新工科專業(yè)校企合作模式研究
——以數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)為例

陶 袁,陳慶新

(1.吉林師范大學(xué)博達學(xué)院 數(shù)學(xué)學(xué)院,吉林 四平 136000;2.吉林師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與計算機學(xué)院,吉林 四平 136000;3.北京華育興業(yè)科技有限公司 哈爾濱分公司,黑龍江 哈爾濱 150008)

教育部2017年發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于推薦新工科研究與實踐項目的通知》(教高部函〔2017〕33號)[1],在教育部相關(guān)文件的指引下,部分大學(xué)在原有專業(yè)的基礎(chǔ)上開設(shè)相近的新工科專業(yè),為進一步提高新工科專業(yè)畢業(yè)生實踐能力,實現(xiàn)新工科專業(yè)學(xué)生高水平就業(yè)。為提高新工科專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量,很多學(xué)者進行相關(guān)研究,其中張磊等[2]提出在計算機教學(xué)過程把項目教學(xué)融入課程教學(xué),從提高學(xué)生參與課堂教學(xué)方面進行有意義的探索;王力綱等[3]提出構(gòu)建“校、企、政、協(xié)”校外實踐育人機制探索,為新工科背景下培養(yǎng)滿足行業(yè)和產(chǎn)業(yè)需求的人才進行有意義的探索;米潔等[4]提出構(gòu)建校內(nèi)外協(xié)同的多學(xué)科交叉融合的、有企業(yè)參與的“大實踐平臺”,實現(xiàn)多層次、模塊化工程教育體系及組織模式;柯婷等[5]提出現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院人才培養(yǎng)體系,這種體系的實踐路徑是強化產(chǎn)業(yè)鏈與人才鏈的深度融合,實現(xiàn)多元主體的合作育人機制,以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用實踐能力培養(yǎng)為目標推動教學(xué)資源優(yōu)化配置,多方資源共享共生為主線,共建協(xié)同育人平臺,達到提高新工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的。所以通過校企合作方式,使企業(yè)參與新工科專業(yè)的實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)已經(jīng)成為部分新工科專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),但從實際來看,不同學(xué)校對企業(yè)參與校企合作的做法有很大的差別,同時需要合作雙方共同考慮自身的實際有選擇地進行。本論文研究旨在通盤考慮,為學(xué)校選擇參與校企合作的模式進行探究。

1 專業(yè)現(xiàn)狀

2015年教育部批準北京大學(xué)、對外經(jīng)貿(mào)大學(xué)和中南大學(xué)設(shè)立數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè),以后陸續(xù)有大學(xué)獲批設(shè)立數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)本科專業(yè),從學(xué)生培養(yǎng)周期看,數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)碩士生畢業(yè)在2025年前后,加之近幾年企業(yè)對這方面人才需求的增加,數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才在近十年仍會供不應(yīng)求,高校作為數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場,專業(yè)化的師資隊伍是必不可少的,但受過數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的專業(yè)教師卻少的可憐。從實驗角度看,受軟、硬件基礎(chǔ)條件和地方政府支持力度的影響,不同學(xué)校對實驗課程能提供的實踐平臺有很大差別,按現(xiàn)有條件看,有些學(xué)校的實驗平臺可能無法達到大數(shù)據(jù)量級要求,受硬件條件限制甚至有些實驗課程都無法開設(shè),為此很多學(xué)校與企業(yè)開展校企合作,即企業(yè)開發(fā)大數(shù)據(jù)平臺,平臺運行在企業(yè)服務(wù)器上,學(xué)生在企業(yè)提供的大數(shù)據(jù)平臺上進行課程實驗或?qū)嵱?xùn),從而保證學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

高校無論從師資隊伍建設(shè)、還是從軟、硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)還處于探索階段,大數(shù)據(jù)企業(yè)從自身工作性質(zhì)出發(fā),具有大數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資源和硬件資源,同時大數(shù)據(jù)企業(yè)具有優(yōu)秀的大數(shù)據(jù)開發(fā)經(jīng)驗的軟件工程師,從師資教學(xué)和實習(xí)、實訓(xùn)角度讓大數(shù)據(jù)企業(yè)參與到數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)過程對高校的專業(yè)人才培養(yǎng)起重要的推動作用。

