地方本科高校数据科学与大数据技术专业人才培养模式研究

王迤冉,郑金格,张效尉,周航,王洪峰

(周口师范学院 网络工程学院, 河南 周口 466001)

0 引言

党的二十大报告明确指出,“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势”。这一论断,明确了新时代加快建设教育强国、科技强国和人才强国的历史使命,对新工科建设提出了更高的要求。新工科概念是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。新工科的内涵是以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径, 培养未来多元化、创新型卓越工程人才。新工科并非指的某一具体学科,而是一种新的工程教育理念。在学科专业建设和人才培养方面,新工科特别强调建立综合性、交叉性学科,培养高素质复合型人才。数据科学与大数据技术涉及计算机技术、数学和统计学等多个学科,遍及电子商务、智慧城市、金融服务、交通控制、公共安全、健康医疗等各领域。数据科学与大数据技术专业的学科交叉性、实践性和工程性很强,发展迅速,技术革新快,是一门很典型的新工科专业。数据科学与大数据技术专业自从2016年首次获批以来,到目前为止全国已经有4届毕业生,为国家培养了大量高科技人才,这为大数据技术的广泛应用做好了人才储备。

在新工科建设的“复旦共识”中,根据中国大学在工程教育中发挥的作用不同,被分成三种类别：工科优势高校、综合性高校和地方高校。国家根据社会对大数据人才的迫切需求,加大专业的开设力度并探索办学方式。由于是新兴学科,可供借鉴的经验较少,各高校在新专业建设路上还存在着很多挑战。在不同层次的高校中,相应问题的表现程度不同,解决问题的难度和时间跨度也不尽相同。而地方高校,尤其是进行应用型人才培养的地方高校在面对这些问题时,其困难表现得尤为突出。新冠疫情过后随着就业形式的不断发展变化,地方本科高校必须瞄准大数据专业的未来发展方向,创新人才培养模式,提高人才培养质量[1],使毕业生具备创新创业、跨界整合、领导和实践等综合能力,培养他们成为复合型应用型优秀科技人才。

周口师范学院是一所地方本科高校,2015年被确定为河南省首批“示范性应用技术型本科高校”。数据科学与大数据技术专业是周口师范学院在2018年获批的本科专业,在新工科背景下学校抓住改革转型发展机遇,在专业建设中采取与地方企事业单位相结合,为地方经济服务的发展思路,做好多学科、多领域交叉融合,经过几年的不断发展,为社会培养了一批复合型应用型技术人才,取得显著成效。但是在人才培养过程中也出现的一些新情况,面临一些新问题,值得探讨和研究。

1 存在的问题

1.1 同质化现象较为严重

2023年3-4月,全国高校人工智能与大数据创新联盟针对全国已经开办、正在开办、即将开办“数据科学与大数据技术”专业的743所普通高校进行调研。调研范围包括高校自身的品牌影响力、高校大数据专业师资力量建设情况、人才培养方案和目标、课程体系建设情况、专业教材开发与人员投入情况、大数据实验室建设与运行情况、教学成果、大数据实训基地服务能力、教师接受大数据知识培训的人数与次数、举办大数据活动的次数及规格规模等十个方面,结合上述因素对高校大数据专业教育教学实力进行综合打分、抽样调研,并最终以“排行榜”的形式向社会公布调研结果,以此服务国家大数据战略,引领高校大数据专业发展。在“排行榜”上,像周口师范学院这样的地方本科高校,一般排在“E类”或“F类”,专业教育教学综合实力总体水平比较靠后。数据科学与大数据技术专业是一个交叉性很强的专业,不属于一个独立的学科,是由数学、统计学、计算机科学与技术三大学科交叉融合而成。所以各个高校在课程设置上,往往根据自己的办学实力和特点,有所偏重。地方本科高校一般为二本学校,与一些著名大学相比,数据科学与大数据技术专业人才培养的基础相对比较薄弱,培养条件有限。再加上大数据专业是新兴专业,可供借鉴的经验不多,许多地方本科高校往往参考借鉴一些著名大学的人才培养方案或人才培养计划过多,造成同质化现象比较严重。例如在人才培养目标设置、专业方向模块课程开设等方面,地方本科高校与这些著名大学几乎完全一样,没有自己的特色和亮点。周口师范师范学院大数据专业,在课程设置上更偏重于计算机技术,其中的专业必修课和专业选修课与网络工程专业、物联网专业大同小异,缺乏大数据专业中能够对企业和行业数据综合处理和分析的业务需求课程,专业特色不明显。

