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1、USTC面向新工科的大數據人才培養模式探索與實踐陳恩紅大數據學院中國科學技術大學12 新工科時代的大數據人才需求 中科大大數據人才培養模式 中科大大數據人才培養成果匯報提綱USTC新工科時代的大數據人才需求 工業革命歷程:蒸汽時代-電氣時代-信息時代-?全球信息化發展已步入Big Data+AI 時代150億個設備連接到互聯網全球每秒鐘發送 290萬封email每天有 2.88 萬小時視頻上傳Youtube2025年全球數據量將超175ZB信息爆炸3USTC新工科時代的大數據人才需求 2016年3月發布的國家“十三五”規劃綱要中指出:實施國家大數據戰略,把大數據作為基礎性戰略資源,全面實施促進
2、大數據發展行動。2019年在政府工作報告中六次提到大數據,大數據和AI 給傳統行業帶來轉型升級的新機遇 國家“十四五”規劃明確指出:“培育壯大人工智能、大數據等新興數字產業 提升大數據等現代技術手段輔助治理能力 數字化成為驅動傳統產業轉型升級、提升產業鏈供應鏈現代化水平的重要動能。急需具備大數據技能的新工科人才:理論基礎+工程實踐經驗政府醫療企業金融教育工業電信物流能源餐飲4USTC新工科時代的大數據人才需求 大數據人才缺口市場對大數據人才的需求日益增加,供求關系不成正比,2025年人才缺口可達到230萬同時,產業發展對大數據人才提出更高要求5USTC 傳統的工科人才培養模式難以滿足新興產業的
3、發展要求,亟需探索大數據工科人才培養的新途徑和新模式 大數據工科人才培養面臨的挑戰新工科時代的大數據人才需求校內外都存在針對大數據技術的廣泛需求,但校內外都存在針對大數據技術的廣泛需求,但專業劃分偏窄、偏細專業劃分偏窄、偏細,使得現有大數,使得現有大數據相關的技術體系和積累較為零散,給跨學科交叉創新與技術應用帶了諸多限制據相關的技術體系和積累較為零散,給跨學科交叉創新與技術應用帶了諸多限制新工科時代涌現出大量的新興經濟行業(如共享經濟新工科時代涌現出大量的新興經濟行業(如共享經濟、數字經濟、數字經濟),使得),使得傳統的專傳統的專業設置略顯陳舊業設置略顯陳舊,培養的人才知識體系不能有效應對新興
4、行業的大數據人才需求,培養的人才知識體系不能有效應對新興行業的大數據人才需求很多工科很多工科學生的理論知識扎實,但實驗實訓、人文基礎不夠,創新性受限,向學生的理論知識扎實,但實驗實訓、人文基礎不夠,創新性受限,向專業專業數據科學研發人才的轉化率較低數據科學研發人才的轉化率較低 6USTC新工科時代的大數據人才需求 大數據新工科人才需要具備以下素質7理論基礎扎實,能理解運用數據科學中的理論模型實踐能力強,具有處理大數據的能力 跨界能力強,能夠解決特定行業的大數據應用問題USTC 理論基礎扎實,能理解運用數據科學中的理論模型新工科時代的大數據人才需求理論基礎扎實,能理解運用數據科學中的理論模型8U
5、STC新工科時代的大數據人才需求 實踐能力強,具有處理大數據的能力理論基礎扎實,能理解運用數據科學中的理論模型交通自動監控人群智能預測人群變化分析提供及時、全面、綜合的直觀視圖與客觀分析9USTC新工科時代的大數據人才需求 跨界能力強,能夠解決特定行業的大數據應用問題計算廣告智 慧教育智慧政務智慧交通如何更好的運用大數據技術服務國計民生和經濟發展?1011 新工科時代的大數據人才需求 中科大大數據人才培養模式 中科大大數據人才培養成果匯報提綱USTC大數據人才培養基礎 學科建設基礎中國科學技術大學入選A類世界一流大學建設高校所重點依托的計算機科學與技術、數學、物理學、生物學等11個學科入選世界
