面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學(xué)專業(yè)課程體系研究

1、    面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學(xué)專業(yè)課程體系研究    劉風(fēng)華+蘇有慧摘 要：云時代、大數(shù)據(jù)時代的到來，為信息計算科學(xué)專業(yè)的發(fā)展帶來了新的契機。該文從大數(shù)據(jù)時代的背景出發(fā)，結(jié)合該校信息與計算科學(xué)專業(yè)發(fā)展的實際需求，探討了面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學(xué)專業(yè)課程體系構(gòu)建，提出了人才培養(yǎng)的目標(biāo)設(shè)定、理論課程及實踐課程體系構(gòu)建方案，以促進專業(yè)發(fā)展。關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 信息與計算科學(xué) 課程體系：g642 ：a ：1674-098x（2016）08（c）-0131-03自1998年教育部將原來的計算數(shù)學(xué)、運籌學(xué)、控制論、信息科學(xué)4個專業(yè)整合成一個新專業(yè)“信息與計算科學(xué)”專

2、業(yè)后，全國已有600多所高校開設(shè)了信息與計算科學(xué)專業(yè)，該專業(yè)是數(shù)學(xué)、計算機、信息工程等學(xué)科的交叉，目標(biāo)是培養(yǎng)具有扎實數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和一定的計算機技能，能夠在信息科學(xué)和計算科學(xué)領(lǐng)域從事科研、教育、軟件開發(fā)及解決實際問題的能力的應(yīng)用型人才2-3。但是，隨著招生規(guī)模逐步擴大，暴露出許多問題，如專業(yè)特色不明顯、專業(yè)就業(yè)方向不明確、課程設(shè)置、實踐環(huán)節(jié)等方面滯后于信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，學(xué)校教育和社會實際需要脫節(jié)等問題4-5。云時代、大數(shù)據(jù)時代的到來，為信息計算科學(xué)專業(yè)的發(fā)展帶來了新的契機。大數(shù)據(jù)，指的是所涉及的數(shù)據(jù)量規(guī)模巨大到無法通過人工，在合理時間內(nèi)截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息1-5。隨

3、著各行各業(yè)信息量的快速膨脹，今后對擁有大數(shù)據(jù)管理和分析能力的人才需求將快速增長7-8。大數(shù)據(jù)時代需要分析數(shù)據(jù)及其與業(yè)務(wù)相結(jié)合的分析人才，這與信息與計算科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)相吻合，信息計算科學(xué)專業(yè)充分發(fā)揮其數(shù)學(xué)的優(yōu)勢，結(jié)合專業(yè)背景和社會實際需求，可以為未來的大數(shù)據(jù)市場培養(yǎng)熟練掌握大數(shù)據(jù)技能并擅長海量數(shù)據(jù)的采集、存儲、管理、挖掘與分析等經(jīng)驗的人才。為適應(yīng)社會需求，該校及時調(diào)整專業(yè)方向，徐州工程學(xué)院信息與計算科學(xué)專業(yè)于2016年秋季招收大數(shù)據(jù)方向?qū)W生。培養(yǎng)優(yōu)秀的大數(shù)據(jù)人才，構(gòu)建合理的課程體系是關(guān)鍵，該文根據(jù)該校實際情況，探討信息與計算科學(xué)專業(yè)如何在保持數(shù)學(xué)類專業(yè)優(yōu)勢的情況下，融合大數(shù)據(jù)時代的技術(shù)和思想

4、，構(gòu)建合理的面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學(xué)專業(yè)課程體系。1 人才培養(yǎng)目標(biāo)制定依據(jù)徐州工程學(xué)院應(yīng)用型本科院校的要求，制定符合該校特色的面向大數(shù)據(jù)的信息與計算科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。（1）綜合素質(zhì)目標(biāo)。培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟、社會發(fā)展需要，德、智、體全面發(fā)展，具備良好法律意識與職業(yè)道德規(guī)范，具備團隊合作意識，具備較強的溝通表達能力、分析理解能力、專業(yè)文檔撰寫能力、創(chuàng)新能力、項目管理意識等各項綜合素質(zhì)的人才。（2）專業(yè)技能目標(biāo)。培養(yǎng)具有良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，掌握信息科學(xué)和計算機科學(xué)的基本理論、方法和技能，熟悉主流大數(shù)據(jù)管理及分析平臺、數(shù)據(jù)分析算法與工具，具備較全面的大數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用開發(fā)與管理運維能力，有一定的大數(shù)據(jù)平臺架

