新工科背景下大数据专业产学研协同创新育人模式探索与实践

时间:2023-12-21 12:21:02 来源:网友投稿

张嘉利 何曙辉

摘  要  随着科技的发展,传统教学模式已无法满足大数据专业人才培养要求。以广州工商学院为例,分析高校大数据专业实践教学现状,将华为大数据专家认证课程引入实践教学,促进专业课程与行业证书的整合,构建校企合作实践教学新模式。该育人模式和实践路径为高校大数据专业构建人才培养新模式提供了参考。

关键词  新工科;
大数据专业;
产学研协同育人;
校企合作;
实践教学;
创新创业

中图分类号:G640    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2022)21-0150-04

*项目来源:2021年教育部高等教育司产学合作协同育人项目“新工科背景下应用型本科大数据专业创新创业教育模式研究”(项目编号:202102211180)成果。

作者:张嘉利,广州工商学院,讲师,研究方向为深度学习、大数据技术;
何曙辉,广州工商学院,副教授,研究方向为计算機技术(510850)。

0  引言

近几年,随着经济全球化和互联网技术的快速发展,以“云移大物智”为代表的新一代信息技术被广泛应用,社会对高校的人才培养质量有了更高的要求,提出整合院校和行业企业优势资源,共同打造产教融合、校企合作的育人共同体[1]。高等学校在专业建设方面大力推进产学研协同创新,对于促进高等教育学科健康发展,实现科教协同目标与提高人才培养质量,具有重要的现实意义和长远战略意义。

据统计,大数据产业从2015年开始,每年规模增长幅度达到30%,到2020年,大数据产业规模超万亿。当前国家大力推进新工科建设,对大数据专业人才的培养模式改革提出新要求,在新工科背景下深入研究和探索大数据专业产学研协同育人培养模式显得尤为重要[1]。在产学研协同育人模式下,学校与企业深度合作,搭建校企合作育人新模式,培养学生创新创业技能,成为高等院校研究的热门课题。

本文以广州工商学院为例,通过对新工科背景下大数据专业开展产学研协同育人的现状分析,归纳大数据专业当前育人模式存在的问题,探索构建具有科学性、可行性的大数据专业产学研协同创新育人新模式,探讨可持续发展的校企合作模式,以期实现校企双赢。

1  新工科背景下高校大数据专业实践教学现状

随着教育部提出新工科建设,近几年众多高校陆续开设大数据专业。由于缺乏教学经验,许多高校大数据专业的人才培养都很注重理论,忽视了实践。教师在教学中单向灌输知识,学生被动地接受,很难实现理论与实践的结合[2]。

1.1  校企合作不深入

大数据专业近几年招生人数激增,广州工商学院大数据专业每年招收160名学生。学校建立了一个企业形式的实践教学基地,但很多企业基于其商业数据保密性和成本效益,不接收在其他企业中实习的学生,导致学生只有输入,没有输出,无法体验完整而真实的企业运行过程。这就造成大数据专业的实践教学活动中没有可提及的案例和数据,教学与应用脱节,不利于学生未来的就业。

1.2  缺少完整的实践教学体系

对应用型大学来讲,实践教学很重要。由于大数据专业的人才培养计划受到学分的限制,导致课程设置不系统。大数据涉及统计学、数学、计算机等学科,是典型的交叉学科,因此需要广泛的课程提供基础的知识。由于上课时间的限制,教师要应对理论课程的教学,很难再抽出时间开展实践教学,即使有的学科开展实践教学,也是孤立的,缺乏整体规划,不成体系。这就导致学生的动手能力得不到有效培养,无法做到学以致用。

1.3  缺乏“双师双能”型教师

本专业大多数教师是研究生毕业后进入大学从事计算机教学,虽然他们有丰富的理论知识和较强的研究能力,但缺少企业工作经验,缺乏实践能力,不了解新形势下企业对大数据专业人才的质量要求。目前,大数据专业拥有“双师双能”型教师三名,占本专业教师总数的13%,从事实践教学的教师严重缺乏。

