大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程體系改革

鄧冠男 李鵬松

◆摘 ?要：分析數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程體系現(xiàn)狀，研究數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程改革，以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才的需求，為各高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程體系改革提供一些對(duì)策和建議。

◆關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時(shí)代;數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué);課程體系;改革

在高度信息化和數(shù)字化的當(dāng)今社會(huì)，數(shù)據(jù)正在以一個(gè)前所未有的速度產(chǎn)生著。微信、微博、QQ等社交網(wǎng)絡(luò)的參與人數(shù)增加和互動(dòng)的頻繁，淘寶、唯品會(huì)、京東等電商掀起的網(wǎng)上購(gòu)物的風(fēng)潮，使得多源異構(gòu)的龐大數(shù)據(jù)伴隨而來(lái)，大量的事實(shí)表明我們處在一個(gè)以“大數(shù)據(jù)”命名的時(shí)代。

在大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用中，數(shù)學(xué)以其堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、評(píng)判分析等過(guò)程中扮演著至關(guān)重要的角色。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)與發(fā)展，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才的市場(chǎng)需求越來(lái)越旺盛。

數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)如何進(jìn)行專業(yè)課程體系的改革與建設(shè)，培養(yǎng)適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代社會(huì)發(fā)展需要的復(fù)合型人才，是各學(xué)校各專業(yè)亟需解決的一個(gè)問(wèn)題。

一、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程體系現(xiàn)狀

為研究數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程體系現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)內(nèi)高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程設(shè)置及人才培養(yǎng)情況進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，調(diào)研范圍包括清華大學(xué)、吉林大學(xué)、東北師范大學(xué)、長(zhǎng)春理工大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)、南昌大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)等18所國(guó)內(nèi)知名高校，分析目前國(guó)內(nèi)高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方向、課程設(shè)置情況。

通過(guò)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)在課程設(shè)置一般有如下幾種情形。

（1）以數(shù)學(xué)類課程為主，涵蓋基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)、計(jì)算數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)與控制論等多個(gè)學(xué)科方向，由于師資力量的限制，這種情況主要集中于國(guó)內(nèi)重點(diǎn)高校。

（2）在基礎(chǔ)核心課程基礎(chǔ)上，開設(shè)兩個(gè)或三個(gè)分支課程，其中之一為數(shù)學(xué)類，如某些高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)（師范方向）采取的數(shù)學(xué)+教師教育課程;某些學(xué)校（非師范方向）采取數(shù)學(xué)+經(jīng)濟(jì)金融課程;某些高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)（非師范方向）采取數(shù)學(xué)+保險(xiǎn)、精算課程。

（3）課程設(shè)置沒(méi)有明顯的側(cè)重，或者說(shuō)包含的課程類型分散，這種情況的高校存在但不多。

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)分析行業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)人才的需求越來(lái)越旺盛。通過(guò)檢索智聯(lián)招聘、前程無(wú)憂、獵聘網(wǎng)等網(wǎng)站，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)人才知識(shí)上的基本要求有：①掌握SAS、SPSS、Tableau、Excel等常用統(tǒng)計(jì)軟件和工具;②熟練使用SQL、Python、R、Matlab等語(yǔ)言;③具有相應(yīng)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)分析等相關(guān)知識(shí)。

然而，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)很少涉及數(shù)據(jù)分析行業(yè)所需的基本知識(shí)。為了適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的要求，也為了數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的發(fā)展，下面對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程體系改革進(jìn)行詳細(xì)探討。

二、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程改革研究

2018年1月，教育部發(fā)布《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)核心課程包括專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)主干課程。

標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定專業(yè)基礎(chǔ)課程包括：數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、解析幾何、概率統(tǒng)計(jì)、常微分方程。

專業(yè)主干課程，根據(jù)不同的培養(yǎng)方向，須從下列3組課程的至少2組中選取至少6門課程作為數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的主干課程：

A組：抽象代數(shù)、微分幾何、拓?fù)鋵W(xué)、初等數(shù)論。

B組：偏微分方程、復(fù)變函數(shù)、實(shí)變函數(shù)、泛函分析、數(shù)學(xué)建模。

C組：數(shù)理統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過(guò)程、離散數(shù)學(xué)、數(shù)值分析、運(yùn)籌學(xué)、控制論基礎(chǔ)。

考慮到數(shù)據(jù)分析企業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的需求，建議開設(shè)數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)建模，其余課程可根據(jù)專業(yè)定位自主選擇。由此可以確定課程體系中的11門課程，基本可以滿足數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)必修課的開設(shè)需要。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，若數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)計(jì)劃培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析方向人才，只能從選修課入手。

目前，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)對(duì)學(xué)生側(cè)重的培養(yǎng)方向總體上可以分為三個(gè)：一是大數(shù)據(jù)工程師方向，二是數(shù)據(jù)分析師方向，三是行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用工程師方向。其中，數(shù)據(jù)分析師方向更加適合數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)。因此，可以開設(shè)側(cè)重統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)挖掘方向的課程，例如多元統(tǒng)計(jì)分析、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)與決策、統(tǒng)計(jì)軟件、應(yīng)用回歸分析、時(shí)間序列分析、抽樣調(diào)查、數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)、程序設(shè)計(jì)與算法語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)、Python編程技術(shù)和Hadoop大數(shù)據(jù)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化等等。

下面給出一個(gè)課程體系實(shí)例：

參考文獻(xiàn)

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