周恺卿，欧 云，陈昌奉
（吉首大学 信息科学与工程学院，湖南 吉首 416000）
为了在未来的全球创新生态系统中占据战略制高点，更好地对接“中国制造2025”“一带一路”等国家重大战略［1］，教育部发布了《关于开展“新工科”研究与实践的通知》，鼓励高校开展“新工科”研究实践活动，深化工程教育改革，积极推进“新工科”建设与发展［2-4］。近年来，围绕新工科建设这一主题，学界展开了广泛讨论，先后形成了基于认识导向的“复旦共识”、基于方法论导向的“天大行动”以及基于项目和政策支持导向的“北京指南”等一系列指导文件和行动纲领。工科教育的人才培养目标由原来的侧重理论教育逐渐向培养应用型、复合型、创新型的专业人才方向转变。紧跟人才培养目标变化，已有的工科相关专业课程体系、课程内容、教学方法及实验方案等必然需要进行相应改革。
赋能教育就是新工科建设背景下课程改革的主要方向之一。赋能即赋予某个主体以能力。赋能教育的内涵至少包括以下3个方面［5-7］：①赋予什么能力；
②赋予谁能力；
③怎样赋予这些能力。赋能的对象包括学生和教师。赋能教育一方面要求教师能够通过实施课程教学活动赋予学生能力；
另一方面又要求教师具备这种赋予学生相应能力的能力。
自2016年首批3所高校获批招生以来，作为新工科代表性之一的数据科学与大数据技术专业（以下简称：大数据专业）受到了越来越多的关注。如何搞好大数据专业建设，为行业培养优质的专业技术人才，成为地方民族高校的关注热点之一［8-10］。本文以吉首大学为例，阐述地方民族高校如何基于赋能教育视角进行数据科学与大数据技术专业育人模式改革。
地方民族高校多处于民族地区，学校承担着为区域信息化建设培养合格专业技术人才的历史使命。但在该类地区培养大数据人才存在先天条件的“悖论”：一方面，区域信息化程度不高、对信息技术运用不足、对前沿信息技术不敏感、信息化企业体量小等现实条件限制了区域大数据专业建设与发展；
另一方面，区域大数据专业人才需求旺盛和大数据专业人才培养前沿技术的“区域性”与“普适性”要求不平衡。因此，在兼顾地方需求前提下如何培养兼具“区域性”与“普适性”的大数据类专才成为地方民族高校需要解决的首要问题。
吉首大学地处精准扶贫的首创地——湘西土家族苗族自治州，是国家民委与湖南省人民政府共建的一所典型地方民族高校。作为武陵山区腹地的唯一一所综合性大学，学校与生俱来地承担着为区域信息化建设培养合格专业技术人才的历史使命。自2018年，吉首大学首届大数据专业招生以来，已经完整完成了一届学生的培养工作。在4年的培养过程中，吉首大学以赋能教育理念为着力点，结合民族地区的信息化需求并自然融入课程思政，积极探索符合民族地区高校特色的大数据专业“三层次—三阶段—三协同”人才培养模式，着力解决区域信息化能力不足难以支撑基于前沿技术的大数据专业持续发展及大数据专业人才培养问题，达到“支撑片区，立足湖南、辐射全国”的目标，取得了一定成效。具体解决思路包括如下3个方面：
一是以“支撑片区，立足湖南、辐射全国”的人才培养为目标，制定了基于学生“基础（夯实基础和基本动手能力）—提高（结合具体案例强化动手能力）—研究（优秀学生紧跟最新前沿技术，提高实际创新能力）”的三层次大数据专业人才培养方案，解决了学生专业知识体系与武陵山片区区域信息化需求与信息技术发展前沿之间的平衡问题。
二是以赋能教育为手段，建立了“课前自主线上预习、课中交互性学习、课后不同层次巩固练习”三阶段教学体系，通过任务驱动学生课前预习，利用翻转课堂案例分析开展课堂教学，基于已有网络平台进行课后答疑和巩固等多模态、多手段、多维度手段强化了学生的学习能力，解决了传统教学模式所导致的区域计算机专业建设发展受限的问题。
三是以工程认证为抓手，实现了符合新工科建设思路和OBE成果导向教育理念的“师生协同、校企政协同及教研协同”的三协同实践教学支持框架，积极采用校—省—国三级学科竞赛学生全覆盖、创新创业项目培育—申报—执行—成果全链路体验、优秀学生进课题等方式，满足不同层次学生对基本技能、提升技能和高级应用技能的需求，解决了学生专业技能与企业实际需求匹配失衡问题。
根据赋能教育理念，吉首大学在大数据专业人才培养过程中，明确民族地区高校大数据专业办学定位和人才培养理念，根据信息技术发展趋势、区域特色及信息化建设需求、社会人才需求和课程思政要求，构建了基于赋能教育“三层次—三阶段—三协同”人才培养模式，模式示意图如图1所示。可以看出，基于赋能教育的“三层次—三阶段—三协同”人才培养模式以教育资源赋能、学生赋能和教师赋能为着力点，形成了学生培养分层次—教学过程分阶段—动手能力培养多方协同的赋能循环体系。
Fig.1 The "three-level，three-stage，three-synergy" talent training mode based on the enabling education图1 基于赋能教育的“三层次—三阶段—三协同”人才培养模式
