吳啟明 尹蘭蘭 林芳

摘? 要:應用型本科人才既要有過硬的職業能力和職業素養,也要有較高的人文修養和創新能力。[1]文章根據培養應用型本科人才的素質要求和過硬的技術能力,依照《國標》、行業標準及行業發展趨勢,結合學校實際,挖掘本地特色,從人才培養方案、課程體系的構建,教師隊伍建設及辦學的保障條件等幾個方面出發,以數據科學與大數據專業為例,系統、科學地闡述人才培養質量保障體系的構建過程。
關鍵詞:應用型本科;人才培養;數據科學與大數據
中圖分類號:C961 文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2096-000X(2020)26-0146-04
Abstract: Application-oriented undergraduate talents must have excellent professional abilities and qualities, as well as a high degree of humane cultivation and innovation ability. Based on the quality requirements and excellent technical abilities of cultivating application-oriented undergraduate talents, according to the "National Standard", industry standards, and industry development trends, combined with the actual conditions of the school, digging local characteristics, from the construction of talent training programs and curriculum systems, starting from the aspects such as the construction of teaching staff and the guarantee conditions for running a school, taking data science and big data as an example, this paper systematically and scientifically explains the construction process of the quality guarantee system of talent training.
Keywords: application-oriented undergraduate; talent training; data science and big data
引言
隨著少數民族地區信息化水平的不斷提高,對于人才的需求的缺口非常巨大,比如很多地方的政府都成立了大數據局或者大數據中心,但是人才的確非常缺少。另一方面,地方應用型本科院校新工科專業培養的人才不愿意到地方就業,不能匹配地方崗位。為落實地方本科院校服務地方的基本職能,為地方政府培養下得去、留得住、用得好的新工科高級應用型人才,構建地方應用型本科院校人才培養質量保障體系。
本文依照國家本科教學質量標準、行業標準、及行業發展趨勢,結合學校實際,挖掘本地特色,制定學校工科類專業人才培養質量標準勢在必行,刻不容緩。
一、總體思路
將國家標準具體化、實踐化、特色化——把教學質量落實,質量標準是連接質量理論和實踐的橋梁。
根據教育部高教司的解讀,在滿足國標的基本要求基礎上,充分發揮本地、本校特色即將《國標》具體化、實踐化、特色化,將《國標》進行具體落實。本地特色包括本地產業,本地資源,本地的規劃等。如廣西河池地區是有色金屬之鄉,桑蠶養殖之鄉,長壽養生之鄉,少數民族聚居之地。人才培養要扎根地方、服務地方,就要將地方特色納入和教學科研結合起來。
(一)人才培養方案的構建
