論大數(shù)據(jù)時(shí)代下學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)

于波 董立華 李雅男 畢文琪

【摘 要】 本文闡述了數(shù)據(jù)采集能力的內(nèi)涵和構(gòu)成，分析了地方新建本科院校數(shù)據(jù)采集能力培養(yǎng)的教學(xué)現(xiàn)狀，即：教學(xué)內(nèi)容過于注重理論，課程設(shè)置不夠完備，教學(xué)模式和手段陳舊。據(jù)此提出了數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)措施：要明確人才培養(yǎng)目標(biāo);優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容;改進(jìn)教學(xué)方式方法，重視創(chuàng)新能力培養(yǎng);將學(xué)生培養(yǎng)與教師科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)相結(jié)合;提高實(shí)踐應(yīng)用能力;加強(qiáng)課程考核。

【關(guān)鍵詞】 大數(shù)據(jù)時(shí)代;高校學(xué)生;數(shù)據(jù)采集能力培養(yǎng);地方新建本科院校

一、引言

近年來，大數(shù)據(jù)在生產(chǎn)制造、社會管理、科學(xué)研究、國防安全等領(lǐng)域正呈現(xiàn)爆發(fā)性的增長，展現(xiàn)出數(shù)據(jù)信息多樣、數(shù)量龐大、來源豐富等特點(diǎn)。為滿足大數(shù)據(jù)發(fā)展對人才的需求，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生不僅需要綜合掌握涉及數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等基礎(chǔ)理論知識，還應(yīng)具備創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力以及包括數(shù)據(jù)采集、分析、應(yīng)用、思維等在內(nèi)的數(shù)據(jù)采集的能力，這必將給該專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

由于地方新建本科院校的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)剛剛設(shè)立，對該專業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)沒有現(xiàn)成的模版可供借鑒，且該類院校的現(xiàn)有其它相關(guān)專業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)能力水平與大數(shù)據(jù)時(shí)代的社會需求脫節(jié)。因此，地方新建本科院校應(yīng)該注重加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)，旨在提高學(xué)生的數(shù)據(jù)采集能力和創(chuàng)新精神，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。

二、數(shù)據(jù)采集能力的內(nèi)涵和構(gòu)成

一般來說，數(shù)據(jù)采集的能力是指對科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理和分析的能力。但是，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)已不再是簡單的來源、目的或結(jié)果，而是上升為社會的一種基礎(chǔ)設(shè)施和工具，[1]相應(yīng)地對學(xué)生所應(yīng)具備的數(shù)據(jù)能力也有了更高的要求。因此，“數(shù)據(jù)采集”的能力從廣義上講，除了包括對數(shù)據(jù)的采集、組織、處理和分析的能力外，還應(yīng)包括數(shù)據(jù)的應(yīng)用意識、數(shù)據(jù)感知能力及數(shù)據(jù)倫理素養(yǎng)。

本文從數(shù)據(jù)采集能力的內(nèi)涵出發(fā)，基于社會需求、教學(xué)問題、學(xué)生能力現(xiàn)狀，將數(shù)據(jù)采集能力分為四個(gè)維度：[2-4]

1、數(shù)據(jù)采集能力

數(shù)據(jù)采集能力主要包括數(shù)據(jù)采集意識和對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析、有效篩選并根據(jù)需要快速獲取數(shù)據(jù)的能力，它是應(yīng)用數(shù)據(jù)解決問題的基礎(chǔ)，是具備整個(gè)數(shù)據(jù)采集能力的先決條件。

2、數(shù)據(jù)分析能力

數(shù)據(jù)分析能力是指對收集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析的能力，是應(yīng)用數(shù)據(jù)解決實(shí)際問題的前提。

3、數(shù)據(jù)感知能力

數(shù)據(jù)感知能力是指學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)等探究活動在搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)時(shí)表現(xiàn)出來的對數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)知的能力。數(shù)據(jù)感知能力反映了學(xué)生對數(shù)據(jù)的認(rèn)識水平，是對數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵分析的條件，是具備數(shù)據(jù)采集能力的前提。

