基于數(shù)據(jù)挖掘的理實一體教學(xué)模式在汽車專業(yè)群教學(xué)應(yīng)用分析

陳 婧，趙祥全

（貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽550008）

據(jù)公安部統(tǒng)計，截至2019 年底，全國汽車保有量已經(jīng)達(dá)到2.6 億輛。在數(shù)量巨大的汽車背后，一個億萬級汽車后市場亟需大量的汽車專業(yè)高素質(zhì)技能人才，包括汽車運用與維修、汽車新能源、汽車車身修復(fù)、物聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代物流等。但是，汽車專業(yè)群是基于“新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式”，教學(xué)管理、課程改革、學(xué)習(xí)效率等問題復(fù)雜、學(xué)科交叉，人工識別能力低，所以整理并挖掘汽車專業(yè)群在理實一體化教學(xué)模式過程中隱藏的數(shù)據(jù)與規(guī)律存在著巨大挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)背景下，隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用，許多隱含在理實一體化學(xué)習(xí)中的知識信息不斷被發(fā)現(xiàn)。文章就基于數(shù)據(jù)挖掘的理實一體化教學(xué)模式在汽車專業(yè)群教學(xué)應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 數(shù)據(jù)挖掘與理實一體教學(xué)模式

1.1 數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘，百度上給出的定義是：資料探勘、數(shù)據(jù)采礦。又稱數(shù)據(jù)庫中的知識信息的發(fā)現(xiàn)，是從大量的、不完全的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中、潛在、有用的信息和知識的過程。一般采用計算機，并通過統(tǒng)計、在線分析處理、情報檢索、機器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)（依靠過去的經(jīng)驗法則）和模式識別等方法。

面對職業(yè)院校教育問題的復(fù)雜性和多學(xué)科交叉的性質(zhì)，我們可以通過分析和挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)行為的相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和預(yù)測未來職業(yè)教育中研究與教學(xué)實踐中的各類問題，如協(xié)助校方做出決策、幫助教師改進(jìn)課程以及促進(jìn)學(xué)生提升學(xué)習(xí)效率等方面均表現(xiàn)出其獨特性，來解決教育教學(xué)實踐中的問題。

1.2 理實一體教學(xué)模式

職業(yè)教育傳統(tǒng)的理實一體教學(xué)模式，主要指師生之間面對面交流的課堂教學(xué)模式，在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實踐交換進(jìn)行，老師一邊教，學(xué)生一邊學(xué)、一邊動手做，這樣直觀與抽象交錯出現(xiàn)，以學(xué)生為中心，理實一體。突出了學(xué)生操作能力和技術(shù)技能的培養(yǎng)，可以充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

近年來，在大數(shù)據(jù)背景下，教育領(lǐng)域和信息領(lǐng)域都產(chǎn)生了顛覆性的變革，遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、智能手機應(yīng)用和在線社交網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)挖掘研究提供了海量數(shù)據(jù)。比如學(xué)生手機常見的QQ、微信、釘釘、云課堂、學(xué)習(xí)通、蘑菇云、藍(lán)魔云班課等。截至2019 年末，中國智能手機用戶人數(shù)超過13 億人次，因此，數(shù)據(jù)挖掘正處于“大數(shù)據(jù)”的時代。數(shù)據(jù)挖掘是統(tǒng)計學(xué)與計算機應(yīng)用科學(xué)及背景學(xué)科相互交叉的產(chǎn)物，為理實一體化教學(xué)模式應(yīng)用與汽車專業(yè)群實踐的發(fā)掘與整理提供了新的方法。

1.3 汽車專業(yè)群

汽車專業(yè)群人才培養(yǎng)圍繞智能交通道路運輸服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈、關(guān)鍵技術(shù)崗位的技術(shù)技能需求，形成了以汽車運用與維修技術(shù)為核心專業(yè)、汽車車身修復(fù)維修技術(shù)、新能源汽車運用與維修、物流管理、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)為特色專業(yè)的“一核心、四特色”的專業(yè)群結(jié)構(gòu)。

2 數(shù)據(jù)挖掘的理實一體教學(xué)模式在高職院校汽車專業(yè)群應(yīng)用優(yōu)勢及目的

2.1 應(yīng)用優(yōu)勢

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)用于理實一體教學(xué)模式應(yīng)用的優(yōu)勢主要有三方面：

（1）推進(jìn)職業(yè)院校教學(xué)模式改革實踐的重要力量，對建設(shè)高水平汽車專業(yè)群有強大的支持作用。

（2）符合職業(yè)教育人才培養(yǎng)的規(guī)律要求，使汽車專業(yè)人才培養(yǎng)更加科學(xué)、快速。

（3）促進(jìn)學(xué)生有效對接就業(yè)崗位的有力保證，更好地滿足服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟需求。

