工程教育背景下数据科学与大数据技术专业课程体系设计

朱命冬

(河南工学院 计算机科学与技术学院，河南 新乡 453003)

0 引言

在大数据时代催生的巨量人才缺口背景下，数据科学与大数据技术专业应运而生，2017年，有3所高校申办了该专业，截至2020年共计612所本科高校开办。该专业的毕业生学位授予门类主要有工学和理学，其中，工学门类的课程体系必然涉及自然、社会、计算机等学科知识，属于典型的多学科交叉的新兴工科专业。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是实现工程教育和工程师资格国际互认的重要基础。2016年6月2日，在吉隆坡召开的国际工程联盟大会上，我国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员。工程教育专业认证中强调基于成果导向(OBE)、以学生为中心和持续改进等核心理念，对引导和促进专业建设与教学改革、保障和提高工程教育人才培养质量至关重要[1]。本文以河南工学院数据科学与大数据技术专业为例，探讨基于工程专业认证标准，从培养目标到课程体系建设的专业改革探索。

1 培养目标

培养目标是专业培养方案和课程体系设置的基本依据[2-3]。依据社会、行业需要和学校定位，本专业致力于培养适应区域经济社会发展和产业转型升级需要，德智体美劳全面发展，具有良好的科学素养、人文精神、社会责任感和职业道德，系统掌握数据科学和大数据技术相关的基础理论、基本知识和技能，具备大数据采集、处理、分析和应用开发的基本能力，具有较强实践能力、创新创业能力和持续学习能力，能够在数据科学与大数据技术领域从事开发、管理、服务等工作的高素质应用型人才。

2 毕业要求

明确培养目标后，需要解读其蕴涵的知识、能力、素质要求。

(1)知识要求：具有扎实的计算机领域的基本知识，掌握计算学科基础理论知识和专业知识，掌握从事本专业工作所需的数学和其他相关信息科学的基础理论，掌握基本的人文和社会科学知识，具有良好的品德和素养。

(2)能力要求：具备较强的软件开发能力、基本的开发流程执行能力，熟悉数据库开发技术，能够将数学、信息科学和专业知识用于解决大数据技术问题，具备自我终身学习的能力。

(3)素质要求：具有坚定正确的政治方向、较强的社会责任感和团队合作精神、健康的体魄和良好的心理素质。

根据工程教育认证标准，指标点是对毕业要求内涵的细化、解读，其分解必须具有导向性、可评价性、逻辑性、专业性。基于此，进一步对上诉毕业要求进行细化，部分示例如表1所示。

表1 毕业要求指标点

3 课程体系

根据工程教育认证标准，课程设置必须支撑培养要求；课程群(或模块)的方向必须明确；课程体系必须完整响应毕业要求，而毕业要求对课程体系的影响需要通过指标点来实现。课程体系与毕业要求对应关系矩阵如表2所示。

表2 课程体系与毕业要求对应关系

为了体现数据科学与大数据技术专业特色，表2中省略掉了各个专业必修的公共通识课程。根据专业认证的OBE原则，本专业毕业生需要满足大数据分析工程师的基本要求，因此，核心课程设置为大数据基础、Python程序设计、大数据平台与架构、数据采集技术、数据可视化和数据挖掘技术，专业选修课主要围绕大数据应用开发的方向开设。进一步考虑到课程的拓扑关系，“数据结构”的前置课程是“C程序”，“算法分析与设计”的前置课程是“数据结构”，“数据库原理及应用”的前置是“离散数学”，“大数据平台与架构”的前置课程是“操作系统”，“数据采集”的前置课程是“Python程序设计”，“智能终端与移动应用开发”的前置课程是“Java程序设计”，同时兼顾考虑周学时不超过26等条件，最终课程体系如表3所示。

表3 数据科学与大数据技术专业课程体系

4 结语

数据科学与大数据技术专业作为近年教育部新批准开设的专业，属于多学科交叉复合的新兴工科专业，且注重理论与实践并重，专业课程体系的研究具有必要性和紧迫性。本文以河南工学院数据科学与大数据技术专业为例，从工程教育认证的角度提出初步课程体系方案，下一步，从教学环节、实践环节、教学模式等层面支持工程教育认证标准对毕业要求与培养目标的达成度还需要持续进行教学探索与改革。