6、一流學科建設名單 師資隊伍基礎中國科學技術大學在各學科領域從事大數據相關研究和教學工作的教研人員已超過60余人 形成了包括IEEE Fellow、ACM Fellow、國家杰出青年科學基金獲得者、國家自然科學基金海外杰青獲得者、基金委優秀青年科學基金獲得者、“大師講席”教授、“千人計劃”入選者、中國科學院“百人計劃”入選者等在內的高層次人才隊伍。12USTC大數據人才培養基礎 課程建設基礎大數據方向理論基礎課程:算法基礎、數據結構、圖論、并行計算、人工智能基礎、概率論與隨機過程等實踐專業課程:數據庫系統、Web信息處理及應用、軟件工程、數據挖掘與醫療管理、商務數據分析等全校性選修課程:數據科學
7、導論 u信息類和非信息類同學交叉混合組隊,跨學科團隊合作 u引入大數據比賽作為課程實驗,體驗企業實際數據,提供豐富實踐機會 平臺與基地建設基礎 大數據分析與應用安徽省重點實驗室、安徽應用數學中心等省級科研平臺 科大訊飛、長三角信息智能創新研究院實踐基地 合肥綜合性國家科學中心數據空間研究院 中國科大-OPPO智能計算聯合實驗室 招商銀行、美團、華為、百度、騰訊公司13USTC大數據學院142018年3月大數據學院正式成立2018年7月教育部批準設立“數據科學與大數據技術”本科專業2019年3月自主設置“數據科學”研究生二級學科 學院建設與發展歷程USTC以大數據的科學前沿和產業發展為驅動探索領
8、域數據科學、數據資源的開發利用促進大數據技術在醫學、金融、教育等多個行業中的應用建設成具有國際影響力的大數據研發基地一流的創新研發團隊、成果轉化平臺、人才培養高地培育科研重點項目,爭取產出有重大影響的成果以數理統計為基礎致力于大數據建模、分析與挖掘的基礎性研究培育建設國際一流的學科方向多學科、多方向的交叉研究與工程應用以實際應用為導向,理論研究結合實際系統以國家和地方的發展戰略為導向,開展大數據關鍵技術的落地應用大數據的引領者大數據人才培養定位15推動國際科技前沿面向國內產業發展創建新型大數據人才培養高地建設一流學科平臺交叉融合多學科瞄準國家戰略需求和國際學術前沿USTC專業建設情況 專業建設
9、基礎自主設置研究生交叉學科:數據科學(學科代碼99J1)u2018年7月提交國務院學位辦備案并正式獲批2019年3月,教育部批準設立本科專業“數據科學與大數據技術”u三個專業方向:統計與數據分析;系統與數據挖掘;信號與信息處理2022年,獲得人工智能(學科代碼9902)一級學科建設,同年開始招生。研究生專業主要研究方向u數據科學基礎理論:數理統計、機器學習、數據結構與算法u大數據分析技術和系統:數據挖掘、語音與自然語言處理、多媒體分析、數據庫、大數據基礎架構u大數據行業應用:教育、醫療、交通、金融、媒體等16USTC培養方案探索數據科學方向1+X創新人才培養模式20192019年開始招生,首屆
10、年開始招生,首屆2828人人第一年:數理英語及計算機等基礎課教育,扎實基礎第二年:大數據方向的專業課教育,提升專業水平面向國家需求,瞄準學科前沿,培養新工科人才,20182018級級(27(27人人)-2019)-2019級級(67(67人人)-2020)-2020級級(10(109 9人人)-)-2022021 1級級(103103人人)-20)-202222級級(103103人人)-202)-2023 3級級(104104)學碩:培養數據科學研究人才,提高學生的研究能力專碩:培養數據工程專業人才,提升應用人員的專業技能和素養培養國家需求的高端領軍人才20182018級級(12(12人人)-
11、20192019級級(14(14人人)-20202020級級 (24(24人人)-)-202 2021 1級級(2929人人)-20)-202222級級(3636人人)高畢業標準:能獨立進行數據科學方面的基礎性和關鍵技術的研究碩士生本科生博士生科教融合,產研協同17USTC培養方案 本科生人才培養專業代碼080910T專業名稱數據科學與大數據技術學位理學修業年限4年專業類計算機類門類工學所在院系名稱大數據學院n 培養目標具有堅實的數理基礎,掌握數據科學基礎理論掌握大數據系統設計、研究、開發及綜合應用方法了解數據科學與大數據的新發展n 學制及課程設置標準學制4年,理學學士學位畢業要求:修滿160
