“雙核聯(lián)動+多維交融”人才培養(yǎng)模式探索與實踐
——以蘭州文理學(xué)院大數(shù)據(jù)專業(yè)為例

趙世林,東科余

(蘭州文理學(xué)院 數(shù)字媒體學(xué)院,甘肅 蘭州 730000)

人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)由“互聯(lián)網(wǎng)+”時代過渡到“大數(shù)據(jù)+”時代,隨之而來的大數(shù)據(jù)人才缺口越來越大,人才荒現(xiàn)象層出不群.英國、法國、美國和日本等發(fā)達(dá)國家較早提出大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略,中國等發(fā)展中國家起步相對較晚,不同國家相繼提出適合自身特點(diǎn)的大數(shù)據(jù)發(fā)展措施和方案[1-3].2015年8月,《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知》[4]明確了大數(shù)據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和辦學(xué)方式,鼓勵跨校、跨區(qū)合作,支持企業(yè)加入大數(shù)據(jù)的人才培養(yǎng)方案制定過程中,產(chǎn)學(xué)研用同步實施,培養(yǎng)高質(zhì)量、復(fù)合型的應(yīng)用型現(xiàn)代化人才.根據(jù)國家制定的大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略,各地政府積極踐行,分別制定適合本省的大數(shù)據(jù)發(fā)展政策,貴州等省市率先制定大數(shù)據(jù)發(fā)展政策.大數(shù)據(jù)人才需求旺盛,各級政府通過制定政策,積極為高校人才培養(yǎng)、企業(yè)和政府人才引進(jìn)等提供良好的制度保障,促進(jìn)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)工作取得實質(zhì)性成效.部分地區(qū)政府出臺的相關(guān)政策文件如表1所列.

表1 部分地區(qū)政府出臺的大數(shù)據(jù)發(fā)展政策文件表

蘭州文理學(xué)院結(jié)合前期辦學(xué)軟硬件優(yōu)勢,于2017年成功申報數(shù)據(jù)科學(xué)與與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè),在新專業(yè)的籌備中做了大量的調(diào)研與走訪工作,結(jié)合市場需求和自身專業(yè)優(yōu)勢,探索出一套適合應(yīng)用型本校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系.該體系以“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”為指導(dǎo),將智能媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合,考慮個體差異性,從學(xué)生能力本位出發(fā),提出一種“雙核聯(lián)動+多維交融”的人才培養(yǎng)模式,該模式在新工科背景下,以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為核心,將實踐與理論、產(chǎn)業(yè)與教學(xué)、教學(xué)與科研、科研與責(zé)任等高度融合,并結(jié)合自身辦學(xué)特色,為適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展培養(yǎng)更多的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)方向的復(fù)合型人才[5-6].

1 大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的問題

1.1 人才培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)單一

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)作為一個多學(xué)科交叉專業(yè),不同學(xué)校因其前期辦學(xué)基礎(chǔ)不同所采用的辦學(xué)模式也不盡相同,導(dǎo)致該問題的原因主要有:①該專業(yè)可授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)位;②該專業(yè)可設(shè)在計算機(jī)學(xué)科大類下,也可設(shè)在數(shù)學(xué)或統(tǒng)計學(xué)學(xué)科大類下;③早期的大數(shù)據(jù)技術(shù)作為研究生的研究方向或課題對相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識的掌握程度要求更高;④部分院校因辦學(xué)條件不成熟而采用校企合作辦學(xué)方式;⑤不同地區(qū)、不同類別院校的培養(yǎng)目標(biāo)不同.

盡管不同院校采用不同培養(yǎng)模式的原因不一樣,但針對數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)仍然比較固定,整體上可以劃分為兩類:第一類為注重學(xué)生技術(shù)培訓(xùn)的技術(shù)型培養(yǎng)模式,該模式突出學(xué)生工程實踐能力的鍛煉;第二類為注重專業(yè)知識學(xué)習(xí)的學(xué)術(shù)型培養(yǎng)模式,該模式突出學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力的鍛煉.然而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)只采用其中一種,忽略了學(xué)生個體間的差異,無法深度發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能,導(dǎo)致所培養(yǎng)人才質(zhì)量不高,人才培養(yǎng)模式可擴(kuò)展性較差.

