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導語：在課堂大數(shù)據(jù)分析的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
關鍵詞：大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理；商務決策技術
中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）07-0068-02
隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)分析已從過去由專門數(shù)據(jù)處理人員勝任的工作，變成了商務管理人員的日常事務性工作。企業(yè)在享受大數(shù)據(jù)便利的同時卻面臨著數(shù)據(jù)分析人才嚴重短缺的難題。據(jù)麥肯錫公司預計，到2018年，美國數(shù)據(jù)分析專業(yè)人才的缺口將高達14―19萬，能夠使用大數(shù)據(jù)幫助企業(yè)高效決策的管理人員的缺口將達150萬[1]。因此，順應大數(shù)據(jù)時代的需要，培養(yǎng)具有數(shù)據(jù)處理能力的專業(yè)人才，已成為目前世界各國高等教育改革的首要任務。
本研究運用大數(shù)據(jù)時代的思維方式和工作方式，力圖設計一門緊密聯(lián)系企業(yè)實踐的數(shù)據(jù)分析課程――“商務決策技術”，以提升學生的商務決策能力，滿足大數(shù)據(jù)時代企業(yè)對管理人才的新要求。
一、數(shù)據(jù)處理課程設置現(xiàn)狀
隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，我國高等教育研究者針對大數(shù)據(jù)的特點，對已有的數(shù)據(jù)處理相關課程進行了改革。如：李海林根據(jù)大數(shù)據(jù)具體特性，從授課內(nèi)容以及實踐環(huán)節(jié)對高校數(shù)據(jù)挖掘課程進行了詳細設計[2]；邱勝海等針對關系型數(shù)據(jù)庫在面對大數(shù)據(jù)管理時存在的問題，給出了開展非關系型數(shù)據(jù)庫教學的具體措施[3]。然而這些以大數(shù)據(jù)為時代背景的教學改革，并非面向數(shù)理基礎較差的經(jīng)管類學生。為了提高經(jīng)管類學生的數(shù)據(jù)分析能力，我國很多高校已開設數(shù)據(jù)分析與建模方面的相關課程，也撰寫了相關教學書籍。如：蔣紹忠[4]、劉蘭娟[5]等編寫了各類商務數(shù)據(jù)分析教材；葛虹等[6]以經(jīng)管專業(yè)課“數(shù)據(jù)分析與管理建模”為例，提出了知識的系統(tǒng)性訓練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的建議；鄧維斌等針對經(jīng)管類學生在數(shù)據(jù)分析能力培養(yǎng)中存在的問題[7]，提出編寫針對性強的實驗指導教材，構建科學的實驗教學體系，改變實驗教學模式等主要改革措施。然而，這些為經(jīng)濟管理類學生開設的數(shù)據(jù)處理課程中沒有加入大數(shù)據(jù)的相關內(nèi)容。
本研究圍繞即將開設的“商務決策技術”這門新課，基于大數(shù)據(jù)理念，從課程內(nèi)容、教學手段等方面對該課程進行全方位設計。在設計前，為方便日后跟蹤學生的學習進展，對學生的數(shù)理基礎和學習需求等方面進行了問卷調(diào)查，并對調(diào)查結果進行詳細分析。
二、經(jīng)管類學生數(shù)據(jù)處理能力現(xiàn)狀調(diào)查與分析
（一）調(diào)查問卷設計
本調(diào)查共發(fā)放問卷250份，回收有效問卷234份，回收率達到93.6%。主要由2013級和2014級經(jīng)管類學生填寫。主要借助于李克特量表的形式測試學生對相關問題的認知程度。
設計《大數(shù)據(jù)理念下數(shù)據(jù)分析方法教學調(diào)查問卷》，除了了解學生的性別、年齡、班級、文理科生等基本信息外，還從四個方面進行了詳盡的調(diào)查：前沿技術、學習動機、教學方法以及考核方式。
（二）調(diào)查結果分析
四個方面的調(diào)查結果如下。
1.學生對前沿技術的了解程度。很多學生對最新的前沿技術不甚了解。僅118人（占50%）聽說過“云計算”，87人（占37%）聽說過“物聯(lián)網(wǎng)”，即使大部分學生會使用手機上網(wǎng)，但調(diào)查結果卻顯示僅168人（占72%）知道“移動互聯(lián)網(wǎng)”這個詞。對“大數(shù)據(jù)”的了解更為有限，聽說過“大數(shù)據(jù)”這個詞的人僅78人（占33%），能準確或大概說出其含義的僅49人（占21%）。其中，25人認為大數(shù)據(jù)的主要特征是“數(shù)據(jù)量大”；27人認為是“數(shù)據(jù)類型繁多”；8個人認為是“價值密度低”；18人認為“處理速度快”，僅3人將大數(shù)據(jù)的這四個特征全部選中。雖然大部分人對大數(shù)據(jù)不甚了解，但207人（占88%）對大數(shù)據(jù)的未來前景較為樂觀，173人（占74%）已經(jīng)感受到了大數(shù)據(jù)在日常生活中的存在。
2.學生的課程選修情況。為了了解哪類學生會選修這門課程，是數(shù)據(jù)處理基礎好的學生？還是對數(shù)據(jù)處理感興趣的學生？學生學習的自信心強弱會不會影響他們的選課？如果所學課程對學生未來工作有用，會不會有更多的學生選這門課呢？帶著這些問題，本研究使用SPSS中的Pearson相關性分析法挖掘出影響課程選修狀況的主要因素。
從分析結果中可以發(fā)現(xiàn)，學生是否選這門課主要取決于兩大因素：“工作需要”（相關系數(shù)為0.427）和“學習信心”（相關系數(shù)為0.163），與學生的“數(shù)據(jù)處理基礎”、“對數(shù)據(jù)分析是否感興趣”的關系不大。也就是說，如果學生認為學習這門功課對未來的工作有用，即使他們的數(shù)理基礎并不好，學習興趣也不大，他們依然會非常樂意選此課；此外，學生的自信心也是學好這門課的關鍵。很有信心學好數(shù)據(jù)分析方法的學生僅占12%，86%的學生對此沒有把握。提及何種工作會用到數(shù)據(jù)分析技術時，僅有131人（占56%）覺得數(shù)據(jù)分析技術對管理工作有用，91人（39%）覺得對銷售工作有用；而94人（占40%）覺得數(shù)據(jù)分析技術對管理或銷售工作根本沒用，僅數(shù)據(jù)分析員或IT工作人員會用到該技術。
3.學生喜好的教學方法。近60%的學生對教學方法不甚了解，特別是現(xiàn)代教學方法。在調(diào)查過程中，我們對四個目前熱門的教學方法，如：案例式教學法、討論式教學法、翻轉課堂、MOOC進行了詳細介紹。最后，65%的學生偏愛案例式教學法，47%的學生偏愛討論式教學法，對于翻轉課堂僅有19%的學生愿意嘗試，MOOC僅13%的愿意嘗試。當問到哪種教學方法適用于本課程的教學時，44%的學生希望使用案例式教學法，23%的學生覺得翻轉課堂不錯，22%的學生依然喜歡以教師為主導的講授式教學方法，88%學生認為MOOC不適合數(shù)據(jù)處理課程的教學工作。
4.學生喜歡的考核方式。僅有18%的人愿意閉卷考試，開卷考試和學生上臺講解的考核形式最受青睞。此外，78%的學生希望參與到教師評分中，同意教師獨自給分的僅占18%，同意僅依靠學生評分的也只占6%。
三、“商務決策技術”課程教學設計策略
根據(jù)以上分析，擬在實施本課程教學時注重以下幾個方面。
（一）提高學生學習數(shù)據(jù)分析技術的自信心
該課程涉及定量分析，這是經(jīng)管類學生最為薄弱的知識點。從調(diào)查分析中可以發(fā)現(xiàn)，“工作需要”和“學習信心”這兩個因素對學生選修該課程比學生的“數(shù)據(jù)處理基礎”和“學習興趣”更為重要。因此，本課程首先安排2至4個學時來講解什么是“大數(shù)據(jù)”，大數(shù)據(jù)在未來各個領域的應用前景，并通過實例、視頻或實地調(diào)研讓學生了解商務數(shù)據(jù)分析的一些實際應用，只有當學生切身體會到了數(shù)據(jù)分析技術在未來生活中的應用價值，才能從根本上調(diào)動他們主動學習的積極性和自信心。
（二）豐富大數(shù)據(jù)相關內(nèi)容
大數(shù)據(jù)最重要的應用就在于預測，而預測是商務決策的基礎。以往的經(jīng)濟預測多依賴于因果模型的分析，而大數(shù)據(jù)分析則是運用相關性分析方法從海量數(shù)據(jù)中發(fā)掘數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，進而進行有效的預測。因此，本課程將重點講授相關分析方法，不僅講授諸如簡單線性回歸、Pearson相關系數(shù)等傳統(tǒng)相關分析方法，還會介紹大數(shù)據(jù)相關分析方法，如：最大信息系數(shù)、隨機相關系數(shù)等。
（三）采用多種教學模式與方法
從調(diào)查分析中了解到：以往以教師講授為主、學生被動學習的傳統(tǒng)教學模式不再受到學生的青睞，翻轉課堂、案例教學法、討論式教學法是學生喜愛的教學方式。因此，本課程將采用學生平等參與的討論式教學方式，并事先設計“自主學習任務單”、制作教學視頻、布置案例教學任務等多種教學手段，將教師的教學職能從單一的講課向設計、組織、幫助與指導方向轉變。
（四）師生共建考核方式與信息反饋機制
調(diào)查分析結果表明：傳統(tǒng)死記硬背的考核方式不再受到學生的歡迎，開卷考試和上臺講課的考核形式更能全方位地衡量學生處理實際問題的能力。因此，本課程擬首先讓教師和學生共同制定考核目標，細分考核內(nèi)容以及考核方式；然后由學生自主選擇考核方式和內(nèi)容。評分時，組織成立學生考評團，所有學生輪番成為考評團成員，與老師雙向溝通，共同評分。
本文展示了“商務決策技術”課程開設的調(diào)查研究工作，并依據(jù)分析結果，提出順應大數(shù)據(jù)時代需要，培養(yǎng)具有現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理能力的管理人才的具體措施。希望通過培養(yǎng)學生學好數(shù)據(jù)處理方法的興趣和自信心，通過制訂合理的教學計劃、設計新穎的教學內(nèi)容、運用現(xiàn)代化的教學模式、采取師生共同參與的考核方式，來提升學生適應大數(shù)據(jù)時代市場需要的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。
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以“數(shù)據(jù)分析與管理建模”為例[J].黑龍江高教研究，
