摘" 要:針對科技人才強國背景下對數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的時代需求,以培養(yǎng)德先能重的創(chuàng)新型人才為目標(biāo),提出“OBE+思政”的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)框架,具體闡述改革思路目標(biāo)與建設(shè)課程群,并結(jié)合山西大學(xué)的學(xué)科平臺建設(shè)說明實施辦法。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)科學(xué);OBE理念;思政;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A" " 文章編號:1673-7164(2025)01-0089-04
在黨的二十大報告中,習(xí)近平總書記關(guān)于教育發(fā)展戰(zhàn)略問題做出了強調(diào),即要堅持“人才引領(lǐng)驅(qū)動,為黨育人、為國育才”的發(fā)展戰(zhàn)略。為適應(yīng)新時期我國經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展需要,迎接國際人才競爭新態(tài)勢面臨的挑戰(zhàn),打開了全面統(tǒng)籌推進(jìn)高質(zhì)量人才自主培養(yǎng)的新格局。[1]完善高等教育質(zhì)量保障體系和提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力,是深化工程教育專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的重要內(nèi)容。通過構(gòu)建符合專業(yè)發(fā)展的教育質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)和鼓勵高校根據(jù)自身類型定位和學(xué)科建設(shè)特色優(yōu)化人才培養(yǎng)體系,突出在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中成果導(dǎo)向教育(OBE,Outcome Based Education)理念的重要價值。[2]培養(yǎng)社會主義核心價值觀的創(chuàng)新型專業(yè)人才,要在緊跟社會新時代的需求條件下,運用現(xiàn)代信息技術(shù)多種靈活的手段,探索思政教育與專業(yè)建設(shè)的有機(jī)融合。[3]數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的重要生產(chǎn)要素,是新時代國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源。[4]充分發(fā)揮中國海量數(shù)據(jù)規(guī)模和豐富應(yīng)用場景優(yōu)勢,統(tǒng)籌推進(jìn)建設(shè)專業(yè)人才隊伍挖掘數(shù)據(jù)背后的價值,為做強做優(yōu)做大數(shù)字經(jīng)濟(jì)建立人才儲備。[5]由于國內(nèi)外高校開展數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)時間較短,人才數(shù)量難以滿足日益增長的實際需求。[6]因此,根據(jù)社會、經(jīng)濟(jì)、學(xué)生的發(fā)展需求,培養(yǎng)學(xué)生成為專業(yè)更優(yōu)、責(zé)任意識更強的德才兼?zhèn)涞膭?chuàng)新型人才,以課程思政作為立足點,在人才培養(yǎng)方案制訂與實施等系列工作中融入OBE理念,成為亟須考量與研究的重要課題。
一、人才培養(yǎng)改革思路和目標(biāo)定位
借助OBE理念通過反思教育的實用性以及教育成果的重要性,反向構(gòu)建培養(yǎng)框架與評價體系;[7]將思政元素融入人才培養(yǎng),以符合國家創(chuàng)新人才戰(zhàn)略和踐行社會主義核心價值觀的需要。[8]為此,數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革思路是:為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,圍繞數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實體經(jīng)濟(jì)各行業(yè)深度融合,推動數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展,以教育預(yù)期成果為導(dǎo)向,優(yōu)化專業(yè)人才培養(yǎng)框架與評價體系為社會主義建設(shè)培養(yǎng)高質(zhì)量人才。“OBE+思政”下的培養(yǎng)框架設(shè)計如圖1。從思政要素、能力素養(yǎng)、思維意識等方面確定培養(yǎng)目標(biāo)。1. 思政要素。培養(yǎng)學(xué)生樹立民族和時代精神,提升社會責(zé)任感和團(tuán)隊合作能力。2. 專業(yè)素養(yǎng)。面向國家戰(zhàn)略或社會行業(yè)需要,學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)理論,掌握相關(guān)實踐技能,培養(yǎng)解決專業(yè)領(lǐng)域科學(xué)問題的成套體系能力。3. 熟悉基礎(chǔ)計算數(shù)學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論,能主動適應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域知識結(jié)構(gòu)和社會需求變化,具備解決實際場景問題的能力。
