關于高等師范院校《數據挖掘》課程實踐教學模式的探究①

[摘 要] 從高等師范院校轉型發展的角度出發，分析了當前高師院校在《數據挖掘》課程實踐教學中存在的一些問題，探索了樂山師范學院數學相關專業的《數據挖掘》課程的實踐教學模式的改革，對建立高等師范院校的創新應用型人才培養模式和促進高師院校大學生就業的多樣性有著重要的現實意義。

[關 鍵 詞] 數據挖掘；實踐教學；應用型人才；轉型發展

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）31-0078-02

一、引言

目前，國內高等師范學校不斷探索向應用型本科院校轉型發展的模式，而課程實踐教學模式的改革發揮著重要作用。在當今大數據時代，收集、分析、處理各種海量數據，并發現有用的知識是現代高等專業人才所必需的技能與素養。以樂山師范學院數學與信息科學學院為例，《數據挖掘》課程是數學與應用數學專業、信息與計算機專業、金融數學和應用統計學專業的專業基礎課程或專業拓展課，它是培養這些具有數學相關專業背景的學生具有數據分析與處理能力的重要課程之一。《數據挖掘》課程不僅涉及多方面應用性強的技術領域比如統計學、人工智能、機器學習等，并且廣泛應用于科學研究、工商業和醫學等各個領域，同時也是提高數學相關專業學生的實踐應用能力和實踐創新能力的重要實用性課程之一。范祺[1]等認為完成數據挖掘類創新實踐項目會提高學生的創新應用能力。宋薇[2]等討論了數據挖掘課程教學改革的一些思路。于燕平[3]等要求將數據挖掘技術引入課程的教育教學改革中。唐曉鳳[4]認為數據實驗能提高學生的積極性和獨立解決實際問題的能力。屈莉莉[5]等強調突出學生在課堂中的地位，要做到理論與實踐相結合。李洪恒[6]等則探討了數學實驗或實踐對應用型人才培養的作用。劉建偉[7]則認為在課程教學設計中要讓學生愿意接受新的思想和內容，必須創新改革教學方法。

一般來說，數據挖掘是指對信息或資料進行數據分析與處理的過程，是對有用信息進行知識的提取并進行決策優化的過程。隨著社會各方面信息量的快速增長，數據挖掘人才已成這當今急需的專業人才之一。據我了解，具有數學相關專業背景并同時具有數據挖掘技術的大學畢業生很受社會的歡迎。因此，數據挖掘課程實踐教學模式對師范院校數學相關專業應用型人才的培養十分重要，符合高等師范院校轉型發展與社會對應用型人才的共同需求。本文將以培養應用型人才為出發點，探究高等師范學校的《數據挖掘》課程的實踐教學模式。

二、高師院校在《數據挖掘》課程實踐教學過程中存在的一些問題

數據挖掘課程是一門交叉學科，不僅涉及數學、統計學和計算機技術，還涉及社會學、心理學等方面的知識。該課程要求學生熟悉數據挖掘的主要流程，熟練地應用數據挖掘技術對現實數據進行有效的分析，優化數據挖掘成果的顯示。因此，課程的實踐教學顯得特別重要，但存在如下一些問題。

（一）《數據挖掘》實踐教學課程的計劃和目標不明確

主要體現在：課程的實踐教學大綱制定不規范，導致教學計劃的目標不清楚。

（二）《數據挖掘》課程的實踐教學模式單一，重理論教學，輕實踐教學

一般認為《數據挖掘》課程的實踐教學就是讓學生待在實驗室，指導學生用計算機編程，開發一些小程序等。這樣造成了師范類高校《數據挖掘》課程的實踐教學效果不是太好。主要體現在：

（1）認為只要學生懂點編程技術或進行一些簡單的數據分析實驗就是數據挖掘，而沒有真正懂得數據挖掘的本質是發現知識。（2）片面強調書本上的數據挖掘理論知識點，不求變通，導致學生的數據挖掘創新能力不強。（3）教師安排好數據分析實驗內容，不重視學生自主學習和實踐行為。（4）缺乏項目式的數據挖掘創新訓練項目，導致學生不能有效地將數據挖掘技術運用在解決社會的實際問題中。（5）學生的數據挖掘實習和見習基地不足，導致學生在該課程上的實戰能力不強。

三、對《數據挖掘》課程實踐教學模式的探索

下面主要從就業形勢、實踐教學理念、實踐教學方式和創新實踐訓練等方面來探究提高高師院校數學相關專業大學生的《數據挖掘》課程的實踐教學效果，建立新型的數據挖掘實踐教學新模式。

