DT时代信息与计算科学专业嵌入式人才培养模式探索

卞秋香 王平心

[摘 要]DT时代对信息与计算科学专业的人才培养既是机遇也是挑战。为了培养出与行业需求相适应的复合应用型人才，文章研究了嵌入式人才培养模式，从专业定位、培养目标、课程体系、师资队伍、保障体制等方面研究了信息与计算科学专业的人才培养方案，具有一定的可行性。

[关键词]DT时代;嵌入式;信息与计算科学专业;培养模式

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.16.099

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2020）16-0-02

0     引 言

IT是信息技术（Information Technology），DT是数据处理技术（Data Technology）。马云在2014年3月的一次演讲中说道：“人类正从IT时代走向DT时代”。DT时代，大数据具有5Vs（Volume，Velocity，Variety，Value，Veracity）特征。与此同时，处理大数据需要专门的人才。随着社会需求的迅猛增长，全球范围大数据人才稀缺，尤其是我国，大数据人才缺口巨大。教育部积极开设了数据科学和数据工程相关专业，加快推动交叉学科数据分析技术发展和新型数据人才培养。

信息与计算科学专业是数学、计算机、信息科学交叉融合的专业，符合DT时代的社会需求。但正是由于信息与科学专业具有交叉性，导致其专业定位不明确，对人才培养质量产生了很大影响。通常情况下，信息与计算科学专业既没有数学专业学生的理论基础扎实，也没有计算机专业学生的计算机应用能力强。基于此，该专业要重点解决专业定位问题，培养契合时代发展和经济需求的人才。现阶段，信息与计算科学专业还面临缺少与DT时代相适应的课程及教师，教学实践环节相对薄弱，学校提供的实践资源不能适应学生实践能力的培养要求等问题。为了培养适应DT时代产业需求的复合应用型人才，解决现存问题，一个有效的做法是校企联合办学，进行嵌入式培养，互惠互利，实现共同發展。其中，“嵌入式”人才培养是一种高校与企业合作育人、合作就业以及合作发展的培养模式。这种培养模式既可以克服学校教育与生产实践相脱节的困境，也可以为企业发展输送相关人才，实现校企互赢。为了实行嵌入式人才培养模式，学校需要先对信息与计算科学专业重新进行专业定位。

1     专业定位

信息与计算科学专业应紧跟时代脉搏，紧紧围绕DT时代科学技术与众多产业，满足社会对具有扎实数学基础的信息与计算类人才的迫切需求以及国家战略性新兴产业对人工智能、大数据等新一代信息技术的需要，结合学校的办学特色及优质资源，突出数值计算、算法设计和大数据处理三大核心，旨在培养满足DT时代需求的复合应用型人才，夯实学科基础，注重学生学习能力、解决实际问题能力及创新能力的培养。

2     培养目标

信息与计算科学专业通过与企业合作，培养适应DT时代科学技术和经济发展需要，具备良好的人文素养、职业精神和社会责任感，富有团队协作精神，拥有扎实的数学基础，掌握信息与计算科学相关领域的基本理论、基本方法及基本技能，富于较强的创新意识和实践能力，能在IT、DT等行业从事科学计算、信息处理、软件设计、系统维护、大数据分析与价值挖掘或大数据应用开发等方面工作的高素质复合应用型人才。

3     课程体系重构

基于信息与计算科学专业的专业定位，学校应围绕培养目标，根据OBE理念，自上而下进行梳理，对现有理论课程体系进行优化整合，取消一些基础课或缩减理论教学时数，增加与大数据分析与挖掘及应用开发的相关课程，加大实践课程的比例，循序渐进展开专业教学，使学生的知识、能力、素质达到培养目标的要求。