1.2 学生专业素质有待提高

作为一所省属地方本科高校,周口师范学院面向全国 25 个省、市、自治区招生,学生的入学成绩差别比较大。部分学生对数据科学与大数据技术专业的认同感不强[2],第一志愿报考率比较低。虽然新生入学成绩不代表学生以后的成就,但是在课程讲授、专业素质培养等方面,教师需要差异化对待,做到因材施教。特别是大数据专业对数学和统计学相关知识要求比较高,而数学和统计学又比较难学难用,所以部分学生反映在学习专业课时比较吃力。

1.3 师资力量相对薄弱

与一些名校相比,地方本科高校的大数据师资力量差别比较明显。一是有关大数据的高层次人才比较少。由于工作环境、发展前景和薪酬待遇等方面的原因,大多数地方本科高校目前招聘计算机专业的博士都比较困难,更不要提大数据专业的博士。二是“双师双能”型教师比较少。大多数老师理论水平较好,但实践动手能力较弱,缺乏到企业行业进行锻炼的经验,开发与大数据技术相关的项目比较少。三是大数据专业的兼职老师少。兼职老师主要来自于专业领域的优秀企业人才,管理经验丰富,对企业的业务流程比较熟悉,对每一项业务的数据流向能够进行分析,但是兼职教师普遍缺乏理论知识,在一定程度难以实现理论课程与实践课程的有效衔接。师资力量薄弱对数据科学与大数据技术专业的人才培养有很大的制约作用。

1.4 人才培养质量与就业需求有差距

地方本科高校的大数据人才培养质量与就业市场对复合型[3]应用型的技术人才需求有一定的差距。数据科学与大数据技术专业大部分专业核心课程都是最新的理论和技术知识,由于缺乏相应的师资,部分教师更倾向于理论授课。受制于实训场所和办学条件,实验课程和项目化教学不足,接受真实场景的服务地方数据产业化和数字经济发展的项目实训则更少,造成学生实践经验不足,动手能力较弱,在就业市场不能上手具体项目,直接胜任岗位技能要求。特别是疫情之后,企业更希望招聘专业应用技能更强的学生,最好是不需要培训就能直接上岗,减少企业成本压力。这就造成了地方本科高校大数据专业的人才培养与企事业单位对高质量人才的需求之间有差距。

2 对存在问题的分析

针对存在的问题,下面从三个方面进行深入分析。

2.1 专业发展不平衡

地方本科高校的办学经费一般由省政府下拨,这些经费与著名高校,甚至地理位置在省会的一般高校相比,差别比较大。学校面对全校七八十个专业,对有限经费的使用会有一个全面统筹的安排。对大数据专业,地方本科高校在基础研究和人、财、物的投入等方面跟综合性大学以及工科优势高校存在很大差距。通过对申请大数据专业的学校进行调研分析后发现,很多院校的数据科学与大数据技术专业还是立足于现有的计算机专业(例如,计算机科学与技术、软件工程、网络工程等)进行“升级改造”,主要的家底还是计算机专业的人马。而这些院校无论是在人才还是资金等方面都不具有优势,在师资引进和教师培养上存在吸引力不足和力度不够的问题。

2.2 跨学科师资力量缺乏

大数据技术是多学科的有机融合,主要体现在学科知识领域的交叉性和学科应用领域的交叉性,但是地方本科高校在学科交叉的能力上非常欠缺,能够全面胜任该专业理论和实践教学的专任教师极其缺乏。目前大数据专业教师大多数出身计算机学科,计算机技能非常优秀,编程技能也不错,但是在大数据挖掘和统计建模分析技能方面掌握不够,教师学科领域的可拓展能力不强,教学和科研不能有效结合、相互促进。地方本科高校大数据跨学科师资人员普遍存在不足现象,对新工科复合型人才的培养就会大打折扣。

2.3 生源质量不高

地方本科高校一般为二本学校,生源素质一般,数理化成绩不是太好,没有良好的学习习惯,主动学习的积极性不足。大数据专业本身的特点,要求学生学习内容除了传统的计算机类课程以外,还需要有统计学、数学基础,以及一定企事业的数据业务知识,这无疑增加了学生学习的难度。而作为地方本科高校,在生源质量上难以保证。大数据专业一些课程本来是面向研究生阶段开设,在课程设计上也以研究生为教学对象参照,因此在生源质量不高的情况下,部分课程体系直接移植到本科生教学上,其课程难度也是普通本科生所不愿承受的。