4、數(shù)據(jù)倫理素養(yǎng)

數(shù)據(jù)倫理也稱數(shù)據(jù)道德，是指在信息的產(chǎn)生、存儲、獲取、傳播和利用等環(huán)節(jié)中，用來規(guī)范數(shù)據(jù)安全、知識產(chǎn)權(quán)以及法治觀念的總稱。大數(shù)據(jù)時(shí)代要求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自由、開放和共享，在此過程中，隱私保護(hù)和倫理道德成為一大隱患，而數(shù)據(jù)倫理恰恰針對的就是這一問題。

三、地方新建本科院校數(shù)據(jù)采集能力培養(yǎng)的教學(xué)現(xiàn)狀

由于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是新增專業(yè)，新建地方本科院校對該專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)，受資源短缺、經(jīng)驗(yàn)不足、專業(yè)課程不完備等諸方面的限制，現(xiàn)將教學(xué)中存在的問題概括如下：[5-6]

1、教學(xué)內(nèi)容過于注重理論

實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的關(guān)鍵途徑。受應(yīng)試教育的影響，新建地方本科院校教學(xué)內(nèi)容過于強(qiáng)調(diào)理論知識，其教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)今社會的密切度不足。在教學(xué)過程中，實(shí)踐教學(xué)的開展度不夠，缺乏對學(xué)生實(shí)踐綜合能力的多樣化培養(yǎng)。如該類院校的大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱，造成大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)開展困難、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)缺失，以理論課代替實(shí)踐課的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

2、課程設(shè)置不夠完備

由于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的教學(xué)還處在初期階段，在專業(yè)課程設(shè)置和教學(xué)資源方面還存在較大的問題，如課程設(shè)置以單純的專業(yè)課為主，并沒有有效考慮到該專業(yè)課程的交叉性和融合性，課程設(shè)置不夠完備。另外，大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學(xué)需要獲取更多的數(shù)據(jù)資源，新建地方本科院校受資金限制，教學(xué)資源平臺建設(shè)還處在起步階段，存在著數(shù)據(jù)不足和數(shù)據(jù)單調(diào)等問題，這都制約了該專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)。

3、教學(xué)模式和手段陳舊

創(chuàng)新意識是大數(shù)據(jù)背景下大力提倡的，但現(xiàn)階段，新建地方本科院校教學(xué)模式和手段陳舊，在教學(xué)的創(chuàng)新上存在不足。例如該專業(yè)的教學(xué)沒有立足于其專業(yè)的特點(diǎn)開展：教學(xué)過程中依舊采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和手段，對多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等新興手段的探索創(chuàng)新不夠;教學(xué)方式上對學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的重視度不足，導(dǎo)致了學(xué)生存在被動學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，這與大數(shù)據(jù)時(shí)代學(xué)生采集能力的發(fā)展要求不符。

四、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)設(shè)想

基于大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力教學(xué)現(xiàn)狀分析，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，以德州學(xué)院為例，對該專業(yè)的教學(xué)在人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教學(xué)方法、培養(yǎng)方式等方面進(jìn)行了如下探究，旨在提高學(xué)生的數(shù)據(jù)采集能力。

1、明確人才培養(yǎng)目標(biāo)

大數(shù)據(jù)專業(yè)具有較強(qiáng)的交叉性和鮮明的實(shí)踐性，這就要求所培養(yǎng)的數(shù)據(jù)人才需要掌握更多的學(xué)科知識。目前，經(jīng)濟(jì)金融、社會管理、工程材料和醫(yī)療衛(wèi)生等眾多領(lǐng)域都需要集基礎(chǔ)理論知識、數(shù)據(jù)采集能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力等多種知識技能于一體的數(shù)據(jù)人才。其人才培養(yǎng)應(yīng)以市場需求為導(dǎo)向，順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代潮流，根據(jù)當(dāng)前涉及數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展特征和趨勢，確定切合實(shí)際的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，確保專業(yè)設(shè)置與社會需要緊密對接。[7]