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大數(shù)據(jù)時代正帶給企業(yè)根本性的變革，同時，也給職場精英們提供了機遇，但機遇與挑戰(zhàn)并存。這對于初入社會的大學生而言，無疑是提出了一個巨大的挑戰(zhàn)。
1.1大數(shù)據(jù)時代對大學生的數(shù)據(jù)駕馭能力提出了新的挑戰(zhàn)
在大數(shù)據(jù)時代，大學生若想獲得好的就業(yè)機會需要有較強的數(shù)據(jù)駕馭能力，即數(shù)據(jù)素養(yǎng)，在科學數(shù)據(jù)的采集、組織和管理、處理和分析、共享與協(xié)同創(chuàng)新利用等方面的能力，以及研究者在數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、管理和過程中的道德與行為規(guī)范。而大學生們鮮有接觸大量數(shù)據(jù)并從中剔除糟粕找尋有用數(shù)據(jù)的經(jīng)歷，頂多是進行過幾次較淺顯的問卷調(diào)查工作，對數(shù)據(jù)技術、數(shù)據(jù)分析方法及相關軟件、國際數(shù)據(jù)化發(fā)展進程等知之甚少，在數(shù)據(jù)素養(yǎng)方面可以說是零基礎。
1.2大數(shù)據(jù)時代對大學生理性思維能力提出了新的挑戰(zhàn)
在大數(shù)據(jù)時代，人們對于過往經(jīng)驗的依賴程度降低，而對數(shù)據(jù)分析得來的實時結果信任度大大提升，因此贏得就業(yè)競爭需要大學生具備理性、邏輯性強的思維方式，從而能冷靜、不帶感彩地處理和分析數(shù)據(jù)，得出客觀的結論。而大多數(shù)中國學生的理性、批判性思考的能力偏弱，缺乏個人的獨立思考，且文科專業(yè)尤其是語言類專業(yè)的課程設置對培養(yǎng)大學生理性思維能力的作用較小，大學生的理性思維能力亟待提高。
1.3大數(shù)據(jù)時代對大學生精確、快速、實時行動的能力提出了新的挑戰(zhàn)
大數(shù)據(jù)時代信息瞬息萬變，因此數(shù)據(jù)也是具有時效性的，要獲取實時數(shù)據(jù)反饋就必須有精確快速的反應能力和行動能力。一部分平常對于生活中的信息疏于收集的大學生可能會缺乏對信息的敏銳度，從而導致其較慢的反應力和行動能力，若其這方面的素質(zhì)沒有得到提高，則可能會在工作中產(chǎn)生在數(shù)據(jù)分析工作完成后卻發(fā)現(xiàn)得出的結論已不具時效性的情況，導致喪失最佳的工作機遇，降低了自身的職業(yè)發(fā)展競爭力。
2如何在大數(shù)據(jù)時代提高大學生就業(yè)競爭力
大數(shù)據(jù)時代帶給了大學生數(shù)據(jù)分析能力、思維方式、科學精神、行動力等方面的就業(yè)挑戰(zhàn)，因此政府、各高校及大學生自身都應積極應對挑戰(zhàn)，從不同層面克服困難，共同提高大學生在大數(shù)據(jù)時代的就業(yè)競爭力。
2.1高校、政府應建立大學生就業(yè)大數(shù)據(jù)分析機制，做好大學畢業(yè)生的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)服務工作
大學生就業(yè)大數(shù)據(jù)分析離不開大數(shù)據(jù)的支持，而大數(shù)據(jù)的建設是一項科學、有序、動態(tài)且可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)性工程。政府需要從建立運行機制、規(guī)范建設標準、建設共享平臺、提供專業(yè)隊伍等多方面進行支持，且通過建立各高校就業(yè)數(shù)據(jù)庫，分析各校歷年就業(yè)率與其獲國家資源傾斜度的關系，也能調(diào)節(jié)教育支持的力度，更好地幫扶教育產(chǎn)業(yè)。除此之外，將就業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與就業(yè)市場相關數(shù)據(jù)相比，還能幫助人力資源供需雙方形成更理性的預期，減少就業(yè)矛盾，實現(xiàn)人力資源市場的多贏。而學校通過廣泛收集歷年大學生就業(yè)期望、就業(yè)去向等信息，并將其數(shù)據(jù)化，收入數(shù)據(jù)庫，能有效預測畢業(yè)生就業(yè)率、就業(yè)去向。
2.2高校應推行大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，讓大數(shù)據(jù)走進課堂教學，培養(yǎng)大學生大數(shù)據(jù)意識
各高校應結合大數(shù)據(jù)時代特征進行教學改革，推行信息化管理與信息化教學。學校的管理與教學活動都存在著固定性與周期性，如對教師的考核、學生測試成績分析、就業(yè)情況分析等，可以利用計算機分析這些數(shù)據(jù)并推薦合適的解決方案；課堂上，教師也應順應信息化教育，突破傳統(tǒng)的教學方式，通過“微學“”微課”等方式提高學生的學習興趣，從而提高學習的效果。同時，知識點也可以通過數(shù)據(jù)化與測試題建立聯(lián)系，計算機可以通過分析錯題數(shù)、做題時間等數(shù)據(jù)為老師提供不同學生對于不同知識點的掌握情況。只有在校園中營造一種大數(shù)據(jù)氛圍，培養(yǎng)學生們利用數(shù)據(jù)分析找尋有用信息的習慣，才能讓他們具備大數(shù)據(jù)意識，做好走進大數(shù)據(jù)時代職場的準備。
2.3大學生要提高數(shù)據(jù)駕馭能力，透過數(shù)據(jù)看本質(zhì)
大學生可以多對社會熱點問題進行實踐調(diào)研，通過訪談、問卷調(diào)查等方式獲取大量真實數(shù)據(jù)，然后通過整理分析這些數(shù)據(jù)鍛煉自己的數(shù)據(jù)駕馭能力。在整理實踐調(diào)研的數(shù)據(jù)時，掌握圖表分析、數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)分析軟件的使用方法，如Hadoop、MapReduce等，提高數(shù)據(jù)分析的工作效率和準確性。除了加強數(shù)據(jù)分析技術的學習外，也需要補充來自統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)挖掘等學科的理論知識，為數(shù)據(jù)分析提供理論支持。同時，勤思考、多動手、多總結的做法也能幫助大學生透過數(shù)據(jù)看本質(zhì)。海量數(shù)據(jù)中不乏有虛假、消極、錯誤的數(shù)據(jù)信息，因此大學生必須具備良好的數(shù)據(jù)分析能力。數(shù)據(jù)分析就是一個不斷假設、驗證的過程，耐心、肯鉆研的科學精神能夠幫助大學生在一次次的假設驗證后找到本質(zhì)的規(guī)律。通過不斷地實踐練習，提高對數(shù)據(jù)的敏感度、分析能力，為日后職場中更好地開展數(shù)據(jù)分析工作打下基礎。
2.4大學生應養(yǎng)成獨立思考的習慣，培養(yǎng)邏輯思維和理性思維方式
大數(shù)據(jù)時代是鼓勵個性化的時代，鼓勵通過數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)隱藏于數(shù)據(jù)下的種種規(guī)律，要做到這點，大學生必須要有獨立思考、不受常規(guī)想法束縛的能力。美國計算機專家埃齊奧尼爾購買機票后卻發(fā)現(xiàn)周圍比他買票晚的乘客票價居然比他的便宜，本來是再普通不過的生活現(xiàn)象，但這卻引發(fā)了這位專家的思考。他分析到若獲得美國每一條航線上每一架飛機內(nèi)的每一個座位一年內(nèi)的綜合票價的數(shù)據(jù)庫，就可以預測飛機票的漲跌勢，為消費者提供參考。這樣的思考促使他最終創(chuàng)立了Farecast票價預測工具，顧客平均每張機票可節(jié)省50美元。獨立思考不是漫無目的地想，而是有邏輯地思考。大學生要注意在日常生活中就養(yǎng)成邏輯推理的習慣，在問“是什么”后還要問“為什么”，嘗試通過自己的推理找到答案，這是大數(shù)據(jù)時代對人才的要求。
3結語
【關鍵詞】微課堂；大數(shù)據(jù)；個性化教育
0 引言
大數(shù)據(jù)、微課堂、個性化教育，給人一種強烈的時代感，讓人立刻想到當前信息時代的產(chǎn)物。在當今世界個性化教育或者說自主學習成為趨勢，而微課堂作為一種自主學習的方式，符合當前社會個性化教育的要求。微課堂根據(jù)課程標準來制作，通過互聯(lián)網(wǎng)絡，以多媒體為載體，圍繞教學中的知識點或教學環(huán)節(jié)而展開的符合學生認知特點的教與學的活動。微課堂是信息化教學的餞行者，微課堂通過多媒體使教學信息前移，是信息技術在教育領域的創(chuàng)新。微課堂改變了傳統(tǒng)的課程資源建設的核心，使傳統(tǒng)的課程資源以教師上課為核心，資源的收集和建設主要圍繞教師上課的需求；而微課堂的出現(xiàn)使得課程資源的建設向以學習者自主學習為核心，資源的開發(fā)和建設重點圍繞學習者的學習需求。微課堂也改變了教育教學方式，使傳統(tǒng)的以教師講授為核心的教學方式向以學生自主學習、師生共同深度拓展為核心的啟發(fā)式學習轉型，使傳統(tǒng)的以“教案”預設為特征的“演員型”教師向以教師組織下的師生共同深度拓展建構式學習的“導演型”教師轉型。而隨著大數(shù)據(jù)、云計算、深度學習的發(fā)展，微課堂的教育教學方式將獲得更好的發(fā)展。而本研究主要探討大數(shù)據(jù)對微課堂實施個性化教育的推動作用。
1 微課堂的本質(zhì)
微課堂以建構主義為理論指導，強調(diào)的是課程的精心設計。在微課堂中教師根據(jù)教學內(nèi)容將知識進行詳細分解，并以教學視頻的形式將知識點的講解過程顯現(xiàn)出來，這些教學視頻都是以這個知識為核心。教學視頻要求語句簡練，教學內(nèi)容易懂易學，并且要符合學習者學習規(guī)律――即視頻時長不能過長，一般都要求在5-15分鐘之間。微課堂的教學視頻將教學內(nèi)容進行了精細的講解，并且這些視頻也可以反復的觀看。學習者在進行微課堂學習的過程中，輔助以教師上傳的電子講義和作業(yè)習題等資料以達到更有成效的學習。微課堂在建設的過程中要求課程教師將知識進行足夠細致的切分，確保知識能在5-15分鐘內(nèi)能夠講解清楚，并且學生能夠快速的理解接受。通過微課堂，教師不再需要對知識點進行重復的講解，這為課程教師節(jié)省了大量的時間和精力，課程教師可以利用這些時間和精力對學生進行有針對性的指導，提供個性化的教學，提高學生的學習效果和教學效果。在微n堂中學習者可以重復的觀看教學視頻，從而對知識點進行查缺補漏。由于受到時間的限制，微課堂的課程比傳統(tǒng)課堂課程教學設計更加簡潔精練。雖然微課堂的教學資源呈現(xiàn)碎片化，但是微課堂的主線不散，所有的知識點和資源都是圍繞一個主題進行展開的，微課堂的課程由教學內(nèi)容、課間練習、課后練習、反饋、討論和評估構成，與傳統(tǒng)課堂課程相對，更加注重反饋。微課堂要求在短小的視頻中必須包含與學習內(nèi)容相關的問題，通過這些問題以獲得學習者的及時反饋，了解學習者對學習內(nèi)容的了解程度。
