應(yīng)用型本科高校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀與改革研究

李 滿

(廣州工商學(xué)院工學(xué)院,廣東 佛山 528138)

0 引言

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是一個(gè)新興專業(yè),從2016年教育部公布新增“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”本科專業(yè)以來,全國有上千所高校開設(shè)該專業(yè)。該專業(yè)主要以大數(shù)據(jù)為核心研究對象,利用大數(shù)據(jù)的方法解決具體行業(yè)中的應(yīng)用問題。應(yīng)用型本科院校的重點(diǎn)是培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,因此,實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)人才培養(yǎng)中占據(jù)非常重要的地位。

1 應(yīng)用型本科高校實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀

通過對廣東省應(yīng)用型本科,如白云學(xué)院、廣州商學(xué)院、廣東東軟學(xué)院和廣州工商學(xué)院等高校的調(diào)研和分析[1],本文對數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實(shí)踐課程體系進(jìn)行歸納改革研究[2]。

1.1 實(shí)踐課程

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)廣東省應(yīng)用型本科高校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實(shí)踐課程體系大致相同,分為兩類:一類就是課程內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié),一類為獨(dú)力設(shè)置的綜合性實(shí)踐科目[3]。課程內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)基本相同:操作性強(qiáng)的課程理論與實(shí)踐多為1∶1、理論性強(qiáng)的多為2∶1,這類實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖谴龠M(jìn)對課堂教師講授教學(xué)知識的理解、掌握、驗(yàn)證等,也稱為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn);一類為純實(shí)踐性課程,也叫綜合性實(shí)踐課程,包括小綜合(一門課)、大綜合(多門課)以及畢業(yè)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、工程實(shí)踐等,目的是提高學(xué)生的綜合實(shí)踐應(yīng)用能力、動(dòng)手能力。各學(xué)校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)綜合性實(shí)踐課程如下。

(1)廣州工商學(xué)院主要實(shí)踐課程。

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程設(shè)計(jì)”“面向?qū)ο缶幊陶n程設(shè)計(jì)”“操作系統(tǒng)管理綜合實(shí)驗(yàn)”“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用綜合項(xiàng)目開發(fā)”“Python編程綜合實(shí)驗(yàn)”[4]“數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理綜合訓(xùn)練”“大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)戰(zhàn)”“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)”“Hadoop部署實(shí)戰(zhàn)”“數(shù)據(jù)挖掘綜合項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)”“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”“數(shù)據(jù)可視化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)”“Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲實(shí)驗(yàn)”、畢業(yè)實(shí)習(xí)、學(xué)年論文等。

(2)廣東白云學(xué)院的主要實(shí)踐課程。

“Hadoop部署實(shí)踐”“數(shù)據(jù)可視化開發(fā)實(shí)驗(yàn)(開發(fā)項(xiàng)目型)”“數(shù)據(jù)預(yù)處理實(shí)踐(復(fù)雜實(shí)操型)”“分布式存儲(chǔ)實(shí)踐”“VIP垂直整合項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)”、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。

(3)廣東東軟學(xué)院的主要實(shí)踐課程。

廣東東軟學(xué)院的主要實(shí)踐課程分為兩類,一類為獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課,包括“企業(yè)管理模擬實(shí)踐”“商務(wù)智能與數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒?yàn)”“SPSS統(tǒng)計(jì)分析實(shí)踐”;一類是集中實(shí)踐環(huán)節(jié),“綜合實(shí)踐I(認(rèn)知實(shí)踐)”“綜合實(shí)踐II(技能實(shí)踐)”“綜合實(shí)踐Ⅲ(項(xiàng)目實(shí)踐)”、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。

(4)廣州商學(xué)院的主要實(shí)踐課程。

廣州商學(xué)院的主要實(shí)踐課程包含“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程綜合實(shí)驗(yàn)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實(shí)驗(yàn)”“數(shù)據(jù)分析與處理實(shí)驗(yàn)”“Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)”“大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)”、專業(yè)綜合實(shí)踐。

1.2 實(shí)踐教學(xué)條件

實(shí)踐教學(xué)條件是保證實(shí)踐課程開展的必備條件。各高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)都投入大量的資金,除建設(shè)高水平的機(jī)房、購置課程包和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)外,形式也是多樣并自有特色。如:白云學(xué)院大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室是與中科曙光深度合作,校企共同建設(shè)實(shí)驗(yàn)室,搭建校企合作實(shí)踐平臺(tái);廣州商學(xué)院與廣州騰科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司合作共建“廣商騰科創(chuàng)新工作室”“開放數(shù)據(jù)商業(yè)應(yīng)用研究所”等;也有學(xué)校在建設(shè)一定數(shù)量的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室之外,還建設(shè)了校企合作的創(chuàng)新工作室、產(chǎn)業(yè)學(xué)院等。

