劉群　王國胤　于洪　夏英

摘要：針對數(shù)據(jù)挖掘課程的教學現(xiàn)狀，以重慶郵電大學智能科學與技術(shù)專業(yè)為例，介紹“在線微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+課堂教學”三位一體的教學模式，提出以核心專業(yè)課程為主導(dǎo)的系列課程建設(shè)和穩(wěn)定的教學團隊建設(shè)思想，闡述如何順應(yīng)95后學生的特點，引導(dǎo)學生創(chuàng)新性思維的建立。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；在線微視頻；翻轉(zhuǎn)課堂；系列課程；考核評價方式

0引言

眾所周知中國社會在形態(tài)上已經(jīng)進入了信息化時代，無論是網(wǎng)民數(shù)量還是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟發(fā)展的速度，均堪稱世界第一。截至2015年6月，我國網(wǎng)民規(guī)模達6.68億，互聯(lián)網(wǎng)普及率為48.8%，其中，手機網(wǎng)民規(guī)模達6.20億，占網(wǎng)民總數(shù)的90.1%，20～29歲年齡段網(wǎng)民的比例為31.4%，在整體網(wǎng)民中的占比最大。由此可見，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到社會的各個方面，通過這種高效、快捷、方便的傳播媒介，學生可以尋找到他們諸多學習疑惑的答案。隨著各種在線視頻課程如火如荼的發(fā)展，高等教育迫切需要做出相應(yīng)調(diào)整。

在全球大數(shù)據(jù)浪潮中，對大數(shù)據(jù)進行智能分析和處理已經(jīng)成為政府、企業(yè)、高校的關(guān)注焦點。在未來一段時間數(shù)據(jù)分析師將成為國內(nèi)外人才緊缺的職業(yè)之一，這也對高校信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)課程是大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)時代各種類型數(shù)據(jù)的爆炸式增長，對這門課程的內(nèi)容提出了新的要求，本文將以重慶郵電大學數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)課程改革建設(shè)為例，探討結(jié)合在線課程教育的課堂教學改革。

1相關(guān)教學方法調(diào)研

在線課程的興起可以追溯到2007年前后翻轉(zhuǎn)課堂在美國的出現(xiàn)，但是到2011年以后，另一個重要在線教育方式MOOCs開始逐步崛起，二者本質(zhì)上的區(qū)別主要在于：前者強調(diào)“互動與反饋”，而后者倡導(dǎo)建立“在線學習社區(qū)”。近年來，國內(nèi)眾多高校競相鼓勵教師運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)積極推進線上線下混合教學。這種混合教學模式具備如下兩個主要的特點：先學后教的方式賦予了學生更多的自由，他們的學習興趣和針對性更強；“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學方式逐漸過渡到圍繞“以學生為中心”來展開。這些特點都為改善本科教學質(zhì)量提供了一條合適的路徑。

雖然這種混合教學方式具有一系列優(yōu)點，但也存在某些問題。公開在線課程每一節(jié)課的視頻都超過45分鐘，要讓所有學生將一門課程所有的45分鐘以上的視頻在沒有監(jiān)督的情況下全部學習完是非常困難的。原因在于無論網(wǎng)上老師講得再精彩，學生始終面對的是冷冰冰的機器，無法保證注意力的始終如一，相反課堂上面對面的教學可以讓學生體會到更多的互動、關(guān)注和交流帶來的人文情感，這些足以在適當?shù)臅r候喚起學生的注意力。教學中完全的翻轉(zhuǎn)課堂方式，容易使優(yōu)生更強，卻會使得那些不善于交流和表達的中等生論于邊緣，本來的差生就更不用說了。近年來，一種以短小視頻為核心的在線課程引起了教育者的極大興趣，這種小型在線課程被稱為微課程，它主要是針對某一知識點進行設(shè)計，錄制成時長不超過15分鐘的視頻，同時提供配套的學習材料，幫助學習者隨時隨地快速學習。它能讓學生課前迅速掌握每次課的主要學習點，帶著問題來到教室進行進一步深入的學習。它的缺點是受時間限制，無法保證深入詳細地給出每個知識點的來龍去脈。

