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W&M大学推出数据科学学士暑期项目

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数据无处不在: 2018年,俞宏敏在化学佳博体育工作期间,梳理了质谱仪产生的数据。Stephen Salpukas摄

今年夏天,当世界各地的教育工作者准备在疫情期间远程教授秋季学期时,威廉玛丽数据科学项目的教师已经有了一个良好的开端——或者更确切地说,是一个跳跃的开端。

今年5月,William & 玛丽推出了Jump Start Data Science。该项目是数据科学的一个加速辅修课程,从5月底到8月初远程授课。在夏季,学生们修完数据科学辅修课程所需的六门课程中的前四门,并在下一学年完成辅修课程的其余两门课程。

今年夏天教授伦理学和数据科学的哲学副教授马特·豪格(Matt Haug)说:“我的课一直是为学生提供远程学习的机会。”去年春天,Haug通过W&M的教学与学习创新工作室提供的课程开发研讨会设计了他的虚拟课程。

豪格说:“甚至在大流行之前,我就在准备远程教学。

Jump Start项目总共提供15个学分,这些学分可以用于辅修,也可以用于该大学新获得的schev批准的数据科学学士学位。2017年,威廉玛丽学院开设了数据科学课程,作为自己设计的辅修专业。

该项目主任马蒂亚斯·莱乌(Matthias Leu)表示,自2019年以来,威廉玛丽学院毕业了42个数据科学自主设计专业。第一批27名学生在8月份完成了暑期课程。

Leu说:“我们很高兴能在今年秋天开设数据科学学士学位。”“这使得W&M能够提供一个跨学科学生都非常感兴趣的学位,并为学生在就业市场上的竞争力做好准备。从今年秋季的入学人数来看,数据科学入门课程的入学人数超过90人,我们很高兴看到学生们对这个学位表现出极大的兴趣。”

数据科学是威廉玛丽学院的一个跨学科项目,主要利用自然科学和社会科学的教师,同时也纳入了语言学、哲学和传播学的课程。课程包括编程、建模和伦理学,让学生了解使用算法和大数据的道德含义。

“数据科学家必须能够使他们的技能适应各种各样的情况和学科,”教授这门课程的数据科学讲师罗恩·史密斯(Ron Smith)说不确定性下的推理。“因此,对于数据科学家来说,重要的是不仅要拥有扎实的数学和计算技能,还要对细节有敏锐的洞察力,并能够将他们的结果传达给他们的受众。”

他解释说,在这个夏天的课程中,Jump Start的学生接触到了很多信息,从编程入门到学习如何编程抽搐神经网络,并就他们的结果进行展示。

“我想说,威廉玛丽学院的数据科学是数据科学本身的一个缩影,”数据科学讲师泰勒·弗雷泽(Tyler Frazier)说。他在Jump Start项目中教授应用机器学习,向学生们介绍了计算机视觉、自然语言处理和概率深度学习的世界。

“市场上对通才数据科学技能的需求非常大。我认为,当今世界数据的激增使得数据科学适用于所有学科,”他说。“数据科学可以作为发展和形成研究问题的一个很好的调查途径,任何学生都可以决定在他们的学术和职业生涯中追求。在完成Jump Start项目后,学生们会发现他们作为本科生研究人员的技能非常抢手。”

去年春天,23岁的Sarena Oberoi参加了Frazier的DATA 150课程后,决定加入Jump Start项目。她说,整个夏天,她开始意识到数据科学在许多不同领域的适用性。

“我对公共卫生领域很感兴趣,所以我很高兴能在未来使用我学到的一些数据科学方法,”Oberoi说。“因为我打算进入牙科领域,我希望使用卷积神经网络和其他方法来帮助区分不同的牙科问题。”

Oberoi的Jump Start同学Devika Puri今年23岁,也计划进入健康领域。在今年夏天的最后一个项目中,普里建立了一个卷积神经网络,根据胸部x光扫描对女性的心脏肥大(一种心脏肥大的疾病)进行分类。

