摘要:文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室建設(shè)是國家高等教育實現(xiàn)復(fù)合型人才培養(yǎng),解決新工科建設(shè)的途徑之一。大數(shù)據(jù)技術(shù)作為重要的技術(shù)手段,能夠在一定程度上促進文科高??鐚W(xué)科實驗室的建設(shè)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下,文章以高校人才培養(yǎng)、實驗室實驗水平、社會人才需求等問題為切入點,分析文科高校中各類實驗室的現(xiàn)狀,探討文科高校中建立大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的應(yīng)用優(yōu)勢,并從新工科建設(shè)、復(fù)合型人才培養(yǎng)、校企聯(lián)合實踐平臺搭建等方面探索大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的建設(shè)路徑。
關(guān)鍵詞:實驗室建設(shè);大數(shù)據(jù)技術(shù);人才培養(yǎng);校企聯(lián)合
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2024)22-0064-03
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0 引言
隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的日益成熟與廣泛應(yīng)用,其分析技術(shù)已逐步滲透到各行各業(yè),我國對大數(shù)據(jù)人才需求急劇上升。據(jù)分析預(yù)測,至2025年,我國將面臨約230萬大數(shù)據(jù)核心應(yīng)用人才的巨大缺口[1]。為緩解這一人才短缺問題,高校將培養(yǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才視為重要的教學(xué)任務(wù)之一?!督逃可鐣茖W(xué)司2022年工作要點》明確提出,要全面推進高校哲學(xué)社會科學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展,積極構(gòu)建哲學(xué)社會科學(xué)創(chuàng)新平臺體系,特別強調(diào)“重點支持建設(shè)一批文科實驗室,以促進研究方法的創(chuàng)新和學(xué)科的交叉融合,引領(lǐng)學(xué)術(shù)發(fā)展”,這一政策為文科高校建設(shè)文理交叉的大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室提供了明確的方向和指導(dǎo)。大數(shù)據(jù)技術(shù)作為計算機科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等多學(xué)科交叉融合的復(fù)合型學(xué)科,通過對海量數(shù)據(jù)的深入分析,能夠迅速挖掘出有價值的信息。這一技術(shù)在法學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)、新媒體等眾多領(lǐng)域均展現(xiàn)出不可或缺的重要作用。高校實驗室的建設(shè),不僅是高??蒲?、教育、學(xué)術(shù)水平的直接體現(xiàn),也是高校創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。
本文通過對文科高校計算機實驗室現(xiàn)狀研究,結(jié)合新時代對大數(shù)據(jù)人才的需求,探索新工科背景下大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室創(chuàng)新建設(shè)的路徑與方法。
1 文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室建設(shè)目標(biāo)及路徑
1.1 現(xiàn)狀
目前,高校大部分文科專業(yè)衍生于傳統(tǒng)哲學(xué)學(xué)科,隨著對文科專業(yè)研究命題的不斷探索和深入研究,文科專業(yè)研究探索空間逐漸狹窄[2]。由于“重理輕文”的觀念影響,一些高校更傾向于建設(shè)能產(chǎn)出實驗成果的理工科實驗室,導(dǎo)致這些高等院校實驗室?guī)缀醭闪死砉ゎ悓I(yè)實驗室的代名詞。
相較于理工科實驗室,文科高校中的實驗室起步較晚,發(fā)展相對滯后。盡管部分文科高校已建設(shè)了一定數(shù)量的經(jīng)管類、藝術(shù)類乃至理工類實驗室,但文科實驗室普遍形式單一,過分強調(diào)專業(yè)理論教學(xué),其功能多局限于文獻資料的查閱,難以支持跨學(xué)科、跨專業(yè)的課題研究。傳統(tǒng)的文科實驗室因過度聚焦于理論教學(xué),導(dǎo)致教學(xué)過程中缺乏模擬仿真和項目實踐的機會[3],同時存在教學(xué)模式與學(xué)生實際需求不匹配、考核評價體系單一的問題[4]。此外,受研究建設(shè)經(jīng)費限制和教育理念的影響,實驗室硬件基礎(chǔ)薄弱,文科高校內(nèi)部實驗室的存在感不強,還普遍缺少專職的實驗室教師與管理人員[5]。
1.2 建設(shè)目標(biāo)