12、學分,并通過畢業論文答辯分類學分比例(%)(以160為基數)校定通修課程71.544.7專業基礎課程35.522.2專業核心課程1911.9專業選修課程106.2自由選修課程1610畢業論文85合 計16010018USTC培養方案 研究生人才培養n 培養目標培養學生具備堅實的數據科學理論基礎和系統深入的專門知識;要求學生透徹了解數據科學相關領域的理論、方法與技術,掌握大數據科學研究的方法畢業生具有嚴謹求實的科學態度和作風,能獨立從事數據科學方面的基礎研究、應用研究和關鍵技術創新等工作;也可從事大數據應用領域的專業性開發和管理工作19專業代碼9902專業名稱人工智能學位理學修業年限3年5年培養
13、類型碩士、博士門類一級學科所在院系名稱大數據學院99J1數據科學理學3年5年碩士、博士交叉學科大數據學院n 專業設置人工智能(學碩)數據科學(學碩)應用統計(專碩)電子信息-計算機技術方向(專碩)電子信息-大數據技術與工程(專碩)USTC學科建設 大數據課程體系 數據科學導論 離散數學 數據庫系統概論 深度學習 強化學習 理論機器學習 數據可視化等 大數據算法 深度學習導論 運籌學 機器學習概論 大數據系統及綜合實驗 數據分析及實踐 量子機器學習 大數據與商務智能 金融大數據應用 數據中的經濟學和隱私 生物信息學 群體智能等選修課程專業課程基礎課程交叉能力理論基礎實踐能力20USTC學科建設
14、課程關系結構21USTC學科建設 專業基礎課程學科分類課程名稱學時學分開課學期建議年級數學概率論與數理統計603秋2離散數學804秋2復變函數B402秋2隨機過程B402春2計算方法603春2數學建模40/403春3計算機計算系統概論A60/404秋2數據結構60/404秋2數據庫系統概論60/203.5春2算法基礎60/303.5秋3學分小計32 22USTC學科建設 專業核心課程課程名稱理論/實踐 學分 開課學期建議年級數據分析及實踐40/403春2年級機器學習概論60/404秋3年級運籌學60/203.5秋3年級深度學習導論40/403春3年級大數據算法603春3年級大數據系統及綜合實驗
15、20/602.5秋4年級23USTC 專業方向課程學科建設專業方向課程名稱學時學分開課學期建議年級統計與數據分析幾何學基礎603秋2數理方程B402春2數值代數603秋3實用統計軟件60/404秋3數值分析603春3時間序列分析B60/203.5春3非參數統計603春3系統與數據挖掘操作系統60/203.5秋3計算機網絡60/203.5秋3大數據應用實踐 2夏3信息論A603春3并行計算40/202.5春3人工智能原理與技術60/203.5春2計算機組成原理60/404春2自然語言處理402秋4信號與信息處理分析電子線路804春2電子線路實驗0/541春2信號與系統804春2現代通信原理60/
16、203.5春3數字信號處理804秋3統計信號分析與處理603春3語音信號處理基礎603秋4數字圖像處理603春3多媒體技術基礎40/202.5秋4移動通信原理603秋424USTC科教融合 科研方向n商業智能:以“更好地從數據理解和分析實際現象”為宗旨,開展大數據技術在商業應用中的研究n研究團隊:數據科學實驗室n研究方向:個性化推薦、商業圖數據分析與挖掘、因果推理在商業中應用等n研究成果:發表論文115篇,申請專利13項,獲縱向項目5項,橫向項目6項n交叉智能:圍繞“大數據+教育”、“大數據+金融”、“大數據+科學”、“大數據+醫療”、“大數據+地學”等多個數據科學交叉方向開展深入的研究和實踐
17、工作n研究團隊:大數據分析與應用安徽省重點實驗室n研究方向:教育資源表征、學生學習狀態建模、智能地球物探、實時地震檢測、分子特性預測、分子表征建模等n研究成果:發表論文110余篇,申請專利61項,縱向項目12項,橫向項目8項25USTC科教融合 科研方向n多媒體技術:致力于多媒體技術相關的科學研究和應用產出n研究團隊:多媒體計算與通信教育部-微軟重點實驗室n研究方向:視頻編碼與通信、計算機視覺與模式識別、人工智能與機器博弈等n研究成果:發表論文131篇,申請專利20項,研究成果在游戲AI、智能交通、軍事對抗等場景進行驗證示范,獲2020年騰訊舉辦的開悟-多智能體強化學習大賽冠軍、IJCAI 2
