周愷卿，歐 云，陳昌奉

（吉首大學 信息科學與工程學院，湖南 吉首 416000）

0 引言

為了在未來的全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點，更好地對接“中國制造2025”“一帶一路”等國家重大戰(zhàn)略［1］，教育部發(fā)布了《關(guān)于開展“新工科”研究與實踐的通知》，鼓勵高校開展“新工科”研究實踐活動，深化工程教育改革，積極推進“新工科”建設與發(fā)展［2-4］。近年來，圍繞新工科建設這一主題，學界展開了廣泛討論，先后形成了基于認識導向的“復旦共識”、基于方法論導向的“天大行動”以及基于項目和政策支持導向的“北京指南”等一系列指導文件和行動綱領(lǐng)。工科教育的人才培養(yǎng)目標由原來的側(cè)重理論教育逐漸向培養(yǎng)應用型、復合型、創(chuàng)新型的專業(yè)人才方向轉(zhuǎn)變。緊跟人才培養(yǎng)目標變化，已有的工科相關(guān)專業(yè)課程體系、課程內(nèi)容、教學方法及實驗方案等必然需要進行相應改革。

賦能教育就是新工科建設背景下課程改革的主要方向之一。賦能即賦予某個主體以能力。賦能教育的內(nèi)涵至少包括以下3個方面［5-7］：①賦予什么能力；②賦予誰能力；③怎樣賦予這些能力。賦能的對象包括學生和教師。賦能教育一方面要求教師能夠通過實施課程教學活動賦予學生能力；另一方面又要求教師具備這種賦予學生相應能力的能力。

自2016年首批3所高校獲批招生以來，作為新工科代表性之一的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)（以下簡稱：大數(shù)據(jù)專業(yè)）受到了越來越多的關(guān)注。如何搞好大數(shù)據(jù)專業(yè)建設，為行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才，成為地方民族高校的關(guān)注熱點之一［8-10］。本文以吉首大學為例，闡述地方民族高校如何基于賦能教育視角進行數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)育人模式改革。

1 問題提出與解決思路

地方民族高校多處于民族地區(qū)，學校承擔著為區(qū)域信息化建設培養(yǎng)合格專業(yè)技術(shù)人才的歷史使命。但在該類地區(qū)培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才存在先天條件的“悖論”：一方面，區(qū)域信息化程度不高、對信息技術(shù)運用不足、對前沿信息技術(shù)不敏感、信息化企業(yè)體量小等現(xiàn)實條件限制了區(qū)域大數(shù)據(jù)專業(yè)建設與發(fā)展；另一方面，區(qū)域大數(shù)據(jù)專業(yè)人才需求旺盛和大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)前沿技術(shù)的“區(qū)域性”與“普適性”要求不平衡。因此，在兼顧地方需求前提下如何培養(yǎng)兼具“區(qū)域性”與“普適性”的大數(shù)據(jù)類專才成為地方民族高校需要解決的首要問題。

吉首大學地處精準扶貧的首創(chuàng)地——湘西土家族苗族自治州，是國家民委與湖南省人民政府共建的一所典型地方民族高校。作為武陵山區(qū)腹地的唯一一所綜合性大學，學校與生俱來地承擔著為區(qū)域信息化建設培養(yǎng)合格專業(yè)技術(shù)人才的歷史使命。自2018年，吉首大學首屆大數(shù)據(jù)專業(yè)招生以來，已經(jīng)完整完成了一屆學生的培養(yǎng)工作。在4年的培養(yǎng)過程中，吉首大學以賦能教育理念為著力點，結(jié)合民族地區(qū)的信息化需求并自然融入課程思政，積極探索符合民族地區(qū)高校特色的大數(shù)據(jù)專業(yè)“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式，著力解決區(qū)域信息化能力不足難以支撐基于前沿技術(shù)的大數(shù)據(jù)專業(yè)持續(xù)發(fā)展及大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)問題，達到“支撐片區(qū)，立足湖南、輻射全國”的目標，取得了一定成效。具體解決思路包括如下3個方面：

