新工科背景下文科高校大数据技术实验室建设路径探究

摘要：文科高校大数据技术实验室建设是国家高等教育实现复合型人才培养，解决新工科建设的途径之一。大数据技术作为重要的技术手段，能够在一定程度上促进文科高校跨学科实验室的建设。在大数据技术背景下，文章以高校人才培养、实验室实验水平、社会人才需求等问题为切入点，分析文科高校中各类实验室的现状，探讨文科高校中建立大数据技术实验室的应用优势，并从新工科建设、复合型人才培养、校企联合实践平台搭建等方面探索大数据技术实验室的建设路径。

关键词：实验室建设；大数据技术；人才培养；校企联合

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）22-0064-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

随着大数据技术的日益成熟与广泛应用，其分析技术已逐步渗透到各行各业，我国对大数据人才需求急剧上升。据分析预测，至2025年，我国将面临约230万大数据核心应用人才的巨大缺口[1]。为缓解这一人才短缺问题，高校将培养大数据技术专业人才视为重要的教学任务之一。《教育部社会科学司2022年工作要点》明确提出，要全面推进高校哲学社会科学的高质量发展，积极构建哲学社会科学创新平台体系，特别强调“重点支持建设一批文科实验室，以促进研究方法的创新和学科的交叉融合，引领学术发展”，这一政策为文科高校建设文理交叉的大数据技术实验室提供了明确的方向和指导。大数据技术作为计算机科学、统计学等多学科交叉融合的复合型学科，通过对海量数据的深入分析，能够迅速挖掘出有价值的信息。这一技术在法学、经济学、管理学、新媒体等众多领域均展现出不可或缺的重要作用。高校实验室的建设，不仅是高校科研、教育、学术水平的直接体现，也是高校创新意识和创新能力的重要衡量标准。

本文通过对文科高校计算机实验室现状研究，结合新时代对大数据人才的需求，探索新工科背景下大数据技术实验室创新建设的路径与方法。

1 文科高校大数据技术实验室建设目标及路径

1.1 现状

目前，高校大部分文科专业衍生于传统哲学学科，随着对文科专业研究命题的不断探索和深入研究，文科专业研究探索空间逐渐狭窄[2]。由于“重理轻文”的观念影响，一些高校更倾向于建设能产出实验成果的理工科实验室，导致这些高等院校实验室几乎成了理工类专业实验室的代名词。

相较于理工科实验室，文科高校中的实验室起步较晚，发展相对滞后。尽管部分文科高校已建设了一定数量的经管类、艺术类乃至理工类实验室，但文科实验室普遍形式单一，过分强调专业理论教学，其功能多局限于文献资料的查阅，难以支持跨学科、跨专业的课题研究。传统的文科实验室因过度聚焦于理论教学，导致教学过程中缺乏模拟仿真和项目实践的机会[3]，同时存在教学模式与学生实际需求不匹配、考核评价体系单一的问题[4]。此外，受研究建设经费限制和教育理念的影响，实验室硬件基础薄弱，文科高校内部实验室的存在感不强，还普遍缺少专职的实验室教师与管理人员[5]。

1.2 建设目标

在新工科背景下，推动文科专业学科与大数据技术的深度融合，实现教学内容的全面改革，包括教学教材的编写、教师团队的组建以及教学计划的制定等。针对不同文科专业，构建具有专业特色的大数据教学案例库，将专业案例融入教学过程，旨在培养学生的数据处理和数据分析能力，增强学生对大数据技术的认识，激发他们的学习兴趣。

根据大数据技术和人工智能相关课程对实验环境的具体要求，对实验室进行更新升级。通过构建适应学生实验需求的实验环境，搭建科学合理的实验平台，帮助学生摆脱单纯依赖专业理论与案例教学的局限。鼓励学生通过动手实践，深化对理论知识的理解，并通过实操结果的分析，反思实践中遇到的问题，进而回顾并巩固教学内容，加深学习印象。

利用校企合作机制，搭建校企合作实训平台，将企业真实项目引入实验室，使学生能直面实际问题。通过参与企业项目，提升学生的实践能力，确保他们掌握未来社会工作中可能用到的专业技术。在文科高校中，大数据技术实验室的核心功能在于提升学生的学习实践综合能力，满足学生专业素养发展的需求以及教师创新教学的需要，为学生未来步入社会、适应新时代要求奠定坚实的专业基础。

