新工科背景下文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)路徑探究

摘要：文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是國(guó)家高等教育實(shí)現(xiàn)復(fù)合型人才培養(yǎng)，解決新工科建設(shè)的途徑之一。大數(shù)據(jù)技術(shù)作為重要的技術(shù)手段，能夠在一定程度上促進(jìn)文科高?？鐚W(xué)科實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下，文章以高校人才培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)水平、社會(huì)人才需求等問題為切入點(diǎn)，分析文科高校中各類實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀，探討文科高校中建立大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并從新工科建設(shè)、復(fù)合型人才培養(yǎng)、校企聯(lián)合實(shí)踐平臺(tái)搭建等方面探索大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)路徑。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；大數(shù)據(jù)技術(shù)；人才培養(yǎng)；校企聯(lián)合

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）22-0064-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的日益成熟與廣泛應(yīng)用，其分析技術(shù)已逐步滲透到各行各業(yè)，我國(guó)對(duì)大數(shù)據(jù)人才需求急劇上升。據(jù)分析預(yù)測(cè)，至2025年，我國(guó)將面臨約230萬大數(shù)據(jù)核心應(yīng)用人才的巨大缺口[1]。為緩解這一人才短缺問題，高校將培養(yǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才視為重要的教學(xué)任務(wù)之一。《教育部社會(huì)科學(xué)司2022年工作要點(diǎn)》明確提出，要全面推進(jìn)高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展，積極構(gòu)建哲學(xué)社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)體系，特別強(qiáng)調(diào)“重點(diǎn)支持建設(shè)一批文科實(shí)驗(yàn)室，以促進(jìn)研究方法的創(chuàng)新和學(xué)科的交叉融合，引領(lǐng)學(xué)術(shù)發(fā)展”，這一政策為文科高校建設(shè)文理交叉的大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室提供了明確的方向和指導(dǎo)。大數(shù)據(jù)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科交叉融合的復(fù)合型學(xué)科，通過對(duì)海量數(shù)據(jù)的深入分析，能夠迅速挖掘出有價(jià)值的信息。這一技術(shù)在法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、新媒體等眾多領(lǐng)域均展現(xiàn)出不可或缺的重要作用。高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，不僅是高?？蒲小⒔逃?、學(xué)術(shù)水平的直接體現(xiàn)，也是高校創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。

本文通過對(duì)文科高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀研究，結(jié)合新時(shí)代對(duì)大數(shù)據(jù)人才的需求，探索新工科背景下大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新建設(shè)的路徑與方法。

1 文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)及路徑

1.1 現(xiàn)狀

目前，高校大部分文科專業(yè)衍生于傳統(tǒng)哲學(xué)學(xué)科，隨著對(duì)文科專業(yè)研究命題的不斷探索和深入研究，文科專業(yè)研究探索空間逐漸狹窄[2]。由于“重理輕文”的觀念影響，一些高校更傾向于建設(shè)能產(chǎn)出實(shí)驗(yàn)成果的理工科實(shí)驗(yàn)室，導(dǎo)致這些高等院校實(shí)驗(yàn)室?guī)缀醭闪死砉ゎ悓I(yè)實(shí)驗(yàn)室的代名詞。

相較于理工科實(shí)驗(yàn)室，文科高校中的實(shí)驗(yàn)室起步較晚，發(fā)展相對(duì)滯后。盡管部分文科高校已建設(shè)了一定數(shù)量的經(jīng)管類、藝術(shù)類乃至理工類實(shí)驗(yàn)室，但文科實(shí)驗(yàn)室普遍形式單一，過分強(qiáng)調(diào)專業(yè)理論教學(xué)，其功能多局限于文獻(xiàn)資料的查閱，難以支持跨學(xué)科、跨專業(yè)的課題研究。傳統(tǒng)的文科實(shí)驗(yàn)室因過度聚焦于理論教學(xué)，導(dǎo)致教學(xué)過程中缺乏模擬仿真和項(xiàng)目實(shí)踐的機(jī)會(huì)[3]，同時(shí)存在教學(xué)模式與學(xué)生實(shí)際需求不匹配、考核評(píng)價(jià)體系單一的問題[4]。此外，受研究建設(shè)經(jīng)費(fèi)限制和教育理念的影響，實(shí)驗(yàn)室硬件基礎(chǔ)薄弱，文科高校內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室的存在感不強(qiáng)，還普遍缺少專職的實(shí)驗(yàn)室教師與管理人員[5]。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

