“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)可遷移技能體系
——以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)為例

楊 樂(lè)，周京樹(shù)，廖媛珺，朱穎雯，李紫怡

（1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，江西 南昌 330045；2.江西師范大學(xué) 國(guó)際教育學(xué)院，江西 南昌 330022）

近幾年來(lái)，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為塑造國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一,各國(guó)紛紛將其納入本國(guó)重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè)。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)也正式成為高等學(xué)校本科一級(jí)學(xué)科，大數(shù)據(jù)發(fā)展進(jìn)入了快車(chē)道。大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)作為一項(xiàng)高新科技產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展離不開(kāi)人才的支撐和支持，而人才培養(yǎng)是高等學(xué)校的中心任務(wù)和根本使命。作為一個(gè)新興專業(yè)，大數(shù)據(jù)專業(yè)具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)[1]，大學(xué)生逐漸形成了一種跨崗位、跨職業(yè)、跨行業(yè)的職業(yè)遷移現(xiàn)象[2]。研究以“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下培養(yǎng)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展相銜接的具有知識(shí)可遷移技能的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才為出發(fā)點(diǎn)，從更新課程體系、構(gòu)建立體式實(shí)踐教學(xué)模塊、建立科學(xué)與多元化的考核方式、培育技術(shù)型教師隊(duì)伍和滲透人文素質(zhì)培養(yǎng)等方面為主要研究?jī)?nèi)容，以期培養(yǎng)與江西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)、與江西省大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相銜接的具有可遷移技能的創(chuàng)新型大數(shù)據(jù)專業(yè)人才。

一、構(gòu)建基于彈性教學(xué)模式的課程體系結(jié)構(gòu)

和一些綜合性或有大數(shù)據(jù)專業(yè)背景的高校相比，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)在新工科背景、大數(shù)據(jù)專業(yè)研究與教學(xué)條件等方面都存在一定的差距，而且無(wú)論是從優(yōu)質(zhì)的師資力量與專業(yè)水平，還是高端的計(jì)算機(jī)設(shè)備等方面，均難以滿足人才培養(yǎng)的需求。另一方面，大數(shù)據(jù)專業(yè)屬于工科專業(yè)，其培養(yǎng)的目標(biāo)之一是工程師。對(duì)接江西省“2+6+N”產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量跨越式發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃的戰(zhàn)略發(fā)展要求，在制訂課程體系時(shí)就必須突出專業(yè)應(yīng)用能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時(shí)還應(yīng)結(jié)合本校自身的實(shí)際情況以及地方經(jīng)濟(jì)（產(chǎn)業(yè)）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案與課程體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建“以生為本，彰特色、重實(shí)踐”的知識(shí)生態(tài)體系，在增強(qiáng)綜合素質(zhì)上下功夫，教育引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)綜合能力與創(chuàng)新思維。

學(xué)生入學(xué)后，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)在一、二年級(jí)以夯實(shí)基礎(chǔ)理論知識(shí)的培養(yǎng)為重心，在三、四年級(jí)以工程能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為重心，而整個(gè)大學(xué)期間要以知識(shí)可遷移技能力培養(yǎng)為主線。大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系應(yīng)根據(jù)專業(yè)需要，適當(dāng)減少計(jì)算機(jī)系列課程，強(qiáng)化大數(shù)據(jù)分析挖掘與處理中復(fù)雜部分的內(nèi)容；同時(shí)以《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》作為培養(yǎng)學(xué)生工程認(rèn)識(shí)的起點(diǎn)，強(qiáng)化《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《算法設(shè)計(jì)與分析》《管理統(tǒng)計(jì)學(xué)》《數(shù)據(jù)分析軟件應(yīng)用》《最優(yōu)化方法》《應(yīng)用時(shí)間序列分析》《農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析》等課程的教學(xué)，這樣能讓學(xué)生既具備一定的專業(yè)知識(shí)，又懂得相當(dāng)?shù)墓こ虒W(xué)原理；而在拓展能力模塊的教學(xué)過(guò)程中，適當(dāng)增加大數(shù)據(jù)行業(yè)項(xiàng)目部署實(shí)戰(zhàn)的內(nèi)容，與海量數(shù)據(jù)預(yù)處理實(shí)戰(zhàn)、海量數(shù)據(jù)挖掘分析與可視化實(shí)戰(zhàn)等相銜接，這樣學(xué)生才能勝任數(shù)據(jù)分析與挖掘算法研究，成為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的研究型和技術(shù)型人才。大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系流程圖如圖1所示。

圖1 大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系流程圖

二、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，構(gòu)建立體實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系

