大數(shù)據(jù)時(shí)代研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)模式探索

高永平　徐璐豪

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)素養(yǎng)；教學(xué)；科研；實(shí)踐；培養(yǎng)模型

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）12-0113-03

0 引言

為了促進(jìn)大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，國(guó)務(wù)院在2015 年9月頒發(fā)了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，在這份行動(dòng)綱要中明確肯定了大數(shù)據(jù)時(shí)代需要將數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略資源的地位，強(qiáng)調(diào)對(duì)我國(guó)數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)。這份行動(dòng)綱要一方面突出強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的必要性，從另一面也突出了大數(shù)據(jù)知識(shí)普及與培訓(xùn)的重要性，從中可以清晰地看到，國(guó)家將數(shù)據(jù)教育和數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)提高到前所未有的高度。

隨著大數(shù)據(jù)在醫(yī)療、金融、民生、政務(wù)、制造等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越普及，人們都可以親身體會(huì)到大數(shù)據(jù)的存在，這對(duì)于全民的數(shù)據(jù)意識(shí)、數(shù)據(jù)能力等方面的要求也就越來(lái)越高，在這過(guò)程中，人們的數(shù)據(jù)素養(yǎng)理念也逐漸形成，并被越來(lái)越多的人所看重和發(fā)展。

以“中國(guó)知網(wǎng)”等為數(shù)據(jù)來(lái)源為例，涉及對(duì)研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的相關(guān)文獻(xiàn)整體數(shù)量非常少，而且年限也比較近，充分說(shuō)明了國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究工作處于起步階段?，F(xiàn)階段研究生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)存在明顯不足，因現(xiàn)實(shí)生活和學(xué)習(xí)的需要，很多學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)需求十分顯著?，F(xiàn)階段研究生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)水平分布也存在一定程度的發(fā)展不均衡情況，特別是在大數(shù)據(jù)的利用、管理、挖掘和展示等方面的能力普遍較低，在數(shù)據(jù)倫理方面的觀念意識(shí)比較淡薄。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)數(shù)據(jù)素養(yǎng)概念本身也還沒(méi)有權(quán)威性的定義，如何培養(yǎng)碩士研究生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)也未見(jiàn)相關(guān)的研究成果。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)、互聯(lián)網(wǎng)全球化和數(shù)字化的今天，人們要滿足現(xiàn)實(shí)生活和工作的需求越來(lái)越離不開(kāi)數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在此背景下，衡量一個(gè)人綜合素質(zhì)能力涵蓋數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力，也就成為其重要的組成部分。

1 大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)在碩士研究生階段的開(kāi)展途徑

因我國(guó)大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)起步較晚，目前我國(guó)還沒(méi)有專門(mén)的大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)體系的具體文件，因此在實(shí)際的培養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的研究生培養(yǎng)模式，從研究生培養(yǎng)過(guò)程包含的教學(xué)過(guò)程、科研環(huán)節(jié)和實(shí)踐實(shí)習(xí)等三個(gè)主要方面入手，探索如何培養(yǎng)研究生大數(shù)據(jù)素養(yǎng)的途徑。

1.1 教學(xué)途徑培養(yǎng)

通過(guò)對(duì)高校碩士研究生開(kāi)設(shè)課程調(diào)研發(fā)現(xiàn)，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)可視化等課程已經(jīng)部分或大部分已成為大多數(shù)高校碩士研究生重要的必修或選修課程。通過(guò)這幾門(mén)課程的開(kāi)設(shè)，可以培養(yǎng)碩士研究生對(duì)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析的能力，但是只通過(guò)這幾門(mén)課很難形成學(xué)生利用大數(shù)據(jù)解決問(wèn)題的思維模式。因此，在完成大數(shù)據(jù)相關(guān)課程的開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)上，采用與經(jīng)濟(jì)學(xué)、電子商務(wù)、生產(chǎn)管理等課程結(jié)合，從這些課程里獲取大量的數(shù)據(jù)來(lái)形成大數(shù)據(jù)課程案例的數(shù)據(jù)源。在不同專業(yè)課程配合下，結(jié)合大數(shù)據(jù)的知識(shí)，不但能夠進(jìn)行大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理與分析實(shí)踐，還能拓展自己的專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)一步豐富相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)模式，全面實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育的培養(yǎng)。