2 大數(shù)據(jù)助力微課堂個性化學習
大數(shù)據(jù)時代的到來，給教育帶來了重要的機遇。在教學過程中，通過收集學生學習活動的各項數(shù)據(jù)，并利用大數(shù)據(jù)的分析功能可使我們了解不同學習者的不同需求，并根據(jù)學習者的需求開發(fā)和查找到適合個性化學習的學習資源、學習路徑，因此實現(xiàn)真正的因材施教。大數(shù)據(jù)具有以下基本特征：（1）大量性。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)的量巨大；（2）多樣性。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型多樣，既包括文本結構的數(shù)據(jù)，也包括非文本結構的數(shù)據(jù)――音頻、視頻、圖片、地理位置等；（3）價值性。大數(shù)據(jù)價值巨大。在大數(shù)據(jù)中不僅包含了個人的信息，也包含了個人的行為習慣、學習愛好、個人需求等等，這些對于教育來說都是價值巨大的，但價值密度低。由于大數(shù)據(jù)的這些特性，正好解決了微課堂實施個性化教育的需求，推動了微課堂個性化教育的發(fā)展。具體作用體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1） 在微課堂的建設過程中，在大數(shù)據(jù)的輔助下，解放了課程教師，教師有更多的時間專注于提供個性化教學。
在大數(shù)據(jù)時代到來之前，微課堂的建設相當復雜，課程教師承擔著課程建設的主要任務。在大數(shù)據(jù)時代到來之前，課程教師要建立一門微課堂課程首先要組織一個課程制作團隊，然后課程教師要對課程知識點進行細分，接著根據(jù)細分的知識點錄制相應的視頻，同時還要分配人員去查找與知識點相關的資料，來輔助課程視頻的錄制。在視頻錄制好之后還要進行處理等等。這是一個復雜而費時的工作，但是課程教師卻要全程跟進。再加上在微課堂教學中要解決學生的疑問，課程教師已經(jīng)忙得焦頭爛額了。然而大數(shù)據(jù)時代的到來，解決了課程建設中的很多問題，課程教師不再需要制作所有的視頻和查找相關的資料了。通過大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析功能，可以快速的將課程需要的資料整理出來。大數(shù)據(jù)的分析功能也可以提供課程建設相關建議，課程教師在大數(shù)據(jù)的幫助下，能夠很快的制作出微課堂課程。隨著大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，課程的建設可以有機器來完成，教師就可以完全的從課程建設中解放出來，把教學重點放到個性化的教學和一對一的解答中去。
（2）大數(shù)據(jù)使得面向大眾的教學向面向個性化教學轉變成為可能。
當前的教育，不管是傳統(tǒng)的教育教學還是基于網(wǎng)絡的MOOC教育教學，大部分都是面向大眾的教學。教學內(nèi)容教學目標教學方式都是一樣，學生要么集中到一個教室要么坐在電腦跟前，通過相同的教學方法觀看著同一位老師講著相同的內(nèi)容。教師根本上就沒有辦法考慮個性化的教育，因為受教育的人數(shù)太多。然而大數(shù)據(jù)時代的到來，將改變這一狀況。在學習者開始學習之前，微課堂會通過一序列的測試、問卷以及學習者在云端的數(shù)據(jù)來分析學習者的學習風格、學習愛好和知識水平，并且在學習過程中，全面地記錄、跟蹤和掌握學習者的不同學習特點、學習需求、學習基礎和學習行為，并應用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析功能，為不同類型的學習者打造個性化學習、推薦個性化學習資源、學習方法等，從而使教學從面向大眾轉向面向個性化。
（3） 教學方式、教學重點、教學難點不再是由教師根據(jù)個人的主觀經(jīng)驗來制定，而是由大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析，找出學生各自的學習難點與重點。
在大數(shù)據(jù)之前，教學方式、教學重點教學難點是由教師根據(jù)個人的教學經(jīng)驗來確定的。然而現(xiàn)實學習過程中，不同的學習者喜歡的教學方式不一樣或者說不同的學習者適合不同的教學方式。同樣，學習的重點和學習難點對于不同的學習者來說應該不同，這也是個性化學習的需求。因為每個學習者的知識積累不同，所以每個學習者的學習重點和難點也應該不同。在大數(shù)據(jù)時代到來之前，這是很難實現(xiàn)的。而大數(shù)據(jù)的應用，能夠解決這個問題，為不同的學習者提供不同的學習方式、學習重點和學習難點。在課程學習開始之前，通過收集學習者的行為習慣和學前測試可以收集學習者學習方式和知識水平方面的數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)的分析，就能制定出適合學習者學習的學習方式。而在學習的過程中，不斷收集學習者學習過程中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過大數(shù)據(jù)的分析功能，就可以很清楚的分析出每個學習者的學習難點。而通過大量數(shù)據(jù)的分析就可以獲得教學的重點，而這個重點是通過“全數(shù)據(jù)”分析而來，不再是通過抽樣或個人經(jīng)驗獲得。
（4）基于大數(shù)據(jù)的微課堂能夠真正以學生為主體。
個性化教育要求學習課程按照學習者的學習規(guī)律來選擇和設計，并且學習進度也要根據(jù)學習者當前的水平和學習需求智能的調(diào)整。學習者在個性化學習環(huán)境中能夠根據(jù)自己的知識水平自由地選擇課程，根據(jù)接收能力的強弱設置課程進度，并且學習者也應該能為自己的學習負責。而大數(shù)據(jù)的存正好能夠滿足這些個性化學習的需求。大數(shù)據(jù)為個性化學習提供了一個新型、多元、高效的自主的網(wǎng)絡學習生態(tài)圈，為個性化學習提供了極為有利的環(huán)境和條件。隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，云計算也得到了很好的發(fā)展，特別是高校云。高校云的發(fā)展為大數(shù)據(jù)在教學中的應用提供了有力的支持。高校云存儲中心為大數(shù)據(jù)的應用提供了大量關于學生客觀而又真實的行為記錄的數(shù)據(jù)基礎，數(shù)據(jù)處理中心對這些零散而又無特定結構的數(shù)據(jù)應用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術處理后能夠獲得學習者的特點、學習者當前的知識水平、學習者適合的學習方法等。這也使得教學能夠真正從學習者出發(fā)，根據(jù)學習者的特點和知識水平等來展開，真正做到以學習為主體，而不是根據(jù)教師經(jīng)驗假設來展開。
3 總結
在微課堂的教學過程中，學習者都是大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和消費者，學習者學習過程中的每一個操作每一個反饋，都是大數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)的一部分，而學習者學習過程中使用的資源、獲得的幫助又是大數(shù)據(jù)反作用過來的反饋。利用大數(shù)據(jù)的分析功能對于學習者的學習過程進行分析具有較強的實用價值。在大數(shù)據(jù)分析的支持下，微課堂中的學習資源個性化推送、學習質(zhì)量分析等問題將得到很好的解決。在大數(shù)據(jù)時代，微課堂也就成了個性化教育的訴求的實現(xiàn)途徑。
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關鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；在線微視頻；翻轉課堂；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)挖掘基礎課程是大數(shù)據(jù)分析的基礎，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)挖掘基礎課程改革建設為例，探討結合在線課程教育的課堂教學改革。
1相關教學方法調(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)絡技術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+翻轉課堂+課堂教學”相結合的新的教學模式，進行相應的教學方式改革，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)應用蓬勃興起，結合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)絡資源的豐富，學生已能夠隨時從網(wǎng)絡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，智能科學與技術專業(yè)學生需要具備更廣泛的數(shù)據(jù)分析相關知識和技術，這些都迫切需要核心專業(yè)課程數(shù)據(jù)挖掘基礎不斷地吐故納新。
（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變。
2.2教學改革的主要措施
1）建立“在線微視頻課程+翻轉課堂+課堂教學”相結合的新的教學模式。
首先借助已經(jīng)上網(wǎng)的在線微視頻課程作為數(shù)據(jù)挖掘基礎課程的“課前推送”，引導學生課前對每一講視頻的內(nèi)容進行課前預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在線微視頻課程。
2）形成圍繞數(shù)據(jù)挖掘基礎課程的系列課程，強化系列課程的教師團隊建設，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)，教學應該不斷地適應計算機人才培養(yǎng)的需要，調(diào)整相關的課程體系結構，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)平臺應用知識。
一支穩(wěn)定的中青年結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)挖掘基礎課程教學內(nèi)容的更新和模塊化建設。
