“新工科+新商科”背景下OBE-CDIO 大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

易國棟，施 蕓，易淑婷

（1.湖南工商大學(xué) 前沿交叉學(xué)院，長沙 410205；2.中共湖南省委黨校（湖南行政學(xué)院）文史教研部，長沙 410006）

新工科、新商科正在成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代學(xué)科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向，教育部明確提出要深化新工科、新商科等新興學(xué)科專業(yè)建設(shè)，并促進(jìn)學(xué)科交叉融合發(fā)展。數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代發(fā)展“新工科+新商科”對人才能力與培養(yǎng)體系提出了多元化的新要求，要求培養(yǎng)兼具數(shù)據(jù)信息應(yīng)用意識和應(yīng)用能力的復(fù)合型人才。來自國家信息中心的中國大數(shù)據(jù)發(fā)展報告中顯示，我國迅猛發(fā)展的以大數(shù)據(jù)為依托的數(shù)字經(jīng)濟(jì)急需大批大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用人才。根據(jù)“十四五”規(guī)劃，預(yù)計在2025 年，中國大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破3 萬億元。當(dāng)今時代，在眾多行業(yè)的業(yè)務(wù)和工作中都顯示出應(yīng)用大規(guī)模數(shù)據(jù)所帶來的巨大價值，然而大數(shù)據(jù)人才的供不應(yīng)求卻是目前大數(shù)據(jù)相關(guān)行業(yè)面臨的一大困境。根據(jù)賽迪智庫、LinkedIn 等研究院和機(jī)構(gòu)進(jìn)行測算得到的結(jié)果顯示，數(shù)字化時代所面臨的大數(shù)據(jù)專業(yè)人員的缺失表現(xiàn)出劇烈增長的情況。最近三年，大數(shù)據(jù)專業(yè)人員的缺失正以每年50 萬人的數(shù)量增長，估計在2025 年之前數(shù)據(jù)專業(yè)人員的需求量會以30%到40%的速度保持穩(wěn)定增長，對大數(shù)據(jù)人才的總需求量將達(dá)1 000 萬人。

2018 年，大數(shù)據(jù)管理應(yīng)用本科專業(yè)正式開設(shè)，迄今為止，全國142 所高校成功申報“大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用”專業(yè)。這個專業(yè)主要采取的是因材施教的培養(yǎng)模式，注重培養(yǎng)復(fù)合型人才，要求學(xué)生既要掌握大數(shù)據(jù)管理、分析和應(yīng)用開發(fā)又要精通管理與決策。此外，各大高校也在探索著依托專業(yè)教學(xué)、實驗與科研和課程設(shè)計項目的人才培養(yǎng)新模式，但仍然處于重理論、輕實踐，聚焦于理論方法課內(nèi)教學(xué)和實驗的階段，較為忽視課外實踐教學(xué)，基于OBE-CDIO 分析大數(shù)據(jù)管理應(yīng)用專業(yè)有助于改善這一現(xiàn)狀。

OBE 是指一種以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育模式，一個學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容和能否取得成就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)重要于如何學(xué)習(xí)和何時學(xué)習(xí)。以反向方式來決定教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生成為自己學(xué)習(xí)過程中真正的主人。CDIO 中C 代表構(gòu)思，D 表示設(shè)計，I 是實現(xiàn)，O 為運作，是近幾年來國際工程教學(xué)改革的一個新進(jìn)展，加強(qiáng)學(xué)生理論知識與實踐技能的緊密結(jié)合，以項目推進(jìn)為中心，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地進(jìn)行學(xué)習(xí)，將理論運用于實踐。

