數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)-培養(yǎng)方案

本科專業(yè)培養(yǎng)方案（數(shù)理科學與工程學院）專業(yè)名稱：數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)代碼：080910T學科門類：工學專業(yè)負責人：2024年5月

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)培養(yǎng)方案（080910T）一、學制、修業(yè)年限及授予學位學制：4年，修業(yè)年限3-6年授予學位：工學學士二、培養(yǎng)目標本專業(yè)堅持“厚基礎、強實踐、重創(chuàng)新”的培養(yǎng)理念，注重數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學與技術等學科的基礎理論，突出“校企合作”的辦學特色，培養(yǎng)具有數(shù)據(jù)科學思維及數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、建模與分析的工程實踐能力，并能夠在大數(shù)據(jù)分析和挖掘、運維和管理、系統(tǒng)開發(fā)等領域工作的德智體美勞全面發(fā)展的復合型應用人才。畢業(yè)生經(jīng)過5年左右的工程實踐與學習，達到如下預期目標：目標1.具備良好的綜合素養(yǎng)。能夠適應京津冀區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，綜合考慮法律、文化、道德、環(huán)境與可持續(xù)性發(fā)展等因素，具有健全的人格、良好的人文科學素養(yǎng)和心理素質(zhì)、高尚的職業(yè)道德和強烈的社會責任感。目標2.具備扎實的自然科學和工程科學知識。能夠針對數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)設計、開發(fā)過程中遇到的具體工程問題進行分析、測試和判斷，同時提出合理化建議和對策。目標3.具備解決復雜工程問題的能力。能夠緊跟大數(shù)據(jù)相關技術發(fā)展，合理選取并熟練使用現(xiàn)代工具、主流軟硬件平臺，進行大數(shù)據(jù)應用領域復雜工程問題的需求分析、方案設計、模型建立、系統(tǒng)開發(fā)、運維和管理等相關工作。目標4.具備良好的溝通能力、團隊合作精神和團隊管理能力。具備多學科背景下的團隊合作意識及有效表達、溝通和交流的能力，并能夠在團隊或跨文化環(huán)境中作為核心成員發(fā)揮有效作用。目標5.具備終身學習的能力。能夠適應數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術及相關領域內(nèi)不同環(huán)境賦予的工作任務，主動拓展自己的知識和能力，在不同的崗位上做出貢獻并獲得自身的可持續(xù)發(fā)展。三、畢業(yè)要求本專業(yè)學生畢業(yè)時應達到如下畢業(yè)要求：畢業(yè)要求1.工程知識應用能力：具有扎實的數(shù)學與自然科學知識和工程基礎，系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術領域的基本理論、基礎知識，并綜合運用所學知識解決復雜工程問題。畢業(yè)要求2.問題分析能力：掌握統(tǒng)計與機器學習的基本方法，能夠綜合運用數(shù)學、自然科學和數(shù)據(jù)科學的基本原理，對復雜的工程系統(tǒng)，識別問題、描述問題并通過文獻研究分析與大數(shù)據(jù)相關的工程問題，以獲得有效結論。畢業(yè)要求3.設計/開發(fā)解決方案能力：能夠設計出大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題的解決方案，具有數(shù)據(jù)采集、處理、分析、挖掘的能力，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等多維度協(xié)同發(fā)展因素。畢業(yè)要求4.工程技術研究能力：能夠基于數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術原理并采用科學方法對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結論。畢業(yè)要求5.使用現(xiàn)代工具能力：能夠針對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代信息技術工具，包括對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題的預測與仿真，并能夠理解其局限性。畢業(yè)要求6.工程與社會：能夠基于數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關背景知識進行合理分析，評價大數(shù)據(jù)工程實踐和復雜工程問題解決方案可能對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。畢業(yè)要求7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：具有環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展意識，能夠理解和評價針對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。畢業(yè)要求8.