2 參與校企合作的大數(shù)據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀

目前數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)設(shè)置沒有統(tǒng)一的國家標準,以及受限于企業(yè)師資隊伍、企業(yè)開發(fā)團隊研發(fā)水平和資金規(guī)模的限制,這會出現(xiàn)大數(shù)據(jù)企業(yè)的講師水平參差不齊,同時企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺供學(xué)生實驗或?qū)嵱?xùn)案例不完善等問題,具體包括以下幾個方面:

2.1 實驗平臺提供的課程門類和實訓(xùn)行業(yè)案例數(shù)目具有不確定性

目前限于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)開設(shè)初期,國家和各高校沒有統(tǒng)一的課程質(zhì)量標準,大數(shù)據(jù)企業(yè)只擁有與本企業(yè)相關(guān)的行業(yè)案例,而且有些行業(yè)案例數(shù)據(jù)可能會涉及商業(yè)機密,所以有些數(shù)據(jù)無法及時公開,導(dǎo)致提供的實驗課程門類具有不確定性;在實訓(xùn)平臺上能提供的行業(yè)案例數(shù)也只受限于部分行業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù),所以實訓(xùn)平臺提供行業(yè)案例數(shù)具有不確定性。

2.2 實訓(xùn)平臺每門課程設(shè)置的實驗知識點具有不確定性

為了節(jié)省資金、提高硬件服務(wù)器資源的利用率,數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)實訓(xùn)平臺運行需要云服務(wù)提供支撐,而每門課程不同的實驗知識點需要的虛擬化資源有差別,在硬件資源一定的情況下,每門課程實驗知識點需要的虛擬化資源量決定了當(dāng)前平臺能支撐學(xué)生進行本門課程實驗的最大并發(fā)用戶數(shù)量,校企合作企業(yè)在保證有較好用戶體驗的前提下,為了實現(xiàn)更多的學(xué)生能使用平臺完成實驗從而實現(xiàn)企業(yè)利潤最大化,企業(yè)可能只會選擇課程中使用盡可能少虛擬化資源的實驗知識點提供給學(xué)生,所以帶來不同企業(yè)實習(xí)、實訓(xùn)平臺上課程設(shè)置的實驗知識點具有不確定性的問題。

2.3 大數(shù)據(jù)企業(yè)師資水平不確定

企業(yè)教師多數(shù)來源于具有多年項目經(jīng)驗的開發(fā)人員,這些教師具有豐富的項目實戰(zhàn)經(jīng)驗,但這些教師綜合知識可能不扎實或不系統(tǒng),比如這些企業(yè)教師多數(shù)本科專業(yè)為理工科專業(yè),因此這些教師的教育學(xué)和心理學(xué)理論知識欠缺,所以這些教師在任課的過程中不能結(jié)合教育學(xué)和心理學(xué)相關(guān)理論組織教學(xué),會出現(xiàn)任課教師在組織教學(xué)的過程中違背教育規(guī)律,導(dǎo)致教學(xué)效果不好等之類的問題;或者企業(yè)教師本科專業(yè)為非計算機專業(yè),會出現(xiàn)這些教師的計算機相關(guān)知識不扎實、不系統(tǒng)等問題。

3 學(xué)校選擇校企合作的模式

不同學(xué)校根據(jù)本校的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標選擇適合的企業(yè)參與校企合作,具體包括選擇師資或?qū)嵱?xùn)平臺兩個方面。

3.1 選擇不同企業(yè)講師參與專業(yè)課授課

企業(yè)技術(shù)人員具有豐富的項目經(jīng)驗,對本領(lǐng)域的知識點掌握較深,受限于不同企業(yè)從事的行業(yè)差別,學(xué)校可以根據(jù)專業(yè)需求聘請不同企業(yè)的技術(shù)人員參與本專業(yè)部分課程的授課活動,為保證聘請的企業(yè)講師符合學(xué)校任課教師的基本要求,需要企業(yè)講師有不少于三年的相關(guān)課程的授課經(jīng)歷,同時具有本專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)課程相關(guān)知識,具體課程如表1所示。

