郭崗磊 武苗苗

摘? ?要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的應(yīng)用，許多行業(yè)的數(shù)據(jù)呈爆炸式增長。挖掘、分析海量數(shù)據(jù)背后的規(guī)律及趨勢，已成為當(dāng)前各行業(yè)研究的重點(diǎn)。面對社會發(fā)展和學(xué)科發(fā)展的需要，各高校許多專業(yè)開設(shè)了數(shù)據(jù)挖掘課程。然而，學(xué)生的基礎(chǔ)和專業(yè)需求有所不同，有必要重新對課程進(jìn)行定位、調(diào)整課程體系、優(yōu)化課程內(nèi)容、轉(zhuǎn)化課程方法，采用多元化的考核形式，全面提升數(shù)據(jù)挖掘課程的教學(xué)質(zhì)量。文章對此展開了分析。

關(guān)鍵詞：需求驅(qū)動;數(shù)據(jù)挖掘;教學(xué)改革

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)的普及，人們已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，面臨海量的數(shù)據(jù)信息。如何挖掘和分析海量信息背后所存在的規(guī)律、模式和趨勢，已經(jīng)成為當(dāng)前各行各業(yè)研究的重點(diǎn)。對此，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，相當(dāng)一部分專業(yè)已開設(shè)了數(shù)據(jù)挖掘課程。數(shù)據(jù)挖掘是一門綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，涉及統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)庫、高性能計算、模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)等多學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容，是一門以數(shù)據(jù)理論知識為基礎(chǔ)、以方法論為核心，重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)與訓(xùn)練的綜合性學(xué)科[1]。

1? ? 數(shù)據(jù)挖掘課程教學(xué)中存在的問題

目前，國內(nèi)許多高校已經(jīng)開設(shè)了數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的課程，但在課程的理論與應(yīng)用層面上還與社會需求存在較大差距。總體來看，存在以下幾方面的問題。

1.1? 課程定位不清楚，不能滿足社會、學(xué)生和學(xué)科發(fā)展需要

目前，開設(shè)數(shù)據(jù)挖掘課程的專業(yè)比較多，除了計算機(jī)類專業(yè)，還包括一些計算機(jī)能力比較薄弱的經(jīng)管類專業(yè)。不同的學(xué)生對課程的需求及掌握程度有所不同。很多專業(yè)開設(shè)數(shù)據(jù)挖掘課時存在定位不清的問題。在開展教學(xué)設(shè)計時，過于強(qiáng)調(diào)理論性教學(xué)，而沒有針對專業(yè)和學(xué)生需要進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐設(shè)計。事實(shí)上，不同學(xué)科對數(shù)據(jù)挖掘課程的內(nèi)容和實(shí)踐是有所區(qū)別的，如果不能針對專業(yè)和學(xué)生特點(diǎn)對課程進(jìn)行定位，就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)挖掘課程的適用性和實(shí)用性都不強(qiáng)，不能滿足社會需要，也不能滿足專業(yè)和學(xué)生需要。

1.2? 課程體系有待優(yōu)化

數(shù)據(jù)挖掘課程是一門新興交叉學(xué)科，包括統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)庫、高性能計算、模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)等方面的知識，涉及的知識內(nèi)容廣泛、理論深奧，學(xué)習(xí)的難度也比較大。而目前的課程體系重視理論教學(xué)，內(nèi)容多、難度深，忽略了專業(yè)英語，缺乏專業(yè)性特點(diǎn)，且對某些學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度偏高。此外，不同的專業(yè)對本課程的學(xué)習(xí)需求有所不同，因此，本課程體系有待優(yōu)化，有必要簡化理論知識，強(qiáng)化學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘的實(shí)踐能力。

1.3? 教學(xué)方法比較單一

數(shù)據(jù)挖掘課程的教學(xué)內(nèi)容枯燥晦澀，而當(dāng)前高校主要采用教授授課的單一教學(xué)模式。這種教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得數(shù)據(jù)挖掘課堂的教學(xué)效果不佳。

2? ? 數(shù)據(jù)挖掘課程的需求驅(qū)動因素

2.1? 大數(shù)據(jù)時代對數(shù)據(jù)挖掘人才的需求

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)云計算和人工智能等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘已經(jīng)廣泛應(yīng)用于財務(wù)金融、電子商務(wù)、市場營銷、加工、通訊、物流、生化及社會醫(yī)療服務(wù)等多個領(lǐng)域。這些領(lǐng)域的快速發(fā)展已經(jīng)離不開數(shù)據(jù)發(fā)掘的發(fā)展。近年來，這些領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)挖掘人才的需求迅速增加，而相關(guān)人才的培養(yǎng)嚴(yán)重滯后于需求。目前，數(shù)據(jù)挖掘人才的缺口很大，很多企業(yè)高薪都難以聘請到相關(guān)的人才。總體來看，數(shù)據(jù)挖掘的人才培養(yǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會發(fā)展的需要。因此，有必要加強(qiáng)對學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘知識與應(yīng)用的培養(yǎng)。

2.2? 學(xué)科專業(yè)發(fā)展產(chǎn)生數(shù)據(jù)挖掘課程內(nèi)容需求

到2018年年末，已經(jīng)有35所高校申報了大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)，全國有70%以上的高校開設(shè)了數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)課程，除了計算類專業(yè)，還包括通信控制類專業(yè)、數(shù)學(xué)類專業(yè)、經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)等。不同的專業(yè)面向的學(xué)生不同，其對數(shù)據(jù)挖掘的知識和技能要求也有所不同。此外，數(shù)據(jù)挖掘課程對數(shù)學(xué)和計算機(jī)基礎(chǔ)類課程有所要求，而對于一些專業(yè)來講，這些知識和技能相對比較薄弱，相關(guān)課程銜接存在一定問題。對此，有必要針對這些問題，對數(shù)據(jù)挖掘課程體系及教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革和優(yōu)化，以滿足各學(xué)科發(fā)展的需要。