在新工科背景下，推動(dòng)文科專業(yè)學(xué)科與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的全面改革，包括教學(xué)教材的編寫、教師團(tuán)隊(duì)的組建以及教學(xué)計(jì)劃的制定等。針對(duì)不同文科專業(yè)，構(gòu)建具有專業(yè)特色的大數(shù)據(jù)教學(xué)案例庫(kù)，將專業(yè)案例融入教學(xué)過程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能相關(guān)課程對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的具體要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更新升級(jí)。通過構(gòu)建適應(yīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)需求的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，搭建科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，幫助學(xué)生擺脫單純依賴專業(yè)理論與案例教學(xué)的局限。鼓勵(lì)學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐，深化對(duì)理論知識(shí)的理解，并通過實(shí)操結(jié)果的分析，反思實(shí)踐中遇到的問題，進(jìn)而回顧并鞏固教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)習(xí)印象。

利用校企合作機(jī)制，搭建校企合作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，將企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目引入實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生能直面實(shí)際問題。通過參與企業(yè)項(xiàng)目，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，確保他們掌握未來社會(huì)工作中可能用到的專業(yè)技術(shù)。在文科高校中，大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的核心功能在于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐綜合能力，滿足學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)發(fā)展的需求以及教師創(chuàng)新教學(xué)的需要，為學(xué)生未來步入社會(huì)、適應(yīng)新時(shí)代要求奠定堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

1.3 建設(shè)路徑

1.3.1 堅(jiān)持學(xué)科交叉融合

新工科在文科高校實(shí)踐的本質(zhì)是哲學(xué)社會(huì)科學(xué)與新技術(shù)的融合，新技術(shù)為哲學(xué)社會(huì)科學(xué)的發(fā)展提供動(dòng)力[3]。通過跨學(xué)科交叉模式構(gòu)建新式教學(xué)課程，文科高校成功構(gòu)建了新穎的教學(xué)課程。如，北京大學(xué)開設(shè)的金融大數(shù)據(jù)與量化分析課程、清華大學(xué)開設(shè)的政務(wù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用與分析課程、中國(guó)傳媒大學(xué)開設(shè)的媒體大數(shù)據(jù)挖掘與案例實(shí)戰(zhàn)課程。通過開展跨專業(yè)交叉研究拓展學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域，突破了專業(yè)局限。例如，復(fù)旦大學(xué)數(shù)字文化保護(hù)與旅游數(shù)據(jù)智能計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聚焦于數(shù)字文化權(quán)益保護(hù)、旅游數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析等文旅信息智能計(jì)算的前沿科學(xué)技術(shù)研究，為提升教學(xué)質(zhì)量提供有力支撐。

新工科背景下的大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要突破傳統(tǒng)專業(yè)壁壘，不斷更新迭代，聚焦學(xué)生發(fā)展需求。致力于培養(yǎng)跨學(xué)科交叉的復(fù)合型人才，提升學(xué)生知識(shí)融合、實(shí)踐創(chuàng)新的能力。

1.3.2 堅(jiān)持求實(shí)創(chuàng)新

在文科高校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)行功能的基礎(chǔ)上，大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要立足于文科高校的實(shí)際需求和特點(diǎn)。探索學(xué)術(shù)研究新范式、確立人才培養(yǎng)新標(biāo)準(zhǔn)、滿足社會(huì)人才新需求[6]?，F(xiàn)如今大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸成熟，技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬，哲學(xué)社科高等院校逐步在新興研究方法、工具和場(chǎng)景中積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)[7]。大數(shù)據(jù)技術(shù)提升了社會(huì)科學(xué)專業(yè)學(xué)術(shù)研究的客觀性，還推動(dòng)了多個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。如：新媒體方向的社會(huì)輿論導(dǎo)向研究、醫(yī)學(xué)方向的大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)醫(yī)療研究、刑偵方向的網(wǎng)絡(luò)金融犯罪等。