職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)公民道德水平和社會責任感，具備人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在大數(shù)據(jù)工程實踐中理解并遵守大數(shù)據(jù)工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。畢業(yè)要求9.個人和團隊：具有健康的體魄和良好的綜合素質(zhì)，能夠正確理解多學科背景下團隊中個體、團隊成員以及負責人的角色，并承擔其責任與義務。畢業(yè)要求10.溝通與交流：具有溝通的能力、方法和技巧，能夠就大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告及設計文稿，清晰表達和答辯；并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。畢業(yè)要求11.項目管理能力：具有一定的項目管理知識和能力，能夠?qū)㈨椖抗芾淼脑砗徒?jīng)濟決策的方法用于大數(shù)據(jù)分析和挖掘、運維和管理、系統(tǒng)開發(fā)等領域，并能在多學科環(huán)境中應用。畢業(yè)要求12.自主學習和終身學習能力：在數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關理論和技術不斷更新的背景下具有自主學習和終身學習的意識，具有不斷學習和適應發(fā)展的能力。畢業(yè)要求13.思想政治與德育：具有正確的人生觀、價值觀、道德觀，具有強烈的愛國主義精神和高度的社會責任感，具備良好的心理素質(zhì)、積極的人生態(tài)度。表1畢業(yè)要求及指標點分解畢業(yè)要求指標點1.工程知識應用能力：具有扎實的數(shù)學與自然科學知識和工程基礎，系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術領域的基本理論、基礎知識，并綜合運用所學知識解決復雜工程問題。1-1能夠利用數(shù)學、自然科學、工程基礎知識進行大數(shù)據(jù)工程問題的表述；1-2能夠針對大數(shù)據(jù)工程問題建立數(shù)學模型并求解；1-3能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和大數(shù)據(jù)技術的專業(yè)知識用于復雜工程問題的推演、分析和計算；1-4能夠?qū)?shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關知識用于大數(shù)據(jù)工程問題解決方案的比較與綜合。2.問題分析能力：掌握統(tǒng)計與機器學習的基本方法，能夠綜合運用數(shù)學、自然科學和數(shù)據(jù)科學的基本原理，對復雜的工程系統(tǒng)，識別問題、描述問題并通過文獻研究分析與大數(shù)據(jù)相關的工程問題，以獲得有效結論。2-1能夠運用數(shù)學和自然科學的基本概念、原理和數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術的專業(yè)知識，識別和判斷復雜工程問題的關鍵環(huán)節(jié)；2-2能夠基于數(shù)據(jù)科學相關科學原理和數(shù)學模型方法正確表達大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題；2-3能認識到解決問題有多種方案可選擇，會通過文獻研究尋求可替代的解決方案；2-4能運用數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術的基本原理，借助文獻研究，分析過程的影響因素，獲得有效結論。3.設計/開發(fā)解決方案能力：能夠設計出大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題的解決方案，具有數(shù)據(jù)采集、處理、分析、挖掘的能力，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等多維度協(xié)同發(fā)展因素。3-1掌握大數(shù)據(jù)工程設計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素；3-2能夠針對大數(shù)據(jù)特定的任務需求，完成大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、模塊的設計與開發(fā)；3-3能夠綜合利用數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術的專業(yè)知識和新技術，在針對復雜工程問題的系統(tǒng)設計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識；3-4在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設計和開發(fā)中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等制約因素。4.工程技術研究能力：能夠基于數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術原理并采用科學方法對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結論。4-1能夠基于數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術原理，通過文獻研究或相關方法，調(diào)研和分析大數(shù)據(jù)應用領域復雜工程問題的解決方案；4-2能夠針對智能信息系統(tǒng)設計、大數(shù)據(jù)技術應用等大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題設計實驗方案、構建實驗系統(tǒng)和測試平臺、獲得實驗結果；4-3能夠?qū)Σ杉降膶嶒灁?shù)據(jù)進行整理、分析和解釋，并能通過信息綜合、算法設計得出有效結論。