新時代背景下數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的若干思考

劉建剛 趙軍產(chǎn) 萬前紅 陳建文 廖云華

摘? 要： 聚焦新時代復(fù)合型數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，提出要圍繞育人目標制定人才培養(yǎng)方案，并不斷優(yōu)化;要堅持“引進來，走出去”原則建設(shè)師資隊伍;要堅持高標準、寬視野的要求進行課程建設(shè);要調(diào)用校內(nèi)外一切資源建設(shè)實驗室。文章提出要從系統(tǒng)論、控制理論的視角構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)協(xié)同系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù); 人才培養(yǎng); 協(xié)同系統(tǒng); 控制理論

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2021）02-86-04

Abstract： Focusing on the cultivation of interdisciplinary data science and big data professionals in the new era， it is proposed that to formulate talent training programs around the education objectives and constantly optimize them; to adhere to the principle of "bringing in and going out" to build teaching staff; to adhere to the need for high standards and wide vision to carry out curriculum construction; to mobilize all resources inside and outside the school to build laboratories. This paper insists that the construction of the collaborative system for professional talent training should be from the perspective with system theory and control theory.

Key words： data science and big data; talent training; collaborative system; control theory

0 引言

2015年8月，國務(wù)院頒布的《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》中提出將大數(shù)據(jù)上升為國家戰(zhàn)略。2016年3月17日，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》中提出：把大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，全面實施促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動，加快推動數(shù)據(jù)資源共享開放和開發(fā)應(yīng)用，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和社會治理創(chuàng)新。全面推進大數(shù)據(jù)發(fā)展、加快建設(shè)數(shù)據(jù)強國，培養(yǎng)基于計算技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)及學(xué)科應(yīng)用交叉的復(fù)合型人才已刻不容緩[1]。

“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)正是在此背景下設(shè)立的。2016年2月，由北京大學(xué)、對外經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)、中南大學(xué)首次成功申請到該本科新專業(yè)。2017年3月，第二批32所高校獲批。2018年3月，第三批248所高校250個專業(yè)點獲批，其中廈門大學(xué)和上海財經(jīng)大學(xué)均同時獲批工學(xué)和理學(xué)兩個點，獲批數(shù)量呈井噴狀態(tài)，反映出大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)工作者的人才缺口和國家對此專業(yè)的重視程度，截止2018年5月全國共有285個專業(yè)點，其中213個點授予工學(xué)學(xué)位，72個點授予理學(xué)學(xué)位[2]。

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)科屬于交叉學(xué)科， 以計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)及統(tǒng)計學(xué)為支撐，以生物、醫(yī)學(xué)、 管理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)等學(xué)科應(yīng)用為拓展。主要研究數(shù)據(jù)的采集整理、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容，從行業(yè)角度對含有高價值的海量數(shù)據(jù)集進行數(shù)據(jù)管理、分析、系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用[3]。

2017年2月，教育界達成了“新工科”建設(shè)的“復(fù)旦共識”，并于4月明確了“新工科”建設(shè)的行動路線——“天大行動”;2017年6月9日，教育部在北京主持全面啟動、系統(tǒng)部署新工科建設(shè)會議，審議通過新工科研究與實踐項目指南，提出新工科建設(shè)指導(dǎo)意見。復(fù)旦共識、天大行動和北京指南，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”奏響了人才培養(yǎng)新的主旋律，開拓了工程教育改革新路徑[4-6]。

2017年7月8日，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃 》，把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰(zhàn)略，指出大數(shù)據(jù)驅(qū)動知識學(xué)習(xí)、群體集成智能等成為人工智能的發(fā)展重點。

大數(shù)據(jù)、人工智能、5G移動網(wǎng)絡(luò)、“新工科”等賦予我們這個時代一個全新的時代背景，新時代背景下，如何培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)復(fù)合型人才是我們面臨的一個重要課題，開展此項研究具有重要的現(xiàn)實意義，本文就此課題提出若干建議。

1 關(guān)于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的若干思考

1.1 制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案并不斷完善

制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案，對數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)高素質(zhì)人才培養(yǎng)至關(guān)重要，并且人才培養(yǎng)方案要不斷更新完善，以適應(yīng)時代的發(fā)展及社會對人才的需要[7]。在充分調(diào)研兄弟院校人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，制定適應(yīng)于本校學(xué)生的、具有工商類大學(xué)特色的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

本專業(yè)要求修滿160學(xué)分，其分配為：通識教育課54學(xué)分（其中必修課48學(xué)分，選修課6學(xué)分），學(xué)科共同課39學(xué)分，專業(yè)必修課20學(xué)分，專業(yè)選修課22學(xué)分（其中限選課12學(xué)分，任選課10學(xué)分），實踐教學(xué)環(huán)節(jié)25學(xué)分（其中獨立實踐教學(xué)環(huán)節(jié)20學(xué)分，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質(zhì)拓展教育項目3學(xué)分，講座2學(xué)分。

