大数据时代应用型本科数学应用能力培养初探

1、大数据时代应用型本科数学应用能力培养初探【摘 要】大数据时代，数据无处不在，数据分析能力成为了组织的核心竞争力。数据分析 的理论基础是数学，因此，高校应该积极面对时代的发展变化，培养适应大数据时代要求的具 有数学应用能力的人才。数学应用能力是一种综合能力，是人们应用数学知识理解、分析和解 决在工作、生活以及科学研究中遇到的实际问题的能力。对企业的招聘信息进行数据分析表明， 现代化企业亟需具备良好数学应用能力的人才，而应用型本科高校的人才培养却存在与之脱节 的问题，基于此，提出加强应用型本科学生数学应用能力培养的建议。【关键词】大数据；数学应用能力；数据分析能力大数据时代，数据无处不在，数据分析

2、能力 成为了组织的核心竞争力。最近通过调查发现, 用人单位最需要的十大职业能力是：（1）工作经 验；（2）抗压能力；（3）学习能力；（4）办公 软件操作能力；（5）团队精神；（6）服务意 识；（7）数据调研及分析能力；（8）逻辑思维 能力；（9）创新精神；（10）执行能力。可见， 当前多数企业尤其是科技企业非常重视员工逻 辑思维能力、数据调研分析能力及办公软件操 作能力等方面的能力。因此作为应用型本科高 校，应该适应社会对人才的需求，重视学生数 学应用能力的培养，尤其是数据分析能力和逻 辑思维能力的培养。一、数学应用能力概念辨析关于数学应用能力方面的培养问题一直是 一个热门话题，但数学能力、数

3、学应用能力等 概念目前仍然说法各异，对于数据分析能力及 逻辑思维能力的归属问题存有不同的观点。人们对于数学能力的研究，既有对其概念 的阐释，又有对其结构的分析。最典型的有苏 联心理学家克鲁捷茨基，他认为数学能力是心 理活动特征，并由九种成分组成；我国的朱水 根认为数学能力由12种成分组成；另外冯忠 良、曹日昌等都有对这一概念及结构的阐述。 纵而观之，学者们对于数学能力的概念的理解 基本一致，提出的结构的差异仅仅是划分的依 据及角度不同。其实每一种具体能力之间不应 该完全割裂，每个能力都需从低到高，分层次、 循序渐进培养。朱学杰基于中学生数学能力培 养的划分，已相当简洁且完备。其认为数学能 力应

4、包括运算能力、逻辑思维能力、空间想象 能力，归结起来，实质就是分析问题和解决问 题的能力1（。强调数学应用能力的培养曾经被认为是数 学教育的短视行为，但随着社会的发展，加强 学生数学应用能力的培养日益受到人们的重视。国际上曾经历过三次数学教育改革。第一次始 于19世纪后期至第一次世界大战，英国皇家理 科学院数学和力学教授培利提出“大众数学”， 德国数学家F.克莱因主张要加强应用数学教 学。第二次始于第二次世界大战之后至上世纪 70年代，苏联第一颗人造卫星上天引起美国朝 野震惊，于是美国掀起轰轰烈烈的“新数”改 革，并很快引起欧洲乃至世界各国的效仿，但 最终因“新数”离现实太远而使改革无法继续。

5、 第三次始于20世纪80年代，新数”运动失败 后，“回到基础”的提出并没有解决社会进步与 数学教育落后状况之间的矛盾。于是美国数学 教育界在1980年明确提出“问题解决作为学校 数学教育的中心”，从此开始了又一次数学教育 的改革，许多国家都加入到研究和实践的行列， “问题解决”成为了一个世界性的数学教育潮 流。从这三次改革来看，数学应用能力概念 虽然没有明确提出，但是关于这个概念的核心 内容已经得到了全世界的肯定。我国有一些学者对数学应用能力也做了一 些研究，具有代表性的观点如下：孙勇认为数 学应用能力是一种综合能力，它离不开三大能 力，是数学能力结构体系中重要的有机组成部 分。张辉认为数学应

6、用能力主要包括：抽象 能力、空间想象能力、创新思维能力以及逻辑 思维能力等。余旭洪认为数学应用能力是指 人们应用数学知识理解、分析和解决在工作、 生活以及科学研究中遇到的实际问题的能力。概而论之，数学应用能力是一种综合能力， 是人们应用数学知识理解、分析和解决在工作、 生活以及科学研究中遇到的实际问题的能力；同 时数学应用能力应与时俱进，随着时代的发展而 发展，随着社会需求的变化而变化。在当今大数 据时代，大数据的运用已经遍及社会的各行各 业，但是大数据的发展离不开数学，同时也为数 学提供了广泛的应用环境。在数学应用能力中数 据能力成为了这个时代最重要的实际需求。通过 调查发现，对数据方面的能