1.3 建设路径

1.3.1 坚持学科交叉融合

新工科在文科高校实践的本质是哲学社会科学与新技术的融合，新技术为哲学社会科学的发展提供动力[3]。通过跨学科交叉模式构建新式教学课程，文科高校成功构建了新颖的教学课程。如，北京大学开设的金融大数据与量化分析课程、清华大学开设的政务大数据应用与分析课程、中国传媒大学开设的媒体大数据挖掘与案例实战课程。通过开展跨专业交叉研究拓展学生专业领域，突破了专业局限。例如，复旦大学数字文化保护与旅游数据智能计算重点实验室聚焦于数字文化权益保护、旅游数据精准分析等文旅信息智能计算的前沿科学技术研究，为提升教学质量提供有力支撑。

新工科背景下的大数据技术实验室建设要突破传统专业壁垒，不断更新迭代，聚焦学生发展需求。致力于培养跨学科交叉的复合型人才，提升学生知识融合、实践创新的能力。

1.3.2 坚持求实创新

在文科高校实验室现行功能的基础上，大数据技术实验室建设要立足于文科高校的实际需求和特点。探索学术研究新范式、确立人才培养新标准、满足社会人才新需求[6]。现如今大数据技术逐渐成熟，技术应用领域逐渐拓宽，哲学社科高等院校逐步在新兴研究方法、工具和场景中积极应用大数据技术[7]。大数据技术提升了社会科学专业学术研究的客观性，还推动了多个领域的创新发展。如：新媒体方向的社会舆论导向研究、医学方向的大数据精准医疗研究、刑侦方向的网络金融犯罪等。

1.3.3 坚持校企互助联合

根据教育部办公厅印发的《教育部产学合作协同育人项目管理办法》，高等院校和社会企业通过产学合作协同育人项目，发挥主动服务国家经济社会发展需求、服务战略性新兴产业发展需求、服务新工科建设需求的作用，将大数据技术实验室作为学校、企业、社会联合培养的实践基地[8]，如：“北邮-智云健康医学人工智能联合实验室”致力于开发智能问诊系统和医疗知识图谱以及医学人工智能的应用等。企业为大数据技术实验室提供资金及技术指导，共同推动交叉学科实验室的发展，引导学生运用知识技能模拟解决实际工作中的问题，达到学以致用的目的，充分激发学生的学习兴趣和学习热情，使学生专业素养和综合能力得到全面发展和提升。

2 基于新工科背景建立大数据技术实验室的应用优势

2.1 丰富教学工具，提升教学效果

国家专项资金的投入有效缓解了文科高校实验室资金紧张的问题，提升了实验室的整体硬件水平，改变了以往文科实验室仅限于查阅资料和阅读文献的功能定位。大数据技术实验平台的搭建，不仅提升了实验室的硬件条件，还丰富了知识生产与应用的场景，如刑侦虚拟仿真实验室，利用大数据技术追踪定位新型网络金融犯罪嫌疑人，为学生提供了沉浸式的学习体验。此外，大数据技术的融入也促进了学生评价体系的革新，通过评价实践操作成果，能更客观地展现学生的知识掌握程度，如医学仿真实验室中的病情判断和手术模拟操作，均可通过数字化手段进行客观评价。

2.2 为文科实验室创新建设提供路径

大数据技术实验室的构建是新工科建设的重要途径之一，各文科高校正积极投身于交叉学科实验室的建设之中，如中山大学大湾区哲学共同体重点实验室、复旦大学国家发展与智能治理综合实验室等。这些成功案例为全国文科类高校建设交叉学科实验室提供了宝贵的借鉴模板，明确了实验室建设的方向。大数据技术与哲学社科专业的深度融合，不仅为专业建设提供了科学化、数字化的支持，也为文科高校实验室的创新发展开辟了新路径。

2.3 输出跨学科复合型人才

在新工科建设背景下，大数据技术实验室的建设是文科高校实现专业实践教学模式创新的关键。通过校企合作实践平台，学生不仅能够获得满足社会需求的大数据应用能力，还能在理论与实践的深度融合中全面提升综合素质，成为具备跨学科能力的复合型人才。

3 大数据技术实验室的建设方案及架构

3.1 建设方案

由于文科高校学生的计算机基础与数据处理能力相对较弱，对于大数据技术的学习，建议从基础的Excel、Access、MySQL等传统数据处理工具入手，随后逐步进阶到Python、Spark等主流数据处理工具。同时，借助校企联合实践项目，提出实际问题，鼓励学生组建实践团队，模拟解决未来工作中可能遇到的相关问题，对行业数据进行深入的数据处理与分析。这一系列流程的实施，旨在充分调动学生的主观能动性，激发他们的学习兴趣和热情，培养学生的数据处理思维与技能，真正实现学以致用，进而全面促进学生的综合能力发展。