2  新工科背景下大数据专业产学研协同创新实践教学体系的构建

广州工商学院作为地方应用型大学,积极贯彻落实《教育部产学合作协同育人项目管理办法》的相关精神,以深化产教融合、产学合作、协同育人为目标,深化校企合作,结合社会需求和实践需求,构建大数据专业实践教学体系[3]。

2.1  实现“课证”的有机结合

2.1.1  基于职业岗位方向,构建课证融合的课程体系  课证融合的主要目的是使学生的发展与企业用人需要相匹配。大数据专业人才培养方案设计应以职业岗位为导向,分析典型岗位的职责和任务,提炼岗位所对应的能力要求,从而对课程体系进行构建[4]。

第一步,实地走访中国移动、华为、百度、探码科技、神州融、中兴通讯等相关企业,调研企业对大数据人才的需求和岗位职责等情况,筛选出大数据分析师和大数据挖掘工程师作为大数据专业本科生的职业岗位,并总结岗位能力要求。

第二步,在职业岗位所对应的能力需求基础上,结合华为大数据专家(Big Data)认证体系,改革人才培养方案。华为大数据专家(Big Data)认证体系包括三个等级,分别是初级HCIA、中级HCIP和高级HCIE。革新后的人才培养方案将按照HCIP-Big Data标准作为培养目标,依据HCIP-Big  Data认证的考试大纲,开设相应的课程。

如图1所示,课程体系设计成Y型进阶模式,从底层到顶层分为通识层、基础专业层、技能专业层、综合创新训练层:通识层培养学生基本职业素质,为其今后的学习和职业奠定素质基础;
基础专业层培养学生大数据相关的基础专业知识;
技能专业层依据确立的两个职业岗位划分两个方向,培养各方向上的核心专业技能;
综合创新训练层注重培养学生的综合应用能力,进一步进行创新训练。

2.1.2  加强校企合作的实践课程  在大数据专业的实践课程体系中,把部分华为认证体系中的课程纳入学历教学课程中,学校与企业合作制定专业性和实践性的课程内容,以满足学生考证与就业的需要。以考取HCIE为例,学生需要经过通识层的基础知识学习,进入基础专业层,学习Python程序设计、Hadoop大数据技术、分布式数据库原理与应用等,最后参与HCIA考前培训,学习大数据发展趋势与鲲鹏大数据、HDFS分布式文件系统和ZooKeeper、Hive分布式数据仓库、HBase、Map-Reduce和YARN技术原理、Spark基于内存的分布式计算等考试内容。

进入技能专业层,划分数据挖掘和数据分析两个大方向:数据挖掘注重算法技术,引入华为大数据实时检索场景方案和实时流计算应用方案的教学案例,进行Spark大数据开发、机器学习、深度学习、数据仓库安装、数据仓库调优等;
数据分析方向则注重业务逻辑分析与决策、SPSS数据统计分析工具使用、Tableau数据可视化分析。完成技术专业层的所有课程后进入HICP考前培训,针对重点华为大数据考点进行训练,培训模块包含大数据应用开发总指导、Java基础、大数据离线处理场景化解决方案、大数据实时流计算场景化解决方案、大数据融合数仓场景化解决方案。

最后,进入综合创新训练层,在上一层的方向上进入该层对应方向学习,重点培养综合实践和创新应用能力。完成综合创新训练层后,参加考前HCIE培训,获取华为HCIE级别证书。

通过课程与考证相结合,让学生带着目标学习,充分发挥学生的学习积极性,提高学生的参与性,通过实践经验的积累,提高学生的实践能力。

2.1.3  校企合作实践教学模式的绩效考核  基于学分制的考核标准,每层都设立相应的学分门槛,考取证书也会获取额外的学分,只有学分达到该层最低学分要求,才能上升到更高层进行学习。通识层的学分设定是26学分,因为通识层的课程都是必修基础课程,所以要求学生必须全部通过。基础专业层、技能专业层、综合创新训练层的最低学分要求分别是20、10、10学分,HCIA、HCIP、HCIE证书学分分别是3、5、8学分,证书学分纳入学历课程学分。