數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)融入思政元素的綱要為:積極培養(yǎng)具備民族精神和認(rèn)同感的新時代社會主義人才,增強學(xué)生社會責(zé)任感,緊密結(jié)合個人發(fā)展與國家、社會的進(jìn)步。根據(jù)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),課程思政元素融入畢業(yè)要求主要體現(xiàn)在:1. 民族和時代精神。培養(yǎng)能夠堅守社會主義核心價值觀、適應(yīng)國家未來戰(zhàn)略需要的創(chuàng)新型人才。2. 社會責(zé)任意識。培養(yǎng)有社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)并掌握數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域?qū)I(yè)能力的德先能重的人才。3. 團(tuán)隊協(xié)作。培養(yǎng)能夠合理定位個人角色,在跨學(xué)科團(tuán)隊中有效協(xié)作的人才。4. 終身學(xué)習(xí)。培養(yǎng)具有堅持不懈、審辯思維的終身學(xué)習(xí)者,能夠適應(yīng)知識結(jié)構(gòu)和社會需求的變化。
二、基于“OBE+思政”的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系
根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)家的能力要求和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合融入課程思政元素的畢業(yè)要求,反向構(gòu)建人才培養(yǎng)專業(yè)課程體系,涉及四大課程群:1. 面向基礎(chǔ)知識獲取能力夯實的計算數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程群;2. 面向計算專業(yè)必備能力強化的計算機(jī)能力課程群;3. 面向領(lǐng)域技能實踐能力提升的專業(yè)實踐課程群;4. 面向行業(yè)應(yīng)用拓展能力培育的職業(yè)素養(yǎng)課程群。該課程體系將思政元素的融入有效的教學(xué)時間,高效完成教學(xué)目標(biāo)和任務(wù),如圖2所示。
構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才能力培養(yǎng)目標(biāo),相應(yīng)理論思維支撐包括:1. 基礎(chǔ)知識獲取能力:旨在通過問題導(dǎo)向教學(xué)法加強學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和思政理論,引導(dǎo)學(xué)生樹立社會主義核心價值觀,具備大局意識和民族精神。2. 計算機(jī)能力:培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)思維,具備從抽象數(shù)據(jù)分析、處理關(guān)鍵信息的能力。3. 專業(yè)實踐能力:培養(yǎng)學(xué)生具備將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)科學(xué)問題的能力,具有軟硬件系統(tǒng)的全局認(rèn)識和機(jī)器學(xué)習(xí)算法設(shè)計能力。4. 職業(yè)素養(yǎng)能力:培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)域知識理解、業(yè)務(wù)解讀、自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊協(xié)作的能力,引導(dǎo)其從知識應(yīng)用到探索未知的“角色”轉(zhuǎn)變。
課程體系在思政要素的引領(lǐng)下主要圍繞以下四大課程群層進(jìn)式展開。
1. 計算數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程群。該課程群特點是以思政與計算數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論相結(jié)合,在計算數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論教學(xué)過程中引入問題導(dǎo)向式任務(wù),同時引導(dǎo)學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上樹立社會主義核心價值觀。該課程群主要涉及高等數(shù)學(xué)、數(shù)值分析等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)類課程和馬克思主義基本原理、思想道德與法治等思想政治類課程。在掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論和思維的過程中,融入錢學(xué)森、于敏等前輩在解決復(fù)雜工程問題時的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)智慧,引導(dǎo)學(xué)生建立民族文化自信。在學(xué)習(xí)思想政治理論過程中,融入林俊德、馮長根等科學(xué)家的愛國事跡,增強學(xué)生積極投身社會主義建設(shè)的大局意識。該課程群旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)建模能力的同時,注重民族和時代精神等人文素養(yǎng)的培育。
