高永平　徐璐豪

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)素養(yǎng)；教學；科研；實踐；培養(yǎng)模型

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）12-0113-03

0 引言

為了促進大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，國務(wù)院在2015 年9月頒發(fā)了《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，在這份行動綱要中明確肯定了大數(shù)據(jù)時代需要將數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略資源的地位，強調(diào)對我國數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)。這份行動綱要一方面突出強調(diào)了數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的必要性，從另一面也突出了大數(shù)據(jù)知識普及與培訓的重要性，從中可以清晰地看到，國家將數(shù)據(jù)教育和數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)提高到前所未有的高度。

隨著大數(shù)據(jù)在醫(yī)療、金融、民生、政務(wù)、制造等各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及，人們都可以親身體會到大數(shù)據(jù)的存在，這對于全民的數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)能力等方面的要求也就越來越高，在這過程中，人們的數(shù)據(jù)素養(yǎng)理念也逐漸形成，并被越來越多的人所看重和發(fā)展。

以“中國知網(wǎng)”等為數(shù)據(jù)來源為例，涉及對研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的相關(guān)文獻整體數(shù)量非常少，而且年限也比較近，充分說明了國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究工作處于起步階段?，F(xiàn)階段研究生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)存在明顯不足，因現(xiàn)實生活和學習的需要，很多學生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)需求十分顯著?，F(xiàn)階段研究生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)水平分布也存在一定程度的發(fā)展不均衡情況，特別是在大數(shù)據(jù)的利用、管理、挖掘和展示等方面的能力普遍較低，在數(shù)據(jù)倫理方面的觀念意識比較淡薄。目前國內(nèi)外對數(shù)據(jù)素養(yǎng)概念本身也還沒有權(quán)威性的定義，如何培養(yǎng)碩士研究生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)也未見相關(guān)的研究成果。在數(shù)字經(jīng)濟、互聯(lián)網(wǎng)全球化和數(shù)字化的今天，人們要滿足現(xiàn)實生活和工作的需求越來越離不開數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在此背景下，衡量一個人綜合素質(zhì)能力涵蓋數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力，也就成為其重要的組成部分。

1 大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)在碩士研究生階段的開展途徑

因我國大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)起步較晚，目前我國還沒有專門的大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)體系的具體文件，因此在實際的培養(yǎng)過程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的研究生培養(yǎng)模式，從研究生培養(yǎng)過程包含的教學過程、科研環(huán)節(jié)和實踐實習等三個主要方面入手，探索如何培養(yǎng)研究生大數(shù)據(jù)素養(yǎng)的途徑。

1.1 教學途徑培養(yǎng)

通過對高校碩士研究生開設(shè)課程調(diào)研發(fā)現(xiàn)，云計算與大數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)可視化等課程已經(jīng)部分或大部分已成為大多數(shù)高校碩士研究生重要的必修或選修課程。通過這幾門課程的開設(shè)，可以培養(yǎng)碩士研究生對數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析的能力，但是只通過這幾門課很難形成學生利用大數(shù)據(jù)解決問題的思維模式。因此，在完成大數(shù)據(jù)相關(guān)課程的開設(shè)基礎(chǔ)上，采用與經(jīng)濟學、電子商務(wù)、生產(chǎn)管理等課程結(jié)合，從這些課程里獲取大量的數(shù)據(jù)來形成大數(shù)據(jù)課程案例的數(shù)據(jù)源。在不同專業(yè)課程配合下，結(jié)合大數(shù)據(jù)的知識，不但能夠進行大數(shù)據(jù)存儲、管理與分析實踐，還能拓展自己的專業(yè)學習內(nèi)容，進一步豐富相關(guān)專業(yè)的課程教學模式，全面實現(xiàn)大數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育的培養(yǎng)。

由于數(shù)據(jù)素養(yǎng)本身培養(yǎng)的新興特性，在現(xiàn)階段，其課程體系構(gòu)建還處于摸索的階段，本文根據(jù)東華理工大學計算機科學與技術(shù)碩士點的學科特點，設(shè)計了該專業(yè)數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的三級課程體系來培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

1） 基礎(chǔ)課程。可以開設(shè)云計算與大數(shù)據(jù)處理課程，課程主要講授云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)基本概念、虛擬化技術(shù)、并行計算與集群技術(shù)、以Hadoop為代表的大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)、以Hadoop HDFS為代表的分布式文件系統(tǒng)、以HBase為代表的分布式數(shù)據(jù)庫、MapReduce分布式并行編程模型、Spark大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)等內(nèi)容，同時大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學、民生和物流等各個領(lǐng)域的應(yīng)用案例進行介紹。

