面向統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的大數(shù)據(jù)分析與處理課程規(guī)劃

何少芳 周麗

摘要：從培養(yǎng)學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析與處理能力出發(fā)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情，對面向統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的大數(shù)據(jù)分析與處理課程進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計，給出了課程規(guī)劃思路、教學(xué)內(nèi)容安排以及考核與評價的方式。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析與處理;課程規(guī)劃;Python;課程教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）10-0098-02

1大數(shù)據(jù)背景

大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，在商業(yè)、經(jīng)濟(jì)及其他領(lǐng)域中基于數(shù)據(jù)和分析去發(fā)現(xiàn)問題并做出科學(xué)、客觀的決策越來越重要。大數(shù)據(jù)從各領(lǐng)域的專業(yè)角度來看，大致可以從兩個方面來理解：一是大數(shù)據(jù)體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的量、類型及產(chǎn)生速度上，不僅數(shù)據(jù)海量，還包含著各種半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù);二是在數(shù)據(jù)處理流程中，利用常規(guī)的統(tǒng)計軟件已經(jīng)無法對當(dāng)今的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時有效的存儲、分析及運用嘲。在數(shù)據(jù)的搜集上，相對于傳統(tǒng)的普查及抽樣等調(diào)查取得一手?jǐn)?shù)據(jù)和通過非調(diào)查手段獲得的二手?jǐn)?shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)時代的來臨使數(shù)據(jù)搜集方式變?yōu)樵诰€互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫獲取的二手?jǐn)?shù)據(jù);在數(shù)據(jù)分析上，統(tǒng)計學(xué)方法采取的是對樣本數(shù)據(jù)的有目的的建模，而大數(shù)據(jù)分析技術(shù)則是通過云計算平臺，對大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。此外，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)將幫助企業(yè)用戶在合理時間內(nèi)獲取、管理、處理以及整理海量數(shù)據(jù)，為企業(yè)經(jīng)營決策提供積極的幫助，而數(shù)據(jù)分析作為一門前沿技術(shù)，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。有實踐經(jīng)驗的數(shù)據(jù)分析人才已經(jīng)成了各企業(yè)爭奪的熱門，而與此發(fā)展趨勢不相協(xié)調(diào)的則是高校相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生在大數(shù)據(jù)方向上基礎(chǔ)薄弱，真正掌握大數(shù)據(jù)管理、分析和產(chǎn)品研發(fā)等相關(guān)技術(shù)的人才極度匱乏。為了推動我國大數(shù)據(jù)的發(fā)展，滿足日益增長的數(shù)據(jù)分析人才需求，我校特面向統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)大數(shù)據(jù)分析與處理課程。

2課程規(guī)劃與設(shè)計

2.1培養(yǎng)對象和目標(biāo)

對于統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，要想成為一個兼具統(tǒng)計學(xué)專業(yè)知識和大數(shù)據(jù)分析技能的合格人才，需要具備以下基礎(chǔ)：一是完整的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)知識體系，以專業(yè)理論知識為基礎(chǔ)，理解處理數(shù)據(jù)時采用的相關(guān)模型;二是具備搜集數(shù)據(jù)的能力，包括傳統(tǒng)的抽樣調(diào)查和從互聯(lián)網(wǎng)上抓取數(shù)據(jù);三是具有計算編程的能力，以實現(xiàn)Hadoop、Hive等計算工具在大規(guī)模多源異構(gòu)數(shù)據(jù)上的處理，特別地，應(yīng)該掌握最兼容的腳本語言Python。通過大數(shù)據(jù)分析與處理課程的學(xué)習(xí)，使統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生不僅能利用Python進(jìn)行科學(xué)計算、可視化繪圖、數(shù)據(jù)預(yù)處理，還能利用聚類、回歸、分類等算法對實際問題進(jìn)行分析與建模，將理論知識與實踐運用相結(jié)合，為將來從事數(shù)據(jù)分析和挖掘研究工作奠定基礎(chǔ)。

2.2課程規(guī)劃思路

本課程的規(guī)劃主要擬從以下幾個方面展開：一是結(jié)合統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)，考慮其對課程的接受程度，選擇和安排合適的課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。在課堂教學(xué)過程中，深入淺出地講解理論知識，特別地，要避免課堂上枯燥乏味的數(shù)學(xué)論證，同時需結(jié)合實例交叉進(jìn)行，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與探索的興趣。二是將理論與實踐相結(jié)合，合理分配理論學(xué)時與實驗學(xué)時。配合課程的理論知識與實例，安排學(xué)生進(jìn)行上機(jī)實驗，利用Python實現(xiàn)相關(guān)實例的操作與驗證。三是補(bǔ)充練習(xí)與案例討論部分，并在課程結(jié)束時安排課程設(shè)計環(huán)節(jié)。除了教材內(nèi)的案例，適當(dāng)補(bǔ)充當(dāng)前生活中出現(xiàn)的具有代表性新案例，與時俱進(jìn);也可將學(xué)生進(jìn)行分組，每個小組選擇一個感興趣的新案例進(jìn)行深入分析與探討，以強(qiáng)化學(xué)生綜合運用知識、融會貫通的能力。

2.3課程教學(xué)內(nèi)容安排

本課程擬采用黃紅梅和張良均編寫的教材《Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用》。在教學(xué)過程中，將采用理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的動手分析能力，因此，在總共40學(xué)時的課程學(xué)習(xí)中，安排理論課時16課時，實驗課時24課時。在理論學(xué)習(xí)中，通過任務(wù)引入概念、原理和方法;在實驗上機(jī)練習(xí)中，充分地利用現(xiàn)有的硬件資源和網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，指導(dǎo)學(xué)生使用NumPy進(jìn)行科學(xué)計算，利用matplotlib進(jìn)行基礎(chǔ)圖形繪制以實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，使用pandas進(jìn)行統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)預(yù)處理，使用sklearn進(jìn)行建模，同時結(jié)合三個典型的綜合案例，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識與企業(yè)需求相結(jié)合，將知識活學(xué)活用。課程學(xué)時分配如表1所示，具體的理論教學(xué)內(nèi)容如表2所示。

2.4教學(xué)效果評價與考核方式

對統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，大數(shù)據(jù)分析與處理這門課程側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，而教學(xué)效果體現(xiàn)在學(xué)生平時上機(jī)實驗與課程設(shè)計中的動手操作能力，因此，該課程的考核方式設(shè)置為考查，學(xué)生的成績由平時實驗作業(yè)、課堂出勤以及課程設(shè)計三部分構(gòu)成，占比為4：2：4。

3結(jié)論

本文對面向統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的大數(shù)據(jù)分析與處理課程進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃與設(shè)計，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情與基礎(chǔ)，在有限的課時內(nèi)合理安排理論教學(xué)內(nèi)容與實驗教學(xué)內(nèi)容，通過理論與實踐相結(jié)合的方式，使學(xué)生既能理解大數(shù)據(jù)分析與處理的原理與方法，又能掌握分析和解決實際問題的能力。