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關(guān)鍵詞 情境認(rèn)知 數(shù)據(jù)分析 教學(xué)探究 分析方法
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析教學(xué)研究中,人們總是試圖走通兩條道路,一條是做好理論假設(shè),帶著理論去研究實(shí)踐;另一條是從大量的實(shí)踐研究中提升理論。結(jié)果往往是走第一條路的研究者將實(shí)踐“形式化”、“刻板化”;而走第二條路的研究者則往往將教育研究“簡(jiǎn)約化”,從一線實(shí)踐中獲得的豐富經(jīng)驗(yàn)非但沒有上升到理論,反而在理論“提升”的過程中將大量的“經(jīng)驗(yàn)”過濾掉了。數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)是建立在數(shù)學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)上的,整個(gè)教學(xué)過程就是學(xué)生在一個(gè)“宏情境”中,獨(dú)立地識(shí)別問題、提出問題、解決真實(shí)與復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題的全過程。無論是教師在課堂中的角色、課堂中教學(xué)策略的運(yùn)用、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與其它學(xué)科的整合,還是學(xué)生所要解決問題設(shè)計(jì)的層次性,都具有較強(qiáng)的科學(xué)性和目的性。情境認(rèn)知學(xué)習(xí)理論是20 世紀(jì)80年代中后期形成的重要的學(xué)習(xí)理論,上世紀(jì)90年代之后,情境認(rèn)知理論開始滲透到教育研究的各個(gè)領(lǐng)域。情境認(rèn)知學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)是個(gè)體參與實(shí)踐并與他人、環(huán)境等相互作用的過程,是個(gè)體形成實(shí)踐活動(dòng)的能力、提高社會(huì)水平的過程。①國內(nèi)外學(xué)者對(duì)情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)的教學(xué)模式的研究碩果累累,可對(duì)在數(shù)據(jù)分析課程中運(yùn)用的研究目前作者沒有看到相關(guān)的文獻(xiàn)?;跀?shù)據(jù)分析課堂教學(xué)的本質(zhì)特點(diǎn),我們的課堂教學(xué)研究如何做?如何使情境認(rèn)知學(xué)習(xí)的教學(xué)模式研究真正走進(jìn)數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)?圍繞這些問題,筆者從下面五個(gè)方面來探究數(shù)據(jù)分析的教學(xué)過程。
1 選取經(jīng)典案例,引起學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)來源與背景分析的重視
數(shù)據(jù)不等于數(shù)字,數(shù)據(jù)是具有內(nèi)涵的數(shù)字,它隱含著人們事先不知道但又有用的信息。作為一個(gè)數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)者,解決問題的時(shí)候必須考慮數(shù)據(jù)的來源與背景,下面的故事充分說明了數(shù)據(jù)來源的重要性(讀者.2005.22)。一天,喬治在刪除垃圾電子郵件時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)標(biāo)題:驚人的足球杯預(yù)測(cè)。他好奇地打開了它:親愛的球迷,我們的統(tǒng)計(jì)學(xué)家已經(jīng)設(shè)計(jì)出了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)足球比賽的方法,今晚英國足球杯第三場(chǎng)比賽是考文垂隊(duì)對(duì)謝菲爾隊(duì),我們以0.95的概率預(yù)測(cè)考文垂隊(duì)獲勝。喬治看后一笑。晚上考文垂隊(duì)果然獲勝。三周后喬治又收到了那人的郵件:上次我們成功地預(yù)測(cè)了考文垂隊(duì)獲勝,今天考文垂隊(duì)要和米德爾斯堡隊(duì)相遇了,我們以0.95的概率預(yù)測(cè)米德爾斯堡隊(duì)獲勝??嘉拇龟?duì)強(qiáng)于對(duì)手,那天晚上卻發(fā)揮不好,雙方打成平手,但在加時(shí)賽上米德爾斯堡隊(duì)奇跡般地獲勝了,喬治心中一震。一周后,那人的電子郵件預(yù)測(cè)米德爾斯堡隊(duì)將敗給特倫米爾隊(duì),結(jié)果果然如此。接下來的四分之一決賽前,那人的郵件預(yù)測(cè)特倫米爾隊(duì)勝陶頓亨隊(duì),結(jié)果也是如此,四次預(yù)測(cè)都成功了,喬治大吃一驚。喬治再次收到電子郵件:現(xiàn)在你大概知道了我們的確能夠預(yù)測(cè)比賽的結(jié)果,實(shí)際上我們買斷了一位統(tǒng)計(jì)學(xué)家的研究專利,能夠以0.95的概率預(yù)測(cè)足球比賽的正確結(jié)果。今晚的半決賽中,我們以0.95的概率預(yù)測(cè)阿森那隊(duì)打敗伊普斯維爾隊(duì)。晚上阿森那隊(duì)在比分落后的情況下分歧直追,最終獲勝。第二天,電子郵件又來了:我們已經(jīng)五次預(yù)測(cè)成功,現(xiàn)在希望和你做一筆交易,你支付200磅,把一個(gè)月內(nèi)所關(guān)心的比賽和球隊(duì)告訴我們,我們將以0.95的概率為你預(yù)測(cè)勝負(fù)。200磅不是小數(shù)目,但是如果能預(yù)知結(jié)果,就可以從彩票商手中賺回20萬。喬治心中盤算:如果發(fā)郵件的人只是猜測(cè)勝負(fù),則5次都猜對(duì)的概率僅為2-5 = 0.0313,于是以0.9687的概率否定他是在猜測(cè),于是支付了200磅。實(shí)際上這些騙子先發(fā)出8000封電子郵件,一半預(yù)測(cè)甲勝,一半預(yù)測(cè)乙勝,于是有4000人得到正確的預(yù)測(cè),第二次只給上次得到成功預(yù)測(cè)的4000人的發(fā)電子郵件,依次類推,五次預(yù)測(cè)以后得到8000/25 = 32人,如果這250人中有100人付錢,就可以騙到20000磅,喬治就是其中一個(gè)。
關(guān)于美國選舉的例子:誰會(huì)在1936選舉中獲勝,蘭登還是羅斯福?《文學(xué)文摘》送出一千萬份問卷(返回二百四十萬份)后,預(yù)測(cè)蘭登會(huì)贏;而蓋洛普只問了五千人說羅斯福會(huì)贏。最后羅斯福和蓋洛普贏了,《文學(xué)文摘》倒閉了。為什么出現(xiàn)這樣的結(jié)果,究其根源在于數(shù)據(jù)的來源。通過類似這些情境的設(shè)置,使學(xué)生意識(shí)到要想準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,必須重視數(shù)據(jù)的來源與背景。②
2 講解各種數(shù)據(jù)分析方法時(shí)要提供豐富的有意義的情境
學(xué)習(xí)的情境對(duì)提高知識(shí)的遷移非常重要,研究表明:復(fù)合而豐富的學(xué)習(xí)情境更有利于學(xué)習(xí)遷移的產(chǎn)生。在單一情境中被傳授的知識(shí)與在復(fù)合情境中被傳授的知識(shí)相比不利于產(chǎn)生靈活遷移。在復(fù)合情境中,學(xué)生更有可能去概括方法的相關(guān)特征,形成對(duì)知識(shí)更靈活的表征。然而當(dāng)一個(gè)問題是在復(fù)合的情境中講授,并帶有演示其廣泛應(yīng)用的例子時(shí),人們就更有可能分離出方法的相關(guān)特征,并形成知識(shí)的靈活表征。③比如在講解主成分分析時(shí)可以舉例:如何理解不同機(jī)構(gòu)得出的大學(xué)排名結(jié)果?如何對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)?如何理解各地的經(jīng)濟(jì)排名等等。從而引申出主成分分析是在降維的思想下產(chǎn)生的處理高維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法。通過構(gòu)造原變量的適當(dāng)?shù)木€性組合提取不同信息,主成分分析著眼于考慮變量的“分散性”信息。再比如,在講解判別分析時(shí)可以舉例:信用問題中,如何根據(jù)公司的財(cái)務(wù)和商業(yè)資料來判斷一個(gè)公司的信用等級(jí)?工業(yè)中,如何根據(jù)產(chǎn)品的一些測(cè)量指標(biāo)判別產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)?經(jīng)濟(jì)學(xué)中,如何根據(jù)人均國民收入判斷一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度?醫(yī)學(xué)診斷中,如何根據(jù)病人的化驗(yàn)結(jié)果和病情征兆判斷病人患哪種疾病?氣象學(xué)中,如何根據(jù)已有的氣象資料判斷未來的天氣情況?地質(zhì)勘探中,如何根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、化探和物探的各項(xiàng)指標(biāo)來判斷該地的礦物類型等等。從而引申出判別分析處理的問題往往包含較大量的數(shù)據(jù)資料,且其數(shù)量指標(biāo)往往是多元的。判別分析是一種有效的多元數(shù)據(jù)分析方法,它能科學(xué)地判斷樣品的類型,在紛繁的數(shù)據(jù)中揭示內(nèi)在的規(guī)律,使人們對(duì)所研究的問題做出正確的判斷。④在生產(chǎn)、科研和日常生活中,我們經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問題,這為各種數(shù)據(jù)分析方法提供了豐富的情境,在課堂教學(xué)中要加強(qiáng)情境的供應(yīng)。
3 理論方法的講解要與情境認(rèn)知有機(jī)結(jié)合起來
理論與應(yīng)用并重,既要重視理論方法,也要重視應(yīng)用模型解決實(shí)際問題。如何由情境問題恰當(dāng)?shù)貧w納出數(shù)據(jù)分析的理論方法,再將數(shù)據(jù)分析方法正確地應(yīng)用到實(shí)際中,是我們教學(xué)中必須高度重視的問題。對(duì)于理論方法,重點(diǎn)是思路,同時(shí)要注意各種分析方法的相互關(guān)系及綜合運(yùn)用。比如相關(guān)分析和回歸分析是研究現(xiàn)象之間相關(guān)關(guān)系的兩種基本方法。所謂相關(guān)分析,就是用一個(gè)指標(biāo)來表明現(xiàn)象間關(guān)系相互依存的密切程度,相關(guān)是解決客觀事物或現(xiàn)象相互關(guān)系密切程度的問題,回歸則是用函數(shù)的形式表示出因果關(guān)系。在醫(yī)學(xué)上,許多現(xiàn)象之間都存在著相互聯(lián)系,例如身高與體重、體溫與脈搏、年齡與血壓、釘螺與血吸蟲感染等。而有些事物的關(guān)系是互為因果的,如上述釘螺是因,感染血吸蟲是果;但有時(shí)因果不清,只是伴隨關(guān)系。例如父母的兄弟,兄高,弟也可能高,但不能說兄是因、弟是果,這里不是因果關(guān)系,而可能與社會(huì)條件、家庭經(jīng)濟(jì)、營養(yǎng)、遺傳等因素有關(guān)。
4 將情境認(rèn)知教學(xué)模式運(yùn)用到軟件教學(xué)中去
數(shù)據(jù)分析這門課程除了要讓學(xué)生掌握必要的理論知識(shí)外,還要培養(yǎng)他們運(yùn)用相關(guān)軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的能力。數(shù)據(jù)分析涉及大量數(shù)據(jù)的處理工作,需要借助統(tǒng)計(jì)軟件完成,學(xué)軟件的最好方式是在使用中學(xué)。2013年10月我院學(xué)生赴上海參加了“2013年中國高校SAS數(shù)據(jù)分析大賽”上海賽區(qū)的初賽,這次比賽充分帶動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,比賽所起到的推動(dòng)作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般實(shí)驗(yàn)所起的作用,所以我們通過縮減驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)次數(shù),增加綜合性實(shí)驗(yàn)次數(shù),給學(xué)生一些與實(shí)際生活密切相關(guān)的問題,讓學(xué)生自己去面對(duì)問題,包括數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、圖表分析、問題結(jié)論分析等內(nèi)容,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過班級(jí)比賽、院系比賽、學(xué)校比賽、全國比賽層層選拔的方式,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)及檢查學(xué)生學(xué)習(xí)的效果,使學(xué)生意識(shí)到自己的不足,查漏補(bǔ)缺,從而帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過這種教與練相結(jié)合的方式,學(xué)生不僅能較好地掌握各種數(shù)據(jù)分析方法的分析過程,加深對(duì)基本理論的理解,還增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣、信心和分析解決問題的能力。
5 將情境認(rèn)知教學(xué)貫穿于輸出結(jié)果的分析與解釋中
