大數(shù)據(jù)時代信息與計算科學專業(yè)實踐教學研究

吳泉兵

摘要：現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的到來，讓我們的生活產(chǎn)生了日新月異的變化，促進了經(jīng)濟社會產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，而現(xiàn)代社會日趨多元化的精英人才需求也進一步推動了高校教育領域的改革。筆者以即將畢業(yè)的大學生視角，探究基于大數(shù)據(jù)時代背景下，結合社會實踐與教學改革的變化特點，提出幾條包括完善原有教學體系、加強校內培訓基地建設、組織育人模式實踐教學等信息與計算科學專業(yè)改革的途徑和具體措施，以期待為將來該專業(yè)教學改革提供借鑒。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)時代;信息與計算科學專業(yè);實踐教學

一、調整和完善專業(yè)教學體系

（一）當前加快專業(yè)實踐教學改革的必要性

自教育部頒布《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》等相關政策以來，信息與計算科學專業(yè)就以適應社會發(fā)展需求和人才培養(yǎng)方向為目標，加快專業(yè)教學改革。作為近年來新興專業(yè)之一，該專業(yè)自設立之初就受時代發(fā)展趨勢影響頗深。然而大數(shù)據(jù)時代信息、技術更迭頻繁，原有的教學體系存在一定滯后性、局限性，不能全面滿足現(xiàn)代社會發(fā)展模式和人才培養(yǎng)目標，成為信息與計算科學進一步發(fā)展的桎梏，不利于國家現(xiàn)代化建設因而急需從實踐教學方面盡快調整和改變[1]。

（二）未來教學體系調整方向分析

信息與計算科學專業(yè)專業(yè)的實踐教學體系指的是理論知識、計算應用以及大數(shù)據(jù)分析三個部分，涉及數(shù)據(jù)分析、挖掘、處理以及數(shù)據(jù)模型、存儲、計算、實驗等多種方面，甚至包含MPI并行程序設計、OpenMP多線程序設計、NoSQL技術等?？梢灶A見的是，將來信息與計算科學專業(yè)的教學體系應更為充實和完善，包含社會生活的多個領域，而新時期專業(yè)實踐教學對教師教學水平和專業(yè)素養(yǎng)也會有更高的要求。

筆者認為，未來信息與計算科學專業(yè)應遵循由易到難、循序漸進的教育規(guī)律，構建以培養(yǎng)學生計算能力、邏輯能力、建模能力和大數(shù)據(jù)分析能力等為方向的教學體系;通過實踐教學來培養(yǎng)學生的算法思想，指導學生在學習基礎課程知識的同時開設深度探究型課程，包括“數(shù)據(jù)可視化開發(fā)”“數(shù)據(jù)科學計算”和以Python語言為工具的“Hadoop+HDFS平臺開發(fā)”等，隨時代和技術發(fā)展不斷推動教學體系的完善工作;高校教育工作者根據(jù)學生核心素養(yǎng)發(fā)展的教育要求，搭建完善的專業(yè)教學體系，著重培養(yǎng)學生終身學習能力，為社會主義現(xiàn)代化建設和偉大中國夢的實現(xiàn)，培養(yǎng)一批又一批掌握專業(yè)技能熟稔、適應社會發(fā)展能力較強的高水平、高素質人才。

二、豐富和拓展實踐教學內容

信息與計算科學專業(yè)教學并非僅包含課上授課中專業(yè)知識和技能的講解，還需要結合實踐操作、拓展專業(yè)教學的多元化，指導學生從實踐中將所學知識與現(xiàn)實結合，達到熟練掌握和運用的效果。

（一）完善實踐教學平臺搭建

信息與計算科學專業(yè)與其他傳統(tǒng)學科的教學不同，其特點是實踐教學所占整體教學計劃的比重較高，而且對于軟件和硬件的水平要求較高，因此實踐教學改革需要盡快建立和更新教學環(huán)境。具體來說，高校可以創(chuàng)設教學所用的并行計算平臺，建立高性能的計算處理中心;引進專業(yè)技術，以Python語言為工具搭建實驗平臺作為Hadoop+HDFS技術和NoSQL技術教學;利用云計算技術建立校內線上云資源共享教學平臺，不僅能夠模擬虛擬教學環(huán)境，以創(chuàng)新型教學方法引導學生自主參與到學習之中;還能夠提供海量的數(shù)據(jù)信息作為教學資源，豐富教學體系和教學內容[2]。

