數據科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程改革研究論文
【內容摘要】本文給出了數據科學(xué)實(shí)驗課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考建議，結合專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向和目標定位，形成了具有顯著(zhù)時(shí)代特色的課程體系設置方案，以提升學(xué)生動(dòng)手能力為目標，從加強教師隊伍建設以及提高教學(xué)責任心入手，采用學(xué)評教與同行評價(jià)相結合的辦法來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量，并將實(shí)驗教學(xué)方法與考核辦法配套結合，成效明顯。
【關(guān)鍵詞】數據科學(xué);教學(xué)改革;實(shí)驗課程
一、引言
20xx年9月，《Nature》雜志發(fā)表了題為“BigData:ScienceinthePetabyteEra”的系列專(zhuān)題文章，“大數據”這一概念開(kāi)始被學(xué)術(shù)界廣泛傳播。美國國家科學(xué)基金會(huì )于2016年將“面向21世紀科學(xué)和工程的大數據”認定為未來(lái)6大科研前沿的第一位，認為大數據是“由科學(xué)儀器、傳感設備、互聯(lián)網(wǎng)交易、電子郵件、音視頻軟件、網(wǎng)絡(luò )點(diǎn)擊流等多種數據源生成的大規模、多元化、復雜、長(cháng)期的分布式數據集”。國外除在大數據的概念上、理論上進(jìn)行研究之外，更多地將研究的重點(diǎn)部分放在技術(shù)研究和突破上。對于國內學(xué)者而言，關(guān)于大數據概念上的研究并不是特別充分，大多是引用國外給出的定義再進(jìn)行進(jìn)一步的闡釋。目前來(lái)看，國內關(guān)于大數據領(lǐng)域的研究重點(diǎn)主要集中在大數據與云計算、數據挖掘、并行計算和分布式處理方向上。隨著(zhù)科技的進(jìn)步、信息技術(shù)的飛速發(fā)展與更替，各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域需要借助越來(lái)越多的應用系統和諸多種類(lèi)的數據信息，來(lái)為新技術(shù)新需求新應用提供依據。由此產(chǎn)生了數據質(zhì)量工程，其涉及到大量數據的采集、分析、過(guò)濾、挖掘，正好為相關(guān)單位提供一些方法，然而隨著(zhù)數量爆炸性增長(cháng)，傳統的數據庫已很難很快地分析問(wèn)題，已經(jīng)滿(mǎn)足不了現在的應用需求。這就要求去構架一個(gè)集較高計算能力、較強分析處理能力、較大存儲能力為一體的大數據研究實(shí)驗平臺。另一方面，當前大數據研究的現狀是各領(lǐng)域的科學(xué)家各自為戰，沒(méi)有很好地和計算機領(lǐng)域的專(zhuān)家進(jìn)行結合，都以自己為主處理本領(lǐng)域的海量數據問(wèn)題。目前大數據方面已發(fā)表論文多由計算機科學(xué)方面的研究機構專(zhuān)家學(xué)者撰寫(xiě)，側重于大數據的獲取、存儲、處理、挖掘和信息安全等方面，缺乏各個(gè)學(xué)科之間的交叉與融合，缺乏既擁有處理和組織大型數據的能力又懂得“商業(yè)語(yǔ)言”的數據科學(xué)人才。為了緊跟時(shí)代發(fā)展，為社會(huì )培養更多的寬口徑、創(chuàng )造性強的數據科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才，使該專(zhuān)業(yè)的課程體系滿(mǎn)足培養大數據專(zhuān)業(yè)人才的需要，對現有各相關(guān)專(zhuān)業(yè)(統計學(xué)、信息與計算科學(xué)、應用數學(xué)、計算機等)的課程體系，特別是實(shí)驗類(lèi)課程的課程體系進(jìn)行系統的改革和完善，是當前的首要任務(wù)。
二、明確培養目標
數據科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養的是具有良好的數學(xué)基礎和邏輯思維能力，具備較高的信息素養，掌握信息科學(xué)、大數據技術(shù)和計算機科學(xué)的基本理論、方法與技能，受到系統的科學(xué)研究訓練，具有良好的數據分析處理能力和軟件研發(fā)能力，掌握信息系統的規劃、大數據分析和處理技術(shù)，具有一定的信息系統與信息資源開(kāi)發(fā)、利用、實(shí)踐和研究能力的高級復合、創(chuàng )新型專(zhuān)門(mén)人才。
三、加強隊伍建設