OBE-CDIO 教育模式被引入到了許多專業(yè)的課程教學(xué)中，如土木工程、化學(xué)、數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)等。在土木工程專業(yè)中，圍繞BIM 一體化課程改革，基于OBE 理念，持續(xù)循環(huán)CDIO 模式進(jìn)行該專業(yè)BIM 課程的教學(xué)，完善了BIM 課程的整體體系[1]。在化學(xué)專業(yè)中融合CDIO 的理念，采用項目化的教學(xué)方法，添加一項長期的研究任務(wù)，使分散的知識以學(xué)生為中心進(jìn)行聯(lián)系和延伸。重視學(xué)生不同階段能力的提高，針對不同時期的教學(xué)目標(biāo)，逐步提高教學(xué)難度，提高學(xué)生的科學(xué)研究和實踐能力。在分析化學(xué)的教學(xué)中，同樣可以進(jìn)行相似的課設(shè)研究，使整個學(xué)期的學(xué)習(xí)都能夠通過課設(shè)來加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作和自主學(xué)習(xí)的能力[2]。在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中，基于OBE-CDIO 構(gòu)建以實踐課堂與理論課堂為一體的教學(xué)體系，并且以實際崗位需求作為學(xué)生的培養(yǎng)方向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力，從而應(yīng)對數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)模式與培養(yǎng)目標(biāo)和當(dāng)今發(fā)展方向相背離這一問題[3]。

一、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用人才培養(yǎng)的特征分析

“新工科+新商科”是數(shù)智化時代學(xué)科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向，教育部明確提出要深化新工科、新商科等新興學(xué)科專業(yè)建設(shè)，強(qiáng)調(diào)利用學(xué)科間的交叉、整合和融合，培養(yǎng)復(fù)合型技術(shù)人才。目前，大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)建設(shè)主要存在以下幾方面痛點問題：（1）新工科與新商科的交叉融合、相互滲透深度不夠，未能較好體現(xiàn)時代需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢。（2）智能實訓(xùn)平臺面臨硬件投入大，耗材成本高，商科學(xué)生“難入門、難實踐”的問題。（3）實踐教學(xué)設(shè)計缺乏針對性，無法滿足不同專業(yè)、不同學(xué)生的需求，以致學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性較差。（4）產(chǎn)教融合度、校企深度合作動力不足，對人才培養(yǎng)的支撐效果亟待提升。

大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)以數(shù)字經(jīng)濟(jì)為背景，旨在通過系統(tǒng)化教學(xué)，培養(yǎng)具備管理學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)理論與方法，掌握大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和方法，并擅長運用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對商業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，促進(jìn)商業(yè)決策智能化的復(fù)合型人才。這種學(xué)以致用的能力要求與OBE[4]成果導(dǎo)向的核心理念完全吻合。另外，大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用更注重將理論知識和實際運用緊密結(jié)合，通過讓學(xué)生跟蹤項目全流程，從項目方案的設(shè)計到實際項目落地，通過實踐讓學(xué)生自主掌握并在項目中進(jìn)行課程理論知識和項目實際操作之間的有效銜接，加強(qiáng)理論知識的實際運用，累積項目實踐經(jīng)驗，這一點也是CDIO 教育理念的體現(xiàn)。因此，在“新工科+新商科”背景下，OBE-CDIO 人才培養(yǎng)模式能有效結(jié)合大數(shù)據(jù)應(yīng)用與管理專業(yè)的課程，提升學(xué)生專業(yè)實踐能力。大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)的自身特征與OBE-CDIO 理念耦合，具體表現(xiàn)為以下幾個方面。

（一）“管、技兼?zhèn)洹钡膹?fù)合型人才培養(yǎng)

提高知識的實踐運用水平，大數(shù)據(jù)分析技能和管理決策專業(yè)知識并重，是大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)的培養(yǎng)特點。該學(xué)科注重于信息技術(shù)和管理科學(xué)的融合應(yīng)用，具體來說就是培養(yǎng)能滿足復(fù)雜場景與現(xiàn)代企業(yè)的需要，并利用強(qiáng)大數(shù)據(jù)挖掘手段對管理問題進(jìn)行模擬分析，從而進(jìn)行管理決策的復(fù)合型人才[5]。所以，在專業(yè)建設(shè)中要十分注重利用計算思維這種跨領(lǐng)域概念和管理思想范式集成的模式，重建學(xué)生的大數(shù)據(jù)思維體系，提高其數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用能力，以便更好地在實踐中解決具體的大數(shù)據(jù)技術(shù)和應(yīng)用層面的問題。

