數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)與研究

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)在各行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，推動了各行業(yè)的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)因此應(yīng)運而生，本文從實際工作經(jīng)驗出發(fā)，簡要介紹了該專業(yè)及其課程情況，探討了數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)的具體措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)；課程群

一、引言

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)作為新興專業(yè)之一，旨在培養(yǎng)具備計算機(jī)科學(xué)和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)技能的高素質(zhì)人才，但就目前實際情況來看，由于專業(yè)起步時間較晚、可參考案例少，專業(yè)課程群建設(shè)并不盡如人意。因此，對該課題進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實意義。

二、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)與課程建設(shè)概述

（一）數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是基于高度發(fā)展的大數(shù)據(jù)技術(shù)而形成的新興學(xué)科，旨在培養(yǎng)具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、海量數(shù)據(jù)分析與挖掘等綜合能力的高素質(zhì)人才。某師范學(xué)院于2019年開設(shè)了這一專業(yè)并開始招生，設(shè)立它是為了構(gòu)建以計算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)科框架，培養(yǎng)具有大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用型新工科人才。經(jīng)過教學(xué)與培養(yǎng)，學(xué)生將掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)理論知識和實踐操作方法，能夠在與大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)的行業(yè)中發(fā)揮重要作用[1]。在建構(gòu)課程體系的過程中，該校主要側(cè)重于大數(shù)據(jù)技術(shù)這一理論主線，同時注重學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)知識和能力的培養(yǎng)，以使學(xué)生成為符合社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需求的、擁有大數(shù)據(jù)思維的高素質(zhì)人才。

（二）數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)存在的問題

在大數(shù)據(jù)技術(shù)高度發(fā)展且在各行業(yè)日益發(fā)揮作用的今天，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)備受關(guān)注。為了培養(yǎng)具有大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用型新工科人才，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的建設(shè)至關(guān)重要。各大高校都在積極思考并取得了一定成果，但這并不代表課程群建設(shè)已經(jīng)完美無缺，仍然存在許多不足之處需要解決[2]。具體來說，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)存在以下問題：

第一，不同課程之間教學(xué)脫節(jié)。該校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、Java程序設(shè)計、Python程序設(shè)計、Linux操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、Hadoop大數(shù)據(jù)技術(shù)、Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化等課程，但不同課程教師的專業(yè)背景各不相同，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容難以融會貫通。實際上，許多課程之間都存在關(guān)聯(lián)性，比如Java程序設(shè)計與Hadoop大數(shù)據(jù)技術(shù)、Python程序設(shè)計與數(shù)據(jù)挖掘等。當(dāng)前的教學(xué)方式和教師隊伍情況限制了不同課程之間知識點的無縫連接。這影響了學(xué)生綜合思維能力的提升，與培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才的目標(biāo)不符。

第二，課程群的建設(shè)內(nèi)容過于隨意。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的建設(shè)本身是一個復(fù)雜的任務(wù)，不能僅僅關(guān)注課程本身而忽視學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的角色。若只是簡單整合課程而未考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，即使完成了課程整合，也難以實現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。實際中，一些教師對數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的建設(shè)理念存在誤解：（1）未能有效規(guī)劃和結(jié)合各專業(yè)課程。由于專業(yè)開設(shè)了多門課程，課程之間聯(lián)系緊密度不同，如何按照何種標(biāo)準(zhǔn)整合它們，哪些專業(yè)課應(yīng)該搭配教授，目前尚未形成共識[3]。（2）專業(yè)課程群內(nèi)容過于寬泛。專業(yè)建設(shè)缺乏深入調(diào)研，將課程直接納入課程群體系中，導(dǎo)致教學(xué)難度大、重點不明確，以及各課程教學(xué)質(zhì)量參差不齊，嚴(yán)重偏離了數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的初衷。因此，教師有必要結(jié)合實踐經(jīng)驗，詳細(xì)分析不同課程內(nèi)容，并梳理課程間相互關(guān)系，努力推動數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的發(fā)展。

三、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的技術(shù)體系仍在高速發(fā)展，人才需求不斷變化，因此如何建設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群以保證學(xué)生綜合能力高速成長成為廣大教師必須探索的重要課題之一。

