導語：高校數(shù)據(jù)科學學科交叉融合問題研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：新工科建設(shè)是當前高等工科教育改革的抓手之一，學科交叉融合又是新工科建設(shè)的核心要素。區(qū)域高校的數(shù)據(jù)科學新工科建設(shè)，應在正視自身現(xiàn)有的資源受限的前提下，通過構(gòu)建跨學科的教學研究團隊、發(fā)揮相關(guān)學科集群的聯(lián)動優(yōu)勢、個性化定制培養(yǎng)等措施，適時地跟進新工科建設(shè)潮流，推動數(shù)據(jù)科學等學科的發(fā)展。文章針對當前區(qū)域高校新工科建設(shè)中的問題和不足，提出具備一定普適性的新工科建設(shè)思路和方法，為當前數(shù)據(jù)科學新工科建設(shè)做出有益探索。

關(guān)鍵詞：新工科；學科交叉融合；區(qū)域高校；個性化培養(yǎng)

當前，作為我國工科學科教育變革重要途徑的新工科建設(shè)，在頂層設(shè)計逐步完善后，進入了發(fā)展快車道[1]。以國內(nèi)知名高校為代表的一大批高校，著眼于新工科建設(shè)的核心需求，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，挖掘?qū)W科建設(shè)內(nèi)涵，實現(xiàn)了工科教育改革的重大突破。新工科的建設(shè)，依賴于對學科的深度挖掘，以及融合當前科技思想，協(xié)同創(chuàng)新，多元融合，實現(xiàn)對“舊有”學科的再創(chuàng)新，以及新興學科的持續(xù)突破發(fā)展。作為新興學科之一，數(shù)據(jù)科學在新工科建設(shè)中得到了更多的關(guān)注[2-4]。數(shù)據(jù)科學是一門綜合了多領(lǐng)域、多學科且以探索數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、獲取、存儲以及可視化等的科學，是以實現(xiàn)數(shù)據(jù)增值和提高數(shù)據(jù)決策價值為核心目的。數(shù)據(jù)科學的正式產(chǎn)生時間較短，卻得到了迅猛的發(fā)展，國內(nèi)也涌現(xiàn)了一大批設(shè)置數(shù)據(jù)科學學科的高校[5;6]。在新工科建設(shè)中，數(shù)據(jù)科學的地位尤為特殊，主要體現(xiàn)在兩個方面：數(shù)據(jù)科學本就是新興學科，正處于形成和發(fā)展的上升通道中；數(shù)據(jù)科學綜合了統(tǒng)計學、數(shù)學、計算機等相關(guān)學科和技術(shù)，對其他學科的依賴性較強，自身交叉度較高，在教學實踐中再次融合其他學科的難度較大。數(shù)據(jù)學科的建設(shè)，也存在著一定程度的不足，如現(xiàn)有學科邊界模糊，理論與實踐存在偏差，學科核心理念更新遲緩的現(xiàn)象凸顯等。開展學科交叉融合，豐富學科的時代內(nèi)涵，借此提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有迫切的現(xiàn)實需求和實踐意義[7-8]。

