【摘 要】大數(shù)據(jù)挖掘的研究對學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界都有著至關(guān)重要的意義，使得各高校也紛紛擴大了對大數(shù)據(jù)相關(guān)課程體系的建設(shè)和投入，然而，高校在數(shù)據(jù)挖掘人才培養(yǎng)方面仍然存在理論與實踐脫節(jié)等問題，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳。為了提高數(shù)據(jù)挖掘授課質(zhì)量，本文從多個角度出發(fā)，提出產(chǎn)業(yè)驅(qū)動的課程改革方法，并針對課程和學(xué)生特點提出了具體的建設(shè)性方案。

【關(guān)鍵詞】產(chǎn)業(yè)驅(qū)動;數(shù)據(jù)挖掘;大數(shù)據(jù);自主學(xué)習(xí);多元評價

1.引言

互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展、5G和智能設(shè)備的普及，使得人們每日產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈爆炸式增長。如何利用這些大數(shù)據(jù)挖掘有價值信息，從而給企業(yè)帶來收益，是大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域需要長期探索的命題。鑒于大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對企業(yè)的巨大價值，各高校也紛紛擴大了對大數(shù)據(jù)相關(guān)課程體系的建設(shè)和投入，并針對該課程實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的理論授課向理論與實驗相結(jié)合的新型模式轉(zhuǎn)型。本文通過分析高校數(shù)據(jù)挖掘課程體系的現(xiàn)有弊端，針對性的提出建設(shè)性方案，力爭為國家培養(yǎng)能順應(yīng)工業(yè)應(yīng)用需求的人才。

2.現(xiàn)存授課內(nèi)容的缺陷

眾所周知，互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展催生了很多新的應(yīng)用場景，目前高校在數(shù)據(jù)挖掘人才的培養(yǎng)過程中，并沒有一套完整的課程可確切地針對企業(yè)應(yīng)用場景的大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)及真實大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行全周期的學(xué)習(xí)、理解和實踐。

具體而言，根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗以及同行間交流發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)挖掘課程教學(xué)過程中，主要存在以下幾個突出的問題：1）教學(xué)模式傳統(tǒng)、教學(xué)方法和手段單一。以教師傳授知識為中心的課堂講授仍然在課程教學(xué)中占主導(dǎo)地位;2）在實驗教學(xué)中，實驗項目脫離實際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用背景，高校也缺乏能應(yīng)對企業(yè)級規(guī)模數(shù)據(jù)的計算資源，導(dǎo)致對學(xué)生企業(yè)項目實踐能力的培養(yǎng)薄弱;3）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源交互性弱。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源大多為文本形式，優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源匱乏，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程交互性不強;4）“因材施教”未落到實處。教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程忽略了學(xué)生起點水平的差異，造成基礎(chǔ)好的學(xué)生不想聽，基礎(chǔ)差的學(xué)生跟不上;5）缺少有效的考核方式，傳統(tǒng)的卷面考試結(jié)合實驗測評方法側(cè)重于結(jié)果，不能考核學(xué)生實際應(yīng)用開發(fā)的能力及各階段的成效。

針對以上問題，我們提出以產(chǎn)業(yè)驅(qū)動為切入點進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘課程改革研究，將學(xué)術(shù)界前沿技術(shù)和業(yè)界“卡脖子”問題融合到課程實踐中，通過建設(shè)交互式教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，并構(gòu)建多元個性化課程評價體系，培養(yǎng)更符合產(chǎn)業(yè)需求的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

3.產(chǎn)業(yè)驅(qū)動的教學(xué)改革方案

針對數(shù)據(jù)挖掘課程體系的特點，以及目前學(xué)生實際動手能力薄弱等問題，本文提出以激發(fā)學(xué)生興趣為導(dǎo)向，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)應(yīng)用驅(qū)動的線上線下混合型數(shù)據(jù)挖掘教學(xué)體系。

3.1 方案內(nèi)容

我們提出的改革方案包括以下幾方面內(nèi)容：

1）項目驅(qū)動的實踐教學(xué)模式

我們將通過簡單易懂的企業(yè)案例讓學(xué)生理解相關(guān)算法在企業(yè)場景中的應(yīng)用。在實踐教學(xué)上，采用線上線下混合教學(xué)方法，學(xué)生可通過在線平臺學(xué)習(xí)并完成實驗項目、提交并及時獲得結(jié)果反饋。項目開發(fā)在線學(xué)員實訓(xùn)平臺，構(gòu)建以產(chǎn)業(yè)實踐為核心的教學(xué)體系。