（一）優(yōu)化課程群教學(xué)內(nèi)容

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)具有一定的復(fù)雜性，想要取得實效性成果，就必須牢牢把握住課程體系與教學(xué)內(nèi)容，真正理清“課程群建設(shè)的目的”“課程群的授課內(nèi)容”“課程群授課方法”等一系列問題，只有這樣才能確保最終的建設(shè)效果，實現(xiàn)提升專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量的目標(biāo)[4]。在實際建設(shè)過程中，需要牢牢把握住以下三點內(nèi)容：

第一，將教學(xué)中遇到的問題為基礎(chǔ)，明細(xì)授課目的，整合專業(yè)課程，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為主線進(jìn)行課程安排，促使學(xué)生形成基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的綜合素養(yǎng)。

第二，建構(gòu)課程群的主要目的是培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的能力素質(zhì)。因此，在今后的教學(xué)中，務(wù)必要以提升學(xué)生專業(yè)能力為目標(biāo)，對各個課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理，有針對性地深入講解不同課程的主要內(nèi)容，確保學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

第三，在構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的過程中，教師應(yīng)真正實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，幫助學(xué)生形成大數(shù)據(jù)思維。同時，應(yīng)嚴(yán)格遵守建設(shè)現(xiàn)代化、高質(zhì)量專業(yè)的工作要求，將大數(shù)據(jù)行業(yè)的最新標(biāo)準(zhǔn)、最新技術(shù)手段等引入課程群，以優(yōu)化學(xué)生的理論基礎(chǔ)、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力，確保數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的建設(shè)效果。

（二）結(jié)合課程群需求，組建教學(xué)團(tuán)隊

在數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)過程中，教師常常面臨各種挑戰(zhàn)和困難，這對他們的工作能力提出了挑戰(zhàn)。教師是否能夠克服這些問題并解決困難，將直接影響到課程群的質(zhì)量。因此，建立一個合適的教學(xué)團(tuán)隊對于保證授課效果至關(guān)重要。在未來的發(fā)展中，需要根據(jù)課程群建設(shè)的需求盡快組建一個新的教學(xué)團(tuán)隊[5]。這個高素質(zhì)的團(tuán)隊除了能夠進(jìn)行課程教學(xué)和理論研究，還應(yīng)該根據(jù)自己對專業(yè)的深刻理解和工作經(jīng)驗，確定未來社會對大數(shù)據(jù)技術(shù)人才的需求，并利用先進(jìn)技術(shù)手段實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

具體來說，組建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊，可從以下幾方面入手：

第一，根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)目前的教學(xué)評價，以及影響課程群建設(shè)效果的原因進(jìn)行分析，了解人才培養(yǎng)策略的不足，并提高薪資待遇吸引高素質(zhì)人才參與課程群建設(shè)，彌補(bǔ)專業(yè)起步較晚帶來的一系列問題。

第二，打破教研室的學(xué)科界限，調(diào)動相關(guān)學(xué)科的教師資源，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為主線，促進(jìn)各門課程的深度融合。定期組織教學(xué)交流活動，促進(jìn)教師間的溝通與合作，提出新的建設(shè)方法。

第三，盡快建立配套引導(dǎo)制度，鼓勵各門課程教師參與課程群建設(shè)，實現(xiàn)跨學(xué)科融合，提升授課質(zhì)量。

（三）基于案例構(gòu)建課程群內(nèi)容

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的課程內(nèi)容非常復(fù)雜，可以看作是以大數(shù)據(jù)技術(shù)為主線的各方面研究分支的總和。學(xué)生很難實現(xiàn)各類知識的融會貫通，只能分門別類地進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。這顯然與數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的構(gòu)建目標(biāo)有一定沖突[6]。為了解決這一問題，在今后的工作中，教師可根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)不同課程的教學(xué)內(nèi)容，選取同時具有各方面知識特點的案例。基于案例串聯(lián)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程群，從根本上保證專業(yè)建設(shè)效果。在選定案例后，將學(xué)習(xí)內(nèi)容分割成若干學(xué)習(xí)目標(biāo)，并要求學(xué)生自行學(xué)習(xí)。這樣一來，學(xué)生就能夠通過自己的努力以及案例的引導(dǎo)，成功地掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)不同課程的知識點，從根本上形成一體化的課程體系，保證數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)效果。