1.3.3 堅(jiān)持校企互助聯(lián)合

根據(jù)教育部辦公廳印發(fā)的《教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目管理辦法》，高等院校和社會(huì)企業(yè)通過產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目，發(fā)揮主動(dòng)服務(wù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求、服務(wù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、服務(wù)新工科建設(shè)需求的作用，將大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)聯(lián)合培養(yǎng)的實(shí)踐基地[8]，如：“北郵-智云健康醫(yī)學(xué)人工智能聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”致力于開發(fā)智能問診系統(tǒng)和醫(yī)療知識(shí)圖譜以及醫(yī)學(xué)人工智能的應(yīng)用等。企業(yè)為大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室提供資金及技術(shù)指導(dǎo)，共同推動(dòng)交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)技能模擬解決實(shí)際工作中的問題，達(dá)到學(xué)以致用的目的，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力得到全面發(fā)展和提升。

2 基于新工科背景建立大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 豐富教學(xué)工具，提升教學(xué)效果

國(guó)家專項(xiàng)資金的投入有效緩解了文科高校實(shí)驗(yàn)室資金緊張的問題，提升了實(shí)驗(yàn)室的整體硬件水平，改變了以往文科實(shí)驗(yàn)室僅限于查閱資料和閱讀文獻(xiàn)的功能定位。大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，不僅提升了實(shí)驗(yàn)室的硬件條件，還豐富了知識(shí)生產(chǎn)與應(yīng)用的場(chǎng)景，如刑偵虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)追蹤定位新型網(wǎng)絡(luò)金融犯罪嫌疑人，為學(xué)生提供了沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)的融入也促進(jìn)了學(xué)生評(píng)價(jià)體系的革新，通過評(píng)價(jià)實(shí)踐操作成果，能更客觀地展現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)掌握程度，如醫(yī)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)室中的病情判斷和手術(shù)模擬操作，均可通過數(shù)字化手段進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。

2.2 為文科實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新建設(shè)提供路徑

大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建是新工科建設(shè)的重要途徑之一，各文科高校正積極投身于交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)之中，如中山大學(xué)大灣區(qū)哲學(xué)共同體重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、復(fù)旦大學(xué)國(guó)家發(fā)展與智能治理綜合實(shí)驗(yàn)室等。這些成功案例為全國(guó)文科類高校建設(shè)交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室提供了寶貴的借鑒模板，明確了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的方向。大數(shù)據(jù)技術(shù)與哲學(xué)社科專業(yè)的深度融合，不僅為專業(yè)建設(shè)提供了科學(xué)化、數(shù)字化的支持，也為文科高校實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新發(fā)展開辟了新路徑。

2.3 輸出跨學(xué)科復(fù)合型人才

在新工科建設(shè)背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是文科高校實(shí)現(xiàn)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式創(chuàng)新的關(guān)鍵。通過校企合作實(shí)踐平臺(tái)，學(xué)生不僅能夠獲得滿足社會(huì)需求的大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力，還能在理論與實(shí)踐的深度融合中全面提升綜合素質(zhì)，成為具備跨學(xué)科能力的復(fù)合型人才。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案及架構(gòu)

3.1 建設(shè)方案

由于文科高校學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)處理能力相對(duì)較弱，對(duì)于大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)習(xí)，建議從基礎(chǔ)的Excel、Access、MySQL等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理工具入手，隨后逐步進(jìn)階到Python、Spark等主流數(shù)據(jù)處理工具。同時(shí)，借助校企聯(lián)合實(shí)踐項(xiàng)目，提出實(shí)際問題，鼓勵(lì)學(xué)生組建實(shí)踐團(tuán)隊(duì)，模擬解決未來工作中可能遇到的相關(guān)問題，對(duì)行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的數(shù)據(jù)處理與分析。這一系列流程的實(shí)施，旨在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理思維與技能，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，進(jìn)而全面促進(jìn)學(xué)生的綜合能力發(fā)展。

3.2 建設(shè)架構(gòu)

文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐，旨在通過構(gòu)建教學(xué)實(shí)驗(yàn)與企業(yè)項(xiàng)目共享的大數(shù)據(jù)集群實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科交叉教學(xué)實(shí)踐、綜合人才培養(yǎng)及高校創(chuàng)新發(fā)展的目標(biāo)。具體架構(gòu)如圖1所示。