1數(shù)據(jù)科學學科專業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1數(shù)據(jù)科學學科建設(shè)現(xiàn)狀。國內(nèi)開設(shè)數(shù)據(jù)科學專業(yè)的一大批高校積極開展新工科建設(shè)，積極探索新時代背景下工科發(fā)展的新規(guī)律。在數(shù)據(jù)科學專業(yè)建設(shè)方面，大部分高校通常以計算機學院、自動化學院等為協(xié)調(diào)牽頭單位，積極與數(shù)學與統(tǒng)計學院、軟件學院等相關(guān)教學單位協(xié)作教研，優(yōu)勢互補，夯實學科基礎(chǔ)，完成了大數(shù)據(jù)應用開發(fā)，大數(shù)據(jù)技術(shù)原理，Python編程、深度學習、分布式系統(tǒng)與云計算、大數(shù)據(jù)編程、數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)可視化等課程的開設(shè)[9]。1.2區(qū)域高校數(shù)據(jù)科學教學方面存在的不足。目前，數(shù)據(jù)科學學科正處于不斷完善的階段；對于部分優(yōu)勢高校而言，擁有能夠支撐學科發(fā)展的優(yōu)質(zhì)師資，也有優(yōu)質(zhì)生源，具備將優(yōu)質(zhì)師資與生源緊密聯(lián)結(jié)的制度和環(huán)境，因此能夠高質(zhì)量的完成數(shù)據(jù)科學專業(yè)的教學育人工作。而對于區(qū)域高校而言，師資以及軟硬件設(shè)施均無法與優(yōu)勢高校相比，能夠投入數(shù)據(jù)科學教學科研中的資源有限，另外兼之生源質(zhì)量受限，數(shù)據(jù)科學的教學活動較難達到預期目標。通過學科交叉融合，將自身資源優(yōu)化組合配置；適當調(diào)整自身辦學定位，找準數(shù)據(jù)科學人才培養(yǎng)的核心需求，建立起與市場對接的人才培養(yǎng)通道，是當前大部分開設(shè)有數(shù)據(jù)科學專業(yè)的區(qū)域高校的首要之選[10]。當前區(qū)域高校數(shù)據(jù)科學教學中存在的問題主要有以下幾點：1.2.1數(shù)據(jù)科學的外延與自身教學定位。作為一門新興學科，數(shù)據(jù)科學專業(yè)的招生與就業(yè)受到了市場的追捧；突飛猛進的專業(yè)建設(shè)發(fā)展，掩蓋了數(shù)據(jù)科學專業(yè)當前外延模糊等短板。當前數(shù)據(jù)科學專業(yè)依賴于其他行業(yè)數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)的處理需要有相關(guān)行業(yè)知識的支撐；在本科教育中，較難實現(xiàn)專業(yè)教學與行業(yè)實踐的有機結(jié)合，也不能很好的把握數(shù)據(jù)科學的外延。另一方面，數(shù)據(jù)科學是一門強交叉學科，要融合統(tǒng)計學科、計算機學科和數(shù)學學科等相關(guān)學科知識，且大數(shù)據(jù)就業(yè)領(lǐng)域分工龐雜，高校應根據(jù)自身實際情況，找準定位，有針對性的加強相關(guān)大數(shù)據(jù)技術(shù)和應用的教學工作，為學生的就業(yè)和實踐做好鋪墊。1.2.2學科交叉不同于課程機械疊加。作為一門強學科交叉屬性的學科，數(shù)據(jù)科學專業(yè)需要做到統(tǒng)計學、數(shù)學和計算機學科的交叉融合，也要實現(xiàn)一定程度的行業(yè)交叉融合。很多區(qū)域高校，在數(shù)據(jù)科學的教學中，僅簡單開設(shè)計算機學科、統(tǒng)計學科及數(shù)學學科的相關(guān)課程，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)學科專業(yè)的核心理念，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學統(tǒng)計和合理分析。1.2.3數(shù)據(jù)學科與實踐的融合交叉不足數(shù)據(jù)學科是一門與實踐緊密聯(lián)系的學科，對于不同的行業(yè)和領(lǐng)域，具體的數(shù)據(jù)采集和分析，以及模型提取和應用的方法可能完全不同；因此，在實際的教學中，很多區(qū)域高校難以獲取有價值的行業(yè)數(shù)據(jù)，沒有真實可靠的行業(yè)場景，不利于學科交叉融合的實現(xiàn)。