教學質量的提高最終要落實到人才培養方案這個根本點上。根據教育部、廣西教育廳關于整體轉型發展的指示,明確專業類內涵、學科基礎、人才培養方向等。重新對人才培養方案進行梳理、改進、論證、試行。確定人才培養方案的基本要素后,人才培養方案的修訂主要尊從能力培養為主線,而能力服務于崗位需求。針對相關專業的主要就業崗位分析和崗位相關能力分析是做好人才培養方案的關鍵。而能力分為基本能力、學科專業能力、專業能力、拓展能力等構成。基本能力如基本表達能力、基本溝通能力、基本鑒賞能力、基本合作能力等。學科專業能力如編程能力、算法分析能力、軟件開發能力、項目管理能力等。專業能力如大數據分析能力、數據處理能力、數據可視化能力等。拓展能力包括項目推廣能力、項目洽談能力、危機公關能力等。
(二)課程體系建構
課程體系建設思路:依據人才培養方案所列的崗位能力確定該專業類知識體系和核心課程體系。首先需要確定的是學科,專業所屬的學科需要具備基本的學科知識基礎,比如數據科學與大數據專業繼承計算機學科,計算機學科中的基本知識基礎是需要掌握的,如編程課程,數據結構和算法分析,計算機網絡,數據庫等基本課程,否則后續專業課程將難以開展。專業能力決定專業核心課程,專業拓展能力決定專業選修課程和公共選項課程。課程模塊大致分為以下幾類:全校公共必修課程;全校公共選修課程;專業基礎課程;專業核心課程;專業選修課程或者專業選修模塊課程。專業選修課程一般以課程為單位自由選擇,而專業選修模塊課程一般以某方向為模塊,選擇幾門課程的一個組合。
具體路線如下:培養規格——全校公共必修課程——學科能力要求——學科基礎課程——專業能力要求分析——專業核心課程——專業拓展能力——專業選修課程——課程體系基本框架——理論教學體系——實踐教學體系——整合課程模塊——整合實踐教學環節——教學計劃。
(三)教師隊伍建設
民族地區地方院校最大的困難是師資引進困難,這是制約地方本科高校發展的關鍵因素。如何利用現有資源,依據國家相關文件,改進職工福利,平衡引進與自培相結合,出臺有很強的政策性、針對性和可操作性的人才引進培養的文件,是指導教師隊伍建設的關鍵。
結合本校具體實際,對專業教師的年齡結構、職稱結構、學歷結構、教師水平、學科專業背景、青年教師學習計劃等提出要求。研究人事制度改革舉措,完善引進、培養、外聘等各種形式。研究適應新工科專業和應用型人才培養的師資力量和管理人才。同時對不同專業不同課程采取不同方法,如有的課程可以引入企業導師授課。或者聘請民間專家等。
(四)保障條件
統計專業辦學條件如生均教學經費投入,實驗室數量、實驗儀器設備價值、實踐基地數量、生均圖書數量、教學經費等量化要求。梳理學校資源,找出短板,向學校提出建議和對策。充分實現資源共享共通,通過開源節流,多渠道多舉措籌集辦學經費,最大限度用好現有資源。
(五)結合本校實際的實施策略
認真學習理解《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》《工程教育認證標準》和三部委《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》三個文件。結合河池地方民族特色、學校辦學特色以及行業發展態勢,制定適合本地本校本行業的應用型人才培養質量標準,建立人才培養方案和課程體系。加強教學過程質量監控,畢業生跟蹤反饋機制、人才培養方案的定期改進等各方面具體實施要求。形成質量監控的閉環結構。
二、數據科學和大數據專業人才培養質量保障體系構建
(一)設置該專業的主要依據和人才培養目標
本專業設置的主要依據:一是從社會需求出發,社會迫切需要專門從事數據科學的人才。2014年4月26日,清華大學成立了國內首個“數據科學研究院”,以培養數據科學人才為主要工作任務。2016年全國首次審批數據科學與大數據技術專業,3所大學獲批,其后2017年32所大學獲批,2018年248所大學獲批,其中包括河池學院。二是學校辦學實際,河池學院計算機與信息工程學院具有計算機科學與技術和物聯網專業基礎,具有承擔大數據的相關課程的潛力。三是地方人才的迫切需要。河池地區地處桂西北少數民族地區,地方大數據局剛剛成立,迫切需要大數據技術人才,而從外面引進的難度很大,唯一的出路是本地培養。