2.2 應(yīng)用目的

高職院校汽車專業(yè)群建設(shè)的參與者是由校方及教育部門、教師、學(xué)生、教育科研者等，每個人的站位不一樣，對數(shù)據(jù)挖掘的使用目的也不一樣。具體如下：

校方及教育部門據(jù)此了解國家產(chǎn)業(yè)布局、區(qū)域經(jīng)濟、行業(yè)需求、教育機構(gòu)的歷史與現(xiàn)狀，決策改革管理制度，科學(xué)分配教育資源，改進(jìn)對教師、教學(xué)、課程的評價機制。

教師了解教學(xué)的效果，改革教學(xué)方法、手段，了解學(xué)生的個體差異與總體情況，優(yōu)化教學(xué)和多元化的評價考核方式，促進(jìn)教與學(xué)的有效性。

學(xué)生進(jìn)一步清楚自己的個性愛好、學(xué)習(xí)能力及習(xí)慣，認(rèn)識自己的學(xué)習(xí)效率及學(xué)習(xí)進(jìn)展，評估學(xué)習(xí)行為，預(yù)測需要的課程資源和學(xué)習(xí)策略，建立自信。

3 數(shù)據(jù)挖掘的理實一體教學(xué)模式在汽車專業(yè)群的應(yīng)用分析

3.1 應(yīng)用實踐

數(shù)據(jù)挖掘的理實一體教學(xué)模式在汽車專業(yè)群應(yīng)用實踐流程，主要包含了：

第一步數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理。在理實一體化背景下，對職業(yè)院校汽車專業(yè)群教育教學(xué)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，有課堂理論教學(xué)的教材、課件、教法、作業(yè)，有實踐動手操作的工單、卡片、音頻、視頻，有安裝在手機上的教學(xué)APP，社交媒體，采集這些海量的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)清潔，數(shù)據(jù)集成、合并，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為符合使用要求的有用的信息數(shù)據(jù)格式。

這一步非常關(guān)鍵，職業(yè)院校汽車專業(yè)群教育教學(xué)過程中采集的數(shù)據(jù)是我們研究數(shù)據(jù)來源，后面研究的基礎(chǔ)，將直接影響研究結(jié)果，也是最終要改進(jìn)提升的研究目標(biāo)對象，這個分析過程非常復(fù)雜、瑣碎，工作量龐大，需要大量的人力資源和時間來完成。

第二步進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。首先是數(shù)據(jù)分類，對已經(jīng)選好的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類建模，其目的在于為數(shù)據(jù)對象指定一個類別，比如學(xué)生的性格習(xí)慣、興趣愛好分類等。其次是數(shù)據(jù)預(yù)測，通過已知的分類數(shù)據(jù)建模去預(yù)測未知的數(shù)據(jù)，比如學(xué)生的成績預(yù)測、就業(yè)的預(yù)測。再次是相關(guān)性分組。其目的是發(fā)現(xiàn)哪些事情總是一起發(fā)生，比如學(xué)生什么時間段上網(wǎng)游戲、提交作業(yè)等。最后是聚類建模，它是自動尋找并建立分組規(guī)則的方法，它通過判斷樣本數(shù)據(jù)之間的相似性，把相似樣本劃分在一個簇中。

第三步數(shù)據(jù)評估，就是數(shù)據(jù)質(zhì)量評估，是從數(shù)據(jù)挖掘中歸納總結(jié)出理實一體教學(xué)模式應(yīng)用中存在問題，發(fā)現(xiàn)有用的信息和知識，再利用這些有用的信息和知識來構(gòu)建知識、行為，從而改進(jìn)提升改善促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量，提高信息和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，為教育教學(xué)的決策打下更堅實的基礎(chǔ)。

3.2 存在的問題

學(xué)校、教師、學(xué)生是本研究的對象，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘中，首先會牽扯到保密、安全、隱私等諸多問題，會導(dǎo)致學(xué)術(shù)道德問題、倫理問題和法律制度問題等。顯然，數(shù)據(jù)挖掘的合法、合規(guī)、謹(jǐn)慎的使用，有待制定和完善相應(yīng)的法律法規(guī)及具體制度。其次由于缺少公開的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量樣本的不足，導(dǎo)致研究結(jié)果會產(chǎn)生偏差。

4 結(jié) 語

隨著數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用研究的深入開展，以及職業(yè)院校建設(shè)高水平專業(yè)群愿望的增強，將會有越來越多的職業(yè)院校引入數(shù)據(jù)挖掘，為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才，為地方經(jīng)濟發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。借助互聯(lián)網(wǎng)翅膀，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，教育工作者將更好地讀懂教師、教材、教法改革，讀懂千差萬別的學(xué)生，讓我們切實了解每位學(xué)生的真實學(xué)習(xí)狀況，給每位學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)、個性化的教育資源。為更好、更快地培養(yǎng)出符合現(xiàn)代交通運輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的德技并修、創(chuàng)新型、復(fù)合型、高素質(zhì)技術(shù)技能人才而努力。