面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學專業(yè)課程體系研究

劉風華++蘇有慧

摘 要：云時代、大數(shù)據(jù)時代的到來，為信息計算科學專業(yè)的發(fā)展帶來了新的契機。該文從大數(shù)據(jù)時代的背景出發(fā)，結(jié)合該校信息與計算科學專業(yè)發(fā)展的實際需求，探討了面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學專業(yè)課程體系構(gòu)建，提出了人才培養(yǎng)的目標設定、理論課程及實踐課程體系構(gòu)建方案，以促進專業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 信息與計算科學 課程體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（c）-0131-03

自1998年教育部將原來的計算數(shù)學、運籌學、控制論、信息科學4個專業(yè)整合成一個新專業(yè)——“信息與計算科學”專業(yè)后，全國已有600多所高校開設了信息與計算科學專業(yè)，該專業(yè)是數(shù)學、計算機、信息工程等學科的交叉，目標是培養(yǎng)具有扎實數(shù)學基礎和一定的計算機技能，能夠在信息科學和計算科學領(lǐng)域從事科研、教育、軟件開發(fā)及解決實際問題的能力的應用型人才[2-3]。

但是，隨著招生規(guī)模逐步擴大，暴露出許多問題，如專業(yè)特色不明顯、專業(yè)就業(yè)方向不明確、課程設置、實踐環(huán)節(jié)等方面滯后于信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，學校教育和社會實際需要脫節(jié)等問題[4-5]。

云時代、大數(shù)據(jù)時代的到來，為信息計算科學專業(yè)的發(fā)展帶來了新的契機。

大數(shù)據(jù)，指的是所涉及的數(shù)據(jù)量規(guī)模巨大到無法通過人工，在合理時間內(nèi)截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息[1-5]。隨著各行各業(yè)信息量的快速膨脹，今后對擁有大數(shù)據(jù)管理和分析能力的人才需求將快速增長[7-8]。

大數(shù)據(jù)時代需要分析數(shù)據(jù)及其與業(yè)務相結(jié)合的分析人才，這與信息與計算科學專業(yè)的培養(yǎng)目標相吻合，信息計算科學專業(yè)充分發(fā)揮其數(shù)學的優(yōu)勢，結(jié)合專業(yè)背景和社會實際需求，可以為未來的大數(shù)據(jù)市場培養(yǎng)熟練掌握大數(shù)據(jù)技能并擅長海量數(shù)據(jù)的采集、存儲、管理、挖掘與分析等經(jīng)驗的人才。為適應社會需求，該校及時調(diào)整專業(yè)方向，徐州工程學院信息與計算科學專業(yè)于2016年秋季招收大數(shù)據(jù)方向?qū)W生。

培養(yǎng)優(yōu)秀的大數(shù)據(jù)人才，構(gòu)建合理的課程體系是關(guān)鍵，該文根據(jù)該校實際情況，探討信息與計算科學專業(yè)如何在保持數(shù)學類專業(yè)優(yōu)勢的情況下，融合大數(shù)據(jù)時代的技術(shù)和思想，構(gòu)建合理的面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學專業(yè)課程體系。

1 人才培養(yǎng)目標制定

依據(jù)徐州工程學院應用型本科院校的要求，制定符合該校特色的面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學專業(yè)培養(yǎng)目標。

（1）綜合素質(zhì)目標。培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟、社會發(fā)展需要，德、智、體全面發(fā)展，具備良好法律意識與職業(yè)道德規(guī)范，具備團隊合作意識，具備較強的溝通表達能力、分析理解能力、專業(yè)文檔撰寫能力、創(chuàng)新能力、項目管理意識等各項綜合素質(zhì)的人才。

（2）專業(yè)技能目標。培養(yǎng)具有良好的數(shù)學素養(yǎng)，掌握信息科學和計算機科學的基本理論、方法和技能，熟悉主流大數(shù)據(jù)管理及分析平臺、數(shù)據(jù)分析算法與工具，具備較全面的大數(shù)據(jù)平臺的應用開發(fā)與管理運維能力，有一定的大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)能力，有一定數(shù)據(jù)分析與算法實現(xiàn)能力，有較強的創(chuàng)新意識和初步的大數(shù)據(jù)工程實踐能力，適宜在IT企業(yè)從事大數(shù)據(jù)應用開發(fā)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)運維等工作、并具備一定行業(yè)經(jīng)驗認知的應用型大數(shù)據(jù)人才。

2 課程體系構(gòu)建思想

為培養(yǎng)適應不同大數(shù)據(jù)崗位的專業(yè)人才，我們采用定制化課程體系、多元化教學模式，重點拓展和提升實踐類課程建設，適當加入拓展課程。

2.1 定制化課程體系

針對大數(shù)據(jù)行業(yè)不同崗位技能要求，課程體系遵循“通用+特長”的設計思路，通過通用開發(fā)語言與特色大數(shù)據(jù)技能相結(jié)合的培養(yǎng)模式，利用項目驅(qū)動的實戰(zhàn)技能訓練，可實現(xiàn)學生的個性化培養(yǎng)。

重視基礎課程，加強技術(shù)主干課程，構(gòu)建核心課程群。在夯實基礎課程之后，考慮學生實際就業(yè)方向，開設針對性強的專業(yè)課程，根據(jù)實際情況安排學生針對性選擇實訓方向，安排相應技術(shù)性課程學習，同時強化學生技術(shù)技能的運用能力。

