新工科背景下大数据专业集群建设的探索与实践
——以池州学院为例

马小琴，陆克中，张钦礼，黄 孝，俞文昌

（池州学院 大数据与人工智能学院，安徽 池州 247000）

2016 年我国正式成为《华盛顿协议》的第18 个成员国，说明我国工程教育及其质量保障迈出了重大步伐，工程教育质量达到了国际标准［1］。新时代背景下，以新技术、新业态、新模式和新产业为代表的新经济、国家实施创新驱动发展战略、产业转型升级和新旧动能转换以及提升国际竞争力和国家硬实力对我国工程教育质量提出了更高的要求，教育部高等教育司于2017 年正式启动了“新工科”建设计划［2］。根据教育部新工科建设行动路线，地方应用型本科院校应深化产教融合、校企合作，培养支撑引领产业转型升级和未来技术的新工科人才。相对于传统的工科人才，新工科人才不仅需要具备相关工程专业知识、还应具备社会管理知识、分析和解决复杂工程问题的能力［3］。高校为培养新工科人才，应采取学科交叉，实行跨学科多专业融合的培养方式，这也为大数据专业集群的建设及发展迎来新的机遇与挑战。

池州学院自2016年入选教育部数据中国“百校工程”产教融合创新项目试点院校以来，不断探索应用型高校转型发展的产教融合、校企合作协同育人机制及模式。2017 年与曙光信息产业股份有限公司成立池州学院-曙光大数据学院，在人才培养、科研支撑、行业应用及社会服务等多方面进行合作，积累了一定的产教融合经验，取得了一定成效。数据科学与大数据专业先后获“一流本科人才示范引领基地”“池州学院大数据现代产业学院”“数据科学与大数据技术卓越工程师”等省级项目立项，2019年获批“池州市大数据工程技术研究中心”。为进一步加强专业建设，深化学校转型发展，助力地方经济高质量发展，“四维”协同探索大数据专业集群建设。依据《国家产教融合建设试点实施方案》中深化产教融合，促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接，是推动教育优先发展、人才引领发展、产业创新发展、经济高质量发展相互贯通、相互协同、相互促进的战略性举措［4］，围绕安徽省《关于印发“数字江淮”建设总体规划（2020—2025 年）的通知》［5］和《池州市“十四五”数字池州建设规划》［6］，深化产教融合、校企合作，紧密对接产业链和创新链，构建以数据科学与大数据技术专业为核心，以网络工程专业、计算机科学与技术专业、统计学专业、数学与应用数学专业为支撑，以智能科学与技术专业为延展的专业体系。校企共建大数据专业集群课程群，整合多方资源构建大数据专业集群平台资源体系与师资团队，建立大数据专业集群建设保障机制，以实现大数据专业集群建设契合地方产业布局及产业发展需求，培养多学科交叉融合的应用型创新人才，增强服务地方经济发展能力。

1 专业集群概念

早期关于专业集群的研究是出现在高职院校，2015年，教育部、发展改革委和财政部联合发布《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，首次提出转型发展高校建设专业集群的任务［7］。对于专业集群的概念还没有在学术界达成统一界定，比较有代表性的是常熟理工学院顾永安教授的定义：“专业集群是对应产业集群上同一产业链、创新链的岗位（群）需求，按照群落状建设的原则，以与主干学科关联度高的核心专业（优势、特色专业）为龙头，充分融合若干个学科基础、工程对象与技术领域相同或相近的、具有内在关联的若干专业的有机组合”［8］。地方应用型本科院校专业集群建设关键要与地方产业发展一致，要围绕地方产业布局，服务地方经济建设及未来发展的引领。因此，立足于地方大数据产业创新发展需求，围绕安徽“数字江淮”建设目标、建设数字池州大数据中心及池州江南数字产业园行动计划，提出大数据专业集群建设，以期加强数据科学与大数据技术、智能科学与技术新工科专业建设和改造升级相关传统专业，加快学校转型发展，增强服务地方经济发展能力。