情境認(rèn)知教學(xué)模式要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過自己的努力發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,這個(gè)過程不僅是知識(shí)的運(yùn)用, 更主要的是能力的培養(yǎng), 要學(xué)會(huì)分析問題的思路和解決問題的方法。學(xué)生在教學(xué)過程中的角色也要從聽話轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)話,這種轉(zhuǎn)變對(duì)于學(xué)生探究意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常有利的。在數(shù)據(jù)分析課程中,理論知識(shí)的傳授和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)歸根到底都是為了解決實(shí)際問題,各種軟件輸出的結(jié)果只能是數(shù)字或圖表,要想解決實(shí)際問題,學(xué)生必須對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行分析、解釋,因此必須培養(yǎng)學(xué)生合理解釋所得到結(jié)果的能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的這種能力,教學(xué)中我們經(jīng)常組織學(xué)生進(jìn)行討論,比如在對(duì)主成分分析的結(jié)果進(jìn)行解釋時(shí),首先從學(xué)生關(guān)心的問題開始,讓他們對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行討論,在引起學(xué)生興趣的同時(shí)加強(qiáng)輸出結(jié)果模式的解釋,在其間采用引導(dǎo)、啟發(fā)的教學(xué)方式讓學(xué)生的思考逐步向準(zhǔn)確答案靠近,然后逐步轉(zhuǎn)向理論化的問題。通過課堂討論不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,活躍課堂氣氛,而且可以在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所得數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行合理解釋的能力。⑤
情境認(rèn)知教學(xué)模式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、形成理論與實(shí)踐相結(jié)合的知識(shí)結(jié)構(gòu)具有非常重要的作用。因此在數(shù)據(jù)分析課程的教學(xué)中要充分運(yùn)用情境認(rèn)知教學(xué)模式,在真實(shí)、互動(dòng)的情境中學(xué)習(xí),必定比傳統(tǒng)的課堂教學(xué)來得生動(dòng)有趣,而且能靈活應(yīng)用。
注釋
①③王文靜.基于情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)的教學(xué)模式研究[D].華東師范大學(xué),2002.
② 黃奇杰,蔡罕.社會(huì)調(diào)查方法概論[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2007.8.
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新實(shí)踐課程;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);大數(shù)據(jù)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-8454(2017)04-0022-03 一、引言
隨著高等學(xué)校工科教學(xué)改革的深入,各大高校高度重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新實(shí)踐課程是順應(yīng)當(dāng)前高等工程教育改革與發(fā)展所提出的一門新型課程,關(guān)注于訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)和創(chuàng)新思維,增強(qiáng)解決工程實(shí)際問題的能力。
全國各大高校針對(duì)不同的專業(yè),開設(shè)了多門創(chuàng)新實(shí)踐課程[1][2][3]。不同于傳統(tǒng)課程,它具有形式靈活、小班化教學(xué)等特點(diǎn),要根據(jù)實(shí)際需求靈活設(shè)置授課內(nèi)容。為了加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,杭州電子科技大學(xué)在計(jì)算機(jī)專業(yè)面向大二學(xué)生開設(shè)了創(chuàng)新實(shí)踐課程。任課教師根據(jù)自身的學(xué)科背景,基于社會(huì)熱點(diǎn)需求問題,申報(bào)課程要完成的課題內(nèi)容,再通過師生間的雙向選擇,組建授課班級(jí)。
隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)培養(yǎng)高層次的數(shù)據(jù)科學(xué)人才提出了新的需求[4]。在未來3-5年內(nèi),我國數(shù)據(jù)分析師的缺口將達(dá)100萬人左右[5]。但是,目前國內(nèi)高校對(duì)數(shù)據(jù)型人才的培養(yǎng)規(guī)模和質(zhì)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。本文研究了在創(chuàng)新實(shí)踐課的教學(xué)過程中,以培養(yǎng)大數(shù)據(jù)可視分析人才為目的,探討如何設(shè)置理論授課與項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié),通過解決實(shí)際問題,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
二、 創(chuàng)新實(shí)踐課題的選擇
大數(shù)據(jù)可視化與可視分析是大數(shù)據(jù)分析中重要的組成部分,通過有機(jī)融合人的智能與計(jì)算機(jī)的處理能力,幫助人們洞悉大數(shù)據(jù)背后的知識(shí)與智慧,已經(jīng)成為數(shù)據(jù)分析和科學(xué)決策的有效手段。基于個(gè)人的專業(yè)背景和研究方向,筆者選定以大數(shù)據(jù)可視分析作為創(chuàng)新實(shí)踐課題,主要基于如下考慮:
(1)對(duì)于本科學(xué)生來說,可視分析中采用直觀的圖形化表示、所見即所得的交互方法,更容易激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,不會(huì)覺得枯燥難懂。
(2)該課題與社會(huì)熱點(diǎn)緊密結(jié)合,社會(huì)對(duì)該類人才需求較大。學(xué)生若能掌握并運(yùn)用相關(guān)知識(shí)來解決實(shí)際問題,對(duì)更好地就業(yè)有很大幫助。
(3)數(shù)據(jù)分析與實(shí)際項(xiàng)目緊密結(jié)合,而尋找數(shù)據(jù)內(nèi)部蘊(yùn)含的特征又具有未知性,需要學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí)和探索精神,正好和創(chuàng)新實(shí)踐課程的設(shè)置宗旨不謀而合。 三、課程教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐形式設(shè)置
與傳統(tǒng)的僅采用理論教學(xué)的授課模式不同,筆者將創(chuàng)新實(shí)踐課程劃分為理論授課和項(xiàng)目化實(shí)踐兩個(gè)部分。首先講解基礎(chǔ)理論,讓學(xué)生了解課程目的及課程實(shí)施過程。然后通過項(xiàng)目化的課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí),提高綜合運(yùn)用知識(shí)來解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力。
1.理論授課內(nèi)容
理論授課是讓學(xué)生了解和熟悉課題的前提?;诳梢暬治龃蟮臼~母鞲霾街瑁細(xì)分授課內(nèi)容,將數(shù)據(jù)分析過程拆解并貫穿于整個(gè)教學(xué)中,為解決實(shí)際問題提供理論保證。
具體來說,包括如下幾個(gè)方面:(a)大數(shù)據(jù)的概念:包括大數(shù)據(jù)出現(xiàn)的歷史;大數(shù)據(jù)的特征;大數(shù)據(jù)與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián);大數(shù)據(jù)時(shí)代面臨的挑戰(zhàn)等。(b)數(shù)據(jù)可視分析的案例介紹:介紹數(shù)據(jù)可視分析成功用于解決實(shí)際問題的典型案例,從案例的實(shí)際需求出發(fā),通過描述案例的主要目的和設(shè)計(jì)思想,介紹案例采用的具體方法,指出完成過程中遇到的關(guān)鍵問題,幫助學(xué)生理解課程學(xué)習(xí)的價(jià)值所在。(c)數(shù)據(jù)可視分析所要掌握的關(guān)鍵技術(shù):包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理技術(shù),數(shù)據(jù)可視化展示語言、人機(jī)交互技術(shù)等。
由于課程學(xué)時(shí)所限,在授課過程中,需要不斷引導(dǎo)學(xué)生利用課外時(shí)間,進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固相關(guān)編程技術(shù),為實(shí)施項(xiàng)目化的課程設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
2.以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)施
在理論授課的基礎(chǔ)上,實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力最重要的步驟。只有讓學(xué)生在參與完成某一具體任務(wù)的過程中,才能深化其對(duì)數(shù)據(jù)可視分析流程的理解,主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),提高動(dòng)手能力,不斷地探索并解決未知的問題。
在實(shí)踐階段,納入項(xiàng)目化的教學(xué)模式,將學(xué)生組成創(chuàng)新研究小組,通過“分組――選題――制定和實(shí)施方案――撰寫分析報(bào)告”的實(shí)踐過程,鼓勵(lì)學(xué)生開展自主式、探索式、合作研究式的學(xué)習(xí),促進(jìn)知識(shí)的遷移和科學(xué)思維的養(yǎng)成,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
具體來說,分為如下幾個(gè)步驟:
1)合理進(jìn)行人員分組。一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析任務(wù)要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的形式來完成,讓學(xué)生根據(jù)各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì),合理分組,每個(gè)小組選出一個(gè)小組長,組員通過分工與合作實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。
2)選取有價(jià)值的分析任務(wù)。以“交通大數(shù)據(jù)可視分析”為主要目標(biāo),通過小組討論擬定感興趣的分析子任務(wù),由教師進(jìn)行內(nèi)容把關(guān)。要求所選取的項(xiàng)目任務(wù)具有一定的復(fù)雜度和綜合度,可以從數(shù)據(jù)分類、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、歷史規(guī)律挖掘等方面著手,明確要研究的主要問題和預(yù)期的分析目標(biāo)。
3)制定和實(shí)施分析方案。要求學(xué)生設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)施方案,考慮方案的可行性和合理性,主要包括:分析目的及內(nèi)容,方法及步驟,計(jì)劃進(jìn)度安排,如何分工等。在該過程中,教師指導(dǎo)學(xué)生檢索和閱讀科學(xué)文獻(xiàn),一起討論采用何種技術(shù)或方法分析數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生逐步實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目任務(wù)。在學(xué)生碰到問題和困難時(shí),鼓勵(lì)其通過自主學(xué)習(xí)所需知識(shí)、與小組成員討論,與指導(dǎo)老師探討來解決問題。
4)完成分析報(bào)告。以小組為單位,完成分析報(bào)告,闡述分析任務(wù)的執(zhí)行流程,人員分工情況,給出分析結(jié)果,并討論分析方法是否合理及未來的改進(jìn)建議。
5)課程考核。課程考核結(jié)合教師評(píng)價(jià)(50%)、小組間互評(píng)(30%)、組內(nèi)自評(píng)(20%)多種方式綜合給出課程分?jǐn)?shù)。
在以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐過程中,教師的任務(wù)從“傳授知識(shí)為中心”逐漸向“引導(dǎo)學(xué)生探索知識(shí),有體系、有目的地應(yīng)用知識(shí)”轉(zhuǎn)變,學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主體和發(fā)展者,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和參與度,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新能力。
四、教學(xué)效果及存在問題分析
本課程自開課以來,取得了一定的教學(xué)效果。授課班級(jí)共有14人,其中有2位學(xué)生在老師的指導(dǎo)下將項(xiàng)目的實(shí)施成果,整理成在計(jì)算機(jī)相關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議上,有1位學(xué)生申請(qǐng)了發(fā)明專利。
為了更好地收集大多數(shù)學(xué)生的反饋意見,在課程結(jié)束后,讓學(xué)生投票選擇自己在哪方面的能力有所提高,并撰寫一份學(xué)習(xí)心得。投票結(jié)果為:編程能力(11票);團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力(9票);創(chuàng)新和探索能力(8票);自主學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力(13票);完成實(shí)際工程的能力(10票)。從結(jié)果中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為通過課程學(xué)習(xí)能提高自己多方面的能力,包括自學(xué)、編程和工程實(shí)踐能力。部分學(xué)生認(rèn)為提高了自己的創(chuàng)新和探索能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,這部分學(xué)生相對(duì)基礎(chǔ)較好,能夠針對(duì)分析任務(wù)得出自己的結(jié)論。而其他有些學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備不足,還處于不斷學(xué)習(xí)編程技術(shù)的階段,因此對(duì)問題的探索不夠深入。
