陳 婧,趙祥全
(貴州交通職業(yè)技術學院,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、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、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式”,教學管理、課程改革、學習效率等問題復雜、學科交叉,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)挖掘技術的應用,許多隱含在理實一體化學習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模式在汽車專業(yè)群教學應用進行研究。
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、機器學習、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)院校教育問題的復雜性和多學科交叉的性質(zhì),我們可以通過分析和挖掘學生學習行為的相關數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)和預測未來職業(yè)教育中研究與教學實踐中的各類問題,如協(xié)助校方做出決策、幫助教師改進課程以及促進學生提升學習效率等方面均表現(xiàn)出其獨特性,來解決教育教學實踐中的問題。
職業(yè)教育傳統(tǒng)的理實一體教學模式,主要指師生之間面對面交流的課堂教學模式,在整個教學環(huán)節(jié)中,理論和實踐交換進行,老師一邊教,學生一邊學、一邊動手做,這樣直觀與抽象交錯出現(xiàn),以學生為中心,理實一體。突出了學生操作能力和技術技能的培養(yǎng),可以充分調(diào)動和激發(fā)學生的學習熱情。
近年來,在大數(shù)據(jù)背景下,教育領域和信息領域都產(chǎn)生了顛覆性的變革,遠程教育系統(tǒng)、智能手機應用和在線社交網(wǎng)絡為數(shù)據(jù)挖掘研究提供了海量數(shù)據(jù)。比如學生手機常見的QQ、微信、釘釘、云課堂、學習通、蘑菇云、藍魔云班課等。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)計學與計算機應用科學及背景學科相互交叉的產(chǎn)物,為理實一體化教學模式應用與汽車專業(yè)群實踐的發(fā)掘與整理提供了新的方法。
汽車專業(yè)群人才培養(yǎng)圍繞智能交通道路運輸服務產(chǎn)業(yè)鏈、關鍵技術崗位的技術技能需求,形成了以汽車運用與維修技術為核心專業(yè)、汽車車身修復維修技術、新能源汽車運用與維修、物流管理、物聯(lián)網(wǎng)應用技術為特色專業(yè)的“一核心、四特色”的專業(yè)群結構。
數(shù)據(jù)挖掘技術用于理實一體教學模式應用的優(yōu)勢主要有三方面:
(1)推進職業(yè)院校教學模式改革實踐的重要力量,對建設高水平汽車專業(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、快速。
(3)促進學生有效對接就業(yè)崗位的有力保證,更好地滿足服務區(qū)域經(jīng)濟需求。
高職院校汽車專業(yè)群建設的參與者是由校方及教育部門、教師、學生、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、教育機構的歷史與現(xiàn)狀,決策改革管理制度,科學分配教育資源,改進對教師、教學、課程的評價機制。
教師了解教學的效果,改革教學方法、手段,了解學生的個體差異與總體情況,優(yōu)化教學和多元化的評價考核方式,促進教與學的有效性。
學生進一步清楚自己的個性愛好、學習能力及習慣,認識自己的學習效率及學習進展,評估學習行為,預測需要的課程資源和學習策略,建立自信。
數(shù)據(jù)挖掘的理實一體教學模式在汽車專業(yè)群應用實踐流程,主要包含了:
第一步數(shù)據(jù)采集和預處理。在理實一體化背景下,對職業(yè)院校汽車專業(yè)群教育教學過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),有課堂理論教學的教材、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)轉換等預處理,轉換為符合使用要求的有用的信息數(shù)據(jù)格式。
這一步非常關鍵,職業(yè)院校汽車專業(yè)群教育教學過程中采集的數(shù)據(jù)是我們研究數(shù)據(jù)來源,后面研究的基礎,將直接影響研究結果,也是最終要改進提升的研究目標對象,這個分析過程非常復雜、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,比如學生的性格習慣、興趣愛好分類等。其次是數(shù)據(jù)預測,通過已知的分類數(shù)據(jù)建模去預測未知的數(shù)據(jù),比如學生的成績預測、就業(yè)的預測。再次是相關性分組。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)挖掘中歸納總結出理實一體教學模式應用中存在問題,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建知識、行為,從而改進提升改善促進教育教學質(zhì)量,提高信息和數(shù)據(jù)的準確性和有效性,為教育教學的決策打下更堅實的基礎。
學校、教師、學生是本研究的對象,進行數(shù)據(jù)挖掘中,首先會牽扯到保密、安全、隱私等諸多問題,會導致學術道德問題、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)、謹慎的使用,有待制定和完善相應的法律法規(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,導致研究結果會產(chǎn)生偏差。
隨著數(shù)據(jù)挖掘應用研究的深入開展,以及職業(yè)院校建設高水平專業(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)技術技能人才,為地方經(jīng)濟發(fā)展做出了重要的貢獻。借助互聯(lián)網(wǎng)翅膀,借助數(shù)據(jù)挖掘技術,教育工作者將更好地讀懂教師、教材、教法改革,讀懂千差萬別的學生,讓我們切實了解每位學生的真實學習狀況,給每位學生提供更加優(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、復合型、高素質(zhì)技術技能人才而努力。