5、構(gòu)能力，有一定數(shù)據(jù)分析與算法實現(xiàn)能力，有較強的創(chuàng)新意識和初步的大數(shù)據(jù)工程實踐能力，適宜在it企業(yè)從事大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)運維等工作、并具備一定行業(yè)經(jīng)驗認知的應(yīng)用型大數(shù)據(jù)人才。2 課程體系構(gòu)建思想為培養(yǎng)適應(yīng)不同大數(shù)據(jù)崗位的專業(yè)人才，我們采用定制化課程體系、多元化教學(xué)模式，重點拓展和提升實踐類課程建設(shè)，適當(dāng)加入拓展課程。2.1 定制化課程體系針對大數(shù)據(jù)行業(yè)不同崗位技能要求，課程體系遵循“通用+特長”的設(shè)計思路，通過通用開發(fā)語言與特色大數(shù)據(jù)技能相結(jié)合的培養(yǎng)模式，利用項目驅(qū)動的實戰(zhàn)技能訓(xùn)練，可實現(xiàn)學(xué)生的個性化培養(yǎng)。重視基礎(chǔ)課程，加強技術(shù)主干課程，構(gòu)建核心課程群。在夯實基礎(chǔ)課程之后，考慮學(xué)生實際就

6、業(yè)方向，開設(shè)針對性強的專業(yè)課程，根據(jù)實際情況安排學(xué)生針對性選擇實訓(xùn)方向，安排相應(yīng)技術(shù)性課程學(xué)習(xí)，同時強化學(xué)生技術(shù)技能的運用能力。2.2 多元化教學(xué)模式為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高課程效果，采用多元化的教學(xué)方式。通過理論課、實驗課、項目實戰(zhàn)課和職業(yè)素質(zhì)課程，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實踐的綜合應(yīng)用能力，提升學(xué)生的職業(yè)技能與綜合素質(zhì)；并通過線上教學(xué)環(huán)節(jié)為學(xué)生提供靈活高效的學(xué)習(xí)渠道、提升學(xué)習(xí)興趣、拓展專業(yè)知識、培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。為了將學(xué)生培養(yǎng)成為大數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析類高端特色專業(yè)人才，課程體系以知識體系和能力體系為雙主體進行規(guī)劃，強調(diào)技術(shù)與職業(yè)素養(yǎng)的雙重培養(yǎng)，將職業(yè)發(fā)展所需要的各種軟能力培養(yǎng)融入

7、到日常教學(xué)中，以實現(xiàn)學(xué)生的職業(yè)化能力培養(yǎng)。2.3 重點拓展和提升實踐類課程建設(shè)，適當(dāng)加入拓展課程在保持基礎(chǔ)扎實的前提下，拓展和提升實踐類課程。除強化校內(nèi)實踐課程外，還要運用校企合作實訓(xùn)基地，進行實訓(xùn)項目開發(fā)，強化理論教學(xué)與工程實踐的結(jié)合。不定期聘請名企在職it專家或業(yè)界知名人事，開展各種主題活動，拓寬學(xué)生視野。3 課程體系構(gòu)建方案遵循“通用+特長”的設(shè)計思路，課程體系的構(gòu)建重視基礎(chǔ)課程，并加強大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)課程，劃分為通識課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程以及集中實踐課程四大課程模塊。3.1 通識課程包括通識必修課程和選修課程兩種類型，是對本專業(yè)學(xué)生進行公民基本素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，以提升學(xué)生的政治思

8、想水平、文化科學(xué)素養(yǎng)、信息技術(shù)能力和外語溝通能力等大學(xué)生必備的基本素質(zhì)為目標(biāo)，也對本專業(yè)學(xué)生進行職業(yè)生涯與職業(yè)發(fā)展指導(dǎo)。3.2 學(xué)科基礎(chǔ)課程該類課程是對該專業(yè)學(xué)生進行學(xué)科專業(yè)知識教育的基礎(chǔ)內(nèi)容，目標(biāo)是提升學(xué)生的學(xué)科專業(yè)認知水平。專業(yè)基礎(chǔ)課程一是用以鋪墊專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)素質(zhì)。二是強化計算機科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的共用核心技術(shù)，增強學(xué)生進入社會的適應(yīng)能力。該類課程如數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、c語言程序設(shè)計、java程序設(shè)計等課程。 3.3 專業(yè)課程該類課程是對該專業(yè)學(xué)生進行專業(yè)技術(shù)和專業(yè)能力訓(xùn)練的重要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力，具備信息計算科學(xué)專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域，尤其是大數(shù)據(jù)分析及