7、力要求有数据分析、 数字敏感、数据统计、数据的处理、数据建模、 数据挖掘、数据平台的监管、数据总结归纳、数 据应用等。可以说，数据能力是当代数学应用能 力中最主要的能力之一。二、大数据时代对于数学应用能力 的岗位需求分析应用型本科人才培养的目标主要是适应社 会就业岗位需求的毕业生。课题组从2020年2 月12日开始至2020年11月4日，前后10次在 前程无忧网收集到953条有效的招聘信息。重 点调查了电子商务、金融、房地产和汽车四类 行业，并具体收集了百度、阿里巴巴、小米、 网易、京东五家知名企业的招聘信息。通过数 据处理发现，大数据时代对于数学应用能力的 岗位需求具有如下一些特点。（一）现

8、代化行业的要求高于传统行业，互 联网企业高于一般企业通过比较发现，在四大行业中电子商务行 业需要具备数据能力和逻辑思维能力的招聘岗 位超过了房地产、汽车与金融类三大传统行业, 并且网易、百度等知名互联网企业的招聘岗位 需求更在40%左右。如图1所示，要求具备数 据能力和逻辑思维能力的招聘岗位，汽车类岗 位占10.3%，房地产岗位占11.5%，金融类岗 位占14%，阿里巴巴岗位占38.8%，百度岗位 占35. 4%，京东岗位占40.8%，网易岗位占 46%，普通电商岗位占28%，小米岗位占8%。0.500_M6Q_-0.400兰 8 . 0.378 0.300 o：?oojo.ooo -汽车 房

9、地产 金融 京东 网易 阿里巴巴 百度 小米 电子商务图1要求具备数据能力与逻辑思维能力的 招聘岗位比率注：要求数据能力与逻辑思维能力岗位比 率=（数据能力岗位数+逻辑思维能力岗位 数）/总岗位数（二）数据分析能力与逻辑思维能力岗位需 求最突出 llll/i逻辑思维能力是正确并有条理地思考问题 的能力。 llll/i图6京东招聘岗位数据能力和逻辑思维能 力要求柱状分布图图7金融行业招聘岗位数据能力和逻辑思 维能力要求柱状分布图图2 阿里巴巴招聘岗位数据能力和逻辑思 维能力要求柱状分布图图8 汽车行业招聘岗位数据能力和逻辑思 维能力要求柱状分布图图3图6京东招聘岗位数据能力和逻辑思维能 力要求柱

10、状分布图图7金融行业招聘岗位数据能力和逻辑思 维能力要求柱状分布图图2 阿里巴巴招聘岗位数据能力和逻辑思 维能力要求柱状分布图图8 汽车行业招聘岗位数据能力和逻辑思 维能力要求柱状分布图图3百度招聘岗位数据能力和逻辑思维能 力要求柱状分布图10图9房地产行业招聘岗位数据能力和逻辑 思维能力要求柱状分布图整个过程中，是数学能力之一。而数据分析能 力是运用数学方法对社会生活中产生的大量实 际数据进行分析的能力。计算机和网络的普及 和发展，使大数据应用成为现实需求。因此, 数据分析能力成为大数据时代最为需要的数学 应用能力。从图2至图10可以看到，在所有的 数据能力（包括逻辑思维能力）中，对逻辑思

11、维能力与数据分析能力具有要求的招聘岗位最 多。同时应注意到，像阿里巴巴、京东等知名 企业对人才有更高的能力需求，如需掌握数据 建模、数据运营、数据监管等；专业需求为数 学、统计等专业。这说明这些企业会需求更专 业、能力更高的人才。图4 小米招聘岗位数据能力和逻辑思维能 力要求柱状分布图图5网易招聘岗位数据能力和逻辑思维能 力要求柱状分布图图4 小米招聘岗位数据能力和逻辑思维能 力要求柱状分布图图5网易招聘岗位数据能力和逻辑思维能 力要求柱状分布图图10 普通电子商务招聘岗位数据能力和 逻辑思维能力要求柱状分布图（三）职位越高，对数据能力及逻辑思维能 力要求越高通过比较分析发现，经理岗位、运营类

12、与 专家类的招聘岗位需要具备数据能力比一般招 聘岗位要求更高，且数据能力类型要求也更多。 在230个需求数据能力的招聘岗位中，经理类 岗位有52个，比例为22.6%;专家或专员类招聘岗位有63个，比例为27.4%；运营类岗位有41个，比例为17. 8% -524163 0.226.0.178 0.274经理运营 230 比例专家图11中高级别招聘岗位数据能力和逻辑 思维能力要求在总招聘岗位中的比例综上分析，现代化的企业需要大数据，就 需要具备数据能力的人才，尤其需要具备数据 分析能力和逻辑思维能力的人才。因此，高校 应用型本科专业应该注重培养适应时代需求、 适应现代化企业需求的具有数据能力的人

