新工科背景下大數據專業集群建設的探索與實踐
——以池州學院為例

馬小琴，陸克中，張欽禮，黃 孝，俞文昌

（池州學院 大數據與人工智能學院，安徽 池州 247000）

2016 年我國正式成為《華盛頓協議》的第18 個成員國，說明我國工程教育及其質量保障邁出了重大步伐，工程教育質量達到了國際標準［1］。新時代背景下，以新技術、新業態、新模式和新產業為代表的新經濟、國家實施創新驅動發展戰略、產業轉型升級和新舊動能轉換以及提升國際競爭力和國家硬實力對我國工程教育質量提出了更高的要求，教育部高等教育司于2017 年正式啟動了“新工科”建設計劃［2］。根據教育部新工科建設行動路線，地方應用型本科院校應深化產教融合、校企合作，培養支撐引領產業轉型升級和未來技術的新工科人才。相對于傳統的工科人才，新工科人才不僅需要具備相關工程專業知識、還應具備社會管理知識、分析和解決復雜工程問題的能力［3］。高校為培養新工科人才，應采取學科交叉，實行跨學科多專業融合的培養方式，這也為大數據專業集群的建設及發展迎來新的機遇與挑戰。

池州學院自2016年入選教育部數據中國“百校工程”產教融合創新項目試點院校以來，不斷探索應用型高校轉型發展的產教融合、校企合作協同育人機制及模式。2017 年與曙光信息產業股份有限公司成立池州學院-曙光大數據學院，在人才培養、科研支撐、行業應用及社會服務等多方面進行合作，積累了一定的產教融合經驗，取得了一定成效。數據科學與大數據專業先后獲“一流本科人才示范引領基地”“池州學院大數據現代產業學院”“數據科學與大數據技術卓越工程師”等省級項目立項，2019年獲批“池州市大數據工程技術研究中心”。為進一步加強專業建設，深化學校轉型發展，助力地方經濟高質量發展，“四維”協同探索大數據專業集群建設。依據《國家產教融合建設試點實施方案》中深化產教融合，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，是推動教育優先發展、人才引領發展、產業創新發展、經濟高質量發展相互貫通、相互協同、相互促進的戰略性舉措［4］，圍繞安徽省《關于印發“數字江淮”建設總體規劃（2020—2025 年）的通知》［5］和《池州市“十四五”數字池州建設規劃》［6］，深化產教融合、校企合作，緊密對接產業鏈和創新鏈，構建以數據科學與大數據技術專業為核心，以網絡工程專業、計算機科學與技術專業、統計學專業、數學與應用數學專業為支撐，以智能科學與技術專業為延展的專業體系。校企共建大數據專業集群課程群，整合多方資源構建大數據專業集群平臺資源體系與師資團隊，建立大數據專業集群建設保障機制，以實現大數據專業集群建設契合地方產業布局及產業發展需求，培養多學科交叉融合的應用型創新人才，增強服務地方經濟發展能力。

1 專業集群概念

早期關于專業集群的研究是出現在高職院校，2015年，教育部、發展改革委和財政部聯合發布《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，首次提出轉型發展高校建設專業集群的任務［7］。對于專業集群的概念還沒有在學術界達成統一界定，比較有代表性的是常熟理工學院顧永安教授的定義：“專業集群是對應產業集群上同一產業鏈、創新鏈的崗位（群）需求，按照群落狀建設的原則，以與主干學科關聯度高的核心專業（優勢、特色專業）為龍頭，充分融合若干個學科基礎、工程對象與技術領域相同或相近的、具有內在關聯的若干專業的有機組合”［8］。地方應用型本科院校專業集群建設關鍵要與地方產業發展一致，要圍繞地方產業布局，服務地方經濟建設及未來發展的引領。因此，立足于地方大數據產業創新發展需求，圍繞安徽“數字江淮”建設目標、建設數字池州大數據中心及池州江南數字產業園行動計劃，提出大數據專業集群建設，以期加強數據科學與大數據技術、智能科學與技術新工科專業建設和改造升級相關傳統專業，加快學校轉型發展，增強服務地方經濟發展能力。