（一）促進師生要提高對《數據挖掘》課程實踐的重視程度，構建實踐教學新理念

隨著學生的就業情況越來越嚴峻，高師院校的非師范類學生所占比例越來越大，與數學相關專業的學生的就業類型越來越多樣化，特別是從事數學教育的比例會下降，而從事統計、數據分析與處理等職業的前景十分樂觀。《數據挖掘》等課程就是大學生轉換就業觀念的重要課程。而《數據挖掘》課程的實踐教學模式無論對授課教師還是對學生都形成了較大的挑戰。由于該門課程的實戰性很強，因此授課老師不僅要重視理論知識的教學，更要重視實踐教學，特別要結合當前數據，將分析技術與實際問題相結合。學生也要重視理論的學習，重視將數據挖掘技術融于實際問題中。這樣，才能構建有效的課程實踐教學新理念，進一步提高學生對此門課程理論學習和實踐的積極性。

（二）教師要不斷改進《數據挖掘》課程的實踐教學方式，提高其教學效果

1.要掌握數據挖掘技術的新發展和社會對數據挖掘人才的新需求，及時修訂《數據挖掘》課程的實踐教學大綱。制定教學計劃時數，要考慮當前的教情與學情，特別是實踐教學中的主要內容要因專業而異。以樂山師范學院數學與信息科學學院為例，數學與應用數學專業主要解決有深厚數學背景的數據分析課題，信息與計算機專業主要解決以深度學習等為主的數據挖掘項目，金融數學專業主要進行金融數據挖掘的教學與實踐，而應用統計學專業解決與實踐和統計相關的數據挖掘項目。

2.優化課程實驗的設計方案，提高學生的數據挖掘實驗能力。在課程實驗教學過程中，首先要有科學的實驗教學計劃，重點在于對學生的創新和實踐能力的培養。教師需要監督學生按時、按質、按量完成數據挖掘實驗，并參與到學生的實驗過程中，指導和督促學生如實地記載實驗過程和撰寫數據分析實驗報告。

3.要引入以項目為驅動的實踐教學方法，引導學生自主學習，提高其數據挖掘技術的應用能力，這樣既提高了實踐教學質量，也提高了學生學習的效果。

首先，要求學生自主選擇自己感興趣的課題，閱讀相關的文獻。

其次，指導學生采取不同章節的不同數據挖掘技術比如數據收集、數據預處理、分類和聚集等來嘗試解決所選課題中的問題。

最后，要指導學生撰寫課題的數據挖掘報告。這是數據挖掘結果顯示的教學內容，是較難的教學內容，但在課程的實踐教學中占有很重要的地位。

4.鼓勵學生參加各項學科競賽，比如數學建模和數據挖掘競賽，這樣可以提高學生對所學數據挖掘技術的應用實戰能力。將參加科技創新訓練項目作為課程的課外實踐教學的內容之一，鼓勵和指導學生積極參加科技創新訓練。以社會調查為例，學生可以通過整個社會調查過程，熟悉數據收集、數據處理和結果顯示等數據挖掘的基本流程，實踐用數據挖掘技術解決實際問題。這樣，學生不僅理解了數據是存于社會中的以及數據挖掘在實際生活中的重要性，而且鍛煉了自己參與課程實踐和社會實踐的能力。

（三）教師要積極參與轉型，學校也要注重“雙師型”教師的培養

教師要緊跟國內外的數據挖掘人才的需求情況，要認識到實踐教學對學生應用能力培養的重要性。學校也要鼓勵教師的轉型培訓，提高教師適應社會需求的教學能力，特別要提高具有實踐教學能力的教師的地位和作用，不斷提高學生的自主學習能力和學生的動手能力。

聘任數據挖掘行業專家為兼職高校老師，建立有效的數據分析實踐教學和實習基地，使學生能夠積極地在實戰項目中實現其數據挖掘的實踐流程，最終深刻領悟數據挖掘的理論知識，培養學生利用數據挖掘方法解決實際問題的實踐能力和創新能力。

四、結語

只有加強《數據挖掘》等應用類課程的實踐教學模式改革，才能提高大學生的實踐實戰能力，增加大學生就業的多樣性，才能促進高等師范學校加速轉型發展并不斷為社會培養更多合格的應用型人才。

參考文獻：

[1]范祺，朱昌杰，肖建于，等.以項目驅動的數據挖掘課程教學改革的研究[J].科技信息，2012（11）.

[2]宋薇，李倩偉.軟件工程專業《數據挖掘》課程教學改革研究[J].軟件導刊，2015，14（12）.

[3]于燕平.數據挖掘技術在高職專業基礎課程改革中的應用[J].廣西教育，2016（39）.

[4]唐曉鳳.數據挖掘課程教學改革探討[J].中外企業家，2016（9X）.

[5]屈莉莉，陳燕.大數據背景下數據挖掘課程的教學改革與探索[J].教育教學論壇，2014（16）.

[6]李洪恒，鄒進，張之鶴.關于數學分析課程教學中的數學實驗模式與應用型數學人才的培養的探究[J].新課程（下），2015（18）.

[7]劉建偉.數據挖掘課程設計的教學探索[J].科技信息，2013（23）.