13、才, 即具备数学应用能力的人才。三、高校应用型本科学生数学应用 能力培养存在的问题以广东省高校应用型本专科专业（经管类） 为例，研究发现应用型本科学生数学应用能力 培养存在如下几个方面的问题。（一）数学课程门类少，学时不足通过调查发现，高校经管类专业的数学课 程仅有微积分和线性代数，而常微 分方程空间解析几何概率论等课程没 有开设。根据2018年国家发布的普通高等学 校本科专业类教学质量国家标准，经管类本科 专业数学课程应占9-12个学时，但是一些高 校经管类专业数学课程为7-8学时，与国家标 准相差2-4个学时。数学课程因学时不足，能 讲授的内容较少，不能满足一些专业课所需要 的数学知识。如

14、微观经济学需要偏微分的知识, 但是教师讲授的内容没有涉及这部分。（二）数学课程部分内容重复和脱节大学数学与中学数学内容出现了一些重复 的部分，如导数。这样直接导致的结果是既浪 费时间又收效不佳。并且大学数学与中学数学 内容存在脱节的现象，如三角函数。三角函数 是数学中的一个重要的内容，六类三角函数在 中学只学习正弦函数、余弦函数与正切函数, 而余切函数、正割函数及余割函数都没有要求。 在大学数学中的微积分中会用到六种函数及函 数之间的变换公式。一些高校教师遇到这样的 问题一般有两种解决方式：其一，中学没有讲 过的内容用到的时候先做补充，但因时间限制 不做深入的讲解；其二，直接放弃不讲需要用 到

15、这部分知识的内容（三）学生数学基础薄弱，差距大通过调查154名应用型本科某专业2018级 学生的数学成绩（见表1），学生高考成绩不及 格率达37%，平均分69分，标准差19.4分, 最高分99分，最低分17分；入学后期末成绩, 卷面不及格率为23.4% ,平均分62分，标准差 9. 97分，最高分94分，最低分33分。说明同 学们数学基础薄弱，尽管入学后数学成绩有所 提高，但学生之间成绩差距依然很大。表1 某专业2018级学生数学成绩对比表不及格率平均分最高分最低分标准差高考成绩37%69991719.4期末成绩23.4%6294339. 97注：高考成绩已转化为百分制（四）学生不喜欢数学，不

16、愿意继续数学学 习及参加建模竞赛通过对某应用型本科学院200名在校大一 学生的问卷调查发现，有16名同学明确表示不 喜欢数学，有40名同学不愿意上数学选修课。 愿意参加数学建模竞赛的仅占18% ,不确定的 占51.5%。按照往年的统计结果，大学生通过 三个阶段的培训真正参加数学建模竞赛的往往 只剩下三分之一左右，即最后只有6%的学生参 加建模竞赛，若从全校来看，比例更小。从以上应用型本科高校数学课程及学生学 习情况来看，学生本身数学基础薄弱，大学数 学所讲授的内容相对较少且浅显，且大部分学 生不愿意参加数学实践活动，因此与实现培养 学生数学应用能力的目标有较大的差距，难以 培养出适应现代化企业

17、需要的具备数据分析能 力和逻辑分析能力的人才。四、加强应用型本科学生数学应用 能力培养的建议应用型本科高校为了培养出符合社会亟需 的人才，应以培养高素质的应用型人才为目标, 加强大学生数学应用能力的培养。（一）增加数学课时，扩展数学学科门类增加数学课时，可采用必修与选修课的双 重形式。必修课内容主要保障同学们学习专业 必备的知识，培养基本能力；选修课既可以为 准备考研究生的同学提供继续深入学习数学的 机会，又可以为喜欢数学的同学开辟视野，拓 宽知识面，提高数学应用能力。（二）调研并修订应用型本科数学教材及内 容体系大数据时代企业对人才有了新的需求，要 求应用型本科高校加强学生数学应用能力的培

18、养。而应用型本专科高校数学教学几十年来没 有改变，学生的数学应用能力的培养自然流于 形式，与企业需求脱节。改革应用型本科高校 的数学教学，应先从修订数学教材开始。应对 企业的实际需求开展调研，结合应用型人才培 养的规律，进行整体规划，务求编制一套数学 知识连贯，避免与实际知识脱节，以应用为根 本的适用于应用型本科高校学生的教材。（三）定期举办数学专题讲座，开展数学社 团活动应用型本科高校的学生普遍存在着数学基 础薄弱和怕学习数学的问题，学校可定期举办 数学专题讲座及名师讲坛，以消除学生畏惧数 学的心理，形成浓厚的数学学习氛围，培养学 生的数学兴趣与素养。学校还可以鼓励学生成 立与数学学习和应用为目的的学生社团，如数 学应用学会等，通过社团活动吸引更大量的学 生学习数学、研究数学，不断提高数学应用 能力。（四）普及数模课程，鼓励学生参加数学建 模竞赛数学建模竞赛与