大數據背景下基于CDIO模式的財經類高校計算機高級應用教學改革研究

金鑫

摘 要：文章作者針對大數據國家戰略背景下財經類高校計算機高級應用課程的教學實際，分析大數據時代下社會各行業對大數據人才培養的迫切需求，尤其是在數據驅動下對經管類專業學生培養的教學需求，并探索了基于CDIO模式培養學生大數據分析和創新實踐能力的教學內容和教學模式改革。

關鍵詞：大數據分析;教學改革;CDIO模式

中圖分類號：G642?文獻標識碼：A?收稿日期：2018-09-04

課題項目：中央財經大學研究生教育教學改革項目（研字〔2016〕39號）。

作者簡介：金 鑫（1974—），男，內蒙古烏海人，教授，博士研究生，研究方向：教育信息化、商務智能。

計算機高級應用類課程不同于各高校的計算機公共基礎課，其主要是面向高年級本科生和低年級研究生開設的課程，是面向非信息類專業開設的更高層次的計算機教育課程，旨在滿足各專業學生對掌握相關信息技術的需求，使學生具備更高的專業素養和科研技能[1]。財經類高校以經濟管理類專業為主，隨著經濟管理領域信息化、智能化的深入發展，經濟管理類專業對信息技術相關知識的需求越來越強。例如，金融領域對金融科技專業人才需求非常大，由此傳統金融類專業不斷補充的人工智能、大數據分析等信息技術知識內容，會計學領域關注的智能財務、智能審計，工商管理領域關注的大數據營銷、商務智能，等等，都需要有相關信息技術知識體系的支撐 [2]。

本文將分析大數據背景下財經類高校大數據人才培養的需要，然后結合筆者的教學實踐，探討面向經管類專業如何基于CDIO模式改革大數據相關課程的教學內容和教學模式，以培養學生的創新實踐能力。

一、大數據背景下財經類高校計算機高級應用教學需求

我國“十三五”規劃綱要中明確指出，要實施國家大數據戰略，要全面實施促進大數據發展行動，要深化大數據在各行業的創新應用[3]。大數據國家戰略的實施和社會各行業對利用大數據的迫切需求，對高等學校的專業人才培養提出了更多的要求。為了適應大數據背景下的社會需要，高校人才培養課程體系亟須補充大數據相關的知識內容，這對于以經濟和管理學科為主的財經類高校更是如此。面向經濟管理領域的大數據分析與應用是國家大數據戰略的重要內容，經濟管理類專業人才的培養需要適應大數據時代的需要，強化學生的大數據分析與應用能力的培養。大數據知識體系非常龐大，主要包括底層的大數據技術和上層的大數據分析與應用，而對于非計算機專業的學生，尤其是經管類專業的學生，上層的大數據分析及應用是學生最關心的內容[4]。

中央財經大學是教育部直屬財經類重點院校，面向全校非信息類專業開始的計算機高級應用課程是為了滿足各專業人才培養對信息技術的迫切需求，在國家大數據戰略的驅動下，我們急需考慮的是如何結合財經類高校學科分布現狀，改革計算機高級應用教學內容，使其能夠滿足各類學科對大數據分析能力人才培養的需求，助力提升學生的專業素質和科研能力。

二、基于CDIO模式的教學模式改革和教學內容設計

教師在設置課程體系和組織課程教學內容時要以市場需求和學科發展動態為導向，積極調整和更新教學內容;并且在教學中要樹立全新的教學觀，以培養學生的實踐創新為核心調整教學內容、改革教學模式。CDIO模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO模式是培養學生創新思維和創新能力非常重要的工程教育模式[5]。

（一）面向創新人才培養的教學模式改革的指導思想

1.樹立以培養學生創新能力為目標的教學觀

培養創新型人才已成為高等教育知識體系構建的目標導向。在以大數據分析為核心的計算機高級應用課程中，由于大數據相關技術的實踐性強，內容更新速度快，因此對創新教育的要求也比較高。這就迫切要求承擔課程教學的教師深刻認識到創新人才培養的重要性和必要性，樹立以培養學生創新能力為最終教學目標的教學觀，積極探索如何在教學中充分發揮學生的主動性，培養學生的創新思維和創新能力。

2.注重在教學過程中發揮學生的主觀能動性

創新能力的培養，尤其注重過程培養，教師要在教學活動中發揮學生的主觀能動性，積極引導學生參與教學活動的過程，要在教學活動中讓學生自己去思考、討論、驗證，探索出各種解決問題的辦法。而教師起輔助引導作用，啟發引導學生分析問題、解決問題，培養學生的創新思維和創新能力，形成以學生為中心的生動活潑的教學場景。