本專業的人才培養目標:根據學校應用型本科教育和服務地方、面向基層的辦學定位,以及為社會培養專業基礎扎實、實踐能力強、有創新精神、求實敬業的應用型高級專門人才的培養目標定位。確定數據科學與大數據技術專業人才培養目標:一是具有良好的道德與修養,遵守法律法規,具有社會和環境意識;二是具有良好的數學基礎、統計學基礎和計算機能力。即具有數學分析應用能力,統計分析能力,計算機基礎知識和軟件開發編程能力;三是掌握數據科學和大數據技術的基本理論、方法和技能,具備較強的數據科學實踐能力。即利用大數據的方法解決具體行業應用問題的能力。其中包括大數據的采集、處理、存儲和分析等技術, 能夠在政府機構、企事業單位、社會組織等部門從事大數據的管理、分析和應用開發工作。
(二)數據科學與大數據專業人才培養方案的制定
數據科學與大數據專業是2016新設立的跨學科新專業,人才培養方案缺乏現成的、可參考的、成熟的范例。一是主要依據上述的基本理論和方法,決定數據科學與大數據專業的所屬學科公共基礎(平臺)課程;二是學科專業基礎(平臺)課程;三是專業方向(模塊)課程;最后確定實踐課程(平臺)體系以及素質拓展教學體系;包括兩個方面,一是公共綜合素質拓展;二是專業方向素質拓展。
具體課程制定的思路如下:
1. 基礎理論知識教學體系
(1)公共基礎(平臺)課程的制定。數據科學與大數據技術專業亦是隸屬于計算機學科。因此,計算機學科的基礎課程也是數據科學與大數據技術專業的學科基礎課程。包括:《離散數學》《線性代數》《C語言程序設計》《數據結構與算法》《數據庫原理及應用》《計算機網絡》《計算機組成原理》《操作系統》。
(2)學科專業基礎(平臺)課程的制定。由于《大數據技術基礎》和《大數據實時處理》這兩門專業核心課程需要用到數據庫技術、Linux技術、Java編程技術和Python編程技術、概率論與數理統計。因此,我們確定了5門專業基礎課程,分別是:《大型數據庫及應用》《Linux操作系統》《Java程序設計》《Python程序設計》《概率論與數理統計》。
(3)專業方向課程的制定:大數據技術的核心在于對于海量數據的存儲和計算。因此,我們確定了兩門專業核心課程為:《大數據技術基礎》和《大數據實時處理》。要對大數據產生的背景,現在發展的狀況和其所使用的技術原理有一個系統的認識,我們開設了另一門專業核心課程,是:《大數據導論》。
圍繞大數據的存儲和計算這兩大核心技術,還有其他的一些技術,如對海量數據的獲取、采集;海量數據的存儲設施、方案;數據分析結果的可視化。人工智能算法的精度依賴于大量數據,數據規模越大,人工智能算法的精度就越高。
基于此,我們確定了4門專業課:《數據導入與預處理》《云計算》《數據可視化》《人工智能》。《數據導入與預處理》主要內容包括海量數據的獲取、采集、清洗等;《云計算》的主要內容包括海量數據的存儲設施、方案、分布式計算等;《數據可視化》主要是對數據分析結果以不同視角、不同圖形的可視化展示;《人工智能》的主要內容是人工智能算法,人工智能算法運用于大數據有助于更好地提取大數據中蘊含的有用信息。
2. 實踐(實驗)教學體系
實踐(實驗)教學體系也從三個方面進行論述。一是公共基礎(平臺)課程的實踐(實驗);二是學科專業基礎 (平臺)的實踐(實驗);三是專業方向或模塊的實踐(實驗)。
公共基礎(平臺)課程的實踐(實驗)包括:畢業實習、畢業論文(設計)、課程設計、學位論文等實踐教學環節。
學科專業基礎 (平臺)的實踐(實驗)包括:C語言程序設計實驗、數據結構設計實驗、Java程序設計實驗、Linux操作系統應用實驗、數據庫應用實驗、網頁設計與制作實驗、Web開發基礎實驗、入侵檢測與防火墻技術實驗、數據備份與災難恢復實驗、Python語言程序設計實驗。
專業方向或模塊的實踐(實驗)包括:Hadoop分布式系統實驗、大數據統計與分析實驗、大數據項目實踐、數據可視化實驗。
3. 素質拓展教學體系
素質拓展教學體系包括兩個方面。一是公共綜合素質拓展;二是專業方向素質拓展。
公共綜合素質拓展通過開設《形式與政策》《國防教育》《大學生心理健康教育》《職業發展與規劃》《職業素養提升與就業指導》等課程來實施。
專業方向素質拓展通過開設《Web前端設計》《Python網絡爬蟲》《大數據案例》《數據可視化項目開發》和《電商大數據案例分析》等課程來實施。
4. 如何開展專業人才培養
(1)以崗位需求為導向,強化應用型人才培養
大數據專業作為一個新興的專業,不管是在課程建設和實訓環境建設,都沒有一個統一的標準和成熟的案例。經過探討和實際建設,我們確定以OBE理論為指導,以崗位需求為導向,優化課程設置。
