大數(shù)據(jù)交叉復合型人才培養(yǎng)模式探討

楊維明 王時繪 萬虹 余敦輝

[摘 要]為適應大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)對數(shù)據(jù)工程師和數(shù)據(jù)分析師等復合型人才培養(yǎng)的要求，文章以湖北大學楚才學院的交叉復合型實驗班為試點，對“大數(shù)據(jù)+教育學”和“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”主輔修結(jié)合的雙專業(yè)交叉復合試驗班進行教學改革和實踐。建立試點學院牽頭的教學管理模式，解決了傳統(tǒng)的以學科性學院牽頭進行復合型人才培養(yǎng)時教學資源受限的矛盾，提高了教學運行效率;建立跨學科協(xié)同和校企協(xié)同的人才培養(yǎng)合作機制，為大數(shù)據(jù)復合型人才培養(yǎng)提供了數(shù)據(jù)資源和師資保障;通過整合主輔修專業(yè)課程、融合主輔修專業(yè)畢業(yè)設計內(nèi)容，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)復合型課程體系;通過建立“三四四”驅(qū)動的立體化實踐教學體系、實施VIP項目化教學，有效提升了學生的大數(shù)據(jù)應用能力和職業(yè)素質(zhì)，為大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供復合型人才支撐。

[關(guān)鍵詞]雙專業(yè);大數(shù)據(jù);交叉復合型人才;培養(yǎng)模式

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）06-0031-03

進入“十三五”以來，以大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)為代表的新一輪科技革命驅(qū)動信息產(chǎn)業(yè)格局加速變革，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，迫切需要面向未來建設新興工科大數(shù)據(jù)專業(yè)、培養(yǎng)大數(shù)據(jù)專業(yè)新型工科人才。大數(shù)據(jù)應用需要的是典型的交叉復合型人才，目前國內(nèi)大數(shù)據(jù)復合型人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀如下：（1）基于大類培養(yǎng)的大數(shù)據(jù)通識教育模式，由于缺乏大數(shù)據(jù)專業(yè)課程的系統(tǒng)學習，難以滿足行業(yè)大數(shù)據(jù)應用開發(fā)或數(shù)據(jù)分析崗位的要求。（2）傳統(tǒng)的主輔修/雙學位培養(yǎng)模式，學生要修讀的課程多、學時學分多，且主輔修專業(yè)課程相互獨立，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)應用能力的效果不理想。（3）教學管理模式缺乏靈活性，影響交叉復合型人才培養(yǎng)模式的有效實施。（4）高校缺少企業(yè)項目實戰(zhàn)案例和可以用于研究的商業(yè)數(shù)據(jù)，影響了大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的質(zhì)量[1]。

本文針對大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)存在的上述問題，結(jié)合湖北大學在教育行業(yè)的數(shù)據(jù)資源和數(shù)學學科的優(yōu)勢，以湖北大學人才培養(yǎng)改革試點學院即楚才學院的“大數(shù)據(jù)+教育學” 和“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)交叉復合試驗班為試點，研究和探索大數(shù)據(jù)復合型人才培養(yǎng)的規(guī)律，以滿足大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)對數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)工程師、數(shù)據(jù)分析師等復合型人才的需求。

一、建立雙專業(yè)交叉復合型人才培養(yǎng)的教學運行機制

（一）試點學院負責的教學管理模式

由學校教務處主導、湖北大學人才培養(yǎng)改革試點學院即楚才學院負責，依托計算機與信息工程學院、數(shù)學與統(tǒng)計學學院、教育學院三個學科性學院，統(tǒng)籌整合計算機、數(shù)學與統(tǒng)計學、教育學三個學科的師資，組建“大數(shù)據(jù)+教育學”和“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”兩個雙專業(yè)復合型師資團隊，包括學科大類基礎(chǔ)教學團隊、教育學專業(yè)教學團隊、數(shù)學專業(yè)教學團隊、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育團隊、大數(shù)據(jù)教學團隊;整合三個學院的實驗教學資源，包括湖北大學與中科曙光共建的教育部—曙光大數(shù)據(jù)應用產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地、湖北省教育信息化工程技術(shù)中心、應用數(shù)學湖北省重點實驗室、湖北省2011協(xié)同創(chuàng)新中心“信息化與基礎(chǔ)教育均衡發(fā)展”、湖北省高等學校教師教育實訓教學示范中心、三個學院已經(jīng)建成的校外實習基地等。

