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摘要：新時代對應用型、復合型、創新型大數據技術人才的需求給高校大數據創新實驗室的建設提出了新的挑戰。對國內高校先進大數據實驗室進行調研，對其管理體系、硬件設備、平臺建設、保障機制等進行分析與探索，總結其建設經驗。通過整合大數據實驗室功能，明確建設目標；完善實驗室配套設施，列舉購置設備詳單；引入云平臺技術，健全實驗室的使用反饋功能；結合企業教學實踐，豐富應用性開發實驗類型；建立實驗室運行保障機制；搭建數據資源共享平臺等舉措，結合工程教育認證下的大數據人才培養目標，完善了南通大學大數據實驗室構建方案。該方案為我國其他本科院校大數據創新實驗室的建設提供了參考思路。
關鍵詞：大數據實驗室；保障機制；資源共享；工程教育認證
0引言
2017年1月，工信部發布了《大數據產業發展規劃（2016-2020年）》，明確了促進我國大數據產業發展的主要任務、重大工程和保障措施。目前社會對于大數據專業人才的需求量呈現出逐年遞增的趨勢，我國要實現從“數據大國”向“數據強國”的轉變，面臨的重大挑戰之一就是人才隊伍建設。因此，如何快速培養一批具有國際水平的應用型、復合型、創新型大數據人才成為教育部門的重點研究方向［1］。工程教育認證的核心為工科專業畢業生的培養需根據行業發展趨勢調整，以使其達到行業認可的標準，滿足社會崗位需求，對行業發展起到一定推動作用，這也是一種人才定向培養方案。大數據學科應用性強，在工程教育認證背景下建設大數據創新實驗室對于大數據專業技術人才的培養至關重要。
1傳統計算機實驗室建設現狀
高校只有構建設施完善的大數據實驗室，才能為社會培養出合格的大數據創新實踐人才。大數據實驗室不僅要提供基礎開發環境，還要提供大數據運算環境以及用于實驗的大數據案例［2］。為此，各地高校紛紛在工程認證的背景下制定大數據人才培養方案，確保在實驗室內實現教育培養目標。然而在實施階段仍存在一定不足，主要原因包括：大數據人才培養目標方案不明晰；實驗室硬件設施陳舊，性能無法滿足教學需求［3］；專業教師、實驗師的實驗指導能力有待提高；缺少企業工程師與高校教師聯合開展實訓項目實踐；學生學習中存在的問題無法得到及時反饋；實驗室管理缺少較為完善的運行保障機制等［4］。因此，大數據創新實驗室建設是高校大數據人才教育培養的必然訴求。
2大數據創新實驗室建設目標
基于工程教育專業認證視角，結合南通大學現狀設定大數據創新實驗室前端及后臺功能，具體如圖1所示。結合大數據技術的發展趨勢，以滿足學生的個性化學習需求作為中心思想，從以下兩個方面闡述實驗室建設目標：（1）以培養大數據專業應用型、復合型、創新型人才為實驗室建設準則，明確實驗室內部責任制度，轉變傳統的管理方式，引導學生自主學習。實驗師承擔實驗室管理職責，控制實驗室的開放時間，在學生上機操作時給予其設備使用方面的指導，使其掌握計算機設備及軟件使用方法。由大數據專業教師提供學生技能操作指導，使學生掌握主流的大數據存儲、管理、分析處理技術，以及大數據平臺架構和建設方法，分享大數據應用項目成功經驗并提供咨詢服務。結合企業提供的真實項目案例，教師可采用項目教學法劃分實驗室學習小組，依照學生的就業規劃，為其設定不同的實驗課程目標，輔助其了解科研項目的實踐流程，指導其完成企業項目案例，培養其統籌協調能力［5］。（2）大數據創新實驗室的建設目標之一是在提升學生計算機操作能力的基礎上樹立其正確的職業觀念，培養其創新創業思維。高校合作企業為學生提供大數據專業在不同行業的發展趨勢信息，有助于其根據市場發展及行業崗位需求情況及時調整就業規劃。將實驗室作為企業項目基地，調派企業員工規劃大數據創新實驗室功能，按照企業部門要求劃分實驗室建設目標［6］。
3大數據創新實驗室建設措施
3.1完善大數據創新實驗室配套設施