18、020國標麻將挑戰賽第四名n數據基礎理論研究:致力于數據科學基礎理論的研究及其在多學科交叉領域的應用n研究團隊:大數據科學實驗室n研究方向:深度學習模型的數學結構及其代數化表達原理、資源分配調度算法、新冠疫情傳播模式建模與分析、民航領域空管自主可控算法等n研究成果:發表論文36篇,申請專利2項,軟件著作權2項26USTC科教融合面向智慧教育的自適應學習技術獲得吳文俊人工智能科技進步一等獎 數據驅動的的教學資源表征新框架 基于深度學習的認知診斷新方法 動態場景感知的自適應學習新策略通過CAAI科技鑒定,在理論、技術和應用上有重要突破和自主創新,總體達國際先進水平情境大數據融合表示與分析挖掘獲得教
19、育部自然科學一等獎 情境大數據融合表示框架 情境大數據建模分析方法 情境大數據信息挖掘技術教育部高等學??茖W研究優秀成果獎一等獎吳文俊人工智能科技進步獎一等獎 重點科研方向獲獎情況USTC 依托學院建設人才培養創新實踐基地,從4個維度全面支撐人才培養28產研協同理論課程面向大數據理論和應用基礎,開展校內理論課程學習實驗訓練企業實訓聯合校院重點企業和研究院開展面向大數據的產業化實訓實踐訓練大數據分析與應用安徽省重點實驗室數據空間研究中心安徽國家應用數學中心(應用數學安徽省重點實驗室)圍繞大數據課程實踐需要開展校內實驗實訓長三角信息智能創新研究院科大訊飛、百度、華為、阿里巴巴、騰訊、美團、MSRA
20、校內教學實驗室安徽大數據應用協同創新中心科大訊飛實踐教育基地依托校企聯合重點實驗室開展面向行業應用的實踐課題中國科大OPPO聯合實驗室中國科大華為聯合實驗室中國科大招商銀行聯合實驗室科大訊飛認知智能全國重點實驗室USTC 依托學院建設人才培養創新實踐基地,從4個維度全面支撐人才培養29產研協同理論課程面向大數據理論和應用基礎,開展校內理論課程學習實驗訓練企業實訓聯合校院重點企業和研究院開展面向大數據的產業化實訓實踐訓練圍繞大數據課程實踐需要開展校內實驗實訓依托校企聯合重點實驗室開展面向行業應用的實踐課題全過程、交互式指導方式保障專業學習與實際應用的一致性:從協同育人平臺遴選實踐導師隊伍:根據產
21、業應用需要、學科特色優勢、學生掌握水平等,設計具有前瞻性的個性化研究和實踐課題導師的培養覆蓋學生學習的全過程:數據科學啟蒙,科研創新訓練,到專業實習、畢業論文撰寫等,實現對大數據專業人才的教育教學引領中國科學技術大學大數據系統及綜合實驗2022秋季班級課堂實驗活動達2300人次。課堂鏈接:https:/ 基于頭歌的大數據實驗教學體系建設中國科學技術大學 基于頭歌的大數據實驗教學體系建設聯合主持了新工科大數據技術能力評測在線課程建設,輻射各類院校2390所,受 益 師 生37.9萬人。USTC學工建設 生涯導航系列活動0 10 20 30 4 新生啟航 面向大二學生開展轉院適應、學業規劃交流講座
22、 面向研究生新生開展科研指導講座 面向班主任開展大學生生涯導航規劃講座 針對本科生進實驗室與去企業實習的需求,邀請大四同學開展經驗交流 針對本科生考研需求,邀請研究生開展考研指導講座 針對研究生對科研與應用相結合的困惑,邀請科大訊飛智慧城市事業群副總裁譚昶開展交流講座 面向全院學生開展“走進大數據分析與應用實驗室”系列活動 學業導航 心理護航 加強對學工隊伍培訓,開展心理健康主題交流座談會 加大對心理委員的培訓,邀請我校兩名全國百佳心理委員候選人與我院心理委員開展面對面交流座談 面向研究生新生開展心理健康教育講座 舉辦畢業生求職經驗交流分享會 官微宣傳引導,講解網簽的流程,并鼓勵大家到重點行業
