多學科交叉融合的大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實踐

摘" " 要：針對大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的培養(yǎng)目標不明確、課程體系不完善、實踐教學資源匱乏及師資力量薄弱等問題，文章在新工科理念指導下，以賦能應用能力培養(yǎng)為目標，以學科交叉融合為路徑，以多方協(xié)同育人機制為支撐，通過課程體系、實踐教學體系、協(xié)同創(chuàng)新平臺等多模塊、多環(huán)節(jié)聯(lián)動，培養(yǎng)具有大數(shù)據核心能力且滿足行業(yè)需求的卓越工程技術人才，助力大數(shù)據產業(yè)發(fā)展。實踐表明，多學科交叉融合的大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)模式卓有成效，可為其他高校交叉學科人才培養(yǎng)提供參考。

關鍵詞：學科交叉融合；人才培養(yǎng)模式；賦能應用；大數(shù)據

中圖分類號：G642.0" " " 文獻標識碼：A" " " 文章編號：1002-4107（2024）08-0040-04

一、引言

隨著信息技術的發(fā)展，大數(shù)據成為一種新興戰(zhàn)略資源，滲透到金融、醫(yī)療、制造、流通、能源等諸多行業(yè)及業(yè)務職能領域，促進了大數(shù)據產業(yè)的發(fā)展。大數(shù)據產業(yè)的根本目的是用海量數(shù)據為各行業(yè)賦能，助推各行各業(yè)實現(xiàn)數(shù)據驅動的生產方式轉型[1]。大數(shù)據催生的新興產業(yè)，亟須大批具備成熟的數(shù)據思維、豐富的跨學科知識、熟練的大數(shù)據技能的高素質復合型創(chuàng)新人才。數(shù)據科學與大數(shù)據技術作為新工科背景下的新興專業(yè)，肩負著培養(yǎng)社會所需的具備大數(shù)據處理及分析能力的高級復合型人才的重任。而作為一個跨學科、跨領域、與行業(yè)應用緊密結合的復合型專業(yè)，大數(shù)據涉及的知識來自計算機、統(tǒng)計和行業(yè)領域。探索如何有效融合跨學科、跨領域的知識，培養(yǎng)具備數(shù)據思維、賦能應用能力、創(chuàng)新能力的大數(shù)據人才，是當前高校大數(shù)據專業(yè)建設中的熱點問題[2]。

為了應對新一輪科技革命和產業(yè)變革，2017年，教育部提出新工科建設理念，其內涵是以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享為主要途徑，培養(yǎng)具有多學科交叉融合的卓越工程能力的、能夠適應未來變革的現(xiàn)代工程科技人才[3]。作為針對新興產業(yè)而設立的新工科專業(yè)，數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)人才培養(yǎng)既要將工程教育與人文教育、科學教育融合，使培養(yǎng)的工程師具備道德情操、家國情懷、人文素養(yǎng)與科學精神，以及良好的工程倫理、學術道德及職業(yè)操守，又要在繼承原工程教育的基礎上，按產業(yè)需求導向進行多學科交叉，使學生能夠具備解決跨學科復雜工程問題的能力，這是現(xiàn)代工程技術人才必須具備的素質。因此，大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)應把握學科交叉融合及多方協(xié)同育人等趨勢[4]。

文章在新工科背景下，結合新興產業(yè)需求和學校辦學特色，依托具有跨學科背景的數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)虛擬教研室，探索適合應用型本科院校辦學層次的數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式，以賦能應用能力培養(yǎng)為核心，以多方協(xié)同培養(yǎng)機制為支撐，從課程體系、實踐教學體系、協(xié)同創(chuàng)新平臺等多模塊、多環(huán)節(jié)聯(lián)動促進學科交叉融合[5]，為促進區(qū)域經濟發(fā)展培養(yǎng)更多的大數(shù)據專業(yè)復合型創(chuàng)新人才。

二、大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

數(shù)據科學與大數(shù)據技術作為數(shù)字化戰(zhàn)略驅動背景下設立的新工科專業(yè)，到目前為止，大部分高校的大數(shù)據專業(yè)仍處于起步或發(fā)展階段，人才培養(yǎng)仍然存在一些值得關注的問題，主要包括以下幾點。

1.培養(yǎng)目標不明確。由于缺乏對行業(yè)需求和崗位核心能力需求的調研和考量，很難明確大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)目標，不能準確規(guī)劃大數(shù)據專業(yè)畢業(yè)生應具備的知識和核心技能，導致人才培養(yǎng)與產業(yè)需求不匹配[6]。

