù)分析服務(wù)，因此，在大數(shù)據(jù)專業(yè)課程教學的過程中要逐漸淘汰“作坊式”的教學模式，用創(chuàng)新實踐來引領(lǐng)學生的學習，同時，在行業(yè)的基礎(chǔ)之上，依照學生個人的興趣，加強專業(yè)實踐，完成理論學習與商業(yè)應(yīng)用的無縫銜接。

1.3 以先進的教育技術(shù)為手段，在興趣中培養(yǎng)大數(shù)據(jù)思維

近年來，隨著科技的不斷進步，“智慧教育平臺”“互動式教學工具”等多樣的教育技術(shù)產(chǎn)品悄然在高校課堂中得到應(yīng)用和發(fā)展[6]。在面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學工作中，先進的教育技術(shù)工具是一把刺破傳統(tǒng)教學弊端的利劍?，F(xiàn)代教育技術(shù)的運用，對于課堂教學來說，不僅增強了內(nèi)容的直觀性與生動性，而且增強了教學內(nèi)容的可感性。在以先進的教育技術(shù)為手段發(fā)展大數(shù)據(jù)專業(yè)的今天，其課程教學在發(fā)揮學生的主觀能動性和激發(fā)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新思維上有了從量變到質(zhì)變的突破。教師在課堂教學中科學地指導學生運用大數(shù)據(jù)思維學習數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，將以往的灌輸式教育轉(zhuǎn)換到現(xiàn)在的啟發(fā)式教育，越來越多的課程教學新要求被提出、被實踐。在大數(shù)據(jù)專業(yè)不斷發(fā)展的歷程中，大數(shù)據(jù)思維的培養(yǎng)逐漸在先進的教育技術(shù)的基礎(chǔ)上得到了越來越多的重視。

2. 傳統(tǒng)教學方法對大數(shù)據(jù)專業(yè)課程教學的消極影響

2020年初，受疫情的影響，各教育機構(gòu)開始了長達幾個月的停課。這也使得各高校開始重新審視自身的授課模式，從過往的面授教學模式中取其精華去其糟粕，在“停課不停教、停課不停學”的教育大方針之下，有的放矢地制定新的教學實施方案[7]。在保證教學質(zhì)量、提高學生學習效率、完成教學任務(wù)的目標之下，一場史無前例的由線下轉(zhuǎn)線上、由面授轉(zhuǎn)網(wǎng)授的教育大遷徙就此展開。在此次疫情期間，無論是對傳統(tǒng)面授教學進行的反思，還是對集中在線教學的有益嘗試，都不僅僅是疫情之下倒逼的應(yīng)急之舉，其還是線上線下有機結(jié)合的一次經(jīng)驗借鑒[8]。

2.1 混合式教學下，傳統(tǒng)面授教學所暴露出的弊端

在教育信息技術(shù)日趨成熟的今天，傳統(tǒng)的面授教學開始逐漸地被越來越多的人所詬病。在2020年初，當各類學校紛紛開始停課之時，新興的直播教育、SPOC課程備受教師與學生的青睞，教育學界也開始逐步正視傳統(tǒng)面授教學所存在的缺陷。首先，對于傳統(tǒng)的面授教學而言，教師在課堂中需要照顧到絕大多數(shù)學生的學習進度與學習情緒，不能對學生進行因材施教。對于自制力差、學習缺乏主動性的學生而言，課堂教學是滋生他們走神、打瞌睡等不良習慣的溫床，進而會導致在班級中出現(xiàn)成績兩極分化等諸多問題。其次，在面授教學的過程中，受任課教師職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)水平不同的影響，無法保障所有的學生都能夠接受最優(yōu)質(zhì)的教育，特別是一些偏遠地區(qū)的高校，受師資水平和辦學條件的制約，教師隊伍成分復雜，素質(zhì)參差不齊，影響專業(yè)教學的質(zhì)量。最后，傳統(tǒng)的面授教學在教授內(nèi)容方面，知識更新?lián)Q代不及時，存在大量陳舊性知識，理論知識過于抽象不能與當下潮流熱點相結(jié)合，且在教學的過程中能夠給予學生發(fā)揮自身主觀能動性的渠道狹窄，學生只是單純地聽與記，學習效率不能夠得到保證。

