1、“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建研究摘 目前“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)建設(shè)中面臨的培養(yǎng)方案制定、專業(yè)教材建設(shè)、師資力量培養(yǎng)、硬件設(shè)備使用理論加案例分析相結(jié)合的方法，以貴州師范大學(xué)為例，給出“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建方案。該方案由課程實驗、綜合實驗、學(xué)期實訓(xùn)、專業(yè)見習(xí)、專業(yè)實習(xí)、企業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計與課外素質(zhì)拓展幾部分組成。各院校在構(gòu)建實踐教學(xué)體系時應(yīng)該結(jié)合本校辦學(xué)實際，以提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力與提升“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)培養(yǎng)水平為宗旨，構(gòu)建具有自身特點(diǎn)的實踐教學(xué)體系。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)科學(xué)；大數(shù)據(jù)技術(shù)；實踐教學(xué)體系DOI：10.11907/rjdk.172787中圖

2、分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2018）005-0107-03Abstract：According to the currentsituation ofdifferntcolleges and universities， and the existingproblems in “data science and big data technology”are analyzed， including the construction ofprofessional teaching book，the training ofteachersand the suppl

3、ementofhardware equipment.Theoryand caseanalysis are integrated.Taking GuizhouNormal University as an example， the scheme ofpractical teaching system for “data science and bigdata technology” is given.The program consists ofcurriculum experiments， comprehensiveexperiments， semester training， profess

4、ionaltrainees，professional ，business ，graduation design and extracurricular qualitydevelopment.The institutions should constructthepractice teaching system incorporating with theirown characteristics to improve the studentscomprehensive application ability and enhance thecultivation levelof“data sci

5、ence and large datatechnology”.Key data ；big data ；practical teaching system0 引言2017年3月17日，教育部公布了2016年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案與審批結(jié)果，全國共有32所高校獲批“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)”，包括2015年度獲批的 3所高校，全國共有 35所高校獲批此專業(yè)建設(shè)與招生。在這 35所高校中，除北京大學(xué)、中國人民大學(xué)等 7 所高校的綜合實力較強(qiáng)外，其余 20主要有師范類、財經(jīng)類、綜合類，其中有一些是新升本科的地方院校。專業(yè)院校申報成功是起點(diǎn)，如何建設(shè)好該專業(yè)是這些高校普遍面臨的問題，主要問題包括：培

6、養(yǎng)方案難定。由于此專業(yè)是新開辦專業(yè)，沒有現(xiàn)成的培養(yǎng)方案可供參考，不同院校辦學(xué)背景有差異，如何結(jié)合本校的辦學(xué)優(yōu)勢，制定特色化培養(yǎng)方案；專業(yè)教材缺乏。新辦專業(yè)普遍面臨專業(yè)教材缺乏的問題，不過“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)與以往不同，該專業(yè)目前仍然沒有明確的基礎(chǔ)理論體系。盡管數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)被一致認(rèn)為是該專業(yè)的理論基礎(chǔ)，但數(shù)學(xué)、計算機(jī)與統(tǒng)計學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為龐大的學(xué)科體系。哪些基礎(chǔ)知識應(yīng)該作為“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)的理論基礎(chǔ)，以及各學(xué)科基礎(chǔ)的廣度、深度如何界定和平衡等問題仍需明確；專業(yè)師資力量薄弱。大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起主要由大型互聯(lián)網(wǎng)公司大力推動與使用，高校因缺乏大數(shù)據(jù)環(huán)境而略顯滯后，特別是在專

7、業(yè)技學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)以數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、計算與分析為目標(biāo)，而這些都涉及到新的實踐教學(xué)設(shè)備?，F(xiàn)已有關(guān)于實踐教學(xué)體系構(gòu)建的探討性論文1-6，但針對“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)的探討性論文目前還沒有。本文以貴州師范大學(xué)為例，對培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)體系的構(gòu)建問題進(jìn)行探討，主要包括實踐教學(xué)模式選擇、體系構(gòu)建、考核與評價。1 實踐教學(xué)模式選擇人才培養(yǎng)目標(biāo)有研究型與應(yīng)用型 2種。研究型人才培養(yǎng)要求相關(guān)任課老師具備足夠的研究素養(yǎng)以及學(xué)生有較好的數(shù)理基礎(chǔ)；應(yīng)用型人才更多地注重學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)，實踐能力強(qiáng)弱是檢驗應(yīng)用型人才培養(yǎng)成功與否的重要指標(biāo)。作為地方性本科院校，大多選擇應(yīng)用型作為人才培養(yǎng)目標(biāo)。因此，將

