數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)“五位一體”建設探討

吳果林　李修清　廖桂湘　周立新

【摘 要】本文論述數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的“五位一體”建設，通過分析數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)在發(fā)展過程中存在的問題，提出了“五位一體”的專業(yè)建設模式，即“人才培養(yǎng)方案—— 師資隊伍—— 實踐教學體系—— 實習實訓—— 就業(yè)基地”全方位一體化的建設思路。

【關鍵詞】人才培養(yǎng)? 師資隊伍? 實踐教學? 實習實訓? 就業(yè)基地

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）10C-0039-03

隨著信息技術的發(fā)展、智能終端與移動互聯(lián)網的普及以及5G技術的應用，人們在日常生產生活中繁衍出大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)正在成為一種重要的戰(zhàn)略性資源，為分析生產者與消費者的行為提供有效的依據(jù)，數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)應運而生。從2016年第一批3所高校獲批這個專業(yè)，到2019年第四批196所高校獲批這個專業(yè)，短短的四年間共有479所高校獲批建設該專業(yè)。數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)正在以前所未有的速度向前發(fā)展。

眾所周知，數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術是融合了數(shù)學、統(tǒng)計學以及計算機等學科知識的新興交叉學科，是一門實踐性很強的專業(yè)。這對開設這個專業(yè)的高校在學科建設、師資隊伍以及課程建設等方面都有很高的要求。從開設專業(yè)的高校來看，在開設數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的479所高校中，985、211高校共55家，占比約11.5%，其余高校占比88.5%。一些普通高校為了搶占先機，在師資隊伍、實訓條件以及資金等教學資源不足的情況下申請這個專業(yè)，加上《普通高校本科專業(yè)目錄》中沒有數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案的模板，各個高校根據(jù)自身的特點制定人才培養(yǎng)方案，因校設課、因人設課的現(xiàn)象比較普遍，專業(yè)建設混亂、問題叢生。有鑒于此，從專業(yè)平穩(wěn)、健康、有序發(fā)展的角度，就人才培養(yǎng)方案、師資隊伍、實驗室建設、實習實訓基地建設以及學生就業(yè)這五個方面探索數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的建設思路。

一、專業(yè)人才培養(yǎng)方案設計

專業(yè)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)基本規(guī)格、培養(yǎng)過程與方式以及培養(yǎng)目標的總體設計，是專業(yè)確定教學編制、安排教學任務以及組織教學的基本依據(jù)，也是師資隊伍建設、實驗室建設、實習實訓基地建設的前提。人才培養(yǎng)質量很大程度依賴于專業(yè)人才培養(yǎng)方案的設計，它是專業(yè)建設中最重要的一環(huán)。

然而，在當前的《普通高校本科專業(yè)目錄》中沒有數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案的模板，各個高校根據(jù)自身的特點制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案，課程體系缺乏系統(tǒng)性，亂象叢生。因此，當前最緊迫的任務是需要根據(jù)不同的人才培養(yǎng)目標與專業(yè)定位，設計合理的知識體系與課程內容。

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)旨在培養(yǎng)掌握大數(shù)據(jù)技術的基礎理論、基本技術，了解大數(shù)據(jù)應用領域的基本生態(tài)，掌握大數(shù)據(jù)的常用分析工具，能勝任大數(shù)據(jù)分析與挖掘、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)以及大數(shù)據(jù)應用開發(fā)等工作的專門技術性人才。根據(jù)其培養(yǎng)要求，該專業(yè)的課程體系應包含數(shù)學與統(tǒng)計學、計算機科學以及應用領域類的課程。因此，各個高校可以根據(jù)自身的人才培養(yǎng)目標與專業(yè)定位，設計人才培養(yǎng)方案與課程體系。