2 池州學院大數據專業集群建設思路

基于地方大數據產業布局及大數據產業發展需求，結合學校辦學定位，緊密圍繞大數據產業的“基礎支撐-數據服務-數據融合應用”的全產業鏈，以企業需求為導向，優化學科專業結構，實行理工結合及工工交叉的方式，“四維”協同構建緊密對接產業鏈、創新鏈的大數據專業集群。深入分析大數據全流程產業鏈對應的人才鏈要求，以數據科學與大數據技術專業為骨干，改造傳統的網絡工程專業、計算機科學與技術專業，數學與應用數學專業、統計學等專業，設置智能科學與技術專業構建大數據專業集群?；诖髷祿a業鏈和創新鏈的關鍵環節對大數據專業集群內各專業的人才培養要求，結合工程教育專業認證，重塑大數據專業集群內各專業的建設標準；根據大數據工程創新人才崗位及能力需求，優化大數據專業集群內各專業的課程體系；有效整合多方資源，構建大數據專業集群平臺資源體系；最后，為確保大數據專業集群的可持續發展，建立大數據專業集群建設的內外部保障機制（見圖1）。

圖1 大數據專業集群框架圖

3 池州學院大數據專業集群建設路徑

3.1 立足地方經濟社會發展需求，構建大數據專業集群

依據學校辦學定位，緊密對接地方當前大數據產業創新發展需求及地方產業布局，圍繞安徽省“數字江淮”建設目標及池州市“十四五”期間著力打造大數據存儲、算力、應用、孵化“四大中心”及實現集成智慧服務、創新平臺、數據交易“三大服務體系”的需求，“四維”協同構建緊密對接產業鏈、創新鏈的大數據專業集群?！八木S”即校地企共建（政府企事業單位）、校企共融（數據公司）、校內共培（學科交叉）、校外共助（領域專家）。深入分析大數據產業鏈的IT基礎設施、數據源、數據管理、數據分析、數據平臺、數據應用6 個主要環節，大數據產業鏈對應的人才鏈需具備計算機硬件和網絡相關基礎背景，能夠進行數據處理和可視化，具備分布式計算、數據挖掘、統計分析的能力，以及能夠開發大數據行業應用等綜合應用創新能力的大數據工程創新人才。于是依托計算機、統計學和數學3大學科，以數據科學與大數據技術專業為骨干，改造現有的網絡工程、計算機科學與技術專業，數學與應用數學、統計學專業，設置智能科學與技術專業組成大數據專業集群。根據大數據產業鏈上的崗位（群）要求，重定專業集群內各專業的人才培養定位。按照大數據產業鏈和創新鏈的關鍵環節對大數據專業集群內各專業的人才培養要求，結合工程教育專業認證，校企協同重塑大數據專業集群內各專業的建設標準，實現專業鏈與大數據產業鏈的高度契合。

3.2 校企共建大數據專業集群課程體系

課程體系的建設是大數據專業集群建設的核心內容。在前期產教融合協同培養數據科學與大數據技格專業人才基礎之上，根據大數據專業集群內各專業的建設標準，提煉集群內的各專業發展的共同之處，本著課程建設最優化原則，建設大數據專業集群課程群。依托省級培育聯合重點實驗室、“一流本科人才示范引領基地”“池州學院大數據現代產業學院”“池州市大數據工程技術研究中心”及校級“大數據應用創新中心”等平臺，校企聯合完成大數據專業集群的理論課程體系、實踐課程體系、創新創業課程體系的建設。

3.2.1 理論課程體系建設

根據大數據產業鏈上的職業崗位（群），以學生發展為中心，校企共建理論教學課程群，如表1。將大數據行業職業標準轉換為學生的畢業標準和各課程的課程標準。課程內容與崗位能力需求相匹配，引入最新前沿技術進課程，著重培養學生的面向大數據產業的基本能力、自主學習能力及創新能力。注重教學過程中的教學反思與教學評價，課程評價與大數據行業職業能力、職業素養要求契合。精心打造大數據基礎課程群、核心課程群及通識課程群，以培養學生的基礎能力、專業核心能力及職業素養（表1）。依托學練一體化教學平臺LSN，聚集課程教學資源、企業優質真實案例資源，為學生提供在線教學資源，形成一套專業教學標準和專業教學資源庫，并面向社會開放。