2. 計算機(jī)能力課程群。該課程群特點是培養(yǎng)學(xué)生的編程能力,課程中融入陳怡然、陳云霽等優(yōu)秀計算機(jī)領(lǐng)域科研工作者的事跡,體會從專業(yè)熱愛到智慧結(jié)果再到精神傳承的過程,激發(fā)學(xué)生的敬業(yè)和工匠精神。該課程群主要涉及計算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理等計算機(jī)系統(tǒng)類課程,面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計等軟件開發(fā)類課程,以及數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)類課程。例如在大數(shù)據(jù)技術(shù)框架Hadoop教學(xué)過程中,融入銀行授信評估、工業(yè)過程控制等應(yīng)用案例,強調(diào)計算機(jī)技能的社會價值,提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)與責(zé)任感。該課程群目標(biāo)是培養(yǎng)德技兼?zhèn)涞娜瞬?,重視?shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和編程技能。
3. 專業(yè)實踐課程群。該課程群特點是強調(diào)理論基礎(chǔ)夯實與實踐能力培養(yǎng),該課程群主要涉及專業(yè)配套實驗課程類和人工智能、大數(shù)據(jù)行業(yè)應(yīng)用案例等智能科學(xué)與技術(shù)類課程。在專業(yè)知識技能掌握的過程中,融入中國高鐵超級工程、王興連環(huán)創(chuàng)業(yè)、貴州青年胡耀的數(shù)據(jù)服務(wù)民生等案例,體會團(tuán)隊協(xié)作在成就偉大工程的必要性和個性化創(chuàng)新在解決社會需求的稀缺性,促使學(xué)生領(lǐng)會團(tuán)隊協(xié)作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)在解決社會需求的內(nèi)涵,激發(fā)學(xué)生的合作和創(chuàng)新意識。目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生將實際問題建模為數(shù)學(xué)問題,利用算法解決實際問題,掌握數(shù)據(jù)科學(xué)研究與計算機(jī)技術(shù)開發(fā)的能力。
4. 職業(yè)素養(yǎng)課程群。該課程群特點是依托學(xué)科平臺,組織學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,以應(yīng)用研發(fā)項目的形式開展問題驅(qū)動的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。課程群主要涉及職業(yè)生涯規(guī)劃、學(xué)科競賽等,在此過程中鼓勵學(xué)生汲取多學(xué)科知識,加強團(tuán)隊溝通和經(jīng)驗教學(xué)總結(jié),并融入樊春海、陳亮等青年科學(xué)家在學(xué)科交叉中不斷突破專業(yè)領(lǐng)域局限的先進(jìn)事跡,領(lǐng)會主動適應(yīng)需求變化的求真務(wù)實精神。目標(biāo)是通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科意識和團(tuán)隊協(xié)作能力,并普及行業(yè)分析、商業(yè)邏輯、產(chǎn)品理念等方面的知識。
三、基于“OBE+思政”的人才培養(yǎng)過程
(一)價值引領(lǐng)的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn),回歸課程本身蘊含的育人功能
在上述四大課程群建設(shè)的基礎(chǔ)上,深挖基礎(chǔ)數(shù)學(xué)原理和計算機(jī)專業(yè)理論的思想內(nèi)涵,結(jié)合具有時代精神和民族凝聚力的先進(jìn)人物事跡,引導(dǎo)學(xué)生在價值引領(lǐng)的導(dǎo)向作用下凝練智慧。培育學(xué)生從歷史事跡中樹立社會主義建設(shè)的大局意識,從當(dāng)代事跡中感悟時代靈魂并主動承擔(dān)社會責(zé)任,從實踐競賽中學(xué)習(xí)協(xié)作溝通和總結(jié)反思,主動探究交叉領(lǐng)域的共性問題,促進(jìn)學(xué)生在理論知識夯實與實踐能力鍛煉的基礎(chǔ)上,不斷積淀課程文化建設(shè)的內(nèi)涵。擴(kuò)展融入思政元素的有效教學(xué)時間,讓價值引領(lǐng)貫穿線上線下、校內(nèi)校外等多元渠道,高效完成人才培養(yǎng)目標(biāo)和任務(wù)。
(二)依托學(xué)科平臺特色的專業(yè)人才培養(yǎng),探索學(xué)生為中心的專業(yè)能力構(gòu)建
山西大學(xué)目前擁有“計算智能與中文信息處理教育部重點實驗室”等瞄準(zhǔn)國家重大戰(zhàn)略需求和突破關(guān)鍵性難題的科研平臺,同時結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)和重點行業(yè)發(fā)展的需要,牽頭組建了“山西省大數(shù)據(jù)挖掘與智能技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”等科研平臺。學(xué)校依托這些學(xué)科平臺,以培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)特色的專業(yè)人才為目標(biāo),引入多元彈性學(xué)習(xí)內(nèi)容,構(gòu)建“學(xué)生主動學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)”的多元培養(yǎng)模式,促使人才培養(yǎng)融入學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究以及社會服務(wù)。為發(fā)揮學(xué)科平臺和合作企業(yè)的優(yōu)勢,建立了由教師和工程師組成的導(dǎo)師團(tuán)隊,基于已有成果提出產(chǎn)品或服務(wù)原型,引導(dǎo)學(xué)生積極參與競賽和實訓(xùn)項目。