（一）如果專業(yè)頒發(fā)理學學位，旨在培養(yǎng)數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析的專業(yè)人才，那么該專業(yè)的課程體系除了大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程外（大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程包含大數(shù)據(jù)科學與技術導論、數(shù)據(jù)采集技術、數(shù)據(jù)庫、Linux操作系統(tǒng)、Hadoop應用開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化等），應該側重數(shù)學、統(tǒng)計類的大數(shù)據(jù)技術的理論課程，例如可考慮開設數(shù)學分析、高等代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計、貝葉斯分析、最優(yōu)化方法、算法分析與設計、統(tǒng)計學習方法、數(shù)據(jù)分析與挖掘、深度學習、人工智能等課程。

（二）如果專業(yè)頒發(fā)工學學位，旨在培養(yǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)類的專業(yè)人才，那么該專業(yè)的課程體系除了大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程外，應該側重計算機類的大數(shù)據(jù)基本技術課程，例如可考慮開設云計算、并行計算與分布式計算、分布式海量存儲系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)安全、大數(shù)據(jù)與領域建模、機器學習等課程。

（三）如果專業(yè)頒發(fā)工學或其他學位，旨在培養(yǎng)大數(shù)據(jù)應用開發(fā)類的專業(yè)人才，那么該專業(yè)的課程體系除了大數(shù)據(jù)分析流程的必修課程外，應該側重大數(shù)據(jù)應用以及分析工具類課程，例如可考慮開設大數(shù)據(jù)管理、R語言、數(shù)據(jù)處理軟件應用、推薦算法及應用、社交網絡挖掘、大數(shù)據(jù)傳播與新媒體分析等課程。

二、師資隊伍建設

作為一個新興專業(yè)，師資隊伍是大多數(shù)院校比較薄弱的環(huán)節(jié)。許多教師是從數(shù)學、統(tǒng)計、計算機等學科轉型過來的，理論知識豐富，實踐經驗特別是大數(shù)據(jù)分析實操經驗不足。數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)作為一個交叉學科，培養(yǎng)具有一定的理論深度、大數(shù)據(jù)思維，能夠從事數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘與應用的高層次應用型人才。根據(jù)這一培養(yǎng)目標，可以從以下三個方面著手加強師資隊伍建設，優(yōu)化師資隊伍結構，打造一支高素質的專業(yè)隊伍。

（一）定期組織研討班，學習大數(shù)據(jù)知識。一方面可以強化教師的理論知識，針對大家都感興趣的知識領域，大家一起研究、探討，將研討結果寫成科研論文，提高教師大數(shù)據(jù)科學的研究實力與水平，強化理論深度。另一方面可以總結教學經驗，將專業(yè)建設、專業(yè)教學過程中遇到的一些問題進行探討，商量解決問題的辦法，進一步優(yōu)化專業(yè)建設、優(yōu)化教學，提高教師的專業(yè)教學水平。

（二）定期組織專業(yè)教師參加各類大數(shù)據(jù)專業(yè)技能培訓，在專業(yè)技能培訓中提高大數(shù)據(jù)專任教師的大數(shù)據(jù)分析能力與大數(shù)據(jù)項目實踐能力。

（三）利用校企合作平臺，選派專任教師到合作企業(yè)進行兼職，參與實際項目，鍛煉教師的實操能力。同時，與企業(yè)的大數(shù)據(jù)專業(yè)技術人員簽訂兼職協(xié)議，讓他們成為專業(yè)的兼職教師，參與專業(yè)課程的教學，指導大數(shù)據(jù)的專業(yè)實習、實訓。

三、實踐教學體系建設

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)人才的培養(yǎng)，不僅需要依靠基礎理論教學，同時需要配合大量的動手實踐操作，提升學生對相關技能的掌握。因此，在大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)中科學高效的大數(shù)據(jù)實驗環(huán)境建設是專業(yè)建設重要的一環(huán)。探討將專業(yè)能力培養(yǎng)要求如何落實到實踐教學體系中是提高專業(yè)培養(yǎng)水平的重要措施。當前，高校在大數(shù)據(jù)實驗環(huán)境建設中投入不足，同時，實驗內容的設計也與市場人才技能需求有所差距，不利于人才的培養(yǎng)。因此，構建大數(shù)據(jù)專業(yè)實踐教學體系，應從以下三方面著手。