2 池州学院大数据专业集群建设思路

基于地方大数据产业布局及大数据产业发展需求，结合学校办学定位，紧密围绕大数据产业的“基础支撑-数据服务-数据融合应用”的全产业链，以企业需求为导向，优化学科专业结构，实行理工结合及工工交叉的方式，“四维”协同构建紧密对接产业链、创新链的大数据专业集群。深入分析大数据全流程产业链对应的人才链要求，以数据科学与大数据技术专业为骨干，改造传统的网络工程专业、计算机科学与技术专业，数学与应用数学专业、统计学等专业，设置智能科学与技术专业构建大数据专业集群。基于大数据产业链和创新链的关键环节对大数据专业集群内各专业的人才培养要求，结合工程教育专业认证，重塑大数据专业集群内各专业的建设标准；根据大数据工程创新人才岗位及能力需求，优化大数据专业集群内各专业的课程体系；有效整合多方资源，构建大数据专业集群平台资源体系；最后，为确保大数据专业集群的可持续发展，建立大数据专业集群建设的内外部保障机制（见图1）。

图1 大数据专业集群框架图

3 池州学院大数据专业集群建设路径

3.1 立足地方经济社会发展需求，构建大数据专业集群

依据学校办学定位，紧密对接地方当前大数据产业创新发展需求及地方产业布局，围绕安徽省“数字江淮”建设目标及池州市“十四五”期间着力打造大数据存储、算力、应用、孵化“四大中心”及实现集成智慧服务、创新平台、数据交易“三大服务体系”的需求，“四维”协同构建紧密对接产业链、创新链的大数据专业集群。“四维”即校地企共建（政府企事业单位）、校企共融（数据公司）、校内共培（学科交叉）、校外共助（领域专家）。深入分析大数据产业链的IT基础设施、数据源、数据管理、数据分析、数据平台、数据应用6 个主要环节，大数据产业链对应的人才链需具备计算机硬件和网络相关基础背景，能够进行数据处理和可视化，具备分布式计算、数据挖掘、统计分析的能力，以及能够开发大数据行业应用等综合应用创新能力的大数据工程创新人才。于是依托计算机、统计学和数学3大学科，以数据科学与大数据技术专业为骨干，改造现有的网络工程、计算机科学与技术专业，数学与应用数学、统计学专业，设置智能科学与技术专业组成大数据专业集群。根据大数据产业链上的岗位（群）要求，重定专业集群内各专业的人才培养定位。按照大数据产业链和创新链的关键环节对大数据专业集群内各专业的人才培养要求，结合工程教育专业认证，校企协同重塑大数据专业集群内各专业的建设标准，实现专业链与大数据产业链的高度契合。

3.2 校企共建大数据专业集群课程体系

课程体系的建设是大数据专业集群建设的核心内容。在前期产教融合协同培养数据科学与大数据技格专业人才基础之上，根据大数据专业集群内各专业的建设标准，提炼集群内的各专业发展的共同之处，本着课程建设最优化原则，建设大数据专业集群课程群。依托省级培育联合重点实验室、“一流本科人才示范引领基地”“池州学院大数据现代产业学院”“池州市大数据工程技术研究中心”及校级“大数据应用创新中心”等平台，校企联合完成大数据专业集群的理论课程体系、实践课程体系、创新创业课程体系的建设。

3.2.1 理论课程体系建设

根据大数据产业链上的职业岗位（群），以学生发展为中心，校企共建理论教学课程群，如表1。将大数据行业职业标准转换为学生的毕业标准和各课程的课程标准。课程内容与岗位能力需求相匹配，引入最新前沿技术进课程，着重培养学生的面向大数据产业的基本能力、自主学习能力及创新能力。注重教学过程中的教学反思与教学评价，课程评价与大数据行业职业能力、职业素养要求契合。精心打造大数据基础课程群、核心课程群及通识课程群，以培养学生的基础能力、专业核心能力及职业素养（表1）。依托学练一体化教学平台LSN，聚集课程教学资源、企业优质真实案例资源，为学生提供在线教学资源，形成一套专业教学标准和专业教学资源库，并面向社会开放。

表1 大数据专业集群理论课程体系

3.2.2 实践课程体系建设

校企双方教师团队共同开发实践课程体系，其中特色实践课程体系如表2，涵盖教育和旅游领域。引入真实项目进课堂，依据行业企业工作流程设计实践课程的学习方案，校企教师协同指导学生完成项目实战，定期召集项目小组成员进行集体讨论，指定具体任务和人员分配、小组汇报以及小组互评等，以保证学生高效完成实践项目。实践课程体系实施过程中，汇聚多方资源与平台，综合考虑集群内各专业课的开设情况，分阶段实施一个完整项目的实践教学，实现集从数据采集，数据预处理，数据存储，数据分析挖掘到数据应用为一体的实践课程体系，提高学生创新应用能力以及分析与解决复杂大数据工程问题的能力。