圖1和圖2分別為從學(xué)習(xí)心得中提取的中英文詞云。從圖1中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生描述了對(duì)數(shù)據(jù)可視化的學(xué)習(xí),掌握了“技術(shù)”,得到了“信息”和“知識(shí)”,其他關(guān)鍵詞包括“分析”,“學(xué)會(huì)”,“理解”,“實(shí)現(xiàn)”,“任務(wù)”等。從圖2中可以看出學(xué)生實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目時(shí)所采用的主要技術(shù),這表明學(xué)生在上課過程中,根據(jù)實(shí)際需求自學(xué)了解決問題所用到的相關(guān)技術(shù)。下面摘取了部分學(xué)生的心得。學(xué)生1:“通過課程學(xué)習(xí),我意識(shí)到事情有很多方法去解決,一個(gè)方法不通,還有其他的解決方法”;學(xué)生2:“集體的力量是無窮的,好的隊(duì)友是成功的一半,和大家一起做事情,能從別人身上學(xué)到自己沒有的”;學(xué)生3:“在這門課程上學(xué)到的東西比其他任何課程都要多,更有用”;學(xué)生4:“在后半學(xué)期,經(jīng)過老師的提點(diǎn),自己慢慢摸索,再加上同學(xué)的幫助,一個(gè)個(gè)任務(wù)難題漸漸被解決,我也逐漸有了繼續(xù)探索的動(dòng)力?!睆纳鲜龇答亖砜矗峭ㄟ^項(xiàng)目化的實(shí)踐,潛移默化地提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探索未知的精神,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。
但是作為一門新型課程,課程在實(shí)施過程中遇到了一些問題,具體表現(xiàn)為:
(1)由于不同W生的學(xué)習(xí)效率與動(dòng)手編程能力存在差異,因此部分學(xué)生進(jìn)展較快,能針對(duì)項(xiàng)目制定方案,設(shè)計(jì)新的可視化表示來展示數(shù)據(jù)特征,探索數(shù)據(jù)規(guī)律。而部分學(xué)生始終處于編程技術(shù)的學(xué)習(xí)階段,影響到課程完成質(zhì)量。
(2)本課程面向大二學(xué)生,雖然數(shù)據(jù)可視分析入門較快,但解決實(shí)際問題時(shí)涉及多種專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,部分學(xué)生感覺到知識(shí)儲(chǔ)備不足,項(xiàng)目實(shí)踐有難度。
因此在今后的教學(xué)過程中,應(yīng)事先做好摸底調(diào)研工作,針對(duì)不同學(xué)生進(jìn)行層次化教學(xué),同時(shí)要進(jìn)一步研究如何更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,鼓勵(lì)他們?cè)谟龅嚼щy時(shí)勇于克服困難。
五、結(jié)語
隨著高校工科教育改革的深入進(jìn)行,創(chuàng)新實(shí)踐類課程對(duì)傳統(tǒng)的理論教學(xué)進(jìn)行了很好的補(bǔ)充。課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、解決實(shí)際工程問題能力起到積極作用。本文針對(duì)作者所承擔(dān)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐課程,圍繞數(shù)據(jù)可視分析人才培養(yǎng)展開,深入研究了課程理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、項(xiàng)目化實(shí)踐的實(shí)施模式,同時(shí)也分析了目前課程取得的效果和存在的問題。由于該門課程開設(shè)時(shí)間較短,還處于探索階段,接下來要進(jìn)一步完善目前的理論教學(xué)體系,研究層次化的教學(xué)方案,通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用于新一輪的教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:Access數(shù)據(jù)庫;考試質(zhì)量分析系統(tǒng);數(shù)據(jù)表
中圖分類號(hào):TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16727800(2013)003010602
0 引言
考試質(zhì)量分析系統(tǒng)主要用于班級(jí)的課程考試質(zhì)量分析,由系統(tǒng)分析而得出的結(jié)果反饋到任課教師及教學(xué)主管部門,作為改進(jìn)教學(xué)方法、提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效的重要依據(jù),從而改進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),應(yīng)用過程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也可以作為其它教學(xué)質(zhì)量分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1 考察指標(biāo)設(shè)置及系統(tǒng)功能
考試質(zhì)量分析系統(tǒng)所設(shè)置的考察指標(biāo)應(yīng)當(dāng)能正確地反映班級(jí)本次考試的實(shí)際情況及質(zhì)量狀況,因而設(shè)置的主要考察指標(biāo)為:考試人數(shù)、最高分、最低分、平均分、及格率,還有卷面各分?jǐn)?shù)段成績(jī)?nèi)藬?shù)分布狀況及比率等。因此,考試質(zhì)量分析系統(tǒng)應(yīng)具備的主要功能及完成的任務(wù)如下: ①輸入各學(xué)生的成績(jī),統(tǒng)計(jì)考試人數(shù),篩選出最高分及最低分,計(jì)算平均分和及格率;②按分?jǐn)?shù)段分類統(tǒng)計(jì)人數(shù),計(jì)算出各分?jǐn)?shù)段人數(shù)的百分比;③寫出評(píng)語。
構(gòu)建考試質(zhì)量分析系統(tǒng)的重要一點(diǎn)就是要做到:只需一次輸入學(xué)生的成績(jī),其它所有數(shù)據(jù)均由電腦計(jì)算完成。
根據(jù)上面的各項(xiàng)要求編制考試質(zhì)量分析報(bào)告如表1所示。
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量不大,而由于Access數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有界面友好易操作、開發(fā)成本低廉、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)環(huán)境集成各種向?qū)Ш蜕善鞴ぞ咔夜δ軓?qiáng)大、工作效率高、支持ODBC(開發(fā)數(shù)據(jù)庫互連)等一系列優(yōu)點(diǎn),故本系統(tǒng)使用Access數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)。
2 基本數(shù)據(jù)表設(shè)定
根據(jù)考察指標(biāo)的設(shè)置以及對(duì)系統(tǒng)主要功能的分析,本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用兩個(gè)數(shù)據(jù)表:主表――考試質(zhì)量分析,副表――成績(jī),分別如表2、表3所示。
3 系統(tǒng)構(gòu)建及功能實(shí)現(xiàn)
(1)建立“成績(jī)輸入窗口”,將其與“成績(jī)”數(shù)據(jù)表聯(lián)系,使用“成績(jī)輸入窗口”輸入學(xué)生考試成績(jī)(圖1)。
(2)使用選擇查詢的方法,從“成績(jī)”數(shù)據(jù)表中篩選出最高分、最低分、平均分、及格率、90~100分、80~89分、70~79分、60~69分、45~59分、45分以下的人數(shù)(圖2),并計(jì)算出各分?jǐn)?shù)段人數(shù)比率等各項(xiàng)數(shù)值(圖3),然后使用“追加查詢”(圖4)及宏(圖5),將數(shù)值填充到主表“考試質(zhì)量分析”的相應(yīng)單元格中。以上僅是簡(jiǎn)略分析,大量的建立查詢、建立并使用宏將各查詢鏈接啟動(dòng)的工作,限于篇幅,不再詳述。
(3)建立系統(tǒng)的主窗口,如圖6所示,窗口與主表“考試質(zhì)量分析”相聯(lián)系,上面設(shè)有各功能按鈕,并使用宏將各相應(yīng)功能賦予各按鈕。
4 系統(tǒng)運(yùn)行
本系統(tǒng)設(shè)置了兩種輸入方式:“手動(dòng)輸入” 和 “導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)”方式,本系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要首先選擇輸入方式,若選擇“手動(dòng)輸入”方式,則在系統(tǒng)的主窗口中單擊“輸入成績(jī)”按鈕,在彈出的“成績(jī)輸入窗口”輸入成績(jī),輸入完畢,返回主窗口,然后單擊主窗口上的“數(shù)據(jù)刷新”按鈕,各項(xiàng)數(shù)據(jù)即通過后臺(tái)的查詢及宏的運(yùn)行,填充到主窗口上的各單元格中。主窗口上的“打印”按鈕已設(shè)置了宏,單擊“打印”按鈕即可啟動(dòng)打印機(jī)得出結(jié)果。因?yàn)樵谥鞅怼翱荚囐|(zhì)量分析”的相應(yīng)字段設(shè)置“顯示控件 行來源類型”中,使用了“組合框 值列表”方式,或使用了“組合框表/查詢” 方式,預(yù)先輸入了各課程名稱、班級(jí)名稱、任課教師字段的值,所以在主窗口的課程名稱、班級(jí)名稱、任課教師等字段值的輸入中,使用下拉方式選擇即可。
5 結(jié)語
本系統(tǒng)界面友好、操作方便,設(shè)置了兩種輸入方式: “手動(dòng)輸入” 和“導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)”方式,“手動(dòng)輸入”方式上面已做了介紹,“導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)”方式,主要是利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)技術(shù),導(dǎo)入Excel電子表格等形式的數(shù)據(jù),限于篇幅,不再介紹。本系統(tǒng)只使用查詢及宏即可完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理及各種鏈接功能,未使用到VBA,方便設(shè)計(jì)及檢查且只需一次輸入考試成績(jī)分?jǐn)?shù),即可得出所需的全部數(shù)據(jù),方便快捷。經(jīng)本系統(tǒng)處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果能較好地反映考試的質(zhì)量狀況。另外,利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)亦可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel電子表格形式,供其它軟件使用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞: “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析” 課程群 分層實(shí)踐 分段管控
課程群是對(duì)教學(xué)計(jì)劃中有相互影響、互動(dòng)、有序、相互間可構(gòu)成完整的教學(xué)內(nèi)容體系的相關(guān)幾門課程組成一個(gè)課程間相互連接、相互配合、相互照應(yīng)的課程群體[1]。2014年提出建設(shè)程序開發(fā)類課程群,包括C語言程序設(shè)計(jì)、C++程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析、JAVA程序設(shè)計(jì)、web程序設(shè)計(jì)、組件開發(fā)技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)模式七門課程。其中“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程在整個(gè)課程群具有承上啟下、舉足輕重的地位,決定程序開發(fā)類課程群的成效。
一、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程的現(xiàn)狀
1.課程理論性強(qiáng),難度大。
調(diào)研發(fā)現(xiàn):非計(jì)算機(jī)專業(yè)近80%的學(xué)生都感覺課程難,即使計(jì)算機(jī)專業(yè)的有近50%的學(xué)生,感覺該課程難學(xué),這種畏懼思想影響學(xué)習(xí)興趣。
2.先導(dǎo)課程掌握不扎實(shí),課程推進(jìn)困難。
教學(xué)計(jì)劃中C++程序設(shè)計(jì)、實(shí)踐和該課程分別安排在第2和第3個(gè)學(xué)期。暑假將兩門課割裂了,造成是否介紹先導(dǎo)課的困境。
3.學(xué)生動(dòng)手水平參差不齊,單一的實(shí)踐安排難以滿足不同的需求。
目前,課程的實(shí)踐安排對(duì)所有的學(xué)生相同,對(duì)于動(dòng)手強(qiáng)的學(xué)生可能在寢室就完成題目,而對(duì)編程能力不強(qiáng)的學(xué)生可能根本不知該如何下手,久而久之學(xué)生就失去開發(fā)熱情。
4.課程管控不足,課程考核不能反映學(xué)生的真實(shí)水平。
目前課程的評(píng)定以卷面成績(jī)?yōu)橹?,?shí)踐證明有些學(xué)生根本不會(huì)寫代碼但他卻能拿到很高的分?jǐn)?shù)。
二、教學(xué)改革措施
1.課程群中相關(guān)課程開課時(shí)間的精細(xì)化安排。
(1)開課時(shí)間安排。
C++程序設(shè)計(jì)包括64上課課時(shí)和16實(shí)踐課時(shí),將C++課程實(shí)踐調(diào)整到第3學(xué)期第1周上,而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程從第2周以后開始上,這樣就將兩門課緊密地銜接起來。這種一門課程一分為二的方法促進(jìn)了C++課程,同時(shí)也保證“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程的順利進(jìn)行。
(2)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配。