Puri说:“作为一名医学预科学生,我对数据科学如何应用于公共卫生很感兴趣,并且在COVID-19危机中亲眼看到了这一领域的价值。”“今年夏天,我非常喜欢使用我们开发的编程技能,从弗吉尼亚州卫生部提取COVID-19数据,创建图表,并计算冠状病毒病例的7天平均值。感觉我们是真正的数据科学家,致力于分析大流行数据。”

威廉玛丽学院的演讲讲师米歇尔·金(Michele King)解释说,教师们可能已经准备好了远程教学,但他们无法为大流行期间的教学做好准备。

“我想说,我们今年夏天最大的成功之一是培养人际关系和建立社区的能力,”今年夏天教授公共演讲的金说。“我们定期做‘脉搏检查’,并讨论了应对这种转变的整体健康和压力。”

金说,这个项目的学生人数相对较少,这有助于培养一种社区意识。他们还分享了在同一时间上相同课程的经验。

“这个项目的好处是有一种凝聚力,因为所有的学生都在一起学习,”计算机科学讲师达纳·威尔纳(Dana Willner)说,他教授的是Jump Start提供的第一门课程——数据科学编程。他们对一门课程有共同的经历,他们知道他们都在朝着一个共同的目标努力。这带来了一种整体的合作感。”

威尔纳说,即使只有一小群学生,首届班级所代表的学科范围也令人印象深刻。这些学生的专业范围很广,比如商业、心理科学和生物学。

“我实际上是一名训练有素的分子生物学家,”威尔纳说。“我做的很多工作都是高通量DNA测序,所以我做了很多编程,但我没有计算机科学博士学位。这是生物学。我之所以这样告诉我的学生,是因为我想让他们明白,数据科学对每个人来说都是多么容易理解和适用。”

22岁的Luke Denoncourt是Jump Start的首届班级的一员,主修生物学和数据科学双学位。他说,这个项目为他提供了曾经让他感到害怕的技术技能。

他说:“暑期项目最令人难忘的部分是制作和操作神经网络。”“在今年夏天之前,我只知道一种老套的观点,即它们是非常聪明的人使用的超级复杂的技术。现在我对这些工具有了真正的理解和欣赏。”

虽然计算机编程是课程的基础,但Jump Start同样重视批判性思维,以及伦理和公共演讲课程。例如,今年夏天,豪格向学生讲授了支持网络错误信息传播的心理学理论。

豪格说:“我们仔细研究了动机推理,以及它是如何导致错误信念并加剧错误信念的。”“我们还研究了交流社区的模型,这实际上起源于经济学领域,但科学哲学家们用它们来讨论错误信念的传播。”

在乔治·弗洛伊德(George Floyd)被杀之后,豪格向他的学生讲授算法偏见,特别是算法种族偏见,以及它们如何影响警务。

豪格解释说:“有些算法可以用来预测诸如再犯之类的事情。”“他们使用所有这些不同的数据点,我们研究了他们加剧刑事司法系统中现有种族偏见的方式。”

整个夏天,该项目包括一个持续的公开演讲部分,并为学生提供了与威廉玛丽招聘的各种雇主联系的机会。金解释说,这样做的目的是让学生在技术交流方面获得真实世界的经验。

“你可以有最出色的想法,但它们不会自己走,”她说。无论你选择什么样的职业道路,你最终都必须站在观众面前展示你的研究、商业理念或提案。在我的课堂上,学生们学习如何以一种引人入胜的方式组织他们的信息。”

作为项目的一部分,学生们参加了专业发展研讨会,主题包括简历和求职信的写作和面试。他们还会见了组织代表,了解数据科学的趋势、实习和全职职位、申请流程以及如何脱颖而出。

23岁的玛蒂·夏普说:“看到我在未来5到10年内可以做的事情的真实例子,我感到兴奋和鼓舞。”“我喜欢数据科学的一个原因是它很灵活,很容易应用于当今世界。我认为无论我做什么,我在这个夏天学到的技能都会对我有用,而这正是我现在所需要的。”