23、、重點領域、重點單位建功立業 選聘了一位軍工企業的校外兼職輔導員林曉斌,并面向畢業生開展愛國主義教育參觀和講座 求職遠航0 232USTC學工建設 新生啟航面向大二學生面向研究生新生面向學工隊伍為幫助大二轉院學生適應新的學習生活環境,規劃好學業發展,大四優秀保研同學赴大二班級開展經驗交流邀請我院兩名優秀博士生結合自己的科研經歷,為同學們開啟科研生涯舉辦指導講座對班主任加強指導,開展高校大學生生涯導航規劃交流座談會33USTC學工建設 學業導航面向大三學生面向全院學生面向全院學生針對本科生進實驗室與企業實習的需求,計劃12月18日邀請大四有相關經歷的同學開展交流講座經驗針對研究生對科研與應用相結
24、合的困惑,邀請科大訊飛智慧城市事業群副總裁譚昶赴我校開展交流講座開展“走進大數據分析與應用實驗室”系列活動,線上詳細介紹,并組織線下參觀互動面向大四學生針對大四學生考研需求,邀請兩名考研高分學生開展指導講座34USTC學工建設 心理護航面向新生面向心理委員面向學工隊伍面向所有研究生新生,圍繞“早預防、早發現、早治療”,開展心理健康教育講座邀請我校兩名全國百佳心理委員候選人與我院心理委員開展面對面的交流座談開展心理危機干預主題的班主任交流分享會;鼓勵班主任參與學校心理教育培訓35USTC學工建設 求職遠航面向應屆畢業生面向高年級學生面向全院學生舉辦畢業生求職經驗交流分享會,學院首屆去往不同行業的
25、8名黨員分享了自己的求職經驗選聘軍工企業兼職輔導員林曉斌,計劃面向高年級學生開展講座與參觀,介紹大數據時代的國防科技前沿面向黨員為了深入了解黨建引領科技企業發展以及大數據在行業中的應用,組織黨員赴科大訊飛參觀學習編輯兩期就業宣傳微信稿,講解了網簽的流程,并鼓勵大家到重點行業、重點領域、重點單位建功立業3637 新工科時代的大數據人才需求 中科大大數據人才培養模式 中科大大數據人才培養成果匯報提綱USTC 大數據學院研究生招生2018年開始;本科生招生2019年開始;招生工作穩中前進,推免生雙一流高校生源比例連續多年達到100%大數據學院招生情況0211154814291142330102294
26、010236104020406080100120本科碩士博士大數據學院學生統計20182019202020212022202338USTC新工科教育的創新實踐基地建設 信息與計算機實驗教學中心3大類共5個實驗教學平臺基礎類實驗教學平臺電路與系統實驗教學平臺計算機軟件實驗教學平臺計算機系統實驗教學平臺綜合創新類實驗教學平臺現代電子技術設計實驗室研究創新實驗室專業類實驗教學平臺支撐各專業本科生和研究生專業教學除此之外,還新建了大數據教學實驗平臺1個39USTC 搭建多個大數據產學研平臺認知智能全國重點實驗室(全國首批,與科大訊飛作為雙依托單位)大數據分析與應用安徽省重點實驗室安徽應用數學中心(應用
27、數學安徽省重點實驗室)合肥綜合性國家科學中心數據空間研究院中國科大-OPPO智能計算聯合實驗室科大訊飛實踐基地長三角信息智能創新研究院實踐基地多媒體計算與通信教育部微軟重點實驗室大數據學院參與籌建司法部生命科學技術和信息技術重點實驗室40新工科教育的創新實踐基地建設USTC“大數據科學與技術專業建設探索與實踐項目”驗收優秀(全國僅96項)承擔大數據支撐的高校程序設計在線實踐及智能輔導平臺改革研究獲批2020年安徽省重大線上教學改革研究項目(結題優秀)研發的Codia平臺已經在我校部分本科生課程推廣使用 數據科學導論入選第二批國家級一流本科課程(已公示)“數據科學與大數據專業”入選軟科中國大學專
28、業排名第二名41新工科研究與實踐項目USTC 提供及時、全面、綜合的直觀視圖與客觀分析,提升城市交通服務水平,為城市與交通管理和運營提供決策支撐,已在多個城市推廣運安徽省級質量工程項目建設(新申請)中國科大-長三角信息智能創新研究院研究生聯合培養示范-22年度安徽省新時代育人質量工程擬立項項目(研究生教育)科教融合、產研協同:高水平數據科學研究生全過程培養模式探索與實踐,一等獎紅專并進、產教協同:數據科學一流研究生創新培養模式探索與實踐,一等獎質量工程項目年度檢查驗收(2022)省級兩項:中國科學技術大學科大訊飛實踐教學基地(楊周旺 教授)數據科學與大數據技術一流本科人才引領示范基地(陳恩紅