2、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

基于上述培養(yǎng)目標(biāo)，借鑒國內(nèi)外高校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在課程的設(shè)置上注重應(yīng)用性、創(chuàng)新性，將大部分相似或重復(fù)的課程刪減或合并，按照學(xué)校實(shí)際情況將大學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力教育課程列為大學(xué)生通用必修課或重點(diǎn)選修課程，以此提高學(xué)生的數(shù)據(jù)收集、分析能力和數(shù)據(jù)應(yīng)用意識，使學(xué)生形成綜合性、多層次的能力結(jié)構(gòu)。

德州學(xué)院在課程設(shè)置上，注重學(xué)科交叉，強(qiáng)化數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等基礎(chǔ)理論知識，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)方面，開設(shè)了數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Java程序設(shè)計(jì)、Python編程、Hadoop大數(shù)據(jù)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、算法分析與設(shè)計(jì)等課程。以此促進(jìn)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)采集、分析、挖掘和可視化的方法，以提高學(xué)生的數(shù)據(jù)采集能力。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，針對專業(yè)課對數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容涉及不足，針對性不強(qiáng)等現(xiàn)狀，適當(dāng)將數(shù)據(jù)采集教育與專業(yè)課程教學(xué)相結(jié)合，使數(shù)據(jù)知識成為基礎(chǔ)課、專業(yè)課內(nèi)容的有效載體，專業(yè)課知識成為數(shù)據(jù)采集能力教育的具體內(nèi)容。[8]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，通過“四平臺三模塊”（公共基礎(chǔ)平臺課程、專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程、專業(yè)核心課程平臺、專業(yè)拓展平臺（包含兩模塊）及實(shí)踐模塊）的課程體系，逐步構(gòu)建了大數(shù)據(jù)專業(yè)的知識體系結(jié)構(gòu)。

3、改進(jìn)教學(xué)方式方法，重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)

首先，從改革教育方法上來說，不同區(qū)域的教育方法與理念也應(yīng)各有不同。因而，新建地方本科院校在教學(xué)改革過程中要注意以區(qū)域需求為導(dǎo)向，對教學(xué)方法進(jìn)行相應(yīng)改革創(chuàng)新，以達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代要求和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才。教師要根據(jù)時(shí)代特點(diǎn)和學(xué)生需要不斷更新教學(xué)方法，適應(yīng)大數(shù)據(jù)發(fā)展的新動向、新趨勢。例如，在教學(xué)活動中，改變以往“填鴨式”的教學(xué)模式，實(shí)施以學(xué)生為中心的啟發(fā)式、參與式、合作式等教學(xué)方法;基于教學(xué)目標(biāo)，選取生活中的典型案例，設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)活動，在活動的過程中，鍛煉學(xué)生的數(shù)據(jù)收集、分析的能力和數(shù)據(jù)感知力。[9]

其次，學(xué)校應(yīng)重視學(xué)生能力創(chuàng)新的培養(yǎng)，完善學(xué)校創(chuàng)新體系。其一，可設(shè)立創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生參加多樣的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新活動，支持創(chuàng)業(yè)合作，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新及合作創(chuàng)新的能力。其二，開展形式多樣的實(shí)踐競賽，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維。如開設(shè)創(chuàng)業(yè)能力競賽、數(shù)學(xué)建模競賽等多樣化的競賽以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4、學(xué)生培養(yǎng)與教師科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)相結(jié)合

人才的培養(yǎng)與教師的專業(yè)素養(yǎng)息息相關(guān)，教師隊(duì)伍的素質(zhì)決定了高校學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量。首先應(yīng)提高師資質(zhì)量，加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，積極與用人單位建立合作關(guān)系，一方面，派出教師到合作企業(yè)單位掛職鍛煉，掌握現(xiàn)階段數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展情況;另一方面，學(xué)?？梢云刚垬I(yè)界專家擔(dān)任合作授課教師、專業(yè)指導(dǎo)教師，與校內(nèi)教師共同建設(shè)課程，協(xié)作授課，指導(dǎo)學(xué)生。[10]另外，教學(xué)過程是一個(gè)教學(xué)相長的過程，學(xué)生可以適當(dāng)參與教師的科研團(tuán)隊(duì)，與教師合作交流，在科研活動中潛移默化的提升學(xué)生自身的創(chuàng)新精神和分析解決問題的能力。