一是以“支撐片區(qū)，立足湖南、輻射全國”的人才培養(yǎng)為目標，制定了基于學生“基礎(chǔ)（夯實基礎(chǔ)和基本動手能力）—提高（結(jié)合具體案例強化動手能力）—研究（優(yōu)秀學生緊跟最新前沿技術(shù)，提高實際創(chuàng)新能力）”的三層次大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，解決了學生專業(yè)知識體系與武陵山片區(qū)區(qū)域信息化需求與信息技術(shù)發(fā)展前沿之間的平衡問題。

二是以賦能教育為手段，建立了“課前自主線上預習、課中交互性學習、課后不同層次鞏固練習”三階段教學體系，通過任務驅(qū)動學生課前預習，利用翻轉(zhuǎn)課堂案例分析開展課堂教學，基于已有網(wǎng)絡平臺進行課后答疑和鞏固等多模態(tài)、多手段、多維度手段強化了學生的學習能力，解決了傳統(tǒng)教學模式所導致的區(qū)域計算機專業(yè)建設發(fā)展受限的問題。

三是以工程認證為抓手，實現(xiàn)了符合新工科建設思路和OBE成果導向教育理念的“師生協(xié)同、校企政協(xié)同及教研協(xié)同”的三協(xié)同實踐教學支持框架，積極采用?！　獓墝W科競賽學生全覆蓋、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目培育—申報—執(zhí)行—成果全鏈路體驗、優(yōu)秀學生進課題等方式，滿足不同層次學生對基本技能、提升技能和高級應用技能的需求，解決了學生專業(yè)技能與企業(yè)實際需求匹配失衡問題。

2 吉首大學大數(shù)據(jù)專業(yè)“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式

根據(jù)賦能教育理念，吉首大學在大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，明確民族地區(qū)高校大數(shù)據(jù)專業(yè)辦學定位和人才培養(yǎng)理念，根據(jù)信息技術(shù)發(fā)展趨勢、區(qū)域特色及信息化建設需求、社會人才需求和課程思政要求，構(gòu)建了基于賦能教育“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式，模式示意圖如圖1所示。可以看出，基于賦能教育的“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式以教育資源賦能、學生賦能和教師賦能為著力點，形成了學生培養(yǎng)分層次—教學過程分階段—動手能力培養(yǎng)多方協(xié)同的賦能循環(huán)體系。

Fig.1 The "three-level，three-stage，three-synergy" talent training mode based on the enabling education圖1 基于賦能教育的“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式

首先，以工程認證為導向，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線，以學生分類教育為目標，建立了基于三層次的學生能力培養(yǎng)體系（見圖2），形成了集中與分散、自學與討論相結(jié)合的多模式學習方法、基于程序設計類基礎(chǔ)課程的全省四校聯(lián)考機制等協(xié)同考評教學體系，以及課程教學中混合提問、研討、測驗、程序?qū)崿F(xiàn)能力、項目開發(fā)能力和團隊協(xié)作能力等多維度的課程成績評價體系，實現(xiàn)了學生從被動學習到主動學習的轉(zhuǎn)變。

Fig.2 Classification teaching training goal based on three levels mechanism圖2 基于“三層次”的分類教學培養(yǎng)目標

其次，以CDIO工程教育理念為指導，以MOOC及自建資源為依托，以翻轉(zhuǎn)課堂和線上線下混合教學模式為手段，建立了“基于互動的課前自主線上資源預習，基于研討的課中交互性學習、基于討論的課后不同層次鞏固練習”三階段的多模態(tài)、多手段、多維度教學體系（見圖3），強化了學生的學習能力并提高了教學質(zhì)量。

Fig.3 Multi-modal，multi-means，and multi-dimensional teaching system based on three-stage approach圖3 基于“三階段”的多模態(tài)、多手段、多維度教學體系

最后，以OBE成果導向教育理念為引領(lǐng)，以地區(qū)信息化需求為導向，以央財項目建設為手段，由任課教師將自身科研任務或根據(jù)本地信息化需求轉(zhuǎn)化得到的企業(yè)級實踐項目按內(nèi)容分塊，優(yōu)化相關(guān)課程資源，從課程綱要、培養(yǎng)目標、課程內(nèi)容和考核方式進行改革，強調(diào)對學生的動手實踐能力進行賦能，逐步打造了“師生協(xié)同、校企政協(xié)同及教研協(xié)同”的三協(xié)同動手能力培養(yǎng)教學支持體系，如圖4所示。