3.2 建设架构

文科高校大数据技术实验室的建设以大数据技术为支撑，旨在通过构建教学实验与企业项目共享的大数据集群实验平台，实现学科交叉教学实践、综合人才培养及高校创新发展的目标。具体架构如图1所示。

3.2.1 数据采集

大数据技术实验室需采集海量数据，依据文科专业需求或校企联合平台的实践需求，通过建立专业数据库、采集系统日志数据、调取网络数据、采集感知设备数据等方式，广泛收集专业数据、项目数据及其他相关数据。采集的数据内容涵盖实验对象的行为数据、实验内容数据等，如人机交互、人人交互产生的交互数据，用户界面采集的表单数据，感知设备捕获的语音数据，以及社交媒体活动产生的社交媒体数据等。

为了确保数据分析的准确性和可靠性，必须采用一系列数据预处理手段，如清洗数据，这包括删除重复数据、填补缺失数据、处理异常数据等方式。完成数据清洗后，还须将多个数据源中的数据结合、存放在一个一致的数据存储中，并进行规范化、离散化、稀疏化处理，以使其达到适用于数据挖掘与分析的标准。

3.2.2 实验平台搭建

共享大数据集群实验平台是一个集实验数据上传、专业数据管理、学生实验成果评价及学生后台操作数据监控于一体的实验室客户端软件。其核心功能包括共享实验数据资源、上传实验数据资源等。鉴于文科专业学生实验重点在于大数据平台和分布式应用程序的使用而非平台搭建与运维，实验室将提供一套共享的大数据集群，向所有学生终端机提供HDFS、NoSQL数据库、Spark计算等大数据服务。学生只需安装本专业客户端软件及集成开发环境，并使用指定用户账号登录，即可通过命令行界面或应用程序编程接口访问文科专业大数据集群。为保障专业数据的安全性，实验室将设置多层级数据访问权限，或根据实验日期和项目截止日期控制数据资源的访问权限。

3.2.3 数据应用

根据文科各专业的教学或实践需求，对清洗后的数据进行深入挖掘与分析，并运用大数据展示和应用技术（如大数据检索、大数据可视化等）将实验结果以不同形式展示。例如：在美食探店推广项目中，新媒体专业学生可利用大数据技术生成美食地图以辅助项目实践规划；社会学专业学生则可根据网购数据为不同消费群体贴上数字标签，以深入研究各标签背后的行为逻辑。

4 结束语

在新工科建设时代背景下，文科高校实验室的建设应紧跟时代步伐，促进学科交融与横向延伸，积极吸纳现代技术，不断探索新的发展路径。我们聚焦于大数据技术专业实验室的教学内容与实践内容改革，致力于培养综合型大数据应用核心人才。通过实验室与大数据技术的深度融合，构建以哲学社会科学专业理论为支撑、大数据技术为辅助工具的创新实践教学环境，积极探索文科高校大数据技术实验室建设方案，为文科高校大数据实验室建设及实验教学改革提供新思路。

参考文献：

[1] 温芳芳.大数据时代信息管理专业人才培养模式的改革探索[J].科技视界，2021（35）：168-170.

[2] 刘秀凤，刘莉.新文科背景下高校文科实验室建设的现状与策略[J].煤炭高等教育，2020，38（5）：49-52.

[3] 解志韬.高校文科实验室的功能定位、逻辑机理与建设路径：基于“新文科”发展的交叉科学视角[J].南京社会科学，2022（5）：126-132，151.

[4] 吴洪状，程诚，杨聪，等.新工科建设下程序设计类课程教学改革研究[J].电脑知识与技术，2024，20（8）：162-164.

[5] 邹炎.文科实验室建设现状与发展路径研究[J].进展：科学视界，2023（2）：55-57.

[6] 邱晓幼，秦天，廖勇.研究型高校文科实验室现状与发展路径[J].实验科学与技术，2019，17（5）：125-129.

[7] 陈先才，胡雪儿.整合重构：新文科背景下的社会科学实验室建设路径探析[J].山东大学学报（哲学社会科学版），2023（2）：185-192.

[8] 黄启兵，田晓明.“新文科”的来源、特性及建设路径[J].苏州大学学报（教育科学版），2020，8（2）：75-83.

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