DT 時(shí)代大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式教學(xué)改革探究

祝英杰，李 晗，楊相群

（1.長(zhǎng)春大學(xué)研究生院，吉林 長(zhǎng)春 130022；2.長(zhǎng)春大學(xué)理學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130022）

引言

隨著信息時(shí)代和人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，人類社會(huì)正式從IT（Internet）時(shí)代步入DT（Data Technology）?！按髷?shù)據(jù)”概念最初由思科、威睿、甲骨文、IBM 等公司聯(lián)合倡議提出。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，意味著亟須大量的數(shù)據(jù)科學(xué)人才，世界各國(guó)對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)人才的重視程度都已提高到國(guó)家戰(zhàn)略的高度。

大數(shù)據(jù)行業(yè)面臨全球性人才短缺的問題。據(jù)報(bào)道，美國(guó)2018 年數(shù)據(jù)科學(xué)人才缺口為151717 人，這個(gè)數(shù)據(jù)持續(xù)增長(zhǎng)。中國(guó)至2025 年數(shù)據(jù)科學(xué)人才缺口將達(dá)到200 萬，然而我國(guó)每年高校輸出的數(shù)據(jù)科學(xué)方向的畢業(yè)生大約為20 萬人，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)對(duì)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的需求。世界各國(guó)相繼成立數(shù)據(jù)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，各高校成立大數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院或研究所。奧巴馬于2012 年3 月宣布啟動(dòng)“大數(shù)據(jù)研究與開發(fā)計(jì)劃”，美國(guó)各高校開始大規(guī)模培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)人才。我國(guó)2015 年啟動(dòng)大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，發(fā)布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，正式拉開我國(guó)數(shù)據(jù)熱潮。2017 年2月，我國(guó)教育部著力推廣新工科建設(shè)，開設(shè)大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)等專業(yè)，獲批這些新增專業(yè)高校的數(shù)量由2016 年僅有3 所發(fā)展到2018 年250 所。由此可見，國(guó)內(nèi)高校對(duì)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)異常火爆，結(jié)合大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)人才迫切需求的實(shí)際，高校對(duì)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革和數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)科建設(shè)工作任重而道遠(yuǎn)。

1 大數(shù)據(jù)人才的界定及分類

1.1 大數(shù)據(jù)人才概念界定

2017 年11 月中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)分析專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合全國(guó)87 位專家共同起草《中國(guó)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)體系標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)”）?！稑?biāo)準(zhǔn)》給出“大數(shù)據(jù)人才”的界定，即大數(shù)據(jù)人才具備數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等多種學(xué)科交叉且掌握金融、經(jīng)濟(jì)、財(cái)會(huì)等商業(yè)技能的人，能夠?qū)?shù)據(jù)和技術(shù)轉(zhuǎn)化為企業(yè)的商業(yè)價(jià)值。大數(shù)據(jù)人才內(nèi)涵包括三方面：（1）理論性，即掌握各種大數(shù)據(jù)技術(shù)算法和數(shù)據(jù)分析模型，進(jìn)而更好地理解和運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，具備計(jì)算機(jī)編程能力；（2）實(shí)踐性，即處理各領(lǐng)域中具有行業(yè)背景的數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)建模分析能力；（3）應(yīng)用性，即利用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決各行業(yè)實(shí)際問題，具備行業(yè)業(yè)務(wù)管理能力。

1.2 大數(shù)據(jù)人才分類

對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)人才的培養(yǎng)進(jìn)行系統(tǒng)分類，才能因勢(shì)利導(dǎo)，因材施教。目前國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)人才分類沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。不論哪種分類方式，均依托于大數(shù)據(jù)的顯著特征，概括為“7V”：大量性（Volume）、黏性（Viscosity）、準(zhǔn)確性（Veracity）、高頻性（Vevacity）、時(shí)效性（Volatility）、多樣性（Variaty）和易變性（Variabiltiy），其本質(zhì)都是實(shí)現(xiàn)成本經(jīng)濟(jì)型向新型并行架構(gòu)轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力?！洞髷?shù)據(jù)人才解讀》中將大數(shù)據(jù)人才分為核心人才和復(fù)合型人才。高全義等通過挖掘人才價(jià)值將大數(shù)據(jù)人才分為技術(shù)、應(yīng)用、安全、管理和領(lǐng)軍五大類，每大類又進(jìn)行二級(jí)細(xì)分。李佳培等將大數(shù)據(jù)人才分為工程型和科研型。大數(shù)據(jù)企業(yè)從“職業(yè)角色”角度給出大數(shù)據(jù)人才分類。大數(shù)據(jù)運(yùn)維工程師、大數(shù)據(jù)前端應(yīng)用開發(fā)工程師、大數(shù)據(jù)架構(gòu)師、大數(shù)據(jù)分析師、大數(shù)據(jù)可視化工程師、大數(shù)據(jù)平臺(tái)研發(fā)工程師、數(shù)據(jù)挖掘師、大數(shù)據(jù)云端研發(fā)工程師、算法工程師，稱之為“數(shù)據(jù)操作型人才”。