2.2 多元化教學模式

為調(diào)動學生學習積極性，提高課程效果，采用多元化的教學方式。通過理論課、實驗課、項目實戰(zhàn)課和職業(yè)素質(zhì)課程，培養(yǎng)學生理論結(jié)合實踐的綜合應用能力，提升學生的職業(yè)技能與綜合素質(zhì)；并通過線上教學環(huán)節(jié)為學生提供靈活高效的學習渠道、提升學習興趣、拓展專業(yè)知識、培養(yǎng)主動學習的良好習慣。

為了將學生培養(yǎng)成為大數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析類高端特色專業(yè)人才，課程體系以知識體系和能力體系為雙主體進行規(guī)劃，強調(diào)技術(shù)與職業(yè)素養(yǎng)的雙重培養(yǎng)，將職業(yè)發(fā)展所需要的各種軟能力培養(yǎng)融入到日常教學中，以實現(xiàn)學生的職業(yè)化能力培養(yǎng)。

2.3 重點拓展和提升實踐類課程建設，適當加入拓展課程

在保持基礎扎實的前提下，拓展和提升實踐類課程。除強化校內(nèi)實踐課程外，還要運用校企合作實訓基地，進行實訓項目開發(fā)，強化理論教學與工程實踐的結(jié)合。

不定期聘請名企在職IT專家或業(yè)界知名人事，開展各種主題活動，拓寬學生視野。

3 課程體系構(gòu)建方案

遵循“通用+特長”的設計思路，課程體系的構(gòu)建重視基礎課程，并加強大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)課程，劃分為通識課程、學科基礎課程、專業(yè)課程以及集中實踐課程四大課程模塊。

3.1 通識課程

包括通識必修課程和選修課程兩種類型，是對本專業(yè)學生進行公民基本素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，以提升學生的政治思想水平、文化科學素養(yǎng)、信息技術(shù)能力和外語溝通能力等大學生必備的基本素質(zhì)為目標，也對本專業(yè)學生進行職業(yè)生涯與職業(yè)發(fā)展指導。

3.2 學科基礎課程

該類課程是對該專業(yè)學生進行學科專業(yè)知識教育的基礎內(nèi)容，目標是提升學生的學科專業(yè)認知水平。專業(yè)基礎課程一是用以鋪墊專業(yè)數(shù)學基礎，培養(yǎng)學生的基本科學素質(zhì)。二是強化計算機科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)的共用核心技術(shù)，增強學生進入社會的適應能力。該類課程如數(shù)學分析、高等代數(shù)、C語言程序設計、Java程序設計等課程。

3.3 專業(yè)課程

該類課程是對該專業(yè)學生進行專業(yè)技術(shù)和專業(yè)能力訓練的重要內(nèi)容，培養(yǎng)學生解決實際問題能力和應用創(chuàng)新能力，具備信息計算科學專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域，尤其是大數(shù)據(jù)分析及應用開發(fā)領(lǐng)域技術(shù)工作所需的專業(yè)理論知識及相應的應用能力。該類課程包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應用、Linux操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)內(nèi)存計算、大數(shù)據(jù)流式計算、大數(shù)據(jù)離線計算等。

3.4 集中實踐課程

該類課程是對該專業(yè)學生進行專業(yè)創(chuàng)新教育和素質(zhì)拓展訓練的重要內(nèi)容，重點是培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的意識、能力和方法，了解信息科學專業(yè)尤其是大數(shù)據(jù)分析及應用開發(fā)領(lǐng)域理論、技術(shù)與應用的新發(fā)展，能運用所學的理論、方法和技能解決信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析及應用開發(fā)中的實際問題，具有較強的知識更新、技術(shù)跟蹤及職業(yè)能力。該類課程主要包含課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓和畢業(yè)設計。

面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學專業(yè)課程教學體系框架如圖1所示。

課程開設先后次序注重學生大數(shù)據(jù)方向完整的知識鏈構(gòu)建，嚴格按照大數(shù)據(jù)方向具備的知識結(jié)構(gòu)設計。

實踐課程體系包含兩條線，一個是課內(nèi)實驗，一個是集中實踐環(huán)節(jié)。課內(nèi)實驗是每門課的實踐練習，學科基礎課中《C語言程序設計》開設了課內(nèi)實驗，所有專業(yè)課均設置了課內(nèi)實驗，課內(nèi)實驗的安排又劃分為基礎類實驗和提高類實驗，是對學生進行的基本技能訓練。集中實踐是每學期后集中開設的實踐課程，如課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓、畢業(yè)設計。課程設計和項目實訓目的是對學生進行綜合技能訓練，崗位實訓和綜合實訓對學生進行實戰(zhàn)技能的訓練，畢業(yè)設計既是對學生的綜合技能的訓練，也是是對學生知識掌握、綜合技能的一次檢驗。整個實踐體系構(gòu)建如圖2。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)專業(yè)方興未艾，結(jié)合大數(shù)據(jù)專業(yè)，充分發(fā)揮數(shù)學優(yōu)勢，與計算機技術(shù)相結(jié)合，為我們的專業(yè)發(fā)展帶來新的契機，為培養(yǎng)優(yōu)秀的大數(shù)據(jù)人才，我們將根據(jù)實際需求及學生發(fā)展狀況調(diào)整培養(yǎng)方案與課程體系，促進信息與計算科學專業(yè)的不斷發(fā)展。

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