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        “四新”建設(shè)背景下的大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系建設(shè)研究

        2023-08-02 08:29:46唐昌華林莉葉俊毫
        電腦知識(shí)與技術(shù) 2023年17期
        關(guān)鍵詞:四新數(shù)據(jù)系統(tǒng)課程體系

        唐昌華,林莉,葉俊毫

        (長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院信息工程學(xué)院,吉林長春 130122)

        1 國內(nèi)外研究狀況

        國外,美國卡羅來納州立大學(xué)最早建立大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè),可追溯到2007年。2013年后,美國多所知名院校相繼開設(shè)了大數(shù)據(jù)專業(yè)。國內(nèi)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是隨著時(shí)代大潮而生的新專業(yè),2016年只有3所高校提出并獲批建立該專業(yè);第二年又有32所高校獲批建立該專業(yè);第三年國內(nèi)有250所左右的高校加入大數(shù)據(jù)專業(yè)的建設(shè)[1];長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院于2018年獲教育部批準(zhǔn)建立,并于當(dāng)年開始招收數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生,學(xué)院立足于自身情況,努力實(shí)踐,先后建立大數(shù)據(jù)專業(yè)教研室,大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文探究如何進(jìn)一步解決現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案存在的問題,總結(jié)現(xiàn)有課程教學(xué)模式的優(yōu)勢和劣勢,探討大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系建設(shè)的新方法。

        2 研究的目的及意義

        本文主要研究根據(jù)大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)科內(nèi)容,結(jié)合學(xué)院的實(shí)際情況,優(yōu)化學(xué)院現(xiàn)有的課程體系。在現(xiàn)有的師資力量和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)條件,根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)需要培養(yǎng)的人才類型,響應(yīng)國家戰(zhàn)略及國家政策的號(hào)召、滿足社會(huì)發(fā)展的需要,建立更加完善的大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系,才能更好地建設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè),培養(yǎng)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的專業(yè)人才。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的研究對(duì)于打破學(xué)科壁壘,培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才,特別是培養(yǎng)交叉學(xué)科的優(yōu)秀人才,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源有效整合,充分發(fā)揮學(xué)院的優(yōu)勢和特色,培養(yǎng)大數(shù)據(jù)相關(guān)的復(fù)合型人才,具有重大意義。

        3 專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

        學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)[2]:培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展,具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)學(xué)科理論基礎(chǔ),具有系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)思維,可以從事大數(shù)據(jù)系統(tǒng)維護(hù)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì),大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的應(yīng)用型人才。畢業(yè)生能夠運(yùn)用所學(xué)大數(shù)據(jù)技術(shù)的知識(shí)和方法去解決大數(shù)據(jù)工程實(shí)踐問題,能夠在互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算領(lǐng)域以及大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)行業(yè),從事數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)、大數(shù)據(jù)項(xiàng)目管理、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)日常維護(hù)等工作。

        1)樹立科學(xué)的世界觀,勇于承擔(dān)人生觀,具有責(zé)任心和社會(huì)責(zé)任感的價(jià)值觀。

        2)掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、大數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)的基本理論、方法,具備從大數(shù)據(jù)應(yīng)用的各個(gè)方面,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的各種典型問題并提出解決方法的能力,熟練掌握大數(shù)據(jù)分析工具的使用,具有將計(jì)算機(jī)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合使用,對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘的能力。

        3)具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力,能夠適應(yīng)未來數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷發(fā)展變化的需求。

        4)具備健康的身體和良好的心理素質(zhì),能夠在工作實(shí)踐中遵守職業(yè)道德和規(guī)范,并適應(yīng)職業(yè)發(fā)展。

        5)能夠勝任大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)、大數(shù)據(jù)項(xiàng)目管理、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)維護(hù)等工作。

        4 大數(shù)據(jù)課程體系建設(shè)

        4.1 構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的課程體系主要包括4個(gè)課程群

        1)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程群,該課程群主要引導(dǎo)學(xué)生在掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等課程的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的教學(xué),夯實(shí)大數(shù)據(jù)專業(yè)數(shù)理知識(shí)基礎(chǔ)。

        2)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群,該課程群主要引導(dǎo)學(xué)生掌握編程的基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí),并對(duì)程序算法有一定的了解。能夠進(jìn)行程序設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫操作,完成基礎(chǔ)的項(xiàng)目開發(fā)。