在新工科背景下,推動文科專業(yè)學(xué)科與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的全面改革,包括教學(xué)教材的編寫、教師團隊的組建以及教學(xué)計劃的制定等。針對不同文科專業(yè),構(gòu)建具有專業(yè)特色的大數(shù)據(jù)教學(xué)案例庫,將專業(yè)案例融入教學(xué)過程,旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析能力,增強學(xué)生對大數(shù)據(jù)技術(shù)的認識,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能相關(guān)課程對實驗環(huán)境的具體要求,對實驗室進行更新升級。通過構(gòu)建適應(yīng)學(xué)生實驗需求的實驗環(huán)境,搭建科學(xué)合理的實驗平臺,幫助學(xué)生擺脫單純依賴專業(yè)理論與案例教學(xué)的局限。鼓勵學(xué)生通過動手實踐,深化對理論知識的理解,并通過實操結(jié)果的分析,反思實踐中遇到的問題,進而回顧并鞏固教學(xué)內(nèi)容,加深學(xué)習(xí)印象。
利用校企合作機制,搭建校企合作實訓(xùn)平臺,將企業(yè)真實項目引入實驗室,使學(xué)生能直面實際問題。通過參與企業(yè)項目,提升學(xué)生的實踐能力,確保他們掌握未來社會工作中可能用到的專業(yè)技術(shù)。在文科高校中,大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的核心功能在于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)實踐綜合能力,滿足學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)發(fā)展的需求以及教師創(chuàng)新教學(xué)的需要,為學(xué)生未來步入社會、適應(yīng)新時代要求奠定堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。
1.3 建設(shè)路徑
1.3.1 堅持學(xué)科交叉融合
新工科在文科高校實踐的本質(zhì)是哲學(xué)社會科學(xué)與新技術(shù)的融合,新技術(shù)為哲學(xué)社會科學(xué)的發(fā)展提供動力[3]。通過跨學(xué)科交叉模式構(gòu)建新式教學(xué)課程,文科高校成功構(gòu)建了新穎的教學(xué)課程。如,北京大學(xué)開設(shè)的金融大數(shù)據(jù)與量化分析課程、清華大學(xué)開設(shè)的政務(wù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用與分析課程、中國傳媒大學(xué)開設(shè)的媒體大數(shù)據(jù)挖掘與案例實戰(zhàn)課程。通過開展跨專業(yè)交叉研究拓展學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域,突破了專業(yè)局限。例如,復(fù)旦大學(xué)數(shù)字文化保護與旅游數(shù)據(jù)智能計算重點實驗室聚焦于數(shù)字文化權(quán)益保護、旅游數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析等文旅信息智能計算的前沿科學(xué)技術(shù)研究,為提升教學(xué)質(zhì)量提供有力支撐。
新工科背景下的大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室建設(shè)要突破傳統(tǒng)專業(yè)壁壘,不斷更新迭代,聚焦學(xué)生發(fā)展需求。致力于培養(yǎng)跨學(xué)科交叉的復(fù)合型人才,提升學(xué)生知識融合、實踐創(chuàng)新的能力。
1.3.2 堅持求實創(chuàng)新
在文科高校實驗室現(xiàn)行功能的基礎(chǔ)上,大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室建設(shè)要立足于文科高校的實際需求和特點。探索學(xué)術(shù)研究新范式、確立人才培養(yǎng)新標(biāo)準(zhǔn)、滿足社會人才新需求[6]?,F(xiàn)如今大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸成熟,技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬,哲學(xué)社科高等院校逐步在新興研究方法、工具和場景中積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)[7]。大數(shù)據(jù)技術(shù)提升了社會科學(xué)專業(yè)學(xué)術(shù)研究的客觀性,還推動了多個領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。如:新媒體方向的社會輿論導(dǎo)向研究、醫(yī)學(xué)方向的大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)醫(yī)療研究、刑偵方向的網(wǎng)絡(luò)金融犯罪等。
1.3.3 堅持校企互助聯(lián)合