1.2 課程體系缺乏特色

傳統(tǒng)培養(yǎng)模式對應(yīng)的課程體系存在缺乏專業(yè)辦學(xué)特色、課程設(shè)置重復(fù)、課程設(shè)置順序不合理、課程間沒有相關(guān)性等問題,主要原因有:①對已有的相關(guān)專業(yè)課程體系稍加改動形成大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系;②照抄企業(yè)或相關(guān)院校提供的課程體系而不明其意;③課程體系沒有經(jīng)過同行專家的論證;④人才培養(yǎng)的目標(biāo)不明確.

完備的課程體系設(shè)置應(yīng)滿足有特色、有依據(jù)、有目的、有產(chǎn)出等條件,應(yīng)從學(xué)生中來到學(xué)生中去,而不應(yīng)該是對現(xiàn)有其他課程體系的生搬硬套.完備的課程體系對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程、教學(xué)評價等方面的優(yōu)化和改進(jìn)都會產(chǎn)生積極作用.

2 基于大數(shù)據(jù)專業(yè)的“雙核聯(lián)動+維交融”培養(yǎng)模式探索與構(gòu)建

針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)單一、課程體系設(shè)置缺乏特色等問題提出一種“雙核聯(lián)動,多維交融”的培養(yǎng)模式,該模式兼具技術(shù)型培養(yǎng)模式和學(xué)術(shù)型培養(yǎng)模式的優(yōu)點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的工程實踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力,以“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”的工程觀為指導(dǎo),重構(gòu)人才培養(yǎng)體系、優(yōu)化課程體系、深化教學(xué)內(nèi)容、更新教學(xué)方法、規(guī)范教學(xué)過程和完善教學(xué)評價,從多個維度探索大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng),具體模式架構(gòu)如圖1所示.

圖1 “雙核聯(lián)動、多維交融”培養(yǎng)模式

2.1 雙核聯(lián)動+多維交融

雙核聯(lián)動是指新培養(yǎng)模式既采用技術(shù)型培養(yǎng)模式也采用學(xué)術(shù)型培養(yǎng)模式,兩種模式根據(jù)不同的課程性質(zhì)動態(tài)調(diào)整,同時注重學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和工程實踐能力的鍛煉,兩種模式作為整體架構(gòu)的兩個核心,同時發(fā)揮育人作用.雙核聯(lián)動模式打破了傳統(tǒng)模式使用條件的限制,將培養(yǎng)方式和培養(yǎng)方法進(jìn)一步細(xì)化,可以具體到某一門課程或某一項實驗,決定使用哪種模式不是課程或老師,而是基于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程反饋.

多維交融是指多個維度深度融合重新構(gòu)建全新的教學(xué)體系,此處的維度分別指培養(yǎng)體系、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程以及教學(xué)評價等.將所構(gòu)建的培養(yǎng)體系作為培養(yǎng)模式的產(chǎn)出,應(yīng)用于實際教學(xué)中,根據(jù)實際授課情況動態(tài)調(diào)整各個模式在不同課程中所占的比重,重新優(yōu)化教學(xué)系統(tǒng),直到效果達(dá)到預(yù)期狀態(tài).

2.2 重構(gòu)教學(xué)體系

2.2.1 重構(gòu)培養(yǎng)體系

新人才培養(yǎng)體系遵循以學(xué)生為中心的OBE理念[7-8],依據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展需要、企業(yè)行業(yè)崗位需求、知識能力和實踐能力需求、學(xué)生就業(yè)反饋等,通過同類院校考察、企業(yè)行業(yè)調(diào)研,經(jīng)教研室研討、學(xué)院、學(xué)校學(xué)術(shù)會議討論、行業(yè)企業(yè)專家論證等流程,制定符合市場、地區(qū)發(fā)展的人才培養(yǎng)體系.目前已經(jīng)形成了教學(xué)與科研、產(chǎn)學(xué)與研用、理論與實踐、職業(yè)與執(zhí)業(yè)深度融合的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)人才培養(yǎng)體系.

