產(chǎn)教融合模式下大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系改革研究

左丹　趙姣珍　胡勇強(qiáng)

［摘 要］隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G通信為代表的新一代信息技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)前社會發(fā)展正進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代。全國申報(bào)大數(shù)據(jù)專業(yè)的高校急速增長，構(gòu)建合理實(shí)用的大數(shù)據(jù)核心課程體系是各高校實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)專業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。本研究將從大數(shù)據(jù)學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)校類型、人才培養(yǎng)目標(biāo)、職業(yè)發(fā)展路徑等多個層次和維度出發(fā)，探討在產(chǎn)教融合模式下如何有效構(gòu)建實(shí)用大數(shù)據(jù)專業(yè)核心課程體系。

［關(guān)鍵詞］產(chǎn)教融合；大數(shù)據(jù)；課程體系

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2023.21.067

［中圖分類號］G64 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1673-0194（2023）21-0233-04

0? ? ?引 言

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)專業(yè)在各個高校專業(yè)目錄中是名副其實(shí)的熱門專業(yè)。據(jù)全國高校人工智能與大數(shù)據(jù)創(chuàng)新聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，截至2021年2月，全國1 258所本科院校中約有730所，1 482所高職院校中約有830所已經(jīng)開辦、正在開辦或即將開辦大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)專業(yè)［1］。這些學(xué)校既有頂尖的研究型大學(xué)，也有應(yīng)用型本科，更有數(shù)量眾多的高職類專科學(xué)校。根據(jù)大數(shù)據(jù)學(xué)科自身科學(xué)規(guī)律、學(xué)校層次、人才培養(yǎng)規(guī)格，構(gòu)建實(shí)用合理的大數(shù)據(jù)核心課程體系，是各高校實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。

1? ? ?研判企業(yè)大數(shù)據(jù)人才類型和崗位需求

大數(shù)據(jù)人才匱乏已成為全國大數(shù)據(jù)企業(yè)目前面臨的通病?，F(xiàn)在大數(shù)據(jù)高、中、低三檔人才均存在人才短缺問題，其中技術(shù)、研發(fā)類人才難找，復(fù)合型大數(shù)據(jù)應(yīng)用人才更加稀少。作為新興產(chǎn)業(yè)的大數(shù)據(jù)雖普遍受到地方政府高度重視，一些中西部省市更是希望分得大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的紅利，但目前大數(shù)據(jù)復(fù)合型人才嚴(yán)重匱乏、人才培養(yǎng)機(jī)制不足、產(chǎn)業(yè)“造血”能力薄弱等問題突出［2］。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，大數(shù)據(jù)人才建設(shè)亟待政府、產(chǎn)業(yè)界和高校的聯(lián)合培養(yǎng)，人才培育機(jī)制需要創(chuàng)新。

國內(nèi)高校對于大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)僅僅處于探索和起步階段，大數(shù)據(jù)對口專業(yè)人才供給尚不能滿足當(dāng)前大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。專業(yè)人才供給缺乏系統(tǒng)性和完整性，供給結(jié)構(gòu)不均衡，人才供給多定位于高學(xué)歷、研發(fā)性的崗位需求，而技能型、應(yīng)用型人才供給偏弱，造成產(chǎn)業(yè)鏈的人才供給存在嚴(yán)重短板。據(jù)清華大學(xué)經(jīng)管學(xué)院發(fā)布的《中國經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型：人才與就業(yè)》報(bào)告，當(dāng)前，我國大數(shù)據(jù)人才缺口高達(dá)150萬，到2025年或?qū)⑦_(dá)200萬［3］。而這其中擁有算法設(shè)計(jì)、程序編寫、數(shù)據(jù)分析等專業(yè)技能的核心人才和既擁有某些行業(yè)背景又具備一定大數(shù)據(jù)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用的復(fù)合型人才更是鳳毛麟角。

2022年4月8日，貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室印發(fā)《貴州省“十四五”大數(shù)據(jù)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確了“十四五”貴州大數(shù)據(jù)電子信息產(chǎn)業(yè)的總體目標(biāo)及四個方面發(fā)展目標(biāo)［4］。一是總體目標(biāo)。到2025年，大數(shù)據(jù)電子信息產(chǎn)業(yè)完成年總產(chǎn)值3 500億元，其中電子信息制造業(yè)年總產(chǎn)值2 100億元，軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)年收入1 000億元，電信業(yè)務(wù)年收入400億元。二是發(fā)展目標(biāo)。到2025年，成為全國大數(shù)據(jù)電子信息產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，打造國家數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素流通核心樞紐和全國大數(shù)據(jù)融合創(chuàng)新示范高地，建成集約高效的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。