因此我們認為引入微視頻，探討“在線微視頻課程+翻轉(zhuǎn)課堂+課堂教學”相結(jié)合的新的教學模式，進行相應(yīng)的教學方式改革，可以改善教學的質(zhì)量，更好地將知識傳授給學生，提高學生學習的主動性，為課程改革起到實效。

2教學模式的設(shè)計

2.1教學中存在的問題

伴隨著高等教育后大眾化時代的到來，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用蓬勃興起，結(jié)合90后學生的性格特點，我們發(fā)現(xiàn)目前的課堂教學存在如下主要問題：

（1）課程體系和教學內(nèi)容需要不斷更新。隨著網(wǎng)絡(luò)資源的豐富，學生已能夠隨時從網(wǎng)絡(luò)上吸取很多新知識新理念，專業(yè)課程的知識再也不能一成不變，必須隨時更新。同樣面對大數(shù)據(jù)時代及其帶來的各種技術(shù)，智能科學與技術(shù)專業(yè)學生需要具備更廣泛的數(shù)據(jù)分析相關(guān)知識和技術(shù)，這些都迫切需要核心專業(yè)課程數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)不斷地吐故納新。

（2）教學模式和學生學習習慣發(fā)生變化。面對高等教育后大眾化時代帶來的學生數(shù)量急劇增加問題，以及在線網(wǎng)上教育帶來的沖擊和挑戰(zhàn)，改革自身的教學模式成為必然。目前在校生全部都是95后，他們是在網(wǎng)絡(luò)時代成長起來的，身上具有時代特點。他們注意力時間更短，見識廣，興趣多，更熱衷于在線學習。

（3）考核評價方式亟待發(fā)生改變。95后的大學生特立獨行，更愿意表現(xiàn)自己。隨著互聯(lián)網(wǎng)這種新媒體承載知識的不斷豐富，學生的創(chuàng)新思維和實踐能力可以通過網(wǎng)絡(luò)學習得到充分的發(fā)揮。因此對學生的學習能力和成績的評價不能再僅限于筆試考核，這倒逼著考核方式的轉(zhuǎn)變。

2.2教學改革的主要措施

1）建立“在線微視頻課程+翻轉(zhuǎn)課堂+課堂教學”相結(jié)合的新的教學模式。

首先借助已經(jīng)上網(wǎng)的在線微視頻課程作為數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)課程的“課前推送”，引導(dǎo)學生課前對每一講視頻的內(nèi)容進行課前預(yù)習并完成該視頻課程提供的課后作業(yè)。教師可以根據(jù)學生課前作業(yè)的完成情況在課堂上有針對性地開展教學，同時學生通過課上互動，可以很好地提高學習的積極性和興趣度。對于一些簡單易懂的數(shù)據(jù)挖掘算法，比如關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘中的Apriori算法、分類算法中的決策樹ID3和C4.5算法、KNN算法以及聚類算法中的K-means算法，要求學生學習微視頻課程，制作PPT并在課堂上講解這部分內(nèi)容。這種在線教育和實體課堂優(yōu)勢的相互融合，會獲得良好的教與學效果，同時也能反哺式建設(shè)在線微視頻課程。

2）形成圍繞數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)課程的系列課程，強化系列課程的教師團隊建設(shè)，保障教學質(zhì)量。

大數(shù)據(jù)時代給計算機人才帶來了機遇，也提出了挑戰(zhàn)，教學應(yīng)該不斷地適應(yīng)計算機人才培養(yǎng)的需要，調(diào)整相關(guān)的課程體系結(jié)構(gòu)，以幫助學生實現(xiàn)與社會需求的無縫對接。因此建立一個圍繞專業(yè)核心課程的系列課程體系非常重要，這種建設(shè)緊緊圍繞核心課程展開，既可以保障專業(yè)核心課程的教學質(zhì)量，又可以滿足學生學到的專業(yè)知識與社會需求不掉線。為此我們確定了以數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)課程為核心的系列課程體系，即數(shù)據(jù)分析實踐、數(shù)據(jù)可視化和大數(shù)據(jù)分析與處理，這3門課程的學時統(tǒng)一設(shè)置為24學時，其中的數(shù)據(jù)分析實踐課程主要講授數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法的知識，數(shù)據(jù)可視化課程圍繞數(shù)據(jù)分析可視化的方法展開，大數(shù)據(jù)分析與處理主要介紹目前較流行的大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用知識。