實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)起到了理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁與紐帶作用，為了優(yōu)化大數(shù)據(jù)本科專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，應(yīng)將課堂理論知識(shí)與專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行有效融合。因此，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)在制訂課程教學(xué)體系中更需要注重實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的開(kāi)設(shè)[3]。所以，研究構(gòu)建了包括技能訓(xùn)練模塊、工程實(shí)踐模塊以及科技創(chuàng)新模塊三個(gè)功能模塊構(gòu)成的“立體式”實(shí)踐教學(xué)體系，從而在專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)過(guò)程中不斷落實(shí)知識(shí)可遷移技能的培養(yǎng)，多式多樣地實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。

（一）技能訓(xùn)練模塊

本模塊通過(guò)增設(shè)一系列綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為主要改革內(nèi)容，改進(jìn)大數(shù)據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課程與專業(yè)核心課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，支持基于團(tuán)隊(duì)以問(wèn)題為中心的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。教師布置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，指導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，團(tuán)隊(duì)共同討論不斷完善實(shí)驗(yàn)方案，在教師的指導(dǎo)下團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后集體討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文。通過(guò)開(kāi)展綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的一般步驟和基本過(guò)程有較為理性的理解，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力具有積極的作用。其具體過(guò)程如圖2所示。

圖2 技能訓(xùn)練模塊圖

（二）工程實(shí)踐模塊

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)所帶來(lái)的“真實(shí)”場(chǎng)景化的視覺(jué)沖擊，在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新能力、科研能力及綜合素質(zhì)等方面有著其他教學(xué)手段所無(wú)法替代的獨(dú)特功能和作用[4]。

為此，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)在進(jìn)行大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)科建設(shè)時(shí)，積極建立虛擬仿真教學(xué)體系，擬采購(gòu)大數(shù)據(jù)虛擬仿真平臺(tái)、計(jì)算機(jī)組成原理虛擬仿真平臺(tái)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)等虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，這些虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)集成多種設(shè)備，軟件和硬件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互對(duì)話，而且可以根據(jù)工程實(shí)踐的具體需求靈活多樣地設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生做到有的放矢。虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的建立，使得學(xué)生能夠在一臺(tái)電腦上就實(shí)現(xiàn)所有實(shí)習(xí)訓(xùn)練，為進(jìn)一步到實(shí)踐基地進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

此外，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)建立了以校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地為依托的課程實(shí)踐教學(xué)體系。教師可以充分利用省級(jí)科研平臺(tái)和實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)踐教學(xué)資源，依據(jù)IT企業(yè)工藝流程制訂教學(xué)實(shí)踐計(jì)劃，提升學(xué)生對(duì)IT企業(yè)運(yùn)作業(yè)務(wù)流程的認(rèn)知。例如，在進(jìn)行《大數(shù)據(jù)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)》的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，以跨境電子商務(wù)大數(shù)據(jù)綜合分析為主線，通過(guò)分組試驗(yàn)，學(xué)生自主完成項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的需求分析、項(xiàng)目架構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)選型、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境及部署、項(xiàng)目研發(fā)流程、數(shù)據(jù)可視化分析等大數(shù)據(jù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)流程的詳細(xì)分解等實(shí)踐內(nèi)容。

（三）科技創(chuàng)新模塊

大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生從大三開(kāi)始，逐漸參與到任課教師或一本導(dǎo)師所承擔(dān)的科研項(xiàng)目中，教師根據(jù)科研項(xiàng)目?jī)?nèi)容有針對(duì)性地展開(kāi)日常的教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主思考、自主創(chuàng)新和充分合作，最終參照IT企業(yè)要求完成項(xiàng)目任務(wù)，以達(dá)到教學(xué)與實(shí)踐相互融合的目標(biāo)，起到鼓勵(lì)學(xué)生積極思考和不斷創(chuàng)新的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)一步加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。以項(xiàng)目為載體的教學(xué)內(nèi)容模塊設(shè)計(jì)思路如圖3所示。

圖3 以項(xiàng)目為載體的教學(xué)內(nèi)容模塊設(shè)計(jì)思路圖

另一方面，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)鼓勵(lì)和動(dòng)員大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練大賽、挑戰(zhàn)杯、數(shù)學(xué)建模和藍(lán)橋杯等課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽，在參賽過(guò)程，指導(dǎo)老師首先給學(xué)生擬定幾個(gè)題目，學(xué)生個(gè)人（團(tuán)隊(duì)）根據(jù)自己的興趣確定具體題目，然后由學(xué)生自己制定參賽內(nèi)容，例如選題意義及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，研究的基本思路，作品的科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處，作品的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值等，教師在這一過(guò)程中僅僅起到引導(dǎo)的作用。通過(guò)這些課外科技活動(dòng)的開(kāi)展，增加學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