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結語
關鍵詞:大數(shù)據(jù)時代;數(shù)據(jù)庫課程體系;改革;教學模式
數(shù)據(jù)庫的原理和應用一直以來都是高校計算機專業(yè)課程中的重要組成部分，具有較強的理論性和實踐性。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，大數(shù)據(jù)技術已經(jīng)被廣泛應用于學生的生活服務、課程體系開發(fā)及課堂教學系統(tǒng)中，這也給以關系數(shù)據(jù)庫為主導的高校數(shù)據(jù)庫教學提出了新的挑戰(zhàn)。因此，在這樣的大背景下，我國高校應當與時俱進，對數(shù)據(jù)庫課程體系進行改革和創(chuàng)新，從而為社會發(fā)展培養(yǎng)出更多高素質(zhì)信息技術人才?？梢姡訌妼Υ髷?shù)據(jù)背景下高校數(shù)據(jù)庫課堂體系改革和教學模式創(chuàng)新的研究是非常具有現(xiàn)實意義的。
1大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫技術類課程體系的改革
1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫技術中的“基礎篇”，因此，高等院校應當增加對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)講授經(jīng)典的關系數(shù)據(jù)模型及相應的數(shù)據(jù)管理技術的課時，將其作為必修課程，每周必須要安排3個課時。經(jīng)典數(shù)據(jù)庫技術主要包括數(shù)據(jù)庫學科中重要和通用的基礎理論和思路。課程重點應當包括關系數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫邏輯設計、ER模型、查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫表設計和事務管理等。同時還要簡單地介紹關系代數(shù)、函數(shù)依賴、規(guī)范化的基本理念和思想及SQL語句、視圖、存儲過程、觸發(fā)器等基本思想。這些理論知識在學期末采取閉卷考試的方式對學生的掌握情況進行考核。
1.2海量數(shù)據(jù)分析
在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)據(jù)庫管理將面臨著海量的數(shù)據(jù)，學生必須要學會對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理。因此，高校應當將海量數(shù)據(jù)分析作為選修課程，每周安排3個課時。NoSQL數(shù)據(jù)管理技術是對關系型數(shù)據(jù)管理技術的補充，其中主要包括針對異構海量數(shù)據(jù)的存儲、查詢及分析等技術，是電子商務、社交網(wǎng)絡和web搜索等新型應用的技術支持，同時這也是大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)分析的主要技術。高?？梢詫oSQL數(shù)據(jù)管理技術的應用作為大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)庫技術的“提高篇”。該項課程應當采取課程和實驗相結合的方式進行教學，在學期末采用實習報告的方式對學生進行考核。
1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實踐
數(shù)據(jù)庫是一門理論和實踐相結合的課程，因此，高等院校數(shù)據(jù)庫課程改革中必須要注重實踐教學。將和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論相對應的實驗課程作為必修課，每周安排2個課時;將和海量數(shù)據(jù)分析相對應的實驗課程作為選修課，每周安排3個課時。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實踐課程可以采取以下方式進行:第一，以關系型數(shù)據(jù)庫為實驗平臺，在實驗室的計算機上完成，實驗的主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫的設計、表格的設計、數(shù)據(jù)的查詢處理、性能測試、事物的管理、視圖以及存儲過程和觸發(fā)器等。第二，以分組的形式完成實驗任務，實驗的主要內(nèi)容包括分布式集群的搭建、Hbase和Hive系統(tǒng)的配置和數(shù)據(jù)管理、Hadoop系統(tǒng)配置、MapReduce編程模型的應用、海量數(shù)據(jù)的存儲和查詢及海量數(shù)據(jù)的分析算法和性能測試等。
2大數(shù)據(jù)背景下高校數(shù)據(jù)庫課程體系改革的實施與保障
2.1加強師資隊伍建設
師資隊伍是實施高校數(shù)據(jù)庫課程體系改革的前提。目前，高等院校的數(shù)據(jù)庫任課教師大多擅長傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫管理技術，但是缺乏對海量數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)系統(tǒng)實踐的能力，這也使得師資隊伍的建設成為實施數(shù)據(jù)庫課堂體系改革的主要瓶頸。新的課程體系對于數(shù)據(jù)庫任課教師的專業(yè)能力和水平提出了更高要求。因此，高等院校必須要根據(jù)海量數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實踐的教學內(nèi)容和要求，加強師資隊伍建設?？梢云刚埰髽I(yè)精英作為講師，也可以通過培訓和自主學習提高現(xiàn)有師資的專業(yè)素養(yǎng)，從而提高高校數(shù)據(jù)庫課程教學的團隊水平。
2.2完善實踐平臺
實踐平臺是實施高校數(shù)據(jù)庫課程體系改革的基礎。目前，很多的高校計算機專業(yè)實驗室都嚴重缺乏可供部署海量數(shù)據(jù)管理平臺的分布式集群和相應的軟件配置。因此，高等院校應當從實驗課程的角度，通過借鑒“去IOE”的思路(由個人電腦或服務器所構成)，配置實驗項目和運行相關軟件系統(tǒng)的硬件平臺，從而滿足學生實踐操作的學習需求。另外，在課程教學過程中，應當使用開源軟件，通過硬件設備為實驗課程的順利開展提供保障，從而不斷完善數(shù)據(jù)庫實驗教學，提高學生的實踐能力。
3大數(shù)據(jù)背景下教學模式改革分析
3.1傳統(tǒng)教學模式特點
傳統(tǒng)教育模式中，教師根據(jù)授課計劃查閱相關資料及文獻，以確保講課過程的科學性，學生提前預習，從而使教師和學生在課堂上形成一個很好的融合，使授課順暢有序進行。但是傳統(tǒng)教學往往采用一種滿堂灌的教學模式，忽視了學生的主觀能動性，教學模式固定并且單一。從傳統(tǒng)教學過程上來看，教師面對的是幾十人的班級授課，學生學習水平參差不齊，教師只能按照學生的中等水平進行講授，不能將學生的學習水平控制在自己能夠控制的范圍內(nèi)。這樣會導致水平高的學生認為教師講得過于淺顯而不想聽，水平低的學生會覺得聽不懂也不想聽，教學效率相對較低。
3.2大數(shù)據(jù)背景下教學模式分析
首先，在大數(shù)據(jù)時代，學生可以通過在線學習途徑獲取知識，與傳統(tǒng)課堂教學模式相比，在線意味著教育工作者可以提供不受時間和地點限制的教學活動。于是出現(xiàn)了慕課和微課等在線教學平臺，充分利用了網(wǎng)絡的交互特性，支持師生之間、學生與學生之間全天候地在線互動與交流。其次，傳統(tǒng)教學模式中，為了提高教育的公平性和大眾化，教師在固定的場所、在有限的教學時間對很多學生進行標準化、灌輸式教學模式，無法因材施教到每個人，導致人才培養(yǎng)同質(zhì)化現(xiàn)象非常嚴重，限制了學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。但是，在大數(shù)據(jù)背景下的教學模式越來越個性化，教師在教學過程中開始關注學習者個性化培養(yǎng)模式，教師由灌輸式教學模式轉變?yōu)橹鷮W教學模式，為學習者提供服務和協(xié)作交流。最后，大數(shù)據(jù)背景下，教師不再需要完全按照教案的模式進行授課，而是自己精心設計一些教學資源，比如微課、慕課、反轉課堂，同時可以充分借助一流教學名師的經(jīng)驗，給學生提供一個更好的教學環(huán)境，教師的職能由傳統(tǒng)的以教學為中心轉變?yōu)樵O計、組織、幫助和指導式教學，真正實現(xiàn)線上和線下混合學習，打造匯聚更多優(yōu)質(zhì)課程和學習者的學習社區(qū)平臺。支持教師采用多種模式進行教學，借助視頻等軟件構建一個學習型社區(qū)，給學生提供一個重體驗、強交互的學習環(huán)境，提高學生的學習質(zhì)量和學習效率。
研究和應用面臨三大挑戰(zhàn)
我們根本目的是從大數(shù)據(jù)中挖掘出價值。從政府角度來說，要進行大數(shù)據(jù)的有效管理，制定包括安全在內(nèi)的各種公共政策，這就是政府要作為，從數(shù)據(jù)的獲取、標準、規(guī)范、安全、保障等等方面研究。作為高校和科研院所來說，最核心的是要進行大數(shù)據(jù)的分析和處理，也就是智能化的挖掘、關聯(lián)、融合、算法分析這些核心技術的探索和研究。作為企業(yè)界來說，要結合各自的領域，開展大數(shù)據(jù)的應用挖掘以及融合應用。所以說我們要形成一個數(shù)據(jù)是基礎、平臺是支撐、分析挖掘是核心，最根本的是要實現(xiàn)目標導向、問題驅動，實現(xiàn)效率的提升和經(jīng)濟效益社會效益的挖掘和發(fā)揮。
