公安院校數據科學與大數據技術課程體系建設研究

崔晨 姚力

摘 要： 文章從大數據時代下公安信息化面臨的機遇和挑戰出發，結合公安院校人才培養特色及數據科學與大數據技術專業發展實際需求，探討面向數據科學應用的公安大數據專業課程體系建設方向、教學方案及人才培養模式的構建思路，以期為未來數據科學與大數據技術專業建設及公安院校信息化發展提供思路。

關鍵詞： 數據科學； 大數據； 公安院校； 課程體系建設

中圖分類號：TP309 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）06-88-03

Research on construction of data science and big data technology curriculum system

in public security colleges

Cui Chen1，2， Yao Li1，2

（1. Key Laboratory of Public Security Information Application Based on Big-data Architecture Ministry of Public Security， Hangzhou， Zhejiang 310053， China； 2. Department of Computerand Information technology Science， Zhejiang Police College）

Abstract： This paper introduces the opportunities and challenges that public security organs are confronted in the era of big data. According to the practical requirements of data science and big-data technology in police colleges and universities， the construction ideas of public security information application curriculum system is discussed， and the new model is put forward for goal of talent cultivation， education system and application practice system to promote the development of public security information application in police colleges and universities.

Key words： data science； big data； police colleges and universities； construction of curriculum system

0 引言

“大數據”已成為繼互聯網、物聯網之后IT行業又一次大的技術變革[1]，海量的數據增長一方面對現階段信息存儲、數據挖掘、隱私保護等技術提出了挑戰，另一方面以大數據為代表的新型應用需求也推動各行各業從以流程控制為核心向以挖掘數據價值為核心轉變[2]。2018年教育部公布高校本科新增專業備案和審批結果顯示，共有250余所高校新增“數據科學與大數據技術”專業，成為最為熱門的新增專業之一[3]，這既表明國家對于大數據產業未來發展持積極態度，也體現出目前行業發展人才缺口較大，專業建設仍處于起步階段。本文從公安院校學生培養特色和大數據背景下公安信息化應用進程展開，探討公安院校的大數據課程體系建設和學生培養改革思路，希望能夠對未來公安院校數據科學和大數據技術教學改革帶來一些幫助和啟發。

1 大數據與公安院校數據科學教育探討

1.1 大數據概念和處理流程

雖然大數據這一名詞越來越被人們所熟知，但是對于業界大數據的定義尚未達到統一。一般來說大數據指的是規模巨大，無法通過之前主流軟件工具在規定時間內完成采集、處理并整合成為提供行業決策信息的數據。實踐中此類數據主要以結構化、半結構化、非結構化三種形式存在，相對于以往概念中應用較為成熟的結構化數據而言，以數字圖像、音視頻、網頁、報表等為代表的半結構化數據和非結構化數據是大數據技術主要研究和使用對象。由于數據的價值密度變低，有效交換速率變慢，同樣時間內獲取與之前相同價值的數據變得極為困難，近年來催生了很多新型數據處理技術和工具來解決這一問題。比如MapReduce分布式數據處理技術、Hive數據倉庫、Spark處理架構、Storm實時計算等。處理流程通常包括從數據源獲取異構信息、利用特殊方法進行挖掘和清洗（將來源、結構、權重不同的數據轉變為統一標準）、選擇合適方法和模型進行處理分析、最終利用可視化等技術展現給用戶等步驟[4]，相關過程簡要描述如圖1所示。其中，如何根據數據處理流程結點，聯合主流架構對學生進行專業化、系統化教學改革則是大數據人才培養需要解決的問題之一。

1.2 大數據背景下公安院校數據科學系列課程體系的建設背景

公安機關多年來圍繞犯罪偵查、治安管理、交通指揮等業務開展了大量認真細致的工作，大數據時代，蘊含在人們行為軌跡、社交記錄、點擊傾向、購物習慣中的大量高價值信息，給公安工作提質升級帶來了新的機遇。可以預見，未來公安工作的核心將緊密圍繞各種類型的數據展開，“非接觸式”分析研判將成為主導戰役行動和提高為民服務質量的關鍵。公安院校作為培養卓越警務人才，聯動前沿科技與實戰需求的重要陣地，在未來加強公安大數據應用研究，推進最新科研成果落地方面，扮演著不可替代的重要角色。

現階段我國的高等教育對于大數據專業人才培養模式和課程體系尚在摸索完善中，本科應用型人才的培養周期與大數據新技術、新工具、新平臺的發展相比稍顯滯后。因此，公安院校責無旁貸，應為公安行業積極培養可以盡快上手的大數據技術人才，形成全行業的大數據新思維、新機制、新戰法，應盡快地在數據科學與大數據技術專業型、應用型人才培養上進行探索實踐，形成一套面向大數據的公安信息化創新型課程體系。

2 公安院校大數據課程建設研究

2.1 公安行業數據科學及大數據技術人才培養目標

近年來大量利用計算機技術、移動互聯網技術、電信技術的新型犯罪，不僅給人民群眾的生命財產安全帶來了極大的隱患，也給公安機關案件辦理技術和犯罪偵查手段提出了挑戰，從公安院校人才培養角度來看，現階段培養目標和課程體系設置與大數據實際業務需求仍顯滯后。

現階段主流操作平臺和架構日新月異，而各行業對于專業技術人才的需求又十分迫切，完全從零開始建設一套全新的培養計劃和授課模式時間成本較高，因此著眼于結合已有的培養計劃，以應用為導向增加對大數據課程教學和實驗實訓學時，引導學生結合大數據知識對現有計劃進行關聯、升級，這會是更為有效的手段。