通過三個學院多個學科的教學資源共享，探索主輔修專業(yè)結(jié)合的交叉復合型人才培養(yǎng)模式，解決以傳統(tǒng)的學科性學院牽頭進行復合型人才培養(yǎng)時教學資源受限的矛盾，提高教學運行效率。

（二）協(xié)同培養(yǎng)人才的合作機制

1.跨學科協(xié)同的育人機制

楚才學院牽頭建立跨學科聯(lián)合制訂人才培養(yǎng)方案機制以及人才培養(yǎng)方案動態(tài)調(diào)整與持續(xù)改進機制;建立聯(lián)合評定學生成績的學業(yè)評價機制，比如將兩門課程整合成一門新課程后，由原來的兩門課程主講教師共同授課，并聯(lián)合評定學業(yè)成績;課程設計內(nèi)容包含設計報告和測試答辯兩部分，兩個環(huán)節(jié)的成績評定由不同的教師獨立負責，總成績按3∶7的比例綜合給定[2];建立主輔修專業(yè)結(jié)合的本科生雙導師制，即每五個本科生配備兩個導師，一個來自主修專業(yè)，另一個來自輔修專業(yè);建立雙專業(yè)畢業(yè)設計內(nèi)容融合的機制，試點班學生只做一個畢業(yè)設計，但其內(nèi)容涵蓋兩個專業(yè)的核心知識與技能;最后的畢業(yè)論文成績由指導教師評價（兩個專業(yè)教師各占一半）、工程師評價、答辯小組評價三部分成績按照2∶3∶5的比例評定[3]。

2.校企協(xié)同育人機制

針對大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的特點，結(jié)合我校大數(shù)據(jù)師資和數(shù)據(jù)資源不足的現(xiàn)狀，建立了大數(shù)據(jù)專業(yè)教師進入企業(yè)研修機制和數(shù)據(jù)工程師進入學校授課機制，以學分制為基礎(chǔ)的企業(yè)工程師課酬分配機制，教師與工程師聯(lián)合指導學生課程實驗、課程設計、畢業(yè)設計并聯(lián)合評定學業(yè)成績的機制等。

一方面，由合作企業(yè)中科曙光、中科特瑞科技公司派駐專業(yè)基礎(chǔ)扎實、實踐經(jīng)驗豐富的高級技術(shù)人員，承擔專業(yè)課實驗教學、課程設計、畢業(yè)設計等的指導任務，充實師資隊伍，并建立基于學分制的企業(yè)工程師課酬分配機制，確保企業(yè)導師的相對穩(wěn)定。比如，企業(yè)工程師的課酬分別按照通識課120元/學分/人、專業(yè)課80元/學分/人、集中性實踐教學環(huán)節(jié)按160元/學分/人計算，高于校內(nèi)教師的課酬。另一方面， 執(zhí)行教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人師資培訓項目計劃，支持協(xié)同育人項目負責人到企業(yè)進行六個月以上的工程實踐。年度考核時，免去項目負責人的教學工作量要求，視同合格，讓他們專心實踐，系統(tǒng)掌握數(shù)據(jù)的采集、挖掘、分析及業(yè)務處理流程，提升大數(shù)據(jù)工程實踐能力。