3.注重并強化案例實踐教學

實驗實踐教學是整個本科和研究生教學體系中不可或缺的組成部分，也是使學生理論聯系實際的最重要、最有效的環節。基于以大數據分析為核心內容的計算機高級應用課程實踐性強的特點，任課教師更要注重并強化大數據分析的案例實踐教學環節，注重學生實踐創新能力的過程培養。針對經管類專業計算機高級應用的案例場景，最好結合經濟管理領域的大數據展開實踐教學活動。

4.樹立大數據思維模式

在大數據時代，大數據分析改變了傳統的隨機分析的方法，面向海量、多樣的數據，進行挖掘分析，揭示出事物規律，提出研究結論和對策。在教學中教師要明確數據的重要性，培養學生以大數據和數據科學的方式思考問題，采用大數據的思維模式，應對所研究的內容、揭示研究問題、分析決策依據、預測研究結果等。

（二）教學模式的具體探討

計算機高級應用的CDIO實踐教學是以產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。在課程改革實踐中，計算機高級應用課程體系基于CDIO的實踐教學模塊設計。實踐教學模式按照“構思”“設計”“實施”和“運行”四個環節分階段進行，實踐內容密切結合實際需求，以實踐案例驅動的方式來引導學生進行選題、分析、實施，一直到后期的總結評價。在實踐教學中教師充分結合“過程”“方法”和“工具”三位一體的方式，使得學生在教學實踐的過程中掌握大數據分析的方法和相應的工具。

以計算機高級應用（以大數據分析為課程核心）課程為例，按照CDIO模式分階段進行實踐教學內容的探索。

（三）教學內容和考核方式改革

1.大數據分析案例的需求分析和數據準備

根據經濟管理類專業的特點，主要選擇和經濟社會生活有關的案例。例如，對股票數據的分析、對產業經濟數據的分析、對與經濟活動有關的網絡輿情的分析等。數據一方面來自公開的數據，另一方面需要學生借助已有的爬蟲工具，從互聯網上爬取數據。學生在確定某個案例選題之前，一定先要準備好數據，對所研究的案例進行初步的可行性分析，以順利進行后期的案例實踐。

2.大數據分析工具與模型

在大數據算法方面，教師應結合案例，主要介紹最實用的一些模型，例如分類、聚類、回歸分析、因子分析、貝葉斯網絡、神經網絡等算法。工具語言主要采用兩種SPSS和Python，采用SPSS主要是為了更好地闡述數據分析常用算法，介紹Python主要是為了更好地結合大數據進行分析。此次還通過學習MapReduce并行處理算法，將傳統數據分析方法與MapReduce并行分布式處理機制相結合，從而有效地并行處理大數據。

3.項目管理和結果評估

每個項目案例完成之后，要形成一個項目報告，不僅包含了前期的準備和分析，還包括后期結果的討論和評估。需要考查學生深入研討總結，在項目進行過程中是否有思慮不清的地方，是否有需要再進一步完善的地方。通過不斷地總結分析、不斷地啟發思考，從而助力創新思考，培養學生發現問題、分析問題的能力，提升學生的思辨性思考問題的能力。

4.需要改變考核方式

閉卷考試很多缺陷，不能客觀反映出學生理解、掌握、應用知識的實際情況。在以大數據能力培養為核心的計算機高級應用課程中，需要根據項目實踐情況，結合項目團隊協作過程、方案報告、課堂討論、創新思想等多個內容進行綜合考核，鼓勵課程實踐中的創新，理論部分相關成績所占比例可縮小到50%以下。

三、結語

大數據已經成為國家戰略，深化大數據在各行業的創新應用，對國家經濟和社會發展至關重要。為了滿足大數據戰略的人才需求，財經類學校需要調整人才培養課程體系，以提升學生大數據分析能力和創新實踐能力。就經管類專業的學生而言，大數據分析及應用是學生最關心的內容，尤其是面向經濟管理領域的大數據分析與應用。在本文的研究中，基于CDIO教學理念設計了以大數據分析為核心的計算機高級應用課程教學模式，教學模式按照“構思”“設計”“實施”和“運行”四個環節分階段進行，其貫穿了大數據案例準備、大數據分析與實施、項目總結整個過程。教學模式的改革相應地調整了教學內容和授課方式，以學生創新能力培養為出發點，提升了學生大數據技能和創新思維能力。

參考文獻：

[1]金 鑫，郭樹行.面向財經類高校研究生計算機教育內容和教學模式的探討[J].教育教學論壇，2012（5）：75-76.

[2]金 鑫，朱建明.財經類高校計算機特色專業建設探索[J].計算機教育，2015（19）：64-67.

[3]中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/ moe_1777/moe_1778/201603/t20160318_234148.html.2016-03-08.

[4]竇 亮，徐 飛，谷林濤.大數據背景下數據庫系統實踐課程教學改革[J].計算機教育，2018（4）：117-120.

[5]李 玲. 基于CDIO理念的經管類專業《運籌學》教學改革探討[J].現代經濟信息，2016（16）：376，378.