作為大數據一線教師，一方面需要隨時更新個人的知識儲備，跟緊相關領域發展趨勢，另一方面要注重依托課程體系建設的方向，建構起以創新實踐推動知識更新，以應用落地并完善教學目標的新型人才培養思路，將其凝練內化于學生培養環節，努力成為聯通最新技術發展與公安工作實際需求的重要橋梁。人才培養目標的設置將側重于平臺應用及數據分析兩方面，通過與開發機構及知名企業合作，加強培養學生利用前端工具進行數據采集、錄入、整合等基本技能，通過講授后臺關聯、交互分析等應用模塊原理及實現，提升學生利用后端權限對其中數據進行追蹤、分析、維護并輔助指揮決策的實際能力，最終目的是培養學生能夠充分利用大數據與云計算技術的優勢，提升公安院校學生整體科學素養，推動公安行業在大數據時代下社會治理能力和智能化水平。

2.2 公安院校大數據技術課程體系建設探討

培養優秀的大數據人才， 構建合理的課程體系是關鍵[5]。大數據技術要求從大量的非結構性數據中提煉有價值信息，這一要求既體現出與之配套的數學、計算機、信息工程等學科交叉的重要性，又凸顯熟練運用公安技術，建立結合實戰需求與科學模型的課程架構體系對于教學實踐的重要意義。與傳統課程的建設相比，大數據課程體系更注重不同業務之間的差異，這需要在課程設置時針對不同崗位、不同需求形成個性化培養模式，課程架構要遵循通識性與差異性并重的理念，探索通過細化數據處理流程關鍵步驟，針對其中主要結點結合基礎課程講授主流技術和理念，形成循序漸進、層次分明的教學進度，在教學計劃中加大實踐教學與實戰應用比例，并用實戰成果及時反饋學習訓練方式轉型升級。

在課程設置上，通過研究現階段公安院校中涉及計算機科學及數據科學的專業方向可以發現，已有體系多以講授計算機通識課為主，重在培養學生基本計算機知識，授課計劃涵蓋高等數學、操作系統、數據庫、計算機網絡和計算機編程等方面基礎知識，并結合公安業務需求和公安信息化發展趨勢增加諸如Linux操作系統、數據建模、網絡攻防、電子取證等課程。此類課程的開設已經為學生簡單建立學科概念，掌握基本實戰技能打下一定的基礎，未來著眼數據科學與大數據技術專業特色的課程體系改革重點將圍繞如何在目前培養體系中深化與大數據基礎及應用相關的課程展開，引入諸如數據挖掘、云平臺技術架構、內存計算、非結構數據存儲等方面延伸知識，使學生掌握分布式存儲、多層分析、云應用等基本方法，理解大數據分而治之解決問題的思想。

與合作單位聯合開展實驗實訓，讓學生了解目前公安工作中已經應用或正在研發的大數據平臺和技術框架，引導學生以數據思維分析案例，通過編寫數據流分析報告，參與云平臺小程序或小模塊開發，參與企業系統設計等手段將所學技能落實到實際業務中來。未來可以根據教學進展和學生反饋跟進開設云取證、大數據空間安全、綜合云平臺開發等相關業務課程，實現圍繞應用開課，圍繞實戰授課，圍繞業務反饋優化課程的要求。

根據現階段各公安院校已有的課程設置及培養方案，新增大數據課程體系以大數據技術發展趨勢由淺而深，由理論到實戰劃分為學科專業基礎課程、大數據基礎課程和實戰應用課程三大模塊，并進行層次遞進的課程設置，如圖2所示。

這三類課程，既互相依賴又互為補充，其中學科基礎課程建設注重培養學生對于專業基礎課程以及數學、計算機科學、信息學等掌握能力；大數據基礎課程則主要通過傳授基本的大數據概念和主流大數據技術，激發學生結合大數據思維分析問題、解決問題；實戰應用課程則重在提高學生平臺操作、實踐動手、應用開發等能力，是理論聯系實踐，切實提高學生分析和解決實際問題的重要手段，也是將大數據技術和手段在公安行業落地應用的必要環節。因此在課程設置時，應根據學生對知識的理解和技能掌握情況，適當加深大數據實戰應用課程的深度和廣度，并通過實際教學中的課堂反饋及時調整前述教學計劃，最終培養一批能及時響應新技術新手段變化，熟練運用大數據技術和創新思維改革現有技術手段的新型公安人才，實現利用大數據技術切實提升公安機關業務能力、服務質量和便民服務水平的目標。

3 結論

本文從大數據時代下公安院校開展面向數據科學應用的公安大數據專業課程體系建設這一背景條件出發，探討了人才培養目標和具體思路，希望我們的研究對公安院校開展數據科學與大數據技術專業建設能有一些參考和啟發，同時有助于堅持科技引領，全面提升公安信息化工作水平。

參考文獻（References）：

[1] Gantz， J， &Reinsel;， D.The digital universe in 2020： Big

data， bigger digital shadows， and biggest growth in the far east. IDC iView： IDC Analyze the future，2007（2012）.

[2] 王元卓，靳小龍，程學旗.網絡大數據：現狀與展望[J].計算機學

報，2013.6：1125-1138

[3] 教育部.關于公布2017年度普通高等學校本科專業備案和

審批結果的通知[EB/OL].[2018-03-21]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/201803/t20180321_330874.html.

[4] 劉智慧，張泉靈.大數據技術研究綜述[J].浙江大學學報：工學

版，2014.6：957-972

[5] 曹耀欽，李發陵，周龍福.應用型智能科學與技術專業大數據

課程群建設研究[J].計算機教育，2016.10：22-25