前言：尋找寫(xiě)作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的大數(shù)據(jù)下數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式探討，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘 要：許多高校在本科數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中加入了大數(shù)據(jù)相關(guān)的課程，如何將數(shù)學(xué)與大數(shù)據(jù)有效地融合以培養(yǎng)高質(zhì)量復(fù)合型人才是其面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。文章探討了在本科數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)過(guò)程中融入大數(shù)據(jù)課程的必要性，從師資隊(duì)伍和教學(xué)資源兩方面研究了大數(shù)據(jù)課程建設(shè)過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題及解決途徑。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；本科數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)；人才培養(yǎng)；課程思政

0 引言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，全球數(shù)據(jù)呈爆炸式增長(zhǎng)，以大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的信息技術(shù)發(fā)展迅速，已成為新一代產(chǎn)業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力。我國(guó)近年來(lái)十分重視大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展。2015 年，國(guó)務(wù)院頒布《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》[1]，大數(shù)據(jù)正式上升為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。2016 年，由工信部印發(fā)的《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》[2]掀起了大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)建設(shè)的浪潮。2018 年，教育部印發(fā)了《<高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃>的通知》[3]，并指出高校處于科技第一生產(chǎn)力、人才第一資源、創(chuàng)新第一動(dòng)力的結(jié)合點(diǎn)，在人才培養(yǎng)和學(xué)科發(fā)展等方面具有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；高校要進(jìn)一步強(qiáng)化基礎(chǔ)研究、學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)方面的優(yōu)勢(shì)，要不斷地推動(dòng)人工智能與市場(chǎng)需求深度融合，從而引領(lǐng)我國(guó)人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和技術(shù)應(yīng)用示范，帶動(dòng)我國(guó)人工智能總體實(shí)力的提升。在這樣的背景下，高校作為人才培養(yǎng)的基地，如何緊跟時(shí)代的步伐、培養(yǎng)社會(huì)所需的人才是廣大教育工作者需要思考的問(wèn)題。眾所周知，大數(shù)據(jù)、人工智能是離不開(kāi)數(shù)學(xué)的。從上個(gè)世紀(jì)中期開(kāi)始，在數(shù)學(xué)與信息科學(xué)的相互影響、相互促進(jìn)下，人類(lèi)快速進(jìn)入信息社會(huì)。數(shù)學(xué)的形式化演算所體現(xiàn)的辯證統(tǒng)一特征為信息科學(xué)提供了強(qiáng)大的理論支撐，促使信息技術(shù)在本世紀(jì)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，比如大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等。面對(duì)這些新興技術(shù)的發(fā)展，高校不僅要繼續(xù)培養(yǎng)以基礎(chǔ)研究為主的數(shù)學(xué)專(zhuān)門(mén)人才，還應(yīng)結(jié)合新領(lǐng)域、新需求，培養(yǎng)具有深厚數(shù)學(xué)背景的交叉復(fù)合型創(chuàng)新人才。本文以東北大學(xué)秦皇島分校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院近幾年在本科人才培養(yǎng)方面的改革為基礎(chǔ)，介紹以大數(shù)據(jù)為應(yīng)用背景的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建。

1 大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵及人才需求現(xiàn)狀

百度百科對(duì)大數(shù)據(jù)的解釋[4]是指無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。這說(shuō)明“大數(shù)據(jù)”不僅是指大量數(shù)據(jù)的聚集，更是指一種新興的技術(shù)。其中的數(shù)據(jù)可以是結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指可以統(tǒng)一結(jié)構(gòu)表示的信息，如數(shù)字、符號(hào)等數(shù)據(jù)；非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)具有格式多樣性的特點(diǎn)，在實(shí)際中也更為常見(jiàn)，如文檔、圖片、聲音、視頻等信息。大數(shù)據(jù)具有4V的特點(diǎn)，即數(shù)據(jù)容量規(guī)模大、類(lèi)型多樣、價(jià)值大、要求處理速度快。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，業(yè)界對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求越發(fā)升高，《2020中國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》[5]顯示，2019 年中國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá) 5397 億元，同比增長(zhǎng)23.1%，預(yù)計(jì)到 2022 年將突破萬(wàn)億元。今年，美林?jǐn)?shù)據(jù)[6]發(fā)布了《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才需求現(xiàn)狀分析》，指出2020 年中國(guó)大數(shù)據(jù)行業(yè)的人才需求規(guī)模達(dá)到了 210萬(wàn)，2025 年前大數(shù)據(jù)人才需求仍將保持 30%-40% 的增速，需求總量在 2000 萬(wàn)人左右，其中對(duì)本科人才的需求約占總需求量的 65.45%，數(shù)理類(lèi)人才的需求占總需求量的 29.34%，因此在本科數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中融入大數(shù)據(jù)相關(guān)課程具有重要意義。