世界頂級大國都把大數(shù)據(jù)核心技術的研究作為未來搶占大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)自主知識產(chǎn)權的一個核心制高點來探索研究。第一從理論和技術角度來看，傳統(tǒng)的計算理論和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理分析技術難以完全適用。一方面是大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的中小規(guī)模的數(shù)據(jù)有本質(zhì)的特征上的差別。第二在傳統(tǒng)的計算平臺計算范式方面也有根本性的轉折。我們知道傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)量是中小規(guī)模，現(xiàn)在都是ZB級，10的18次方超大規(guī)模的數(shù)據(jù)量。從數(shù)據(jù)的結構來說，從傳統(tǒng)的結構化朝大量的非結構化方向發(fā)展，從過去以靜態(tài)為主朝著流數(shù)據(jù)發(fā)展，從單一的數(shù)據(jù)源朝著多元異構的方向發(fā)展，從多媒體朝著跨媒體融合的方向發(fā)展。這些數(shù)據(jù)特征的變化使得我們傳統(tǒng)計算理論難以適應。從計算平臺和計算范式來說，從過去的集中存儲向現(xiàn)在的各地多數(shù)據(jù)中心的分布式存儲方向發(fā)展，從多線程并行朝著多機協(xié)同的方向發(fā)展，從存儲和計算相分離朝著數(shù)據(jù)和計算緊密深度融合的方向發(fā)展，從計算密集型或者數(shù)據(jù)密集型朝著兩者混合的密集型方向發(fā)展，從靜態(tài)全量計算朝著動態(tài)流式計算的方向發(fā)展，這些變化都是大數(shù)據(jù)分析中將要面臨的理論和計算方面的挑戰(zhàn)。在大數(shù)據(jù)分析與處理方面核心技術嚴重缺乏，我們熟悉的大數(shù)據(jù)處理核心技術的底層的核心軟件、核心系統(tǒng)，像Spark、Hadood、Hbase這些著名的開源商用軟件幾乎全是被國外壟斷，我們國家在這個領域缺乏自己的自主知識產(chǎn)權。第三，難以適配工程化應用的需求，比如大數(shù)據(jù)算法在工程化技術方面還處于基本空白狀態(tài)。我們雖然有很多好的大數(shù)據(jù)算法和核心技術，但是應用到實際當中工程方面的適配還處于空白或者盲點。另外缺乏適用于大數(shù)據(jù)分析的工程化工具和快速的部署手段，核心技術與產(chǎn)業(yè)需求存在縫隙，缺乏面向行業(yè)的智能大數(shù)據(jù)決策支持工具和成熟的工程化解決方案，這些方面都是我們今后研究的重點和難點。
西安交通大學申請到了大數(shù)據(jù)分析技術國家工程實驗室，在大數(shù)據(jù)的基礎算法、核心技術、數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制、行業(yè)工程應用特別是高端人才培養(yǎng)方面打造國內(nèi)一流的科研和人才培養(yǎng)的平臺。
教育大數(shù)據(jù)的研究應用
下面介紹一下國家工程實驗室過去幾年在教育領域大數(shù)據(jù)的研究應用方面所做的工作。
第一，陜西省高等教育大數(shù)據(jù)平臺的研究與應用。西安交通大學為全省建立了高等教育大數(shù)據(jù)的匯聚分析和應用的數(shù)據(jù)中心，可以把全省所有高校的辦學狀態(tài)數(shù)據(jù)、政府管理部門的各方面的教育統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)上的有關教育的數(shù)據(jù)匯聚到一起。在這個平臺上不僅有辦學的管理狀態(tài)數(shù)據(jù)，而且有各類慕課課程資源以及師生的信息管理平臺，還有大量的互聯(lián)網(wǎng)開放數(shù)據(jù)聚集在這個平臺中。在這個平臺上我們面向教育主管部門、高校開放為用戶提供各種各樣的學習、管理、質(zhì)詢、統(tǒng)計分析等應用。這個平臺的數(shù)據(jù)還可以跟教育部評估中心、教育部規(guī)劃司、財務司、學生司等相關司局進行互聯(lián)互通，打通了數(shù)據(jù)之間的壁壘問題。在這個基礎上，我們實現(xiàn)了全省高等教育數(shù)據(jù)的匯聚，從而打破了各高校數(shù)據(jù)的孤島。另外可以建立橫向關聯(lián)比較分析、縱向自我歷史比較分析，提供高校、政府管理部門、社會科學精準的數(shù)據(jù)服務，以及為他們的科學服務提供分析。
在這個平臺上，我們開展了四項典型應用。第一，為全省本科高校進行教學質(zhì)量的審核評估工作，運用互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)技術建成了覆蓋全省高等職業(yè)教育、本科教育和研究生教育，包含辦學條件、師資隊伍、學科專業(yè)、課程教學、畢業(yè)就業(yè)等全方位一體化的質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡，省級高等教育監(jiān)測的大數(shù)據(jù)平臺，開展了用數(shù)據(jù)和事實說話的省級學校兩級高等教育的質(zhì)量常態(tài)監(jiān)控。第二，服務陜西省“一流專業(yè)”申報、評審與評估等方面的基礎工作，這個工作現(xiàn)在把全省的教學狀態(tài)的數(shù)據(jù)全部收集到這個系統(tǒng)里。第三，開展陜西省教育經(jīng)費績效分析與評估，這項工作我們已經(jīng)進行了三年，對各個大學辦學的基本績效以及辦學的成效進行實時在線的科學精準的統(tǒng)計分析，為政府決策績效獎勵提供支撐服務。第四，畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量的跟蹤和評價。已經(jīng)建成了全省就業(yè)質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析應用服務，并且以這個系統(tǒng)為基礎，高校畢業(yè)生就業(yè)狀況的報告，過去需要大量的人工工作，現(xiàn)在基本上在這套系統(tǒng)上自動生成就業(yè)質(zhì)量報告。
另外，MOOC中國平臺在現(xiàn)實上的應用也是我們的重要努力方向。我們的目標和理念是做政府想做社會愿做但是單一高校做不了的事情，根本目的是打造互聯(lián)網(wǎng)教育公共服務體系的2.0版本。目前這個聯(lián)盟已經(jīng)有117所高校加盟，超過10000門視頻課程，超過10000注冊用戶，300經(jīng)營講師，收集客戶端下載量超過900萬。MOOC中國這個平臺正在為服務國家“一帶一路”的人才培養(yǎng)提供服務，我們在MOOC中國的平臺基礎上成立了由中國工程院和聯(lián)合國教科文組織授予我們的國際工程科學支持的培訓，在泰國建立東盟中心，面向“一帶一路”開展包含中國文化、語言、教育、技術等特色資源，在這個特色資源中我們特別構建了六大主題數(shù)據(jù)庫，為中國的企業(yè)走向“一帶一路”提供各種服務。
通過互動交流、實踐應用等多種形式對絲路國家來華留學的留學生以及中國企業(yè)走向“一帶一路”國家發(fā)展的工程技術人才培養(yǎng)各種各樣的技術人才。這個平臺在技術方面突破了知識地圖導航學習、知識匯聚核心關鍵技術，為用戶提供可視化的知識聲音導向的個性化資源推薦和服務。
課堂教學質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺。我們通過把課堂教學質(zhì)量的實時各類數(shù)據(jù)，包括學生評價的數(shù)據(jù)、督導評價的數(shù)據(jù)等實時錄入這個大數(shù)據(jù)平臺。在這個平臺上我們可以實現(xiàn)過去對課堂教學質(zhì)量模糊宏觀的評價，到通過大數(shù)據(jù)的精準分析實現(xiàn)量化精準的評價；從過去部分隨機抽查課堂教學變成全面覆蓋，從過去期中期末兩次監(jiān)測變成實時、常態(tài)、持續(xù)的監(jiān)測，從過去的事后評價變?yōu)閷崟r、動態(tài)的在線評價。在這樣的基礎上，我們一方面可以挖掘一些教學質(zhì)量好、受學生歡迎的老師，也可以對不負責任、課堂教學質(zhì)量不高的老師提出懲戒，實現(xiàn)精準督導。
關鍵詞：實踐教學；統(tǒng)計學；高校
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）04-0036-03
“大數(shù)據(jù)”是時下全球熱議的話題之一，數(shù)據(jù)無處不在，涉及各個行業(yè)領域。大數(shù)據(jù)技術研究與價值應用已成為新一輪科技競爭的戰(zhàn)略制高點，它給科學和教育事業(yè)帶來了新的生命力，同時對傳統(tǒng)教育也提出了新的挑戰(zhàn)。2014年中國大數(shù)據(jù)技術大會上了《中國大數(shù)據(jù)技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2014 年）》和《2015 年大數(shù)據(jù)十大發(fā)展趨勢預測》，指出“跨學科領域交叉的數(shù)據(jù)融合分析與應用將成為今后大數(shù)據(jù)分析應用發(fā)展的重大趨勢”[1]。在這種背景下，統(tǒng)計學專業(yè)應順應社會發(fā)展，探索教學模式，融合計算機、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計等相關學科，引導學生認識和掌握數(shù)據(jù)處理的新技術，推動交叉學科應用型本科人才的培養(yǎng)。本文探索提升本科生的智能數(shù)據(jù)分析實踐能力的培養(yǎng)模式，以便提高其就業(yè)競爭力，滿足社會需求。
一、大數(shù)據(jù)新形勢對統(tǒng)計人才的新需求
統(tǒng)計學作為一個與大數(shù)據(jù)密切相關的學科專業(yè)，其需要及時調(diào)整和優(yōu)化課程結構，改變教學內(nèi)容與手段
等，以滿足社會人才需求和適應外部變化的環(huán)境。華東師范大學副校長朱自強接受光明日報采訪時指出：大數(shù)據(jù)技術會通過“學科交叉”戰(zhàn)略，為相關學科向更高層次的發(fā)展提供歷史性機遇[2]。據(jù)調(diào)查報告指出，數(shù)據(jù)科學家需要扎實的教育背景，其研究領域分布為數(shù)學與統(tǒng)計學（32%），其次是計算機科學（19%）以及工程學（16%）[3]。該領域中跨界融合型人才是未來的人才培養(yǎng)趨勢，統(tǒng)計學專業(yè)有獨特的優(yōu)勢。據(jù)不完全調(diào)查發(fā)現(xiàn)，涉獵網(wǎng)站上谷歌、百度和格力等部分大公司對于大數(shù)據(jù)人才崗位需求及相關技能提出各自具體要求（見表1）[4]。
從表1中可以看出：數(shù)學和統(tǒng)計學功底、建模能力、運用R，SAS，Python等輔助軟件及掌握大數(shù)據(jù)平臺是大數(shù)據(jù)崗位的基本要求。處理數(shù)據(jù)是為了應用，無論哪一個崗位都會要求分析數(shù)據(jù)，包括需求分析、特征提取、結果分析與關聯(lián)分析。因此數(shù)據(jù)分析最重要的可能并不是軟件、算法，而是熟悉整個流程，例如數(shù)據(jù)清洗、分析工具的選取、參數(shù)的設置及原理、結果價值分析與解釋等。這要求統(tǒng)計專業(yè)的學生精通相關的軟件與編程的同時，還要熟練掌握本專業(yè)知識。因此，學生只有經(jīng)歷過一套完整的程序過程，才能懂得如何從數(shù)據(jù)中發(fā)掘知識的原理及技術流程。