學(xué)校在師資隊伍建設、教學(xué)質(zhì)量提升方面多措并舉，效果明顯。一名新進(jìn)教師需要經(jīng)過(guò)嚴格的崗前培訓，獲得培訓證書(shū)，滿(mǎn)一年后方能上講臺授課。對新進(jìn)教師實(shí)行導師制，在課前準備、課堂教學(xué)、實(shí)驗準備、實(shí)驗設計、試題設計、作業(yè)批改、實(shí)習培訓等環(huán)節進(jìn)行指導、把關(guān)。每學(xué)期要求全校教師完成一定的師資培訓學(xué)習任務(wù)，修讀完成相應學(xué)分方能參與職稱(chēng)評定、年度考核等活動(dòng)。專(zhuān)家督導組不定期檢查授課情況，每學(xué)期進(jìn)行學(xué)評教、教評教活動(dòng)，不合格者予以嚴肅批評。正是由于這種以教學(xué)為先，狠抓師德師風(fēng)建設的努力，才使得學(xué)校的教風(fēng)、學(xué)風(fēng)、校風(fēng)上升到一個(gè)新的臺階。
四、強化實(shí)踐教學(xué)
針對數據科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，學(xué)校設立了數據科學(xué)實(shí)驗中心，中心的基本目標是聚集計算機、數學(xué)、統計學(xué)和工程等領(lǐng)域的學(xué)者，建設一個(gè)數據科學(xué)研究協(xié)同創(chuàng )新研發(fā)平臺和數據科學(xué)人才培養基地，培養云計算、大數據時(shí)代高層次數學(xué)應用人才，為數學(xué)學(xué)科、計算機學(xué)科應用型人才培養做有力支撐。該中心為各相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設了眾多實(shí)驗課程，以此促進(jìn)學(xué)生獲得熟練的技能及創(chuàng )造能力。另外，在基礎課時(shí)之外，根據專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程的`特點(diǎn)，對學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗室設備，鼓勵學(xué)生到現場(chǎng)或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)的形式完成實(shí)驗課程的鞏固提高，充分挖掘現有實(shí)驗設備的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。改革傳統的實(shí)驗課程考核方式，強調動(dòng)手能力的提升，通過(guò)實(shí)驗預習報告制度、實(shí)驗現場(chǎng)動(dòng)手實(shí)操制度、實(shí)驗報告匯報制度、就業(yè)技能培訓、認證考試制度、項目實(shí)訓制度等對學(xué)生的實(shí)驗課程進(jìn)行綜合考查，充分結合各方面的表現，給出一個(gè)綜合性的分數，以此促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性和積極性，進(jìn)一步提升學(xué)生的動(dòng)手能力。隨時(shí)優(yōu)化陳舊的實(shí)驗內容，數據科學(xué)實(shí)驗課程的特點(diǎn)要求實(shí)驗內容能夠與時(shí)俱進(jìn)，隨時(shí)跟蹤學(xué)術(shù)潮流。為了學(xué)生能夠在未來(lái)的工作中更快地適應環(huán)境，必須要及時(shí)刪除內容陳舊、與現實(shí)脫鉤的實(shí)驗項目，每學(xué)期都需要重新調整、優(yōu)化實(shí)驗內容，引入軟硬件科技含量較高，能夠反映實(shí)際學(xué)術(shù)走向的綜合性、思考性的實(shí)驗項目，這些舉措大大地激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗興趣，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。綜上所述，針對數據科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，學(xué)校通過(guò)建立設計精巧、設備先進(jìn)、涵蓋基礎理論實(shí)踐與專(zhuān)業(yè)技能訓練的數據科學(xué)實(shí)驗中心，為數據科學(xué)相關(guān)課程的理論教學(xué)提供配套實(shí)驗支持，不僅可以對學(xué)生進(jìn)行就業(yè)技能培訓和認證，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，也使得學(xué)校的數據科學(xué)人才培養在實(shí)踐教學(xué)中不斷得到改進(jìn)和穩步的提升。
【參考文獻】
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