三、構(gòu)建多元化考核模式，體現(xiàn)知識(shí)可遷移技能

學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，不僅是專業(yè)知識(shí)的積累階段，更是培養(yǎng)其知識(shí)可遷移技能的重要時(shí)期。因此，只有把專業(yè)技能與知識(shí)可遷移技能的培養(yǎng)統(tǒng)一起來(lái)，才能讓學(xué)生在激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中找到更好的出路，同時(shí)這也是解決企業(yè)需求與高校人才培養(yǎng)脫節(jié)問(wèn)題的重要途徑之一。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)在大數(shù)據(jù)專業(yè)課程的考核過(guò)程中，為了能全面反應(yīng)學(xué)生的真實(shí)專業(yè)知識(shí)技能，項(xiàng)目組決定摒棄過(guò)去簡(jiǎn)單的以期末考試成績(jī)作為該門(mén)課程的最終成績(jī)的方案，建立科學(xué)化、多元化的考核方法，以體現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)可遷移能力。

一方面，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核內(nèi)容包括學(xué)生的實(shí)踐表現(xiàn)及實(shí)習(xí)報(bào)告等多個(gè)方面，其中學(xué)生的實(shí)踐表現(xiàn)在整個(gè)考核體系占40%，具體包括學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中能否嚴(yán)格遵守和掌握工程實(shí)踐操作規(guī)程、能否將所學(xué)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于具體的崗位實(shí)踐等[5]；同時(shí)將實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的動(dòng)手操作能力作為考核的重要依據(jù)之一，具體如圖4所示，學(xué)生自行完成實(shí)踐總結(jié)報(bào)告。

圖4 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)考核示意圖

另一方面，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)課程理論教學(xué)環(huán)節(jié)采用“分段式、多模塊”的考核方法。在理論課程考核過(guò)程中，以往學(xué)生的成績(jī)一般以最終的期末考試成績(jī)?yōu)橹鳎綍r(shí)成績(jī)所占比例不高，這種考核方式存在有些記憶力好的學(xué)生為應(yīng)付考試在考前突擊背誦課本、講義等不良現(xiàn)象，因此，最終成績(jī)較難體現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的真實(shí)掌握情況[6]。為了摒棄以期末考試作為主要考核內(nèi)容的傳統(tǒng)考核方式，在課程教學(xué)過(guò)程中，大數(shù)據(jù)專業(yè)的專業(yè)核心課程及專業(yè)基礎(chǔ)課程將采用“分段式、多模塊”的考核方法。期末考試成績(jī)占總成績(jī)的60%，課后作業(yè)占總成績(jī)的10%，課堂隨機(jī)測(cè)試2次，占總成績(jī)的10%，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的20%。

四、培育技術(shù)型教師隊(duì)伍

大數(shù)據(jù)專業(yè)要求有較強(qiáng)的實(shí)踐性操作能力，任課教師一方面需要擁有優(yōu)秀的專業(yè)知識(shí)，另一方面要求具備扎實(shí)的實(shí)踐操作能力和工程經(jīng)驗(yàn)，教師過(guò)強(qiáng)的專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐操作能力對(duì)學(xué)生可遷移技能的培養(yǎng)具有不可忽視的重要作用[7]。為此，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)主要通過(guò)四個(gè)方面著力培育技術(shù)型骨干教師。

（一）破除唯論文、唯SCI論

學(xué)校要轉(zhuǎn)變考核方式，不能以學(xué)術(shù)論文和科研課題的數(shù)量來(lái)考核教師，注重教師工程實(shí)踐能力和技術(shù)應(yīng)用技能的考核，讓教師更加重視自身技能的培養(yǎng)。

（二）加強(qiáng)校企合作力度，更大發(fā)揮教師作用

例如，學(xué)校鼓勵(lì)教師擔(dān)任公司技術(shù)顧問(wèn)，經(jīng)常進(jìn)入公司或車(chē)間，指導(dǎo)工程實(shí)踐生產(chǎn)，替公司排憂解難。通過(guò)與公司的適時(shí)互動(dòng)與技術(shù)合作，教師能夠及時(shí)地掌握IT行業(yè)最新的技術(shù)及動(dòng)態(tài)，有效豐富教師的動(dòng)手操作能力，從而達(dá)到教學(xué)與實(shí)踐相互融合的培養(yǎng)目標(biāo)。

