賦能教育視角下地方民族高校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)育人模式探究
——以吉首大學(xué)為例

周愷卿，歐 云，陳昌奉

（吉首大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 吉首 416000）

0 引言

為了在未來的全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，更好地對(duì)接“中國(guó)制造2025”“一帶一路”等國(guó)家重大戰(zhàn)略［1］，教育部發(fā)布了《關(guān)于開展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》，鼓勵(lì)高校開展“新工科”研究實(shí)踐活動(dòng)，深化工程教育改革，積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)與發(fā)展［2-4］。近年來，圍繞新工科建設(shè)這一主題，學(xué)界展開了廣泛討論，先后形成了基于認(rèn)識(shí)導(dǎo)向的“復(fù)旦共識(shí)”、基于方法論導(dǎo)向的“天大行動(dòng)”以及基于項(xiàng)目和政策支持導(dǎo)向的“北京指南”等一系列指導(dǎo)文件和行動(dòng)綱領(lǐng)。工科教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)由原來的側(cè)重理論教育逐漸向培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型的專業(yè)人才方向轉(zhuǎn)變。緊跟人才培養(yǎng)目標(biāo)變化，已有的工科相關(guān)專業(yè)課程體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)方案等必然需要進(jìn)行相應(yīng)改革。

賦能教育就是新工科建設(shè)背景下課程改革的主要方向之一。賦能即賦予某個(gè)主體以能力。賦能教育的內(nèi)涵至少包括以下3個(gè)方面［5-7］：①賦予什么能力；②賦予誰能力；③怎樣賦予這些能力。賦能的對(duì)象包括學(xué)生和教師。賦能教育一方面要求教師能夠通過實(shí)施課程教學(xué)活動(dòng)賦予學(xué)生能力；另一方面又要求教師具備這種賦予學(xué)生相應(yīng)能力的能力。

自2016年首批3所高校獲批招生以來，作為新工科代表性之一的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱：大數(shù)據(jù)專業(yè)）受到了越來越多的關(guān)注。如何搞好大數(shù)據(jù)專業(yè)建設(shè)，為行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才，成為地方民族高校的關(guān)注熱點(diǎn)之一［8-10］。本文以吉首大學(xué)為例，闡述地方民族高校如何基于賦能教育視角進(jìn)行數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)育人模式改革。

1 問題提出與解決思路

地方民族高校多處于民族地區(qū)，學(xué)校承擔(dān)著為區(qū)域信息化建設(shè)培養(yǎng)合格專業(yè)技術(shù)人才的歷史使命。但在該類地區(qū)培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才存在先天條件的“悖論”：一方面，區(qū)域信息化程度不高、對(duì)信息技術(shù)運(yùn)用不足、對(duì)前沿信息技術(shù)不敏感、信息化企業(yè)體量小等現(xiàn)實(shí)條件限制了區(qū)域大數(shù)據(jù)專業(yè)建設(shè)與發(fā)展；另一方面，區(qū)域大數(shù)據(jù)專業(yè)人才需求旺盛和大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)前沿技術(shù)的“區(qū)域性”與“普適性”要求不平衡。因此，在兼顧地方需求前提下如何培養(yǎng)兼具“區(qū)域性”與“普適性”的大數(shù)據(jù)類專才成為地方民族高校需要解決的首要問題。

吉首大學(xué)地處精準(zhǔn)扶貧的首創(chuàng)地——湘西土家族苗族自治州，是國(guó)家民委與湖南省人民政府共建的一所典型地方民族高校。作為武陵山區(qū)腹地的唯一一所綜合性大學(xué)，學(xué)校與生俱來地承擔(dān)著為區(qū)域信息化建設(shè)培養(yǎng)合格專業(yè)技術(shù)人才的歷史使命。自2018年，吉首大學(xué)首屆大數(shù)據(jù)專業(yè)招生以來，已經(jīng)完整完成了一屆學(xué)生的培養(yǎng)工作。在4年的培養(yǎng)過程中，吉首大學(xué)以賦能教育理念為著力點(diǎn)，結(jié)合民族地區(qū)的信息化需求并自然融入課程思政，積極探索符合民族地區(qū)高校特色的大數(shù)據(jù)專業(yè)“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式，著力解決區(qū)域信息化能力不足難以支撐基于前沿技術(shù)的大數(shù)據(jù)專業(yè)持續(xù)發(fā)展及大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)問題，達(dá)到“支撐片區(qū)，立足湖南、輻射全國(guó)”的目標(biāo)，取得了一定成效。具體解決思路包括如下3個(gè)方面：