2） 擴展課程。可以開設(shè)大數(shù)據(jù)分析、挖掘與可視化課程，課程主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)分析的基本知識概念、數(shù)據(jù)分析預(yù)處理的手段，接著從數(shù)據(jù)分析方法的角度，介紹數(shù)據(jù)挖掘關(guān)聯(lián)分析、分類以及聚類三大類算法的基本知識、必要理論基礎(chǔ)以及一些經(jīng)典的數(shù)據(jù)挖掘算法，從而使學生學會利用數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)去分析和解決不同行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中對數(shù)據(jù)進行處理和獲取知識的問題，能夠高效為各類企業(yè)、決策部門等群體提供全面準確的數(shù)據(jù)分析與信息服務(wù)，在此過程中，可以進一步發(fā)掘商業(yè)價值、洞察數(shù)據(jù)背后的商業(yè)機遇，進而制定出科學合理的決策與政策，對培養(yǎng)學生形成良好的計算機科學技術(shù)和人工智能領(lǐng)域知識的運用能力有很大的幫助。將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果或者挖掘結(jié)果進行可視化，理解各種各樣的數(shù)據(jù)集合，學會繪制直方圖、柱狀圖、餅圖、箱線圖、環(huán)圖、概率圖、南丁格爾圖、力導向圖、漏斗圖、散點圖、儀表盤、詞云圖等，通過這些可視化的圖來表現(xiàn)多維數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，歸納出數(shù)據(jù)內(nèi)在的關(guān)聯(lián)和結(jié)構(gòu)，可以幫助人類為洞察數(shù)據(jù)的內(nèi)涵、理解數(shù)據(jù)蘊藏的規(guī)律等提供重要的技術(shù)手段。

3） 積極開展學術(shù)講座與科技競賽活動。

教師可以幫助學生選擇一些國內(nèi)外權(quán)威的大數(shù)據(jù)的科技實踐活動或科技競賽，例如：國際大數(shù)據(jù)競賽、無線大數(shù)據(jù)競賽、華為云大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)賽、各省的數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽等，組織學生積極參加，競賽有不同層次，教師可以根據(jù)不同學生掌握大數(shù)據(jù)知識的情況來合理安排競賽的時間、參加競賽學生的年級結(jié)構(gòu)和不同知識分工等。大數(shù)據(jù)科技競賽的題目通常涵蓋了大數(shù)據(jù)的各個方面的技術(shù)：例如，多數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集、海量數(shù)據(jù)的存儲與管理、缺失或者異常的數(shù)據(jù)進行清洗、海量數(shù)據(jù)分析與挖掘和數(shù)據(jù)展示與可視化等方面的知識，牽涉的技術(shù)面比較廣，需要參賽者去使用新技術(shù)、新方法，及時掌握行業(yè)知識的發(fā)展動態(tài)與趨勢，通常競賽涉及的知識模塊也是計算機行業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù)，涉及的問題也是行業(yè)和企業(yè)實際的需求點。通過組織學生參加科技實踐活動或科技競賽，可以督促學生學習新的科學知識，提高學生分析問題、解決問題的能力，激發(fā)創(chuàng)造能力。

現(xiàn)代新學科不斷涌現(xiàn)，特別是在新工科背景下，各學科間不斷加速融合、相互融入，對復合型的人才知識結(jié)構(gòu)提出了更高的需求?，F(xiàn)如今，社會要求碩士研究生除掌握本學科基本知識體系之外，還應(yīng)該不斷拓展個人知識面的廣度和深度，才能更好地適應(yīng)當今社會知識高度融合的發(fā)展趨勢。高校開設(shè)的學術(shù)講座作為碩士研究生學習的“第二課堂”，學術(shù)報告會是一種獨特的教育方式，是專家學者多年的科研、教學工作的結(jié)晶，是他們畢生的心血結(jié)晶，受到廣大學生的歡迎，也豐富了大學生的專業(yè)技能；在研究生的研究型學習過程中，作為一個不容忽視的重要組成部分，它對于整個學科的發(fā)展具有重要的作用。在培養(yǎng)學生大數(shù)據(jù)素養(yǎng)方面，可以有針對性地開展一些學術(shù)講座，為大數(shù)據(jù)意識和倫理道德等方面的講座內(nèi)容，例如：“大數(shù)據(jù)時代個人隱私的倫理問題”“中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法”解讀、“大數(shù)據(jù)學習中的數(shù)據(jù)安全與隱私保護”等專題，一方面，讓學生從自身認識上提高用戶的隱私保護意識；另一方面，讓碩士研究生在追求大數(shù)據(jù)“善”的價值目標前提下，必須堅持隱私保護的倫理原則，堅守倫理道德底線。同時，還可以積極開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用類型的講座，例如：“基于大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的詐騙用戶識別”“大數(shù)據(jù)技術(shù)在信用卡領(lǐng)域的應(yīng)用”“保險大數(shù)據(jù)分析”“醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析”“大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)異常監(jiān)測”“大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的電子商務(wù)個性化推薦”“基于大數(shù)據(jù)的電子商務(wù)物流配送”等與日常生活相關(guān)的一些技術(shù)講座，這類講座可以邀請專家講，也可以讓研究生自己著手準備來講，通過講座，拓展研究生的大數(shù)據(jù)應(yīng)用的視野，在他們自己的講座的過程中，也鍛煉了他們的學術(shù)素養(yǎng)和學術(shù)的氛圍，也非常有利于提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