（二）加強校內實踐技能培訓基地建設

新時期信息與計算科學專業(yè)教學要增強學生學以致用的實踐能力，對于高校來說，最基礎的是加強校內培訓基地建設，給予學生更多實踐操作、提升動手能力的機會，指導學生將所學理論轉化為實踐能力。具體來說，高校可以組織校內或校際間友誼競賽，比如，小程序設計比賽、云計算技術應用比賽、數(shù)學建模比賽等等;設置創(chuàng)新激勵獎學金和大學生科研培訓項目，鼓勵大學生利用校內資源深造學習和探究;以社會實際問題為素材創(chuàng)設畢業(yè)設計項目，比如，智慧城市中的道路系統(tǒng)規(guī)劃、車載GPS定位導航功能探索、建筑工程無人機技術開發(fā)等等。

（三）加強校企合作育人模式探索

“十四五”發(fā)展規(guī)劃提出要加強產(chǎn)、學、研一體化建設，而高校作為人才培養(yǎng)的前沿基地，應加強對開放性實踐教學育人模式的探索，其主要途徑是通過校企合作，將高校、企業(yè)、學生之間構成有機聯(lián)系，在增強學生專業(yè)知識水平的同時提升其實踐操作和應用能力。因此，高?？梢匝埿袠I(yè)著名軟件工程師、設計師等到校內開辦講座培訓，幫助學生開拓思維和視野，激發(fā)學生熱愛本專業(yè)的熱情。

除此之外，高校也可以組織信息與計算科學專業(yè)的學生到高新技術產(chǎn)業(yè)園、保險公司等一線企業(yè)、單位參觀、實習，鼓勵學生走出校園，讓學生與企業(yè)、單位之間雙向了解，在企業(yè)、單位中前輩、師傅的指導下，學生們能夠更快熟悉工作崗位，使得學生利用校企合作的機會將所學專業(yè)知識、技能轉化為實操動手的經(jīng)驗。通過校企合作育人模式，當代大學生能夠接觸到來自學校、社會、企業(yè)單位等多方面的學習資源，從實踐中增長閱歷和經(jīng)驗，其專業(yè)素養(yǎng)和技能水平也在穩(wěn)步提升，克服創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃中高校實踐項目、場地、師資資源不足的弊端，改變以往“紙上談兵”式學習體驗，加快大數(shù)據(jù)技術為代表的產(chǎn)、學、研項目的融合進程[3]。

結語：

大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，在改變經(jīng)濟社會各行各業(yè)發(fā)展方向的同時，也推動了信息與計算科學專業(yè)實踐教學方法的革新進程。新時期高校應根據(jù)社會發(fā)展需求和教育形勢的變化，及時調整和完善教學體系，還要加快校內實踐培訓基地搭建和線上教學系統(tǒng)平臺建設，為專業(yè)實踐教學提供必要的硬件和軟件支持。除此之外，高校還應加強與企業(yè)單位之間的合作，完善以實踐型專業(yè)高素質人才的育人模式，指導學生從實踐中開展探索，增強學生實踐能力和實踐經(jīng)驗，實現(xiàn)產(chǎn)、學、研項目一體化融合。

參考文獻：

[1]王祝君，聶存云，趙釷焱，雷芳芳.大數(shù)據(jù)時代信息與計算科學專業(yè)實踐教學研究[J].信息系統(tǒng)工程，2020（11）：152-153.

[2]彭卓華，王莉.大數(shù)據(jù)時代數(shù)值分析課程教學改革研究[J].當代教育理論與實踐，2020，12（04）：48-52.DOI：10.13582/j.cnki.1674-5884.2020.04.009.

[3]劉建國，申進.大數(shù)據(jù)時代信息與計算科學專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].懷化學院學報，2020，39（05）：133-135.DOI：10.16074/j.cnki.cn43-1394/z.2020.05.026.