大數(shù)據(jù)背景下基于CDIO模式的財(cái)經(jīng)類高校計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用教學(xué)改革研究

金鑫

摘 要：文章作者針對大數(shù)據(jù)國家戰(zhàn)略背景下財(cái)經(jīng)類高校計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用課程的教學(xué)實(shí)際，分析大數(shù)據(jù)時(shí)代下社會各行業(yè)對大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的迫切需求，尤其是在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下對經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的教學(xué)需求，并探索了基于CDIO模式培養(yǎng)學(xué)生大數(shù)據(jù)分析和創(chuàng)新實(shí)踐能力的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析;教學(xué)改革;CDIO模式

中圖分類號：G642?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?收稿日期：2018-09-04

課題項(xiàng)目：中央財(cái)經(jīng)大學(xué)研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目（研字〔2016〕39號）。

作者簡介：金 鑫（1974—），男，內(nèi)蒙古烏海人，教授，博士研究生，研究方向：教育信息化、商務(wù)智能。

計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用類課程不同于各高校的計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課，其主要是面向高年級本科生和低年級研究生開設(shè)的課程，是面向非信息類專業(yè)開設(shè)的更高層次的計(jì)算機(jī)教育課程，旨在滿足各專業(yè)學(xué)生對掌握相關(guān)信息技術(shù)的需求，使學(xué)生具備更高的專業(yè)素養(yǎng)和科研技能[1]。財(cái)經(jīng)類高校以經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)為主，隨著經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域信息化、智能化的深入發(fā)展，經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)對信息技術(shù)相關(guān)知識的需求越來越強(qiáng)。例如，金融領(lǐng)域?qū)鹑诳萍紝I(yè)人才需求非常大，由此傳統(tǒng)金融類專業(yè)不斷補(bǔ)充的人工智能、大數(shù)據(jù)分析等信息技術(shù)知識內(nèi)容，會計(jì)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的智能財(cái)務(wù)、智能審計(jì)，工商管理領(lǐng)域關(guān)注的大數(shù)據(jù)營銷、商務(wù)智能，等等，都需要有相關(guān)信息技術(shù)知識體系的支撐 [2]。

本文將分析大數(shù)據(jù)背景下財(cái)經(jīng)類高校大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的需要，然后結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，探討面向經(jīng)管類專業(yè)如何基于CDIO模式改革大數(shù)據(jù)相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

一、大數(shù)據(jù)背景下財(cái)經(jīng)類高校計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用教學(xué)需求

我國“十三五”規(guī)劃綱要中明確指出，要實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，要全面實(shí)施促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)，要深化大數(shù)據(jù)在各行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用[3]。大數(shù)據(jù)國家戰(zhàn)略的實(shí)施和社會各行業(yè)對利用大數(shù)據(jù)的迫切需求，對高等學(xué)校的專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更多的要求。為了適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下的社會需要，高校人才培養(yǎng)課程體系亟須補(bǔ)充大數(shù)據(jù)相關(guān)的知識內(nèi)容，這對于以經(jīng)濟(jì)和管理學(xué)科為主的財(cái)經(jīng)類高校更是如此。面向經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用是國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)人才的培養(yǎng)需要適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的需要，強(qiáng)化學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用能力的培養(yǎng)。大數(shù)據(jù)知識體系非常龐大，主要包括底層的大數(shù)據(jù)技術(shù)和上層的大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用，而對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，尤其是經(jīng)管類專業(yè)的學(xué)生，上層的大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用是學(xué)生最關(guān)心的內(nèi)容[4]。

中央財(cái)經(jīng)大學(xué)是教育部直屬財(cái)經(jīng)類重點(diǎn)院校，面向全校非信息類專業(yè)開始的計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用課程是為了滿足各專業(yè)人才培養(yǎng)對信息技術(shù)的迫切需求，在國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的驅(qū)動(dòng)下，我們急需考慮的是如何結(jié)合財(cái)經(jīng)類高校學(xué)科分布現(xiàn)狀，改革計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容，使其能夠滿足各類學(xué)科對大數(shù)據(jù)分析能力人才培養(yǎng)的需求，助力提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和科研能力。

二、基于CDIO模式的教學(xué)模式改革和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教師在設(shè)置課程體系和組織課程教學(xué)內(nèi)容時(shí)要以市場需求和學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)為導(dǎo)向，積極調(diào)整和更新教學(xué)內(nèi)容;并且在教學(xué)中要樹立全新的教學(xué)觀，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新為核心調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)模式。CDIO模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO模式是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力非常重要的工程教育模式[5]。

（一）面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學(xué)模式改革的指導(dǎo)思想

1.樹立以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)的教學(xué)觀

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已成為高等教育知識體系構(gòu)建的目標(biāo)導(dǎo)向。在以大數(shù)據(jù)分析為核心的計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用課程中，由于大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的實(shí)踐性強(qiáng)，內(nèi)容更新速度快，因此對創(chuàng)新教育的要求也比較高。這就迫切要求承擔(dān)課程教學(xué)的教師深刻認(rèn)識到創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性和必要性，樹立以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為最終教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)觀，積極探索如何在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2.注重在教學(xué)過程中發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，尤其注重過程培養(yǎng)，教師要在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，積極引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的過程，要在教學(xué)活動(dòng)中讓學(xué)生自己去思考、討論、驗(yàn)證，探索出各種解決問題的辦法。而教師起輔助引導(dǎo)作用，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，形成以學(xué)生為中心的生動(dòng)活潑的教學(xué)場景。

3.注重并強(qiáng)化案例實(shí)踐教學(xué)