3? ? 數(shù)據(jù)挖掘課程教學(xué)改革探索

通過分析數(shù)據(jù)挖掘課程存在的問題及相關(guān)需求，有必要在課程體系及內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評價等方面進(jìn)行改革。

3.1? 課程體系的改革與優(yōu)化

數(shù)據(jù)挖掘是一門新興的交叉學(xué)科，包含統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)庫、高性能計算、模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)等多學(xué)科的知識。其理論知識深、內(nèi)容廣泛、學(xué)習(xí)難度大，且不同學(xué)科對相關(guān)理論知識的深度和應(yīng)用要求也有所不同。因此，有必要針對不同專業(yè)優(yōu)化課程體系。在此，以經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)為例進(jìn)行說明。經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的計算機(jī)水平和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)相對比較薄弱，他們主要學(xué)習(xí)對經(jīng)濟(jì)、營銷等方面的大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和處理，從中發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律，而數(shù)據(jù)挖掘的知識和理論對于他們來說比較難。對此，在課程系統(tǒng)構(gòu)建上，可以設(shè)置一些先修課程，如統(tǒng)計學(xué)、管理運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、程序設(shè)計等。通過這些基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)及計算機(jī)相關(guān)理論知識，從而為數(shù)據(jù)挖掘課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3.2? 教學(xué)內(nèi)容的改革與優(yōu)化

根據(jù)學(xué)科要求，對數(shù)據(jù)挖掘教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。不同學(xué)科對數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用的要求有所不同，數(shù)學(xué)類和計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生對數(shù)據(jù)挖掘要求比較高，他們需要詳細(xì)掌握數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)算法及應(yīng)用，還要能自己編程設(shè)計新的數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等算法。這類專業(yè)就需要在數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)理論知識上有足夠的深度和廣度，甚至需要通過多門課程來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)內(nèi)容。對于經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)，由于其主要要求對經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析處理，理論知識要求相對較低。對此，可以簡化數(shù)據(jù)挖掘的理論知識，強(qiáng)化數(shù)據(jù)挖掘在經(jīng)濟(jì)管理方面的應(yīng)用實(shí)踐，通過引入經(jīng)濟(jì)管理方面的數(shù)據(jù)挖掘項目[2]和競賽[3]來提高課程的實(shí)踐性，同時通過完成項目的實(shí)踐來強(qiáng)化學(xué)生對數(shù)據(jù)挖掘理論知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。

3.3? 轉(zhuǎn)變教學(xué)方式

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘教學(xué)方式過于單一，偏重于數(shù)學(xué)模型和算法的理論學(xué)習(xí)，內(nèi)容枯燥、晦澀難懂，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣往往比較低，課堂教學(xué)效果也不佳。對此，有必要轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，引入項目驅(qū)動和競賽驅(qū)動的教學(xué)模式，同時可以借助網(wǎng)絡(luò)資源開展翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式。讓學(xué)生在課前通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)理論知識，課中通過項目學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘方法的具體應(yīng)用。這不僅提高了課程的實(shí)踐性，還能夠通過項目和競賽來提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣和積極性。同時，教師進(jìn)一步講解課程的難點(diǎn)和重點(diǎn)，讓學(xué)生能夠在做中學(xué)、學(xué)中做。教師在授課過程中，應(yīng)該盡量結(jié)合當(dāng)前流行的教學(xué)手段和方法，如雨課堂等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[4]，及時發(fā)現(xiàn)并反饋學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，確保學(xué)生真正掌握數(shù)據(jù)挖掘的方法和技能。

3.4? 教學(xué)效果考核與評價的改革與優(yōu)化

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘課堂采用期末考試的方式來考核，內(nèi)容主要為理論知識，而對技能和實(shí)踐的考核則相對缺乏。數(shù)據(jù)挖掘本身就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要理論與實(shí)踐相結(jié)合。因此，有必要轉(zhuǎn)變原來單一的考核模式，采用多元化的考核方式。對此，考核成績可以由平時項目實(shí)踐成績、作業(yè)成績、競賽加分和期末考試成績組成。通過提高平時作業(yè)和實(shí)踐成績的考核比例，促使學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)。對于不同專業(yè)的學(xué)生，可以根據(jù)其興趣愛好對考核內(nèi)容和項目進(jìn)行調(diào)整，鼓勵理論知識好的學(xué)生改進(jìn)算法、鉆研模型、做出創(chuàng)新;對于實(shí)踐技能比較好的學(xué)生，可以鼓勵其參加學(xué)科競賽等。

4? ? 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療、人工智能等領(lǐng)域信息數(shù)據(jù)量的爆炸式增長，要掌握當(dāng)中的發(fā)展規(guī)律就離不開數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。因此，數(shù)據(jù)挖掘技能和方法就成了當(dāng)代大學(xué)生必備的社會技能之一。鑒于許多高校的相當(dāng)一部分專業(yè)開設(shè)了數(shù)據(jù)挖掘課程，從社會需求和學(xué)科需求出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘課程存在的一些問題，本研究認(rèn)為，有必要重新優(yōu)化課程體系和課程內(nèi)容，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，采用多元化的考核方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而全面提升其數(shù)據(jù)挖掘的理論和技能水平。

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