29、教授)省級重點:面向工科類本科生課程隨機過程教學方式改革研究(陳昱 副教授)42新工科研究與實踐項目USTC 近年本科生競賽獲獎情況 學院學生競賽獲獎(2022年度):學生在多項競賽中獲得優異獎項多人次在KDD、NeurIPS等頂級國際會議發表一作論文高教社杯全國大學生數學建模競賽本科組一等獎全國大學生數學競賽冠軍美國大學生數學建模競賽M獎ACM MM 2021國際微表情挑戰賽季軍Robogame機器人大賽季軍第十二屆全國大學生數學競賽(非數學類)競賽二等獎 43競賽獲獎USTC 近年研究生競賽獲獎情況44第二屆國際計算機教育數據挖掘競賽 三項冠軍NeurIPS 2022 Traffic4ca
30、st 2022 Challenge 兩項冠軍NeurIPS 2022 CausalML Challenge 賽道冠軍AAAI 2023 Global Knowledge Tracing Challenge 冠軍第七屆安徽省“互聯網+”大學生創新創業大賽暨第七屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽選拔賽-高教主賽道 金獎第八屆“挑戰杯”安徽省大學生課外學術科技作品競賽特等獎“華為杯”第十八屆中國研究生數學建模競賽 一等獎ASVspoof 2021 虛假語音檢測比賽 LA 賽道 第二名NIST OpenASR2022 低資源語音識別比賽 受限語種15項第一,非受限語種7項第一CCKS 2022基
31、于知識圖譜的商品同款挖掘 第一名KDD Cup 2022 ESCI商品搜索排序挑戰,全球高校團隊第一名,總排名第四名44競賽獲獎CVPR Long-form Video Understanding Workshop Track 3 Affordance-Centric Question-driven Task CompletionFiFirsrst t PlPla acece A Aw wardardTeam BDAA-MINEShiwei Wu,Weidong He,Tong Xu,Hao Wang,Enhong ChenUniversity of Science and Technolog
32、y of ChinaOrganizers:Mike Shou,Linchao Zhu,Lorenzo Torresani,Kristen Grauman,Matt Feiszli,Jitendra Malik,Stan Lei,Difei Gao,Yuxuan Wang,Joya Chen,Xiaohan Wang,Karttikeya Mangalam National University of SingaporeMeta AIUniversity of Technology SydneyUniversity of California,BerkeleyTexas A&M Universi
33、tyUSTC首屆研究生就業情況n 總體就業情況:大數據學院首屆畢業研究生共26人,其中博士1人,碩士25人,就業人數25人,就業率高達100%;行業分布:大數據學院的研究生最要去往IT行業,選擇繼續升學的高達28%,還有部分選擇了金融行業,總體的就業率很高n 直接就業19人,就業去向上:信息類企業有:英特爾亞太研發有限公司、微軟亞洲研究院、拼多多、??低?、百度、科大訊飛、網聯安瑞等等;機關單位:國家移民管理局、東臺市城市管理局;國有企業有:上海浦發銀行、中國工商銀行、徽商銀行、中國建設銀行大數據學院2021屆碩士畢業生去向分類統計表大數據學院國內讀博簽協議/合同就業黨政機關靈活就業總人數就業率人數比例人數比例人數比例人數比例碩士728%1664%28%25100博士1100%1100%總計717226 100%45USTC謝謝 謝謝46