為呼應(yīng)課程群中的后續(xù)課程,該課程內(nèi)容是貫穿程序設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)模式的思想和觀點(diǎn)。該課程采用面向?qū)ο蠛统橄髷?shù)據(jù)類型觀點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),集中體現(xiàn)分解、抽象和信息隱蔽的基本原則,抽象數(shù)據(jù)類型是中樞,展示信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的三個(gè)重要階段:數(shù)學(xué)模型、抽象數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法。其理論教學(xué)環(huán)節(jié)的安排為:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念(2),表、棧和隊(duì)列(6),樹(8),散列(4),優(yōu)先隊(duì)列(7),排序(12),不相交集(4),圖論算法(7),算法設(shè)計(jì)技巧(4),攤還分析(4),高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(6);課內(nèi)實(shí)踐的安排:棧和隊(duì)列(2),表達(dá)式樹(2),散列、優(yōu)先隊(duì)列(2),排序(2),不相交集(2),深度優(yōu)先搜索應(yīng)用(2),貪心、分治算法(2),AA樹、treap數(shù)(2)。
2.課堂教學(xué)模式改革
(1)注重啟發(fā)式教學(xué),建立自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)模式。
為強(qiáng)調(diào)思維訓(xùn)練,采用講、做穿插的授課方式,教師采用示例案例授課時(shí)學(xué)生采用自主學(xué)習(xí)模式,是教-做-答疑的互動(dòng)、有反饋方式。它強(qiáng)調(diào)教中實(shí)踐、實(shí)踐中思考、交流中提升;自主學(xué)習(xí)完后各小組通過“以強(qiáng)帶弱、以老帶新”的方式合作完成綜合實(shí)踐作業(yè)。
具體講解時(shí),(1)首先引入案例,然后給出C++實(shí)現(xiàn)的方法,最后詳細(xì)展開相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及操作實(shí)現(xiàn);(2)一題多解、一題多語,如對(duì)同一問題采用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法,對(duì)比講解,多語言實(shí)現(xiàn)為拓展作業(yè);(3)難點(diǎn)分散,如將棧與非遞歸處理技術(shù)分別在棧、二叉樹非遞歸算法、快速排序與歸并排序的非遞歸算法等多處講解;(4)圖示講解和動(dòng)畫展示相結(jié)合。
(2)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)與微課程教學(xué)模式相結(jié)合。
為了確保課程的可持續(xù)發(fā)展,課程采用項(xiàng)目組集體備課、集體討論、分頭準(zhǔn)備的方式。課程組骨干教師經(jīng)過多次討論后修訂了課程教學(xué)大綱,形成了標(biāo)準(zhǔn)教案、PPT及算法演示視頻。為充分利用學(xué)生的課余時(shí)間,采用課程微課程化,微課視頻一般10分鐘左右[2],選擇與生活比較貼近的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(比如棧、隊(duì)列等)和基礎(chǔ)實(shí)踐內(nèi)容微課化。
3.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的分層實(shí)踐教學(xué)模式研究。
教育心理學(xué)家發(fā)現(xiàn):學(xué)習(xí)是累積性的,較復(fù)雜、較高級(jí)的學(xué)習(xí)是建立在基礎(chǔ)性的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上的[3]。因此,課程的實(shí)踐教學(xué)以貫穿課程群的項(xiàng)目進(jìn)行驅(qū)動(dòng),提出“注重基礎(chǔ)、綜合應(yīng)用、提高創(chuàng)新”的三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,以基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)、綜合三個(gè)方面的實(shí)踐能力培養(yǎng)為中心,全方位地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
基礎(chǔ)類實(shí)踐通常是對(duì)教材上所涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及相關(guān)操作進(jìn)行上機(jī)驗(yàn)證,要求學(xué)生掌握相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),提高學(xué)生的軟件設(shè)計(jì)規(guī)范化能力。這類實(shí)踐通常在介紹完相關(guān)知識(shí)后以課程作業(yè)的方式發(fā)放,要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成,教師以晚自習(xí)的形式進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo);設(shè)計(jì)類實(shí)踐要求學(xué)生對(duì)給定的題目進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及算法實(shí)現(xiàn),題目是從貫穿課程群中的項(xiàng)目案例中切割出來的。實(shí)踐中我們鼓勵(lì)學(xué)生一題多解,并分析不同解的時(shí)、空代價(jià)。這類實(shí)驗(yàn)通常是課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)題目,要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)自完成,教師全程指導(dǎo)、重點(diǎn)考核;綜合類實(shí)踐是對(duì)C++實(shí)踐課程中學(xué)生已完成題目的重新設(shè)計(jì),以小組為完成單位,人員分組原則上是C++實(shí)踐的人員分組。該類實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目的能力和創(chuàng)新能力。教師對(duì)有強(qiáng)烈要求的學(xué)生通過答疑的方式進(jìn)行指導(dǎo)。各小組完成后需要進(jìn)行結(jié)題答辯,答辯中教師會(huì)對(duì)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià),從而引出后續(xù)課程。
4.課程考核與過程控制。
我們采用分段控制的多元化實(shí)踐考核方式:期末機(jī)考30%+基礎(chǔ)實(shí)踐20%(程序代碼+報(bào)告+隨機(jī)面試)+設(shè)計(jì)實(shí)踐40%(課前準(zhǔn)備材料+完成代碼+報(bào)告)+綜合實(shí)踐10%(報(bào)告+答辯)??己朔绞綇?qiáng)調(diào)對(duì)課程的過程監(jiān)控,基礎(chǔ)實(shí)踐的每一次完成情況能夠給教師提供重點(diǎn)監(jiān)控的學(xué)生名單,通過晚自習(xí)的重點(diǎn)指導(dǎo)確保學(xué)生弄懂相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、順利進(jìn)行實(shí)踐課任務(wù),為保證設(shè)計(jì)實(shí)踐課的完成質(zhì)量,要求學(xué)生在課前精心準(zhǔn)備并提交準(zhǔn)備材料。綜合實(shí)踐強(qiáng)調(diào)以強(qiáng)帶弱,最后通過總結(jié)引出下一門課程,從而保持學(xué)生長久的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
三、結(jié)語
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)是程序開發(fā)類課程群中最重要的一門課程,其成敗直接決定整個(gè)課程群的成敗。在不影響其他課程下的課程群開課時(shí)間微調(diào)保證課程的順利進(jìn)行;創(chuàng)新的教學(xué)課堂模式激發(fā)學(xué)生自主式、探索式學(xué)習(xí);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐模式將課程群中的課程更緊密地結(jié)合起來;分層的實(shí)踐教學(xué)滿足不同層次學(xué)生的需求;教學(xué)過程的管控進(jìn)一步確保教學(xué)的順利推進(jìn)。該課程改革對(duì)課程群中其他課程改革有積極的作用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:可疑值;3s法;Dixon法;Grubbs法
在水質(zhì)分析時(shí),異常值可能是因?yàn)楦鞣N隨機(jī)誤差的影響,也有可能因?yàn)槠渌蛩?。?duì)可疑值的處理,可通過一些方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢測(cè)。本文列出了三種方法,下面對(duì)這三種方法分別做出討論。
1 拉依達(dá)法
由于該方法是以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為判別標(biāo)準(zhǔn),所以亦稱3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差法,簡(jiǎn)稱3S法。
適用條件:當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)較多時(shí),且成正態(tài)分布時(shí)可選用此方法。
檢驗(yàn)方法:檢測(cè)公式|x-xd|>3S (1)
x:樣本平均數(shù)xd:可疑數(shù)據(jù)S:樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差,若xd滿足(1)式,則為離群值,應(yīng)舍去。
取3S的理由:根據(jù)隨機(jī)變量的正態(tài)分布規(guī)律,在多次試驗(yàn)中,測(cè)量值落在xd-3S與xd+3S之間的概率為99.73%,出現(xiàn)在此范圍之外的概率僅為0.27%,也就是在近400次試驗(yàn)中才能遇到一次,這種事件為小概率事件,出現(xiàn)的可能性很小,幾乎是不可能。因而在實(shí)際試驗(yàn)中,一旦出現(xiàn),就認(rèn)為該測(cè)量數(shù)據(jù)是不可靠的,應(yīng)將其舍棄。
另外,當(dāng)測(cè)量值與平均值之差大于2倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(即|x-xd|>2S)時(shí),則該測(cè)量值應(yīng)保留,但需存疑。
方法優(yōu)點(diǎn):拉依達(dá)法簡(jiǎn)單方便,不需查表,但要求較寬,當(dāng)試驗(yàn)檢測(cè)次數(shù)較多或要求不高時(shí)可以應(yīng)用,當(dāng)試驗(yàn)檢測(cè)次數(shù)較少時(shí)(如n
2 Dixon法
適用條件:用于一組測(cè)量值的一致性檢驗(yàn)和剔除離群值,本法中最小可疑值和最大可疑值進(jìn)行檢驗(yàn)的公式因樣本的容量(n)不同而異。
檢驗(yàn)方法:(1)將一組數(shù)據(jù)從小大大排列為X1,X2,X3,…,Xn,X1和Xn分別為最小和最大可疑值;(2)按下表1求Q值。(3)通過顯著性水平以及n值,查出Q值。若Q≤Q0.05,則可疑值為正常值;若Q0.05Q0.01,則可疑值為離群值。
方法優(yōu)點(diǎn):相對(duì)比較嚴(yán)密,對(duì)一組數(shù)據(jù)中只有一個(gè)可疑值存在時(shí)較為適用。
注意問題:用該方法剔除一個(gè)可疑值時(shí),若剩余數(shù)據(jù)還有可疑值存在,經(jīng)過檢驗(yàn)又被剔除,則說明該方法對(duì)此組數(shù)據(jù)檢驗(yàn)存在誤差,不能再使用此方法,可使用Grubbs法。
表1 Dixon檢驗(yàn)法計(jì)算公式和臨界值Qn表樣本數(shù)n 統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式 顯著性水平(α)
檢驗(yàn)最小異常值 檢驗(yàn)最大異常值 0.10 0.05 0.01
3 Q Q 0.886 0.941 0.988
4 0.679 0.765 0.889
5 0.557 0.642 0.780
6 0.482 0.560 0.698
7 0.434 0.507 0.637
8 Q Q 0.579 0.554 0.683
9 0.441 0.512 0.635
10 0.409 0.447 0.597
11 Q Q 0.517 0.576 0.679
12 0.490 0.546 0.642
13 0.467 0.521 0.615
14 Q Q 0.492 0.546 0.641
15 0.472 0.525 0.616
20 0.401 0.450 0.535
25 0.360 0.406 0.489
3 Grubbs法
使用條件:用于多組測(cè)量值均值的一致性和剔除多組測(cè)量值中的離群均值,也可以用于檢驗(yàn)一組測(cè)量值的一致性和剔除一組測(cè)量值中的離群值。
檢測(cè)方法:對(duì)L組測(cè)量值,將每組n個(gè)測(cè)量值的均值記為x1
計(jì)算所有均值的總均值,標(biāo)準(zhǔn)偏差
若可疑值為最小值x1,則T=,若可疑值為最大值為x1,則T=。根據(jù)T值和L值對(duì)比臨界值表: 若T≤T0.05,為正常均值;若T0.05
表2 Grubbs檢驗(yàn)臨界值(Ta)表
L 顯著性水平α L 顯著性水平α L 顯著性水平α
0.05 0.01 0.05 0.01 0.05 0.01
3 1.153 1.115 11 2.234 2.485 19 2.532 2.854
4 1.463 1.492 12 2.258 2.050 20 2.557 2.884
5 1.672 1.749 13 2.331 2.607 21 2.580 2.912
6 1.822 1.944 14 2.371 2.695 22 2.603 2.939
7 1.938 2.097 15 2.409 2.705 23 2.624 2.963
8 2.032 2.221 16 2.443 2.747 24 2.644 2.987
9 2.110 2.322 17 2.475 2.785 25 2.663 3.009
10 2.176 2.410 18 2.504 2.821