(2)突出崗位能力培養
大數據專業人才培養主要包括基本能力、學科專業能力、專業能力、拓展能力等構成。基本能力如基本表達能力、基本溝通能力、基本鑒賞能力、基本合作能力等,可以通過公共必修課程獲得。學科專業能力如編程能力、算法分析能力、軟件開發能力、項目管理能力等,主要通過學科基礎課程獲得。專業能力如大數據分析能力、數據處理能力、數據可視化能力等,主要通過專業核心課程學習獲得。拓展能力包括項目推廣能力、項目洽談能力、危機公關能力等,主要通過選修課程獲得。這些能力服務于崗位能力培養,課程設置要重點強化實踐能力和應用能力訓練。
(3)以1+X證書為導向,培養學生職業能力
2020年數據科學與大數據專業申報了阿里巴巴的大數據分析與應用職業技能等級證書考點單位。通過引入行業企業標準,強化學生的職業能力。以職業能力為導向,指導人才培養方案制定,特別是課程設置。
三、應用型人才培養需要著力解決的問題
(一)加強師資能力培養
高校教師作為實際教學的主導者,如何適應大數據對高校教學實踐的新要求,是培養實踐型和應用型人才的基本保障[4]。
目前,各個高校專業老師欠缺是大數據專業的普遍面臨的問題。我們通過以下幾種方式來解決這類問題,具體做法是:一是鼓勵老師進修學習來提高自身的學歷、職稱和教學能力;二是通過校內培訓來提高老師的專業能力,如對大數據專業基礎課程的培訓。目前主要要求老師們掌握《Linux操作系統》《java語言程序設計》和《python語言程序設計》這三門基礎課程,使老師們具備大數據的課程教學基礎能力;三是通過學校和企業互派掛職員工的形式,一方面鍛煉培養雙師型專業教師,另一方面學生得到企業工程師的指導,對專業發展有更好的理解;四是定期開展教學能力考核,促進教師能力主動提升;五是加大教師引進力度,解決師資數量不足的問題。
(二)加強實驗平臺和企業資源的應用
應用型人才培養離不開實踐教學。近年來實踐教學不斷加強,體現在人才培養方案上就是實踐性課時的比例不斷增強。實踐性課程需要實驗平臺提供支持。必須大力建設實驗教學平臺和引進企業資源。目前學校有國泰安的大數據實驗室,大數據管理系統,數據庫資源等軟硬件資源,有普開的大數據實驗環境和課程教學資源、但是還不能滿足大數據集群實驗環境。需要進行完善。校外教學資源包括深圳泰迪公司的大數據平臺、國信藍橋的大數據課程、中國大學慕課平臺資源、北京英真的仿真實驗教學平臺等。如大數據技術基礎、大數據實時計算使用了中國大學mooc上廈門大學林子雨老師團隊主講的兩門慕課資源《大數據技術原理與應用》和《spark編程基礎》。
(三)加強校地合作
學校與廣西大數據局、河池大數據局開展了緊密合作。通過簽訂頂層協議,合作掛牌,實習基地建設,互派掛職人員等,教師、學生的實踐能力大大提高,同時解決了地方政府人才短缺的問題。
綜上所述,建立應用型地方本科院校人才培養質量保障體系,對于培養應用型大學生有著十分重要的作用。國家教育規劃綱要也明確指出了適應國家和區域經濟社會發展的重點,即擴大應用型、技能型和復合型人才培養范圍。[5]當然,我們對于數據科學與大數據專業構建的人才培養質量保障體系還需在具體實施中不斷完善。根據社會和市場對人才培養質量的評價,不斷完善人才培養方案,改革人才培養策略,調整課程體系和內容,真正實現以市場為導向,為學校不斷改進工作、提高人才培養質量提供依據。[6]
參考文獻:
[1]毛峰.應用型本科人才培養質量保障體系的構建與實踐[J].雞西大學學報,2015,15(04):22-24.
[2]張韌志.基于新工科教育的地方本科院校大數據專業人才培養方案研究與實踐[J].電腦知識與技術,2019,15(15):131-133.
[3]許安見,鄒楊.數據科學與大數據專業培養方案探討[J].教育教學論壇,2019(05):45-46.
[4]汪中,施培蓓.數據科學與大數據技術專業建設研究[J].安慶師范大學學報(自然科學版),2019,25(01):117-120.
[5]許韻聰,馮波,李華.應用型本科院校人才培養質量保障體系構建[J].林區教學,2017(08):107-110.
[6]隋姍姍,韓琪.應用型本科人才培養質量保障體系構建的思考[J].價值工程,2012,31(06):223-224.