表2 大数据专业集群特色实践课程体系

3.2.3 创新创业课程体系建设

将创新意识和创业实践融入到本科四年课程体系建设中，紧密联系地方产业行业特点，在教育行业、旅游、健康医疗不断探索模式、技术的创新和实践。通过“创新创业实践”课程建设培养学生创新创业精神及自主探究能力，培养学生的爱国情怀和职业素养，实现“润物细无声”的育人效果。引入企业师资队伍，以“创新创业实践”课程建设为抓手，构建“混编型”师资的创新创业课程教学体系。扩展创新创业实践课程的教学载体（表3），有机融合第一、第二课堂，通过混编师资队伍指导学生多学科交叉融合的互联网+、挑战杯等创新创业竞赛及双创项目、社团及社会实践、瑞翼工坊项目等促进专业教育与创新创业融合，构建师生、生生学习共同体。成立“科技创新协会”和“数据之家”，多学科专业教师协同的创新师资队伍，为专业教育、思政教育与双创教育的有机融合提供强有力的保障，协同培养具有创新精神和创新能力的跨学科高素质的应用型人才。

表3 大数据专业集群创新创业课程体系

3.3 整合多方资源，构建大数据专业集群平台资源体系

依托池州市政府、数字资源管理局、统计局等政府主管部门，整合学校、池州市政府及企业资源，根据大数据工程技术需求，以省级培育联合重点实验室、“一流本科人才示范引领基地”“池州学院大数据现代产业学院”“数据科学与大数据技术卓越工程师”及市级“大数据工程技术研究中心”为支撑，整合学校的“大数据应用创新中心”“计算机应用研究中心”等平台资源，“四维”协同打造产学研用转创平台。面向智慧教育、旅游大数据、健康医疗大数据的行业需求，有效整合集群内学科专业的数学建模教研室、数据技术教研室、计算机软件与理论教研室、网络工程教研室、统计学教研室及科技创新协会平台，实现集约化发展，提高资源的使用效率。

3.4 加强师资队伍建设，构建多方协同的大数据专业集群师资团队

以省级培育联合重点实验室、池州市大数据工程技术研究中心、校内的“大数据应用创新中心”“池州学院大数据现代产业学院”等为载体，“四维”协同开展与大数据相关的研究项目，鼓励教师开展相关横向项目或纵向科研项目研究，并努力将成果转化为实际应用，提升教师的创新实践能力和水平。以建设计算机科学与技术国家级一流专业师资队伍为抓手，依托集群内各专业教研室，将教学、科研、创新一体化。为满足大数据专业集群师资队伍要求，一方面学校出台人才激励政策，高薪吸引高层次人才政策，高薪聘请大数据行业具有丰富实践经验的高级工程师或管理骨干作为兼职教师，承担专业集群中核心课程，指导校内教师和学生实践教学；另一方面引入企业师资，在经过考核后，将企业教师纳入整个师资队伍，构成混编型的师资队伍，携手培养学生和开展项目研究，取长补短，协同发展。加强“双能型”教师队伍建设，有计划选派专任教师赴企事业单位进行挂职锻炼或开展应用技术研发，指导学生申报大学生创新创业训练计划项目和相关学科竞赛，提升专业技术、创新能力和服务水平。鼓励教师进修，学院每年选派教师外出进修访学、行业培训等，提升教师的专业水平。

3.5 建立大数据专业集群管理与运行保障机制

3.5.1 成立大数据专业集群建设指导委员会

成立由“四维”协同组建的“大数据专业集群建设指导委员会”，借助政府，行业企业及用人单位技术专家外部力量，协同学校专家共同建设大数据专业集群。依据地方经济发展需求和产业结构布局、结合学校办学优势进行专业集群的专业结构优化及调整，探索大数据专业集群建立与大数据产业集群、产业链和岗位集群的互动关系，以确保大数据专业集群布局的适应性、科学性及先进性。