目前高校數(shù)學系開設的統(tǒng)計學專業(yè)主要是數(shù)理統(tǒng)計方向，重視統(tǒng)計推斷，進行各種證明，但案例教學較少，淡化了培養(yǎng)學生分析社會經(jīng)濟現(xiàn)象的能力，其不利于學生應用統(tǒng)計知識解決實際問題。本文從分析當前的社會需求出發(fā)，借鑒“設計型學習”模式探索實踐教學改革，以此來提升培養(yǎng)學生認識數(shù)據(jù)和理解數(shù)據(jù)的能力[5-6]。
二、新需求導向下的統(tǒng)計學實踐教學改革
（一）重新定位人才培養(yǎng)目標
在網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術不斷發(fā)展的背景下，社會人才需求、教學資源和外部環(huán)境都在迅速發(fā)生改變，其促使各專業(yè)進行教學改革。對于統(tǒng)計學而言，統(tǒng)計數(shù)據(jù)已完全突破了傳統(tǒng)統(tǒng)計學所涉及的統(tǒng)計數(shù)據(jù)概念內(nèi)涵，統(tǒng)計數(shù)據(jù)從數(shù)量、結構、類型上已經(jīng)完全不同于魍騁庖逑碌耐臣剖據(jù)，其更具有現(xiàn)代“信息”的含義[7]。相應的統(tǒng)計數(shù)據(jù)收集技術，整理、傳輸和存儲管理方法、指標體系、分析方法等內(nèi)容已發(fā)生根本變化。“懂數(shù)據(jù)、會分析”的復合型人才缺乏是當下國內(nèi)外面臨的共同困難[8]。統(tǒng)計學專業(yè)應具有國際視野，重新定位培養(yǎng)目標、教學理念與機制，結合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為學生提供未來職業(yè)規(guī)劃指導服務，在各個環(huán)節(jié)中提升學生的數(shù)據(jù)處理能力，培養(yǎng)具有高階思維和高階能力的應用型人才。
（二）優(yōu)化課程設置與教學手段
統(tǒng)計學本科專業(yè)課程設置要體現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代對統(tǒng)計人才培養(yǎng)的要求。大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)的管理、分析與挖掘類課程需要增加，尤其是實踐類課程，形成突出實踐能力培養(yǎng)的課程群或課程模塊。最主要的是針對社會需求，依托學校與數(shù)據(jù)相關的優(yōu)勢學科，通過學科交叉和行業(yè)、企業(yè)、實務部門開展深度合作建設實踐教學基地，集聚相關資源協(xié)同創(chuàng)新，提升本科生數(shù)據(jù)分析能力。通過設計實踐課程的模塊，以產(chǎn)教融合、協(xié)同育人方式形成有效的課本知識與實踐操作的銜接，為學生創(chuàng)造理論與實踐相融合的社會情境。
當下，知識更新較快，需要課內(nèi)和課外相互配合完成教學任務。慕課、微課、翻轉課堂已成為重要的課堂教學補充資源和課外自學學習平臺。豐富形象的圖片和視頻等教學材料，多感官的刺激不但符合現(xiàn)代學生的學習特點，而且能夠極大地激發(fā)學生的學習動力[9]。教師應積極應對這些新變化，及時學習新知識、新技術，調(diào)整教學觀念、教學內(nèi)容、教學方法，更多地開展實踐教學。教師也應瞄準國際前沿，采取先進的教學理念，有效利用優(yōu)秀的網(wǎng)絡資源開展課前和課后輔助教學和互動交流，引導學生逐漸實現(xiàn)自主發(fā)現(xiàn)式學習。在實踐教學手段中，重視高階思維和高階能力的培養(yǎng)，借鑒國外的先進實踐教學模型，改變實踐層面以嘗試和經(jīng)驗總結為主的教學手段。例如設計型學習正在國際教育界興起，其強調(diào)學生在具體的任務或挑戰(zhàn)情境中主動探究，具有設計性、整合性、迭代性、反思性等品質(zhì)特征。在分析和解決問題的能力、合作能力及創(chuàng)新能力等實踐上，設計型學習彰顯了其獨特價值。與過去那種單純強調(diào)知識呈現(xiàn)與傳遞的教學方式不同，設計型學習蘊含著新的學習和教學設計假設，其有效地融合了自主、協(xié)作、探究等新型學習方式。因此，設計型學習可以為當前教學方式改革提供一種新思路。借助于這一先進的實踐教學手段，引導學生注重“功在平時”。在課前教師幫助學生甄別選擇合適的資源，如問題背景、相關知識講解的網(wǎng)絡資源等。在課堂上，教師掌握課堂教學和學生自主學習結合策略，針對學生遇到的問題進行講解，小組之間進行交流、分享成果。然后讓學生在課后進行反思、修改、再設計，同時注意引導和關心后進生的學習狀態(tài)和方法，直到任務圓滿完成，從而形成線上線下相互配合的教學手段。
（三）強化校內(nèi)實驗與實踐環(huán)節(jié)
以專業(yè)實驗室和教師科研課題為載體，依托學校相關的優(yōu)勢學科，對接社會需求，利用學科交叉和對外合作機會匯聚各種創(chuàng)新要素，踐行協(xié)同創(chuàng)新理念，構建適合本科生的多層次的實踐教學體系。針對不同年級的學生，制訂不同的進實驗室計劃，一年級學生以認知教學為主，開拓其對理論基礎課的應用性和數(shù)據(jù)分析價值的認知視野。二、三年級的學生已經(jīng)開始學習統(tǒng)計學專業(yè)基礎課和統(tǒng)計軟件，在相關課程實踐環(huán)節(jié)中以大作業(yè)形式，設計與課堂教學相關的擴展數(shù)據(jù)分析主題，引導學生對生活中的數(shù)據(jù)分析問題進行深入分析、尋找合適的選題，并依托各類相關科研課題達到對實際背景數(shù)據(jù)的理解、推理、發(fā)現(xiàn)和決策。例如：網(wǎng)上調(diào)查是一項重要的社會活動，用其得到的數(shù)據(jù)來分析和反映人們的活動規(guī)律及觀點。引導學生針對分析某類現(xiàn)象等進行設計問卷、發(fā)放問卷、回收統(tǒng)計和統(tǒng)計分析等活動。這一完整的環(huán)節(jié)讓學生了解調(diào)查過程中統(tǒng)計誤差成因及控制手段，加深對統(tǒng)計過程、數(shù)據(jù)質(zhì)量的理解。鼓勵四年級學生利用實驗室、實習基地與專業(yè)教師的各類科研項目的資源，開展畢業(yè)論文工作，并獨立完成有關的實驗，全面培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)處理能力。例如，可以引導學生對某門課程輔助教學App需求統(tǒng)計分析、智能測試系統(tǒng)設計、代碼編寫。通過實踐活動，引導學生自主地基于已學的專業(yè)知識去學習新知識，自主走進數(shù)據(jù)世界、探索數(shù)據(jù)王國。
與此同時，學分設置、考核評價體系也要做出適當?shù)恼{(diào)整。在實踐教學方面，積極推動“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”和“優(yōu)秀本科生走進實驗室計劃”等創(chuàng)新實踐活動保障機制。在總學時不增加的前提下，施行大學生創(chuàng)新實踐學分確認制度，對學生在各種學科競賽、創(chuàng)業(yè)競賽及學術研究中獲得的成績給予學分認定?？己俗⒅亍肮υ谄綍r”，評價學生的多方面能力，尤其是應用相關理論處理實際問題的能力。具體可以采用多種考核方法相結合的方式。如：增加平時的考核力度、增加實踐項目的考核、通過布置適當?shù)捻椖空撐?，采用答辯的形式，以鍛煉學生獨立分析解決問題的能力[10]。
（四）注重校外實踐學習
目前統(tǒng)計學課程的校內(nèi)實踐教學過程中，由于實踐資源不夠的限制，所涉及數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計建模等活動較多地使用統(tǒng)計年鑒或其他公開數(shù)據(jù)集，這種學習模式與真正的實際應用還有一段距離。為了更大程度上調(diào)動學生的學習積極性來接觸科技前沿，應充分發(fā)揮學科競賽與社會創(chuàng)新模式和平臺優(yōu)勢，形成校扔胄M饈導教學協(xié)調(diào)促進的模式。
目前與統(tǒng)計學相關的競賽受到大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、學術團體及政府部門的關注，不定期舉辦開放型競賽為選手提供施展才華本領的機會。例如有全國大學生統(tǒng)計建模大賽、全國大學生大數(shù)據(jù)挖掘競賽和阿里巴巴大數(shù)據(jù)競賽等。這些競賽一方面是為高校學子提供接地氣的大數(shù)據(jù)實戰(zhàn)機會，推動高校和研究機構對大數(shù)據(jù)和算法的研究發(fā)展；另一方面也是為了加快相關領域的人才成長。這些競賽主題及選題、難度均適合統(tǒng)計學專業(yè)學生參與，其可以讓學生和教師接觸前沿的應用方向、有機會學習和嘗試解決真實的業(yè)務與社會問題。跟蹤這樣的競賽有助于提高學生的學習興趣，進而促進實踐教學方法的改革、提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的時代背景下，社會創(chuàng)新模式與平臺有助于開闊師生的視野，并可以為校內(nèi)實踐學習與實踐應用提供有針對性的引導。因此在統(tǒng)計實踐過程中，嵌入創(chuàng)客教育的模式，與相關的創(chuàng)客平臺合作建立實習基地，讓學生接觸社會決策活動，拉近學習者與生活的距離[11]。創(chuàng)客教育強調(diào)的創(chuàng)新精神和綜合運用知識技能解決實際問題的能力，是將來學生在求職和就業(yè)中必不可少的能力，其可為學生創(chuàng)造理論與實際相結合的認知機會、促使學生形成以自身專業(yè)特長與興趣愛好結合的主動學習模式。
針對社會對人才的新需求，通過設計不同模塊的實踐活動對統(tǒng)計學專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)進行改革，其有利于發(fā)揮學生的特長，調(diào)動學生的學習興趣，為學生的職業(yè)發(fā)展做好充分的準備，從而順應大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，進而促進人才培養(yǎng)質(zhì)量、促進專業(yè)辦學特色、促進經(jīng)濟社會發(fā)展。
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【關鍵詞】大數(shù)據(jù) 個性化 教育
教育最理想的狀態(tài)是能螄窨鬃鈾提倡的那樣做到“因材施教”。可是，在受到19世紀工業(yè)革命浪潮的影響，教育也開始實施所謂的“大規(guī)模批量生產(chǎn)”。這種整齊劃一的管理方式無疑很大程度上阻礙了學生的個性化發(fā)展。小到學生個體的個性化發(fā)展和全面發(fā)展，大到教育系統(tǒng)中各個元素的教育公平，都受到了一定程度的損害。大數(shù)據(jù)時代的到來，為解決這一問題提供了可能性。