方法優(yōu)點(diǎn):較Dixon法更為嚴(yán)密,能對(duì)一組數(shù)據(jù)中多個(gè)可疑值進(jìn)行檢測(cè),可進(jìn)行多次可疑數(shù)據(jù)的剔除,提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確度。
注意問題:當(dāng)可疑數(shù)據(jù)有兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí),且均勻分布在同一側(cè)(即為x1,x2或xL-1,xL) 此時(shí)在檢測(cè)時(shí),要先檢測(cè)靠近的可疑值(即為x2或xL-1),然后通過計(jì)算T= 來檢驗(yàn)x2是否舍去,若x2離群,則x1必然離群,應(yīng)當(dāng)注意的是此時(shí)總均值=,不包括x2。同理檢驗(yàn)xL-1,即T=,此時(shí)=,然后對(duì)照T值表,檢驗(yàn)xL-1是否離群,若xL-1離群,則xL必然離群。當(dāng)可疑數(shù)據(jù)在總均值兩側(cè)時(shí),要先檢驗(yàn)離均值遠(yuǎn)的可以數(shù)據(jù),若剔除了一個(gè)數(shù)據(jù),在檢驗(yàn)下一個(gè)時(shí),此時(shí)總均值的求解為剩余L-1個(gè)均值的算術(shù)平均值。
通過這三種方法,我們可以在水質(zhì)分析數(shù)據(jù)處理過程中提高我們檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度,從而相對(duì)客觀的反映水質(zhì)情況,為水質(zhì)鑒定,水污染防治提供可信資料。
參考文獻(xiàn)
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與此相適應(yīng),會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系體現(xiàn)為會(huì)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)課程、數(shù)據(jù)分析技術(shù)課程以及決策能力提升課程等三個(gè)層次。
0 引 言
2012年以來,鋪天蓋地的大數(shù)據(jù)進(jìn)入了我們的視線,各種流行書籍,各大網(wǎng)站、媒體都在談?wù)摯髷?shù)據(jù),一時(shí)間成為這個(gè)時(shí)代最熱門的話題。同時(shí),這也引起了我們的關(guān)注。我們說,大數(shù)據(jù),不單純是數(shù)據(jù)規(guī)模上的大,還在多樣性、速度、精確性上都有突破性增長。更重要的是,這種數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值也是舊有數(shù)據(jù)難以企及的。我們這里暫且不論如何駕馭大數(shù)據(jù)以及有什么樣的技術(shù)要求,它給我們的一點(diǎn)重要啟示就是要注重?cái)?shù)據(jù)分析的重要性。在此背景下,深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)積極探索滿足新形勢(shì)下人才需求的培養(yǎng)模式,使人才更好地滿足當(dāng)前企業(yè)的實(shí)際需要。
1 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景引發(fā)對(duì)人才需求的變革
可以說,在未來的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域,“占領(lǐng)市場(chǎng)必須先占有數(shù)據(jù)”,也就是要做到基于信息的決策——“用數(shù)據(jù)說話,做理性決策”,即進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析是從海量的數(shù)據(jù)中提取和挖掘出對(duì)企業(yè)有價(jià)值的規(guī)律和趨勢(shì),為企業(yè)的決策提供支持,這些支持體現(xiàn)在四個(gè)方面:①行為預(yù)見鏡——幫助企業(yè)識(shí)別機(jī)會(huì)、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn);②問題良藥——幫助企業(yè)診斷問題、亡羊補(bǔ)牢;③跟蹤檢測(cè)——幫助企業(yè)評(píng)估效果,提升效益;④引力動(dòng)力器——幫助企業(yè)提高效率,加強(qiáng)管理。
不可否認(rèn),個(gè)別公司的決策人具有超人的戰(zhàn)略眼光以及敏銳的洞察力,單靠直覺也能給公司帶來巨大價(jià)值。那么究竟靠數(shù)據(jù)分析的決策能否優(yōu)于直覺決策,我們這里也要靠數(shù)據(jù)說話。有學(xué)者比較了組織中用直覺決策以及用數(shù)據(jù)分析決策的可能性,研究發(fā)現(xiàn),業(yè)績(jī)優(yōu)秀的組織更多地傾向于采用分析決策,尤其是在財(cái)務(wù)管理、運(yùn)營、戰(zhàn)略等方面。因此,可以推斷,用數(shù)據(jù)分析決策比直覺決策能給企業(yè)帶來更大的價(jià)值。與此同時(shí),根據(jù)智聯(lián)招聘網(wǎng)站顯示,短短兩年時(shí)間,珠三角地區(qū)數(shù)據(jù)分析人才需求已接近了需求量旺盛的傳統(tǒng)會(huì)計(jì)專業(yè)。可見,越來越多的公司需要能夠?qū)矩?cái)務(wù)等相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、加工、分析以為公司管理層決策提供信息支持的人才。
可以說,傳統(tǒng)會(huì)計(jì)專業(yè)注重會(huì)計(jì)核算,即財(cái)務(wù)報(bào)表編制的整個(gè)流程及環(huán)節(jié)的掌握,而會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)更注重對(duì)財(cái)務(wù)報(bào)表數(shù)據(jù)以及其他有用信息數(shù)據(jù)的再加工、處理、分析及呈報(bào),以滿足管理層經(jīng)營決策的需要。 可以說,不同的社會(huì)發(fā)展階段和發(fā)展水平要求有不同的專業(yè)設(shè)置及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與之適應(yīng)。從會(huì)計(jì)電算化到會(huì)計(jì)信息管理背后的推動(dòng)力是時(shí)代的變革引發(fā)的對(duì)人才的需求。
然而,從當(dāng)前會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)的建設(shè)情況來看,多數(shù)院校存在培養(yǎng)目標(biāo)不清晰、沒有明確的專業(yè)定位、與會(huì)計(jì)電算化等專業(yè)沒有明顯區(qū)分以及缺乏明確的專業(yè)核心課程等突出問題,尤其是對(duì)會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)名稱中“信息”二字究竟如何體現(xiàn)沒有清晰的把握和界定。 因此,會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)的人才培養(yǎng)模式亟需變革。
2 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下會(huì)計(jì)信息管理人才工作崗位及能力分析
深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院2012年成功申報(bào)會(huì)計(jì)信息管理新專業(yè),并于2013年下半年開始首屆招生。與此同時(shí),會(huì)計(jì)信息管理的專業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系也成為擺在專業(yè)任課教師面前的重大課題。近幾年來,全體專任教師圍繞會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)建設(shè)展開了一系列的咨詢、調(diào)研、走訪,并定期進(jìn)行討論、交流,扎扎實(shí)實(shí)了解實(shí)際中的人才需求,實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才供給與人才需求無縫對(duì)接。到目前,初步形成了具有專業(yè)特色的會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)建設(shè)思路與方法。
首先,會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)人才就業(yè)崗位主要集中在賬務(wù)處理、管理會(huì)計(jì)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分析、預(yù)算管理、成本管理、資金管理及內(nèi)部控制等方面。具體工作任務(wù)體現(xiàn)在:會(huì)計(jì)核算,納稅申報(bào),管理會(huì)計(jì),財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)處理、加工、分析及呈報(bào),以及預(yù)算、成本、資金管理等。
其次,在新形勢(shì)下會(huì)計(jì)信息管理人才的工作崗位領(lǐng)域,會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)人才應(yīng)具備如下三方面能力:
①會(huì)計(jì)核算能力,指的是熟悉并掌握會(huì)計(jì)信息生成系統(tǒng),運(yùn)用財(cái)務(wù)信息對(duì)企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià);②數(shù)據(jù)分析能力,指的是掌握一定的數(shù)據(jù)分析方法,運(yùn)用Excel、數(shù)據(jù)庫等現(xiàn)代信息技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、分析及呈現(xiàn);③輔助決策能力,指的是能夠依據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果,為公司日常財(cái)務(wù)等管理決策提供支持。
3 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下會(huì)計(jì)信息管理人才培養(yǎng)目標(biāo)
在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代及大數(shù)據(jù)時(shí)代,對(duì)財(cái)務(wù)人才的要求,已經(jīng)不局限于傳統(tǒng)賬務(wù)處理,更傾向于對(duì)決策相關(guān)信息數(shù)據(jù)的處理和分析。“占領(lǐng)市場(chǎng)必須先占領(lǐng)數(shù)據(jù)”,公司財(cái)務(wù)和經(jīng)營決策的制定更多的是基于信息的決策,即“用數(shù)據(jù)說話,做理性決策”,而數(shù)據(jù)分析即是從海量的數(shù)據(jù)中提取和挖掘出對(duì)企業(yè)有價(jià)值的規(guī)律和趨勢(shì),為企業(yè)的決策提供支持。因此,在新形勢(shì)下,會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)可以確定為數(shù)據(jù)分析引領(lǐng)財(cái)務(wù)決策信息化。
為了實(shí)現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo),需要三個(gè)層面的支撐體系,即基于財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析、服務(wù)管理決策。
4 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下會(huì)計(jì)信息管理人才培養(yǎng)課程體系
在以數(shù)據(jù)分析引領(lǐng)財(cái)務(wù)決策信息化的人才培養(yǎng)目標(biāo)指引下,我們初步形成了如下三個(gè)層次的課程體系。
(1)會(huì)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)課程:會(huì)計(jì)信息管理源于會(huì)計(jì),不能脫離財(cái)務(wù)會(huì)計(jì),仍然要以財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)為基礎(chǔ)。專業(yè)學(xué)生要了解財(cái)務(wù)報(bào)表的生成過程及會(huì)計(jì)賬務(wù)處理流程、能夠?qū)σ话闫髽I(yè)常見經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)進(jìn)行會(huì)計(jì)處理、進(jìn)行企業(yè)納稅申報(bào)等。
這方面課程主要有:會(huì)計(jì)學(xué)原理、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、納稅實(shí)務(wù)。(2)數(shù)據(jù)分析技術(shù)課程:對(duì)信息的把握體現(xiàn)在兩個(gè)層面,其一是與企業(yè)信息化相適應(yīng)的一般管理軟件、財(cái)務(wù)軟件的使用及熟練操作以及簡(jiǎn)單維護(hù),能夠作為關(guān)鍵人物輔助中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)信息化;另一層面通過對(duì)數(shù)據(jù)的采集、整理、分析報(bào)告,滿足管理層基于信息的決策以及決策的科學(xué)化。數(shù)據(jù)的來源可以來自公司內(nèi)部的管理信息系統(tǒng),根據(jù)需要也可以來自企業(yè)外部的國家經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)市場(chǎng)信息等。
其中,對(duì)數(shù)據(jù)的分析能力又從兩方面進(jìn)行培養(yǎng),一方面是分析思維方式的培養(yǎng),這是起主導(dǎo)作用的層面;另一方面是分析工具運(yùn)用的培養(yǎng),信息化時(shí)代,數(shù)據(jù)量的加大要求借助于一定的分析工具才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析。企業(yè)信息化實(shí)施及數(shù)據(jù)分析方面的主要課程有:財(cái)務(wù)報(bào)表分析、財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)用、商務(wù)智能等。
(3)決策能力提升課程:新形勢(shì)下財(cái)務(wù)人員面對(duì)和服務(wù)的更多是企業(yè)的管理層和決策層,會(huì)計(jì)信息管理專業(yè)學(xué)生要清楚公司管理層和決策層需要哪方面的決策信息支持,并通過數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行提供,同時(shí)給出合理化建議。這方面課程主要有:管理會(huì)計(jì)、財(cái)務(wù)管理、成本管理等。
