大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的研究與實(shí)踐

羅冬梅

(1.安徽工業(yè)大學(xué) 數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002；2.復(fù)旦大學(xué)，上海 200433)

自2012年美國奧巴馬政府提出《大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計(jì)劃》，全球的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)開始如雨后春筍般蓬勃發(fā)展起來。越來越多的人們意識到，有數(shù)據(jù)就是有財富，怎么將數(shù)據(jù)中的“寶藏信息”挖掘出來，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才是起著決定性作用。

與國際大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀相比，我國還處在起步階段，存在著大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才儲量小與企業(yè)所需人才緊缺的矛盾，供需嚴(yán)重不平衡。且目前大數(shù)據(jù)行業(yè)從業(yè)者中，大部分都是半路出家，較少有人受過系統(tǒng)化的專業(yè)培養(yǎng)和教育。因此，為大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)所需人才、為我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展輸送新鮮血液就成為高校人才培養(yǎng)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

一、數(shù)據(jù)科學(xué)的學(xué)科興起

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息、生物工程等技術(shù)的發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在不同的自然科學(xué)和人文科學(xué)領(lǐng)域，包括生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、信息技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、金融、環(huán)境科學(xué)等，并以前所未有的速度產(chǎn)生和積累。大數(shù)據(jù)涵蓋的數(shù)據(jù)量大，包羅萬象，變化速度快，存在的形式多種多樣。大數(shù)據(jù)資源已是與自然資源、人力資源一樣重要的戰(zhàn)略資源，成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的基本要素。因此，近年來興起一門新的學(xué)科：數(shù)據(jù)科學(xué)。

數(shù)據(jù)科學(xué)主要以數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)與某一領(lǐng)域知識為理論基礎(chǔ)，主要研究數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ)理論、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)計(jì)算以及數(shù)據(jù)管理[1]。數(shù)據(jù)科學(xué)為人們決策判斷提供信息服務(wù)。

二、數(shù)據(jù)科學(xué)人才培養(yǎng)存在的問題

信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生在大學(xué)四年里需要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、常微分方程等一些數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程，這些課程可以為數(shù)據(jù)科學(xué)的學(xué)習(xí)、為數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)打下扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；同時學(xué)習(xí)C語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，并選修統(tǒng)計(jì)應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘以及圖像處理等統(tǒng)計(jì)應(yīng)用課程，這些課程可以保證數(shù)據(jù)科學(xué)人才的計(jì)算機(jī)和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方面的知識儲備。因此在我校信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)兩個專業(yè)開展數(shù)據(jù)科學(xué)人才培養(yǎng)機(jī)制的創(chuàng)新研究具備一定的研究條件和基礎(chǔ)。

但由于這兩個專業(yè)的專業(yè)課難度大、任務(wù)重，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力，且數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)課程要求學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。因此在執(zhí)行培養(yǎng)計(jì)劃時會出現(xiàn)如下問題：

一是學(xué)生在大一大二的時候疲于應(yīng)付繁重的專業(yè)課的同時，會有疑問：“學(xué)這么多，這么累，數(shù)學(xué)課程作用體現(xiàn)在哪里？”從而出現(xiàn)消極、逃避甚至轉(zhuǎn)專業(yè)的想法。

二是數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域有很多國內(nèi)國際的建模競賽，如果等到學(xué)生大三所有課程學(xué)完再參加競賽，那么學(xué)生參與比賽的機(jī)會將會大大減少。

三是概率論與應(yīng)用統(tǒng)計(jì)的課程一般到大三下學(xué)期才能開設(shè)，這個時候?qū)W生已經(jīng)開始關(guān)注就業(yè)和考研，很難靜下心去學(xué)習(xí)。從而導(dǎo)致相關(guān)課程的教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上低年級開設(shè)的教學(xué)效果。

以上三點(diǎn)都說明了：數(shù)據(jù)分析相關(guān)課程越早開設(shè)對大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)越有利。但是，數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)甚至計(jì)算機(jī)學(xué)科，它們的知識體系是層層疊加的，一門課程的開展會以幾門甚至十幾門課程作為基礎(chǔ)，如果提前開設(shè)，學(xué)生的知識儲備根本達(dá)不到，學(xué)習(xí)效果很不理想。這就需要采取措施消除二者之間的矛盾。

三、數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的思考

第一，利用“導(dǎo)師制”，使部分學(xué)生更早地接觸到數(shù)據(jù)科學(xué)的相關(guān)知識。對于低年級學(xué)生，導(dǎo)師可以采用“以高帶低”的方式讓其提前了解數(shù)據(jù)科學(xué)的相關(guān)知識。比如可以讓他們參與高年級同學(xué)的“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目”的申請和研究，還可以開展數(shù)據(jù)科學(xué)方面的討論班或者興趣組。導(dǎo)師可以根據(jù)自己名下不同年級的學(xué)生，合理安排討論的內(nèi)容、形式、知識的遞進(jìn)層次等等，通過高年級同學(xué)講解，低年級學(xué)生旁聽，然后共同討論的方式，使低年級學(xué)生提前接觸到數(shù)據(jù)科學(xué)方面的理論知識。