大數(shù)據(jù)具有三個特征：數(shù)據(jù)量大、輸入和處理的速率高、數(shù)據(jù)多樣性。這三個特征決定了大數(shù)據(jù)是一種海量數(shù)據(jù)或者說是巨量數(shù)據(jù)。生活在這樣的時代當中，我們生活中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)會被時刻保存住，通過專業(yè)的分析、梳理反作用于我們的生活，為生活帶來許多便利。而這種巨量數(shù)據(jù)分析在教育領域中的應用，尤其是如何促進教育個性化的發(fā)展，仍需要進一步的探討和研究。
一、個性化教育的內(nèi)涵
教育學家顧明遠曾提出：最終的教育公平，應該是每個學生都能通過教育而激發(fā)潛力，得以發(fā)展，通過教育而獲得人生路上的成功。要實現(xiàn)這個目標，則需廣泛推行因材施教、鼓勵個性發(fā)展的個性化教育，以取代陳舊的教學模式。個性化教育，微觀上看來就是因材施教，注重學生的個別差異。宏觀上看來就是事關教育公平，這是一個國家教育領域的大事。
第一 ，學生的角度。隨著科學技術的進步，學生獲得有效學習的方式和資源的渠道也在不斷擴展。大規(guī)模的在線課程開放系統(tǒng)――MOOCs，就是一個例證。在在線學習的平臺上，學生能夠接觸到自己學校以外的各種優(yōu)秀的課程，并且能夠與全世界各地的學生進行交流學習。在這樣的一個平臺上，學生可以根據(jù)自己喜好有針對性地選擇課程進行修讀，在上課過程中，也可以有選擇性地快進或者重播，達到課堂學習效果的最大化。同時教師也可以通過對學生在上課過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行分析，從而發(fā)現(xiàn)課程本身需要改進的地方以及學生的掌握情況，然后進行改進。學生在遇到學習瓶頸的時候可以從多個渠道獲得幫助，比如相關學習的論壇，或者與在線學習的學生一起討論等等。
第二 ，教師的角度。在大數(shù)據(jù)技術的支持下，教師可以深刻地挖掘教育教學數(shù)據(jù)，通過分析這些數(shù)據(jù)，采取相應的教育對策。另外，對這些數(shù)據(jù)的有效分析，可以有效地提高學生的學習效果，加快學生的發(fā)展速度。同時，通過分析所采集的數(shù)據(jù)，可以對學生的學習效果進行科學的預測，并及時地調(diào)整教學方式，從而提高學習進度。個性化教育是一個持續(xù)的過程，需要教師在這個過程中發(fā)揮重要的作用。首先應該充分地了解所在班級的每一個學生。所謂因材施教，就是要充分挖掘每一個學生的個性，有的放矢。其次教師應該充分掌握科學技術，提高自身的素質(zhì)，與時俱進。
第三 ，學校的角度。對于學校來說，為了迎接和適應大數(shù)據(jù)時代對教育領域的沖擊以及學生和家長對個性化教學的急切需要，學校應該將大數(shù)據(jù)的收集和學生的學習分析進行技術性的結合，為學生教師創(chuàng)建一個混合式的學習環(huán)境來滿足學生對個性化教育的需求和個人全面發(fā)展的要求。
二、個性化教育所面臨的挑戰(zhàn)
我國現(xiàn)如今許多學校課堂容量都特別大，往往是一名教師管理五六十個學生，同樣的教學要求，同樣的教學方法，來管理不同個性、不同接受水平的五六十人，其結果是增加了很多無效的教學時間。2010 年中國青少年研究中心公布了“中日韓美四國高中生學習意識與狀況比較研究”結果，結果顯示，受訪的中國高中班級規(guī)模普遍較大，超過六成班級人數(shù)在 50 人以上，受訪的中國高中班級容量在城市間有明顯差距，北京市被調(diào)查學校班級人數(shù)均少于 50 人，京外城市均超過 50人。郊區(qū)班額超大現(xiàn)象突出，60 人以上的班級占受訪總數(shù)的近一半；城區(qū)學校班容量多在 51 ～ 60 人之間。這種現(xiàn)象，一方面可以反映出我國受教育的人口總量在不斷地提高，這是我國義務教育規(guī)模不斷擴大的一種良性表現(xiàn)。然而，另一方面，做任何事情，尤其是教育事業(yè)，不能只注重量的擴大，而不注重質(zhì)的飛躍。
三、 大數(shù)據(jù)在教育領域中的價值分析
“大數(shù)據(jù) ”這一概念對于我們來說已不陌生。維基百科上給出的大數(shù)據(jù)定義是：數(shù)據(jù)量規(guī)模巨大到無法通過目前主流軟件工具獲取、管理、處理、整理，成為幫助企業(yè)經(jīng)營決策，達成更積極目的的信息。教育大數(shù)據(jù)有廣義和狹義之分。廣義的教育大數(shù)據(jù)是指所有來源于日常教育活動中的人類的行為數(shù)據(jù)，而狹義的教育大數(shù)據(jù)是指學習者的行為數(shù)據(jù)，它主要來源于學生日常管理系統(tǒng)、在線學習平臺和課程管理平臺等。無論是狹義的教育大數(shù)據(jù)還是廣義的教育大數(shù)據(jù)，都對大數(shù)據(jù)在教育領域中的應用起到了推動的作用。在應用過程中，應當廣泛而系統(tǒng)地收集學生不同種類的學習數(shù)據(jù)，以便后期的云計算。
（一） 促進教學的有效性
大數(shù)據(jù)具有“4V”的特點，分別是Volume大容量、Variety多樣性、Velocity高速度、Value高價值。這四大特性決定了大數(shù)據(jù)具有一定的預測價值。大數(shù)據(jù)的預測價值作為大數(shù)據(jù)的核心價值必然可以在教育領域有所體現(xiàn)。通過大數(shù)據(jù)分析教與學行為數(shù)據(jù)來預測分析和評估教學行為，遠遠要比單一的學生、教師評價要精準。因為，大數(shù)據(jù)分析的支點是建立海量數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析來得出相應的結果。美國教育部在2012年的《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》報告中指出：“目前教育領域中大數(shù)據(jù)的應用主要有教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析兩大方向?！鼻罢呤侵妇C合運用數(shù)學統(tǒng)計、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘的技術和方法對教育大數(shù)據(jù)進行處理、分析。后者是指在處理和分析的基礎上對學習者提供人為的適應性反饋。在大數(shù)據(jù)時代，人們不再像以往那樣通過停留在教師頭腦中的經(jīng)驗來對教學問題進行分析反饋，而是對海量教學數(shù)據(jù)的描述分析，并提出解決方案。而且，教師完全有可能對每一個學生的學習行為數(shù)據(jù)進行分析，從而得出每一個學生的問題所在以達到真正意義上的因材施教?？偠灾诖髷?shù)據(jù)的時代背景下，通過對教學行為的數(shù)據(jù)收集和分析可以探索其與教學效果的相關性，從而提高教學的有效性。
（二） 促進教育決策的合理性
教育領域的決策，一直以來都是缺少可靠的數(shù)據(jù)作為依托和根據(jù)，決策的制定也往往是專家學者根據(jù)以往經(jīng)驗的分析擬出的。但是，大數(shù)據(jù)時代的到來，給我們的生活帶來了巨大的變化，在大數(shù)據(jù)時代，教育政策的制定不再是簡單的經(jīng)驗模仿，更不是政策制定者以自己有限的理解、假想、推測來取代全面的調(diào)查、論證和科學的判斷，而是強調(diào)更精確化地捕捉各個層面的變化數(shù)據(jù)，以及由數(shù)據(jù)展現(xiàn)的復雜相關和因果關系，將教育治理和政策決策帶來的危機轉化為機遇。在教育決策方面，大數(shù)據(jù)帶給我們的是更加全面的信息，更加清晰的現(xiàn)狀分析和更加可靠的預測。所以，在教育決策的實施過程中，它的作用是非常大的。
（三） 推癰魴曰教育質(zhì)的飛躍
在這種高度發(fā)展的科學技術的支持下，教育將會回歸到以生為主，教學模式也會得到提高和優(yōu)化，我們的教育也將實現(xiàn)真正的個性化教育。而實施個性化教育的最好方式就是我們近幾年流行起來的大規(guī)模網(wǎng)上開放性學習課程，也就是慕課（Massive Open Online Course，MOOCs），MOOCs被寄予了厚望的原因在于，相對于傳統(tǒng)的教學模式來說，幕課能夠在更大程度上實現(xiàn)個性化教育，推動學生的個性化發(fā)展。MOOCs在實施的過程中，會在線記錄學習者在哪些地方回播了，哪些地方快進了，哪些地方停留的時間長等細節(jié)，這些細節(jié)會生成數(shù)據(jù)反饋給教師，教師可以通過對這些數(shù)據(jù)的理性分析，有針對性地為學生提供幫助?？傊@種技術與教育相結合的方式能夠最大程度地實現(xiàn)個性化教育，使教學方式多樣化。
（四） 促進教育評價和學習分析的客觀化
在這種以龐大數(shù)據(jù)量為基礎，以高效的數(shù)據(jù)分析技術為手段的教學模式下，促使教育教學評價從過去的以經(jīng)驗為評價依據(jù)轉向更加科學化、客觀化的以數(shù)據(jù)分析為主要依據(jù)。喻長志指出：大數(shù)據(jù)將重構教育評價，由原來的經(jīng)驗式評價轉變?yōu)榛跀?shù)據(jù)的過程性評價，通過大數(shù)據(jù)的支持來分析教學規(guī)律。不僅如此，教學評價的主體也向多元化發(fā)展，不再只關注教師、學生，而是全面的展開。這種以數(shù)據(jù)分析為依據(jù)的評價方式，無論是對學生還是對教師都是具有重大幫助的。它可以明確指出個人在哪一方面有欠缺，哪一方面有優(yōu)勢等。
無論什么時候高超的科學技術都只是輔助教師開展教育活動的工具，無論多么優(yōu)秀的科學技術都替代不了人的作用，科學技術能多大程度地運用于教育領域關鍵在于我們自己的把控。
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關鍵詞： 數(shù)據(jù)分析課程 翻轉課堂 教學設計
數(shù)據(jù)作為信息的主要載體，在當今“大數(shù)據(jù)時代”背景下扮演著重要的角色。對數(shù)據(jù)的分析和利用已經(jīng)成為每個行業(yè)重要的生產(chǎn)因素，并廣泛應用于各行業(yè)和領域。數(shù)據(jù)分析就是用適當?shù)慕y(tǒng)計方法對收集的資料進行詳細的研究，提取有用的信息并形成結論，以求最大化地開發(fā)數(shù)據(jù)資料的功能與發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用。在我校，數(shù)據(jù)分析課程是信息與計算科學系的必修課程，對提高學生的建模能力及數(shù)據(jù)分析水平有重要的作用。