1.2 打造與時俱進的教師隊伍

一流的師資隊伍對數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)這一新興專業(yè)的人才培養(yǎng)非常關(guān)鍵，在大力引進具有相關(guān)教育與科研背景的教師基礎(chǔ)上，單位自有教師要不斷進行學(xué)習(xí)，以提升教師隊伍整體水平。學(xué)習(xí)的方式有很多種，在經(jīng)費允許的情況下，可以參加大數(shù)據(jù)相關(guān)的師資培訓(xùn)班。此外，還可以借助中國大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、超星學(xué)習(xí)通等平臺學(xué)習(xí)，最重要的是要制定好合理的學(xué)習(xí)計劃、有目的、有步驟的學(xué)習(xí)。

1.3 選用優(yōu)質(zhì)的教材

教材的質(zhì)量是影響人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素之一，根據(jù)人才培養(yǎng)方案是選用教材時，要堅持以下原則：教材必須近幾年出版的，這樣才能保證教學(xué)內(nèi)容的新穎性及與時俱進性;選用的教材必須是公認的優(yōu)秀教材，這樣才能具備認可度;選用的教材不能過難，若教材過難，就會使學(xué)生產(chǎn)生畏懼感。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)這一新興專業(yè)的教材目前出版逐漸增多，在選用時需仔細甄別，特別要注意選用正規(guī)出版社出版的優(yōu)質(zhì)教材，教材的編著者也要甄別，要選用頗有建樹的作者編著的教材[7]。

1.4 充分利用各種資源培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)不僅要求學(xué)生能夠掌握扎實的數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、大數(shù)據(jù)科學(xué)理論基礎(chǔ)，還要求學(xué)生具備能夠從事大數(shù)據(jù)分析的實踐能力。

在原有教學(xué)實踐基地、校內(nèi)實驗教學(xué)中心的基礎(chǔ)上，要不斷拓展更多的與數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)相關(guān)的實踐基地。此外，要呼吁學(xué)校加大對大數(shù)據(jù)實驗室的建設(shè)投資力度，不斷更新教學(xué)實驗軟件系統(tǒng)，以高標準的要求推進實驗室建設(shè)，以更好的促進學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)。

1.5 將協(xié)同育人的理念貫穿于人才培養(yǎng)的全過程

圍繞人才培養(yǎng)的協(xié)同目標，將協(xié)同育人的理念貫穿于人才培養(yǎng)的全過程[8]，從系統(tǒng)論、控制論的角度構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)協(xié)同系統(tǒng)。

如圖2所示系統(tǒng)中，可以將各專業(yè)學(xué)生視為被控對象，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、身心健康、精神面貌、就業(yè)狀況等綜合表現(xiàn)量化數(shù)據(jù)視為系統(tǒng)的輸出，教學(xué)管理人員、教師等共同組成系統(tǒng)的控制單元。人才培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)方案等量化指標數(shù)據(jù)可視為系統(tǒng)的輸入，根據(jù)教務(wù)處的考評、學(xué)生成績、學(xué)生精神面貌表現(xiàn)、用人單位反饋等環(huán)節(jié)檢測數(shù)據(jù)，將此協(xié)同系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)偏差量反饋到控制單元中，結(jié)合控制單元參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整機制，施加于被控對象，構(gòu)成閉環(huán)的人才培養(yǎng)協(xié)同控制系統(tǒng)。

隨著時間的推移，根據(jù)系統(tǒng)的輸出反饋，對人才培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)方案等系統(tǒng)參考輸入信息也要不斷優(yōu)化調(diào)整，可以將最優(yōu)控制理論運用于該系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)不斷優(yōu)化，實現(xiàn)人才培養(yǎng)方案優(yōu)化。對外界不可抗力、突發(fā)事件等外界因素可以視為系統(tǒng)的外界擾動，可以運用魯棒控制理論構(gòu)建對外界具有魯棒性的控制單元，使人才培養(yǎng)的實施柔韌性更強。

2 結(jié)束語

本文提出為培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)復(fù)合型專業(yè)人才，要制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案并不斷完善，堅持“引進來、走出去”原則，打造一流的師資隊伍，在選用優(yōu)質(zhì)的教材基礎(chǔ)上推進課程建設(shè)，利用一切資源，提升學(xué)生的實踐能力，從系統(tǒng)論、控制論的視角，構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)協(xié)同系統(tǒng)。

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