（四）基于任務(wù)驅(qū)動構(gòu)建課程內(nèi)容

除了利用案例法貫穿課程體系、完成課程群建設(shè)之外，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的教師還可以充分發(fā)揮任務(wù)驅(qū)動法的積極作用。通過給學(xué)生布置一系列任務(wù)的方式，讓學(xué)生在接觸課程內(nèi)容、掌握基礎(chǔ)理論知識的同時，形成理論和實踐雙重能力素養(yǎng)。例如在教授大數(shù)據(jù)處理技術(shù)時，教師需考慮大數(shù)據(jù)處理流程與教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系，通過某一學(xué)習(xí)任務(wù)協(xié)助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析挖掘以及數(shù)據(jù)可視化等技巧，確保數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的授課效果。

（五）以模塊式為基礎(chǔ)構(gòu)建課程群

構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群的方法多種多樣，其中基于模塊開展授課工作可以在一定程度上保障課程群建設(shè)效果[7]。模塊化教學(xué)方法針對某一重點授課內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，將相關(guān)知識點抽取出來組成模塊，有助于加強(qiáng)學(xué)生的知識集成效果，提升課程質(zhì)量。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的實踐授課中同樣適用模塊化教學(xué)方法，例如在Python程序設(shè)計實踐課程中進(jìn)行流程和步驟的模塊化設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生全面學(xué)習(xí)程序設(shè)計流程。通過基于模塊化教學(xué)方法構(gòu)建課程群，可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣建設(shè)不同學(xué)習(xí)模塊，讓學(xué)生根據(jù)興趣選擇相關(guān)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)積極性和技能體系完善度。相比傳統(tǒng)的分散授課模式，這種模塊化教學(xué)方法更符合數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)的目標(biāo)。

（六）構(gòu)建應(yīng)用型課程群

在構(gòu)建數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)時，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決實際問題的能力是至關(guān)重要的教學(xué)目標(biāo)之一。因此，在構(gòu)建全新課程體系時，需要重點關(guān)注應(yīng)用型課程群的建設(shè)。這包括將實踐教學(xué)分為課內(nèi)和課外兩部分。在課內(nèi)實踐教學(xué)中，教師可以利用有限的課時傳授與實踐技能相關(guān)的理論知識，例如在驗證性實踐活動中提供實驗內(nèi)容和步驟，以便學(xué)生在課外實踐學(xué)習(xí)中復(fù)現(xiàn)結(jié)果，從而提升他們解決實際問題的能力。課外實踐教學(xué)時間充裕，教師除了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)現(xiàn)外，還可以通過其他實踐形式讓學(xué)生接觸與大數(shù)據(jù)相關(guān)的場景，為他們的大數(shù)據(jù)技術(shù)素養(yǎng)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

（七）其他課程群建設(shè)要點

為了確保數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)的效果，除了已提及的方法外，以下兩個方面也值得關(guān)注：

第一，重新調(diào)整評價方法。傳統(tǒng)的終結(jié)性評價難以全面評估學(xué)生在數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的知識運用能力、實踐動手能力和技術(shù)綜合能力。為此，可以將課程群建設(shè)理念貫徹到評價中，結(jié)合學(xué)生在實際項目和設(shè)計中的表現(xiàn)，通過期末、期中考試等多方面評估學(xué)生，以提升評價的準(zhǔn)確性。還可以引入學(xué)生互評、教師評價、口頭評價、書面評價等多元化評價方法，以分層評價的方式優(yōu)化數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的評價機(jī)制，為課程群的完善奠定基礎(chǔ)。

第二，網(wǎng)絡(luò)輔助課程建設(shè)。在當(dāng)今時代，大數(shù)據(jù)技術(shù)日新月異，為確保課程群的有效建設(shè)，應(yīng)利用互聯(lián)網(wǎng)資源充分豐富和調(diào)整數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容。只有跟上大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展潮流，讓學(xué)生掌握最新的知識，才能保證課程的有效性。采用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)方法，結(jié)合在線資源和教學(xué)工具，可以提高課程的多樣性和互動性，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的知識。

四、結(jié)束語

綜上所述，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的根本目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì)的大數(shù)據(jù)人才。為了達(dá)到人才培養(yǎng)的有效效果，可以采用基于任務(wù)驅(qū)動構(gòu)建課程內(nèi)容、優(yōu)化課程內(nèi)容，以及基于案例構(gòu)建課程內(nèi)容等方法，來建設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程群。這些舉措將有助于提升教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的引導(dǎo)與支持。

作者單位：程東東 黃金龍 長江師范學(xué)院大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院

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