（二）“逆向、模塊化”的課程體系構(gòu)建

大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)的人才應(yīng)具備數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與管理決策能力，數(shù)據(jù)挖掘與決策活動作為一項工程，本身具有一個明確的結(jié)果。OBE 是注重結(jié)果效益的教育理念，即先確定當(dāng)下的現(xiàn)實需求，明確學(xué)生的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生儲備的知識與經(jīng)驗技能。因此，大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)適合采用“基于產(chǎn)出模式”，即OBE 模式的逆向課程設(shè)計，將預(yù)期的畢業(yè)生能力素養(yǎng)有機(jī)地導(dǎo)入到課程計劃之中，明確各門課程、每節(jié)課對實現(xiàn)最終目標(biāo)的貢獻(xiàn)[6]。目前，中國國內(nèi)大數(shù)據(jù)行業(yè)的重要人才需求有三類，分別為技術(shù)型人才、應(yīng)用型人才和業(yè)務(wù)型人才，相應(yīng)的技能素養(yǎng)可劃分為三個維度，分別為硬性技術(shù)主導(dǎo)、柔性知識主導(dǎo)和跨界融合的知識主導(dǎo)，因此，課程設(shè)計應(yīng)根據(jù)這三類技能素養(yǎng)要求確定。另外，大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用的課程體系強(qiáng)調(diào)學(xué)科模塊和CDIO內(nèi)容的對應(yīng)，按照本科人才培養(yǎng)通用的通識教育、學(xué)科基礎(chǔ)教育和專業(yè)教育三個層次結(jié)構(gòu)，由七個課程模塊構(gòu)成，其中，學(xué)科基礎(chǔ)教育層次包括計算機(jī)基礎(chǔ)模塊和數(shù)學(xué)與定量方法模塊、經(jīng)濟(jì)與管理理論模塊。專業(yè)教育層次包括數(shù)據(jù)分析與管理模塊、大數(shù)據(jù)技術(shù)模塊和大數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊。課程模塊之間有機(jī)耦合，同一層次的課程模塊相互補(bǔ)充、相輔相成，不同層次的課程模塊環(huán)環(huán)相扣，縱向深化，與CDIO 的四個環(huán)節(jié)高度匹配。

（三）“理論、實踐并重”的培養(yǎng)模式設(shè)計

大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)的人才培養(yǎng)一方面依賴于課堂的理論體系學(xué)習(xí)，一方面依靠基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的項目實戰(zhàn)。按照培養(yǎng)計劃安排，學(xué)生應(yīng)掌握大數(shù)據(jù)的基本理論。在實踐方面，基于CDIO 理論，將項目分模塊耦合進(jìn)課程中，保持項目進(jìn)度與知識傳授進(jìn)程同步，學(xué)生在項目中完成對數(shù)據(jù)采集、加工和處理，并面向問題進(jìn)行建模和分析。以項目促教學(xué)是理論與實踐銜接的有效途徑，能夠幫助學(xué)生達(dá)到系統(tǒng)化理解、掌握和應(yīng)用專業(yè)理論知識的目的。其中，實踐教學(xué)具體包括實踐課程、實踐研討和實習(xí)。例如，以完整實施一個項目為目標(biāo)，自學(xué)生大二進(jìn)入專業(yè)后即進(jìn)行分組、選題和模型設(shè)計，第4—5學(xué)期進(jìn)行程序開發(fā)，第6—7 學(xué)期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，第8 學(xué)期提交項目成果。通過項目實踐開發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)洞察力、邏輯思維能力和分析總結(jié)能力，具體如圖1 所示。

圖1 基于OBE-CDIO 理論的大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用人才培養(yǎng)特征