2 國(guó)內(nèi)外高校和企業(yè)關(guān)于大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式典型案例

2.1 國(guó)外高校關(guān)于大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式

2.1.1 加拿大滑鐵盧大學(xué)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式

加拿大滑鐵盧大學(xué)為了更好地培養(yǎng)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才提出Co-op 產(chǎn)學(xué)教育合作模式，即以高校、社會(huì)用人單位、學(xué)生、政府等為主體，特點(diǎn)是學(xué)生的Co-op 老師負(fù)責(zé)為學(xué)生尋找實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)并提供面試指導(dǎo)。實(shí)習(xí)對(duì)于大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)至關(guān)重要，滑鐵盧大學(xué)的Co-op 人才培養(yǎng)模式提升了大數(shù)據(jù)專業(yè)人才實(shí)操能力，因此，該校50%的學(xué)生申請(qǐng)注冊(cè)參加Co-op 學(xué)習(xí)。Co-op 人才培養(yǎng)模式是帶薪實(shí)習(xí)，這也是滑鐵盧大學(xué)制勝的關(guān)鍵。大部分Co-op 學(xué)生在長(zhǎng)達(dá)5 年的學(xué)習(xí)生活中，一方面需要學(xué)習(xí)新知識(shí)，另一方面就是將在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識(shí)付諸校外的實(shí)習(xí)中，在長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生活經(jīng)濟(jì)上的獨(dú)立。大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生可根據(jù)自身情況選擇實(shí)習(xí)期，這更有利于他們的學(xué)習(xí)與生活。據(jù)統(tǒng)計(jì)滑鐵盧在校的Co-op 學(xué)生大約為5000 人，基本來源于工程院全院與數(shù)學(xué)院。以學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)并行的Co-op 人才培養(yǎng)模式使畢業(yè)生在數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)領(lǐng)域取得的成績(jī)非常突出，這讓滑鐵盧大學(xué)成功成為北美地區(qū)的優(yōu)秀大學(xué)之一。

2.1.2 美國(guó)德雷塞爾大學(xué)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式

德雷塞爾大學(xué)大數(shù)據(jù)人才生源主要來源于計(jì)算與信息學(xué)院，有兩種培養(yǎng)模式，一是數(shù)據(jù)科學(xué)本科學(xué)位，二是數(shù)據(jù)科學(xué)輔修。在5 年學(xué)習(xí)中，大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生需要在社會(huì)用人單位擁有3 次或3 次以上的實(shí)習(xí)經(jīng)歷，否則不予畢業(yè)。德雷塞爾大學(xué)對(duì)于大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)明確規(guī)定大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生的修習(xí)課程，對(duì)于大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生來說，必須選擇“數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論”“數(shù)據(jù)分析導(dǎo)論”“數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用”“云計(jì)算和大數(shù)據(jù)”等基礎(chǔ)性理論課程學(xué)習(xí)，而選修課一般為“計(jì)算機(jī)編程入門”和“數(shù)據(jù)監(jiān)護(hù)”等。

2.2 國(guó)內(nèi)高校關(guān)于大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式