二、建立雙專業(yè)交叉復合型課程體系

（一）制訂培養(yǎng)方案

由楚才學院牽頭，組織計算機、數(shù)學與統(tǒng)計學、教育學三個學科的教師與中科曙光、中科特瑞等企業(yè)的工程師共同制訂培養(yǎng)方案，圖1為培養(yǎng)方案制訂工作流程圖。通過課程整合、畢業(yè)設計內(nèi)容融合，使“大數(shù)據(jù)+教育學”雙專業(yè)總學分控制在190，其中課程學分164、集中實踐教學環(huán)節(jié)26學分，學生畢業(yè)時可獲得工學學士和教育學學士雙學位（大數(shù)據(jù)專業(yè)畢業(yè)要求最低學分為164，教育學專業(yè)畢業(yè)要求最低學分154），人才培養(yǎng)目標定位為面向教育行業(yè)的大數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)工程師;“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)總學分控制在188，其中課程學分164、集中實踐教學環(huán)節(jié)24學分，學生畢業(yè)時可獲得理學學士和工學學士雙學位（數(shù)學專業(yè)畢業(yè)要求最低學分154），人才培養(yǎng)目標定位為數(shù)據(jù)分析師[4]。

（二）構(gòu)建課程體系結(jié)構(gòu)

“大數(shù)據(jù)+教育學” 雙專業(yè)復合型課程包含學校通識課程、楚才學院榮譽課程、大數(shù)據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課程、核心課程、專業(yè)方向課程和教育學輔修課程;“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)復合型課程包含學校通識課程、楚才學院榮譽課程、數(shù)學專業(yè)基礎(chǔ)課程、核心課程、專業(yè)方向課程和大數(shù)據(jù)輔修課程。表1所示為雙專業(yè)復合型課程體系結(jié)構(gòu)[5]。

1.“大數(shù)據(jù)+教育學”雙專業(yè)核心課程

“大數(shù)據(jù)+教育學”雙專業(yè)核心課程包括面向?qū)ο蟪绦蛟O計、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應用、Java應用開發(fā)、算法分析與設計、Python程序設計、大數(shù)據(jù)分析與內(nèi)存計算、Hadoop 大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)導入與預處理應用、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與應用、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、教育學概論、教育統(tǒng)計學、教育心理學、發(fā)展心理學、教育管理學、教育評價學、管理學、組織行為學、教育經(jīng)濟學、德育原理、教育研究方法。

2.“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)核心課程

“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)核心課程包括數(shù)學分析、高等代數(shù)、解析幾何、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、常微分方程、抽象代數(shù)、復變函數(shù)、實變函數(shù)、初等數(shù)論、離散數(shù)學、高級語言程序設計、面向?qū)ο蟪绦蛟O計、大數(shù)據(jù)導論、Python程序設計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、Linux系統(tǒng)及應用、Hadoop大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)導入與預處理應用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)。

三、構(gòu)建“三四四驅(qū)動”的立體化實踐教學體系

（一）實踐教學體系

“三四四”的內(nèi)涵是指校內(nèi)實驗、基地實訓、校外實習三種實踐教學形式，基礎(chǔ)訓練、提高訓練、綜合訓練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四個實踐教學層次，專業(yè)基本技能、專業(yè)核心能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、社會適應能力四種能力。這里的基地是指湖北大學與中科曙光公司合作共建的教育部—曙光大數(shù)據(jù)應用產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地。

在保證實踐環(huán)節(jié)總學時不低于本專業(yè)總學時30%的前提下，對實踐教學各環(huán)節(jié)進行整體設計，聚焦復雜工程問題解決能力的培養(yǎng)，開設多門課程交叉的綜合課程設計，實現(xiàn)從校內(nèi)實驗、基地實訓到校外實習三種實踐教學形式的有機結(jié)合。從本科低年級開始通過基礎(chǔ)訓練和提高訓練進行大數(shù)據(jù)人才針對性培養(yǎng)，并選擇有能力的本科生直接參與面向大數(shù)據(jù)應用的項目實踐，通過“項目中學、項目中用”的方式，對學生開展綜合訓練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練。通過這四個實踐教學層次的訓練，有效提升學生上述四種實踐能力。