大數(shù)據(jù)相關(guān)的核心崗位主要是技術(shù)類的研發(fā)工程師，其他崗位根據(jù)自身情況不同，具體到貴州由于大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園、數(shù)據(jù)中心較多，運(yùn)維工程師是目前的另一主要崗位?；谝陨戏治?，主要面向研發(fā)和數(shù)據(jù)分析崗位進(jìn)行崗位職責(zé)拆解，拆解出這類崗位所需要具備的核心技能，基于以上分析結(jié)果，可以看出大數(shù)據(jù)相關(guān)的研發(fā)和運(yùn)維崗位主要關(guān)注Python和Java編程語言、數(shù)據(jù)庫和大數(shù)據(jù)相關(guān)操作，Hadoop、HBase、

Kafka、Spark、Flink［5］等開源大數(shù)據(jù)技術(shù)以及相關(guān)的系統(tǒng)維護(hù)、集群維護(hù)、軟硬件應(yīng)用管理等，其中運(yùn)維崗對大數(shù)據(jù)技術(shù)也有一定要求。

2? ? ?產(chǎn)教融合模式下的課程體系總體情況

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)作為一門新興的專業(yè)，既面臨著機(jī)遇也遇到了挑戰(zhàn)。當(dāng)前，國內(nèi)大數(shù)據(jù)高等教育課程體系存在著師資不足、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)境薄弱等問題。為了解決這些問題，一些地方本科高校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案自2018年制訂并使用，在辦學(xué)過程中不斷探索，分別于2019年、2021年調(diào)整該專業(yè)培養(yǎng)方案。在專業(yè)培養(yǎng)方案制訂并執(zhí)行過程中，自2019年與某些知名教育集團(tuán)簽署專業(yè)共建協(xié)議以來，2019年、2021年的培養(yǎng)方案都良好地融合了OBE（Outcomes-based Education）理念［5］。

總體來看，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案圍繞培養(yǎng)學(xué)生的思想品德、業(yè)務(wù)能力（數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)與平臺技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析及可視化技術(shù)）、綜合素質(zhì)等四個目標(biāo)開設(shè)相關(guān)課程，本項(xiàng)目課程體系由“通識課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐教學(xué)課程”四個模塊組成［6］，四個模塊有機(jī)融合、層次分明、比例協(xié)調(diào)。

第一，通識課程。包括大學(xué)英語、大學(xué)語文、大學(xué)體育、思想道德與法治等課程，以基礎(chǔ)性、整體性、綜合性、廣博性的知識，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與判斷能力、社會責(zé)任感和健全人格。

第二，專業(yè)基礎(chǔ)課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程從第一學(xué)期開始開設(shè)至第四學(xué)期結(jié)束，包括高等數(shù)學(xué)1、數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論（HK）、高級語言程序設(shè)計(jì)等共7門專業(yè)課程，為下一步專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定專業(yè)基礎(chǔ)。

第三，專業(yè)課程。分為專業(yè)必修課（6門）、專業(yè)選修課（須修滿36個學(xué)分，9門課程），在學(xué)生掌握一定專業(yè)基礎(chǔ)知識后，繼續(xù)提升專業(yè)能力。

第四，實(shí)踐課程。通過勞動教育、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）整合專業(yè)知識和能力，并運(yùn)用在實(shí)踐中。（HK表示有企業(yè)方慧科教育集團(tuán)的教師進(jìn)行授課）。通過大數(shù)據(jù)項(xiàng)目綜合實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，主要包括校內(nèi)外的實(shí)訓(xùn)類課程，引進(jìn)具有豐富大數(shù)據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工程師授課，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和動手能力。以實(shí)際大數(shù)據(jù)項(xiàng)目為例，給學(xué)生講解項(xiàng)目開發(fā)的步驟、知識、分工合作要點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)中，安排學(xué)生分組（4～6人/組），每組成員協(xié)作，共同完成一個大數(shù)據(jù)項(xiàng)目；通過答辯方式驗(yàn)收學(xué)生的項(xiàng)目完成情況，要求每組選1名組員進(jìn)行項(xiàng)目答辯，其他組員配合。通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生對大數(shù)據(jù)技術(shù)有了廣泛的了解，能夠具備獨(dú)立完成企業(yè)級項(xiàng)目開發(fā)的素質(zhì)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對企業(yè)的大數(shù)據(jù)項(xiàng)目分工、團(tuán)隊(duì)合作的方式獲得基本經(jīng)驗(yàn)，能夠快速融入企業(yè)環(huán)境［7］。