2.2.1 清華大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式

面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的沖擊，國(guó)內(nèi)高校作為人才培養(yǎng)的搖籃也緊跟時(shí)代發(fā)展的潮流。作為國(guó)內(nèi)首屈一指的高校，清華大學(xué)對(duì)大數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)，利用自身優(yōu)勢(shì)學(xué)院進(jìn)行教育與信息資源共享，建立數(shù)據(jù)科學(xué)研究院，特色培養(yǎng)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才，并且建立自己的大數(shù)據(jù)共享的專業(yè)平臺(tái)，推出大量與大數(shù)據(jù)相關(guān)的開源軟件以及服務(wù)，在大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)上起到了表率作用，并為國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。清華大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)研究院關(guān)于大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)分為三個(gè)模塊。第一模塊為基礎(chǔ)技能模塊，開設(shè)數(shù)據(jù)分析（A）、數(shù)據(jù)分析（B）、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)基礎(chǔ)（A）、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)基礎(chǔ)（B）等課程，其目的是讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的專業(yè)知識(shí)。第二模塊為能力提升，這一模塊是深入學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)有關(guān)知識(shí)，了解大數(shù)據(jù)的發(fā)展方向，并學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)理論、大數(shù)據(jù)算法、數(shù)據(jù)可視化處理、大數(shù)據(jù)分析與處理的相關(guān)課程。第三模塊為實(shí)踐，包括《大數(shù)據(jù)實(shí)踐課》及大數(shù)據(jù)相關(guān)講座，這一模塊目的是擴(kuò)展學(xué)生眼界與實(shí)踐能力。

2.2.2 復(fù)旦大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式

2016 年復(fù)旦大學(xué)調(diào)集一切優(yōu)勢(shì)力量，投入大量人力、物力培養(yǎng)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才，開辦大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析專業(yè)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)與計(jì)算專業(yè)、大數(shù)據(jù)與智能科學(xué)專業(yè)，制定大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系。復(fù)旦大學(xué)利用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等優(yōu)勢(shì)學(xué)科資源進(jìn)行交叉融合，創(chuàng)建大數(shù)據(jù)學(xué)院，培養(yǎng)創(chuàng)新型大數(shù)據(jù)專業(yè)人才。大數(shù)據(jù)學(xué)院對(duì)于大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)分為三個(gè)模塊：通識(shí)課程教育、基礎(chǔ)課程教育、專業(yè)課程教育。高級(jí)大數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)融合與同化、組學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和挖掘這幾門課程是復(fù)旦大學(xué)大數(shù)據(jù)學(xué)院的特色課程。

3 我校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式

3.1 大數(shù)據(jù)人才市場(chǎng)供需現(xiàn)狀

目前我國(guó)大數(shù)據(jù)人才市場(chǎng)需求現(xiàn)狀有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

大數(shù)據(jù)人才供需地域不均衡。我國(guó)有八個(gè)國(guó)家級(jí)大數(shù)據(jù)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)，主要集中在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、成渝等區(qū)域。與這些試驗(yàn)區(qū)毗鄰的省份，如江蘇、陜西、湖北、浙江、四川、安徽和山東也在加緊大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園/基地的建設(shè)。

大數(shù)據(jù)人才市場(chǎng)從事系統(tǒng)研發(fā)等技術(shù)崗位的大數(shù)據(jù)技術(shù)類人才稀缺。我國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成效顯著，應(yīng)用創(chuàng)新不斷，在政府、金融、醫(yī)療、工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)、能源、電信、教育、物流等眾多領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求越發(fā)強(qiáng)烈，大數(shù)據(jù)人才缺口約150 萬。因此，新工科背景下國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)人才市場(chǎng)近期和遠(yuǎn)期需求體量較大。

3.2 大數(shù)據(jù)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

對(duì)于大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)，偏重統(tǒng)計(jì)學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，力求知識(shí)體系的完整性，行業(yè)業(yè)務(wù)管理知識(shí)滲透不足。高校已有信息類相關(guān)專業(yè)，通過在培養(yǎng)方案中增加大數(shù)據(jù)相關(guān)課程，如數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)、Hadoop等，使畢業(yè)生適應(yīng)大數(shù)據(jù)技術(shù)革命的迅速發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用需求的快速增長(zhǎng)。然而，大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)和數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)科建設(shè)尚未形成完善體系。

具有企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷的大數(shù)據(jù)專業(yè)教師師資力量薄弱。在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后地區(qū)，開設(shè)優(yōu)質(zhì)的大數(shù)據(jù)課程實(shí)屬不易。大數(shù)據(jù)技術(shù)隨著信息技術(shù)發(fā)展不斷更新?lián)Q代，這需要開設(shè)大數(shù)據(jù)專業(yè)的高校具備雄厚的師資力量和不斷完善課程體系，以便適應(yīng)復(fù)雜多變的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)。

大數(shù)據(jù)專業(yè)教學(xué)方式以面授為主。吳丹等研究發(fā)現(xiàn)，非iSchools 高校數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)科的授課方式仍以面授為主，不利于增加學(xué)習(xí)形式多樣性和提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

3.3 大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)