1.2 實踐途徑

實踐實習階段是學生了解社會的真實需求、檢驗理論學習成效的重要階段。在實踐實習時，除了熟悉相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)活動外，還需要專門制定培養(yǎng)大數(shù)據(jù)素養(yǎng)的實踐方案，促進學生去了解、發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)實踐中大數(shù)據(jù)產(chǎn)生、存儲以及應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)?？梢砸龑W生在實踐階段多參與相關(guān)領(lǐng)域的實踐實習，這樣可以幫助他們形成比較寬闊的視野。碩士研究生通過實地了解并掌握企業(yè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)以及企業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的輸出，通過與大數(shù)據(jù)行業(yè)及領(lǐng)域?qū)＜?、?shù)據(jù)分析工程師等接觸和交流來進行社會需求發(fā)掘、了解數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)，設(shè)計出合理的數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品。例如：可以選擇去金融、電信、電力等企業(yè)去進行實踐實習，這類企業(yè)或公司有比較成熟的數(shù)據(jù)產(chǎn)品及數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，屬于有數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)應(yīng)用場景的情形。很多大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的問題需要將學科知識應(yīng)用到具體實踐環(huán)境和場景中，形成了“學科融合+產(chǎn)教融合”的雙融合實踐教學環(huán)境，通過在實踐實習中的鍛煉來培養(yǎng)和提高學生解決實際問題的動手能力。

1.3 科研途徑培養(yǎng)

參與科學研究是碩士研究生培養(yǎng)過程中最重要的階段之一，從事科研活動是促進學生自主創(chuàng)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在碩士研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)過程中，應(yīng)進一步引導碩士研究生拓展數(shù)據(jù)獲取來源、方式、技術(shù)等，并嘗試利用大數(shù)據(jù)領(lǐng)域提供的方法解決課題中的關(guān)鍵問題。在碩士研究生利用大數(shù)據(jù)知識展開課題研究的過程中，因為很多的課題是跨專業(yè)的，可以與大數(shù)據(jù)專業(yè)或大數(shù)據(jù)處理與分析方向的指導教師聯(lián)合等形式開展對學生的科研指導，既有利于課題研究提出新思路、新觀點，又讓碩士研究生從理論到實踐逐步驗證，在這過程中也是在逐步培養(yǎng)碩士研究生的大數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

2 數(shù)據(jù)素養(yǎng)模型的構(gòu)建

通過大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)在碩士研究生階段的開展途徑分析，給出了碩士研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)的模型，如圖1 所示。該模型包括教學中的數(shù)據(jù)素養(yǎng)、實踐中的數(shù)據(jù)素養(yǎng)、科研中的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，基本數(shù)據(jù)素養(yǎng)四個模塊，這四個模塊互相作用、互相融合，共同形成一個不可分割的統(tǒng)一整體。通過這四個模塊培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力，從而達到提高學生數(shù)據(jù)的收集、存儲、管理、清洗、分析、處理、理解、評估、可視化、利用與再生等方面的綜合能力。

3 結(jié)束語

在大數(shù)據(jù)時代積極開展研究生數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于學生掌握數(shù)據(jù)技能。培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，使學生能夠有效地獲取數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進行存儲、分析、處理、加工和應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的研究型學習或從事科學的研究。培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，使學生能夠充分認識到數(shù)據(jù)在當代社會的重要作用以及數(shù)據(jù)在不同領(lǐng)域的價值體現(xiàn)，能夠解讀與自己專業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并作出基本的價值判斷；培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，使學生獲取、利用、傳播數(shù)據(jù)時，能夠遵循相應(yīng)的法律法規(guī)，尊重并保護個人隱私。