Fig.4 Teaching support system for the cultivation of practical ability based on three-collaboration圖4 基于“三協(xié)同”的動手能力培養(yǎng)教學支持體系

在具體實踐過程中，吉首大學大數(shù)據(jù)專業(yè)教師以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為根，以夯實學生動手能力為枝，多模式（競賽、創(chuàng)新項目申報、實踐項目實現(xiàn)）活動為載體，項目產(chǎn)出（演示demo、策劃報告書、項目申報書、學術(shù)論文等）為要求打造學生賦能教育的閉環(huán)培養(yǎng)體系，并根據(jù)實踐經(jīng)驗重構(gòu)教學內(nèi)容、優(yōu)化實踐動手能力培養(yǎng)體系。并且，在各類信息化比賽中實現(xiàn)校級比賽的學生全覆蓋，根據(jù)學生特點擇優(yōu)采用以老帶新的模式提供省國級比賽平臺，逐步形成既教又學，既競爭又合作的教學模式，充分發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導作用，最終實現(xiàn)學生和教師的同時賦能。

以“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式為基礎(chǔ)，吉首大學數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)首屆60名畢業(yè)生中，繼續(xù)攻讀碩士學位的有15人。4年來，學生參加各級各類學科競賽，獲獎200余項，主持省級大學生創(chuàng)新訓練項目5項、校級各類項目4項、實用新型專利授權(quán)3項、軟件著作權(quán)授權(quán)2項，并以第一作者發(fā)表學術(shù)論文3篇，初步達到了預期培養(yǎng)目標。

3 研究總結(jié)與建議

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是一門全新的專業(yè)，2020年全國才有第一批畢業(yè)生，因而在人才培養(yǎng)過程中缺少可借鑒的經(jīng)驗。吉首大學大數(shù)據(jù)專業(yè)在努力克服民族地區(qū)與大數(shù)據(jù)專業(yè)發(fā)展先天悖論的同時，基于賦能教育理念初步打造了“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式，在民族地方性高校大數(shù)據(jù)專業(yè)建設方面進行了有益嘗試，取得了一定成效。

但由于大數(shù)據(jù)專業(yè)的“新工科”屬性及跨專業(yè)特點，在專業(yè)建設過程中也不免會遇到人培方案完善、課程間融合、實踐平臺建設等諸多方面的問題。因此，在下一步大數(shù)據(jù)專業(yè)建設中，主要從以下3個方面加以改進：

（1）如何利用武陵山片區(qū)歷史文化厚重、旅游資源及動植物資源豐富等特點，努力發(fā)展極具地方性特色的學科方向，在教學中凸顯旅游大數(shù)據(jù)、生物大數(shù)據(jù)及民族文化大數(shù)據(jù)應用，培養(yǎng)既有領(lǐng)域?qū)I(yè)背景又有一定數(shù)據(jù)科學素養(yǎng)的復合型人才。

（2）如何利用吉首大學綜合性大學學科門類齊全的特點，把握大數(shù)據(jù)專業(yè)跨學科特點，做到數(shù)學—計算機—特色應用各相關(guān)領(lǐng)域知識體系的融會貫通，盡量避免學生“學而不會/不用”的情況，實現(xiàn)數(shù)據(jù)科學本專業(yè)知識體系與具體實際應用領(lǐng)域知識深度融合的教學模式。

（3）如何權(quán)衡“理論—實踐”比重，根據(jù)大數(shù)據(jù)專業(yè)核心課程實踐性強，工程素養(yǎng)需要借助于適用的實踐平臺和適當?shù)墓こ虒嵗枰詮娀奶攸c，在人培方案優(yōu)化過程中以學生培養(yǎng)目標為出發(fā)點，優(yōu)化人培方案中各課程銜接以及理論教學和實踐教學占比，構(gòu)建符合專業(yè)特色和工程認證的培養(yǎng)體系。

以上問題都需在專業(yè)建設過程中加以探究解決，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法，從而確保大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。