完備的計算機配套設備是大數據創新實驗室建設的基礎。根據教育部提出的大數據專業教學大綱，參照算法與數據結構、計算機網絡、數據挖掘等專業課程教學目標完善實驗室基礎建設，包括C++、C#、JSP、SQL、Python等計算機語言包的環境配置。根據課程需求，嚴格遵循國家實驗室建設方案，在實驗室的每臺計算機上安裝指定軟件，給學生提供充足的學習資源。大數據創新實驗室設備詳單如表1所示。增設實驗室打卡功能，學生可憑借學生卡或其他學生證明進入大數據創新實驗室參與項目實踐活動，在實驗室使用記錄本上登記每次出入時間。學生完成實驗項目的情況可作為期末成績評價的關鍵依據［7］。
3.2引入云平臺技術健全實驗反饋功能
及時更換實驗室的設備終端，引進云平臺技術，實時監控實驗室運轉情況。實驗室技術接口配套組件安裝情況如表2所示?；诖髷祿幚砑夹g，實時獲取實驗室設備的使用頻率、實時運轉功率，搭建設備運轉站點。學生根據企業提供的真實項目案例設計并開發技術軟件，由高校將學生實踐成果上傳至企業資源共享平臺［8］，由企業對成果實施評估，評估數據發送至高校計算機項目管理部門。學校為實驗室提供長期發展資金，避免實驗室建設與實際市場脫節，使其成為一個單獨運行的實體。
3.3建立大數據創新實驗室保障機制
工程教育專業認證要求實驗室在具備完善管理條例的同時建立合理的運行保障機制［9］。為了提升大數據創新實驗室在教學中的可持續性，結合我校大數據創新實驗室運行情況，提出以下保障機制。（1）充分發揮大數據創新實驗室在學生學習中的作用，以過程評價代替結果評價，重視對學生創新能力的培養。建立多元化實驗室運行評價指標，包括實驗室設備運行時網絡中斷情況、互聯網覆蓋率、網絡連貫性等。提供實驗室運行終期報告，并根據報告內容調整實驗室運行機制。（2）在大數據創新實驗室建設過程中要具備統籌規劃、長遠發展等意識，即根據市場上大數據領域的發展方向明確實驗室分期建設目標，制定階段性發展規劃。規劃中應包括明確的實踐教學任務、配套設施養護目標、實驗室隊伍建設規劃等。同時秉承公開透明的建設原則，建立明確的責任制度，切實做到責任落實到個人。成立實驗室監督小組，安排不同專業人員負責不同實驗區域監管。引導專業教師共同參與到實驗室建設中，鼓勵其從教學內容角度提出建設意見，有利于實驗室階段性目標的高效完成。（3）擬定大數據創新實驗室利益保障相關文件。實驗室涉及的建設人員較多，且結構較復雜，應對其實施完善的管理制度，以便在實際工作中有理可依、有據可講。此外，結合實驗室運行狀況，定期開展實驗室發展目標制定會議，由保障部門人員整理學生和教師提出的建設意見，及時調整實驗室運行模式，定期更新實驗室教師工作環境及學生學習環境［10］。發布實驗室設備實時使用情況、磨損及養護現狀、固定及流動資金剩余額度等文件，保障大數據創新實驗室的透明有序運轉。
3.4搭建大數據創新實驗室資源共享平臺
結合南通大學大數據人才培養目標，構建基礎理論與基本操作技能、程序設計與綜合應用、應用開發與創新實踐3層實踐教學體系，建立基礎訓練+方法培養+能力提高+實踐應用的教學模式，嚴格遵循以學生為中心的教學原則。為滿足以上教學要求，搭建大數據創新實驗室資源共享平臺，以滿足學生個性化學習需求，其架構如圖2所示。完善平臺基礎層設施，安裝防火墻及病毒防御軟件，避免外部人員通過非法路徑進入平臺獲取高校信息資源。建立資源管理數據庫，用于存儲實驗室中基礎運行設備的實時運轉數據。構建終端處理數據庫，用于存儲學生完成以及正在實施的項目數據。引入仿真虛擬計算機環境，模擬特征化數據，統一資源格式，經過安全檢測的數據可上傳至平臺，給教師及學生提供豐富的學習資源。同時整合高校學習資源，統籌管理多元化渠道的數據信息，給學生提供良好的實踐學習環境［11］。此外，利用高校官網和微信公共平臺建立大數據專業虛擬創新實驗室，整理優秀項目案例發布至平臺，任何學生均可登錄下載，方便其隨時隨地進行學習。
4結語
本文從工程教育專業認證視角對國內大數據實驗室建設現狀進行了分析，針對存在的問題并結合南通大學實際情況，初步建立起面向大數據專業本科生的實驗教學平臺。該平臺有效擴大了大數據專業實踐教學范圍，最大限度地提高了實驗室資源利用率，拓展了學生學習的深度與廣度，為其提供了多元化的學習方式。該建設方案已在南通大學實踐應用中取得了一些成效，近兩年來大數據專業學生實踐能力有所提高，考研率和就業率有所提升，為社會輸出了更多滿足市場需求的大數據專業人才。
作者：何金鳳 馬天宏 杜明珠 單位：南通大學 信息科學技術學院