一是以“支撐片區(qū)，立足湖南、輻射全國(guó)”的人才培養(yǎng)為目標(biāo)，制定了基于學(xué)生“基礎(chǔ)（夯實(shí)基礎(chǔ)和基本動(dòng)手能力）—提高（結(jié)合具體案例強(qiáng)化動(dòng)手能力）—研究（優(yōu)秀學(xué)生緊跟最新前沿技術(shù)，提高實(shí)際創(chuàng)新能力）”的三層次大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，解決了學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系與武陵山片區(qū)區(qū)域信息化需求與信息技術(shù)發(fā)展前沿之間的平衡問題。

二是以賦能教育為手段，建立了“課前自主線上預(yù)習(xí)、課中交互性學(xué)習(xí)、課后不同層次鞏固練習(xí)”三階段教學(xué)體系，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)，利用翻轉(zhuǎn)課堂案例分析開展課堂教學(xué)，基于已有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行課后答疑和鞏固等多模態(tài)、多手段、多維度手段強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式所導(dǎo)致的區(qū)域計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)發(fā)展受限的問題。

三是以工程認(rèn)證為抓手，實(shí)現(xiàn)了符合新工科建設(shè)思路和OBE成果導(dǎo)向教育理念的“師生協(xié)同、校企政協(xié)同及教研協(xié)同”的三協(xié)同實(shí)踐教學(xué)支持框架，積極采用?！　獓?guó)三級(jí)學(xué)科競(jìng)賽學(xué)生全覆蓋、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目培育—申報(bào)—執(zhí)行—成果全鏈路體驗(yàn)、優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)課題等方式，滿足不同層次學(xué)生對(duì)基本技能、提升技能和高級(jí)應(yīng)用技能的需求，解決了學(xué)生專業(yè)技能與企業(yè)實(shí)際需求匹配失衡問題。

2 吉首大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式

根據(jù)賦能教育理念，吉首大學(xué)在大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，明確民族地區(qū)高校大數(shù)據(jù)專業(yè)辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)理念，根據(jù)信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、區(qū)域特色及信息化建設(shè)需求、社會(huì)人才需求和課程思政要求，構(gòu)建了基于賦能教育“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式，模式示意圖如圖1所示?？梢钥闯觯谫x能教育的“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式以教育資源賦能、學(xué)生賦能和教師賦能為著力點(diǎn)，形成了學(xué)生培養(yǎng)分層次—教學(xué)過程分階段—?jiǎng)邮帜芰ε囵B(yǎng)多方協(xié)同的賦能循環(huán)體系。

Fig.1 The "three-level，three-stage，three-synergy" talent training mode based on the enabling education圖1 基于賦能教育的“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式

首先，以工程認(rèn)證為導(dǎo)向，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線，以學(xué)生分類教育為目標(biāo)，建立了基于三層次的學(xué)生能力培養(yǎng)體系（見圖2），形成了集中與分散、自學(xué)與討論相結(jié)合的多模式學(xué)習(xí)方法、基于程序設(shè)計(jì)類基礎(chǔ)課程的全省四校聯(lián)考機(jī)制等協(xié)同考評(píng)教學(xué)體系，以及課程教學(xué)中混合提問、研討、測(cè)驗(yàn)、程序?qū)崿F(xiàn)能力、項(xiàng)目開發(fā)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等多維度的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。

Fig.2 Classification teaching training goal based on three levels mechanism圖2 基于“三層次”的分類教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)

其次，以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，以MOOC及自建資源為依托，以翻轉(zhuǎn)課堂和線上線下混合教學(xué)模式為手段，建立了“基于互動(dòng)的課前自主線上資源預(yù)習(xí)，基于研討的課中交互性學(xué)習(xí)、基于討論的課后不同層次鞏固練習(xí)”三階段的多模態(tài)、多手段、多維度教學(xué)體系（見圖3），強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力并提高了教學(xué)質(zhì)量。

Fig.3 Multi-modal，multi-means，and multi-dimensional teaching system based on three-stage approach圖3 基于“三階段”的多模態(tài)、多手段、多維度教學(xué)體系

最后，以O(shè)BE成果導(dǎo)向教育理念為引領(lǐng)，以地區(qū)信息化需求為導(dǎo)向，以央財(cái)項(xiàng)目建設(shè)為手段，由任課教師將自身科研任務(wù)或根據(jù)本地信息化需求轉(zhuǎn)化得到的企業(yè)級(jí)實(shí)踐項(xiàng)目按內(nèi)容分塊，優(yōu)化相關(guān)課程資源，從課程綱要、培養(yǎng)目標(biāo)、課程內(nèi)容和考核方式進(jìn)行改革，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力進(jìn)行賦能，逐步打造了“師生協(xié)同、校企政協(xié)同及教研協(xié)同”的三協(xié)同動(dòng)手能力培養(yǎng)教學(xué)支持體系，如圖4所示。