二、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用人才培養(yǎng)模式探索

（一）以實際崗位需求確定學(xué)生培養(yǎng)方向

圍繞提升目前企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對大數(shù)據(jù)綜合分析人才的迫切需求，按照OBE 模式進(jìn)行人才培養(yǎng)方案設(shè)計，將相關(guān)職位如數(shù)據(jù)科學(xué)家、數(shù)據(jù)架構(gòu)師、大數(shù)據(jù)開發(fā)工程師、數(shù)據(jù)產(chǎn)品經(jīng)理和數(shù)據(jù)庫工程師等數(shù)據(jù)分析類職位需求與該專業(yè)畢業(yè)生能力培養(yǎng)進(jìn)行匹配，具體涵蓋以下五個方面：（1）在大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用知識方面，學(xué)生能系統(tǒng)地掌握該領(lǐng)域的基本理論知識和前沿技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用，掌握統(tǒng)計學(xué)、電子信息等學(xué)科的專業(yè)知識和基本技能；（2）在問題分析方面，學(xué)生能夠熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)理論，熟悉運籌優(yōu)化算法使用場景，尋求解決問題的思路、方法與方案；（3）在設(shè)計與開發(fā)方面，學(xué)生能夠形成大數(shù)據(jù)思維模式，即對數(shù)據(jù)敏感、善于洞察和挖掘數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性，具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和數(shù)據(jù)意識，具備綜合運用掌握的知識、方法和技術(shù)來解決數(shù)據(jù)實時或離線處理時出現(xiàn)的實際問題能力；（4）在計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用方面，學(xué)生熟悉PDI（Pentaho Data Integration-Pentaho）進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和裝載等數(shù)據(jù)預(yù)處理工作流程，熟悉數(shù)據(jù)采集傳輸、消息隊列相關(guān)技術(shù)，對Kafka、Flume 等開源組件，熟悉大數(shù)據(jù)離線計算生態(tài)體系，有獨自完成項目設(shè)計與相關(guān)程序語言編寫的數(shù)據(jù)管理實踐經(jīng)驗；（5）在個人與團(tuán)隊協(xié)作方面，學(xué)生能夠有較強(qiáng)的快速學(xué)習(xí)能力，在多元學(xué)科背景的團(tuán)隊，具備團(tuán)隊溝通與交流及解決實際項目問題的能力。

（二）以融合教育思想構(gòu)建教學(xué)培養(yǎng)體系

OBE-CDIO 人才培養(yǎng)模式意味著課程規(guī)劃與建設(shè)需要緊緊圍繞實踐、項目和最終能力展開，采取理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互融合的思想，與國家級、省級大數(shù)據(jù)實驗室、平臺學(xué)習(xí)相關(guān)優(yōu)勢課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)內(nèi)容，通過合作開展校企合作橫向課題建設(shè)、大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗管理軟件平臺開發(fā)等方式提高學(xué)生實踐操作能力。通過融合理論與實踐，學(xué)生在實施相關(guān)項目時能較好地進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)，在處理問題中學(xué)以致用，形成較為系統(tǒng)的知識體系。具體涵蓋以下三大模塊：數(shù)據(jù)管理模塊建立在基礎(chǔ)信息課程的基礎(chǔ)上，側(cè)重于信息檢索、存儲和數(shù)據(jù)清理的基礎(chǔ)知識，重點是為學(xué)生建立一個數(shù)據(jù)管理的知識框架。數(shù)據(jù)分析模塊主要是通過統(tǒng)計分析及處理過程的實操，學(xué)生能夠自主收集和分析數(shù)據(jù)用于輔助決策分析決策，重點在于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用分析數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的能力。計算機(jī)能力模塊是“新工科+新商科”相融合的背景下大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)對應(yīng)的企業(yè)人才需求中的技術(shù)支撐模塊，著重加強(qiáng)學(xué)生對模型構(gòu)建和自然語言處理的編程能力。

