數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)“五位一體”建設(shè)探討

吳果林　李修清　廖桂湘　周立新

【摘 要】本文論述數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的“五位一體”建設(shè)，通過分析數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)在發(fā)展過程中存在的問題，提出了“五位一體”的專業(yè)建設(shè)模式，即“人才培養(yǎng)方案—— 師資隊伍—— 實踐教學(xué)體系—— 實習(xí)實訓(xùn)—— 就業(yè)基地”全方位一體化的建設(shè)思路。

【關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng)? 師資隊伍? 實踐教學(xué)? 實習(xí)實訓(xùn)? 就業(yè)基地

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）10C-0039-03

隨著信息技術(shù)的發(fā)展、智能終端與移動互聯(lián)網(wǎng)的普及以及5G技術(shù)的應(yīng)用，人們在日常生產(chǎn)生活中繁衍出大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)正在成為一種重要的戰(zhàn)略性資源，為分析生產(chǎn)者與消費者的行為提供有效的依據(jù)，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)應(yīng)運而生。從2016年第一批3所高校獲批這個專業(yè)，到2019年第四批196所高校獲批這個專業(yè)，短短的四年間共有479所高校獲批建設(shè)該專業(yè)。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)正在以前所未有的速度向前發(fā)展。

眾所周知，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)是融合了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)以及計算機等學(xué)科知識的新興交叉學(xué)科，是一門實踐性很強的專業(yè)。這對開設(shè)這個專業(yè)的高校在學(xué)科建設(shè)、師資隊伍以及課程建設(shè)等方面都有很高的要求。從開設(shè)專業(yè)的高校來看，在開設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的479所高校中，985、211高校共55家，占比約11.5%，其余高校占比88.5%。一些普通高校為了搶占先機，在師資隊伍、實訓(xùn)條件以及資金等教學(xué)資源不足的情況下申請這個專業(yè)，加上《普通高校本科專業(yè)目錄》中沒有數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的模板，各個高校根據(jù)自身的特點制定人才培養(yǎng)方案，因校設(shè)課、因人設(shè)課的現(xiàn)象比較普遍，專業(yè)建設(shè)混亂、問題叢生。有鑒于此，從專業(yè)平穩(wěn)、健康、有序發(fā)展的角度，就人才培養(yǎng)方案、師資隊伍、實驗室建設(shè)、實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)以及學(xué)生就業(yè)這五個方面探索數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的建設(shè)思路。

一、專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計

專業(yè)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)基本規(guī)格、培養(yǎng)過程與方式以及培養(yǎng)目標的總體設(shè)計，是專業(yè)確定教學(xué)編制、安排教學(xué)任務(wù)以及組織教學(xué)的基本依據(jù)，也是師資隊伍建設(shè)、實驗室建設(shè)、實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)的前提。人才培養(yǎng)質(zhì)量很大程度依賴于專業(yè)人才培養(yǎng)方案的設(shè)計，它是專業(yè)建設(shè)中最重要的一環(huán)。

然而，在當前的《普通高校本科專業(yè)目錄》中沒有數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的模板，各個高校根據(jù)自身的特點制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案，課程體系缺乏系統(tǒng)性，亂象叢生。因此，當前最緊迫的任務(wù)是需要根據(jù)不同的人才培養(yǎng)目標與專業(yè)定位，設(shè)計合理的知識體系與課程內(nèi)容。

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)，了解大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的基本生態(tài)，掌握大數(shù)據(jù)的常用分析工具，能勝任大數(shù)據(jù)分析與挖掘、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)等工作的專門技術(shù)性人才。根據(jù)其培養(yǎng)要求，該專業(yè)的課程體系應(yīng)包含數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)、計算機科學(xué)以及應(yīng)用領(lǐng)域類的課程。因此，各個高?？梢愿鶕?jù)自身的人才培養(yǎng)目標與專業(yè)定位，設(shè)計人才培養(yǎng)方案與課程體系。

（一）如果專業(yè)頒發(fā)理學(xué)學(xué)位，旨在培養(yǎng)數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析的專業(yè)人才，那么該專業(yè)的課程體系除了大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程外（大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程包含大數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、Linux操作系統(tǒng)、Hadoop應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化等），應(yīng)該側(cè)重數(shù)學(xué)、統(tǒng)計類的大數(shù)據(jù)技術(shù)的理論課程，例如可考慮開設(shè)數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計、貝葉斯分析、最優(yōu)化方法、算法分析與設(shè)計、統(tǒng)計學(xué)習(xí)方法、數(shù)據(jù)分析與挖掘、深度學(xué)習(xí)、人工智能等課程。