（三）邀請(qǐng)企業(yè)工程師走進(jìn)校園，定期進(jìn)行講座或集中培訓(xùn)

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)會(huì)適時(shí)組織企業(yè)工程師和老師一起交流或座談等，舉辦講座或培訓(xùn)等方式。一方面可以傳授任課老師部分實(shí)踐操作技能，提高教師的實(shí)踐能力；另一方面，可以充分挖掘?qū)W生存在的部分問(wèn)題，并結(jié)合自身的實(shí)踐操作經(jīng)歷指導(dǎo)學(xué)生，進(jìn)而進(jìn)一步發(fā)揮校企合作的重要作用。

（四）組建虛擬教學(xué)團(tuán)隊(duì)

企業(yè)選派1～2名有經(jīng)驗(yàn)的工程師和大數(shù)據(jù)專業(yè)任課老師組建虛擬教學(xué)團(tuán)隊(duì)，企業(yè)工程師將生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際項(xiàng)目帶到課程中來(lái)，并且適時(shí)地開(kāi)設(shè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)課程為學(xué)生講解實(shí)際項(xiàng)目知識(shí)。同時(shí)，學(xué)校將課程教學(xué)、考核過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)秀學(xué)生推薦給企業(yè)，通過(guò)遠(yuǎn)程參與企業(yè)項(xiàng)目、假期到企業(yè)實(shí)習(xí)等方案，既緩解了企業(yè)信息技術(shù)人才緊缺的壓力，又讓學(xué)生能夠真實(shí)的掌握社會(huì)所需要的知識(shí)技能。實(shí)現(xiàn)了“企業(yè)—學(xué)校—學(xué)生”三方得利的良好局面[8]。

五、在大數(shù)據(jù)專業(yè)教學(xué)中滲透人文素質(zhì)培養(yǎng)

教育部在《關(guān)于加強(qiáng)大學(xué)生素質(zhì)教育的若干意見(jiàn)》中要求將人文素質(zhì)教育貫穿于專業(yè)教育的始終[9]。因此，在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)教學(xué)過(guò)程中，需要適時(shí)地滲透部分人文素質(zhì)教育，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生良好的人文精神。

大數(shù)據(jù)專業(yè)作為一個(gè)近年來(lái)新辦的工科專業(yè)，與很多學(xué)科存在一定的交叉，所以大數(shù)據(jù)專業(yè)課程教育與人文素質(zhì)教育能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)共融互動(dòng)。這里所說(shuō)的共融互動(dòng)，指的是將相關(guān)人文知識(shí)教育方面和人文精神培養(yǎng)方面的內(nèi)容“撕碎”后再充分“搓揉”“聚類(lèi)”“重組”，巧妙地融會(huì)到大數(shù)據(jù)專業(yè)課程教育教學(xué)過(guò)程之中，采用逐步滲透的方法，讓學(xué)生適時(shí)領(lǐng)悟人文精神的內(nèi)涵，在充分培育學(xué)生專業(yè)技術(shù)和實(shí)踐操作能力的同時(shí)，以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式來(lái)陶冶大學(xué)生的情操[10]。例如：教師在《大數(shù)據(jù)分析》課程中講解關(guān)于金融大數(shù)據(jù)分析方面的內(nèi)容時(shí)，可以詳細(xì)分析在區(qū)區(qū)的幾十年里，淘寶網(wǎng)為何能創(chuàng)造一系列的銷(xiāo)售神話和輝煌，可以從類(lèi)似于“雙11”“雙12”這種購(gòu)物狂歡節(jié)開(kāi)始分析和講解；教師在講解《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》課程時(shí)，可以引入AT&T公司瓦解的故事，引導(dǎo)學(xué)生詳細(xì)分析前因后果，借鑒公司成功的經(jīng)驗(yàn)；教師在講解《Web前端開(kāi)發(fā)》課程時(shí)，可以借助京東網(wǎng)的例子，詳細(xì)分析其基本組成結(jié)構(gòu)、功能與發(fā)展、外觀風(fēng)格、業(yè)務(wù)功能等，從中找到優(yōu)點(diǎn)和可取之處。同學(xué)們可以從中體會(huì)到豐富的人生感悟，有助于學(xué)生日后的成長(zhǎng)和發(fā)展。

研究以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)為例，建立了一套能夠滿足IT企業(yè)實(shí)際需求的知識(shí)可遷移技能培養(yǎng)模式及與之相對(duì)應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和一套科學(xué)的考核制度，以期為江西省新時(shí)期下的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展輸出“用得上、下得去、留得住”的高層次、具有知識(shí)可遷移技能的創(chuàng)新型人才。