(三)德先能重引導(dǎo)的考核與教學(xué)評價,激發(fā)學(xué)生個人能力素質(zhì)全面提升
基于OBE理念和課程思政,構(gòu)建教學(xué)過程評價和學(xué)生能力評價相融合的綜合能力評價機(jī)制。包括理論、課堂參與、實踐、創(chuàng)新及思想素養(yǎng)五個方面。理論筆試成績45%,通過筆試評估學(xué)生對課程理論知識的掌握。課堂考評成績15%,通過現(xiàn)場教學(xué)問題和開放性問題的小組PPT匯報討論的情況進(jìn)行評價,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、自主學(xué)習(xí)和審辯性思維。實踐能力成績20%,側(cè)重學(xué)生面向各行業(yè)的數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)能力及團(tuán)隊協(xié)作能力的評價。創(chuàng)新能力成績10%,側(cè)重學(xué)生在應(yīng)用案例實訓(xùn),以及各類學(xué)科類競賽和科技創(chuàng)新活動的評價。思想素養(yǎng)成績10%,通過課程相關(guān)的學(xué)習(xí)總結(jié)報告考查學(xué)生的價值觀和人文素養(yǎng)。借助德先能重引導(dǎo)的全過程綜合能力評價,利用以學(xué)生為中心的教與學(xué)的作用原理,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和主動學(xué)習(xí)的動能,促使學(xué)生在社會主義核心價值體系下全面提升個人素質(zhì)和能力。
(四)人才培養(yǎng)模式的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)專業(yè)發(fā)展和社會需求
通過科研訓(xùn)練、學(xué)科競賽等多元化人才培養(yǎng)模式,促使學(xué)生結(jié)合領(lǐng)域知識分析行業(yè)發(fā)展實際需求,掌握解決實際問題的內(nèi)在邏輯;國內(nèi)外協(xié)同培養(yǎng)激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)前沿的精神,培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)研究體系方法,提升解決問題的能力;問題驅(qū)動的培養(yǎng)模式利用案例實訓(xùn)、科研項目與學(xué)科競賽培育學(xué)生創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作精神。多種培養(yǎng)模式相互配合,根據(jù)實際需求和學(xué)生興趣,動態(tài)調(diào)整培養(yǎng)內(nèi)容和評價標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)學(xué)生主動適應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域知識結(jié)構(gòu)變化和社會要求。
四、結(jié)語
數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)是響應(yīng)國家科技重大需求和“十四五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,在多渠道整合具備經(jīng)濟(jì)效益潛力的數(shù)據(jù)資源,發(fā)揮數(shù)字技術(shù)在國內(nèi)超大市場應(yīng)用上的優(yōu)勢,提高社會生產(chǎn)效率和優(yōu)化社會治理水平,具有十分重要意義。當(dāng)前,根據(jù)山西大學(xué)畢業(yè)生能力的達(dá)成度和考取研究生的比例呈現(xiàn)增長態(tài)勢,學(xué)生的人文素養(yǎng)和精神風(fēng)貌得到持續(xù)優(yōu)化,基于“OBE+思政”的專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案得到了有效支撐。未來將進(jìn)一步探索先進(jìn)計算與人工智能方向的人才培養(yǎng)機(jī)制,為我國面向“數(shù)據(jù)要素”的高等教育人才培養(yǎng)提供更多新思路。
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(責(zé)任編輯:羅欣)
基金項目:2023年山西省高等學(xué)校教學(xué)改革項目“基于‘OBE+思政’理念的大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程改革于實踐”(項目編號:J20230109);2023年山西省高等學(xué)校教學(xué)改革項目“融入課程思政的軟件工程課程教學(xué)改革研究與實踐”(項目編號:J20230035)。
作者簡介:溫超(1987—),男,博士,山西大學(xué)大數(shù)據(jù)科學(xué)與產(chǎn)業(yè)研究院副教授,研究方向為智能信號處理;彭甫镕(1987—),男,博士,山西大學(xué)大數(shù)據(jù)科學(xué)與產(chǎn)業(yè)研究院副教授,研究方向為智能推薦系統(tǒng);解宇(1993—),男,博士,山西大學(xué)計算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院副教授,研究方向為圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。