5.使用現(xiàn)代工具能力：能夠針對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代信息技術工具，包括對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題的預測與仿真，并能夠理解其局限性。5-1掌握基本的大數(shù)據(jù)開發(fā)環(huán)境的配置和應用，熟練掌握軟件開發(fā)語言(如Python、Java語言等)，并能夠運用集成開發(fā)環(huán)境進行復雜程序設計；5-2能熟練運用文獻檢索工具獲取大數(shù)據(jù)應用領域理論與技術的最新進展以及資源；5-3具備使用大數(shù)據(jù)平臺以及軟件對復雜工程問題進行仿真的能力，理解其使用要求、運用范圍和局限性。6.工程與社會：能夠基于數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關背景知識進行合理分析，評價大數(shù)據(jù)工程實踐和復雜工程問題解決方案可能對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。6-1了解數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關的方針、政策、法律與倫理；6-2能夠分析和評價大數(shù)據(jù)工程實踐對社會、健康、安全、法律、文化的影響，以及這些制約因素對項目實施的影響；6-3在熟悉相關技術標準體系及法律法規(guī)政策的基礎上，能夠理解數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)工程實踐和復雜工程實施過程中應承擔的責任，堅持公眾利益優(yōu)先。7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：具有環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展意識，能夠理解和評價針對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。7-1理解環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵；7-2能夠站在環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的角度思考大數(shù)據(jù)工程實踐的可持續(xù)性，評價產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。8.職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)公民道德水平和社會責任感，具備人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在大數(shù)據(jù)工程實踐中理解并遵守大數(shù)據(jù)工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。8-1具有正確價值觀，理解個人與社會的關系，了解中國國情；8-2理解誠實公正、誠信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能在工程實踐中自覺遵守；8-3理解大數(shù)據(jù)工程師對公眾的安全、健康和福祉，以及環(huán)境保護的社會責任，能夠在工程實踐中自覺履行責任。9.個人和團隊：具有健康的體魄和良好的綜合素質(zhì)，能夠正確理解多學科背景下團隊中個體、團隊成員以及負責人的角色，并承擔其責任與義務。9-1有良好的身心素質(zhì)，能夠勝任團隊成員角色，完成團隊分配的工作；9-2能夠主動與其他學科背景的成員合作開展工作；9-3具有一定的人際交往能力，能組織團隊成員開展工作，并進行合理的決策。10.溝通與交流：具有溝通的能力、方法和技巧，能夠就大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告及設計文稿，清晰表達和答辯；并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。10-1能及時跟蹤大數(shù)據(jù)及相關行業(yè)發(fā)展狀況，并就當前的熱點問題發(fā)表自己的見解；10-2具有良好的表達能力和專業(yè)的描述方式，能夠與業(yè)界同行及社會公眾進行準確、高效的溝通和交流；10-3具有一定的國際視野和專業(yè)英語聽、說、讀、寫能力，能夠進行跨文化溝通和交流；10-4能夠在大數(shù)據(jù)工程實踐和研究活動中根據(jù)需要撰寫工作報告、設計文檔，以及口頭匯報、演講、談判等。11.項目管理能力：具有一定的項目管理知識和能力，理解并掌握大數(shù)據(jù)工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應用。11-1理解工程活動的管理原理，把握資源分配和經(jīng)濟評估的原則，并掌握大數(shù)據(jù)領域復雜工程問題決策的方向和方法；11-2了解大數(shù)據(jù)系統(tǒng)工程及產(chǎn)品全周期、全流程的成本構成，理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟決策問題；11-3能夠在多學科環(huán)境下(包括模擬環(huán)境)，在設計開發(fā)解決方案的過程中，運用工程管理與經(jīng)濟決策方法。12.自主學習和終身學習能力：在數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關理論和技術不斷更新的背景下具有自主學習和終身學習的意識，具有不斷學習和適應發(fā)展的能力。