5、提高實(shí)踐應(yīng)用能力，加強(qiáng)社會實(shí)踐

課堂教學(xué)只是對學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力培養(yǎng)的子環(huán)節(jié)，它傾向于傳授理論基礎(chǔ)、基本技術(shù)和普通的應(yīng)試技能。但是基于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的強(qiáng)實(shí)踐性，在對學(xué)生的數(shù)據(jù)采集能力培養(yǎng)中更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用到實(shí)際的能力。[11]社會實(shí)踐則是提高學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑。因此對于新建地方本科院校來說應(yīng)著力提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，加強(qiáng)社會實(shí)踐，建立學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力培養(yǎng)的長效機(jī)制。

6、加強(qiáng)課程考核

基于數(shù)據(jù)采集能力內(nèi)涵的多樣性，地方新建本科院校應(yīng)根據(jù)學(xué)校的定位和大數(shù)據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的身心規(guī)律和個(gè)性差異，建立多元化的能力評價(jià)體系。基于本文提出的培養(yǎng)途徑，結(jié)合相關(guān)考評體系的研究，[12]德州學(xué)院將課程考評分為兩方面：第一，設(shè)立評價(jià)體系，綜合考慮課程體系的實(shí)施效果和學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的提升效果，從學(xué)校、教師、學(xué)生三方進(jìn)行綜合考評，通過評價(jià)促進(jìn)課程體系的不斷優(yōu)化;第二，對學(xué)生的評價(jià)采用過程評價(jià)與綜合評價(jià)相結(jié)合的評價(jià)方式，不再僅以一張期末考試試題作為唯一的評價(jià)機(jī)制，可以將自我評價(jià)和教師評價(jià)加入到平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中，通過評價(jià)促進(jìn)教師管理和教學(xué)水平的提高，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力的提升。

此外，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，要注重對學(xué)生進(jìn)行綜合能力的考查，從專業(yè)的基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)采集能力、實(shí)踐能力等多方位對學(xué)生進(jìn)行考評。對于基礎(chǔ)理論知識，采用定期進(jìn)行單元測驗(yàn)，學(xué)期中進(jìn)行期中測驗(yàn)，以此來評價(jià)學(xué)生對各部分知識的掌握情況;對于實(shí)踐項(xiàng)目的考核，通過聘請青軟實(shí)訓(xùn)的專業(yè)人士介入教學(xué)過程進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，傳遞和滲透企業(yè)、行業(yè)對大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，同時(shí)可以彌補(bǔ)學(xué)生評價(jià)與教師評價(jià)的局限性;[13]另外，在一次實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目結(jié)束后，通過讓學(xué)生自我反思并進(jìn)行論文寫作或?qū)嵺`報(bào)告寫作，旨在提升學(xué)生的綜合能力。[14]

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【作者簡介】

于 波（1981—）男，山東臨沂人，博士，德州學(xué)院講師，研究方向：統(tǒng)計(jì)方法研究及其應(yīng)用、大數(shù)據(jù)教學(xué)法研究.

董立華（1965—）女，山東德州人，本科，德州學(xué)院教授，研究方向：函數(shù)論及教學(xué)法研究，本文通訊作者.

李雅男（1998—）女，山東德州人，德州學(xué)院在讀本科生，研究方向：統(tǒng)計(jì)方法研究及其應(yīng)用.

畢文琪（1998—）女，山東濟(jì)南人，德州學(xué)院在讀本科生，研究方向：統(tǒng)計(jì)方法研究及其應(yīng)用.