“走近大數(shù)據(jù)”新生研討課設(shè)計

董滿才 柴遠波 黃春梅

摘要：目前大數(shù)據(jù)正在滲透到國計民生、企業(yè)發(fā)展、裝備制造、社會公共管理與服務(wù)的方方面面。為了使高校新生盡快了解大數(shù)據(jù)、熱愛大數(shù)據(jù)，文章提供了“走近大數(shù)據(jù)”新生研討課設(shè)計案例，闡述了新生研討課的教學方法和教學模式，分析了所取得的教學經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：高校新生;研討課;教學模式

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2020）14-0336-02

新工科理念已在全國高校教育中推廣落實。根據(jù)新工科的人才培養(yǎng)理念[1-3]，要求高校工科專業(yè)的教學內(nèi)容與教學方法應(yīng)緊跟時代發(fā)展，緊貼社會需求及時進行更新與變化。當前，大數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)正蓬勃發(fā)展，已成為全球的核心熱點，在數(shù)據(jù)處理理論、技術(shù)、模式等方面帶來了新一輪創(chuàng)新動力，推動數(shù)據(jù)科學的迅速發(fā)展。如何激發(fā)大學新生對大數(shù)據(jù)的興趣，我校探索開設(shè)了“走近大數(shù)據(jù)”新生研討課。

一、教學目標

“走近大數(shù)據(jù)”新生研討課是以激發(fā)大學新生對大數(shù)據(jù)技術(shù)的興趣、使其初步了解大數(shù)據(jù)的主要用途、基本內(nèi)容、基本技術(shù)和方法，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力為目的的課程。課程性質(zhì)是一門以學生為中心、教師為主導(dǎo)，教學內(nèi)容緊扣當前大數(shù)據(jù)應(yīng)用的熱點，以案例研討為主要形式的課程。教學設(shè)計中注重激勵學生主動學習，主動思考、自我尋找需要解決的現(xiàn)實問題，并提出解決問題的設(shè)想，把學生由知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用知識解決現(xiàn)實問題的主動探究者。

“走近大數(shù)據(jù)”課程的具體目標是：（1）讓學生了解大數(shù)據(jù)在當前和未來社會中的重要地位與作用;（2）掌握大數(shù)據(jù)概念的基本內(nèi)涵、基本分析方法及其原理;（3）了解大數(shù)據(jù)與云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智慧城市等之間的關(guān)系;（4）培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維能力，使其養(yǎng)成用數(shù)據(jù)來分析問題、說明問題的良好習慣。

二、教學方法和模式

本課程采用基礎(chǔ)知識由教師講解，學生按照教師的要求搜集案例并寫出分析報告，進行課堂研討的教學方式。要求每個學生都要完成至少一個案例的搜集和分析工作，并在課堂上進行講解。學生需要通過課后查找資料、進行綜合分析，提出案例所用到的大數(shù)據(jù)知識、數(shù)據(jù)分析方法以及案例的成敗、原因，提出可以改進的地方。通過這種方式教學，使學生提出問題和分析問題的能力得到鍛煉，增強和提升學生重視數(shù)據(jù)、運用數(shù)據(jù)說明問題的意識和能力，開闊學生的眼界。另外，通過學生的課堂案例講解和討論鍛煉學生的表達能力，活躍學生的思維。對于每個案例在學生充分討論后，教師給以綜合點評，啟發(fā)學生積極思考，掌握正確的大數(shù)據(jù)的概念內(nèi)涵，并能了解、運用大數(shù)據(jù)的基本要求和條件。

通過“案例+研討”的教學模式，可以培養(yǎng)學生多方面的能力，包括搜集資料、分析資料的能力，提出問題與分析問題的能力，數(shù)據(jù)思維能力，以及團隊合作的精神和準確表達與有效交流溝通的技能等，為將來從事創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下基礎(chǔ)。

三、教學設(shè)計的主要思路

研討課主要以探索和研究為教學方向，強調(diào)師生間互動和學生的自主學習。課堂上主要采用啟發(fā)式、討論式、互動式教學方法。教師是組織者、指導(dǎo)者和參與者，學生是研討、交流的主體。

本課程面向的是新生，他們普遍對大數(shù)據(jù)缺乏認識。要想較好地開展課堂研討與交流，需要向他們講授基礎(chǔ)知識。對于每一個專題，研討之前教師都要進行基礎(chǔ)知識的講授，使學生具備案例搜集、分析和研討交流的基本條件。

課堂討論的案例都由學生課后準備。為培養(yǎng)學生的團隊合作精神，將全班分為三個小組，每個案例分析由小組共同完成。根據(jù)教師的要求，每個小組每堂課都要準備一個案例，并從本組推選一人在課堂講解。

在討論交流過程中，教師注重把握討論的方向和節(jié)奏，激發(fā)每個學生參與討論的積極性，對于不同觀點既允許保留，也要及時給予正確指導(dǎo)，充分體現(xiàn)以“學生為主體，教師為主導(dǎo)”的先進教學理念。

在成績的評定中以個人表現(xiàn)為主，還要考慮每個小組的表現(xiàn)，這樣可以鼓勵學生進行團隊合作，增強集體榮譽感，也有助于學生樹立競爭意識，激發(fā)學生學習的積極性。

四、主要教學內(nèi)容與課時安排

本次研討課，每周安排兩個學時，共計18個學時。

1.初識大數(shù)據(jù)：大數(shù)據(jù)的基本特征（2個學時）。內(nèi)容：大數(shù)據(jù)的定義、概念、基本特征與價值。以教師講解為主。重點介紹大數(shù)據(jù)定義、作用價值等;學生根據(jù)教師講解進行提問和討論。教師講解1個學時，回答學生問題、課堂討論1個學時。

