面向大數據的信息與計算科學專業課程體系研究

劉風華++蘇有慧

摘 要：云時代、大數據時代的到來，為信息計算科學專業的發展帶來了新的契機。該文從大數據時代的背景出發，結合該校信息與計算科學專業發展的實際需求，探討了面向大數據的信息與計算科學專業課程體系構建，提出了人才培養的目標設定、理論課程及實踐課程體系構建方案，以促進專業發展。

關鍵詞：大數據 信息與計算科學 課程體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（c）-0131-03

自1998年教育部將原來的計算數學、運籌學、控制論、信息科學4個專業整合成一個新專業——“信息與計算科學”專業后，全國已有600多所高校開設了信息與計算科學專業，該專業是數學、計算機、信息工程等學科的交叉，目標是培養具有扎實數學基礎和一定的計算機技能，能夠在信息科學和計算科學領域從事科研、教育、軟件開發及解決實際問題的能力的應用型人才[2-3]。

但是，隨著招生規模逐步擴大，暴露出許多問題，如專業特色不明顯、專業就業方向不明確、課程設置、實踐環節等方面滯后于信息技術和計算機技術的發展，學校教育和社會實際需要脫節等問題[4-5]。

云時代、大數據時代的到來，為信息計算科學專業的發展帶來了新的契機。

大數據，指的是所涉及的數據量規模巨大到無法通過人工，在合理時間內截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息[1-5]。隨著各行各業信息量的快速膨脹，今后對擁有大數據管理和分析能力的人才需求將快速增長[7-8]。

大數據時代需要分析數據及其與業務相結合的分析人才，這與信息與計算科學專業的培養目標相吻合，信息計算科學專業充分發揮其數學的優勢，結合專業背景和社會實際需求，可以為未來的大數據市場培養熟練掌握大數據技能并擅長海量數據的采集、存儲、管理、挖掘與分析等經驗的人才。為適應社會需求，該校及時調整專業方向，徐州工程學院信息與計算科學專業于2016年秋季招收大數據方向學生。

培養優秀的大數據人才，構建合理的課程體系是關鍵，該文根據該校實際情況，探討信息與計算科學專業如何在保持數學類專業優勢的情況下，融合大數據時代的技術和思想，構建合理的面向大數據的信息與計算科學專業課程體系。

1 人才培養目標制定

依據徐州工程學院應用型本科院校的要求，制定符合該校特色的面向大數據的信息與計算科學專業培養目標。

（1）綜合素質目標。培養滿足地方經濟、社會發展需要，德、智、體全面發展，具備良好法律意識與職業道德規范，具備團隊合作意識，具備較強的溝通表達能力、分析理解能力、專業文檔撰寫能力、創新能力、項目管理意識等各項綜合素質的人才。

（2）專業技能目標。培養具有良好的數學素養，掌握信息科學和計算機科學的基本理論、方法和技能，熟悉主流大數據管理及分析平臺、數據分析算法與工具，具備較全面的大數據平臺的應用開發與管理運維能力，有一定的大數據平臺架構能力，有一定數據分析與算法實現能力，有較強的創新意識和初步的大數據工程實踐能力，適宜在IT企業從事大數據應用開發、大數據系統運維等工作、并具備一定行業經驗認知的應用型大數據人才。

2 課程體系構建思想

為培養適應不同大數據崗位的專業人才，我們采用定制化課程體系、多元化教學模式，重點拓展和提升實踐類課程建設，適當加入拓展課程。

2.1 定制化課程體系

針對大數據行業不同崗位技能要求，課程體系遵循“通用+特長”的設計思路，通過通用開發語言與特色大數據技能相結合的培養模式，利用項目驅動的實戰技能訓練，可實現學生的個性化培養。

重視基礎課程，加強技術主干課程，構建核心課程群。在夯實基礎課程之后，考慮學生實際就業方向，開設針對性強的專業課程，根據實際情況安排學生針對性選擇實訓方向，安排相應技術性課程學習，同時強化學生技術技能的運用能力。

2.2 多元化教學模式

為調動學生學習積極性，提高課程效果，采用多元化的教學方式。通過理論課、實驗課、項目實戰課和職業素質課程，培養學生理論結合實踐的綜合應用能力，提升學生的職業技能與綜合素質；并通過線上教學環節為學生提供靈活高效的學習渠道、提升學習興趣、拓展專業知識、培養主動學習的良好習慣。

為了將學生培養成為大數據開發、數據挖掘和數據分析類高端特色專業人才，課程體系以知識體系和能力體系為雙主體進行規劃，強調技術與職業素養的雙重培養，將職業發展所需要的各種軟能力培養融入到日常教學中，以實現學生的職業化能力培養。