2.課程體系不完善。數(shù)據科學與大數(shù)據技術作為新設立的學科交叉專業(yè)，在不同高校開設于不同學院，且課程設置沒有統(tǒng)一標準。一些高校雖然開設了計算機類、統(tǒng)計類課程及大數(shù)據采集、清洗、存儲、管理、分析、挖掘及可視化等類課程，但是課程體系結構相對單一，多學科交叉融合不夠深入，缺乏具體的行業(yè)應用領域知識，課程設置缺乏特色，甚至存在“因人設課”等現(xiàn)象，導致學生知識結構單一，視野不夠開闊，缺乏某些必要的知識和技能，難以適應新經濟、新產業(yè)對大數(shù)據復合型人才的要求。

3.實踐教學資源匱乏。大數(shù)據專業(yè)的業(yè)務應用主要是針對現(xiàn)實世界中的問題尋求解決方案，因而，大數(shù)據專業(yè)人才除了要掌握大數(shù)據相關技術外，還應通過行業(yè)真實數(shù)據和項目案例進行技能實踐、綜合實戰(zhàn)，進而實現(xiàn)對專業(yè)技能的強化。但此類大數(shù)據往往產生于企業(yè)和政府部門。作為企業(yè)的核心資產和政府的機密信息，高校很難獲得相關數(shù)據及真實案例，使得學生缺乏鍛煉跨學科應用技能的機會，導致人才培養(yǎng)和產業(yè)需求的契合度較低。

4.師資力量薄弱。學科交叉專業(yè)涉及的知識領域廣泛而復雜，需要教師具備跨學科的知識、技能及實踐經驗。目前，普通高校跨學科師資力量相對比較薄弱，具備跨學科背景和能力的專業(yè)教師較少。大數(shù)據專業(yè)的教師大多來自于計算機、統(tǒng)計等傳統(tǒng)工科專業(yè)，受單一學科培養(yǎng)模式制約，教師知識結構比較單一，限制了學科專業(yè)新方向、新視角、新方法的開拓與發(fā)展，難以應對新工科建設帶來的新挑戰(zhàn)。

三、多學科交叉融合人才培養(yǎng)模式設計思路

教學團隊針對當前大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)過程中存在的問題，在國家創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略及新工科理念指導下，對接新經濟、新產業(yè)需求，結合普通高校的辦學層次及辦學特色，以培養(yǎng)綜合素質高、能夠解決社會發(fā)展和企業(yè)生產中的大數(shù)據相關復雜工程問題的復合型創(chuàng)新人才為目標，以多學科交叉融合為切入點，設計、構建了數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)院際、校際、校企多方協(xié)同，第一課堂和第二課堂多模塊、多環(huán)節(jié)聯(lián)動協(xié)同，共同推進多學科交叉融合、產學研融合及創(chuàng)新教育，提升學生的賦能應用能力和創(chuàng)新能力，使學生盡快適應就業(yè)崗位需求（圖1）。

1.確定人才培養(yǎng)目標：大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)目標應緊密結合行業(yè)產業(yè)需求和發(fā)展趨勢，注重學生知識、能力和素質的綜合培養(yǎng)，以培養(yǎng)具備大數(shù)據思維、掌握大數(shù)據技術和行業(yè)領域知識，具備賦能應用能力和創(chuàng)新能力的高素質人才。

2.完善多學科交叉融合課程體系：大數(shù)據專業(yè)課程體系應涵蓋計算機科學、統(tǒng)計學、行業(yè)應用等多個學科領域，同時應注重不同學科之間的融合，幫助學生建立系統(tǒng)化的思維方式，使人才培養(yǎng)符合行業(yè)和產業(yè)發(fā)展需求。

3.優(yōu)化實踐教學體系：大數(shù)據專業(yè)應注重面向行業(yè)應用領域的實踐教學，通過與企業(yè)合作，獲取更多的數(shù)據資源、面向行業(yè)應用的真實場景及跨學科師資力量，使學生在實際操作中訓練大數(shù)據思維、掌握大數(shù)據技術，培養(yǎng)賦能應用能力。