（二）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系

以國家級、省級“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃”的申報與實施為契機，強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念，圍繞大數(shù)據(jù)應用方向，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才能力培養(yǎng)體系;組建、培育教育大數(shù)據(jù)應用服務團隊，深化團隊的大數(shù)據(jù)科研能力，提高協(xié)作水平，形成具備教育行業(yè)應用能力的服務團隊;鼓勵學生積極參加 “挑戰(zhàn)杯”“藍橋杯”“智能互聯(lián)創(chuàng)新大賽”等學科競賽，提升學生的創(chuàng)新能力;同時，增設有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)方案中，形成“四年一貫制”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系，并建立有資金、有基地、有公司、有項目、有師資的“五有”創(chuàng)業(yè)教育工作體系，推動學生創(chuàng)業(yè)。

四、VIP項目化教學模式

成立VIP項目管理組，項目管理組從項目資源池中遴選合適的項目設立VIP項目，VIP項目從本科生中招募參與者，并以此項目的工作作為生產(chǎn)實踐或畢業(yè)設計的主要內(nèi)容。VIP項目來自教育部數(shù)據(jù)中國“百校工程”項目的大數(shù)據(jù)應用協(xié)同創(chuàng)新中心，其中以開發(fā)社區(qū)橫向課題為主，課題都是為了解決行業(yè)實際問題。

實施VIP項目化教學法，以一個真實的大數(shù)據(jù)項目為主線，讓學生基于Xdata、Insight、Mining等行業(yè)系統(tǒng)開展項目實戰(zhàn)，將所有學科知識以及各個數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵階段貫穿起來，完整了解并掌握行業(yè)實際工作內(nèi)容與流程，并打造真實的工程場景，讓學生盡快培養(yǎng)起對學科學習的興趣，然后通過項目實踐培養(yǎng)工程素養(yǎng)與專業(yè)能力。各階段的具體關(guān)系如下：（1）各專業(yè)課程的理論授課，包括各知識點、技術(shù)點的關(guān)鍵理論傳授。（2）各專業(yè)課程的實踐授課。通過不同的子項目覆蓋課程的關(guān)鍵知識點和技術(shù)點，引導學生在實踐的過程中進行理論的學習與深入掌握，最終通過一至兩個綜合項目將所有課程相關(guān)的知識點、技術(shù)點串聯(lián)起來，幫助學生實現(xiàn)對于課程的整體掌握。（3）專業(yè)實戰(zhàn)課程。讓學生分階段（包含環(huán)境部署、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)可視化）完成項目實戰(zhàn)實訓，建立各門獨立學科與數(shù)據(jù)處理各個關(guān)鍵階段的實際關(guān)聯(lián)。（4）畢業(yè)設計部分內(nèi)容。在工程師與教師指導下，將大學前三年所做的VIP項目進行深度的數(shù)據(jù)挖掘與分析并形成指導行業(yè)的大數(shù)據(jù)分析報告（包含數(shù)據(jù)的采集、預處理、儲存、挖掘、分析、可視化）。

五、總結(jié)

本文以湖北大學人才培養(yǎng)改革試點學院即楚才學院為依托，以“大數(shù)據(jù)+教育學”和“數(shù)學+大數(shù)據(jù)”雙專業(yè)交叉復合型人才培養(yǎng)試點班為案例，統(tǒng)籌整合跨學科跨學院的師資和教學資源，探索以主輔修專業(yè)為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)雙專業(yè)交叉復合型人才培養(yǎng)模式，以解決傳統(tǒng)的以學科性學院牽頭進行復合型人才培養(yǎng)時教學資源受限的矛盾，提高教學運行效率。

本文采用的雙專業(yè)交叉復合型本科人才培養(yǎng)模式，面向教育行業(yè)需求，促進學生的專業(yè)知識、大數(shù)據(jù)應用能力、職業(yè)素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，可滿足大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)工程師和數(shù)據(jù)分析師崗位的需求。這種人才培養(yǎng)模式，對其他專業(yè)與行業(yè)的復合型人才培養(yǎng)也具有借鑒和參考價值。

[ 參 考 文 獻 ]

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[責任編輯：龐丹丹]