2）學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)模式

我們提出開發(fā)交互式動畫和AI問答來表現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘中的典型算法思想和復(fù)雜程序的執(zhí)行過程，闡明教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容;設(shè)計一系列具有實際應(yīng)用和專業(yè)背景的案例，將各重要技術(shù)點、關(guān)鍵點以及易錯點設(shè)計在實驗的重要環(huán)節(jié)中，在注重實用性的同時兼顧趣味性，吸引學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

3）實踐評測為主的多元評價方式

我們采用階段性實驗和綜合設(shè)計實踐項目相結(jié)合的方式，并結(jié)合企業(yè)項目考核標(biāo)準(zhǔn)，從而使得學(xué)生熟悉和掌數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)各個階段的關(guān)鍵技術(shù)和考核準(zhǔn)則。

3.2具體實施路徑

我們提出以下路徑來實現(xiàn)有效的課程改革。

3.2.1應(yīng)用為核心的教學(xué)體系

首先，建設(shè)融合產(chǎn)業(yè)前沿的課題。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生專業(yè)水平，結(jié)合產(chǎn)業(yè)的前沿課題或開放競賽構(gòu)建階段性的實踐課題。在每一次實驗課或課中測驗環(huán)節(jié)，教師通過線上系統(tǒng)布置實驗任務(wù)，學(xué)生需在規(guī)定時間內(nèi)完成并進(jìn)行反饋。

其次，開發(fā)進(jìn)程監(jiān)管的線上平臺。開發(fā)線上學(xué)員平臺、考試平臺以及實訓(xùn)平臺，幫助教師在線檢查學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)完成情況等，極大程度減輕教師批改作業(yè)的勞動強度，并快速了解學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題，從而使教師可以有更多精力來加強對學(xué)生學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)效果的反思，降低實驗組織難度、提高實驗教學(xué)效率。

3.2.2自主學(xué)習(xí)模式

首先，建設(shè)動畫和AI互動相結(jié)合的教學(xué)資源。開發(fā)交互式動畫來表現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘中的典型算法思想和復(fù)雜程序的執(zhí)行過程，闡明教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容。

其次，構(gòu)建層次化的實驗項目。重點設(shè)計一系列具有實際應(yīng)用的實踐項目，形成從基本階段性實驗、綜合設(shè)計型實驗到創(chuàng)新性實驗等多層次的實驗項目。

再次，營造項目驅(qū)動的實訓(xùn)環(huán)境。為了引導(dǎo)學(xué)生在課外自主學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，建立以“項目驅(qū)動”為特征的實踐訓(xùn)練環(huán)境，幫助學(xué)生進(jìn)行“場景式階段性”訓(xùn)練。

3.2.3多元化考核方式

在考核與評測環(huán)節(jié)，實行“面向過程、全面實踐”的評測方針。

首先，建立全過程項目評價機制。學(xué)生每一次實踐作業(yè)都在線提交，實時反饋，記載成績。除了平時上機以外，期末考試也采用實踐項目開發(fā)的考核方法，衡量學(xué)生們掌握數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)知識在整體應(yīng)用開發(fā)場景下的實際使用情況，使學(xué)生重視項目實踐，真正熟悉數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用設(shè)計與實現(xiàn)的各個環(huán)節(jié)。

其次，構(gòu)建結(jié)合企業(yè)績效的多元考核機制。參考企業(yè)對項目的真實考核機制，研究結(jié)合企業(yè)項目考核指標(biāo)的多元化課程考核機制，幫助學(xué)生正確預(yù)估自身可獲得的企業(yè)績效，并通過考核反饋提升學(xué)生職場競爭力。

4.總結(jié)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是企業(yè)對工科學(xué)生的必備需求，特別是在當(dāng)前大數(shù)據(jù)高速發(fā)展時代，其相關(guān)能力的培養(yǎng)尤為重要。本文針對高校數(shù)據(jù)挖掘授課的已有缺陷，從教學(xué)方法、學(xué)習(xí)模式和評價方式等方面出發(fā)，提出更加順應(yīng)業(yè)界需求的人才培養(yǎng)方法。本文提出的授課方案具有很強的實踐指導(dǎo)意義。

基金項目：

杭州電子科技大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項目“基于深度學(xué)習(xí)的個性化在線教學(xué)方法研究----以疫情期間為例”（項目編號：YBJG202042）;教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“產(chǎn)業(yè)驅(qū)動的《數(shù)據(jù)挖掘》課程教學(xué)改革研究”（項目編號：202002328022）;教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“項目驅(qū)動的機器學(xué)習(xí)課程混合教學(xué)模式改革”（項目編號：202002004037）。

作者簡介：

譚敏（1987-），女，漢族. 湖南衡陽市衡山縣，副教授，博士，杭州電子科技大學(xué)，研究方向：人工智能與智慧教育。

（作者單位：杭州電子科技大學(xué)）