4.強化學科交叉創(chuàng)新平臺：大數(shù)據專業(yè)應形成較為完善的制度、機制，建設跨學科導師團隊；組織各種學科交叉學術活動，如學術講座、研討會、學術交流等，讓學生能夠了解不同學科的前沿動態(tài)和研究成果；鼓勵學生組建跨學科團隊，開展學科交叉項目研究和科技創(chuàng)新活動，通過團隊合作的方式，拓寬學生的知識結構，提高學生的創(chuàng)新能力和綜合素質。

5.多方合作機制：大數(shù)據專業(yè)需要組建學科背景及行業(yè)經驗豐富的高素質師資隊伍，以勝任多學科交叉融合的人才培養(yǎng)任務。通過與其他學科專業(yè)及企業(yè)合作，組成具有跨學科背景的師資團隊，合作開展科研和教學工作，將不同學科的知識和思維方式結合起來，提升教師綜合素質。與行業(yè)、企業(yè)共同推進大數(shù)據專業(yè)的人才培養(yǎng)，行業(yè)和企業(yè)提供數(shù)據資源、實踐項目及實踐機會，高校提供生源及技術力量，通過院際、校際、校企多方合作，實現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢互補。

四、多學科交叉融合的大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)實施策略

（一）對接產業(yè)需求，明確大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)目標

問產業(yè)需求建專業(yè)。教學團隊充分調研了獵聘、BOSS直聘等各大招聘網站對大數(shù)據開發(fā)工程師、大數(shù)據分析工程師、大數(shù)據挖掘工程師等技術人才的崗位職責描述，并對一些大數(shù)據相關企業(yè)進行調研。結果表明，絕大多數(shù)企業(yè)不但要求應聘者具備大數(shù)據專業(yè)基本技能，還要熟悉相關領域的大數(shù)據應用場景（如醫(yī)學大數(shù)據、制造工業(yè)大數(shù)據、金融大數(shù)據等）。以行業(yè)產業(yè)需求為依據，教學團隊結合西安工程大學的優(yōu)勢學科，將數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標確定為“培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，掌握數(shù)據科學及面向大數(shù)據應用的計算機科學、數(shù)學、統(tǒng)計學等學科的基礎知識、基本理論、基本方法和基本技能，熟悉行業(yè)領域中大數(shù)據應用場景，具備開闊的國際視野、較強的工程實踐能力和團隊協(xié)作能力、良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，能夠在互聯(lián)網、經濟、金融、紡織、服裝等相關行業(yè)從事大數(shù)據系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)運行與維護、大數(shù)據分析與挖掘等工作的高素質復合型人才”。

（二）面向應用領域，構建多學科交叉融合的課程體系

問技術發(fā)展改內容。基于OBE（Outcome Based Edu-

cation，成果導向教育）理念，改革課程體系[7]，在確保夯實專業(yè)基礎的同時，強調大數(shù)據與紡織、服裝、管理等優(yōu)勢學科的交叉融合，凸顯專業(yè)特色。

以“重交叉、強實踐、促創(chuàng)新”理念為引領，踐行“大數(shù)據與應用領域結合、基礎理論與工程實踐結合、課堂教學與學科前沿結合”的“三結合”舉措，與紡織、服裝、管理等多個學科專業(yè)合作，優(yōu)化專業(yè)選修課程模塊。以行業(yè)應用領域問題為導向[8]，將知識、視角、課程、實踐相融合，設置體現(xiàn)學科交叉的應用類課程，如“紡紗學”“服裝商品企劃”“網絡營銷”等選修課程；結合學科技術發(fā)展前沿，將知識應用、項目研發(fā)、行業(yè)特色和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)緊密融合，開設實踐導向的拓展課程，如“計算機視覺”“分布式與云計算”“人工智能”等；制定相關政策鼓勵學生跨學院、跨專業(yè)選修課程；多維度體現(xiàn)課程體系的交叉性、實踐性、前沿性和創(chuàng)新性。

問學生志趣變方法。積極開展專業(yè)基礎課程和專業(yè)核心課程的改革與創(chuàng)新，提高教學效率。構建以理論與實踐融合為基礎、教學與競賽融合為核心、教學與科研融合為拓展、學科交叉融合為挑戰(zhàn)的“四維融合”課程內容；建設體現(xiàn)交叉、實踐、創(chuàng)新的教學資源；堅持“以學生為中心”理念，充分運用信息技術改革教學模式，運用“面向問題解決”的教學方法，實施啟發(fā)式講授、互動式交流和探究式討論，培養(yǎng)學生的實踐能力和高階思維。