Fig.4 Teaching support system for the cultivation of practical ability based on three-collaboration圖4 基于“三協(xié)同”的動(dòng)手能力培養(yǎng)教學(xué)支持體系

在具體實(shí)踐過程中，吉首大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)教師以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為根，以夯實(shí)學(xué)生動(dòng)手能力為枝，多模式（競(jìng)賽、創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)、實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)）活動(dòng)為載體，項(xiàng)目產(chǎn)出（演示demo、策劃報(bào)告書、項(xiàng)目申報(bào)書、學(xué)術(shù)論文等）為要求打造學(xué)生賦能教育的閉環(huán)培養(yǎng)體系，并根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)體系。并且，在各類信息化比賽中實(shí)現(xiàn)校級(jí)比賽的學(xué)生全覆蓋，根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)擇優(yōu)采用以老帶新的模式提供省國(guó)級(jí)比賽平臺(tái)，逐步形成既教又學(xué)，既競(jìng)爭(zhēng)又合作的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生和教師的同時(shí)賦能。

以“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式為基礎(chǔ)，吉首大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)首屆60名畢業(yè)生中，繼續(xù)攻讀碩士學(xué)位的有15人。4年來，學(xué)生參加各級(jí)各類學(xué)科競(jìng)賽，獲獎(jiǎng)200余項(xiàng)，主持省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目5項(xiàng)、校級(jí)各類項(xiàng)目4項(xiàng)、實(shí)用新型專利授權(quán)3項(xiàng)、軟件著作權(quán)授權(quán)2項(xiàng)，并以第一作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文3篇，初步達(dá)到了預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)。

3 研究總結(jié)與建議

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是一門全新的專業(yè)，2020年全國(guó)才有第一批畢業(yè)生，因而在人才培養(yǎng)過程中缺少可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。吉首大學(xué)大數(shù)據(jù)專業(yè)在努力克服民族地區(qū)與大數(shù)據(jù)專業(yè)發(fā)展先天悖論的同時(shí)，基于賦能教育理念初步打造了“三層次—三階段—三協(xié)同”人才培養(yǎng)模式，在民族地方性高校大數(shù)據(jù)專業(yè)建設(shè)方面進(jìn)行了有益嘗試，取得了一定成效。

但由于大數(shù)據(jù)專業(yè)的“新工科”屬性及跨專業(yè)特點(diǎn)，在專業(yè)建設(shè)過程中也不免會(huì)遇到人培方案完善、課程間融合、實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)等諸多方面的問題。因此，在下一步大數(shù)據(jù)專業(yè)建設(shè)中，主要從以下3個(gè)方面加以改進(jìn)：

（1）如何利用武陵山片區(qū)歷史文化厚重、旅游資源及動(dòng)植物資源豐富等特點(diǎn)，努力發(fā)展極具地方性特色的學(xué)科方向，在教學(xué)中凸顯旅游大數(shù)據(jù)、生物大數(shù)據(jù)及民族文化大數(shù)據(jù)應(yīng)用，培養(yǎng)既有領(lǐng)域?qū)I(yè)背景又有一定數(shù)據(jù)科學(xué)素養(yǎng)的復(fù)合型人才。

（2）如何利用吉首大學(xué)綜合性大學(xué)學(xué)科門類齊全的特點(diǎn)，把握大數(shù)據(jù)專業(yè)跨學(xué)科特點(diǎn)，做到數(shù)學(xué)—計(jì)算機(jī)—特色應(yīng)用各相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)體系的融會(huì)貫通，盡量避免學(xué)生“學(xué)而不會(huì)/不用”的情況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)科學(xué)本專業(yè)知識(shí)體系與具體實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)深度融合的教學(xué)模式。

（3）如何權(quán)衡“理論—實(shí)踐”比重，根據(jù)大數(shù)據(jù)專業(yè)核心課程實(shí)踐性強(qiáng)，工程素養(yǎng)需要借助于適用的實(shí)踐平臺(tái)和適當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)例予以強(qiáng)化的特點(diǎn)，在人培方案優(yōu)化過程中以學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)化人培方案中各課程銜接以及理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)占比，構(gòu)建符合專業(yè)特色和工程認(rèn)證的培養(yǎng)體系。

以上問題都需在專業(yè)建設(shè)過程中加以探究解決，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法，從而確保大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。