首先，以工程认证为导向，以培养创新能力为主线，以学生分类教育为目标，建立了基于三层次的学生能力培养体系（见图2），形成了集中与分散、自学与讨论相结合的多模式学习方法、基于程序设计类基础课程的全省四校联考机制等协同考评教学体系，以及课程教学中混合提问、研讨、测验、程序实现能力、项目开发能力和团队协作能力等多维度的课程成绩评价体系，实现了学生从被动学习到主动学习的转变。
Fig.2 Classification teaching training goal based on three levels mechanism图2 基于“三层次”的分类教学培养目标
其次，以CDIO工程教育理念为指导，以MOOC及自建资源为依托，以翻转课堂和线上线下混合教学模式为手段，建立了“基于互动的课前自主线上资源预习，基于研讨的课中交互性学习、基于讨论的课后不同层次巩固练习”三阶段的多模态、多手段、多维度教学体系（见图3），强化了学生的学习能力并提高了教学质量。
Fig.3 Multi-modal，multi-means，and multi-dimensional teaching system based on three-stage approach图3 基于“三阶段”的多模态、多手段、多维度教学体系
最后，以OBE成果导向教育理念为引领，以地区信息化需求为导向，以央财项目建设为手段，由任课教师将自身科研任务或根据本地信息化需求转化得到的企业级实践项目按内容分块，优化相关课程资源，从课程纲要、培养目标、课程内容和考核方式进行改革，强调对学生的动手实践能力进行赋能，逐步打造了“师生协同、校企政协同及教研协同”的三协同动手能力培养教学支持体系，如图4所示。
Fig.4 Teaching support system for the cultivation of practical ability based on three-collaboration图4 基于“三协同”的动手能力培养教学支持体系
在具体实践过程中，吉首大学大数据专业教师以培养学生创新能力为根，以夯实学生动手能力为枝，多模式（竞赛、创新项目申报、实践项目实现）活动为载体，项目产出（演示demo、策划报告书、项目申报书、学术论文等）为要求打造学生赋能教育的闭环培养体系，并根据实践经验重构教学内容、优化实践动手能力培养体系。并且，在各类信息化比赛中实现校级比赛的学生全覆盖，根据学生特点择优采用以老带新的模式提供省国级比赛平台，逐步形成既教又学，既竞争又合作的教学模式，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，最终实现学生和教师的同时赋能。
以“三层次—三阶段—三协同”人才培养模式为基础，吉首大学数据科学与大数据技术专业首届60名毕业生中，继续攻读硕士学位的有15人。4年来，学生参加各级各类学科竞赛，获奖200余项，主持省级大学生创新训练项目5项、校级各类项目4项、实用新型专利授权3项、软件著作权授权2项，并以第一作者发表学术论文3篇，初步达到了预期培养目标。
数据科学与大数据技术专业是一门全新的专业，2020年全国才有第一批毕业生，因而在人才培养过程中缺少可借鉴的经验。吉首大学大数据专业在努力克服民族地区与大数据专业发展先天悖论的同时，基于赋能教育理念初步打造了“三层次—三阶段—三协同”人才培养模式，在民族地方性高校大数据专业建设方面进行了有益尝试，取得了一定成效。
但由于大数据专业的“新工科”属性及跨专业特点，在专业建设过程中也不免会遇到人培方案完善、课程间融合、实践平台建设等诸多方面的问题。因此，在下一步大数据专业建设中，主要从以下3个方面加以改进：
（1）如何利用武陵山片区历史文化厚重、旅游资源及动植物资源丰富等特点，努力发展极具地方性特色的学科方向，在教学中凸显旅游大数据、生物大数据及民族文化大数据应用，培养既有领域专业背景又有一定数据科学素养的复合型人才。
（2）如何利用吉首大学综合性大学学科门类齐全的特点，把握大数据专业跨学科特点，做到数学—计算机—特色应用各相关领域知识体系的融会贯通，尽量避免学生“学而不会/不用”的情况，实现数据科学本专业知识体系与具体实际应用领域知识深度融合的教学模式。
（3）如何权衡“理论—实践”比重，根据大数据专业核心课程实践性强，工程素养需要借助于适用的实践平台和适当的工程实例予以强化的特点，在人培方案优化过程中以学生培养目标为出发点，优化人培方案中各课程衔接以及理论教学和实践教学占比，构建符合专业特色和工程认证的培养体系。
以上问题都需在专业建设过程中加以探究解决，不断创新人才培养方法，从而确保大数据专业人才培养质量。
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