培養(yǎng)專業(yè)體系框架如圖2所示.

圖2 數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)培養(yǎng)專業(yè)體系框架

本方案從學(xué)生能力本位角度出發(fā)倒推培養(yǎng)體系,將培養(yǎng)體系細(xì)化為基礎(chǔ)能力培養(yǎng)體系、專業(yè)能力培養(yǎng)體系、實踐能力培養(yǎng)體系及創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系.基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)主要以通識教育課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程為主;專業(yè)能力的培養(yǎng)主要借助專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課程;實踐能力培養(yǎng)主要體現(xiàn)在每學(xué)期末的綜合實訓(xùn)及校內(nèi)外培訓(xùn);創(chuàng)新能力培養(yǎng)主要依賴于畢業(yè)實訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)及畢業(yè)設(shè)計等課程.能力培養(yǎng)覆蓋人才培養(yǎng)全過程,為學(xué)生今后全面發(fā)展和自主能動性的形成創(chuàng)造有利條件.

2.2.2 優(yōu)化課程體系

基于行業(yè)企業(yè)提供的崗位和學(xué)生能力本位出發(fā)反推學(xué)生需要掌握的知識和能力,并制定與之相匹配的課程體系.具體來說,新的課程體系注重課程之間的先后順序,環(huán)環(huán)相扣,理論與實踐結(jié)合度高,最終以工程實踐項目為落腳點(diǎn);將課程劃分為大數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)分析等方向,進(jìn)一步拓寬就業(yè)口徑;實行課程第二課堂,即將課程與競賽、講座、工作室項目動態(tài)綁定,激發(fā)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新能力.本專業(yè)人才培養(yǎng)基于以O(shè)BE理念,通過行業(yè)企業(yè)提供的就業(yè)崗位和學(xué)生能力本位反推課程體系及課程開設(shè)順序,凸顯辦學(xué)特色,制定了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐”的培養(yǎng)理念.實施“3+1”培養(yǎng)模式,通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程以及專業(yè)相關(guān)課程均在前3年開設(shè),第4年主要以集中實訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計為主,始終堅持理論與實踐相結(jié)合,實踐學(xué)分占總學(xué)分的42%,為學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供強(qiáng)有力支撐.課程體系及專業(yè)特色結(jié)構(gòu)如圖3所示,其中課程間自左向右、自上而下為依賴關(guān)系.

圖3 數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系及特色結(jié)構(gòu)

根據(jù)圖3可以將大數(shù)據(jù)課程體系分為大數(shù)據(jù)工程和大數(shù)據(jù)分析兩個方向,大數(shù)據(jù)工程方向旨在讓學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)平臺的搭建及編程技巧、分布式數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理、平臺的運(yùn)維和部署,從而實現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用,主要面向大數(shù)據(jù)運(yùn)維工程師、數(shù)據(jù)庫工程師及數(shù)據(jù)分析工程師等崗位;大數(shù)據(jù)分析方向可實現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用、智能推薦與精準(zhǔn)營銷、決策管理與市場預(yù)測等,主要面向大數(shù)據(jù)算法工程師、大數(shù)據(jù)分析工程師和系統(tǒng)架構(gòu)師等職業(yè).從廣義上可將該課程體系進(jìn)一步細(xì)化為人工智能技術(shù)和軟件工程兩個方向,大數(shù)據(jù)課程體系中的大多數(shù)課程需要以計算機(jī)類的學(xué)科基礎(chǔ)課為支撐,此類課程形成了軟件工程方向,為學(xué)生后續(xù)的知識拓展提供基礎(chǔ).其次大數(shù)據(jù)分析方向的機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)等課程均涉獵人工智能的相關(guān)技術(shù),該方向為學(xué)生后續(xù)深造,進(jìn)行創(chuàng)新性研究提供技術(shù)支撐.