2.2 傳統(tǒng)的在線教學在大數(shù)據(jù)專業(yè)的課程教學中所存在的主要問題

當前，在線教學成為當下最熱門的教育詞匯，它能夠突破時間與空間的界限，讓學生隨時隨地學習想學的課程，真正做到了以自我管理為中心的自主學習。然而，傳統(tǒng)的單一在線教學在實際開展的過程中，也面臨著一系列的現(xiàn)實問題。首先，傳統(tǒng)的在線教育模式過于單一[9]。在傳統(tǒng)的在線教學過程中，老師雖在電腦前講授課程，卻無法直接把握學生的情感，更無法對學生掌握知識的程度有一個清晰的判斷，而僅僅是簡單地在屏幕前進行自我表演。這種在線教育的方式，缺少了師生之間情感的交流，更缺乏了教師在課堂中對學生基本情感的培養(yǎng)。其次，傳統(tǒng)在線教學的重點仍在于對學生知識的教授。對于面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)而言，傳統(tǒng)的在線教育缺乏該專業(yè)中最重要的實踐教育。當所有的知識只是簡單通過老師的灌輸而得，則失去了教育環(huán)節(jié)中最重要的創(chuàng)新實踐能力和動手意識的培養(yǎng)，這對于學生自主學習和職業(yè)發(fā)展都是百害而無一利的。最后，在科技產(chǎn)品相對普及的今天，傳統(tǒng)的在線教育在教學媒介上依舊依賴于能夠連接網(wǎng)絡(luò)的手機APP或電腦終端，這對于仍處于青少年時期的大學生而言，需要強大的自控能力，否則會出現(xiàn)沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲、沉迷網(wǎng)上沖浪等行為，更有甚者會接觸到大量的有害信息，從而影響身心的健康發(fā)展。

3. 面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)對課程的優(yōu)化和教學模式的探索

隨著“應(yīng)對變化、塑造未來”理念的提出，面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)通過對多學科進行交叉融合，不斷地推進新型交叉學科在新的理論上的研究并對出現(xiàn)的新問題進行深入思考。作為一種新興的高實踐性專業(yè)，大數(shù)據(jù)專業(yè)在教學過程中，著眼于理論知識與技能實踐相結(jié)合，不僅緊跟時代潮流，在教學要求和教學目標上也提出了更高的標準。因此，在實際的教學過程中，也要根據(jù)具體的情況對課程教學進行優(yōu)化，對目前現(xiàn)有的教學模式進行探索和實踐，從而實現(xiàn)具有特色的、面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)教學體系[10]。

3.1 大數(shù)據(jù)專業(yè)課程優(yōu)化實踐

作為以教學質(zhì)量為導向，以科學研究為目標的應(yīng)用型專業(yè)，面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)在教學設(shè)計的過程中，首先需要考慮的是，應(yīng)以當下教學內(nèi)容為基礎(chǔ)，結(jié)合當前行業(yè)熱點，擴展應(yīng)用實踐，從而將先進的技術(shù)與基礎(chǔ)理論相融合，為學生的大數(shù)據(jù)職業(yè)發(fā)展道路奠定基礎(chǔ)[11]。其次，為了激發(fā)學生在大數(shù)據(jù)專業(yè)中的學習興趣，同時也為了將新工科的專業(yè)特點與實踐教學相結(jié)合，在大數(shù)據(jù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，應(yīng)加入競賽指導等相關(guān)課程，以點帶面來推動專業(yè)教學。通過全國大學生數(shù)學建模競賽、廣西壯族自治區(qū)人工智能競賽等各種專業(yè)的學科競賽，可以充分發(fā)揮學生學習的主觀能動性，通過競賽獎勵來增強學生的成就感，進而調(diào)動學生學習的積極性與主動性。再次，針對目前大數(shù)據(jù)專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，需要對現(xiàn)有課程進行合理增減，增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用等內(nèi)容，對選修課程進行合理編排，弱化或刪減已經(jīng)過時的內(nèi)容，增加大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化等應(yīng)用性強的課程。最后，對于大數(shù)據(jù)專業(yè)的課程優(yōu)化而言，優(yōu)化的不僅僅是課程的內(nèi)容和數(shù)量，對于課程的順序銜接也是課程優(yōu)化中重要的一部分，例如Hadoop編程實踐課程中，應(yīng)于先導課程中增加Java、Scala等語言的學習，這樣才能充分地將每門課的內(nèi)容擴展開來，從而實現(xiàn)整個課程體系的價值最大化。

3.2 面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)教學模式的革新

在科技飛速發(fā)展的今天，應(yīng)用型人才的緊缺已經(jīng)成為當今社會的一大發(fā)展難題，新工科的提出恰恰是順應(yīng)了社會的發(fā)展趨勢。其中，大數(shù)據(jù)專業(yè)不僅解決了數(shù)據(jù)科學人才緊缺的問題，各高校還將此專業(yè)與行業(yè)特色相結(jié)合，打造成定位清晰準確、具有相當影響力的特色專業(yè)。

對于面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)而言，其在教學模式上的創(chuàng)新及應(yīng)用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，采用以就業(yè)為導向、以學生為主體、以理論教學與仿真實訓為手段、以提高學生的綜合性專業(yè)訓練為歸旨的理念，將理論教學與實訓實戰(zhàn)相結(jié)合，打造具有專業(yè)特色的培養(yǎng)模式。

