大數據背景下數學與應用數學本科專業建設研究

李艷秋 高足

【摘要】大數據現已滲透到各行業和業務職能領域，其核心在于通過數據分析和數據挖掘獲取價值，數學與應用數學作為大數據理論的支撐學科發揮著極其重要的作用.本文分析大數據時代數學與應用數學本科專業面臨的問題與挑戰，結合專業發展現狀，提出地方本科院校數學與應用數學本科專業建設思路，切實提高數據人才培養質量，為學生就業打下良好基礎.

【關鍵詞】大數據;數學與應用數學;人才培養;就業

【基金項目】吉林省教育科學“十三五”規劃2018年度課題：大數據背景下數學與應用數學本科專業建設研究 GH18625.

一、引 言

日前，隨著科技革命的變革，大數據、人工智能、互聯網+等新興技術產業已占領著社會生產生活的各個層面，數字經濟改變著人類的生產和生活方式，面對大數據的激流，多元化數據的大量涌現，大數據已經為個人生活、企業經營、教育教學甚至國家和社會的發展都帶來了機遇和影響，中國的大數據時代已經到來.未來幾年，能滿足大數據產業發展需求的人才將會得到更多、更好的發展空間.然而一個嚴峻的現實擺在我們面前，如何才能培養大數據人才是我們亟待解決的問題.

數學與應用數學專業，是大數據理論的重要支撐學科之一，在大數據人才培養方面必將發揮重要的作用.因此，數學與應用數學本科專業人才培養應抓住時代機遇，順應時代潮流，明確黨和國家的指導方針和具體目標，加快大數據技術的教學、實驗、人才培養、科學研究、社會服務等，為培養大數據產業人才貢獻力量，成為大數據產業發展的驅動力.

本文將分析大數據時代數學與應用數學本科專業面臨的問題與挑戰，結合筆者所在學校專業發展現狀，提出地方本科院校數學與應用數學本科專業建設思路以促進教學質量的提升，切實提高數據人才培養質量.

二、新時代下專業建設的問題與挑戰

數學與應用數學專業作為高等院校的重要專業之一，具有良好的歷史傳承與發展前景.此專業以數學學科為基礎，培養具有數學分析能力的師資或數學應用人才，為社會發展服務.分析科技進步日新月異，大數據科學迅猛發展，數學與應用數學專業面臨著如下問題：

1.師資培養.數學與應用數學專業教師以數學教師為主，數學與統計學理論扎實，但是計算數學方向教師占比較少，針對計算機應用能力有待提高;但是單純引進計算機專業教師又缺乏數學功底，導致學生在計算機編寫程序困難和學生綜合素質培養方面出現短板等一系列問題.因此，急需加強大數據方向教師培訓和組織大數據方向教師進行經驗交流，培養綜合能力強、專業水平高的師資隊伍.

2.技術更新.大數據的興起，帶動人工智能、區塊鏈等相關新興學科的興起，科技發展在不斷變化，社會的需求正迅猛提高，高校教師的行業經歷較少經驗尚淺，應打破高校的壁壘，與應用緊密結合，為新興科技方向服務.

3.實踐能力.學生的能力培養過程中動手能力尤為重要，“理實一體化”的教學模式并未在數學學科教育中展開，大數據行業與學校的合作較少，以項目促進教學的模式應用較少，以競賽促教學的模式也未能激發學生的實踐操作能力;因此，學生的實踐能力培養有待提高，學生的綜合能力更需要加強.

三、筆者所在學校數據應用人才培養現狀分析

筆者所在學校數學與應用數學專業2006年起開始招生，在辦學過程中，始終堅持全程育人的模式、堅持全員育人的培養途徑，以“實用發展”原則為主導，依據就業市場和用人單位對數學人才技能的需求，對相應社會崗位和技能要求進行系統分析并與其他高校進行經驗交流，同時每年邀請畢業生回到母校交流崗位學習心得;因此，形成了鮮明的人才培養專業特色.

自2010年起，隨著大數據不斷發展，數學與應用數學專業在人才培養方面出現了前所未有的變化，針對數學與應用數學專業畢業生的就業狀況進行詳細剖析并依據本專業學生的學習能力狀況，我們提出了“數據應用”人才培養方向，引進數學應用模塊（商業智能+數據分析）的改革方式，打破了傳統的師范類院校數學教育單一發展的模式，創新了數學與應用數學專業定位特色，探討研究型人才培養體系，因材施教，不但能夠減少學生學習壓力，還能讓學生明確目標，實現畢業生的就業期望與自我職業生涯規劃相統一，從而提高人才培養質量，并使學生順利就業.通過“校校合作”“校企合作”，達到共同育人的目的.依據未來發展選擇方向，因材施教，實現畢業生的就業期望與自我職業生涯規劃相統一.自2012年起“數據應用方向”學生開始走向工作崗位，從事數據分析、數據挖掘和商業智能相關工作.目前，通過“校企合作”等方式培養的80余名畢業生已經在北上廣等一線城市就業，數據分析方向學生不但實現了全員就業，還實現了高薪就業的夢想，同行業持續就業率達到了95.5%.年薪10萬元以上的學生超過60人，并有近4成學生已做到行業負責人職位.