1.3 教學(xué)模式和方法

實(shí)踐教學(xué)模式和方法是實(shí)踐教學(xué)的核心之一。廣州工商學(xué)院采用實(shí)踐教學(xué)競賽、以專業(yè)工作室為抓手的實(shí)踐教學(xué)模式改革;白云學(xué)院采用VIP垂直整合項(xiàng)目教學(xué),搭建校內(nèi)外實(shí)踐平臺(tái);廣州商學(xué)院采用“創(chuàng)新工作室”“開放數(shù)據(jù)商業(yè)應(yīng)用研究所”等模式,強(qiáng)化學(xué)生的系統(tǒng)性工程實(shí)踐經(jīng)歷。目前采用較多的教學(xué)方法是演示,學(xué)生再自己操作;對于設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn),老師尋找一些實(shí)際項(xiàng)目處理后作為教學(xué)案例讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2 實(shí)踐教學(xué)改革

2.1 實(shí)踐課程體系改革

根據(jù)調(diào)查分析,數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實(shí)踐課程可以分為4個(gè)層次,遞進(jìn)開展改革。

(1)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),主要包含公共基礎(chǔ)、學(xué)科基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)分為課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)及獨(dú)立設(shè)置的課程綜合實(shí)驗(yàn),內(nèi)容緊扣每門課程的教學(xué)內(nèi)容,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)基礎(chǔ)能力,為后續(xù)專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。

(2)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),主要包括專業(yè)核心課的綜合課程設(shè)計(jì)等。學(xué)生在相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,完成綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。強(qiáng)化對核心課程知識的理解,培養(yǎng)應(yīng)用能力。

(3)工程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的模式,綜合運(yùn)用所有知識進(jìn)行工程設(shè)計(jì)性項(xiàng)目實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域方向的系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、應(yīng)用與創(chuàng)新能力

(4)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。實(shí)習(xí)是學(xué)生掌握專業(yè)知識及其應(yīng)用、熟悉專業(yè)相關(guān)場景,學(xué)習(xí)提高應(yīng)用能力的必要實(shí)踐環(huán)節(jié),又分為認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。通過實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生逐步掌握從事大數(shù)據(jù)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的操作技能和專業(yè)技術(shù),以對學(xué)生進(jìn)行全面、系統(tǒng) 、嚴(yán)格的知識、技術(shù)和能力鍛煉,讓學(xué)生能夠綜合應(yīng)用專業(yè)知識分析問題、解決問題,[5]為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 教學(xué)方法、模式改革

整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系要依據(jù)不同的實(shí)踐課程、不同的實(shí)踐內(nèi)容針對性地改革實(shí)踐課松散、自由的現(xiàn)狀。

(1)利用云班課、超星等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)輔助課堂管理,追蹤實(shí)踐課堂的過程,記錄學(xué)生實(shí)踐過程中成功的喜悅和失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),激發(fā)學(xué)生對實(shí)踐課的興趣。

(2)采用對分課堂、翻轉(zhuǎn)課堂、五星教學(xué)法等教學(xué)方法開展教學(xué),注重學(xué)生的反思和創(chuàng)新,以全面提高實(shí)踐課堂的教學(xué)質(zhì)量。

(3)實(shí)踐過程要盡量進(jìn)行實(shí)際操作,條件不允許的情況下,可采用虛擬仿真軟件完成,盡量避免只看不做的現(xiàn)象。

(4)探索“做中學(xué)、練中學(xué)、用中學(xué)”的模式,通過“實(shí)踐、討論、反思、再實(shí)踐”的過程,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,解決學(xué)生眼高手低的問題,提高教學(xué)質(zhì)量。

2.3 教學(xué)管理和質(zhì)量監(jiān)控

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)對學(xué)生的工程實(shí)踐能力要求較高,學(xué)生要有充足的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng),因此,在實(shí)驗(yàn)室管理上要打破常規(guī),實(shí)行開放式管理,為學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室提供良好的環(huán)境,使實(shí)驗(yàn)室真正成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要基地。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)特長、愛好、方向自由選做實(shí)驗(yàn),有充足的時(shí)間反復(fù)修正實(shí)驗(yàn)方案、研究對象與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果[6]。

各階段各層次的實(shí)踐課程都要對實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、目的、時(shí)間安排、教學(xué)條件和環(huán)境、教學(xué)方法和模式、考核辦法做出明確的規(guī)定。落實(shí)好計(jì)劃、大綱、指導(dǎo)教師、實(shí)驗(yàn)場所和考核辦法,抓好“實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、初期安排、中期檢查、結(jié)束考核評價(jià)和實(shí)驗(yàn)總結(jié)”5個(gè)環(huán)節(jié),對實(shí)踐教學(xué)過程全方位立體監(jiān)控,確保教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是一個(gè)新的交叉學(xué)科,發(fā)展迅速,市場需求大,需要不同層次的人才。因此不同辦學(xué)層次的院校開設(shè)此專業(yè)要從課程體系、實(shí)踐條件、教學(xué)模式與方法、教學(xué)管理與評價(jià)等方面進(jìn)行改革,全面提高實(shí)教學(xué)質(zhì)量。