具體課程名稱及課程目標(biāo)見表2。
其中,財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)分析課程能夠使學(xué)生掌握系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法,包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展現(xiàn)及報(bào)告撰寫各環(huán)節(jié)的基本理論及操作技能,同時(shí)熟練地運(yùn)用數(shù)據(jù)分析的思想和方法分析企業(yè)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),為管理層決策提供信息支持。數(shù)據(jù)分析軟件應(yīng)用課程能夠讓學(xué)生熟練運(yùn)用Excel等常見數(shù)據(jù)分析工具、軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析的方法和技巧,培養(yǎng)學(xué)生操作Excel等數(shù)據(jù)分析軟件的基本技能。商務(wù)智能(含數(shù)據(jù)挖掘)課程依托商務(wù)智能平臺(tái),從商務(wù)智能概念、商務(wù)智能結(jié)構(gòu)、多維數(shù)據(jù)集內(nèi)容、數(shù)據(jù)挖掘、交付等主要內(nèi)容,使學(xué)生在了解如何運(yùn)用商務(wù)智能的工具、架構(gòu)以及規(guī)則的基礎(chǔ)上,分析企業(yè)數(shù)據(jù),為企業(yè)管理層提供信息化決策支持系統(tǒng)。
5 結(jié) 語
不同的社會(huì)發(fā)展階段和發(fā)展水平要求有不同的專業(yè)設(shè)置及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與之適應(yīng)。從會(huì)計(jì)電算化到會(huì)計(jì)信息管理背后的推動(dòng)力是時(shí)代的變革引發(fā)的對(duì)人才的需求。大數(shù)據(jù)時(shí)代下會(huì)計(jì)信息管理人才培養(yǎng)目標(biāo)為數(shù)據(jù)分析引領(lǐng)財(cái)務(wù)決策信息化。 相應(yīng)課程體系為財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)基礎(chǔ)課程、數(shù)據(jù)分析技術(shù)課程、決策能力提升課程。我們共同期待,會(huì)計(jì)信息管理人才將通過數(shù)據(jù)分析對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)等管理決策帶來價(jià)值增值。
關(guān)鍵詞: 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 經(jīng)管類 大數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的重要手段。經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)學(xué)生不僅要熟練地掌握理論知識(shí),更要具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力,特別是大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究,并快速做出決策[1],不僅對(duì)掌握大數(shù)據(jù)思維和技術(shù)的人才需求量擴(kuò)大,而且對(duì)經(jīng)管類專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求[2],因此在大數(shù)據(jù)背景下應(yīng)充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐技能的重要性,科學(xué)全面地構(gòu)建面向數(shù)據(jù)分析和管理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,以適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下經(jīng)管類專業(yè)人才的培養(yǎng)需求。
大數(shù)據(jù)擴(kuò)寬了信息的來源,提高了信息獲得的速度,分析對(duì)象從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)過渡到非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),因此對(duì)經(jīng)管人才需要更全面地掌握大數(shù)據(jù)思維方式和分析流程。對(duì)工商管理、企業(yè)管理專業(yè)而言,需要其更注重利用多種類型的企業(yè)運(yùn)作的數(shù)據(jù),通過對(duì)其進(jìn)行整理分析,幫助企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)流程改革,提升企業(yè)運(yùn)營效率,提高經(jīng)濟(jì)效益[3]。對(duì)于電子商務(wù)、市場(chǎng)營銷專業(yè)而言,應(yīng)學(xué)會(huì)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)探索新商業(yè)模型,分析營銷網(wǎng)絡(luò),評(píng)估投資風(fēng)險(xiǎn)及創(chuàng)新服務(wù)模式[4]。而對(duì)于和大數(shù)據(jù)技術(shù)緊密相關(guān)的信息管理專業(yè)來說,需要更全面地從數(shù)據(jù)采集、分析到數(shù)據(jù)挖掘多個(gè)方面轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析思維,以適應(yīng)大數(shù)據(jù)環(huán)境下知識(shí)管理與智能決策的需要[5]。
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟缓侠?,?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不當(dāng)。
目前,對(duì)于經(jīng)管理類專業(yè)的大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系還處于基本概念階段,與科研前沿脫節(jié),實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)大多只要學(xué)生掌握數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析等基本概念和方法,就學(xué)會(huì)對(duì)給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。但是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,數(shù)據(jù)分析和挖掘需要針對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等用創(chuàng)新性的思維方式解釋分析結(jié)果,并用于智能輔助決策及知識(shí)發(fā)現(xiàn)。因此,大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)地適應(yīng)大數(shù)據(jù)的要求,開展多樣化、啟發(fā)式的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不僅讓學(xué)生掌握如何收集信息和整理信息,還要解釋隱藏在數(shù)據(jù)背后的潛在規(guī)律。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段陳舊。
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生按照老師的要求和給定的數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)各種數(shù)據(jù)分析方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)單一,沒有針對(duì)不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)生開展有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練項(xiàng)目,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。因此,在大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為主要目標(biāo),在教師的幫助下,通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自主設(shè)計(jì)完成。同時(shí),分層次制定針對(duì)不同知識(shí)結(jié)構(gòu)背景的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,便于學(xué)生根據(jù)自身的特長和能力自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
由此可以看出,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不能滿足大數(shù)據(jù)背景下的經(jīng)管類專業(yè)人才對(duì)數(shù)據(jù)分析和處理的新需求,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等多方進(jìn)行創(chuàng)新和改革,才能培養(yǎng)出順應(yīng)時(shí)代背景的優(yōu)秀經(jīng)管類人才。
在大數(shù)據(jù)背景下,經(jīng)管類人才應(yīng)該具備:發(fā)現(xiàn)問題的能力,收集整理數(shù)據(jù)和信息的能力及理解分析數(shù)據(jù)的能力。對(duì)此,我們從教學(xué)方式、課程體系、技能與經(jīng)驗(yàn)三方面入手,開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)于經(jīng)管人才培養(yǎng)的要求。
3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。
大數(shù)據(jù)時(shí)代,書本和課堂不是獲取信息的唯一選擇,網(wǎng)絡(luò)資源、各種移動(dòng)端應(yīng)用程序等方式都擴(kuò)展了學(xué)生獲取信息的方式,在這種情況下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅需要讓學(xué)生掌握如何搜集、整理數(shù)據(jù)的技術(shù),還要培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問題的能力,從而真正調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如可以提供多種獲取大樣本數(shù)據(jù)的渠道,學(xué)生組隊(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘,設(shè)計(jì)算法,進(jìn)行相關(guān)分析直到最后撰寫出分析報(bào)告,整個(gè)流程全部由學(xué)生獨(dú)立完成。
4.完善大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建。
對(duì)于經(jīng)管類專業(yè)的學(xué)生而言,實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕亲屗麄冋莆諗?shù)據(jù)分析的主要流程、主要算法的基本原理,具備大數(shù)據(jù)應(yīng)用的初步能力。另外,考慮到不同專業(yè)的學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)不同,我們構(gòu)建多層次的經(jīng)管類大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)課程、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證和演示實(shí)驗(yàn)為主,強(qiáng)調(diào)掌握數(shù)據(jù)分析工具和分析算法,理解數(shù)據(jù)分析基本流程。專業(yè)實(shí)驗(yàn),以簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主,強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析工具,較完整地體驗(yàn)從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析到數(shù)據(jù)挖掘的全過程,并編寫簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析代碼。綜合性實(shí)驗(yàn),采用自助式、合作式模式,讓學(xué)生自己動(dòng)手收集數(shù)據(jù),團(tuán)隊(duì)合作分析問題,在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下,綜合運(yùn)用各種數(shù)據(jù)分析工具,自主設(shè)計(jì)算法,進(jìn)行相關(guān)分析,直到最后分析報(bào)告,初步具備大數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力。
5.培養(yǎng)專業(yè)技能和增加實(shí)踐活動(dòng)。
積極開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng),提供多種形式讓學(xué)生參與大數(shù)據(jù)的實(shí)踐環(huán)節(jié),在提高專業(yè)水平的同時(shí),提高實(shí)踐操作能力。合理利用現(xiàn)有慕課、微課等在在線課程作為實(shí)體課堂的有益補(bǔ)充,引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)數(shù)據(jù)技術(shù)。另外,積極聯(lián)系軟件企業(yè)提供各種實(shí)習(xí)途徑和崗位,讓學(xué)生真正參與與大數(shù)據(jù)的各種項(xiàng)目開發(fā),強(qiáng)化課堂的理論知識(shí),豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提高專業(yè)級(jí)技能,有效地提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)挖掘能力。
