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摘要：新时代对应用型、复合型、创新型大数据技术人才的需求给高校大数据创新实验室的建设提出了新的挑战。对国内高校先进大数据实验室进行调研，对其管理体系、硬件设备、平台建设、保障机制等进行分析与探索，总结其建设经验。通过整合大数据实验室功能，明确建设目标；完善实验室配套设施，列举购置设备详单；引入云平台技术，健全实验室的使用反馈功能；结合企业教学实践，丰富应用性开发实验类型；建立实验室运行保障机制；搭建数据资源共享平台等举措，结合工程教育认证下的大数据人才培养目标，完善了南通大学大数据实验室构建方案。该方案为我国其他本科院校大数据创新实验室的建设提供了参考思路。
关键词：大数据实验室；保障机制；资源共享；工程教育认证
0引言
2017年1月，工信部发布了《大数据产业发展规划（2016-2020年）》，明确了促进我国大数据产业发展的主要任务、重大工程和保障措施。目前社会对于大数据专业人才的需求量呈现出逐年递增的趋势，我国要实现从“数据大国”向“数据强国”的转变，面临的重大挑战之一就是人才队伍建设。因此，如何快速培养一批具有国际水平的应用型、复合型、创新型大数据人才成为教育部门的重点研究方向［1］。工程教育认证的核心为工科专业毕业生的培养需根据行业发展趋势调整，以使其达到行业认可的标准，满足社会岗位需求，对行业发展起到一定推动作用，这也是一种人才定向培养方案。大数据学科应用性强，在工程教育认证背景下建设大数据创新实验室对于大数据专业技术人才的培养至关重要。
1传统计算机实验室建设现状
高校只有构建设施完善的大数据实验室，才能为社会培养出合格的大数据创新实践人才。大数据实验室不仅要提供基础开发环境，还要提供大数据运算环境以及用于实验的大数据案例［2］。为此，各地高校纷纷在工程认证的背景下制定大数据人才培养方案，确保在实验室内实现教育培养目标。然而在实施阶段仍存在一定不足，主要原因包括：大数据人才培养目标方案不明晰；实验室硬件设施陈旧，性能无法满足教学需求［3］；专业教师、实验师的实验指导能力有待提高；缺少企业工程师与高校教师联合开展实训项目实践；学生学习中存在的问题无法得到及时反馈；实验室管理缺少较为完善的运行保障机制等［4］。因此，大数据创新实验室建设是高校大数据人才教育培养的必然诉求。
2大数据创新实验室建设目标
基于工程教育专业认证视角，结合南通大学现状设定大数据创新实验室前端及后台功能，具体如图1所示。结合大数据技术的发展趋势，以满足学生的个性化学习需求作为中心思想，从以下两个方面阐述实验室建设目标：（1）以培养大数据专业应用型、复合型、创新型人才为实验室建设准则，明确实验室内部责任制度，转变传统的管理方式，引导学生自主学习。实验师承担实验室管理职责，控制实验室的开放时间，在学生上机操作时给予其设备使用方面的指导，使其掌握计算机设备及软件使用方法。由大数据专业教师提供学生技能操作指导，使学生掌握主流的大数据存储、管理、分析处理技术，以及大数据平台架构和建设方法，分享大数据应用项目成功经验并提供咨询服务。结合企业提供的真实项目案例，教师可采用项目教学法划分实验室学习小组，依照学生的就业规划，为其设定不同的实验课程目标，辅助其了解科研项目的实践流程，指导其完成企业项目案例，培养其统筹协调能力［5］。（2）大数据创新实验室的建设目标之一是在提升学生计算机操作能力的基础上树立其正确的职业观念，培养其创新创业思维。高校合作企业为学生提供大数据专业在不同行业的发展趋势信息，有助于其根据市场发展及行业岗位需求情况及时调整就业规划。将实验室作为企业项目基地，调派企业员工规划大数据创新实验室功能，按照企业部门要求划分实验室建设目标［6］。
3大数据创新实验室建设措施
3.1完善大数据创新实验室配套设施