（三）以創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑營造良好學(xué)習(xí)氛圍

為了滿足與適應(yīng)面向數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代下大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。主要從以下四個方面出發(fā)：課程設(shè)置方案應(yīng)以“工商交融、重在實踐”為核心，適當(dāng)增加項目調(diào)研、開發(fā)與實施等實踐環(huán)節(jié)，夯實學(xué)生學(xué)科專業(yè)素質(zhì)和處理實際問題的能力。職業(yè)規(guī)劃導(dǎo)向以“通過數(shù)據(jù)思維及計算編程的力量去分析和解決實際問題”為目標(biāo)，順應(yīng)數(shù)字化浪潮，培養(yǎng)學(xué)生運用統(tǒng)計學(xué)、計量經(jīng)濟(jì)和計算編程等方法從海量數(shù)據(jù)中挖掘發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)秩序的能力，搭建學(xué)術(shù)沙龍等活動加強(qiáng)學(xué)生與相關(guān)數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域帶頭人的交流、溝通平臺，進(jìn)一步幫助該專業(yè)學(xué)生明確自身職業(yè)規(guī)劃方向。教學(xué)創(chuàng)新策略以“數(shù)據(jù)思維能力培養(yǎng)+項目實戰(zhàn)”為主，從大數(shù)據(jù)分析、管理工具的學(xué)習(xí)入門，再到搭建數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫等實戰(zhàn)項目進(jìn)行實際問題解決能力訓(xùn)練，通過問題導(dǎo)向?qū)W(xué)生的知識進(jìn)行系統(tǒng)性梳理。技能提升途徑以“學(xué)賽融合”為指導(dǎo)，舉辦數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)性競賽，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，綜合提升學(xué)生的邏輯能力、業(yè)務(wù)理解、溝通技巧和分析工具運用能力。

（四）以多元評價體系提升學(xué)科培養(yǎng)質(zhì)量

為實現(xiàn)“以評促教”的目標(biāo)，形成和完善大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)這一類“新工科+新商科”綜合型人才培養(yǎng)的多元評價體系，大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用需要以下幾個方面完善評價體系：從系統(tǒng)的角度積極回應(yīng)社會的變化和需求，建立跟蹤教學(xué)、實踐和社會服務(wù)的全過程動態(tài)評價，將多元評價貫穿到人才培養(yǎng)的全過程；不同類別院校都有自身學(xué)科建設(shè)特色，不同層次學(xué)科點相互支撐和學(xué)習(xí)，形成區(qū)域、形式或定位多樣的學(xué)科點布局；綜合學(xué)生評價、教師點評、院?；ピu和社會反饋構(gòu)建多元評價體系，推動復(fù)合型人才的培養(yǎng)，通過收集數(shù)據(jù)科學(xué)、算法開發(fā)等領(lǐng)域?qū)Σ煌盒５娜瞬排囵B(yǎng)成果反饋完善綜合評價體系；將互聯(lián)網(wǎng)的線上課程、人工智能的智慧教室、大數(shù)據(jù)平臺的教學(xué)系統(tǒng)等科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用程度納入課堂評價考核體系，提升教學(xué)數(shù)字化、智能化程度。

三、總結(jié)和展望

本文旨在“新工科+新商科”背景下探索大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)模式，將OBE-CDIO 人才培養(yǎng)模式有效結(jié)合大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)的課程，幫助學(xué)生積累自身專業(yè)知識的同時將理論與實踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實踐的能力，引領(lǐng)學(xué)生增強(qiáng)自身競爭力、順應(yīng)時代發(fā)展，力爭時代精英、成為高素質(zhì)人才。本文首先介紹了大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)的發(fā)展背景、專業(yè)開設(shè)現(xiàn)狀及OBE-CDIO 在其他專業(yè)的應(yīng)用，從中可以發(fā)現(xiàn)該模式與大數(shù)據(jù)專業(yè)自身特性有一定的適配度，然后在“新工科+新商科”背景下對大數(shù)據(jù)人才需求進(jìn)行詳細(xì)分析，最后將OBE-CDIO 引入到大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)的人才培養(yǎng)模式的優(yōu)化中，以應(yīng)對該專業(yè)人才培養(yǎng)陷入困境的局面。

研究發(fā)現(xiàn)，在“新工科+新商科”背景下，OBE-CDIO人才培養(yǎng)模式有利于數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)擺脫人才培養(yǎng)困境，也為其他專業(yè)在人才培養(yǎng)模式的優(yōu)化方面提供了可以借鑒的案例與意見。