3.2.1 數(shù)據(jù)采集

大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室需采集海量數(shù)據(jù)，依據(jù)文科專業(yè)需求或校企聯(lián)合平臺(tái)的實(shí)踐需求，通過建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、采集系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、調(diào)取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、采集感知設(shè)備數(shù)據(jù)等方式，廣泛收集專業(yè)數(shù)據(jù)、項(xiàng)目數(shù)據(jù)及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容涵蓋實(shí)驗(yàn)對(duì)象的行為數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容數(shù)據(jù)等，如人機(jī)交互、人人交互產(chǎn)生的交互數(shù)據(jù)，用戶界面采集的表單數(shù)據(jù)，感知設(shè)備捕獲的語音數(shù)據(jù)，以及社交媒體活動(dòng)產(chǎn)生的社交媒體數(shù)據(jù)等。

為了確保數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和可靠性，必須采用一系列數(shù)據(jù)預(yù)處理手段，如清洗數(shù)據(jù)，這包括刪除重復(fù)數(shù)據(jù)、填補(bǔ)缺失數(shù)據(jù)、處理異常數(shù)據(jù)等方式。完成數(shù)據(jù)清洗后，還須將多個(gè)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)結(jié)合、存放在一個(gè)一致的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，并進(jìn)行規(guī)范化、離散化、稀疏化處理，以使其達(dá)到適用于數(shù)據(jù)挖掘與分析的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建

共享大數(shù)據(jù)集群實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳、專業(yè)數(shù)據(jù)管理、學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果評(píng)價(jià)及學(xué)生后臺(tái)操作數(shù)據(jù)監(jiān)控于一體的實(shí)驗(yàn)室客戶端軟件。其核心功能包括共享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資源、上傳實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資源等。鑒于文科專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于大數(shù)據(jù)平臺(tái)和分布式應(yīng)用程序的使用而非平臺(tái)搭建與運(yùn)維，實(shí)驗(yàn)室將提供一套共享的大數(shù)據(jù)集群，向所有學(xué)生終端機(jī)提供HDFS、NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、Spark計(jì)算等大數(shù)據(jù)服務(wù)。學(xué)生只需安裝本專業(yè)客戶端軟件及集成開發(fā)環(huán)境，并使用指定用戶賬號(hào)登錄，即可通過命令行界面或應(yīng)用程序編程接口訪問文科專業(yè)大數(shù)據(jù)集群。為保障專業(yè)數(shù)據(jù)的安全性，實(shí)驗(yàn)室將設(shè)置多層級(jí)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，或根據(jù)實(shí)驗(yàn)日期和項(xiàng)目截止日期控制數(shù)據(jù)資源的訪問權(quán)限。

3.2.3 數(shù)據(jù)應(yīng)用

根據(jù)文科各專業(yè)的教學(xué)或?qū)嵺`需求，對(duì)清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘與分析，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)展示和應(yīng)用技術(shù)（如大數(shù)據(jù)檢索、大數(shù)據(jù)可視化等）將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以不同形式展示。例如：在美食探店推廣項(xiàng)目中，新媒體專業(yè)學(xué)生可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)生成美食地圖以輔助項(xiàng)目實(shí)踐規(guī)劃；社會(huì)學(xué)專業(yè)學(xué)生則可根據(jù)網(wǎng)購(gòu)數(shù)據(jù)為不同消費(fèi)群體貼上數(shù)字標(biāo)簽，以深入研究各標(biāo)簽背后的行為邏輯。

4 結(jié)束語

在新工科建設(shè)時(shí)代背景下，文科高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)緊跟時(shí)代步伐，促進(jìn)學(xué)科交融與橫向延伸，積極吸納現(xiàn)代技術(shù)，不斷探索新的發(fā)展路徑。我們聚焦于大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐內(nèi)容改革，致力于培養(yǎng)綜合型大數(shù)據(jù)應(yīng)用核心人才。通過實(shí)驗(yàn)室與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合，構(gòu)建以哲學(xué)社會(huì)科學(xué)專業(yè)理論為支撐、大數(shù)據(jù)技術(shù)為輔助工具的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，積極探索文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，為文科高校大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供新思路。

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