（一）構建系統(tǒng)的課程資源實踐教學體系。實踐教學體系的構建，最終服務于專業(yè)建設和人才培養(yǎng)方案。數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)旨在培養(yǎng)具有一定理論基礎的、能夠從事大數(shù)據(jù)分析與應用的復合型人才。根據(jù)這一培養(yǎng)目標，實踐教學體系建設應以大數(shù)據(jù)分析與應用為主線。數(shù)據(jù)分析流程主要包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析與挖掘以及數(shù)據(jù)可視化等環(huán)節(jié)。實踐教學體系的課程資源應圍繞這個流程所對應的課程以及課程涉及的基礎必修內容展開。以數(shù)據(jù)分析與挖掘為例，這一環(huán)節(jié)所對應的課程包括數(shù)據(jù)挖掘、機器學習、Python程序設計、Linux操作系統(tǒng)、算法分析與設計以及大數(shù)據(jù)分析平臺所涉及的課程等，應該將這些課程的實踐教學納入實踐教學體系中。

（二）建立健全數(shù)據(jù)收集機制。隨著大數(shù)據(jù)的走熱，數(shù)據(jù)本身被看作一種重要的可持續(xù)性資源。大數(shù)據(jù)的價值最終體現(xiàn)在對數(shù)據(jù)的挖掘、相關性探索和深度的數(shù)據(jù)分析上。高校大數(shù)據(jù)教學實驗同樣離不開數(shù)據(jù)。從互聯(lián)網獲取的數(shù)據(jù)往往數(shù)據(jù)體量龐大但價值密度低;企業(yè)生產數(shù)據(jù)不但保密等級比較高，無法輕易獲取，而且數(shù)據(jù)的行業(yè)業(yè)務特性比較強，缺少行業(yè)經驗的高校很難將這樣的數(shù)據(jù)應用到實驗教學中去。數(shù)據(jù)缺乏是擺在高校大數(shù)據(jù)教學面前一個實實在在的問題。因此，在構建大數(shù)據(jù)實踐教學體系過程中，要注重數(shù)據(jù)的收集，健全數(shù)據(jù)收集機制。

（三）收集行業(yè)項目案例。大數(shù)據(jù)的發(fā)展受到越來越多行業(yè)的重視，大數(shù)據(jù)應用在各個行業(yè)落地。隨著數(shù)據(jù)開放的逐步推進，大數(shù)據(jù)結合行業(yè)的應用呈現(xiàn)百花齊放的姿態(tài)。企業(yè)內部數(shù)據(jù)的打通，行業(yè)交叉數(shù)據(jù)的關聯(lián)融合，催生出越來越多的大數(shù)據(jù)應用創(chuàng)新?；趹眯蛯I(yè)定位，數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術的教學需要結合真實的行業(yè)案例進行案例教學。

四、實習實訓建設

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術作為綜合性、應用性、實踐性非常強的專業(yè)，企業(yè)應用也錯綜復雜。高校的數(shù)據(jù)科學教學偏重原理、算法的學習，缺乏實際的應用背景。實踐教學積累的項目案例大都是經過清洗、簡化了的數(shù)據(jù)，適用于教學，并非完全來自實際應用場景。學生沒有經過真實數(shù)據(jù)的實訓，沒有到大數(shù)據(jù)分析公司實地操作、親自經歷企業(yè)大數(shù)據(jù)分析流程，畢業(yè)后仍需要接受招聘單位培訓后才能上崗。因此，為了保證實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、提升學生專業(yè)技能、提高學生就業(yè)能力，加強校企合作、建立實習實訓是一種有效途徑?？梢酝ㄟ^以下兩個方面加強實習實訓建設。