一支穩(wěn)定的中青年結(jié)合的教學團隊是保障系列課程教學質(zhì)量的重要因素，穩(wěn)定的教師隊伍可以有效地保證教學過程中的大綱設(shè)置、內(nèi)容更新和教材使用的一致性，有利于教學過程中的溝通，從而不斷地提高教學質(zhì)量。

3）數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容的更新和模塊化建設(shè)。

隨著大數(shù)據(jù)時代對人才的需求，不同專業(yè)都有了開設(shè)數(shù)據(jù)挖掘課程的要求。我們根據(jù)不同專業(yè)的不同需求，及時調(diào)整并規(guī)范不同學時下的數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容，并優(yōu)化教學大綱，提煉教學內(nèi)容。將整個課程內(nèi)容分為必修模塊和選修模塊，如表1所示。對智能科學技術(shù)專業(yè)要求必須講授全部兩個模塊的內(nèi)容，而一些學時有限的其他信息類專業(yè)在完成必修模塊內(nèi)容的同時，可以根據(jù)需要適當選講部分選修模塊的內(nèi)容。

4）改革數(shù)據(jù)挖掘課程的考核評價方式。

學生期末總評成績在期末開卷筆試基礎(chǔ)上，引入小組作品完成質(zhì)量的考核。作品完成質(zhì)量從“過程參與表現(xiàn)+口頭表達能力”兩個方面進行評分，這有利于對學生真實能力的評價，過程參與表現(xiàn)就是將每個學生在小組項目中所做出的貢獻作為最終期末考評的一個考核指標，這一分數(shù)可以由小組內(nèi)成員互相給出?？陬^表達能力體現(xiàn)在小組代表講解和答辯項目成果的表現(xiàn)上，這一成績可以由小組之間互相打分，按照一定的比例將學生的成績加上教師給出的答辯成績作為該項評價的總分。目前我們給出的這個成績的換算比例是“組內(nèi)分數(shù)30%+組間分數(shù)30%+教師分數(shù)40%”。這種考核方式可以保證教師準確把握每個學生掌握和運用知識的能力，也利于提高學生動手能力，真正改善課堂的教學質(zhì)量。

3結(jié)語

結(jié)合今年初我們教師團隊錄制的微視頻課程，通過一個學期的教學實踐，盡管我們所設(shè)計的課程系列中部分課程還沒有全部開始教學，但是也獲得了一些很有益的教學經(jīng)驗：①隨著互聯(lián)網(wǎng)浪潮的風起云涌，不同的在線教育方式層出不窮，設(shè)計、開發(fā)和試點新型的在線教育和課堂教育相結(jié)合的學習方式勢在必行。②計算機領(lǐng)域的專業(yè)課程通常都是成長型課程，既包含了過去幾十年經(jīng)典的研究成果，又會不斷加入新成果，只有不斷調(diào)整和更新專業(yè)課程的教學內(nèi)容，才能讓學生充分感受到時代的脈搏和專業(yè)課程的魅力。③學生生活在網(wǎng)絡(luò)的時代，思維活躍，自尊心強，價值觀多元化并且學生間各類差距非常大。如何培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，增強他們的自信心，切實提高他們的動手能力，這給大學教育提出了挑戰(zhàn)。結(jié)合在線課程的課堂教學，加上改革學生評價體系，能夠更有效地調(diào)動學生學習的主動性和興趣。④核心專業(yè)課程給予學生某一領(lǐng)域知識的深度，建設(shè)圍繞核心專業(yè)課的系列課程體系能夠更好地開闊學生的學科視野，同時領(lǐng)域知識的交叉也為創(chuàng)新性思維養(yǎng)成以及對接社會需求打下基礎(chǔ)。

總之，結(jié)合在線課程教育的課堂教學改革是十分必要的，只要教學內(nèi)容和教學方法適當，就一定能夠發(fā)揮學生的創(chuàng)新潛質(zhì)，為課堂教學質(zhì)量的提高保駕護航。

（編輯：彭遠紅）