        3)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)課程群,該課程群主要引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握如何設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。掌握大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建模工具、設(shè)計(jì)工具的使用,以及大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。

        4)數(shù)據(jù)分析課程群,該課程群主要引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握大數(shù)據(jù)分析的方法和工具使用。能夠編程實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)分析以及人工智能的部分任務(wù)。

        4.2 圍繞數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)科基礎(chǔ)和內(nèi)涵,優(yōu)化課程體系

        優(yōu)化現(xiàn)有課程體系的主要思路有以下3點(diǎn):

        1)加強(qiáng)大數(shù)據(jù)理論教學(xué)[3]。除數(shù)學(xué)相關(guān)課程外,講授數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)原理、大數(shù)據(jù)導(dǎo)論、人工智能原理等原理類課程,加深學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)理論的理解。

        2)選取合適計(jì)算機(jī)類課程。注重學(xué)生的實(shí)踐能力,從程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)到面向?qū)ο笤O(shè)計(jì),再到Web 編程技術(shù),加強(qiáng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。

        3)強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐課程。Hadoop技術(shù)、大數(shù)據(jù)計(jì)算框架技術(shù)(Spark)、大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)(Hive)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)(Python)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)(Spss)等課程,使學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù),掌握前沿的編程工具,實(shí)現(xiàn)方法。提高大數(shù)據(jù)系統(tǒng)搭建與開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析處理的實(shí)踐能力。

        4.3 依托學(xué)院相關(guān)專業(yè)各自的專業(yè)特色優(yōu)勢,建設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系

        基礎(chǔ)教學(xué)部針對(duì)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、離散數(shù)學(xué)等課程的教學(xué)實(shí)力雄厚,與基礎(chǔ)教學(xué)部的數(shù)學(xué)老師充分合作,一起為大數(shù)據(jù)專業(yè)的人才培養(yǎng)定制教學(xué)方案,提升本專業(yè)方向?qū)W生的數(shù)學(xué)水平,特別是概率統(tǒng)計(jì)方面的數(shù)學(xué)分析能力。

        學(xué)院在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、軟件工程專業(yè)、人工智能專業(yè)等專業(yè)方向,在相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域已具備較強(qiáng)的師資力量,充分發(fā)揮各個(gè)學(xué)科的優(yōu)勢,依托強(qiáng)大的教學(xué)能力和科研創(chuàng)新能力,設(shè)立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)、大數(shù)據(jù)計(jì)算框架技術(shù)等特色課程。

        4.4 推進(jìn)精品課程與課程思政課程建設(shè)

        以項(xiàng)目建設(shè)為引領(lǐng),積極推進(jìn)省級(jí)優(yōu)秀課程、精品課程、課程思政示范課程建設(shè)。學(xué)院Java語言程序設(shè)計(jì)被評(píng)為省級(jí)精品課,課程思政示范課程,以此為起點(diǎn),力爭將實(shí)踐能力為核心的課程體系打造成三全育人的“金課”。通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式,以具有代表性和實(shí)際意義的問題作為教學(xué)案例,改革教學(xué)內(nèi)容。以這些優(yōu)秀課程為引領(lǐng),提高整個(gè)大數(shù)據(jù)專業(yè)其他課程的建設(shè)水平。

        5 大數(shù)據(jù)課程體系方案落實(shí)

        5.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成

        安排學(xué)生早晚自習(xí),線上課程資源與線下課程相結(jié)合,做到學(xué)生有問必答,養(yǎng)成學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)、隨處學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

        5.2 學(xué)生的學(xué)習(xí)方法培養(yǎng)

        采用案例教學(xué)的方法,讓學(xué)生在一個(gè)一個(gè)的案例中學(xué)習(xí),在深入研究問題時(shí)提出問題,并進(jìn)一步想辦法解決問題。為了解決問題,不但要翻閱教材,還要去圖書館借閱資料,通過互聯(lián)網(wǎng)查詢資料,在研究過程中掌握知識(shí),并運(yùn)用知識(shí)解決問題。在解決問題時(shí),常會(huì)出現(xiàn)新的想法,改進(jìn)已有的方法,進(jìn)一步回到資料中進(jìn)行研究,在迭代中,掌握知識(shí),學(xué)會(huì)解決問題的方法,并能獨(dú)立地研究新的案例,形成自己的學(xué)習(xí)方法。