隨著大數據時代的到來，高級數據分析人才、數據挖掘工程師、數據建模人才、數據庫工程師等需求與日俱增，且均為高薪職業，對數學專業背景的數據分析人才有著巨大的優勢，無論理論還是技術，都滿足企業用人需求，學生就業穩定，發展前景良好，獲得了用人單位一致好評.依據筆者所在學校數學與應用數學專業踐行實踐，在人才培養質量方面證明數學與應用數學專業本科教育是大數據人才培養的搖籃，在此專業中引入大數據相關人才培養方向是正確的、有效的.

四、大數據背景下專業建設方案

（一）教學改革的總體思路

社會的發展與進步對基礎教育提出了更高的要求，特別是科學技術的發展日新月異，社會的穩定和經濟的發展都需要有較高的科學素養和創新能力的專門人才.而數據應用人才將是知識經濟時代，企事業發展科學決策過程中的重要角色.隨著近年來大數據與人工智能技術的迅速發展，更加凸顯了本專業定位的意義.

強化基礎教學.教師注重從理論研究向應用研究轉變;教學過程中以主導型教學向引導性思維轉變;引入項目教學項目讓學生邊學習邊工作，讓動手實踐經驗與學生共同成長.同時鼓勵教師積極利用大數據理論和教學實踐參與深層次的科研、教研項目的申報，以項目促教學.新型育人環境的建立.關注學生的素質與能力，即未來的發展性;積極加強企業聯系，挖掘合作契機，引進外部資源，探索合作模式，以及調整優化現有內部環境，打造開放式育人環境，為新形勢下人才培養創立良好的土壤.

（二）實踐教學體系建設

構建“校內外協調發展、四模塊共同提高”的實踐教學體系.“專業實驗室、專業實訓教學基地”兩個層次的實踐平臺.專業實驗室為校內實驗室;專業實訓教學基地設置校外教育實踐基地，實踐基地以學生的融入具體工作為目的，不僅僅是實踐學習，也是構建他們今后工作的平臺，使學生從實戰模擬到深入企業實現無縫對接，實踐育人.關于“四模塊”，即構建“實驗教學模塊、學科基礎模塊、專業特色模塊、綜合實踐模塊”四個實踐教學模塊，對學生進行創新思維、競賽能力和創新創業能力的訓練，進而提高學生的綜合素質.

（三）交叉學科融合發展

數學常被認為是多種學科的科學，在整個人類發展的歷史長河中、社會發展的進程中都發揮著不可替代的作用;傳統數學解決的問題是，依靠一個普適性公理系統和標準邏輯建立起一套終極數學理論體系來解釋客觀變化的規律.統計學用到了大量的數學及其他學科的專業知識，以達到推斷所測對象的本質，甚至預測未來對象;計算機科學是一門包含各種各樣與計算和信息處理相關主題的系統學科，從抽象的算法分析、形式化語法等等，到更具體的主題如編程語言、程序設計、軟件和硬件等，是大數據發展的主要工具;經濟學等學科是大數據發展的土壤，是數據科學的應用領域，是其價值體現.因此，應加強數學與應用數學專業與統計學、計算機、經濟學等學科的聯系與融合，以數學學科和統計學學科為基礎，計算機科學為工具，經濟學等其他學科為背景，融合發展，為行業企業服務.

（四）科研引領行業變革

高校不僅是儲備人才的場所，也是科學研究的前沿，教師是科學研究的先鋒軍.大數據科學的優勢不僅在于應用，更在于其廣闊的發展與變革，在本科教學同時應在學科建設中組建由教師負責、學生參與的研究團隊，分析大數據發展方向，探討行業焦點，項目引領行業轉型發展.

五、結 語

數據科學正為人類科學帶來巨大的進步.大家都在做，政府在做，企業在做，科學家也在關注它.高等院校數學與應用數學相關專業作為數據科學人才培養部門，必將進入這個領域并發揮其重要作用，促進此領域快速發展.本文重點就大數據背景下數學與應用數學本科專業建設展開了深入研究，得出以下幾點結論：大數據時代下數學與應用數學專業建設面臨著師資培養、技術更新以及實踐能力等方面的問題與挑戰.當前筆者所在學校數學與應用數學專業在大數據時代堅持以“實用發展”原則為主導，通過“校校合作”“校企合作”，達到共同育人的目的.依據未來發展選擇方向，因材施教，實現畢業生的就業期望與自我職業生涯規劃相統一，取得了一定成果，但同時也存在進一步改善的空間.鑒于此，筆者提出了明確教學改革的總體思路、實踐教學體系建設、交叉學科融合發展、科研引領行業變革幾點大數據背景下專業建設方案，希望可在大數據時代背景下為我國高校數學與應用數學專業建設提供一定參考，提升人才培養水平.

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