8、實踐教學(xué)放在更加重要的位置。為了突顯實踐教學(xué)的重要性，在實際中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，解決自身師資不足、實踐經(jīng)驗匱乏等不利影響，貴州師范大學(xué)采取了與印度國家信息技術(shù)學(xué)NIIT養(yǎng)模式。NIIT成立于 1981年，其總部在印度首都新德里，是專門提供教育、培訓(xùn)、軟件解決方案的跨國NIIT擁有近 8000人規(guī)模的服務(wù)外包軟件開發(fā)團(tuán)隊、超過500人的軟件課程體系研發(fā)團(tuán)隊，傲NIIT 在設(shè)計軟件工程師培訓(xùn)體系時，結(jié)合中國國情，根據(jù)軟 NIIT 國際先進(jìn)的教學(xué)模式、實踐教學(xué)課程體系、實踐教學(xué)案例融入培養(yǎng)計劃中，同時解決師資不足問題，為后NIIT 承擔(dān)一半的專業(yè)課教學(xué)，突出培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。前六學(xué)期理論教學(xué)

9、與課程實踐交叉進(jìn)行，第七學(xué)期在NIIT 培訓(xùn)基地參與仿真環(huán)境下的企業(yè)項目化實訓(xùn)，第八學(xué)期進(jìn)入國內(nèi)知名 IT 為 57 173分的 ?n時上充分保障實踐教學(xué)的地位。2 實踐教學(xué)體系構(gòu)建實踐教學(xué)體系構(gòu)建需要多方面的專業(yè)知識與實踐經(jīng)驗，同時遵循相應(yīng)的教學(xué)規(guī)律。首先，能力培養(yǎng)需這一系列教學(xué)活動不能各自獨(dú)立，相互之間必須形成一個體系，從內(nèi)容上、形式上、層次上都要有一定的完備性、一致性與連續(xù)性7-10。其次，“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)的課程教學(xué)與實踐教學(xué)應(yīng)形成一個相互融合的完整體系。探討如何將專業(yè)能力培養(yǎng)落實“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建，應(yīng)該考慮 3 個方面的問題：實踐教學(xué)體系與專業(yè)能

10、力培養(yǎng)的關(guān)系；實踐教學(xué)體系與大數(shù)據(jù)技術(shù)體系的關(guān)系；實踐教學(xué)體系構(gòu)建對企業(yè)的作用。系由課程實驗、綜合實驗、學(xué)期實訓(xùn)、專業(yè)見習(xí)、專業(yè)實習(xí)、企業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計與課外素質(zhì)拓展幾部分組成，如圖 1所示。課程實驗以理解基礎(chǔ)知識與訓(xùn)練基本技能為目的，由簡單驗證實驗與綜合設(shè)計實驗組成，是整個實踐教學(xué)體系的基石。扎實的課程實驗訓(xùn)練是綜合實驗、專業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計等高層次實踐教學(xué)順利實施的重要保障。為保障課程實驗效果，每門課程實驗課時占總課時的 器學(xué)習(xí)與高級數(shù)據(jù)庫等課程，如表 1 所示。強(qiáng)調(diào)以實際應(yīng)用為導(dǎo)向，避免過多過深的理論教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在一些學(xué)科基礎(chǔ)課程中增加課程實驗，如線性代數(shù)。綜合實驗分別安排在第

11、 2 學(xué)期到第 5學(xué)期，時長數(shù)據(jù)可視化以及發(fā)展方向課程設(shè)計。在一周時間內(nèi)不安排任何其它課程教學(xué)，學(xué)生全身心投入綜合實驗訓(xùn)練中，指導(dǎo)教師通過對學(xué)生分組進(jìn)行實地指導(dǎo)，及時將實驗中出現(xiàn)的問題給予指導(dǎo)與解決，真正提高綜合解決實際問題的能力。綜合實訓(xùn)從第 2 學(xué)期開始，每學(xué)期最后兩周集中以及培養(yǎng)學(xué)生初步的綜合應(yīng)用能力。專業(yè)見習(xí)在第 7學(xué)期，為期兩周，主要讓學(xué)生了解實際崗位工作環(huán)境 8 學(xué)期的企業(yè)實習(xí)作準(zhǔn)備。 NIIT 共同指導(dǎo)完成。專業(yè)實習(xí)根據(jù)實際問題，制定了相應(yīng)實訓(xùn)項目，如為大數(shù)據(jù)分析方向，制定了大型離線與實時兩種電商數(shù)據(jù)分析平臺。2.1 大型離線數(shù)據(jù)電商分析平臺離線數(shù)據(jù)分析平臺是一種利用 Hadoo