2促進數(shù)據(jù)科學專業(yè)交叉融合的目標和措施

2.1跨界互動，構(gòu)建跨學科的教學研究團隊。教師是教學活動的引導者，在學科交叉融合的過程中，要發(fā)揮不同學科教師的良性、慣性互動，組建跨學科的教學研究團隊，形成定期開展教學研究活動的常態(tài)機制。當前很多教學研究團隊浮于表面，沒有真正融合，不能形成聯(lián)動效應。在實踐中，可采用項目帶動的方式來實現(xiàn)跨學科融合。2.2構(gòu)建并發(fā)展相關(guān)學科集群的集群優(yōu)勢。國家在院校轉(zhuǎn)型的文件中正式提出了“學科集群”的概念，指的是眾多相關(guān)學科圍繞產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新為核心所組成的學科集群，對應著產(chǎn)業(yè)集群，是多學科深度融合的概念產(chǎn)物。在學科集群建設(shè)中，通常會采用重點突破，以點帶面的建設(shè)方式。因此，在數(shù)據(jù)科學相關(guān)的學科集群建設(shè)中，可圍繞數(shù)據(jù)科學專業(yè)或其他相關(guān)學科專業(yè)，通過學科集群的建設(shè)，實現(xiàn)多學科跨越發(fā)展，從而有效的實現(xiàn)學科交叉融合發(fā)展。2.3一定強度的師資培訓及企業(yè)聯(lián)動。在數(shù)據(jù)科學的教學過程中，師資是制約學科發(fā)展的重要因素。這主要在于，數(shù)據(jù)科學仍處在不斷發(fā)展的階段，學科知識更新較快；學科交叉屬性強，很少有足夠?qū)W科交叉背景的教師完全滿足數(shù)據(jù)科學的教學需求；數(shù)據(jù)常常涉及不同領(lǐng)域，需要具備不同領(lǐng)域的行業(yè)知識等。這些因素都決定了，需要持續(xù)的對現(xiàn)有師資進行一定強度的培訓，及時更新相關(guān)專業(yè)教師的知識儲備，并且通過培訓實現(xiàn)其對不同領(lǐng)域知識的了解和熟悉。在現(xiàn)有機制下，高校自身常常無法有足夠數(shù)量、足夠種類的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，而企業(yè)常常缺乏對數(shù)據(jù)進行深入研究分析的動力，因此高校和企業(yè)的聯(lián)動，能夠相互彌補自身不足，使雙方都能夠在合作交流中實現(xiàn)共贏。高校師生在真實的數(shù)據(jù)場景下，能夠提升其數(shù)據(jù)實戰(zhàn)能力，將知識轉(zhuǎn)化為能力，快速將教學轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，也進而達到數(shù)據(jù)科學的交叉融合發(fā)展。2.4個性化定制培養(yǎng)的探索。在數(shù)據(jù)科學專業(yè)學生的培養(yǎng)過程中，可采用個性化定制的培養(yǎng)方式，有針對性將師資與學生進行適度匹配。數(shù)據(jù)科學是一個涵蓋廣泛的領(lǐng)域，從模型構(gòu)建、數(shù)據(jù)分析到數(shù)據(jù)標注等不同分工，科學和技術(shù)的含量差異較大；如對不通層次的學生使用相同的教學目標和教學手段，則不能滿足不同層次的學生需求。分層教學和個性化定制，通過對學生進行個性需求識別，結(jié)合學生的興趣和能力，將不同學生引導入不同的層次和領(lǐng)域。2.5對學科交叉融合建立追蹤和反饋機制。在全國進行數(shù)據(jù)科學教學的探索浪潮當中，至今沒有成熟有效、放之四海而皆準的數(shù)據(jù)科學教學模式，因此需要不斷的探索和嘗試；在探索過程中，應建立相關(guān)的領(lǐng)域知識管理庫，及時總結(jié)學科建設(shè)及交叉融合中的成功經(jīng)驗，及時歸納不足之處，通過數(shù)據(jù)科學自身的理念，挖掘數(shù)據(jù)背后蘊含的規(guī)律，從而達到少走彎路，盡早建立數(shù)據(jù)交叉融合教學模式。

3總結(jié)

新工科建設(shè)中，區(qū)域高校要在有限的師資強度下實現(xiàn)預期的教學目標，實現(xiàn)數(shù)據(jù)科學人才的培養(yǎng)目標，只有通過的數(shù)據(jù)科學交叉融合，提升學科的包容度和特異性，打破學科壁壘和邊界，解決數(shù)據(jù)科學人才培養(yǎng)和工程問題解決中的新問題，真正實現(xiàn)新工科建設(shè)的內(nèi)涵要求。在本文中，提出了構(gòu)建跨學科的教學研究團隊、構(gòu)建并發(fā)展相關(guān)學科集群的集群優(yōu)勢、積極開展師資培訓及企業(yè)聯(lián)動以及個性化培養(yǎng)等措施，以期在區(qū)域高校的數(shù)據(jù)科學建設(shè)取得卓有成效的成果，并且能夠滿足區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展對于數(shù)據(jù)科學人才的需求。

參考文獻:

[1]陸國棟,李拓宇.新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑思考[J].高等工程教育研究,2017.3:20-26

[2]孫偉,王景光.新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)建設(shè)策略探究[J].計算機產(chǎn)品與流通,2020.11:154

[3]吳愛華,楊秋波,郝杰.以“新工科”建設(shè)引領(lǐng)高等教育創(chuàng)新變革[J].高等工程教育研究,2019.1:1-7,61

[4]葉民,錢輝.新業(yè)態(tài)之新與新工科之新[J].高等工程教育研究,2017.4:5-9

[5]葉青,劉長華.新工科背景下的《大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)》課程建設(shè)研究[J].湖北經(jīng)濟學院學報(人文社會科學版),2020.17(11):149-151

[6]張煥生,賈冬青,辛晨.基于大數(shù)據(jù)的應用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新路徑研究[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐,2020.3(18):124-126

[7]杜欽生,薛蛟.新工科背景下大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2020.19(12):185-186

[8]付佳,周春華,王林申.以新工科建設(shè)促進高等教育發(fā)展研究[J].高教學刊,2020.35:1-6

[9]郭文忠,張浩,董晨.“新工科”背景下數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)建設(shè)探索與實踐——以福州大學為例[J].電腦知識與技術(shù),2020.16(25):121-123

[10]劉泉,蘭義華,徐安鳳等.多學科交叉融合的大數(shù)據(jù)應用型人才培養(yǎng)模式探索[J].計算機時代,2020.11:89-91

作者:張建洋 李娟 劉泉 單位:南陽師范學院計算機科學與技術(shù)學院