基于OBE理念的數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術人才培養(yǎng)創(chuàng)新研究與實踐

張俊麗　姚香秀　程茜　吳睿

[摘 要]文章主要針對數(shù)據(jù)科學和大數(shù)據(jù)技術專業(yè)建設問題，首先采用了OBE的教育理念，從學科人才培養(yǎng)方法與培養(yǎng)模式的角度，系統(tǒng)研究了學科培養(yǎng)目標、學生畢業(yè)條件、課程體系的構建思想，在很大程度上保證了培養(yǎng)目標和成果的統(tǒng)一性，再采用不斷完善的教學評估制度，進一步提高了人才培養(yǎng)教學質(zhì)量，實現(xiàn)學生學習成果的最終總體目標，為大數(shù)據(jù)應用創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)提供有力保障。

[關鍵詞]OBE教育理念;數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術;人才培養(yǎng)模型;課程體系

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）04-0185-04

當今世界迎來了高速發(fā)展、瞬息變化的互聯(lián)網(wǎng)時代，正經(jīng)歷著一次規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)分析革命。隨之而來的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)發(fā)掘、大數(shù)據(jù)可視化等新科技，將不斷地為大數(shù)據(jù)分析和云計算行業(yè)提供巨大的商業(yè)價值，并逐漸成為業(yè)界人員競相追逐的利益焦點。由此，與之相應的職業(yè)需求量也必將呈現(xiàn)爆發(fā)式上升趨勢，但目前大數(shù)據(jù)分析職業(yè)的相關人才短缺，因此，人力資源缺口巨大。在此背景下，中國國務院辦公廳在《促進信息化發(fā)展行動綱要》中，明確提出要做好大數(shù)據(jù)分析專業(yè)人才培養(yǎng)。截至2021年，全國共有七百多所院校獲批“數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術”學科專業(yè)。但數(shù)據(jù)科學是一門新興學科，人才培養(yǎng)體系不夠成熟。市場需求和學校人才培養(yǎng)目標之間有著較大的差距，因此，如何順應社會發(fā)展需求，構建數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)體系，讓學生在學校真正得到實踐訓練，提升高質(zhì)量、應用型的創(chuàng)新人才培養(yǎng)就顯得尤其重要。

一、OBE教學理念

OBE是成果導向教學的簡稱，也叫能力導向教育、項目引導教學和需求導向教學。OBE的教學理念源自美籍研究者Spady等人于20世紀80年代至90年代之間所進行的科學研究工作，其研究成果已引起了全球各地高校等教育部門的廣泛關注，并逐漸成為美國、英國、加拿大等發(fā)達國家基礎教育變革中的主要理念之一。

OBE理念在專業(yè)教育設計上，堅持各方聯(lián)合參與、反向設計、全面發(fā)展與個人發(fā)展相結合等原則，以社會需求為導向，以實際運用能力的訓練為主線，對培養(yǎng)目標、畢業(yè)條件、課程體系等進行設計，形成相互支撐的有機整體。OBE教學理念的核心思想包括一個核心、兩個滿足、三個支撐。一個核心即強調(diào)以學生的學習成果為核心目標。兩個滿足即滿足專業(yè)當前需求與長遠需求的協(xié)調(diào)，滿足多樣性需求與學校定位和人才培養(yǎng)目標的匹配。三個支撐即內(nèi)外需求與培養(yǎng)、培養(yǎng)與學生畢業(yè)需求、學生畢業(yè)需求與教學制度要互相反映，形成“培養(yǎng)—學生畢業(yè)需求—課程”三者間的相互支持關系。

基于OEB教學理念，在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，具體通過以下六個步驟實現(xiàn)：（1）對外部需要進行內(nèi)部數(shù)據(jù)分析，包含全球趨勢及我國政府導向，產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，企業(yè)對相應職位的人員在知識、能力、素質(zhì)等方面的具體要求，以及同類院校的培養(yǎng)特點和課程體系;（2）結合內(nèi)部數(shù)據(jù)進行分析，包含學院的發(fā)展定位、院系培養(yǎng)目標、學科特點、教師與學生資源搭配情況、學情等分析結果，建立培養(yǎng)目標和學科特色;（3）通過培訓目標梳理畢業(yè)需求，并建立培養(yǎng)目標與畢業(yè)需求的匹配矩陣;（4）通過畢業(yè)需求在知識、能力、素質(zhì)等方面的具體體現(xiàn)，建立涵蓋所有畢業(yè)需求的培訓體系，并建立課程架構和畢業(yè)需求的匹配矩陣;（5）根據(jù)學生畢業(yè)需求，完成課程目標和課程的設置;（6）通過對教師和專業(yè)負責人的意見反饋、已畢業(yè)學員的社會調(diào)研、行業(yè)和用人單位等的評估，建立培養(yǎng)模塊的績效評估系統(tǒng)，以便對學生的畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標不斷完善和優(yōu)化。