（二）如果專業(yè)頒發(fā)工學(xué)學(xué)位，旨在培養(yǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)類的專業(yè)人才，那么該專業(yè)的課程體系除了大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程外，應(yīng)該側(cè)重計算機類的大數(shù)據(jù)基本技術(shù)課程，例如可考慮開設(shè)云計算、并行計算與分布式計算、分布式海量存儲系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)安全、大數(shù)據(jù)與領(lǐng)域建模、機器學(xué)習(xí)等課程。

（三）如果專業(yè)頒發(fā)工學(xué)或其他學(xué)位，旨在培養(yǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)類的專業(yè)人才，那么該專業(yè)的課程體系除了大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程外，應(yīng)該側(cè)重大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及分析工具類課程，例如可考慮開設(shè)大數(shù)據(jù)管理、R語言、數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)用、推薦算法及應(yīng)用、社交網(wǎng)絡(luò)挖掘、大數(shù)據(jù)傳播與新媒體分析等課程。

二、師資隊伍建設(shè)

作為一個新興專業(yè)，師資隊伍是大多數(shù)院校比較薄弱的環(huán)節(jié)。許多教師是從數(shù)學(xué)、統(tǒng)計、計算機等學(xué)科轉(zhuǎn)型過來的，理論知識豐富，實踐經(jīng)驗特別是大數(shù)據(jù)分析實操經(jīng)驗不足。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)作為一個交叉學(xué)科，培養(yǎng)具有一定的理論深度、大數(shù)據(jù)思維，能夠從事數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用的高層次應(yīng)用型人才。根據(jù)這一培養(yǎng)目標，可以從以下三個方面著手加強師資隊伍建設(shè)，優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)，打造一支高素質(zhì)的專業(yè)隊伍。

（一）定期組織研討班，學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)知識。一方面可以強化教師的理論知識，針對大家都感興趣的知識領(lǐng)域，大家一起研究、探討，將研討結(jié)果寫成科研論文，提高教師大數(shù)據(jù)科學(xué)的研究實力與水平，強化理論深度。另一方面可以總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，將專業(yè)建設(shè)、專業(yè)教學(xué)過程中遇到的一些問題進行探討，商量解決問題的辦法，進一步優(yōu)化專業(yè)建設(shè)、優(yōu)化教學(xué)，提高教師的專業(yè)教學(xué)水平。

（二）定期組織專業(yè)教師參加各類大數(shù)據(jù)專業(yè)技能培訓(xùn)，在專業(yè)技能培訓(xùn)中提高大數(shù)據(jù)專任教師的大數(shù)據(jù)分析能力與大數(shù)據(jù)項目實踐能力。

（三）利用校企合作平臺，選派專任教師到合作企業(yè)進行兼職，參與實際項目，鍛煉教師的實操能力。同時，與企業(yè)的大數(shù)據(jù)專業(yè)技術(shù)人員簽訂兼職協(xié)議，讓他們成為專業(yè)的兼職教師，參與專業(yè)課程的教學(xué)，指導(dǎo)大數(shù)據(jù)的專業(yè)實習(xí)、實訓(xùn)。

三、實踐教學(xué)體系建設(shè)

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，不僅需要依靠基礎(chǔ)理論教學(xué)，同時需要配合大量的動手實踐操作，提升學(xué)生對相關(guān)技能的掌握。因此，在大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)中科學(xué)高效的大數(shù)據(jù)實驗環(huán)境建設(shè)是專業(yè)建設(shè)重要的一環(huán)。探討將專業(yè)能力培養(yǎng)要求如何落實到實踐教學(xué)體系中是提高專業(yè)培養(yǎng)水平的重要措施。當前，高校在大數(shù)據(jù)實驗環(huán)境建設(shè)中投入不足，同時，實驗內(nèi)容的設(shè)計也與市場人才技能需求有所差距，不利于人才的培養(yǎng)。因此，構(gòu)建大數(shù)據(jù)專業(yè)實踐教學(xué)體系，應(yīng)從以下三方面著手。