由于數(shù)據(jù)素養(yǎng)本身培養(yǎng)的新興特性，在現(xiàn)階段，其課程體系構(gòu)建還處于摸索的階段，本文根據(jù)東華理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)碩士點(diǎn)的學(xué)科特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了該專業(yè)數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的三級(jí)課程體系來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

1） 基礎(chǔ)課程?？梢蚤_(kāi)設(shè)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理課程，課程主要講授云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)基本概念、虛擬化技術(shù)、并行計(jì)算與集群技術(shù)、以Hadoop為代表的大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)、以Hadoop HDFS為代表的分布式文件系統(tǒng)、以HBase為代表的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、MapReduce分布式并行編程模型、Spark大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)等內(nèi)容，同時(shí)大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學(xué)、民生和物流等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例進(jìn)行介紹。

2） 擴(kuò)展課程?？梢蚤_(kāi)設(shè)大數(shù)據(jù)分析、挖掘與可視化課程，課程主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)分析的基本知識(shí)概念、數(shù)據(jù)分析預(yù)處理的手段，接著從數(shù)據(jù)分析方法的角度，介紹數(shù)據(jù)挖掘關(guān)聯(lián)分析、分類以及聚類三大類算法的基本知識(shí)、必要理論基礎(chǔ)以及一些經(jīng)典的數(shù)據(jù)挖掘算法，從而使學(xué)生學(xué)會(huì)利用數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)去分析和解決不同行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和獲取知識(shí)的問(wèn)題，能夠高效為各類企業(yè)、決策部門(mén)等群體提供全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析與信息服務(wù)，在此過(guò)程中，可以進(jìn)一步發(fā)掘商業(yè)價(jià)值、洞察數(shù)據(jù)背后的商業(yè)機(jī)遇，進(jìn)而制定出科學(xué)合理的決策與政策，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生形成良好的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和人工智能領(lǐng)域知識(shí)的運(yùn)用能力有很大的幫助。將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果或者挖掘結(jié)果進(jìn)行可視化，理解各種各樣的數(shù)據(jù)集合，學(xué)會(huì)繪制直方圖、柱狀圖、餅圖、箱線圖、環(huán)圖、概率圖、南丁格爾圖、力導(dǎo)向圖、漏斗圖、散點(diǎn)圖、儀表盤(pán)、詞云圖等，通過(guò)這些可視化的圖來(lái)表現(xiàn)多維數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，歸納出數(shù)據(jù)內(nèi)在的關(guān)聯(lián)和結(jié)構(gòu)，可以幫助人類為洞察數(shù)據(jù)的內(nèi)涵、理解數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的規(guī)律等提供重要的技術(shù)手段。

3） 積極開(kāi)展學(xué)術(shù)講座與科技競(jìng)賽活動(dòng)。

教師可以幫助學(xué)生選擇一些國(guó)內(nèi)外權(quán)威的大數(shù)據(jù)的科技實(shí)踐活動(dòng)或科技競(jìng)賽，例如：國(guó)際大數(shù)據(jù)競(jìng)賽、無(wú)線大數(shù)據(jù)競(jìng)賽、華為云大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)賽、各省的數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽等，組織學(xué)生積極參加，競(jìng)賽有不同層次，教師可以根據(jù)不同學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)知識(shí)的情況來(lái)合理安排競(jìng)賽的時(shí)間、參加競(jìng)賽學(xué)生的年級(jí)結(jié)構(gòu)和不同知識(shí)分工等。大數(shù)據(jù)科技競(jìng)賽的題目通常涵蓋了大數(shù)據(jù)的各個(gè)方面的技術(shù)：例如，多數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集、海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理、缺失或者異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、海量數(shù)據(jù)分析與挖掘和數(shù)據(jù)展示與可視化等方面的知識(shí)，牽涉的技術(shù)面比較廣，需要參賽者去使用新技術(shù)、新方法，及時(shí)掌握行業(yè)知識(shí)的發(fā)展動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)，通常競(jìng)賽涉及的知識(shí)模塊也是計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù)，涉及的問(wèn)題也是行業(yè)和企業(yè)實(shí)際的需求點(diǎn)。通過(guò)組織學(xué)生參加科技實(shí)踐活動(dòng)或科技競(jìng)賽，可以督促學(xué)生學(xué)習(xí)新的科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)創(chuàng)造能力。