二、人才培養(yǎng)探索與實踐

（一）需求分析

黨的十九大指出要“推進網(wǎng)絡、信息、新一代人工智能和實體經(jīng)濟深度結合”，這為中國傳統(tǒng)工業(yè)和信息化的融合發(fā)展提供了方向，傳統(tǒng)的技術性人才要向行業(yè)型數(shù)據(jù)智能專家轉型。據(jù)愛分析的《2019年中國大數(shù)據(jù)分析行業(yè)報告》顯示，2019年我國的大數(shù)據(jù)分析行業(yè)規(guī)模將超過5397億，同比增加約23%，未來數(shù)年內(nèi)中國的大數(shù)據(jù)分析行業(yè)將維持在10%～15%的增長規(guī)模，由此可見，大數(shù)據(jù)是未來的朝陽行業(yè)。整個互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)可分為大數(shù)據(jù)平臺、通用技術工具、行業(yè)應用等三方面，大數(shù)據(jù)平臺雖屬于整個互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基礎工程，如云服務、公共云、私人云等，其技術門檻較高，規(guī)范化程度也較高，但市場規(guī)模相對較低，占整個市場規(guī)模的10%以下;通用技術工具在大數(shù)據(jù)分析行業(yè)中屬于中間組件，如數(shù)據(jù)庫、BI工具、爬蟲工具等，標準化程度比較高，約占據(jù)整個市場規(guī)模的20%左右;在行業(yè)應用層，由于在不同行業(yè)的使用差別很大，不同企業(yè)的業(yè)務需求不同，行業(yè)應用層的市場容量較大，整體規(guī)模高達70%左右。網(wǎng)絡、金融、政務大數(shù)據(jù)成熟度更高，信息化建設完善，數(shù)據(jù)標準化、結構化程度高。因此，從數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)人才培養(yǎng)的社會需求和就業(yè)現(xiàn)狀來看，數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術人才培養(yǎng)可以抓住四個方面：（1）聚焦金融、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，拓展政務大數(shù)據(jù)，培養(yǎng)行業(yè)應用細分領域下的數(shù)據(jù)智能人才;（2）以“業(yè)務”為抓手，關注數(shù)據(jù)分析類、數(shù)據(jù)管理類崗位需求，形成差異化人才培養(yǎng);（3）在數(shù)據(jù)科學知識與技術培養(yǎng)過程中滲透人文素養(yǎng)的培養(yǎng);（4）強化理論知識與實踐實訓結合，注重應用型教育目標的實現(xiàn)。因此，將OBE教育理念引入數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術人才培養(yǎng)中，可為數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術人才培養(yǎng)改革提供新的理論依據(jù)。

（二）培養(yǎng)目標

培養(yǎng)目標是對學習者在畢業(yè)后的合理時期內(nèi)可以達到的職業(yè)成就的預期描述，是提出學生畢業(yè)需求、形成課程體系并進行教學的根本依據(jù)。本專業(yè)的培養(yǎng)目標是面向大數(shù)據(jù)分析行業(yè)及相關應用領域，秉承“數(shù)據(jù)+產(chǎn)業(yè)”的開發(fā)思想，培養(yǎng)學生有知識、會思維、善交流，了解大數(shù)據(jù)科學理論以及大數(shù)據(jù)獲取、處理、分析、挖掘、展示與應用的基本技術，具備業(yè)務理解、數(shù)據(jù)分析及項目管理的能力，畢業(yè)后能在互聯(lián)網(wǎng)、金融等領域從事數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)產(chǎn)品等工作的數(shù)據(jù)智能人才。具體來說，培養(yǎng)目標可分為三個方面：（1）知識層次，掌握堅實的數(shù)理、統(tǒng)計學、計算機、大數(shù)據(jù)處理以及一般工程的基礎知識;（2）才能需求，面對著網(wǎng)絡、金融等大數(shù)據(jù)應用領域，能夠具備大數(shù)據(jù)分析收集、管理、挖掘、展示和應用的工作能力;（3）素養(yǎng)需求，具有優(yōu)秀的職業(yè)道德精神、高度的社會責任心、優(yōu)秀的人際溝通能力和團隊協(xié)作精神、良好的身體素養(yǎng)和開拓創(chuàng)新精神。

（三）畢業(yè)要求

按照OBE教育理念，畢業(yè)要求是對學生在畢業(yè)時需要掌握的基本知識、能力構成和職業(yè)素養(yǎng)的具體表述，是學校制訂培養(yǎng)方案的內(nèi)在保障，也是畢業(yè)時應獲得的學業(yè)成績的具體反映。畢業(yè)時要求學生需按照學校所在專業(yè)的知識、能力、素養(yǎng)達成的內(nèi)在邏輯進行分解，使之既與培養(yǎng)目標一致，又與課程體系的邏輯關系相匹配。本文針對畢業(yè)要求進行了梳理，見表1。