（三）突出賦能應用，構建多學科交叉融合的實踐教學體系

針對新興產業(yè)發(fā)展對大數(shù)據人才的實際需求，以“提升學生大數(shù)據思維、綜合實踐素養(yǎng)、賦能應用能力、創(chuàng)新能力”為目標，不斷深化實踐教學改革，優(yōu)化實踐教學的生態(tài)結構，實現(xiàn)育人供給與行業(yè)需求有機統(tǒng)一。

問內外資源創(chuàng)條件。依托數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)虛擬教研室、新型網絡智能信息服務國家地方聯(lián)合工程研究中心、陜西省服裝設計智能化重點實驗室等國家級/省級重點實驗室、校外實習實訓基地，充分發(fā)揮“校內多學科教師+企業(yè)導師”的師資優(yōu)勢，多方優(yōu)勢互補，共建共享實踐資源，構建“多維度、廣跨度、強深度”實踐教學平臺[9]，滿足新工科建設的戰(zhàn)略需求。

以應用驅動和面向行業(yè)領域的職業(yè)導向為抓手，運用學科競賽項目、企業(yè)招聘試題、企業(yè)項目、跨學科科研項目持續(xù)更新實驗實踐內容；通過驗證性、設計性、綜合性實驗重構課內實驗、專業(yè)綜合實驗、實習實踐等內容，階梯遞進強化學生“學思踐悟”。

加強大數(shù)據專業(yè)實驗室建設，引入杭州睿數(shù)科技有限公司的大數(shù)據實驗實踐教學平臺，與企業(yè)合作建設實踐資源，為本專業(yè)的課內實驗、綜合實踐等提供面向行業(yè)領域的真實場景、真實數(shù)據、計算資源。與軟通動力信息技術（集團）股份有限公司、陜西秦思網絡科技有限公司等多家企業(yè)共建實習基地，開展專業(yè)實踐、生產實踐、畢業(yè)實習等實踐教學；制定相關管理制度，支持和幫助學生到企業(yè)帶薪實習、頂崗實習，縮短與企業(yè)需求的差距。

（四）以項目為紐帶，構建學科交叉融合協(xié)同創(chuàng)新平臺

以“產教融合、創(chuàng)新培訓、學科競賽、大創(chuàng)項目、科研反哺”為抓手，高校與企業(yè)聯(lián)合共建學科交叉融合協(xié)同創(chuàng)新平臺。西安工程大學將服裝學院、管理學院、電信學院、理學院等不同學院的教師，以及邀請到的其他高校的教師、企業(yè)導師聯(lián)合起來組成穩(wěn)定的創(chuàng)新訓練導師團隊，制定了《計算機科學學院科研第二課堂培養(yǎng)辦法》《計算機科學學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)實施方案》，以及《計算機科學學院學科競賽組織與管理辦法》等一系列組織管理制度和辦法，使得創(chuàng)新訓練系統(tǒng)化、常態(tài)化、長效化。

數(shù)據科學與大數(shù)據技術系的多名教師作為學院創(chuàng)新活動的主要組織者及參與者，積極參與創(chuàng)新平臺建設，與信息科技公司，知名紡織、服裝企業(yè)等聯(lián)合建立眾創(chuàng)空間、紡織服裝智能制造技術和數(shù)字時尚服務研究中心等創(chuàng)新訓練基地，為學生開展面向行業(yè)領域的項目研究提供師資、場地和項目資源。

計算機科學學院積極與其他學院聯(lián)系，廣泛宣傳，組織不同專業(yè)的學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。通過舉辦學術前沿講座、組織項目研究、實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、開展跨學科競賽系列活動，引導學生學習其他學科專業(yè)知識，促進不同專業(yè)學生間的交流合作，實現(xiàn)學科交叉融合。經過幾年的運作，良好的活動成效吸引了越來越多的管理學院、電信學院、理學院、城市學院、服裝學院、新媒體學院等學院的學生主動前來參加計算機科學學院組織的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，如計算機設計大賽、大學生服務外包創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、華為ICT（Information and Communications Techno-

logy）大賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目等。跨學科專業(yè)合作拓寬了學生的知識結構、學術視野，拓展了學生的個性發(fā)展空間，提升了學生的創(chuàng)新能力，推動了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育水平的提升。

（五）構建“院際、校際、校企多方協(xié)同”及“第一、二課堂聯(lián)動協(xié)同”的雙協(xié)同育人機制

完善院際、校際、校企多方協(xié)同育人機制，最大限度吸引各類資源參與到復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)中，促進科教融合、產學融合、學科交叉融合，充分發(fā)揮產業(yè)、行業(yè)需求的導向作用。