3.1   重建理论课程体系

除规定的通识课程外，还可以设置如下理论课程体系。①学科基础课，包括数学基础课（数学分析、高等代数、解析几何、常微分方程、概率论与数理统计、复变函数）及计算机基础课（计算机程序设计语言（VC++）、离散数学、计算机网络）。②专业必修课，包括数学建模、数值分析、运筹与优化、微分方程数值解、Java高级编程、数据结构与算法、数据库原理与应用、软件工程、Linux操作系统和数据分析等。③专业方向课，包括大数据核心技术、实时大数据处理技术、离线大数据处理技术、机器学习等。④专业选修课，包括Python数据处理编程、R语言统计建模、计算机组成原理、NoSQL数据库、深度学习、Web前端开发技术、网络与信息安全基础、大数据可视化编程和分布式数据管理等。在理论课教学环节中，大数据核心技术、实时大数据处理技术、离线大数据处理技术、NoSQL数据库、分布式数据管理等在学生大三和大四时由企业工程师授课。

3.2   重构实践课程体系

实践课程体系主要采取“3+1”结构，包括课内实验、课程设计、企业实训3个模块及课外实践1个模块。①课内实验模块。此模块多数是验证式，使学生牢固掌握信息与计算科学的基本原理与方法，主要包括数学软件实验，大学物理、数学建模、运筹与优化、数值分析、微分方程数值解、计算机程序设计语言（VC++）、Java高级编程、数据库原理与应用、数据结构与算法、计算机网路和Linux操作系统等课程的实验。②课程设计模块。此模块要综合设计学生所学专业知识，进而提高学生的综合应用能力、解决实际问题能力以及创新能力，主要包括数学建模课程设计、数值分析课程设计、微分方程数值解课程设计、数据结构与算法课程设计、计算机程序设计语言（VC++）课程设计、Java高级编程课程设计、数据库原理与应用课程设计和数据分析课程设计等。③企业实训模块。此类实践内容来源于社会需求，有实际应用价值，实践缩短了学校与社会之间的距离，使学生能够学以致用，并培养学生团队协作能力、吃苦耐劳精神及职业素养等，为学生毕业后快速进入社会奠定基础。此模块主要包括Java应用实训（Java Project）、Java EE应用开发实训、Web前端实训（H5小程序）、大数据分析综合实训、大数据挖掘工程实训、大数据可视化实训和毕业设计（企业和学校协同完成）等。④课外实践模块。此模块可以进一步提升学生的实践能力、综合应用能力、创新能力及科研能力等，主要包括各类竞赛和科技创新活动，竞赛类的有数学竞赛、数学建模竞赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、ACM国际大学生程序设计竞赛、蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛和中国大学生程序设计竞赛等。科技创新活动主要有大学生创新创业训练计划项目、科研课题项目等。

4     重建师资队伍

由于信息与计算科学专业前身是计算数学，一般学校设置在理学院，很多教师是数学专业出身，理论功底深厚，但缺乏专门从事实践教学的师资，实践教学环节和社会脱节。因此，学校要借助嵌入式培养模式，密切学校和企业之间的联系，加强双师型师资队伍建设。例如，派教师去企业参加实践学习，了解最新科技动态及社会需求，一方面，可以拓展教师的科研方向，承接企业及社会横向科研项目，展开协作开发，进行科技成果转化等;另一方面，将新思想方法融入理论教学中，展开案例教学，激发学生的学习热情，提高学习质量。

5     建立健全保障机制

嵌入式培养模式是学校与企业联合培养，需要双方的共同努力。学校与企业通过不断协商，审慎思考，要建立健全学生管理机制，确保培养方案顺利实施。从目前的调研結果看，有些院校的嵌入式培养，由于企业热情不高、经验不足或中途退出导致联合培养质量不高，因此，校方要先多方调研考证，精选合作企业，建立健全保障机制，制定完整的培养协议，明确利益分配，在合作过程中互相信赖、互相制约、互相监督。同时，校方教师可参与企业实践类课程，企业工程师也可到学校旁听理论课程，以提高指导学生的方法技巧。

6     结 语

DT时代对信息与计算科学专业提出了新的要求，只有紧跟时代步伐，从社会需求出发，切实发挥学校和企业的共同优势，才能高质量地培育出社会需要的复合应用型人才。信息与计算科学专业嵌入式人才培养模式目前处于起步阶段，如何更好地展开合作办学，还需在实践中不断摸索总结，最终实现学校、企业、学生的共赢。

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