（四）課程體系

學科培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)規(guī)格的具體化要通過新課程體系來完成。基于OBE理念，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式中將突出實踐性課程的重要性，訓練學生的專業(yè)技能與綜合創(chuàng)新能力。

本文建立了多平臺、多層次的課程體系（見圖1），第一層次：打造通識通修課程平臺課程，涵蓋了校級DNA課程、高校英語、高校體育、思政類、數(shù)理類等課程，以訓練學生的通識教育素質(zhì)，并打好專業(yè)基礎。第二層級：通過專業(yè)平臺課程和分院平臺課程，訓練學生的商務思維、數(shù)據(jù)思維、算法邏輯思維。第三層級：通過專業(yè)必修課程和多領域的校企實踐課程，掌握數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)分析核心理論知識，實現(xiàn)專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，從數(shù)據(jù)獲取、清洗、分析和挖掘、展現(xiàn)進行全流程操作。與此同時，學生通過多領域的數(shù)據(jù)分析實踐，掌握行業(yè)最新的數(shù)據(jù)解決方案。第四層級：結合區(qū)域經(jīng)濟，根據(jù)學生個性化發(fā)展，構建多模塊的專業(yè)選修課程包，學生可選擇數(shù)據(jù)科學技術模塊、業(yè)務模型，也可以選擇考研升學方面的規(guī)劃課程。這樣的課程體系旨在提高學生的基礎知識和基本技能，同時注重實踐性和適應性，有利于學生學習和掌握常用數(shù)據(jù)分析方法及基本技能，也利于學生的個性化發(fā)展需要。

基于OBE教學理念，以實踐貫穿人才培養(yǎng)，構建課程實踐、學期實踐、專業(yè)綜合實踐組成的三個層級的實踐教學體系。一級實踐主要由課程實踐構成，每門專業(yè)必修課程實施“X—0—Y”教學模式，“X”為理論部分的學分，“Y”為實踐部分的學分。為了幫助學生將知識從理解到應用進行轉化，每一門課程都設置了“0計劃”，其根據(jù)課程實踐項目的需求，提供了學習工作坊、在線課程等資源。例如，在數(shù)據(jù)可視化技術課程中，理論部分占3個學分，主要介紹數(shù)據(jù)可視化分析的基本原理、流程、應用以及常用工具;實踐占1個學分，引入商業(yè)數(shù)據(jù)，進行可視化分析實踐，完成可視化面板設計。對于色彩搭配可通過在線課程以0學分的模式供學生完成學習。實踐學期是從第1學期到第6學期，每學期開展為期一周的校企實踐，由“學校+企業(yè)”教師共同組成開發(fā)團隊，將企業(yè)問題梳理，分解成不同任務，以任務的形式進行發(fā)布，引導學生完成，校企教師合作授課、共同完成課程評價。

三、培養(yǎng)模式評價

為了保證各學科培養(yǎng)目標與學生畢業(yè)需求的有效實現(xiàn)，學校根據(jù)各學科特色，圍繞學生畢業(yè)需求進行課程各環(huán)節(jié)的積極探索與實踐。我們將過程性評價與目標達成性評估進行了有效整合，設計出全過程、多樣化的考評環(huán)節(jié)，為課程設計過程提供了完整的品質(zhì)保證，并確保對課程教學內(nèi)容、課堂評估結果、畢業(yè)要求等建立一個動態(tài)的可分解、可運行、可管理的過程循環(huán)系統(tǒng)。本專業(yè)畢業(yè)要求達成度評價如表2所示。

四、小結

以專業(yè)為導向的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)，依據(jù)專業(yè)分類的原則，教學模式更偏向于處理確定、線性、靜態(tài)、封閉問題的科學模型。這樣做有其好處，但也在一定程度上忽略了對專業(yè)的要求。OBE的數(shù)據(jù)科學和大數(shù)據(jù)分析人才培養(yǎng)是以教學工作目標為引導的，從需求入手，由需求確定培訓目標，又由培訓目標決定畢業(yè)條件，再以培訓制度支撐畢業(yè)條件。“需求”既是起點又是歸宿，較大程度地保障了培養(yǎng)目標和結論的統(tǒng)一性。再加上對人才培養(yǎng)方法、課程體系和教學內(nèi)容以及策略的調(diào)整優(yōu)化等，以及不斷完善的質(zhì)量體系，提高了培養(yǎng)品質(zhì)，切實實現(xiàn)了學生學習成果轉化的最終目的，為大數(shù)據(jù)應用創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)提供了有力保障。

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[責任編輯：劉鳳華]