2.3 重點拓展和提升實踐類課程建設，適當加入拓展課程

在保持基礎扎實的前提下，拓展和提升實踐類課程。除強化校內實踐課程外，還要運用校企合作實訓基地，進行實訓項目開發，強化理論教學與工程實踐的結合。

不定期聘請名企在職IT專家或業界知名人事，開展各種主題活動，拓寬學生視野。

3 課程體系構建方案

遵循“通用+特長”的設計思路，課程體系的構建重視基礎課程，并加強大數據技術相關課程，劃分為通識課程、學科基礎課程、專業課程以及集中實踐課程四大課程模塊。

3.1 通識課程

包括通識必修課程和選修課程兩種類型，是對本專業學生進行公民基本素質教育的重要內容，以提升學生的政治思想水平、文化科學素養、信息技術能力和外語溝通能力等大學生必備的基本素質為目標，也對本專業學生進行職業生涯與職業發展指導。

3.2 學科基礎課程

該類課程是對該專業學生進行學科專業知識教育的基礎內容，目標是提升學生的學科專業認知水平。專業基礎課程一是用以鋪墊專業數學基礎，培養學生的基本科學素質。二是強化計算機科學與大數據技術的共用核心技術，增強學生進入社會的適應能力。該類課程如數學分析、高等代數、C語言程序設計、Java程序設計等課程。

3.3 專業課程

該類課程是對該專業學生進行專業技術和專業能力訓練的重要內容，培養學生解決實際問題能力和應用創新能力，具備信息計算科學專業相關領域，尤其是大數據分析及應用開發領域技術工作所需的專業理論知識及相應的應用能力。該類課程包含數據結構、數據庫原理及應用、Linux操作系統、數據分析、數據挖掘、大數據內存計算、大數據流式計算、大數據離線計算等。

3.4 集中實踐課程

該類課程是對該專業學生進行專業創新教育和素質拓展訓練的重要內容，重點是培養學生提出問題、分析問題和解決問題的意識、能力和方法，了解信息科學專業尤其是大數據分析及應用開發領域理論、技術與應用的新發展，能運用所學的理論、方法和技能解決信息技術與大數據分析及應用開發中的實際問題，具有較強的知識更新、技術跟蹤及職業能力。該類課程主要包含課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓和畢業設計。

面向大數據的信息與計算科學專業課程教學體系框架如圖1所示。

課程開設先后次序注重學生大數據方向完整的知識鏈構建，嚴格按照大數據方向具備的知識結構設計。

實踐課程體系包含兩條線，一個是課內實驗，一個是集中實踐環節。課內實驗是每門課的實踐練習，學科基礎課中《C語言程序設計》開設了課內實驗，所有專業課均設置了課內實驗，課內實驗的安排又劃分為基礎類實驗和提高類實驗，是對學生進行的基本技能訓練。集中實踐是每學期后集中開設的實踐課程，如課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓、畢業設計。課程設計和項目實訓目的是對學生進行綜合技能訓練，崗位實訓和綜合實訓對學生進行實戰技能的訓練，畢業設計既是對學生的綜合技能的訓練，也是是對學生知識掌握、綜合技能的一次檢驗。整個實踐體系構建如圖2。

4 結語

大數據專業方興未艾，結合大數據專業，充分發揮數學優勢，與計算機技術相結合，為我們的專業發展帶來新的契機，為培養優秀的大數據人才，我們將根據實際需求及學生發展狀況調整培養方案與課程體系，促進信息與計算科學專業的不斷發展。

參考文獻

[1] T White.Hadoop：The Definitive Guide[J]. Oreilly Media Inc Gravenstein Highway North，2010，215（11）：1-4.

[2] 王勝奎，徐光輝，王家軍，等.普通院校“信息與計算科學專業”課程體系優化研究[J].數學教育學報，2009（5）：99-102.

[3] 徐鳳生，劉艷芹，趙琳琳，等.基于分層分類的信息與計算科學專業課程體系的構建[J].高等理科教育，2016（3）：103-106.

[4] 許梅生.信息與計算科學專業課程體系的探索與實踐[C]//Information Engineering Research Institute， USA.Proceedings of 2012 2nd International Conference on Future Computers in Education.2012.

[5] 盧春霞.大數據時代的信息與計算科學[J].亞太教育，2016（4）：90.

[6] 郝水俠，郭云霞.大數據時代下信息與計算科學專業人才培養模式新探索[J].江蘇師范大學學報：自然科學版，2016（2）：72-75.

[7] 孫鋒.面向大數據的信息與計算科學專業實驗課程體系研究[J].福建電腦，2014（2）：57-58.

[8] 段森.信息與計算科學：大數據時代，我才是翹楚[J].課堂內外（高考金刊），2016（1）：38-39.