其次，在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中，教育技術(shù)學的應(yīng)用為新一代的高校教學工作增加了延展性和擴展性。對于大數(shù)據(jù)專業(yè)的課程教學而言，其已經(jīng)不再是老師機械地教與學生盲目地學這種傳統(tǒng)的教學模式，取而代之的是以金課教育為代表的，具有高階性、創(chuàng)新性和高挑戰(zhàn)度的新教學模式，同時它也將為面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學提供新的思路，為培養(yǎng)具有協(xié)同、創(chuàng)新能力的復合型人才打下堅實的基礎(chǔ)。

最后，在加強教師隊伍建設(shè)的同時，拓寬校企合作渠道將會是面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)在教學模式上的一大革新。通過聘請工程師、行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的專家進課堂等舉措，不僅能夠糾正學生對企業(yè)實際需求的認知偏差，同時，這些高級技術(shù)人才來源于實際工作中的寶貴經(jīng)驗也能夠提高課堂的教學質(zhì)量和效果，進一步與時俱進地帶動大數(shù)據(jù)專業(yè)的發(fā)展。

4. 面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)在教學實踐中的反思與建議

大數(shù)據(jù)專業(yè)作為面向新工科的一個代表性專業(yè)，在其教學實踐環(huán)節(jié)中，首先，應(yīng)當注重人才培養(yǎng)深度的優(yōu)化，著重于培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。在大數(shù)據(jù)的人才培養(yǎng)過程中，要密切注意與各行業(yè)、各企業(yè)的協(xié)同發(fā)展，人才培養(yǎng)要做到面向市場、面向就業(yè)，通過實踐環(huán)節(jié)將學生所學與企業(yè)所需進行有效對接，形成一個良性循環(huán)。其次，在大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學實踐中，依托于“教師主導，學生主體”的教學宗旨，教學方法與教育技術(shù)手段的革新是踐行這一理念的重要舉措。在培養(yǎng)學生的過程中，高校教師要時刻保持積極的學習熱情，在教學活動中既要主動求新求變，還要主動改進自身的教學技能，探索“以問題為導向，以任務(wù)為驅(qū)動”的教學方法。同時，要借助強大的教育技術(shù)手段，因材施教，促進學習成果的轉(zhuǎn)化，打造應(yīng)用型人才培養(yǎng)的標桿。最后，在面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學實踐環(huán)節(jié)的改革過程中，應(yīng)在重視學生動手實踐能力的同時，分階段地引入實訓教育。在四年的人才培養(yǎng)過程中，由淺入深地開展職業(yè)技能訓練，將學生在課堂中學到的理論知識付諸實踐，不僅能增強其成就感，還能讓他們迅速地建立起對未來職業(yè)的認知。

結(jié)語

面向新工科的大數(shù)據(jù)專業(yè)未來的發(fā)展方向，從教育教學的角度而言，可以從以下三個方面展開。

首先，打造“互聯(lián)網(wǎng)+”的混合式教育模式。在大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學實踐中，應(yīng)充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，打破線上線下課程中的壁壘，采用翻轉(zhuǎn)課堂等教育新模式來重構(gòu)傳統(tǒng)的理論教學，最大程度打造突破時空界限、突破學科桎梏的多維優(yōu)質(zhì)課堂。大數(shù)據(jù)專業(yè)在混合制教育模式的探索過程中，不僅要融合線上線下兩種教學方式，還要根據(jù)混合式的特點制定多元的評價指標，建立師生動態(tài)互評機制來提升混合式教育模式下的教學質(zhì)量，從而保證該教育模式的科學性和適用性。

其次，引入工程教育專業(yè)認證，深化產(chǎn)教融合、協(xié)同育人。為提高大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量與水平，各高校應(yīng)以國際人才培養(yǎng)為參照，從全面提升學生的理論知識與專業(yè)素養(yǎng)入手，引入工程教育專業(yè)認證，從根本上保障人才培養(yǎng)體系的完備。此外，在工程教育專業(yè)認證的基礎(chǔ)之上，建立校企合作型專業(yè)，制定更完善的人才培養(yǎng)方案，并將企業(yè)與高校的資源進行整合，深度推進產(chǎn)教融合，實現(xiàn)企業(yè)與高校的協(xié)作育人模式。

最后，加強教師隊伍建設(shè)，完善教學工作監(jiān)督機制。為提高大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學質(zhì)量，高校需要以提高教師的實踐能力和專業(yè)素養(yǎng)為目標，通過引進企業(yè)高技能人才、高學歷層次人才以及對在職教師進行培訓等手段，加強“雙師雙能型”教師的培養(yǎng)，從而增強教師隊伍的建設(shè)。與此同時，各高校還要建立完善的教學監(jiān)督反饋機制，通過制定科學有效的教學評價標準，來實現(xiàn)教學內(nèi)容和方式的有效改進，進一步提升高校在職教師的教育水平和教學質(zhì)量。

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作者簡介：賈俊奇，碩士，助教，研究方向：教育信息化、大數(shù)據(jù)分析研究。