12-1能夠認識堅持探索和不斷學習的必要性，具有理論聯(lián)系實際、自主學習、終身學習的意識和能力；12-2具備終身學習的知識基礎，掌握自主學習的方法，了解拓展知識和能力的途徑；12-3了解大數(shù)據(jù)相關技術與理論的重要進展和前沿動態(tài)，能夠在新的形勢下針對個人成長和職業(yè)發(fā)展的需求，采用合適的方法，自主學習，適應發(fā)展。13.思想政治與德育：具有正確的人生觀、價值觀、道德觀，具有強烈的愛國主義精神和高度的社會責任感，具備良好的心理素質(zhì)、積極的人生態(tài)度。13-1具備良好的心理素質(zhì)和人生態(tài)度，積極向上；13-2具有愛國主義情懷，為實現(xiàn)中華民族偉大復興而奮斗。四、專業(yè)主干課程（一）主干課程拓撲圖（二）課程體系結構圖（三）主要實踐環(huán)節(jié)

五、課程計劃與畢業(yè)要求的對應關系矩陣畢業(yè)要求1工程知識2問題分析3設計開發(fā)解決方案4工程技術研究能力5使用現(xiàn)代工具6工程與社會7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展8職業(yè)規(guī)范9個人和團隊10溝通與交流11項目管理12終身學習13思想政治與德育二級指標點(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)思想道德與法治MMMHH中國近現(xiàn)代史綱要MM馬克思主義基本原理概論MM毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論MHLHH習近平新時代中國特色社會主義思想概論MMHLHH形勢與政策MMHHMMM思想政治理論課實踐教學(1)-(2)MMH大學體育(1)-(4)H大學英語(1)-(4)HH大學語文M工程倫理HMMHM大學生職業(yè)生涯規(guī)劃MMHM大學生創(chuàng)業(yè)基礎MMMMM創(chuàng)新方法與TRIZ理論MMM高等數(shù)學(1)-(2)HMM線性代數(shù)MMM概率論基礎MMMH數(shù)理統(tǒng)計MMMHH大學物理MM物理實驗M數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)導論MM離散數(shù)學HHPython程序設計HHH數(shù)據(jù)采集與清洗MHMMMM應用多元統(tǒng)計分析HMMML程序設計基礎(C語言)HM數(shù)據(jù)挖掘與機器學習HMMM數(shù)據(jù)結構HHMM算法設計與分析MMM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論MMMM分布式存儲與計算MMM操作系統(tǒng)HHM計算機網(wǎng)絡MMM數(shù)據(jù)可視化MMMMM數(shù)值計算HMM數(shù)學建模訓練MHMHMML時間序列分析MMMH數(shù)字圖像處理MMMJAVA程序設計MM人工智能基礎MM神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習MMM專業(yè)外語HMM入學教育MM體質(zhì)健康標準測試M軍事理論M軍事技能H勞動教育HHMM勞動實踐MHHMM大學生心理健康教育MM數(shù)據(jù)挖掘與機器學習課程設計MMM神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習課程設計MM數(shù)字圖像處理課程設計HM自然語言處理課程設計MMM生物與醫(yī)療大數(shù)據(jù)實踐MMMM經(jīng)濟與金融大數(shù)據(jù)實踐MMMM水利大數(shù)據(jù)實踐HHMMM科技寫作與文獻檢索實踐MMHHMMM認識實習HMMHH生產(chǎn)實習MHMMHH畢業(yè)實習HMHMM畢業(yè)設計MHMHMM注：表中理論課程、實踐環(huán)節(jié)等，根據(jù)課程對各項畢業(yè)要求的支撐強度分別用“H（高）、M（中）、L（弱）”表示，支撐強度的含義是：該課程對畢業(yè)要求指標點的訓練強度。六、課程體系與學分要求本專業(yè)學生在校期間（第四年可在企業(yè)實習實踐）必須修滿本培養(yǎng)方案所規(guī)定的180學分方能畢業(yè)。學生在規(guī)定的年限內(nèi)，修滿本方案規(guī)定的180學分，符合學校畢業(yè)要求，頒發(fā)全日制本科畢業(yè)證書；獲得畢業(yè)資格的學生，達到學校學位授予標準，經(jīng)校學位委員會審議，頒發(fā)工學學士學位證書。（一）數(shù)學與自然科學（共28學分，占總學分的15.6%）課程類別課程性質(zhì)課程名稱學分開課學期公共必修課必修高等數(shù)學（1）5.51高等數(shù)學（2）5.52線性代數(shù)51概率論基礎33數(shù)理統(tǒng)計34大學物理2.52物理實驗13專業(yè)選修課選修數(shù)值計算2.54合計28（二）工程基礎課程、專業(yè)基礎課程、專業(yè)類課程（共55.5學分，占總學分的30.8%）課程類別課程性質(zhì)課程名稱學分開課學期工程基礎課程必修工程倫理0.55離散數(shù)學33專業(yè)基礎課程必修數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術導論11Python程序設計31程序設計基礎（C語言）3.52數(shù)據(jù)采集與清洗32數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論34數(shù)據(jù)結構3.53計算機網(wǎng)絡2.56操作系統(tǒng)2.54專業(yè)類課程必修數(shù)據(jù)挖掘與機器學習3.55專業(yè)外語27神經(jīng)網(wǎng)絡