根據(jù)教育部辦公廳印發(fā)的《教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目管理辦法》,高等院校和社會企業(yè)通過產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目,發(fā)揮主動服務(wù)國家經(jīng)濟社會發(fā)展需求、服務(wù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、服務(wù)新工科建設(shè)需求的作用,將大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室作為學(xué)校、企業(yè)、社會聯(lián)合培養(yǎng)的實踐基地[8],如:“北郵-智云健康醫(yī)學(xué)人工智能聯(lián)合實驗室”致力于開發(fā)智能問診系統(tǒng)和醫(yī)療知識圖譜以及醫(yī)學(xué)人工智能的應(yīng)用等。企業(yè)為大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室提供資金及技術(shù)指導(dǎo),共同推動交叉學(xué)科實驗室的發(fā)展,引導(dǎo)學(xué)生運用知識技能模擬解決實際工作中的問題,達到學(xué)以致用的目的,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力得到全面發(fā)展和提升。
2 基于新工科背景建立大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的應(yīng)用優(yōu)勢
2.1 豐富教學(xué)工具,提升教學(xué)效果
國家專項資金的投入有效緩解了文科高校實驗室資金緊張的問題,提升了實驗室的整體硬件水平,改變了以往文科實驗室僅限于查閱資料和閱讀文獻的功能定位。大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗平臺的搭建,不僅提升了實驗室的硬件條件,還豐富了知識生產(chǎn)與應(yīng)用的場景,如刑偵虛擬仿真實驗室,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)追蹤定位新型網(wǎng)絡(luò)金融犯罪嫌疑人,為學(xué)生提供了沉浸式的學(xué)習(xí)體驗。此外,大數(shù)據(jù)技術(shù)的融入也促進了學(xué)生評價體系的革新,通過評價實踐操作成果,能更客觀地展現(xiàn)學(xué)生的知識掌握程度,如醫(yī)學(xué)仿真實驗室中的病情判斷和手術(shù)模擬操作,均可通過數(shù)字化手段進行客觀評價。
2.2 為文科實驗室創(chuàng)新建設(shè)提供路徑
大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的構(gòu)建是新工科建設(shè)的重要途徑之一,各文科高校正積極投身于交叉學(xué)科實驗室的建設(shè)之中,如中山大學(xué)大灣區(qū)哲學(xué)共同體重點實驗室、復(fù)旦大學(xué)國家發(fā)展與智能治理綜合實驗室等。這些成功案例為全國文科類高校建設(shè)交叉學(xué)科實驗室提供了寶貴的借鑒模板,明確了實驗室建設(shè)的方向。大數(shù)據(jù)技術(shù)與哲學(xué)社科專業(yè)的深度融合,不僅為專業(yè)建設(shè)提供了科學(xué)化、數(shù)字化的支持,也為文科高校實驗室的創(chuàng)新發(fā)展開辟了新路徑。
2.3 輸出跨學(xué)科復(fù)合型人才
在新工科建設(shè)背景下,大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的建設(shè)是文科高校實現(xiàn)專業(yè)實踐教學(xué)模式創(chuàng)新的關(guān)鍵。通過校企合作實踐平臺,學(xué)生不僅能夠獲得滿足社會需求的大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力,還能在理論與實踐的深度融合中全面提升綜合素質(zhì),成為具備跨學(xué)科能力的復(fù)合型人才。
3 大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的建設(shè)方案及架構(gòu)
3.1 建設(shè)方案
由于文科高校學(xué)生的計算機基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)處理能力相對較弱,對于大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)習(xí),建議從基礎(chǔ)的Excel、Access、MySQL等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理工具入手,隨后逐步進階到Python、Spark等主流數(shù)據(jù)處理工具。同時,借助校企聯(lián)合實踐項目,提出實際問題,鼓勵學(xué)生組建實踐團隊,模擬解決未來工作中可能遇到的相關(guān)問題,對行業(yè)數(shù)據(jù)進行深入的數(shù)據(jù)處理與分析。這一系列流程的實施,旨在充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和熱情,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理思維與技能,真正實現(xiàn)學(xué)以致用,進而全面促進學(xué)生的綜合能力發(fā)展。
3.2 建設(shè)架構(gòu)