（一）通過校企合作的方式，建立校外實習實訓基地。校外實習基地是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要場所，是學生接觸社會、了解社會的紐帶。學生通過校外的實習實訓，熟悉大數(shù)據(jù)技術的操作流程，掌握真實案例的數(shù)據(jù)如何提取、清洗、存儲、分析與挖掘，獲取所要的信息，可以迅速將理論基礎知識轉化為實際應用能力。另一方面，大數(shù)據(jù)公司通過一些針對性的訓練，考查學生，選拔高素質人才，為公司發(fā)展打下堅實基礎。

（二）建立校內實習實訓基地，把大數(shù)據(jù)公司的工程師/技術員請進學校，運用他們公司真實的案例，開展情景教學。這種新型的實習實訓方式要求專業(yè)的數(shù)據(jù)公司完全按照他們公司的運營模式、數(shù)據(jù)分析處理流程操作來實訓學生。與校外實訓基地最大的不同地方，是學生不用跑到數(shù)據(jù)公司的實際辦公場所，避免了學生來回的奔波。此外，專業(yè)教師可以與公司專業(yè)技術人員一起交流，共同探討，參與指導學生的實習實訓，提高實際操作能力。這樣可以培養(yǎng)“雙師型”的教師，增強教師的業(yè)務能力，提高專業(yè)的辦學水平。

五、就業(yè)基地建設

學生就業(yè)是高校人才培養(yǎng)的最后一個環(huán)節(jié)，也是學校教育中重要的一步?？茖W、合理地促進學生就業(yè)，對維護社會穩(wěn)定、促進國家經濟發(fā)展都具有十分重要的意義，也關系到專業(yè)的生存與發(fā)展。從目前來看，數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)正處在快速發(fā)展的上升階段，人才需求緊缺，但是從長遠看，各高校根據(jù)自己的專業(yè)定位建立一批相對穩(wěn)定的就業(yè)基地是十分必要和非常重要的。

大學生就業(yè)基地建設是一項長期、艱巨、繁雜的工作。對于數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)而言，要建設好畢業(yè)生就業(yè)基地，就必須重視以下兩點：

（一）轉變觀念。不要認為數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術是一個新興專業(yè)，有著廣闊的發(fā)展前景，人才需求大，就不需要建設就業(yè)基地。應該時刻把促進學生就業(yè)、建立就業(yè)基地當成就業(yè)工作的一項核心任務來抓，要有大局意識、服務意識，與用人單位（特別是重點用人單位）簽訂協(xié)議，建立就業(yè)基地。

（二）根據(jù)專業(yè)特色與發(fā)展定位來確定用人單位。盡管大數(shù)據(jù)是一個新興產業(yè)，但是經過這幾年的發(fā)展，大數(shù)據(jù)產業(yè)鏈的用人單位已經非常多了。學校建立就業(yè)基地時，應充分考慮專業(yè)特色與發(fā)展定位，把用人單位的需求與專業(yè)的發(fā)展方向緊密結合起來。數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)主要為社會培養(yǎng)既具有扎實的理論基礎、又具有良好的專業(yè)技能的復合型、應用型人才。它的專業(yè)發(fā)展方向主要是大數(shù)據(jù)應用開發(fā)類、大數(shù)據(jù)分析類以及大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)類等。如果專業(yè)發(fā)展定位是大數(shù)據(jù)分析類，那就應該多與大數(shù)據(jù)分析類的用人單位簽訂協(xié)議，建立就業(yè)基地。如果專業(yè)的特色是做某個領域的大數(shù)據(jù)分析（例如旅游大數(shù)據(jù)分析），那么就應該多與從事旅游大數(shù)據(jù)分析的公司建立良好的用人關系。

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【基金項目】2019年度廣西高等教育教學改革工程項目“新工科下數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的教學改革基礎研究與實踐”（2019JGA334）

【作者簡介】吳果林，博士，桂林航天工業(yè)學院副教授;李修清，桂林航天工業(yè)學院教授;廖桂湘，碩士，桂林航天工業(yè)學院講師;周立新，博士，桂林航天工業(yè)學院副教授。

（責編 丁 夢）