2 大數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)學(xué)類(lèi)本科人才培養(yǎng)模式的影響

2021 年 2 月，人力資源社會(huì)保障部與工業(yè)和信息化部聯(lián)合制定了《大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員國(guó)家職業(yè)技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)》[7]，該《標(biāo)準(zhǔn)》明確指出“大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員”是指從事大數(shù)據(jù)采集、清洗、分析、治理、挖掘等技術(shù)研究，并加以利用、管理、維護(hù)和服務(wù)的工程技術(shù)人員。為適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，數(shù)學(xué)類(lèi)本科人才培養(yǎng)應(yīng)以大數(shù)據(jù)技術(shù)為應(yīng)用背景，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)在大數(shù)據(jù)工程中的應(yīng)用。為此，我校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院自 2017 年從多視角、多方位的培養(yǎng)方式出發(fā)，借鑒其他學(xué)科人才培養(yǎng)的途徑與經(jīng)驗(yàn)，研究適合數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的多元化培養(yǎng)體系，著力提高數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量。首先，建立了基于“導(dǎo)師制”與“興趣班”相結(jié)合的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式。隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，本科生質(zhì)量有所下滑，許多高校本科生教育實(shí)行的班主任制或輔導(dǎo)員制無(wú)法很好地適應(yīng)實(shí)際需要。因此，在本科生教育中全面推行導(dǎo)師制是非常必要的。數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院在研究大量文獻(xiàn)和調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定了適合我院本科生的“導(dǎo)師制”機(jī)制。主要包括：提高本科生對(duì)導(dǎo)師制的認(rèn)識(shí)，明確本科生導(dǎo)師的定位和職責(zé)，建立與“導(dǎo)師制”相配套的管理制度和激勵(lì)措施等。同時(shí)，在大三和大四階段開(kāi)展多種“興趣班”，學(xué)生可以根據(jù)自己的發(fā)展方向，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下選擇適合自己的“興趣班”。目前，已成功開(kāi)設(shè)兩屆大數(shù)據(jù)興趣班，學(xué)生報(bào)名踴躍，效果較好。同時(shí)，興趣班的授課也為教師業(yè)務(wù)能力的提高打下了基礎(chǔ)。其次，優(yōu)化本科培養(yǎng)方案，在現(xiàn)有課程體系中增設(shè)大數(shù)據(jù)處理相關(guān)課程。興趣班的成功開(kāi)設(shè)為學(xué)院積累了一定的大數(shù)據(jù)課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。因此，在遵循教育部《普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)類(lèi)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》的前提下，對(duì)現(xiàn)有培養(yǎng)方案進(jìn)行研究，進(jìn)一步提煉專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)核心課程，以“知識(shí)復(fù)合”、“能力復(fù)合”和“思維復(fù)合”為基本指導(dǎo)思想，增設(shè)專(zhuān)業(yè)互選課程和適應(yīng)社會(huì)需求的新課程，構(gòu)建適合本科數(shù)學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的復(fù)合型人才培養(yǎng)方案，如增設(shè)了 Python 語(yǔ)言、大數(shù)據(jù)概論、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等課程。在此基礎(chǔ)上，學(xué)院在 2019 年成功申報(bào)并獲批“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)，首屆招生 70 人。從目前看，生源質(zhì)量在全校排名第二，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較高。