完备的计算机配套设备是大数据创新实验室建设的基础。根据教育部提出的大数据专业教学大纲，参照算法与数据结构、计算机网络、数据挖掘等专业课程教学目标完善实验室基础建设，包括C++、C#、JSP、SQL、Python等计算机语言包的环境配置。根据课程需求，严格遵循国家实验室建设方案，在实验室的每台计算机上安装指定软件，给学生提供充足的学习资源。大数据创新实验室设备详单如表1所示。增设实验室打卡功能，学生可凭借学生卡或其他学生证明进入大数据创新实验室参与项目实践活动，在实验室使用记录本上登记每次出入时间。学生完成实验项目的情况可作为期末成绩评价的关键依据［7］。
3.2引入云平台技术健全实验反馈功能
及时更换实验室的设备终端，引进云平台技术，实时监控实验室运转情况。实验室技术接口配套组件安装情况如表2所示。基于大数据处理技术，实时获取实验室设备的使用频率、实时运转功率，搭建设备运转站点。学生根据企业提供的真实项目案例设计并开发技术软件，由高校将学生实践成果上传至企业资源共享平台［8］，由企业对成果实施评估，评估数据发送至高校计算机项目管理部门。学校为实验室提供长期发展资金，避免实验室建设与实际市场脱节，使其成为一个单独运行的实体。
3.3建立大数据创新实验室保障机制
工程教育专业认证要求实验室在具备完善管理条例的同时建立合理的运行保障机制［9］。为了提升大数据创新实验室在教学中的可持续性，结合我校大数据创新实验室运行情况，提出以下保障机制。（1）充分发挥大数据创新实验室在学生学习中的作用，以过程评价代替结果评价，重视对学生创新能力的培养。建立多元化实验室运行评价指标，包括实验室设备运行时网络中断情况、互联网覆盖率、网络连贯性等。提供实验室运行终期报告，并根据报告内容调整实验室运行机制。（2）在大数据创新实验室建设过程中要具备统筹规划、长远发展等意识，即根据市场上大数据领域的发展方向明确实验室分期建设目标，制定阶段性发展规划。规划中应包括明确的实践教学任务、配套设施养护目标、实验室队伍建设规划等。同时秉承公开透明的建设原则，建立明确的责任制度，切实做到责任落实到个人。成立实验室监督小组，安排不同专业人员负责不同实验区域监管。引导专业教师共同参与到实验室建设中，鼓励其从教学内容角度提出建设意见，有利于实验室阶段性目标的高效完成。（3）拟定大数据创新实验室利益保障相关文件。实验室涉及的建设人员较多，且结构较复杂，应对其实施完善的管理制度，以便在实际工作中有理可依、有据可讲。此外，结合实验室运行状况，定期开展实验室发展目标制定会议，由保障部门人员整理学生和教师提出的建设意见，及时调整实验室运行模式，定期更新实验室教师工作环境及学生学习环境［10］。发布实验室设备实时使用情况、磨损及养护现状、固定及流动资金剩余额度等文件，保障大数据创新实验室的透明有序运转。
3.4搭建大数据创新实验室资源共享平台
结合南通大学大数据人才培养目标，构建基础理论与基本操作技能、程序设计与综合应用、应用开发与创新实践3层实践教学体系，建立基础训练+方法培养+能力提高+实践应用的教学模式，严格遵循以学生为中心的教学原则。为满足以上教学要求，搭建大数据创新实验室资源共享平台，以满足学生个性化学习需求，其架构如图2所示。完善平台基础层设施，安装防火墙及病毒防御软件，避免外部人员通过非法路径进入平台获取高校信息资源。建立资源管理数据库，用于存储实验室中基础运行设备的实时运转数据。构建终端处理数据库，用于存储学生完成以及正在实施的项目数据。引入仿真虚拟计算机环境，模拟特征化数据，统一资源格式，经过安全检测的数据可上传至平台，给教师及学生提供丰富的学习资源。同时整合高校学习资源，统筹管理多元化渠道的数据信息，给学生提供良好的实践学习环境［11］。此外，利用高校官网和微信公共平台建立大数据专业虚拟创新实验室，整理优秀项目案例发布至平台，任何学生均可登录下载，方便其随时随地进行学习。
4结语
本文从工程教育专业认证视角对国内大数据实验室建设现状进行了分析，针对存在的问题并结合南通大学实际情况，初步建立起面向大数据专业本科生的实验教学平台。该平台有效扩大了大数据专业实践教学范围，最大限度地提高了实验室资源利用率，拓展了学生学习的深度与广度，为其提供了多元化的学习方式。该建设方案已在南通大学实践应用中取得了一些成效，近两年来大数据专业学生实践能力有所提高，考研率和就业率有所提升，为社会输出了更多满足市场需求的大数据专业人才。
作者：何金凤 马天宏 杜明珠 单位：南通大学 信息科学技术学院
