數據科學專業實驗課程改革研究論文

　　【內容摘要】本文給出了數據科學實驗課程教學改革的幾點思考建議，結合專業發展方向和目標定位，形成了具有顯著時代特色的課程體系設置方案，以提升學生動手能力為目標，從加強教師隊伍建設以及提高教學責任心入手，采用學評教與同行評價相結合的辦法來提高教學質量，并將實驗教學方法與考核辦法配套結合，成效明顯。

　　【關鍵詞】數據科學;教學改革;實驗課程

　　一、引言

　　20xx年9月，《Nature》雜志發表了題為“BigData:ScienceinthePetabyteEra”的系列專題文章，“大數據”這一概念開始被學術界廣泛傳播。美國國家科學基金會于2016年將“面向21世紀科學和工程的大數據”認定為未來6大科研前沿的第一位，認為大數據是“由科學儀器、傳感設備、互聯網交易、電子郵件、音視頻軟件、網絡點擊流等多種數據源生成的大規模、多元化、復雜、長期的分布式數據集”。國外除在大數據的概念上、理論上進行研究之外，更多地將研究的重點部分放在技術研究和突破上。對于國內學者而言，關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行進一步的闡釋。目前來看，國內關于大數據領域的研究重點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。隨著科技的進步、信息技術的飛速發展與更替，各個學科領域需要借助越來越多的應用系統和諸多種類的數據信息，來為新技術新需求新應用提供依據。由此產生了數據質量工程，其涉及到大量數據的采集、分析、過濾、挖掘，正好為相關單位提供一些方法，然而隨著數量爆炸性增長，傳統的數據庫已很難很快地分析問題，已經滿足不了現在的應用需求。這就要求去構架一個集較高計算能力、較強分析處理能力、較大存儲能力為一體的大數據研究實驗平臺。另一方面，當前大數據研究的現狀是各領域的科學家各自為戰，沒有很好地和計算機領域的專家進行結合，都以自己為主處理本領域的海量數據問題。目前大數據方面已發表論文多由計算機科學方面的研究機構專家學者撰寫，側重于大數據的獲取、存儲、處理、挖掘和信息安全等方面，缺乏各個學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“商業語言”的數據科學人才。為了緊跟時代發展，為社會培養更多的寬口徑、創造性強的數據科學專業人才，使該專業的課程體系滿足培養大數據專業人才的需要，對現有各相關專業(統計學、信息與計算科學、應用數學、計算機等)的課程體系，特別是實驗類課程的課程體系進行系統的改革和完善，是當前的首要任務。

　　二、明確培養目標

　　數據科學專業培養的是具有良好的數學基礎和邏輯思維能力，具備較高的信息素養，掌握信息科學、大數據技術和計算機科學的基本理論、方法與技能，受到系統的科學研究訓練，具有良好的數據分析處理能力和軟件研發能力，掌握信息系統的規劃、大數據分析和處理技術，具有一定的信息系統與信息資源開發、利用、實踐和研究能力的高級復合、創新型專門人才。

　　三、加強隊伍建設

　　學校在師資隊伍建設、教學質量提升方面多措并舉，效果明顯。一名新進教師需要經過嚴格的崗前培訓，獲得培訓證書，滿一年后方能上講臺授課。對新進教師實行導師制，在課前準備、課堂教學、實驗準備、實驗設計、試題設計、作業批改、實習培訓等環節進行指導、把關。每學期要求全校教師完成一定的師資培訓學習任務，修讀完成相應學分方能參與職稱評定、年度考核等活動。專家督導組不定期檢查授課情況，每學期進行學評教、教評教活動，不合格者予以嚴肅批評。正是由于這種以教學為先，狠抓師德師風建設的努力，才使得學校的教風、學風、校風上升到一個新的臺階。

　　四、強化實踐教學

　　針對數據科學相關專業，學校設立了數據科學實驗中心，中心的基本目標是聚集計算機、數學、統計學和工程等領域的學者，建設一個數據科學研究協同創新研發平臺和數據科學人才培養基地，培養云計算、大數據時代高層次數學應用人才，為數學學科、計算機學科應用型人才培養做有力支撐。該中心為各相關專業開設了眾多實驗課程，以此促進學生獲得熟練的技能及創造能力。另外，在基礎課時之外，根據專業實驗課程的`特點，對學生開放實驗室設備，鼓勵學生到現場或者通過網絡訪問的形式完成實驗課程的鞏固提高，充分挖掘現有實驗設備的能力，提高學生的動手操作能力。改革傳統的實驗課程考核方式，強調動手能力的提升，通過實驗預習報告制度、實驗現場動手實操制度、實驗報告匯報制度、就業技能培訓、認證考試制度、項目實訓制度等對學生的實驗課程進行綜合考查，充分結合各方面的表現，給出一個綜合性的分數，以此促進學生的學習主動性和積極性，進一步提升學生的動手能力。隨時優化陳舊的實驗內容，數據科學實驗課程的特點要求實驗內容能夠與時俱進，隨時跟蹤學術潮流。為了學生能夠在未來的工作中更快地適應環境，必須要及時刪除內容陳舊、與現實脫鉤的實驗項目，每學期都需要重新調整、優化實驗內容，引入軟硬件科技含量較高，能夠反映實際學術走向的綜合性、思考性的實驗項目，這些舉措大大地激發了學生的實驗興趣，提高了學生的動手能力。綜上所述，針對數據科學相關專業，學校通過建立設計精巧、設備先進、涵蓋基礎理論實踐與專業技能訓練的數據科學實驗中心，為數據科學相關課程的理論教學提供配套實驗支持，不僅可以對學生進行就業技能培訓和認證，提高學生的就業競爭力，也使得學校的數據科學人才培養在實踐教學中不斷得到改進和穩步的提升。

　　【參考文獻】

　　［1］劉娜．測控技術與儀器專業教學改革思考［J］．考試周刊，2012，60:13

　　［2］烏日華芝，周祥才．測控技術與儀器專業應用型人才培養研究與實踐［J］．常州工學院學報，20xx，17(4):74～77.

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