大數(shù)據(jù)作為近年來的熱點(diǎn)研究問題,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于經(jīng)管類學(xué)科當(dāng)中。經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生只有更好地掌握并懂得如何利用大數(shù)據(jù),才能在大數(shù)據(jù)時(shí)代擁有更多的優(yōu)勢(shì)。因此,本文從教學(xué)方式、課程體系、技能與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新,提出切實(shí)可行的改革措施,以更好地培養(yǎng)經(jīng)管類學(xué)生的數(shù)據(jù)分析的專業(yè)能力,適應(yīng)大數(shù)據(jù)環(huán)境下知識(shí)管理與智能決策的需要。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);復(fù)合人才;教學(xué)內(nèi)容;實(shí)踐形式;校企合作
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)45-0201-03
一、引言
隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算技術(shù)已從傳統(tǒng)的PC平臺(tái)計(jì)算模式發(fā)展到嵌入式計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算、并行計(jì)算和服務(wù)計(jì)算等多種計(jì)算系統(tǒng)并存及融合的計(jì)算模式,處理的對(duì)象也呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、大數(shù)據(jù)化和智能化需求的特征,而物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展促進(jìn)了這一趨勢(shì),從而迎來了大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來。大數(shù)據(jù)是繼云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)之后興起的又一新興發(fā)展方向,被學(xué)術(shù)界、工業(yè)界乃至政府機(jī)構(gòu)密切關(guān)注和廣泛研究。
大數(shù)據(jù)又稱巨量資料,指的是所涉及的資料量規(guī)模巨大到無法通過目前主流軟件工具,在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業(yè)經(jīng)營決策更積極的目的的資訊。在維克托?邁爾?舍恩伯格及肯尼斯?庫克耶編寫的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中大數(shù)據(jù)指不用隨機(jī)分析法(抽樣調(diào)查)這樣的捷徑,而采用所有數(shù)據(jù)的方法。一般說來,大數(shù)據(jù)具有4V的特點(diǎn):Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(價(jià)值)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息,而在于對(duì)這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。換言之,如果把大數(shù)據(jù)比作一種產(chǎn)業(yè),那么這種產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)盈利的關(guān)鍵,在于提高對(duì)數(shù)據(jù)的“加工能力”,通過“加工”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”。
二、大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)人才的要求
從廣義上講,大數(shù)據(jù)人才就是具備大數(shù)據(jù)處理能力的科學(xué)家和工程師。目前,國際上開設(shè)了大量的數(shù)據(jù)科學(xué)方面的課程、數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)位計(jì)劃以及數(shù)據(jù)科學(xué)短期培訓(xùn)班。從國際上設(shè)置的培養(yǎng)計(jì)劃來看,大數(shù)據(jù)人才應(yīng)該系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)分析相關(guān)的技能,主要包括數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)分析、商業(yè)分析和自然語言處理等,具有較寬的知識(shí)面,具有獨(dú)立獲取知識(shí)的能力,具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。具體來說,大數(shù)據(jù)人才首先應(yīng)具備獲取大數(shù)據(jù)的能力,例如能根據(jù)任務(wù)的具體要求,綜合利用各種計(jì)算機(jī)手段和知識(shí),收集整理海量數(shù)據(jù)并加以存儲(chǔ),為支撐相關(guān)的決策和行為做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。其次,應(yīng)具備分析大數(shù)據(jù)的能力,對(duì)于經(jīng)過預(yù)處理的各類數(shù)據(jù),能夠根據(jù)具體的需求,進(jìn)行選擇、轉(zhuǎn)換、加載,采用有效方法和模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并形成分析報(bào)告,為實(shí)際問題提供決策依據(jù)。最后,應(yīng)具備良好的團(tuán)隊(duì)合作精神,大數(shù)據(jù)時(shí)代下的數(shù)據(jù)分析任務(wù)通常無法依賴個(gè)人能力來完成,需要在團(tuán)隊(duì)制度的約束下,與他人一同攜手、互相鼓勵(lì)、分工合作來實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo),因此具備較強(qiáng)的責(zé)任心與團(tuán)隊(duì)合作精神也是大數(shù)據(jù)從業(yè)人員必備的基本條件。
三、大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的探索
大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)大數(shù)據(jù)人才提出了新的需求,國內(nèi)各高校在積極進(jìn)行大數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)研究的同時(shí),也開始考慮將大數(shù)據(jù)相關(guān)課程納入培養(yǎng)體系,以滿足社會(huì)對(duì)大數(shù)據(jù)人才的需求。以下結(jié)合作者在數(shù)據(jù)庫及分布式技術(shù)系列課程中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以及大數(shù)據(jù)分析與處理方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),探討大數(shù)據(jù)系列課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐形式的設(shè)置。
在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上,大數(shù)據(jù)系列課程建議可分為理論教學(xué)和技術(shù)教學(xué)兩個(gè)方面,因?yàn)槔碚撌谴髷?shù)據(jù)認(rèn)知的必經(jīng)途徑,也是被廣泛認(rèn)同和傳播的基線;而技術(shù)是大數(shù)據(jù)價(jià)值體現(xiàn)的手段和前進(jìn)的基石。在理論方面,講授的理論內(nèi)容可涵蓋如下幾點(diǎn):
(1)大數(shù)據(jù)概念:大數(shù)據(jù)概念出現(xiàn)的歷史,關(guān)于大數(shù)據(jù)定義的各種流派以及說明,大數(shù)據(jù)的四個(gè)特征,大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系,大數(shù)據(jù)與大規(guī)模數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)的差別。這個(gè)部分主要突出“大數(shù)據(jù)”概念中應(yīng)包含的“對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的處理行為”。
(2)典型的大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)例:精選有新意的大數(shù)據(jù)分析典型案例,可幫助學(xué)生更清晰的理解大數(shù)據(jù)的概念和含義,這樣的案例如:美國梅西百貨的實(shí)時(shí)定價(jià)機(jī)制(根據(jù)需求和庫存的情況對(duì)多達(dá)7300萬種貨品進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)價(jià))、百度搜索的實(shí)時(shí)熱點(diǎn)排行榜(以數(shù)億網(wǎng)民的搜索行為作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),建立權(quán)威的關(guān)鍵詞排行榜與分類熱點(diǎn))、沃爾瑪?shù)乃阉饕鍼olaris(利用語義數(shù)據(jù)進(jìn)行文本分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和同義詞挖掘使得在線購物的完成率提升了10%~15%)、谷歌流感趨勢(shì)工具(通過跟蹤搜索詞相關(guān)數(shù)據(jù)來判斷全美地區(qū)的流感情況)等。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)注意將授課的重點(diǎn)放在系統(tǒng)化的開發(fā)步驟和關(guān)鍵性問題的求解上,介紹案例的設(shè)計(jì)思想、主要方法和應(yīng)用過程等。
(3)大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn):介紹大數(shù)據(jù)時(shí)代面臨的新挑戰(zhàn),包括大數(shù)據(jù)集成(數(shù)據(jù)異構(gòu)性和數(shù)據(jù)質(zhì)量問題)、大數(shù)據(jù)分析(數(shù)據(jù)形式多樣化、數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性、索引結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性等)、大數(shù)據(jù)隱私問題(隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)分析的矛盾)、大數(shù)據(jù)能耗問題(低功耗硬件的設(shè)計(jì))、大數(shù)據(jù)處理與硬件的協(xié)同、大數(shù)據(jù)管理易用性問題以及性能測(cè)試基準(zhǔn)。
(4)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理技術(shù):介紹如何把采集到的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行管理和調(diào)用。主要內(nèi)容包括:分布式文件系統(tǒng)(HDFS)、去冗余及高效低成本的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)(鍵值數(shù)據(jù)庫、列存數(shù)據(jù)庫、圖存數(shù)據(jù)庫以及文檔數(shù)據(jù)庫等)、異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)、分布式非關(guān)系型大數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)索引技術(shù)和大數(shù)據(jù)移動(dòng)、備份、復(fù)制等技術(shù)。
(5)大數(shù)據(jù)分析及挖掘技術(shù):介紹從大量數(shù)據(jù)中尋找其規(guī)律的技術(shù),通常由數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、規(guī)律尋找和規(guī)律表示3個(gè)階段組成。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是從上述大數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中選取所需數(shù)據(jù)并整合成用于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)集;規(guī)律尋找是用某種方法將數(shù)據(jù)集所含規(guī)律找出來;規(guī)律表示則是盡可能以用戶可理解的方式(如可視化)將找出的規(guī)律表示出來。根據(jù)挖掘任務(wù)可分為分類或預(yù)測(cè)模型發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)總結(jié)、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)、序列模式發(fā)現(xiàn)、依賴關(guān)系或依賴模型發(fā)現(xiàn)、異常和趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)等。
在技術(shù)方面,可考慮分別從云計(jì)算、分布式處理技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)和感知技術(shù)的發(fā)展來說明大數(shù)據(jù)從采集、處理、存儲(chǔ)到形成結(jié)果的整個(gè)過程,具體可包括以下幾點(diǎn):
(1)NoSQL技術(shù):NoSQL產(chǎn)生的背景、NoSQL現(xiàn)狀、NoSQL數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的比較、聚合數(shù)據(jù)模型、分布式模型、數(shù)據(jù)一致性、典型的NoSQL數(shù)據(jù)庫分類、NoSQL數(shù)據(jù)庫開源軟件。
(2)MapReduce:MapReduce模型概述、編程模型:Map和Reduce函數(shù)、MapReduce工作流程、并行計(jì)算的實(shí)現(xiàn)、實(shí)例、Yarn等