2.感受大數(shù)據(jù)的威力：大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例分析（2個學時）。每個小組課前準備一個運用大數(shù)據(jù)的成功案例，并通過案例，分析大數(shù)據(jù)對社會和人們生活帶來的影響。主要內(nèi)容：（1）案例的來源;（2）所使用的數(shù)據(jù)類型及來源;（3）自己獲得的啟示。（下同）

3.無線精彩在云端：大數(shù)據(jù)與云計算（2個學時）。教師講解1個學時。主要內(nèi)容：云計算的基本概念、云計算的優(yōu)越性、云計算與大數(shù)據(jù)處理之間的關(guān)系。案例討論1個學時。學生根據(jù)課前準備，每個小組提供一個云計算成功案例展開討論。

4.數(shù)據(jù)掘金：大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘（2個學時）。教師講解1個學時。主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)挖掘的基本概念和方法;聚類分析方法、分類與預(yù)測技術(shù)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析技術(shù)的一般原理和主要功能。案例討論1個學時。每個小組根據(jù)課前準備提供一個有關(guān)數(shù)據(jù)挖掘的成功案例。結(jié)合案例進行討論。討論題目：為什么要物以類聚，人以群分。

5.架起現(xiàn)實與科學的橋梁：大數(shù)據(jù)與數(shù)學建模及優(yōu)化技術(shù)（2個學時）。教師講解0.5個學時。主要內(nèi)容：數(shù)學建模與優(yōu)化的基本原理和方法，課堂討論1.5個學時。討論題目：怎樣理解。討論：馬克思為什么說：“一種科學，只有在成功地運用數(shù)學時，才算達到了真正完善的地步?！?/p>

6.助力城市發(fā)展。大數(shù)據(jù)與智慧城市（2個學時）。教師講解0.5個學時。主要內(nèi)容：大數(shù)據(jù)在城市管理中的應(yīng)用。課堂討論1.5個學時。討論題目：城市生活怎樣才能更便利。討論：大數(shù)據(jù)在智慧交通、智慧社區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用;每個小組課前準備一個智慧城市方面的案例。

7.攻克疑難雜癥的新希望：大數(shù)據(jù)與智慧醫(yī)療（2個學時）。教師講解0.5個學時。主要內(nèi)容：大數(shù)據(jù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用。課堂討論1.5個學時。討論題目：大數(shù)據(jù)對中醫(yī)發(fā)展和癌癥治療帶來的新希望;每個小組準備一個大數(shù)據(jù)在醫(yī)療方面應(yīng)用的案例，進行課堂交流。

8.數(shù)據(jù)財富，大數(shù)據(jù)的商業(yè)價值（2個學時）。教師講解0.5個學時。主要內(nèi)容：大數(shù)據(jù)在商業(yè)中的應(yīng)用。課堂討論1.5個學時。重點討論：大數(shù)據(jù)在廣告業(yè)、保險業(yè)中的應(yīng)用;每個小組準備一個大數(shù)據(jù)在商業(yè)方面的案例，進行課堂交流。

9.學習總結(jié)與評價（2個學時）。要求每個學生課前寫出自己對大數(shù)據(jù)的認識和本人學習本課程的收獲體會，并逐個發(fā)言，全班進行討論。發(fā)言教師根據(jù)每個學生的總結(jié)進行講評，并結(jié)合平時表現(xiàn)給出成績。

五、所取得的主要教學經(jīng)驗

通過本課程，取得了搞好新生研討課的成功經(jīng)驗，總結(jié)如下。

1.必要知識的講解是開展好課堂討論的基礎(chǔ)。大學生對于大數(shù)據(jù)缺乏認識。在討論之前進行必要的知識講解，有助于他們開闊眼界，打開思路，提高學習的興趣，為進一步的案例分析和討論打下良好的基礎(chǔ)。

2.讓學生深度參與，較好地體現(xiàn)了研討課以學生為主體的教學理念。讓學生課外自己搜集案例，并進行分析，提出自己的見解和看法，并在課堂上發(fā)言。鍛煉了他們針對教學要求搜集案例、分析案例的能力，還鍛煉了他們在公開場合的表達和交流溝通能力。

3.開放式的教學，構(gòu)建融洽的師生關(guān)系，有助于活躍研討氛圍。研討的具體案例是開放式的，由學生利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等工具自己尋找。課堂上采用開放式教學方式，學生和教師平等交流，一起討論學習，構(gòu)建融洽的師生關(guān)系，學生和教師之間不僅是師生還是朋友，使課堂氛圍比較活躍。

4.實施有效的評價和分組的方式，發(fā)揮了合作學習的作用。在研討課中，采用以小組為單位合作準備案例的方式。在案例準備過程中，小組成員協(xié)作完成學習任務(wù);形成共同的意見和看法。小組成員不僅要努力達到個人目標，而且要努力為本小組爭取好的成績。這樣對學生培養(yǎng)團隊意識和合作精神有積極作用。

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Abstract：Big data is infiltrating into all aspects of national economy and people's livelihood，enterprise development，equipment manufacturing，social public management and service.In order to make college freshmen understand big data and love big data as soon as possible，this paper provides a case study of "Approaching Big Data" freshmen，expounds the teaching methods and teaching modes that freshmen can discuss，and analyzes the teaching experience gained.

Key words：college freshmen;study class;teaching mode