12、p 集群開發(fā)工具的一種方式，主要是幫助公司對網(wǎng)站應(yīng)用更加了解，尤其在電商、旅游、銀行、證券、游戲等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。這些領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)與用戶的特性把握要求Flume、HadoopHbaseOozieSqoop、離線數(shù)據(jù)分析、SpringMVC、Highchat；Flume+Hadoop+Hbase+SpringMVC+MyBatis+MySQL+echarts實現(xiàn)電商離線數(shù)據(jù)分析；日志收集系統(tǒng)、日志分析、數(shù)據(jù)展示設(shè)計。2.2 大型實時數(shù)據(jù)電商分析平臺本項目使用Spark技術(shù)生態(tài)棧中最常用的3個技術(shù)框架，即 Spark 、Spark SQL與 SparkStreaming實現(xiàn)了包括用戶訪問 sess

13、ion分析、頁面單跳轉(zhuǎn)化率統(tǒng)計、熱門商品離線統(tǒng)計、廣告點(diǎn)擊流量等實時統(tǒng)計4該項目完全涵蓋了 Spark Spark SQL與 SparkStreaming等 3個技術(shù)框架中幾乎所有的功能點(diǎn)、知識點(diǎn)以及性能優(yōu)化點(diǎn)。通過此項目，即可全面掌握Spark技術(shù)在實際項目中如何實現(xiàn)各種類型的業(yè)務(wù)需求。項目實訓(xùn)以班級為組織機(jī)構(gòu)，以項目小組為單位進(jìn)行。具體如下：班級按項目小組進(jìn)行分組，每組5實行項目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，由項目經(jīng)理統(tǒng)一管理整個項目的實施過程，并合理調(diào)整資源，負(fù)責(zé)項目全局；根據(jù)項目的難易程度合理分配組員任務(wù)，使項目中每項任務(wù)都落實到個人，且規(guī)定該任務(wù)的起止日期，并最終對問題達(dá)成一致觀點(diǎn)；針對項目的實施與采

14、用的軟件開發(fā)方法，熟悉相應(yīng)軟件開發(fā)工具及其使用環(huán)境；查閱相關(guān)參考資料，閱讀國家有關(guān)軟件開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)文檔。項目實訓(xùn)采用以“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，并采用線上線下雙結(jié)合的方式進(jìn)行。企業(yè)實習(xí)安排在第 8 NIIT 部進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行實習(xí)。素質(zhì)拓展與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程主要由課外能力培養(yǎng)和課外素質(zhì)拓展兩部分組成。素質(zhì)拓展與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程學(xué)分主要通過大學(xué)生社團(tuán)活動、學(xué)生課外創(chuàng)新活動、學(xué)生會實踐活動以及創(chuàng)新學(xué)分制、特長證書、資格證書與大學(xué)生學(xué)術(shù)科技計劃、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃、學(xué)科競賽計劃等構(gòu)成，是學(xué)生綜合素質(zhì)提高的途徑和個人特色興趣培養(yǎng)的平臺，為崗位實際工作奠定綜合實踐能力基礎(chǔ)。3 實踐教學(xué)考核與評價考核與評價是實踐教學(xué)落實的重要

15、保障，是督促學(xué)生重視實踐課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。為此制定了嚴(yán)格的考核標(biāo)準(zhǔn)，所有課程實驗均有相應(yīng)的學(xué)分，只有達(dá)NIIT簽訂實訓(xùn)合作協(xié)議，制定實訓(xùn)內(nèi)容、實訓(xùn)計劃、指導(dǎo)教師、人員分組、考核辦法等系列操作細(xì)節(jié)，確保實踐教學(xué)效果。4 結(jié)語針對新辦“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)，討論了辦學(xué)面臨的困境與挑戰(zhàn)，指出培養(yǎng)方案制定、專業(yè)教材建設(shè)、師資力量培養(yǎng)、實踐設(shè)備完善等問題。同時分析了新辦該專業(yè)主要院校的辦學(xué)歷史與背景，指出應(yīng)用型人才是該類院校合適的培養(yǎng)目標(biāo)。重點(diǎn)深入探討了人才培養(yǎng)方案制定中的實踐教學(xué)體系構(gòu)建思路，并結(jié)合貴州師范大學(xué)的實踐，給出了實踐教學(xué)體系構(gòu)建方案。參考文獻(xiàn)：1 呂永林.管理信息系統(tǒng)“四位一體”實踐教學(xué)體系構(gòu)建研究J.實驗科學(xué)與技術(shù)，13（689-91.2 鄭春龍，邵紅艷.以創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的高校實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實施J.中國高教研究，（85-86.3 孫占學(xué)，周林圖.高校特色實踐教學(xué)體系之構(gòu)建J.（58-60.4 苑迅，郭輝，秦昌明.地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)與實踐教學(xué)體系構(gòu)建的探索與實踐J.實驗技術(shù)與管理，28（1-4.5 吳林根.大眾化