現(xiàn)代新學(xué)科不斷涌現(xiàn)，特別是在新工科背景下，各學(xué)科間不斷加速融合、相互融入，對(duì)復(fù)合型的人才知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了更高的需求?，F(xiàn)如今，社會(huì)要求碩士研究生除掌握本學(xué)科基本知識(shí)體系之外，還應(yīng)該不斷拓展個(gè)人知識(shí)面的廣度和深度，才能更好地適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)知識(shí)高度融合的發(fā)展趨勢(shì)。高校開(kāi)設(shè)的學(xué)術(shù)講座作為碩士研究生學(xué)習(xí)的“第二課堂”，學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)是一種獨(dú)特的教育方式，是專家學(xué)者多年的科研、教學(xué)工作的結(jié)晶，是他們畢生的心血結(jié)晶，受到廣大學(xué)生的歡迎，也豐富了大學(xué)生的專業(yè)技能；在研究生的研究型學(xué)習(xí)過(guò)程中，作為一個(gè)不容忽視的重要組成部分，它對(duì)于整個(gè)學(xué)科的發(fā)展具有重要的作用。在培養(yǎng)學(xué)生大數(shù)據(jù)素養(yǎng)方面，可以有針對(duì)性地開(kāi)展一些學(xué)術(shù)講座，為大數(shù)據(jù)意識(shí)和倫理道德等方面的講座內(nèi)容，例如：“大數(shù)據(jù)時(shí)代個(gè)人隱私的倫理問(wèn)題”“中華人民共和國(guó)數(shù)據(jù)安全法”解讀、“大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)中的數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)”等專題，一方面，讓學(xué)生從自身認(rèn)識(shí)上提高用戶的隱私保護(hù)意識(shí)；另一方面，讓碩士研究生在追求大數(shù)據(jù)“善”的價(jià)值目標(biāo)前提下，必須堅(jiān)持隱私保護(hù)的倫理原則，堅(jiān)守倫理道德底線。同時(shí)，還可以積極開(kāi)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用類型的講座，例如：“基于大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的詐騙用戶識(shí)別”“大數(shù)據(jù)技術(shù)在信用卡領(lǐng)域的應(yīng)用”“保險(xiǎn)大數(shù)據(jù)分析”“醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析”“大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)異常監(jiān)測(cè)”“大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的電子商務(wù)個(gè)性化推薦”“基于大數(shù)據(jù)的電子商務(wù)物流配送”等與日常生活相關(guān)的一些技術(shù)講座，這類講座可以邀請(qǐng)專家講，也可以讓研究生自己著手準(zhǔn)備來(lái)講，通過(guò)講座，拓展研究生的大數(shù)據(jù)應(yīng)用的視野，在他們自己的講座的過(guò)程中，也鍛煉了他們的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和學(xué)術(shù)的氛圍，也非常有利于提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