3.5.2 设立大数据专业集群管理委员会，明确责任主体

成立由校内教师和企业教师共同构成的大数据专业集群建设管理委员会，由二级学院副院长担任专业集群负责人。制定大数据专业集群建设的实施细则，分配各成员的责任、权利和义务。定期召开大数据专业集群会议，集体讨论大数据专业集群的发展，进行专业集群内部的交流与沟通，统筹协调集群内资源调配，促进学科专业融合及校企教师间的沟通交流。

3.5.3 资金保障

在省级“池州学院大数据现代产业学院”项目资助、省级“一流本科人才示范引领基地”项目资助、计算机科学与技术校级高峰学科资助、一流课程建设、新工科研究与实践项目资助等方面，加强对大数据专业集群建设的经费投入。另外，学校积极与池州市政府，特别是数据资源管理局、池州江南数字产业园对接，承接政府相关项目，争取相关政策与资金支持。

4 新工科背景下地方应用型本科院校大数据专业集群建设的思考

新工科背景下以池州学院为例对大数据专业集群建设进行了探索与实践：以需求为导向，紧密对接大数据产业创新发展需求，围绕产业链、创新链构建大数据专业集群；其次，大数据专业集群建设突出学科引领特色，建设了应用学科基础上的大数据专业集群，推进学科与专业一体化建设，更好地服务地方经济和产业发展；最后，大数据专业集群建设考虑区域性和产教融合，专业集群内的所有专业的人才培养围绕地方大数据产业创新发展需求及地方产业布局，使得人才培养契合地方经济发展，同时以产教融合为引领建设大数据专业集群，使得大数据专业集群建设取得明显成效。然而，大数据专业集群建设过程中还需思考以下问题：

（1）区域大数据产业发展的问题

大数据专业集群建设目标一方面是将数据科学与技术专业进行特色化培育，同时带动集群内其他学科专业协同发展，形成特色专业集群；另一方面为适应地方产业布局及产业发展需求，增强服务地方发展能力。如安徽“十四五”期间“数字江淮”建设规划提出积极培育大数据产业及池州市“十四五”期间大力发展数字经济，建成区域云计算大数据中心、池州市江南数字产业园，这就有利于大数据专业集群建设和发展。然而安徽大数据产业正处于发展阶段，技术含量高的企业还较少。因此，要综合考虑利弊因素进行大数据专业集群建设，做到人才培养和科技创新既要满足地方需求，又要考虑长三角及全国大数据产业发达地区的人才需求，并制定长远发展规划，面向全国大数据产业发达地区进行人才培养、产教融合及科技创新。

（2）大数据专业集群的顶层设计问题

由于区域大数据产业支撑不足，导致大数据专业集群建设与地方产业的匹配度较低，从而影响大数据专业集群带动相关学科专业发展的作用。因此，大数据专业集群的顶层设计既要考虑区域产业发展现状，同时也要兼顾国内相关产业发展情况，使得大数据专业集群建设在学校资源整合及学科专业一体化建设中真正发挥引领作用。

5 结 语

基于“四维”协同育人机制，以“新工科”建设为契机，以立德树人为根本，结合学校办学定位构建池州学院大数据专业集群。通过深入调研地方产业布局及大数据产业发展需求，逐渐形成“四维”协同构建的大数据专业集群，实现了“四链”有机融合的新工科人才培养体系，体现了地方应用型高校加强内涵建设以实现高质量发展的战略决心。依托大数据专业集群建设基础，继续深化产教融合、校企合作，持续分析地方大数据产业近况，紧跟地方大数据产业布局及相关行业企业职业岗位需求，不断调整优化学科专业结构布局，以确保大数据专业集群建设的适应性、科学性、先进性。今后将继续以省级培育学科共建重点实验室、“一流本科人才示范引领基地”、“池州学院大数据现代产业学院”、“数据科学与大数据技术卓越工程师”等为抓手，积极拓展校外产教融合校企合作平台，紧密对接地方产业集群、产业链和岗位集群，持续优化课程体系和加强师资队伍建设，站在产教融合、学科专业一体化发展的大平台上深化大数据专业集群建设，以培养大数据产业急需的高素质复合型应用人才，更好地服务地方经济社会发展。