我校以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，通過認(rèn)真分析大數(shù)據(jù)專業(yè)教學(xué)存在的不足，研究制定我校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，較全面掌握大數(shù)據(jù)處理和分析的基本理論、基本方法和基本技術(shù)，具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、分析與展示的基本能力，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，具備較高的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)、創(chuàng)新與實(shí)踐能力以及良好的外語運(yùn)用能力，能從事大數(shù)據(jù)科學(xué)算法研究、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)、大數(shù)據(jù)可視化以及大數(shù)據(jù)決策等工作的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。具有以下三方面素質(zhì)的人才：理論性，即注重對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)中基本概念和理論的理解和應(yīng)用；實(shí)踐性，即處理金融、生態(tài)、醫(yī)療衛(wèi)生、電信等領(lǐng)域數(shù)據(jù)；應(yīng)用性，即利用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決具體行業(yè)應(yīng)用問題的能力。

3.4 大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式改革途徑

構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研深度融合”的大數(shù)據(jù)課程群。依托教育部“產(chǎn)學(xué)研”項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)間校企合作的深度和廣度，充分發(fā)揮高校和企業(yè)的主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)校企雙主體運(yùn)作模式，最終實(shí)現(xiàn)雙贏。課程群包括三個(gè)模塊：學(xué)科基礎(chǔ)課（數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)導(dǎo)論、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)思維、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)）、專業(yè)核心課程（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、最優(yōu)化理論與算法）、專業(yè)方向課程（Python語言編程技術(shù)與實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用回歸分析與實(shí)驗(yàn)、大型數(shù)據(jù)庫、Hadoop編程與實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)倉庫與實(shí)驗(yàn)、深度學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)可視化與實(shí)驗(yàn)）。

加強(qiáng)大數(shù)據(jù)實(shí)踐類課程教學(xué)。注重大數(shù)據(jù)企業(yè)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目和案例分析，為此聘請(qǐng)大數(shù)據(jù)企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理講授Hadoop 編程與實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)倉庫與實(shí)驗(yàn)、深度學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)等課程。組織學(xué)生參加校內(nèi)、校外企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，采取“雙導(dǎo)師制”。選取綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，通過“頂崗實(shí)習(xí)”方式，讓學(xué)生融入企業(yè)環(huán)境，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決行業(yè)實(shí)際問題。

加強(qiáng)大數(shù)據(jù)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)。跨學(xué)科組織教師充分利用學(xué)?，F(xiàn)有的科研平臺(tái)、校企合作基地進(jìn)行“雙師型”教師培養(yǎng)；鼓勵(lì)教師積極參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目；有計(jì)劃地組織青年骨干教師到大數(shù)據(jù)培訓(xùn)企業(yè)或培訓(xùn)基地參加行業(yè)的專業(yè)技能培訓(xùn)；鼓勵(lì)教師積極申報(bào)國(guó)家留學(xué)基金委國(guó)家公派出國(guó)項(xiàng)目和國(guó)內(nèi)訪問學(xué)者項(xiàng)目，并且每年選派教師到國(guó)內(nèi)外高?；蚱笫聵I(yè)單位交流培訓(xùn)。

充分利用互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)課程共享。鼓勵(lì)引進(jìn)國(guó)家級(jí)、省級(jí)優(yōu)質(zhì)在線開放課程，任課教師采取MOOC 進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)方式，滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求，提高學(xué)習(xí)形式多樣性和學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

4 結(jié)語

“數(shù)據(jù)生產(chǎn)力”一詞于2020 年7 月正式向社會(huì)發(fā)布試用，這意味著我們需要構(gòu)建數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素的新業(yè)態(tài)、新模式。數(shù)據(jù)生產(chǎn)力成為人類改造自然的新型能力。特別在“十四五”期間，高校將不斷探索大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式改革，培養(yǎng)方式多元化；課程設(shè)置與時(shí)俱進(jìn)；注重計(jì)算機(jī)編程課程以及行業(yè)背景實(shí)習(xí)。高校要進(jìn)一步對(duì)標(biāo)行業(yè)、企業(yè)需求，完善大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)方案一體化的理念，實(shí)現(xiàn)課程體系支撐人才培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)特色；完善實(shí)踐教學(xué)體系，加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)踐環(huán)節(jié)，豐富項(xiàng)目與案例資源；加強(qiáng)課外實(shí)踐與創(chuàng)新環(huán)節(jié)及課外教育運(yùn)行機(jī)制；培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的“雙師型”師資隊(duì)伍。