表1 大數據專業集群理論課程體系

3.2.2 實踐課程體系建設

校企雙方教師團隊共同開發實踐課程體系，其中特色實踐課程體系如表2，涵蓋教育和旅游領域。引入真實項目進課堂，依據行業企業工作流程設計實踐課程的學習方案，校企教師協同指導學生完成項目實戰，定期召集項目小組成員進行集體討論，指定具體任務和人員分配、小組匯報以及小組互評等，以保證學生高效完成實踐項目。實踐課程體系實施過程中，匯聚多方資源與平臺，綜合考慮集群內各專業課的開設情況，分階段實施一個完整項目的實踐教學，實現集從數據采集，數據預處理，數據存儲，數據分析挖掘到數據應用為一體的實踐課程體系，提高學生創新應用能力以及分析與解決復雜大數據工程問題的能力。

表2 大數據專業集群特色實踐課程體系

3.2.3 創新創業課程體系建設

將創新意識和創業實踐融入到本科四年課程體系建設中，緊密聯系地方產業行業特點，在教育行業、旅游、健康醫療不斷探索模式、技術的創新和實踐。通過“創新創業實踐”課程建設培養學生創新創業精神及自主探究能力，培養學生的愛國情懷和職業素養，實現“潤物細無聲”的育人效果。引入企業師資隊伍，以“創新創業實踐”課程建設為抓手，構建“混編型”師資的創新創業課程教學體系。擴展創新創業實踐課程的教學載體（表3），有機融合第一、第二課堂，通過混編師資隊伍指導學生多學科交叉融合的互聯網+、挑戰杯等創新創業競賽及雙創項目、社團及社會實踐、瑞翼工坊項目等促進專業教育與創新創業融合，構建師生、生生學習共同體。成立“科技創新協會”和“數據之家”，多學科專業教師協同的創新師資隊伍，為專業教育、思政教育與雙創教育的有機融合提供強有力的保障，協同培養具有創新精神和創新能力的跨學科高素質的應用型人才。

表3 大數據專業集群創新創業課程體系

3.3 整合多方資源，構建大數據專業集群平臺資源體系

依托池州市政府、數字資源管理局、統計局等政府主管部門，整合學校、池州市政府及企業資源，根據大數據工程技術需求，以省級培育聯合重點實驗室、“一流本科人才示范引領基地”“池州學院大數據現代產業學院”“數據科學與大數據技術卓越工程師”及市級“大數據工程技術研究中心”為支撐，整合學校的“大數據應用創新中心”“計算機應用研究中心”等平臺資源，“四維”協同打造產學研用轉創平臺。面向智慧教育、旅游大數據、健康醫療大數據的行業需求，有效整合集群內學科專業的數學建模教研室、數據技術教研室、計算機軟件與理論教研室、網絡工程教研室、統計學教研室及科技創新協會平臺，實現集約化發展，提高資源的使用效率。

3.4 加強師資隊伍建設，構建多方協同的大數據專業集群師資團隊

以省級培育聯合重點實驗室、池州市大數據工程技術研究中心、校內的“大數據應用創新中心”“池州學院大數據現代產業學院”等為載體，“四維”協同開展與大數據相關的研究項目，鼓勵教師開展相關橫向項目或縱向科研項目研究，并努力將成果轉化為實際應用，提升教師的創新實踐能力和水平。以建設計算機科學與技術國家級一流專業師資隊伍為抓手，依托集群內各專業教研室，將教學、科研、創新一體化。為滿足大數據專業集群師資隊伍要求，一方面學校出臺人才激勵政策，高薪吸引高層次人才政策，高薪聘請大數據行業具有豐富實踐經驗的高級工程師或管理骨干作為兼職教師，承擔專業集群中核心課程，指導校內教師和學生實踐教學；另一方面引入企業師資，在經過考核后，將企業教師納入整個師資隊伍，構成混編型的師資隊伍，攜手培養學生和開展項目研究，取長補短，協同發展。加強“雙能型”教師隊伍建設，有計劃選派專任教師赴企事業單位進行掛職鍛煉或開展應用技術研發，指導學生申報大學生創新創業訓練計劃項目和相關學科競賽，提升專業技術、創新能力和服務水平。鼓勵教師進修，學院每年選派教師外出進修訪學、行業培訓等，提升教師的專業水平。

3.5 建立大數據專業集群管理與運行保障機制

3.5.1 成立大數據專業集群建設指導委員會

成立由“四維”協同組建的“大數據專業集群建設指導委員會”，借助政府，行業企業及用人單位技術專家外部力量，協同學校專家共同建設大數據專業集群。依據地方經濟發展需求和產業結構布局、結合學校辦學優勢進行專業集群的專業結構優化及調整，探索大數據專業集群建立與大數據產業集群、產業鏈和崗位集群的互動關系，以確保大數據專業集群布局的適應性、科學性及先進性。