表1 企業(yè)講師掌握計算機課程列表

3.2 與多企業(yè)開展課程實驗和實訓(xùn)合作

大數(shù)據(jù)平臺為云平臺,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)登錄云平臺進行相應(yīng)的實驗,為學(xué)校自由選擇平臺資源提供了可能。對實訓(xùn)的案例選擇,學(xué)校可以根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標確定選擇具體的實訓(xùn)案例,為了保證學(xué)生學(xué)到更多應(yīng)用,學(xué)校可以跟多個企業(yè)進行校企合作,從而解決與一個企業(yè)合作行業(yè)案例單一的問題;對于課程實驗,由于不同的課程實驗知識點需要的虛擬化資源差別很大,很多企業(yè)為了節(jié)省硬件成本,可能只提供使用虛擬化資源較少的知識點,為保證專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,從學(xué)生需掌握的實驗知識點角度選擇企業(yè)的課程實驗是十分必要的,學(xué)校選擇不同企業(yè)的課程實驗可以根據(jù)課程實驗大綱中不同知識點使用的虛擬化資源綜合打分評價。

(1)量化不同知識點使用虛擬化資源。表2以本校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)必修課分布式計算框架(Spark)課程為例進行說明,表中列出實驗課需要設(shè)計的實驗內(nèi)容、實驗知識點以及每個知識點設(shè)置的學(xué)時數(shù),為更好對平臺虛擬化資源的使用情況進行描述,表2中對每個實驗內(nèi)容運行的虛擬化資源使用情況進行打分:根據(jù)實驗使用平均資源數(shù)(如網(wǎng)卡、CPU、內(nèi)存或硬盤等)確定基礎(chǔ)為5分,任何一個資源(比如網(wǎng)卡、CPU、內(nèi)存或硬盤等)消耗增加1倍需在基礎(chǔ)分基礎(chǔ)上加1分。

表2 分布式計算框架(Spark)實驗知識點及占用虛擬化資源情況表

以表2序號8的實驗為例,如果一個用戶登錄,進行Spark環(huán)境搭建(集群),需要硬件資源至少需要3個網(wǎng)卡、3個CPU核心、6G內(nèi)存空間、60G硬盤空間,如果當(dāng)前有1000個用戶同時登錄,則需要的硬件資源是當(dāng)前一個用戶所需資源的1000倍,盡管可以通過相應(yīng)的優(yōu)化機制減少硬件資源的使用比例,為了保證實驗效果,這種優(yōu)化是有限的。通過計算得出:當(dāng)實驗學(xué)生數(shù)達到一定量,資源的消耗是驚人的。

(2)量化實驗及實訓(xùn)得分。根據(jù)表2中不同知識點的虛擬化資源使用情況打分求和,得出所有企業(yè)參與校企合作后能提供給高校的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實驗平臺的直接累加得分,該實際得分與大綱要求總分相除得出企業(yè)實驗平臺的量化得分。

此外,針對企業(yè)在大數(shù)據(jù)平臺上提供實訓(xùn)項目案例,可以根據(jù)平臺提供的案例行業(yè)類別數(shù)和項目案例總數(shù)綜合計算得分,為體現(xiàn)課程實驗內(nèi)容的重要性,要求項目實訓(xùn)得分不能超過一定的分數(shù),最終可以把得到的項目實訓(xùn)得分折合成一定的量化得分。

以上兩個得分可以分別作為學(xué)校選擇校企合作企業(yè)的重要參考依據(jù)。

4 結(jié) 語

以數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)為例,給出跨企業(yè)開展校企合作的合作模式和具體措施,合作模式包括共享企業(yè)講師和共享企業(yè)實習(xí)、實訓(xùn)平臺兩種模式,為學(xué)校更好選擇企業(yè)實習(xí)和實訓(xùn)平臺,給出全面評價不同企業(yè)提供課程實驗資源和項目案例資源的評價方法,進而為學(xué)校在多個校企合作企業(yè)中正確選擇企業(yè)提供依據(jù),并為學(xué)校的專業(yè)建設(shè)提供選擇保障。