西安工程大學大數(shù)據專業(yè)于2021年建立了數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)虛擬教研室，其成員除大數(shù)據專業(yè)實體教研室所有教師外，還包括管理、紡織、服裝等專業(yè)教師，以及其他高校教師和企業(yè)工程師。依托虛擬教研室，專業(yè)與軟通動力信息技術（集團）股份有限公司、陜西秦思網絡科技有限公司等信息技術公司及紡織、服裝企業(yè)合作，多方共同設計人才培養(yǎng)方案，共同參與課程體系和實踐教學體系構建、教學資源和創(chuàng)新培養(yǎng)平臺建設，共同開展項目研究和技術革新，做到全方位全過程協(xié)同育人，使人才培養(yǎng)模式更加適應新經濟、新產業(yè)需求。大數(shù)據專業(yè)定期選派教師參加短期專業(yè)培訓和企業(yè)實踐，使教師能及時了解行業(yè)最新動態(tài)、學習最新技術，并引入教學中，以期縮短學校人才培養(yǎng)與企業(yè)實際需求之間的距離，使學生畢業(yè)后能盡快適應工作崗位。

建立第一、二課堂聯(lián)動協(xié)同培養(yǎng)機制。一方面，針對第二課堂中暴露的某些知識點欠缺和學生能力不足等問題，專業(yè)課教師會在第一課堂教學中加入以問題為導向的案例教學等內容，為第二課堂創(chuàng)新活動提供知識、能力儲備；另一方面，以科研項目和國家級優(yōu)秀大創(chuàng)項目、學科競賽項目為素材，充實第一課堂教學案例，提高學生的科研創(chuàng)新應用能力及行業(yè)科學研究興趣，擴大創(chuàng)新培養(yǎng)的受益面。

五、實踐效果

多學科交叉融合的大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)模式在西安工程大學計算機科學學院數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)本科教育教學中進行了實踐，學生的實踐能力、創(chuàng)新能力顯著提升并得到社會認可。第一屆畢業(yè)生中約36%的學生進入北京字節(jié)跳動網絡技術有限公司等知名企業(yè)工作或考取研究生。近2年，學生參加教育部認可的學科競賽獲得省級以上獎項36項，完成大創(chuàng)項目5項，其中大數(shù)據專業(yè)學生與管理學院、服裝學院、理學院等其他專業(yè)學生組成的跨學科團隊完成競賽獲獎作品、大創(chuàng)項目等7項。

專業(yè)課教師積極開展課程教學創(chuàng)新，成效顯著，“C

語言程序設計”被評為陜西省線上一流課程，“算法設計

與分析”“大數(shù)據與數(shù)據挖掘技術”課程團隊分別在第三

屆和第四屆陜西省課堂創(chuàng)新大賽中獲獎。

六、結束語

學科交叉融合是具有鮮明的時代演進特征的大趨勢，有助于推動科學進步和創(chuàng)新，有助于培養(yǎng)復合型、創(chuàng)新型人才，因而，在高等教育中得到了廣泛的關注。文章針對數(shù)據科學與大數(shù)據技術專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的問題，結合新經濟、新產業(yè)需求，以賦能應用能力培養(yǎng)為目標，以學科交叉融合為切入點，構建大數(shù)據復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式并進行了實踐，取得了較好的效果，為新工科建設的專業(yè)人才培養(yǎng)提供了可借鑒的經驗。

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■ 編輯∕丁俊玲

收稿日期：2023-11-03" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 修回日期：2023-12-02

作者簡介：高曉娟，女，副教授，研究方向為智能信息處理；馬冰，女，副教授，博士，研究方向為人力資源管理與組織行為；王蒙，男，副教授，博士，研究方向為時空數(shù)據的挖掘分析和高效計算。

基金項目：中國紡織工業(yè)聯(lián)合會“紡織之光”高等教育教學改革研究立項項目“多學科交叉融合的大數(shù)據應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索與實踐”（2021BKJGLX015）；陜西省本科和高等繼續(xù)教育教學改革研究項目“新工科背景下多學科交叉融合的大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究”（21BY087）；西安工程大學教育教學改革項目“新工科背景下多學科交叉融合的大數(shù)據專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究”（21JGZD09）、虛擬教研室建設項目“數(shù)據科學與大數(shù)據技術虛擬教研室”