3 大數(shù)據(jù)背景下數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的策略

“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)的獲批進(jìn)一步為基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)提供了支撐，結(jié)合“課程互選、學(xué)分互認(rèn)”制度，學(xué)生可以在學(xué)好本專(zhuān)業(yè)必修課的基礎(chǔ)上選修其他專(zhuān)業(yè)的課程，從而將“興趣班”課程變成了專(zhuān)業(yè)選修課。但是，復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在教育資源，因此數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院將從如下方面進(jìn)行改進(jìn)，以進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。⑴ 加強(qiáng)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)水平目前，全國(guó)許多高校面臨師資緊張，教學(xué)資源不充足的情況，新引進(jìn)的教師大都是博士畢業(yè)，他們多數(shù)偏重理論研究，而承擔(dān)與社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)的課題較少。特別對(duì)于大數(shù)據(jù)這種知識(shí)更新較快的學(xué)科，只依靠自己的師資往往難以培養(yǎng)符合社會(huì)需求的人才。為此，我院組建了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和信息科學(xué)等多個(gè)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，完成學(xué)生的課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和交叉課程實(shí)訓(xùn)等教學(xué)環(huán)節(jié)。對(duì)于業(yè)務(wù)能力不足的教師提出具體要求，通過(guò)參加各類(lèi)培訓(xùn)等方式爭(zhēng)取在1-2年內(nèi)融入到指定的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)中。⑵ 拓展教學(xué)渠道，引入校外資源大數(shù)據(jù)的相關(guān)課程要求學(xué)生具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，這需要學(xué)院有相應(yīng)的硬件設(shè)備和專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，以及日常維護(hù)和管理的專(zhuān)業(yè)老師。而我院數(shù)學(xué)學(xué)科和統(tǒng)計(jì)學(xué)科所需要的設(shè)備遠(yuǎn)不能滿足這樣的要求，再加上實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也不夠豐富。為此，我院在調(diào)研其他高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)上積極籌劃并啟動(dòng)了大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目，同時(shí)，在學(xué)校的大力支持下我院與其他工科學(xué)院簽訂了資源共享協(xié)議。為了解決項(xiàng)目案例缺失的問(wèn)題，我院以“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專(zhuān)業(yè)為依托引進(jìn)校外資源，特別是把一些企業(yè)里用到的項(xiàng)目案例引入到課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中。目前，我院已與東軟睿道、東軟集團(tuán)、中軟國(guó)際等企業(yè)簽訂實(shí)訓(xùn)合同，積極引進(jìn)醫(yī)療、電商、金融等領(lǐng)域中的案例，并通過(guò)這些案例強(qiáng)化學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能，訓(xùn)練其在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。⑶ 加強(qiáng)課程思政建設(shè)，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)課程思政是實(shí)現(xiàn)高校立德樹(shù)人根本目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)，是實(shí)現(xiàn)全員全程全方位“三全育人”的重要抓手。在全國(guó)各高校抓緊建設(shè)課程思政項(xiàng)目的關(guān)鍵時(shí)刻，學(xué)院非常重視大數(shù)據(jù)背景下的課程思政項(xiàng)目建設(shè)，提出了新專(zhuān)業(yè)所有課程都要體現(xiàn)思政和創(chuàng)新。這里的思政，筆者認(rèn)為，是指高校在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行馬克思主義思想政治理論教育的總稱(chēng)。大數(shù)據(jù)是離不開(kāi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和算法設(shè)計(jì)，因此我們可以在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)選擇和算法設(shè)計(jì)上深入挖掘與馬克思主義自然觀和自然科學(xué)觀相關(guān)的思政元素，并通過(guò)這些思政內(nèi)容進(jìn)一步解釋我國(guó)目前的一些基本政策。而創(chuàng)新主要體現(xiàn)在將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到數(shù)據(jù)的處理中，要求教師在授課過(guò)程中深入挖掘數(shù)學(xué)應(yīng)用的案例，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。目前，我院已有兩門(mén)大數(shù)據(jù)課程成功申報(bào)并獲批校級(jí)課程思政建設(shè)，挖掘思政元素 20 余個(gè)。并且，教師團(tuán)隊(duì)還通過(guò)以點(diǎn)帶面、全方位融入的方式將思政元素融入數(shù)學(xué)類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程中。同時(shí)，為了體現(xiàn)智育與德育的相互融入和相互促進(jìn)，教師團(tuán)隊(duì)將思政案例與情感教學(xué)相結(jié)合，體現(xiàn)知識(shí)傳授、科學(xué)精神和愛(ài)國(guó)情懷，以達(dá)到知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感、專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)和創(chuàng)新精神的專(zhuān)業(yè)人才。

4 結(jié)束語(yǔ)

大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展規(guī)劃中的重要部分，大數(shù)據(jù)技術(shù)作為當(dāng)下我國(guó)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期的有力工具，正在與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合。在這樣的背景下，我國(guó)各領(lǐng)域?qū)Υ髷?shù)據(jù)人才的需求也越來(lái)越多。作為傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，為了培養(yǎng)具有深厚數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、以大數(shù)據(jù)應(yīng)用為背景的復(fù)合型人才，本文首先從社會(huì)對(duì)大數(shù)據(jù)人才的需求角度出發(fā)，介紹了在數(shù)學(xué)本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)過(guò)程中融入大數(shù)據(jù)課程的必要性；然后結(jié) 合東北大學(xué)秦皇島分校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院的實(shí)際情況介紹了大數(shù)據(jù)課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其他高校和相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)具有一定的借鑒意義。

作者：張建波 傅開(kāi)心 王子健 單位：東北大學(xué)秦皇島分校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院