數(shù)據(jù)分析課程的特點就是要求學生具備較高的理論基礎水平、綜合應用及動手能力，還需要學生掌握必要的分析解釋能力。將理論與實際案例結合，發(fā)揮學生的主觀能動性，增加學生的動手實踐和分析解釋環(huán)節(jié)，是數(shù)據(jù)分析教學中必須遵循的原則。而翻轉課堂正是通過對知識傳授和知識內(nèi)化兩個環(huán)節(jié)的顛倒，實現(xiàn)學生對授課內(nèi)容的理解和對知識點的內(nèi)化，也就是理論結合實踐的過程。因此本文針對數(shù)據(jù)分析課程特點和存在的問題，結合翻轉課堂的教學理念，對數(shù)據(jù)分析課程各個教學環(huán)節(jié)進行設計研究，以期促進數(shù)據(jù)分析教學，使之更好地為專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)提供服務。
一、數(shù)據(jù)分析教學存在的問題
1.理論教學
數(shù)據(jù)分析課程的理論與方法內(nèi)容豐富，涉及面廣，應用范圍大。在理論教學中，學生學習理解掌握理論基礎具有一定的難度。如對各分析方法的理解掌握，必須建立在良好的數(shù)學基礎上，綜合運用所學數(shù)學知識才可以理解各種數(shù)據(jù)分析的理論分析原理。同時學生還需要理解掌握各分析方法理論的內(nèi)在聯(lián)系，并把握其不斷發(fā)展的趨勢，才能真正掌握數(shù)據(jù)分析的理論與方法。我校現(xiàn)在的數(shù)據(jù)分析課程教學理論課程授課方式單一，傳統(tǒng)教學方式使學生只能對課程方法理論淺嘗輒止，無法深入了解，綜合運用。同時單一的課堂授課模式無法對學生的掌握程度進行有效的評價和檢測。
2.實踐教學
數(shù)據(jù)分析課程對學生的動手能力要求很高。學生在理解掌握各種分析方法的理論基礎上，需要掌握一定的統(tǒng)計軟件的使用方法，如SPSS，MATLAB。這需要將理論方法，如復雜的公式，與實際軟件使用相結合。實驗教學中，要求學生有較高的計算機編程能力，然后結合數(shù)據(jù)分析的理論方法，對數(shù)據(jù)進行分析，并應用于實踐?，F(xiàn)階段我校數(shù)據(jù)分析課程中，學生實踐課時偏少，而且傳統(tǒng)授課模式讓學生的學習處于被動狀態(tài)。實踐教學中只能根據(jù)老師和教材的指導，對課本上的例題程序進行練習，極大地限制學習廣度和深度，且無法有效地將本課程與實際生活與應用聯(lián)系起來，從而挫傷學生學習和動手的積極性。
3.學生能力培養(yǎng)
數(shù)據(jù)分析課程對學生能力的培養(yǎng)體現(xiàn)在綜合運用能力和對結果的分析解釋能力。理論課程傳統(tǒng)的填鴨式教學，和實踐課程拘泥于教材的例題程序的現(xiàn)狀，將數(shù)據(jù)計算與數(shù)據(jù)分析分割開來，勢必會限制學生綜合運用能力和分析解釋能力的發(fā)展，影響學生學習興趣和課程教學效果。
二、翻轉課堂教學理念
翻轉課堂起源于美國林地公園高中，兩位化學老師通過讓學生在家觀看視頻，課堂進行練習的方式，完全顛覆傳統(tǒng)教學模式。翻轉課堂將傳統(tǒng)教學模式中知識傳授和知識內(nèi)化兩個階段顛倒過來。與傳統(tǒng)授課模式不同的是，知識傳授不再是完全由課堂中教師的講解完成，而是通過信息技術的輔助在課前或課后等業(yè)余時間完成，同時知識的內(nèi)化不再是單一的由課后作業(yè)或者練習完成，而是通過在課堂中進行疑難解答、項目式學習、合作學習等方式進行。因此，對翻轉課堂教學方法的實際有效利用可以將大學生學習時間最大化，并培養(yǎng)學生的自學能力、自我約束能力及分工合作能力。
在數(shù)據(jù)分析課程教學中，學生可以利用課余時間，結合教師提供的數(shù)據(jù)分析每一模塊的課前學習材料，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)分析課程基本方法和理論的了解，這樣很好地利用學生的課余時間，培養(yǎng)學生的自學和約束能力。而對所學數(shù)據(jù)分析方法的具體應用、深入理解及綜合分析等方面，學生可以通過課堂的各種活動和學習方式，以及和教師的及時溝通，和同學的合作交流等方式，在知識內(nèi)化這一環(huán)節(jié)獲得比傳統(tǒng)課堂更好的學習效果。
三、翻轉課堂在數(shù)據(jù)分析教學中的應用設計
近些年國內(nèi)外很多對翻轉課堂教學的研究，形成針對各個學科和地區(qū)的教學模式。如RobertKarplus提出的“探索-解釋-應用”三階段學習周期，RamseyMusallam提出的“探索-翻轉-應用”模式，國內(nèi)南京大學張金磊等人提出的由課前學習和課堂學習組成的翻轉課堂教學模式等。
針對數(shù)據(jù)分析課程學科特點和本校學生基礎水平及實際情況，本研究提出數(shù)據(jù)分析翻轉課堂的教學流程：
課前――概念探索教學視頻平臺交流
課中――問題解決（經(jīng)驗交流，教師講解）測試反饋項目創(chuàng)建協(xié)作學習及匯報
課后――平臺交流，作業(yè)反饋
在課前教學環(huán)節(jié)中，概念探索是根據(jù)數(shù)據(jù)分析課程的學科特點設計的，由于學生初次接觸數(shù)據(jù)分析，對很多基本概念及意義沒有深入了解，意識不到社會意義和實踐意義，在這一環(huán)節(jié)中學生可以通過教師給出的簡單具體的實例演示，再加上信息豐富的網(wǎng)站、視頻及博客等手段在教學交流平臺上闡述自己對所學概念的理解，相互交流，以此實現(xiàn)對概念的初步正確理解。如對聚類分析的理解，學生可以概念探索這一過程中通過具體實例演示和對各種信息的閱讀，了解到聚類分析作為數(shù)學工具的基本思想和在現(xiàn)實生活中的重要意義。
教學視頻主要是微視頻和幻燈片。對于教學視頻的觀看，要求學生針對自己的數(shù)學學習基礎有選擇地觀看。教學視頻中主要針對本單元學習內(nèi)容進行講解，同時還會提供與本單元學習相關的數(shù)學基礎理論的教學內(nèi)容。這種數(shù)學基礎與數(shù)據(jù)分析內(nèi)容相結合的教學材料可以讓數(shù)學基礎不完善的學生更有效地理解本單元的知識。在視頻或者課前學習資料的制作中，需要結合每一章節(jié)的實際，主題突出，簡短生動，而且有效。如在聚類這一章節(jié)中，對于各種聚類方法的介紹可以結合具體的實例，如與生活密切相關的人均家庭收入問題等，通過不同方法展示對比，從而做到對每一聚類方法的理解和融會貫通。同時需要介紹相關的Matlab編程方法，讓學生結合理論和實際，通過編程過程實現(xiàn)對理論知識的理解和應用。
課前學習中，反饋是比較重要的一部分。教師可以通過平臺交流得到課前理論學習的反饋信息，同時可以通過在線學習簡單的作業(yè)練習，由此獲得課前學習的反饋。
課堂教學仍然是很重要的一環(huán)。課堂上教師首先組織學生面對面交流，解決并了解課前學習中遇到的問題，對普遍性問題做詳細解答。然后經(jīng)過簡單的例題讓學生編程實現(xiàn)，并進行相應的解釋，由此測試學生的學習效果。這樣教師可以更好地掌握學生對每一章節(jié)數(shù)據(jù)分析理論的學習效果，以及學生對理論的應用構建能力。在保證學生對概念和理論的學習后，教師可以提供項目創(chuàng)建的基本信息和參考實例，如數(shù)學建模題目等。學生分組合作交流，選擇自己感興趣的問題成立合作組，結合本章節(jié)內(nèi)容分析解決問題，尋找合適的數(shù)據(jù)處理方法，應用相關軟件編程實現(xiàn)自己的想法，將理論應用于實踐，并進行有效的分析，學生的問題解決過程和討論過程可以在課下進行。在學生充分準備后，課堂上進行分組匯報，并進行自評和互評，實現(xiàn)學生對理論的應用和相互學習。
本章節(jié)教學內(nèi)容結束后，教師組織學生在教學平臺交流，并展示自己的作業(yè)和反思內(nèi)容，鞏固對本章節(jié)內(nèi)容的理解。
四、教學設計效果分析
1.符合大學生學習特點
大學生作為已經(jīng)獨立的學習個體，擁有獨立的學習和思考能力，同時具備獨立學習時間和空間，而傳統(tǒng)教學方式無法充分發(fā)展學生的獨立學習能力，讓學生的課余學習漫無目的，松散自由，無法充分利用課余時間。翻轉課堂在數(shù)據(jù)分析課程教學中的應用讓學生在課余時間的學習有的放矢，通過學習交流平臺還可以相互交流督促，培養(yǎng)學生良好的獨立學習和探索學習的習慣。
對于思想上已經(jīng)獨立的大學生來講，個性化學習更符合學生的行為習慣和思想意識。在數(shù)據(jù)分析課程的學習中，學生可以根據(jù)自己的基礎、學習習慣及自己的喜好等自由選擇學習的材料、時間和方式，互不打擾，又可以相互交流。如對概念和理論的理解，學生可以通過網(wǎng)絡資料，也可以選擇圖書館的書籍，觀看教學材料等方式進行，每位學生理解的深度和廣度可能會有所不同，通過相互交流和共同知識構建和應用又可以相互彌補。這樣的教學和學習方式極大地滿足了不同學生對知識的需求，避免一刀切式教育，可以充分發(fā)揮學生的學習潛力。
2.增強學習效果
通過初步的教學實驗，接受翻轉課堂數(shù)據(jù)分析課程的學生無論在理論知識理解還是實踐應用上都有明顯提高。相對于傳統(tǒng)課堂中的學生，在數(shù)據(jù)分析課程結束后，翻轉課堂中的學生可以較好地闡述相關理論，通過Matlab軟件編程實現(xiàn)對理論的應用，并給出合理的解釋。通過測試對比可以看出，翻轉課堂中的學生理論基礎更加扎實，編程能力有很大提高。在翻轉課堂試行后，學生在數(shù)學建模大賽中成績有明顯進步。
3.改善教學氛圍
在數(shù)據(jù)分析翻轉課堂中，學生學習積極性有很大提高。首先學生已經(jīng)通過概念的探索階段對所要學習的知識有初步了解和認識，能夠較好地意識到所學知識的社會意義，增強學習興趣和信心。其次，學習方式多樣化，學生可以充分利用自己喜歡的現(xiàn)代信息設備，將手機、平板及電腦等學生喜愛的現(xiàn)代化信息設備變成學習的工具。避免學生與教師之間對手機等工具的對弈，改善學生將手機等單純作為娛樂工具的現(xiàn)象。此外，學生在交流平臺上的發(fā)言、總結和展示不僅樂意給學生帶來成就感，而且可以激發(fā)其他學生的學習動力，形成你追我趕的學習氛圍。
通過將翻轉課堂理念初步運用于數(shù)據(jù)分析課堂，發(fā)現(xiàn)這一理念的運用可以有效解決目前數(shù)據(jù)分析課程教學中存在的一些問題，將理論教學與實踐教學密切聯(lián)系起來，并有效調(diào)動學生的學習積極性，取得較好的教學效果。在這一過程中，我們發(fā)現(xiàn)翻轉課堂理念的實施不能拘泥于形式，需要根據(jù)具體問題和課程需要進行相應的調(diào)整。同時翻轉課堂中需要教師付出更多精力進行探索，如更合適的教學資料和課堂活動設計。總之，翻轉課堂理念的實施帶來的不僅是教學形式的變化，更是對教師工作分工和角色的改變。
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