9、應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域技術(shù)工作所需的專業(yè)理論知識及相應(yīng)的應(yīng)用能力。該類課程包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、linux操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)內(nèi)存計算、大數(shù)據(jù)流式計算、大數(shù)據(jù)離線計算等。3.4 集中實踐課程該類課程是對該專業(yè)學(xué)生進行專業(yè)創(chuàng)新教育和素質(zhì)拓展訓(xùn)練的重要內(nèi)容，重點是培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的意識、能力和方法，了解信息科學(xué)專業(yè)尤其是大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域理論、技術(shù)與應(yīng)用的新發(fā)展，能運用所學(xué)的理論、方法和技能解決信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用開發(fā)中的實際問題，具有較強的知識更新、技術(shù)跟蹤及職業(yè)能力。該類課程主要包含課程設(shè)計、項目實訓(xùn)、綜合實訓(xùn)、崗位實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計。面向大數(shù)據(jù)的信

10、息與計算科學(xué)專業(yè)課程教學(xué)體系框架如圖1所示。課程開設(shè)先后次序注重學(xué)生大數(shù)據(jù)方向完整的知識鏈構(gòu)建，嚴格按照大數(shù)據(jù)方向具備的知識結(jié)構(gòu)設(shè)計。實踐課程體系包含兩條線，一個是課內(nèi)實驗，一個是集中實踐環(huán)節(jié)。課內(nèi)實驗是每門課的實踐練習(xí)，學(xué)科基礎(chǔ)課中c語言程序設(shè)計開設(shè)了課內(nèi)實驗，所有專業(yè)課均設(shè)置了課內(nèi)實驗，課內(nèi)實驗的安排又劃分為基礎(chǔ)類實驗和提高類實驗，是對學(xué)生進行的基本技能訓(xùn)練。集中實踐是每學(xué)期后集中開設(shè)的實踐課程，如課程設(shè)計、項目實訓(xùn)、綜合實訓(xùn)、崗位實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計。課程設(shè)計和項目實訓(xùn)目的是對學(xué)生進行綜合技能訓(xùn)練，崗位實訓(xùn)和綜合實訓(xùn)對學(xué)生進行實戰(zhàn)技能的訓(xùn)練，畢業(yè)設(shè)計既是對學(xué)生的綜合技能的訓(xùn)練，也是是對學(xué)生知識

11、掌握、綜合技能的一次檢驗。整個實踐體系構(gòu)建如圖2。4 結(jié)語大數(shù)據(jù)專業(yè)方興未艾，結(jié)合大數(shù)據(jù)專業(yè)，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)優(yōu)勢，與計算機技術(shù)相結(jié)合，為我們的專業(yè)發(fā)展帶來新的契機，為培養(yǎng)優(yōu)秀的大數(shù)據(jù)人才，我們將根據(jù)實際需求及學(xué)生發(fā)展?fàn)顩r調(diào)整培養(yǎng)方案與課程體系，促進信息與計算科學(xué)專業(yè)的不斷發(fā)展。參考文獻1 t white.hadoop：the definitive guidej. oreilly media inc gravenstein highway north，2010，215（11）：1-4.2 王勝奎，徐光輝，王家軍，等.普通院?！靶畔⑴c計算科學(xué)專業(yè)”課程體系優(yōu)化研究j.數(shù)學(xué)教育學(xué)報，2009（5）：99-102.3 徐鳳生，劉艷芹，趙琳琳，等.基于分層分類的信息與計算科學(xué)專業(yè)課程體系的構(gòu)建j.高等理科教育，2016（3）：103-106.4 許梅生.信息與計算科學(xué)專業(yè)課程體系的探索與實踐c/information engineering research institute， usa.proceedings of 2012 2nd international conference on future computers in education.2012.5 盧春霞.大數(shù)據(jù)時代的信息與計算科學(xué)j.亞太教育，20