（一）構(gòu)建系統(tǒng)的課程資源實踐教學(xué)體系。實踐教學(xué)體系的構(gòu)建，最終服務(wù)于專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方案。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)的、能夠從事大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的復(fù)合型人才。根據(jù)這一培養(yǎng)目標，實踐教學(xué)體系建設(shè)應(yīng)以大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用為主線。數(shù)據(jù)分析流程主要包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析與挖掘以及數(shù)據(jù)可視化等環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)體系的課程資源應(yīng)圍繞這個流程所對應(yīng)的課程以及課程涉及的基礎(chǔ)必修內(nèi)容展開。以數(shù)據(jù)分析與挖掘為例，這一環(huán)節(jié)所對應(yīng)的課程包括數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、Python程序設(shè)計、Linux操作系統(tǒng)、算法分析與設(shè)計以及大數(shù)據(jù)分析平臺所涉及的課程等，應(yīng)該將這些課程的實踐教學(xué)納入實踐教學(xué)體系中。

（二）建立健全數(shù)據(jù)收集機制。隨著大數(shù)據(jù)的走熱，數(shù)據(jù)本身被看作一種重要的可持續(xù)性資源。大數(shù)據(jù)的價值最終體現(xiàn)在對數(shù)據(jù)的挖掘、相關(guān)性探索和深度的數(shù)據(jù)分析上。高校大數(shù)據(jù)教學(xué)實驗同樣離不開數(shù)據(jù)。從互聯(lián)網(wǎng)獲取的數(shù)據(jù)往往數(shù)據(jù)體量龐大但價值密度低;企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)不但保密等級比較高，無法輕易獲取，而且數(shù)據(jù)的行業(yè)業(yè)務(wù)特性比較強，缺少行業(yè)經(jīng)驗的高校很難將這樣的數(shù)據(jù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中去。數(shù)據(jù)缺乏是擺在高校大數(shù)據(jù)教學(xué)面前一個實實在在的問題。因此，在構(gòu)建大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)體系過程中，要注重數(shù)據(jù)的收集，健全數(shù)據(jù)收集機制。

（三）收集行業(yè)項目案例。大數(shù)據(jù)的發(fā)展受到越來越多行業(yè)的重視，大數(shù)據(jù)應(yīng)用在各個行業(yè)落地。隨著數(shù)據(jù)開放的逐步推進，大數(shù)據(jù)結(jié)合行業(yè)的應(yīng)用呈現(xiàn)百花齊放的姿態(tài)。企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)的打通，行業(yè)交叉數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)融合，催生出越來越多的大數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新?；趹?yīng)用型專業(yè)定位，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的教學(xué)需要結(jié)合真實的行業(yè)案例進行案例教學(xué)。

四、實習(xí)實訓(xùn)建設(shè)

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)作為綜合性、應(yīng)用性、實踐性非常強的專業(yè)，企業(yè)應(yīng)用也錯綜復(fù)雜。高校的數(shù)據(jù)科學(xué)教學(xué)偏重原理、算法的學(xué)習(xí)，缺乏實際的應(yīng)用背景。實踐教學(xué)積累的項目案例大都是經(jīng)過清洗、簡化了的數(shù)據(jù)，適用于教學(xué)，并非完全來自實際應(yīng)用場景。學(xué)生沒有經(jīng)過真實數(shù)據(jù)的實訓(xùn)，沒有到大數(shù)據(jù)分析公司實地操作、親自經(jīng)歷企業(yè)大數(shù)據(jù)分析流程，畢業(yè)后仍需要接受招聘單位培訓(xùn)后才能上崗。因此，為了保證實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、提升學(xué)生專業(yè)技能、提高學(xué)生就業(yè)能力，加強校企合作、建立實習(xí)實訓(xùn)是一種有效途徑?？梢酝ㄟ^以下兩個方面加強實習(xí)實訓(xùn)建設(shè)。

（一）通過校企合作的方式，建立校外實習(xí)實訓(xùn)基地。校外實習(xí)基地是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要場所，是學(xué)生接觸社會、了解社會的紐帶。學(xué)生通過校外的實習(xí)實訓(xùn)，熟悉大數(shù)據(jù)技術(shù)的操作流程，掌握真實案例的數(shù)據(jù)如何提取、清洗、存儲、分析與挖掘，獲取所要的信息，可以迅速將理論基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用能力。另一方面，大數(shù)據(jù)公司通過一些針對性的訓(xùn)練，考查學(xué)生，選拔高素質(zhì)人才，為公司發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