2.2.3 教學(xué)過程改進(jìn)

(1)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容.將教學(xué)內(nèi)容分解為兩條教學(xué)鏈,一條注重理論教學(xué),另一條是與理論相對應(yīng)的項目式實踐教學(xué).在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,制定一套完整的基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)和實踐能力鍛煉的教學(xué)內(nèi)容.理論教學(xué)涉及數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析與挖掘、數(shù)據(jù)可視化等,實踐教學(xué)與之相對應(yīng),前期課程為項目介紹及規(guī)劃,中間課程與理論教學(xué)內(nèi)容緊扣,最后一節(jié)課程為項目匯報和評測.

(2)改進(jìn)教學(xué)方法,規(guī)范教學(xué)過程.依據(jù)理論與實踐教學(xué)內(nèi)容的不同,采用不同的教學(xué)方法.理論教學(xué)方面,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性,采用“積極教學(xué)法”,有導(dǎo)向點(diǎn)名提問、小組活動、任務(wù)單、評價量表等多種形式開展學(xué)習(xí);實踐教學(xué)方面,采用“項目式”教學(xué)方法,教師演示實驗過程,學(xué)生練習(xí)并完成新的實驗任務(wù),最終完成涵蓋全部知識點(diǎn)的綜合項目.基于項目式和積極教學(xué)法的方法既注重工程實踐能力培養(yǎng)又注重技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng),該教學(xué)過程對學(xué)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)將產(chǎn)生良性的推動作用.

(3)完善教學(xué)評價.理論授課階段采用積極教學(xué)法中提供的組間互評和組內(nèi)互評兩種方式;實踐教學(xué)過程中將知識點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化,將整個課程項目劃分為對應(yīng)理論知識點(diǎn)的小項目,每個小項目進(jìn)行階段性評價,大項目進(jìn)行最終評價,評價過程均采用評價量表的方式.通過以上方式的評價可以達(dá)成“教師主導(dǎo)、學(xué)生參與”的良好效果,最終實現(xiàn)評價結(jié)果的合理利用,并反哺于教學(xué).

3 模式應(yīng)用及效果反饋

“雙核聯(lián)動+多維交融”的培養(yǎng)模式在本校大數(shù)據(jù)專業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在人才培養(yǎng)體系和課程設(shè)置兩個方面,人才培養(yǎng)體系的成效通過學(xué)生就業(yè)率來反映,課程設(shè)置的結(jié)果通過學(xué)生參加各類學(xué)科競賽成果來反映,具體數(shù)據(jù)如表2和表3所列.

表2 不同培養(yǎng)體系初次就業(yè)率對照

表3 學(xué)科競賽對比分析

從表2中可以看出,新的培養(yǎng)體系取得了很好的效果,學(xué)生的初次就業(yè)率從36.63%提高到了58.89%,證明所提培養(yǎng)模式給學(xué)生的學(xué)習(xí)和就業(yè)提供了較好的指導(dǎo),突出學(xué)生能力本位的重要性,充分表明這種模式具有一定的實踐和應(yīng)用價值.

從表3可以看出,采用新教學(xué)模式前后,對比本專業(yè)不同年級學(xué)生獲獎數(shù),獲獎比例同比增長26.67%;對比同一年級不同專業(yè)學(xué)生獲獎數(shù),獲獎比例高出35.71%.分析其主要原因是由于新的教學(xué)模式以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向,將學(xué)生取得的相關(guān)學(xué)科競賽獎項可按照一定的權(quán)重計算得分,并加入課程總評分?jǐn)?shù),激發(fā)學(xué)生的主觀能動性.

4 結(jié)語

本文針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)單一、課程體系缺乏特色等問題,提出了一種“雙核聯(lián)動+多維交融”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式.該模式從結(jié)構(gòu)上對大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)過程進(jìn)行了闡述和論證,構(gòu)建人才培養(yǎng)的閉環(huán)系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的諸多問題.新模式以學(xué)生為中心,以新工科建設(shè)為契機(jī),突出學(xué)生的主觀能動性,對接企業(yè)行業(yè),對專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)和特色建設(shè)具有重要作用.本模式對培養(yǎng)體系和課程體系的構(gòu)建給出了較為詳盡的方案,對教學(xué)過程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)評價做了簡要分析,這將是本人及團(tuán)隊今后研究的重點(diǎn)內(nèi)容.