3? ? ?建構(gòu)課程體系與畢業(yè)要求——對應(yīng)支撐的矩陣模型

課程體系的詳細(xì)設(shè)計(jì)。①專業(yè)基礎(chǔ)課具體課程設(shè)置。專業(yè)基礎(chǔ)課有數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論、高級語言程序設(shè)計(jì)、高等數(shù)學(xué)1、線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)2、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)等課程組成，都為必修課程。②專業(yè)課具體課程設(shè)置。專業(yè)必修課程由Python程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)、大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)等課程組成。專業(yè)選修課程由Web前端技術(shù)、行業(yè)認(rèn)知、Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、Linux操作系統(tǒng)、Java企業(yè)級后端開發(fā)、大數(shù)據(jù)軟件開發(fā)框架、分布式計(jì)算與并行計(jì)算等課程組成［8］。③綜合實(shí)訓(xùn)課具體課程設(shè)置。實(shí)訓(xùn)類課程由高級語言程序設(shè)計(jì)、Web前端開發(fā)、Python數(shù)據(jù)采集技術(shù)、大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)、大數(shù)據(jù)處理及可視化技術(shù)、分布式并行計(jì)算集群技術(shù)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）等內(nèi)容組成。

4? ? ?根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)開展實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目

4.1? ?課程實(shí)踐

通過同一老師授課與指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)，以課程章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的小題目進(jìn)行實(shí)踐操作技能訓(xùn)練，學(xué)生實(shí)踐成果形式為課程實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。此外，在與企業(yè)共建專業(yè)的過程中，利用企業(yè)前沿的教學(xué)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐平臺，落地OBE教學(xué)理念和PBL教學(xué)方式。

企業(yè)在2020—2021學(xué)年第一學(xué)期的課程中共產(chǎn)出181個項(xiàng)目，每個學(xué)生均有呈現(xiàn)，初具項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。在2020—2021學(xué)年第二學(xué)期和2021—2022學(xué)年第一學(xué)期，12門企業(yè)課程均采用PBL項(xiàng)目式教學(xué)，共計(jì)產(chǎn)出1700+項(xiàng)目，學(xué)生100%參與其中。這些數(shù)字表明，實(shí)踐教學(xué)方式可以幫助學(xué)生更好地掌握技能，并為未來的職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備。

4.2? ?實(shí)踐環(huán)節(jié)

學(xué)生實(shí)踐除完成相關(guān)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，還需在第七學(xué)期參加畢業(yè)實(shí)習(xí)，第八學(xué)期完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。畢業(yè)實(shí)習(xí)一般由學(xué)生自主聯(lián)系相應(yīng)的實(shí)習(xí)單位，對沒有聯(lián)系上實(shí)習(xí)單位的學(xué)生，學(xué)院另進(jìn)行統(tǒng)一安排畢業(yè)實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)結(jié)束后提交實(shí)習(xí)小結(jié)和實(shí)習(xí)報(bào)告，由專業(yè)指導(dǎo)教師進(jìn)行成績評定，完成畢業(yè)實(shí)習(xí)。畢業(yè)論文按照學(xué)院規(guī)定在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和撰寫論文，需通過答辯。自2019年與企業(yè)簽署數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)共建協(xié)議起，專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)方案也基于OBE理念及貴州省人才需求做出相應(yīng)調(diào)整。

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)從兩個層面展開。

（1）依托校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)踐教學(xué)。通過校企合作，企業(yè)已經(jīng)投資在校內(nèi)建立“大數(shù)據(jù)與人工智能產(chǎn)教融合實(shí)訓(xùn)基地”，可供使用的實(shí)驗(yàn)室面積680余平方米，基地設(shè)有實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)工作室、學(xué)生工場等可同時容納500名學(xué)生實(shí)驗(yàn)和實(shí)操［9］。