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是整個(gè)本科和研究生教學(xué)體系中不可或缺的組成部分，也是使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的最重要、最有效的環(huán)節(jié)。基于以大數(shù)據(jù)分析為核心內(nèi)容的計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，任課教師更要注重并強(qiáng)化大數(shù)據(jù)分析的案例實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的過程培養(yǎng)。針對經(jīng)管類專業(yè)計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用的案例場景，最好結(jié)合經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)展開實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。

4.樹立大數(shù)據(jù)思維模式

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)分析改變了傳統(tǒng)的隨機(jī)分析的方法，面向海量、多樣的數(shù)據(jù)，進(jìn)行挖掘分析，揭示出事物規(guī)律，提出研究結(jié)論和對策。在教學(xué)中教師要明確數(shù)據(jù)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生以大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)科學(xué)的方式思考問題，采用大數(shù)據(jù)的思維模式，應(yīng)對所研究的內(nèi)容、揭示研究問題、分析決策依據(jù)、預(yù)測研究結(jié)果等。

（二）教學(xué)模式的具體探討

計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用的CDIO實(shí)踐教學(xué)是以產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。在課程改革實(shí)踐中，計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用課程體系基于CDIO的實(shí)踐教學(xué)模塊設(shè)計(jì)。實(shí)踐教學(xué)模式按照“構(gòu)思”“設(shè)計(jì)”“實(shí)施”和“運(yùn)行”四個(gè)環(huán)節(jié)分階段進(jìn)行，實(shí)踐內(nèi)容密切結(jié)合實(shí)際需求，以實(shí)踐案例驅(qū)動(dòng)的方式來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行選題、分析、實(shí)施，一直到后期的總結(jié)評價(jià)。在實(shí)踐教學(xué)中教師充分結(jié)合“過程”“方法”和“工具”三位一體的方式，使得學(xué)生在教學(xué)實(shí)踐的過程中掌握大數(shù)據(jù)分析的方法和相應(yīng)的工具。

以計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用（以大數(shù)據(jù)分析為課程核心）課程為例，按照CDIO模式分階段進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的探索。

（三）教學(xué)內(nèi)容和考核方式改革

1.大數(shù)據(jù)分析案例的需求分析和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

根據(jù)經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的特點(diǎn)，主要選擇和經(jīng)濟(jì)社會生活有關(guān)的案例。例如，對股票數(shù)據(jù)的分析、對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的分析、對與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)輿情的分析等。數(shù)據(jù)一方面來自公開的數(shù)據(jù)，另一方面需要學(xué)生借助已有的爬蟲工具，從互聯(lián)網(wǎng)上爬取數(shù)據(jù)。學(xué)生在確定某個(gè)案例選題之前，一定先要準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，對所研究的案例進(jìn)行初步的可行性分析，以順利進(jìn)行后期的案例實(shí)踐。

2.大數(shù)據(jù)分析工具與模型

在大數(shù)據(jù)算法方面，教師應(yīng)結(jié)合案例，主要介紹最實(shí)用的一些模型，例如分類、聚類、回歸分析、因子分析、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法。工具語言主要采用兩種SPSS和Python，采用SPSS主要是為了更好地闡述數(shù)據(jù)分析常用算法，介紹Python主要是為了更好地結(jié)合大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。此次還通過學(xué)習(xí)MapReduce并行處理算法，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法與MapReduce并行分布式處理機(jī)制相結(jié)合，從而有效地并行處理大數(shù)據(jù)。

3.項(xiàng)目管理和結(jié)果評估

每個(gè)項(xiàng)目案例完成之后，要形成一個(gè)項(xiàng)目報(bào)告，不僅包含了前期的準(zhǔn)備和分析，還包括后期結(jié)果的討論和評估。需要考查學(xué)生深入研討總結(jié)，在項(xiàng)目進(jìn)行過程中是否有思慮不清的地方，是否有需要再進(jìn)一步完善的地方。通過不斷地總結(jié)分析、不斷地啟發(fā)思考，從而助力創(chuàng)新思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力，提升學(xué)生的思辨性思考問題的能力。

4.需要改變考核方式

閉卷考試很多缺陷，不能客觀反映出學(xué)生理解、掌握、應(yīng)用知識的實(shí)際情況。在以大數(shù)據(jù)能力培養(yǎng)為核心的計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用課程中，需要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)踐情況，結(jié)合項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)協(xié)作過程、方案報(bào)告、課堂討論、創(chuàng)新思想等多個(gè)內(nèi)容進(jìn)行綜合考核，鼓勵(lì)課程實(shí)踐中的創(chuàng)新，理論部分相關(guān)成績所占比例可縮小到50%以下。

三、結(jié)語

大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略，深化大數(shù)據(jù)在各行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用，對國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展至關(guān)重要。為了滿足大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的人才需求，財(cái)經(jīng)類學(xué)校需要調(diào)整人才培養(yǎng)課程體系，以提升學(xué)生大數(shù)據(jù)分析能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。就經(jīng)管類專業(yè)的學(xué)生而言，大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用是學(xué)生最關(guān)心的內(nèi)容，尤其是面向經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。在本文的研究中，基于CDIO教學(xué)理念設(shè)計(jì)了以大數(shù)據(jù)分析為核心的計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用課程教學(xué)模式，教學(xué)模式按照“構(gòu)思”“設(shè)計(jì)”“實(shí)施”和“運(yùn)行”四個(gè)環(huán)節(jié)分階段進(jìn)行，其貫穿了大數(shù)據(jù)案例準(zhǔn)備、大數(shù)據(jù)分析與實(shí)施、項(xiàng)目總結(jié)整個(gè)過程。教學(xué)模式的改革相應(yīng)地調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容和授課方式，以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，提升了學(xué)生大數(shù)據(jù)技能和創(chuàng)新思維能力。

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