(3)Hadoop分布式文件系統(tǒng):Hadoop出現(xiàn)的背景、Hadoop的功能與作用、為什么不用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、Hadoop的優(yōu)點(diǎn)、Hadoop的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)、Hadoop項(xiàng)目及其結(jié)構(gòu)、Hadoop的體系結(jié)構(gòu)、Hadoop與分布式開發(fā)、Hadoop應(yīng)用案例、Hadoop平臺(tái)上的海量數(shù)據(jù)排序。
(4)還可進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)流的管理與挖掘、云數(shù)據(jù)庫、圖數(shù)據(jù)庫等。
由于大數(shù)據(jù)系列課程所涉及的技術(shù)具有很強(qiáng)的應(yīng)用背景和實(shí)踐意義,因此應(yīng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)模式中“重理論、輕實(shí)踐”的思想,在掌握大數(shù)據(jù)相關(guān)的理論知識(shí)和技術(shù)知識(shí)之后,還需重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力,以滿足社會(huì)就業(yè)的需要。為此,應(yīng)設(shè)立一定的大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐課程內(nèi)容,幫助學(xué)生從知識(shí)型向能力型轉(zhuǎn)變。結(jié)合上一節(jié)分析的大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)人才的具體要求,建議按以下流程設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容:
(1)分組。如前所述,大數(shù)據(jù)時(shí)代下的數(shù)據(jù)分析任務(wù)通常需要以團(tuán)隊(duì)的形式來完成,因此首先要求學(xué)生根據(jù)自身情況,結(jié)合各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì),合理進(jìn)行分組。
(2)選題。在具體選題上,可使用校企合作的具體項(xiàng)目或以Apache Hadoop、MongoDB、Dremel、Gephi等一系列的開源大數(shù)據(jù)分析軟件作為實(shí)踐平臺(tái),以Kaggle為數(shù)據(jù)科學(xué)平臺(tái)來進(jìn)行選題。
(3)明確需求并撰寫大數(shù)據(jù)分析任務(wù)書。明確選定的題目范圍內(nèi),數(shù)據(jù)分析要研究的主要問題和預(yù)期的分析目標(biāo)。只有明確了數(shù)據(jù)分析的目標(biāo),才能正確地制定數(shù)據(jù)收集方案,即收集哪些數(shù)據(jù),采用怎樣的方式收集等,進(jìn)而為數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備。
(4)數(shù)據(jù)收集及預(yù)處理。由于大數(shù)據(jù)分析最終的結(jié)果與其獲取的數(shù)據(jù)質(zhì)量緊密相關(guān),因此收集的數(shù)據(jù)是否真正符合數(shù)據(jù)分析的目標(biāo)是必須注意的重要問題。該步驟要求學(xué)生從分析目標(biāo)出發(fā),從浩瀚的數(shù)據(jù)中正確的收集高質(zhì)量且服務(wù)于既定分析目標(biāo)的數(shù)據(jù),然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加工整理,包括填寫空缺值、平滑噪聲數(shù)據(jù)、識(shí)別和刪除孤立點(diǎn)、解決不一致性、規(guī)范化(消除冗余屬性)和聚集(數(shù)據(jù)匯總)等。
(5)探索性數(shù)據(jù)分析。由于大數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)量通常達(dá)到PB甚至YB級(jí)以上,因此希望直接選定一個(gè)分析模型是不現(xiàn)實(shí)的,而且面對(duì)高維海量數(shù)據(jù),也很難直接看出數(shù)據(jù)的規(guī)律。在這個(gè)步驟中,應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過基本描述統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算、基本統(tǒng)計(jì)圖形的繪制、用各種形式的方程擬合等手段,計(jì)算某些特征量等方法探索規(guī)律性的可能形式,幫助學(xué)生快速掌握數(shù)據(jù)的分布特征,這是進(jìn)一步深入分析和建模的基礎(chǔ)。
(6)模型選定分析。在探索性分析的基礎(chǔ)上提出一類或幾類可能的模型,然后通過進(jìn)一步的分析從中挑選一定的模型。有時(shí)選擇幾種統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行探索性的反復(fù)分析也是極為重要的。每一種統(tǒng)計(jì)分析方法都有自己的特點(diǎn)和局限,因此,一般需要選擇幾種方法反復(fù)印證分析,僅依據(jù)一種分析方法的結(jié)果就斷然下結(jié)論是不科學(xué)的。
(7)模型的驗(yàn)證及分析報(bào)告。指導(dǎo)學(xué)生對(duì)選擇的數(shù)據(jù)分析模型及結(jié)果進(jìn)行分析,可使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)所定模型或估計(jì)的可靠程度和精確程度作出推斷。觀察模型提供決策的信息是否充分、可信,所發(fā)揮的作用是否與期望值一致,數(shù)據(jù)分析方法是否合理,是否將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍。
以上這種項(xiàng)目式實(shí)踐形式的優(yōu)勢(shì)是:在學(xué)生參與完成某一具體的大數(shù)據(jù)分析任務(wù)過程中,通過主動(dòng)地學(xué)習(xí)來自主地進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu),讓學(xué)生經(jīng)歷項(xiàng)目開發(fā)的整個(gè)過程,從中去發(fā)現(xiàn)和掌握相關(guān)知識(shí),達(dá)到既能熟悉大數(shù)據(jù)分析過程,又完成了經(jīng)驗(yàn)的積累,還能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)能力的目的。在這里,教師不再是知識(shí)的傳授者,而是項(xiàng)目活動(dòng)的組織者和咨詢者。
四、校企合作推動(dòng)人才培養(yǎng)
一方面,大數(shù)據(jù)的核心業(yè)務(wù)必然是一種扎根于特定行業(yè),綜合運(yùn)用已有的存儲(chǔ)、分析、挖掘、展現(xiàn)技術(shù),根據(jù)用戶需求并融入行業(yè)特色技術(shù)模型的一站式大數(shù)據(jù)平臺(tái)業(yè)務(wù)。另一方面,對(duì)于企業(yè)來說,各類業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)分析創(chuàng)造了非常好的基礎(chǔ)條件。大數(shù)據(jù)解決方案是有價(jià)值的,但是苦于找不到既懂?dāng)?shù)據(jù)分析技術(shù),又懂得業(yè)務(wù)的專業(yè)人才。由此可見,既懂得相關(guān)技術(shù),又諳熟企業(yè)業(yè)務(wù)的復(fù)合型人才才是企業(yè)部署大數(shù)據(jù)應(yīng)用最迫切需要的人才。因此,企業(yè)可以與學(xué)校聯(lián)合培養(yǎng)自己所需要的大數(shù)據(jù)人才,這種方式有兩方面的優(yōu)勢(shì):一是大數(shù)據(jù)技能訓(xùn)練的對(duì)象,即大量的數(shù)據(jù),只有企業(yè)才具備;二是在企業(yè)的支持下,學(xué)校也能通過針對(duì)性的實(shí)踐訓(xùn)練來培養(yǎng)學(xué)生的大數(shù)據(jù)處理技能。
大數(shù)據(jù)時(shí)代下的校企合作的形式多種多樣,可通過聯(lián)合辦學(xué)、聯(lián)合制定人才培養(yǎng)方案、合作開發(fā)課程和教學(xué)內(nèi)容、設(shè)置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、教學(xué)管理和共建“雙師”結(jié)構(gòu)教學(xué)團(tuán)隊(duì)等形式展開。
五、結(jié)語
2數(shù)據(jù)分析觀念由《小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中的“統(tǒng)計(jì)觀念”改造而來?!缎W(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中的“統(tǒng)計(jì)觀念”強(qiáng)調(diào)的是從統(tǒng)計(jì)的角度思考問題,認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)對(duì)決策的作用,能對(duì)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果進(jìn)行合理的質(zhì)疑等?!缎W(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(正式版)》將其修改為“數(shù)據(jù)分析觀念”,就是希望改變過去這一概念含義較“泛”,體現(xiàn)統(tǒng)計(jì)與概率的本質(zhì)意義不夠鮮明的弱點(diǎn),而將該部分內(nèi)容聚焦于“數(shù)據(jù)分析”。數(shù)據(jù)分析觀念是學(xué)生在有關(guān)數(shù)據(jù)的活動(dòng)過程中建立起來的對(duì)數(shù)據(jù)的某種“領(lǐng)悟”,由數(shù)據(jù)作出推測(cè)的意識(shí),以及對(duì)于其獨(dú)特的思維方法和應(yīng)用價(jià)值的體會(huì)和認(rèn)識(shí)?!缎W(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(正式版)》對(duì)于數(shù)據(jù)分析觀念一是過程性(或活動(dòng)性)要求:讓學(xué)生經(jīng)歷調(diào)查研究,收集、處理數(shù)據(jù)的過程,通過數(shù)據(jù)分析作出判斷,并體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;二是方法性要求:了解對(duì)于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析方法,需要根據(jù)問題背景選擇合適的數(shù)據(jù)分析方法;三是體驗(yàn)性要求:通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性。
3運(yùn)算能力是《小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(正式版)》增加的核心概念。運(yùn)算是數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程的各個(gè)學(xué)段中,運(yùn)算都占很大的比重。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中要花費(fèi)較多的時(shí)間和精力,學(xué)習(xí)和掌握各種運(yùn)算的知識(shí)及技能,并發(fā)展運(yùn)算能力。運(yùn)算的正確、有據(jù)、合理、簡(jiǎn)捷是運(yùn)算能力的主要特征。運(yùn)算能力并非一種單一的、孤立的數(shù)學(xué)能力,而是運(yùn)算技能與邏輯思維等有機(jī)地整合。在實(shí)施運(yùn)算分析和解決問題的過程中,要力求做到善于分析和運(yùn)算條件,探究運(yùn)算方向,選擇運(yùn)算方法,設(shè)計(jì)運(yùn)算程序,使運(yùn)算符合算理,合理簡(jiǎn)捷。總之,運(yùn)算能力不僅是一種數(shù)學(xué)的操作能力,更是一種數(shù)學(xué)的思維能力。
4《小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(正式版)》提出的推理能力與過去相比,有這樣一些特點(diǎn):一是進(jìn)一步指明了推理在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要意義?!缎W(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(正式版)》指出“:推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式。”它對(duì)教學(xué)的啟示是,不僅要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到推理是數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ)之一,它與人們的生活息息相關(guān),更重要的是要逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用推理進(jìn)行思維的方式,二是基于數(shù)學(xué)推理的特點(diǎn),突出了合情推理與演繹推理這條主線,指出在數(shù)學(xué)思維和問題解決的過程中,兩種推理功能不同,相輔相成——合情推理用于探索思路,發(fā)現(xiàn)結(jié)論;演繹推理用于證明結(jié)論。三是強(qiáng)調(diào)推理能力的培養(yǎng)“應(yīng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中”,應(yīng)當(dāng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)課程的各個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容,貫穿于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的各種活動(dòng)過程,貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié),貫穿于三個(gè)學(xué)段,合理安排,循序漸進(jìn),協(xié)調(diào)發(fā)展。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
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