校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地主要承擔(dān)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)。首先，在實(shí)踐教學(xué)過程中，堅(jiān)持從培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，貫徹重在能力培養(yǎng)的原則；貫徹系統(tǒng)性、開放性、綜合性的原則；堅(jiān)持教學(xué)主導(dǎo)作用與學(xué)生主動性、創(chuàng)造性相結(jié)合的原則。實(shí)踐教學(xué)按照人才培養(yǎng)的能力結(jié)構(gòu)要求，建立科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系。在明確專業(yè)要求的基礎(chǔ)上，做好基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課實(shí)踐的分工，發(fā)揮各類實(shí)踐課程在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的不同作用，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的整體目標(biāo)。其次，通過項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)。即通過教師設(shè)計(jì)一個典型的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)實(shí)踐活動。項(xiàng)目選取本著從簡單到復(fù)雜、從單一到綜合的原則，引導(dǎo)、啟發(fā)、鼓勵學(xué)生在完成教學(xué)項(xiàng)目的過程中掌握知識和能力。三是，采取團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式來進(jìn)行教學(xué)安排與課程設(shè)計(jì)。項(xiàng)目的開發(fā)活動以小組為單位，分組不僅充分發(fā)揮學(xué)生的個性、特長，而且有效培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、分享和競爭意識。基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)模式主要包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)踐、理論授課、明確任務(wù)、引導(dǎo)和指導(dǎo)、總結(jié)點(diǎn)評等步驟，該模式下的項(xiàng)目實(shí)踐階段完全體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。

（2）學(xué)生校外自主實(shí)習(xí)

為了根據(jù)產(chǎn)業(yè)人才需求為核心去培養(yǎng)學(xué)生，為產(chǎn)業(yè)輸送優(yōu)秀人才，開展企業(yè)調(diào)研工作。調(diào)研多家企業(yè)，了解企業(yè)人才需求聚焦點(diǎn)，一是培養(yǎng)課程，包含Java、Python、MySQL等；二是學(xué)生專業(yè)能力。教學(xué)實(shí)踐中，充分發(fā)揮學(xué)生主體的作用，讓學(xué)生掌握知識、運(yùn)用知識，提高運(yùn)用知識解決問題能力為重心的轉(zhuǎn)變，在知識、技能、協(xié)作等方面進(jìn)行進(jìn)一步的提煉、反思。三是學(xué)生職業(yè)能力。通過多種教育教學(xué)手段，根據(jù)不同專業(yè)具體要求，有針對性地加強(qiáng)職業(yè)核心能力的培養(yǎng)，達(dá)到增強(qiáng)就業(yè)競爭力的目的。

5? ? ?加強(qiáng)教學(xué)監(jiān)督

高校在教學(xué)實(shí)施過程中全程監(jiān)督嚴(yán)格把關(guān)，首先通過專業(yè)培養(yǎng)方案布局專業(yè)培養(yǎng)各個環(huán)節(jié)，課程開設(shè)嚴(yán)格按照培養(yǎng)方案執(zhí)行，課程師資根據(jù)學(xué)校相關(guān)要求執(zhí)行，提前報(bào)教學(xué)管理部門備案；其次是在教學(xué)過程中，圍繞教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和手段改革為核心，以培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為目標(biāo)，對教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。

此外，為最大程度實(shí)現(xiàn)“校企雙主體”管理下的教育創(chuàng)新，通過為高校提供教學(xué)內(nèi)容、師資培養(yǎng)、學(xué)生管理、教學(xué)運(yùn)營、就業(yè)指導(dǎo)、創(chuàng)業(yè)就業(yè)等全鏈條標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，支撐高?？焖賹?shí)施學(xué)院與專業(yè)群建設(shè)，從而完成人才培養(yǎng)的預(yù)定目標(biāo)。為保證教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量，通過把各類教學(xué)管理活動有機(jī)地聯(lián)結(jié)起來，形成能夠保障、穩(wěn)定和提高教學(xué)質(zhì)量的有效體系、持續(xù)不斷地改進(jìn)教學(xué)效果以滿足崗位需要的能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的動態(tài)管理與提高。在教學(xué)質(zhì)量保障體系的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮各系統(tǒng)的功能，進(jìn)一步打造“目標(biāo)—過程—結(jié)果—評價(jià)—反饋”于一體的教學(xué)質(zhì)量保障體系運(yùn)行機(jī)制，確保并支撐體系的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。采用定量評價(jià)與定性評價(jià)相結(jié)合的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，包含學(xué)生評價(jià)、授課教師課程自評、學(xué)校教師評價(jià)、班主任評價(jià)、能力測評以及PBL教學(xué)評價(jià)。

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