3.5.2 設立大數據專業集群管理委員會，明確責任主體

成立由校內教師和企業教師共同構成的大數據專業集群建設管理委員會，由二級學院副院長擔任專業集群負責人。制定大數據專業集群建設的實施細則，分配各成員的責任、權利和義務。定期召開大數據專業集群會議，集體討論大數據專業集群的發展，進行專業集群內部的交流與溝通，統籌協調集群內資源調配，促進學科專業融合及校企教師間的溝通交流。

3.5.3 資金保障

在省級“池州學院大數據現代產業學院”項目資助、省級“一流本科人才示范引領基地”項目資助、計算機科學與技術校級高峰學科資助、一流課程建設、新工科研究與實踐項目資助等方面，加強對大數據專業集群建設的經費投入。另外，學校積極與池州市政府，特別是數據資源管理局、池州江南數字產業園對接，承接政府相關項目，爭取相關政策與資金支持。

4 新工科背景下地方應用型本科院校大數據專業集群建設的思考

新工科背景下以池州學院為例對大數據專業集群建設進行了探索與實踐：以需求為導向，緊密對接大數據產業創新發展需求，圍繞產業鏈、創新鏈構建大數據專業集群；其次，大數據專業集群建設突出學科引領特色，建設了應用學科基礎上的大數據專業集群，推進學科與專業一體化建設，更好地服務地方經濟和產業發展；最后，大數據專業集群建設考慮區域性和產教融合，專業集群內的所有專業的人才培養圍繞地方大數據產業創新發展需求及地方產業布局，使得人才培養契合地方經濟發展，同時以產教融合為引領建設大數據專業集群，使得大數據專業集群建設取得明顯成效。然而，大數據專業集群建設過程中還需思考以下問題：

（1）區域大數據產業發展的問題

大數據專業集群建設目標一方面是將數據科學與技術專業進行特色化培育，同時帶動集群內其他學科專業協同發展，形成特色專業集群；另一方面為適應地方產業布局及產業發展需求，增強服務地方發展能力。如安徽“十四五”期間“數字江淮”建設規劃提出積極培育大數據產業及池州市“十四五”期間大力發展數字經濟，建成區域云計算大數據中心、池州市江南數字產業園，這就有利于大數據專業集群建設和發展。然而安徽大數據產業正處于發展階段，技術含量高的企業還較少。因此，要綜合考慮利弊因素進行大數據專業集群建設，做到人才培養和科技創新既要滿足地方需求，又要考慮長三角及全國大數據產業發達地區的人才需求，并制定長遠發展規劃，面向全國大數據產業發達地區進行人才培養、產教融合及科技創新。

（2）大數據專業集群的頂層設計問題

由于區域大數據產業支撐不足，導致大數據專業集群建設與地方產業的匹配度較低，從而影響大數據專業集群帶動相關學科專業發展的作用。因此，大數據專業集群的頂層設計既要考慮區域產業發展現狀，同時也要兼顧國內相關產業發展情況，使得大數據專業集群建設在學校資源整合及學科專業一體化建設中真正發揮引領作用。

5 結 語

基于“四維”協同育人機制，以“新工科”建設為契機，以立德樹人為根本，結合學校辦學定位構建池州學院大數據專業集群。通過深入調研地方產業布局及大數據產業發展需求，逐漸形成“四維”協同構建的大數據專業集群，實現了“四鏈”有機融合的新工科人才培養體系，體現了地方應用型高校加強內涵建設以實現高質量發展的戰略決心。依托大數據專業集群建設基礎，繼續深化產教融合、校企合作，持續分析地方大數據產業近況，緊跟地方大數據產業布局及相關行業企業職業崗位需求，不斷調整優化學科專業結構布局，以確保大數據專業集群建設的適應性、科學性、先進性。今后將繼續以省級培育學科共建重點實驗室、“一流本科人才示范引領基地”、“池州學院大數據現代產業學院”、“數據科學與大數據技術卓越工程師”等為抓手，積極拓展校外產教融合校企合作平臺，緊密對接地方產業集群、產業鏈和崗位集群，持續優化課程體系和加強師資隊伍建設，站在產教融合、學科專業一體化發展的大平臺上深化大數據專業集群建設，以培養大數據產業急需的高素質復合型應用人才，更好地服務地方經濟社會發展。