文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室的建設(shè)以大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐,旨在通過構(gòu)建教學(xué)實驗與企業(yè)項目共享的大數(shù)據(jù)集群實驗平臺,實現(xiàn)學(xué)科交叉教學(xué)實踐、綜合人才培養(yǎng)及高校創(chuàng)新發(fā)展的目標(biāo)。具體架構(gòu)如圖1所示。
3.2.1 數(shù)據(jù)采集
大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室需采集海量數(shù)據(jù),依據(jù)文科專業(yè)需求或校企聯(lián)合平臺的實踐需求,通過建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫、采集系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、調(diào)取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、采集感知設(shè)備數(shù)據(jù)等方式,廣泛收集專業(yè)數(shù)據(jù)、項目數(shù)據(jù)及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容涵蓋實驗對象的行為數(shù)據(jù)、實驗內(nèi)容數(shù)據(jù)等,如人機交互、人人交互產(chǎn)生的交互數(shù)據(jù),用戶界面采集的表單數(shù)據(jù),感知設(shè)備捕獲的語音數(shù)據(jù),以及社交媒體活動產(chǎn)生的社交媒體數(shù)據(jù)等。
為了確保數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和可靠性,必須采用一系列數(shù)據(jù)預(yù)處理手段,如清洗數(shù)據(jù),這包括刪除重復(fù)數(shù)據(jù)、填補缺失數(shù)據(jù)、處理異常數(shù)據(jù)等方式。完成數(shù)據(jù)清洗后,還須將多個數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)結(jié)合、存放在一個一致的數(shù)據(jù)存儲中,并進行規(guī)范化、離散化、稀疏化處理,以使其達到適用于數(shù)據(jù)挖掘與分析的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2.2 實驗平臺搭建
共享大數(shù)據(jù)集群實驗平臺是一個集實驗數(shù)據(jù)上傳、專業(yè)數(shù)據(jù)管理、學(xué)生實驗成果評價及學(xué)生后臺操作數(shù)據(jù)監(jiān)控于一體的實驗室客戶端軟件。其核心功能包括共享實驗數(shù)據(jù)資源、上傳實驗數(shù)據(jù)資源等。鑒于文科專業(yè)學(xué)生實驗重點在于大數(shù)據(jù)平臺和分布式應(yīng)用程序的使用而非平臺搭建與運維,實驗室將提供一套共享的大數(shù)據(jù)集群,向所有學(xué)生終端機提供HDFS、NoSQL數(shù)據(jù)庫、Spark計算等大數(shù)據(jù)服務(wù)。學(xué)生只需安裝本專業(yè)客戶端軟件及集成開發(fā)環(huán)境,并使用指定用戶賬號登錄,即可通過命令行界面或應(yīng)用程序編程接口訪問文科專業(yè)大數(shù)據(jù)集群。為保障專業(yè)數(shù)據(jù)的安全性,實驗室將設(shè)置多層級數(shù)據(jù)訪問權(quán)限,或根據(jù)實驗日期和項目截止日期控制數(shù)據(jù)資源的訪問權(quán)限。
3.2.3 數(shù)據(jù)應(yīng)用
根據(jù)文科各專業(yè)的教學(xué)或?qū)嵺`需求,對清洗后的數(shù)據(jù)進行深入挖掘與分析,并運用大數(shù)據(jù)展示和應(yīng)用技術(shù)(如大數(shù)據(jù)檢索、大數(shù)據(jù)可視化等)將實驗結(jié)果以不同形式展示。例如:在美食探店推廣項目中,新媒體專業(yè)學(xué)生可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)生成美食地圖以輔助項目實踐規(guī)劃;社會學(xué)專業(yè)學(xué)生則可根據(jù)網(wǎng)購數(shù)據(jù)為不同消費群體貼上數(shù)字標(biāo)簽,以深入研究各標(biāo)簽背后的行為邏輯。
4 結(jié)束語
在新工科建設(shè)時代背景下,文科高校實驗室的建設(shè)應(yīng)緊跟時代步伐,促進學(xué)科交融與橫向延伸,積極吸納現(xiàn)代技術(shù),不斷探索新的發(fā)展路徑。我們聚焦于大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實驗室的教學(xué)內(nèi)容與實踐內(nèi)容改革,致力于培養(yǎng)綜合型大數(shù)據(jù)應(yīng)用核心人才。通過實驗室與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合,構(gòu)建以哲學(xué)社會科學(xué)專業(yè)理論為支撐、大數(shù)據(jù)技術(shù)為輔助工具的創(chuàng)新實踐教學(xué)環(huán)境,積極探索文科高校大數(shù)據(jù)技術(shù)實驗室建設(shè)方案,為文科高校大數(shù)據(jù)實驗室建設(shè)及實驗教學(xué)改革提供新思路。
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