1.2 實(shí)踐途徑

實(shí)踐實(shí)習(xí)階段是學(xué)生了解社會(huì)的真實(shí)需求、檢驗(yàn)理論學(xué)習(xí)成效的重要階段。在實(shí)踐實(shí)習(xí)時(shí)，除了熟悉相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)活動(dòng)外，還需要專門(mén)制定培養(yǎng)大數(shù)據(jù)素養(yǎng)的實(shí)踐方案，促進(jìn)學(xué)生去了解、發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中大數(shù)據(jù)產(chǎn)生、存儲(chǔ)以及應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生在實(shí)踐階段多參與相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)踐實(shí)習(xí)，這樣可以幫助他們形成比較寬闊的視野。碩士研究生通過(guò)實(shí)地了解并掌握企業(yè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)以及企業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的輸出，通過(guò)與大數(shù)據(jù)行業(yè)及領(lǐng)域?qū)＜?、?shù)據(jù)分析工程師等接觸和交流來(lái)進(jìn)行社會(huì)需求發(fā)掘、了解數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，設(shè)計(jì)出合理的數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品。例如：可以選擇去金融、電信、電力等企業(yè)去進(jìn)行實(shí)踐實(shí)習(xí)，這類企業(yè)或公司有比較成熟的數(shù)據(jù)產(chǎn)品及數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，屬于有數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的情形。很多大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的問(wèn)題需要將學(xué)科知識(shí)應(yīng)用到具體實(shí)踐環(huán)境和場(chǎng)景中，形成了“學(xué)科融合+產(chǎn)教融合”的雙融合實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，通過(guò)在實(shí)踐實(shí)習(xí)中的鍛煉來(lái)培養(yǎng)和提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)手能力。

1.3 科研途徑培養(yǎng)

參與科學(xué)研究是碩士研究生培養(yǎng)過(guò)程中最重要的階段之一，從事科研活動(dòng)是促進(jìn)學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在碩士研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)一步引導(dǎo)碩士研究生拓展數(shù)據(jù)獲取來(lái)源、方式、技術(shù)等，并嘗試?yán)么髷?shù)據(jù)領(lǐng)域提供的方法解決課題中的關(guān)鍵問(wèn)題。在碩士研究生利用大數(shù)據(jù)知識(shí)展開(kāi)課題研究的過(guò)程中，因?yàn)楹芏嗟恼n題是跨專業(yè)的，可以與大數(shù)據(jù)專業(yè)或大數(shù)據(jù)處理與分析方向的指導(dǎo)教師聯(lián)合等形式開(kāi)展對(duì)學(xué)生的科研指導(dǎo)，既有利于課題研究提出新思路、新觀點(diǎn)，又讓碩士研究生從理論到實(shí)踐逐步驗(yàn)證，在這過(guò)程中也是在逐步培養(yǎng)碩士研究生的大數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

2 數(shù)據(jù)素養(yǎng)模型的構(gòu)建

通過(guò)大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)在碩士研究生階段的開(kāi)展途徑分析，給出了碩士研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)的模型，如圖1 所示。該模型包括教學(xué)中的數(shù)據(jù)素養(yǎng)、實(shí)踐中的數(shù)據(jù)素養(yǎng)、科研中的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，基本數(shù)據(jù)素養(yǎng)四個(gè)模塊，這四個(gè)模塊互相作用、互相融合，共同形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一整體。通過(guò)這四個(gè)模塊培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力，從而達(dá)到提高學(xué)生數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、管理、清洗、分析、處理、理解、評(píng)估、可視化、利用與再生等方面的綜合能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

在大數(shù)據(jù)時(shí)代積極開(kāi)展研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于學(xué)生掌握數(shù)據(jù)技能。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，使學(xué)生能夠有效地獲取數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、處理、加工和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的研究型學(xué)習(xí)或從事科學(xué)的研究。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，使學(xué)生能夠充分認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)在當(dāng)代社會(huì)的重要作用以及數(shù)據(jù)在不同領(lǐng)域的價(jià)值體現(xiàn)，能夠解讀與自己專業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并作出基本的價(jià)值判斷；培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，使學(xué)生獲取、利用、傳播數(shù)據(jù)時(shí)，能夠遵循相應(yīng)的法律法規(guī)，尊重并保護(hù)個(gè)人隱私。