（二）建立校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)基地，把大數(shù)據(jù)公司的工程師/技術(shù)員請進學(xué)校，運用他們公司真實的案例，開展情景教學(xué)。這種新型的實習(xí)實訓(xùn)方式要求專業(yè)的數(shù)據(jù)公司完全按照他們公司的運營模式、數(shù)據(jù)分析處理流程操作來實訓(xùn)學(xué)生。與校外實訓(xùn)基地最大的不同地方，是學(xué)生不用跑到數(shù)據(jù)公司的實際辦公場所，避免了學(xué)生來回的奔波。此外，專業(yè)教師可以與公司專業(yè)技術(shù)人員一起交流，共同探討，參與指導(dǎo)學(xué)生的實習(xí)實訓(xùn)，提高實際操作能力。這樣可以培養(yǎng)“雙師型”的教師，增強教師的業(yè)務(wù)能力，提高專業(yè)的辦學(xué)水平。

五、就業(yè)基地建設(shè)

學(xué)生就業(yè)是高校人才培養(yǎng)的最后一個環(huán)節(jié)，也是學(xué)校教育中重要的一步?？茖W(xué)、合理地促進學(xué)生就業(yè)，對維護社會穩(wěn)定、促進國家經(jīng)濟發(fā)展都具有十分重要的意義，也關(guān)系到專業(yè)的生存與發(fā)展。從目前來看，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)正處在快速發(fā)展的上升階段，人才需求緊缺，但是從長遠看，各高校根據(jù)自己的專業(yè)定位建立一批相對穩(wěn)定的就業(yè)基地是十分必要和非常重要的。

大學(xué)生就業(yè)基地建設(shè)是一項長期、艱巨、繁雜的工作。對于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)而言，要建設(shè)好畢業(yè)生就業(yè)基地，就必須重視以下兩點：

（一）轉(zhuǎn)變觀念。不要認為數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)是一個新興專業(yè)，有著廣闊的發(fā)展前景，人才需求大，就不需要建設(shè)就業(yè)基地。應(yīng)該時刻把促進學(xué)生就業(yè)、建立就業(yè)基地當成就業(yè)工作的一項核心任務(wù)來抓，要有大局意識、服務(wù)意識，與用人單位（特別是重點用人單位）簽訂協(xié)議，建立就業(yè)基地。

（二）根據(jù)專業(yè)特色與發(fā)展定位來確定用人單位。盡管大數(shù)據(jù)是一個新興產(chǎn)業(yè)，但是經(jīng)過這幾年的發(fā)展，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的用人單位已經(jīng)非常多了。學(xué)校建立就業(yè)基地時，應(yīng)充分考慮專業(yè)特色與發(fā)展定位，把用人單位的需求與專業(yè)的發(fā)展方向緊密結(jié)合起來。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)主要為社會培養(yǎng)既具有扎實的理論基礎(chǔ)、又具有良好的專業(yè)技能的復(fù)合型、應(yīng)用型人才。它的專業(yè)發(fā)展方向主要是大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)類、大數(shù)據(jù)分析類以及大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)類等。如果專業(yè)發(fā)展定位是大數(shù)據(jù)分析類，那就應(yīng)該多與大數(shù)據(jù)分析類的用人單位簽訂協(xié)議，建立就業(yè)基地。如果專業(yè)的特色是做某個領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析（例如旅游大數(shù)據(jù)分析），那么就應(yīng)該多與從事旅游大數(shù)據(jù)分析的公司建立良好的用人關(guān)系。

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【基金項目】2019年度廣西高等教育教學(xué)改革工程項目“新工科下數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的教學(xué)改革基礎(chǔ)研究與實踐”（2019JGA334）

【作者簡介】吳果林，博士，桂林航天工業(yè)學(xué)院副教授;李修清，桂林航天工業(yè)學(xué)院教授;廖桂湘，碩士，桂林航天工業(yè)學(xué)院講師;周立新，博士，桂林航天工業(yè)學(xué)院副教授。

（責編 丁 夢）