2.2  通过校企合作培养学生大数据专业能力的措施

2.2.1  构建众创空间+大学—企业新模式  创新创业时代的到来,改变了教学理念和教学方式,推动教育往创新方向发展,着重培养学生自主创新能力。大数据专业要适应新技术带来的新业务,实现校企合作,构建众创空间+大学—企业的新模式。

2.2.2  加强“双师双能”型教师队伍建设  大数据专业的教师直接影响着教育和教学的效果与质量。为深化校企合作人才培养模式改革,必须加强高校大数据专业教师团队建设,特别是“双师双能”型教师队伍建设。高校教师在业余时间应主动进入企业,通过大数据相关实践,了解企业的业务和工作流程,丰富实践经验,提高大数据理论教学的有效性和及时性,激发学生学习大数据的兴趣。同时,邀请企业高级工程师到学校教授实践经验与分享案例。大数据专业教师参与华为大数据专家(Big Data)认证考试培训,在工程师的指导下,考取相应证书。

2.2.3  增强企业的责任感  在校企合作模式下,大数据实践课程改革的受益者是学生和企业。这不仅有利于学生的就业,也有利于企业招聘那些熟悉企业工作程序的新员工。为了实现“双赢”,企业应该投入更多的资金和人力来参与大数据实践课程的改革。只有增强企业的责任感,才能形成大学与企业之间的互利关系。

3  广州工商学院大数据专业在产学研协同育人上的探索

广州工商学院是教育部批准设立的民办全日制普通本科院校,具有普通高等学历教育和招收留學生资格,2021年获批广东省硕士学位授予立项建设单位、广东省博士工作站新设站单位。学校计算机科学与工程系成立于2000年,是广州工商学院创建较早的具有特色的理工科系之一,在2020年升级为工学院,形成覆盖计算机数字媒体、软件工程、网络工程、数据科学与大数据技术等计算机相关专业的专业群。

3.1  成立众创空间平台

学校工学院坚持产学研相结合协同育人的人才培养模式。2018年9月,工学院与广州粤嵌通信科技股份有限公司(以下简称粤嵌通信科技)建立校企合作关系,共同成立众创空间,成立创客协会并招募第一批成员,为学生搭建科技创新活动的新平台。每学年学生假期实践,粤嵌通信科技都是学校指定实践单位。工学院已与粤嵌通信科技合作多年,建立了运行良好、长期稳定的校外教学实习实训基地。

3.2  校企合作共建实训基地

实验实训室是开展实践课程改革的硬件保障。学校建有数据科学与大数据、大数据分析等专业实验实训室,还建有联合外包项目实训基地、粤嵌双创基地、繁星大数据工作室、广东省众创空间、省级校企联合实验室、省级示范产业学院等。

4  结束语

在新工科背景下,云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术推动着大数据专业教学不断改革与创新,以适应大数据专业应用型人才培养的需要。校企合作是提高学生实践能力的重要途径。广州工商学院通过建设大数据专业实践课程体系,建设“双师双能”型教师队伍,积极推动课证融合,把华为认证证书考核体系整合到大数据实践课程中,设立学分考核制度,培养高素质的大数据专业人才,适应社会的发展需求,不断提高学生的综合素质和核心竞争力。

参考文献

[1] 王卫民,吴永乐,张一凡.产教融合视域下芯片领域校企合作双元育人模式探索与研究[J].中国大学教学,2021(6):67-71.

[2] 王洋,高婴劢.区域大数据产业规划研究与实践:以山西省大数据发展应用规划为例[J].大数据,2022(4):165-172.

[3] 教育部办公厅印发《教育部产学合作协同育人项目管理办法》[J].教育科学论坛,2020(9):15.

[4] 张嘉利.关于高校大数据专业教学模式研究[J].无线互联科技,2019,16(20):84-85.

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