3 改进措施

针对数据科学与大数据技术专业人才培养过程中出现的问题,周口师范学院根据自己的实际情况,按照“以提高实践动手能力为导向,以促进行业交叉融合为抓手,以服务地方经济发展为途径,以提升学生就业能力为目标”的人才培养策略,不断强化人才培养质量,提高专业办学水平。具体采取了以下一些措施。

3.1 促进学科交叉融合

虽然周口师范学院以计算机技术[4]为基础申报的大数据专业,但是在人才培养方案修订过程中,充分考虑了数学和统计学的学科特殊性,以及企业和行业数据综合处理的应用性,开设了工程数学、概率论与数理统计、最优化理论、云计算与大数据运维、大数据建模、机器学习以及企业和行业数据综合处理和分析的业务需求课程,促进学科的交叉融合,培养复合型应用型技术人才。

3.2 进行工程教育认证

在工程教育认证中,教育理念的核心是以学生为中心,以培养目标为导向,坚持持续改进。

认证过程是把培养目标和毕业要求作为评价学生是否合格的标准,评价工科类专业毕业的学 生,其能力是否达到行业认可的要求。这个认证是对高校新工科教育和学生培养质量的一个高度认可。新工科建设与人才培养的目的是培养一大批具有可持续竞争力的创新人才。“可持续竞争力”是指面对未来社会变化和竞争的适应能力、基于使命和技术的创新能力、推动社会发展与科技进步的行动能力。工程教育认证中的毕业要求体现了人才的综合素质和创新能力,反映了可持续竞争力的核心价值,进一步映射了在面向未来和社会变革中人才能够发挥的潜质。虽然数据科学与大数据技术是最近被教育部批准的专业,全国通过工程教育认证的高校还不多,但是周口师范学院认为工程教育认证是专业提升的一个重要手段,也是规范教育教学[5]和提高人才培养质量的一个重要抓手。目前网络工程专业正在开展工程教育认证,成效显著。大数据专业正在借鉴工程教育认证的各种理念和做法,在人才培养方案的制定,课程建设上都在进行改进,积极准备进行工程教育认证。

3.3 加强师资力量建设

地方本科高校要加强师资力量,特别是跨学科师资力量建设,提升办学水平。周口师范学院一方面通过招聘来引进高素质人才,另一方面通过自主培养鼓励本校教师攻读博士学位来加强学科专业建设。同时学校鼓励老师到相关企业行业进行锻炼,增强动手能力,成长为双师双能型教师。涉及相关课程的学习,通过学校教务处在寒暑假进行培训,提高其专业授课水平。充分发挥企业工程人才的优势,用好外聘教师,推行“双师授课法”,形成特色鲜明的“双师结构”和“双师素质”的专兼结合教学团队。周口师范学院还鼓励老师积极申请大数据专业的横向、纵向课题,撰写教改及科研论文,通过科研促进理论与实践教学能力,提高教师教学水平。

3.4 强化实践动手能力

地方本科高校结合实际情况,积极为学生专业实践提供平台。学校要加强与地方政府合作力度,为学生实习实训创造条件,提升学生的专业技能。积极开展产教融合、协同育人的人才培养模式,加强校企合作,培养学生实践动手能力。周口师范学院与周口市政府积极对接,与周口市大数据局联合成立大数据研究院,带领学生积极参加一些大数据课题,例如医共体设计与运营等,培养学生实践动手能力。同时学校与江苏传智播客有限公司、河南华杉信息技术有限公司等进行校企合作,进行产教融合,协同育人,培养学生良好的职业素养,发挥企业实践经验丰富、处于技术前沿的优势,培养学生的实践动手能力,为就业打下坚实的基础。同时学校鼓励学生参加多个学科竞赛,如CCPC程序设计大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、人工智能与大数据应用创新竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等赛事,培养学生创新驱动能力,为就业打下坚实基础。

本文主要对地方本科高校数据科学与大数据技术专业建设中出现的问题,进行综合分析,然后根据周口师范学院在新工科背景下大数据专业人才培养的实际情况,提出一些改进建议。这对许多地方本科高校大数据专业创新人才培养模式,提升实践动手能力,促进学生就业具有一定的价值。