第二，結(jié)合高校和社會相關(guān)科技活動、科技競賽提高學(xué)生的實(shí)踐能力。教師可以選擇一些國內(nèi)外權(quán)威的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘科技實(shí)踐活動或科技競賽，組織學(xué)生積極參加，合理安排競賽的時間梯度、競賽學(xué)生的年級結(jié)構(gòu)和知識分工等等。通過科技實(shí)踐活動或科技競賽可以督促學(xué)生學(xué)習(xí)新的科學(xué)知識，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

第三，為學(xué)生創(chuàng)造將理論用于實(shí)際的學(xué)習(xí)平臺，加強(qiáng)與數(shù)據(jù)科學(xué)人才培養(yǎng)有經(jīng)驗(yàn)的高?；蚱髽I(yè)交流。一是鼓勵學(xué)生申請國內(nèi)外高校的暑期班或者夏令營。目前國內(nèi)有很多知名高校會面向在校學(xué)生舉辦關(guān)于“大數(shù)據(jù)”或“統(tǒng)計(jì)學(xué)”暑期班，以及“全國優(yōu)秀大學(xué)生夏令營”之類的活動，為學(xué)生去名校的學(xué)習(xí)和交流提供了契機(jī)，教師可以積極推薦，為學(xué)生爭取機(jī)會。二是與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)進(jìn)行合作。教師可以聯(lián)系一些大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)企業(yè)或相關(guān)崗位，推薦學(xué)生參與學(xué)習(xí)或?qū)嵙?xí)，積極開展校企項(xiàng)目合作，拓寬實(shí)踐平臺。

第四，依據(jù)數(shù)學(xué)專業(yè)的知識層次和知識結(jié)構(gòu)，因人而異、因材施教，培養(yǎng)出適用于大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)不同環(huán)節(jié)的科技人才。大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)不同環(huán)節(jié)需要不同的科技人才，比如軟硬件開發(fā)、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析、圖像處理等各方面的人才。教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣和能力，分別給予不同的引導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的自主能動性，培養(yǎng)出具有不同能力、適用于不同崗位的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才。

四、數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)踐

目前，我校信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)踐階段，涵蓋了從學(xué)生入學(xué)到大四畢業(yè)的各個環(huán)節(jié)。

導(dǎo)師根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃，在不同學(xué)年不同學(xué)習(xí)階段對學(xué)生提出不同的要求。如第一學(xué)年導(dǎo)師會要求學(xué)生將主要的精力放在專業(yè)課的學(xué)習(xí)上，并鼓勵低年級的學(xué)生參加高年級學(xué)生的數(shù)據(jù)科學(xué)討論組，讓低年級學(xué)生對數(shù)據(jù)科學(xué)的方法和內(nèi)容有所了解。

第二學(xué)年，學(xué)生有了一定的計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，可以讓學(xué)生接觸一些當(dāng)今常用的數(shù)據(jù)分析軟件，如R,SPSS,SAS等，讓學(xué)生試著用簡單的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理一些數(shù)據(jù)。并采取每周組會的形式，在組會里高年級學(xué)生講方法，低年級學(xué)生講一些統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用心得。

第三學(xué)年，學(xué)生的數(shù)學(xué)知識儲備、計(jì)算機(jī)編程技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，可以組織學(xué)生參加一些數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析方面的科技實(shí)踐和科技競賽，競賽主要以高年級學(xué)生為主，低年級學(xué)生為輔的形式，這樣既可以實(shí)現(xiàn)高年級學(xué)生提高競賽的效果，又可以使低年級學(xué)生得到了觀摩學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會。

在第三學(xué)年結(jié)束的暑假里，大學(xué)里的課程都基本結(jié)束，數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等課程也講授完畢，學(xué)生經(jīng)過前幾年的耳濡目染、實(shí)踐訓(xùn)練，已經(jīng)很嫻熟掌握一些常用的數(shù)據(jù)分析軟件和統(tǒng)計(jì)方法。這時，導(dǎo)師可以推薦和鼓勵學(xué)生去一些大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)公司實(shí)習(xí)或兼職，或者鼓勵學(xué)生申請一些名校的“全國優(yōu)秀大學(xué)生夏令營”，為學(xué)生眼界的開闊、名校研究生保送名額的爭取創(chuàng)造機(jī)會。

第四學(xué)年，導(dǎo)師征集每個學(xué)生的意愿，想考研的給予足夠的時間支持，想從事大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)相關(guān)工作的，可以根據(jù)學(xué)生暑假的實(shí)習(xí)情況，給出一些對學(xué)生未來在該行業(yè)有幫助的一些課題，使學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時候可以同時訓(xùn)練大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)工作的一些技能。

五、結(jié)語

將信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃與“導(dǎo)師制”相結(jié)合，立足于學(xué)生的知識體系的建構(gòu)過程，立足于現(xiàn)有的教學(xué)資源，開展數(shù)據(jù)分析興趣討論組、組織科技競賽活動，積極參與兄弟院校的學(xué)習(xí)交流活動，在學(xué)生全面發(fā)展的方向下，結(jié)合“導(dǎo)師制”注重學(xué)生的個性化發(fā)展，為我校大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)開辟一條新的思路，也為信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)生的就業(yè)拓寬新的渠道。