        5.3 學(xué)生的大數(shù)據(jù)實(shí)踐能力提高

        注重學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng),第一采用“講”“練”結(jié)合的課堂教學(xué)模式。學(xué)生隨堂編程實(shí)例中出現(xiàn)的問題,教師都能及時(shí)幫助解決,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐的積極性。加大實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí),讓學(xué)生自行動(dòng)起手來、動(dòng)起腦來,教師再從旁積極引導(dǎo),學(xué)生大數(shù)據(jù)實(shí)踐能力獲得穩(wěn)步提高。

        5.4 學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)

        教師將自己的科研項(xiàng)目引入教學(xué)中來,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力,解決科研項(xiàng)目中的問題,從而提高創(chuàng)新能力。鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)科競賽[4],如大數(shù)據(jù)技能競賽、大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽等,在競賽中學(xué)習(xí)掌握知識(shí)與技能,提升實(shí)踐能力。鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,學(xué)生在獨(dú)立的項(xiàng)目研究中提升創(chuàng)新能力。

        6 教學(xué)管理建設(shè)

        1)注重學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng),提高“雙師型”教師授課比例。利用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備,加強(qiáng)專業(yè)課實(shí)踐操作,增加機(jī)房授課,采用講練結(jié)合的教學(xué)方法、問題驅(qū)動(dòng)、案例驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法,進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力,提高大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。

        2)完善督學(xué)制度,除學(xué)校督學(xué)小組外,系主任、教研室主任都有各自的督學(xué)任務(wù),并且與學(xué)生座談制度相結(jié)合,盡早發(fā)現(xiàn)問題,盡快解決問題,清除教學(xué)中存 在的一切障礙,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

        3)以科研帶動(dòng)教學(xué),以競賽促進(jìn)教學(xué),鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生參加專業(yè)相關(guān)的各種競賽,建立競賽置換學(xué)分制度,使學(xué)生學(xué)有所長,學(xué)有專長,更能適應(yīng)時(shí)代的潮流、社會(huì)的需求。

        4)改革考試制度,提高平時(shí)成績比重,改革考試形式,實(shí)踐課程[5],采用上機(jī)考試。個(gè)別適合科目采用答辯方式給出期末成績,使得評(píng)定學(xué)生成績更加準(zhǔn)確客觀。把考查逐步推展到學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié),考查過程,評(píng)價(jià)能力。使學(xué)生不光關(guān)注自己的分?jǐn)?shù),更能引導(dǎo)學(xué)生以提高自身能力為第一目標(biāo)。

        7 大數(shù)據(jù)專業(yè)課程教學(xué)安排表

        學(xué)院大數(shù)據(jù)專業(yè)理論課程分為必修課和選修課,其中必修課分為通識(shí)基礎(chǔ)課程、學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程。通識(shí)基礎(chǔ)課程包括思政課程、大學(xué)英語、大學(xué)數(shù)學(xué)等課程。學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程包括計(jì)算機(jī)編程等相關(guān)的理論和實(shí)踐課程。專業(yè)課程包括大數(shù)據(jù)理論、實(shí)踐提高的相關(guān)課程,專業(yè)限選課根據(jù)學(xué)生需要選擇開設(shè),表1是大數(shù)據(jù)專業(yè)理論安排表。

        表1 大數(shù)據(jù)專業(yè)理論課程安排表

        學(xué)院在每學(xué)期都設(shè)置了大數(shù)據(jù)實(shí)踐課程,一般設(shè)置在學(xué)期末,時(shí)間為兩周,其課程安排表如表2。

        表2 大數(shù)據(jù)實(shí)踐課程安排表

        學(xué)院大數(shù)據(jù)專業(yè)課程運(yùn)行表,安排如表3。

        表3 數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)運(yùn)行表

        8 結(jié)束語

        大數(shù)據(jù)課程體系建設(shè)任重道遠(yuǎn),只有在不斷地改進(jìn)和完善中,使大數(shù)據(jù)課程體系更加適學(xué)生學(xué)習(xí)的需要,適應(yīng)社會(huì)的需要、適應(yīng)時(shí)代的需要。只有對(duì)大數(shù)據(jù)課程體系不斷優(yōu)化,才能更好地提高學(xué)生的大數(shù)據(jù)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。

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