《數(shù)據(jù)分析》課程教學(xué)改革與探究

摘 要：文章主要針對(duì)《數(shù)據(jù)分析》課程的應(yīng)用特點(diǎn)以及目前教學(xué)過程中存在的問題。提出一系列的具有建設(shè)性的教學(xué)改革方法，以提高教學(xué)質(zhì)量和課堂效率，以便學(xué)生快速地掌握數(shù)據(jù)分析這項(xiàng)技能，為以后實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析方法;案例教學(xué)法;R語言;混合式教學(xué)

數(shù)據(jù)分析是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的一門推廣性學(xué)科，是研究紛繁雜亂的大數(shù)據(jù)背后本質(zhì)規(guī)律的一門學(xué)科，是需要具備推導(dǎo)、歸納、提煉、總結(jié)能力的一項(xiàng)技術(shù)性學(xué)科。由于當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的高度發(fā)展，數(shù)據(jù)的獲得已經(jīng)不是什么難事，但是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、處理、揭示數(shù)據(jù)背后的真相成為每個(gè)決策者都想要了解的事實(shí)。因此掌握數(shù)據(jù)分析這項(xiàng)技能非常重要，而現(xiàn)代化工具的多元化發(fā)展為數(shù)據(jù)分析提供了可能性與精準(zhǔn)性。在高等教育中，如何向理工科學(xué)生傳播數(shù)據(jù)分析的思想方法、展示實(shí)際操作這項(xiàng)技能對(duì)于我們高等教育工作者來說尤為重要。下面就針對(duì)理工類專業(yè)的本科生的教學(xué)工作提出一些改革的意見。

一、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與教參的選擇

數(shù)據(jù)分析課程是多元統(tǒng)計(jì)分析課程經(jīng)過推廣延伸發(fā)展得到的一門新興學(xué)科。它結(jié)合了眾多統(tǒng)計(jì)分析方法與現(xiàn)代化工具的應(yīng)用，因此教學(xué)過程不僅要重視理論知識(shí)的教學(xué)，還要重視現(xiàn)代化工具的實(shí)際操作能力。對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，主要選擇回歸分析、方差分析、聚類分析、判別分析、主成分分析、因子分析、對(duì)應(yīng)分析、典型相關(guān)分析、時(shí)間序列分析等這些數(shù)據(jù)分析方法。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，目前選用的教材是由王斌會(huì)主編的《多元統(tǒng)計(jì)分析及R語言建?！?，本教材不僅介紹各數(shù)據(jù)分析方法的思想原理、還借助于R語言進(jìn)行建模、應(yīng)用，案例眾多，是一本學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析方法的不錯(cuò)的入門教材，比較適合本科生自學(xué)或者用于授課的教材。但是本教材并沒有涵蓋所有的教學(xué)內(nèi)容，比如方差分析、時(shí)間序列分析都不在其中，因此還需要借助于其他一些教輔材料，如有關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)、時(shí)間序列分析方面的教參。比較適合本科生學(xué)習(xí)的教參可以選擇賈俊平主編的《統(tǒng)計(jì)學(xué)——基于R》，這本教參還可以幫助本科學(xué)生復(fù)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)方面的基礎(chǔ)知識(shí)。

二、教學(xué)方法的創(chuàng)新與教學(xué)過程的改進(jìn)

（一）理論教學(xué)——采用混合式教學(xué)方法

在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的現(xiàn)代，單純的傳統(tǒng)教學(xué)方法顯然已經(jīng)不能滿足當(dāng)下師生的教學(xué)需求了。而借助于互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代化學(xué)習(xí)工具成了人們獲得新知識(shí)和新技能的主要途徑。因此，我們課程的教學(xué)改革也迫在眉睫，也需要適應(yīng)這個(gè)新時(shí)代、適應(yīng)這個(gè)新時(shí)代人們的學(xué)習(xí)習(xí)慣。將傳統(tǒng)教學(xué)方法與數(shù)字化設(shè)備相結(jié)合，打造混合式教學(xué)方法，開展啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，成了我們改革的方向。

混合式教學(xué)就是利用數(shù)字化設(shè)備，打破傳統(tǒng)教學(xué)——老師講、學(xué)生聽的“填鴨”模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生作為中心的混合線上線下的新教學(xué)模式。首先，混合式教學(xué)可以借助于雨課堂、云班課、學(xué)習(xí)通等數(shù)字化設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。我們用一個(gè)圖示來展示新的教學(xué)過程：

其次，我們從圖示可以發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)模式的最大優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，選擇適合自己的資源，可以體會(huì)不同教師的授課風(fēng)格。根據(jù)自己的學(xué)習(xí)步調(diào)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)生對(duì)課程的參與度，讓所有學(xué)生得到個(gè)性化的教育。而課堂上主要是師生一起解決課前提出的疑問、思考，并加深對(duì)問題的探討和總結(jié)，大大地提高了課堂教學(xué)效率和課堂教學(xué)效果。課后再一次通過線上作業(yè)、互評(píng)、小論文等方式檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及掌握情況，對(duì)于教師來說課后線上這一板塊既及時(shí)反饋了學(xué)生之前課前與課中的完成情況又監(jiān)督了一次鞏固學(xué)習(xí)。

在整個(gè)教學(xué)過程中，教師由知識(shí)的灌輸者變成學(xué)習(xí)的組織者、指導(dǎo)者和幫助者，增強(qiáng)了師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。數(shù)字化設(shè)備讓師生與生生之間的交流更加方便、流暢，對(duì)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的內(nèi)化過程有了一個(gè)明確的在線監(jiān)督。

（二）增強(qiáng)上機(jī)實(shí)訓(xùn)

《數(shù)據(jù)分析》是一門應(yīng)用型學(xué)科，目的就是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的操作能力。因此除了理論教學(xué)還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)在理論教學(xué)體現(xiàn)出來了，而學(xué)生作為主體，需要掌握實(shí)際操作技能需通過開設(shè)上機(jī)實(shí)訓(xùn)課時(shí)來實(shí)現(xiàn)。上機(jī)實(shí)訓(xùn)以解決實(shí)際問題的形式，通過嘗試—分析—再嘗試的模式，啟發(fā)學(xué)生如何選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析方法，如何表達(dá)實(shí)際問題的最終結(jié)論。通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生在遇見問題、探討問題、嘗試解決問題的循環(huán)過程中一步步掌握數(shù)據(jù)分析技巧，從而真正掌握數(shù)據(jù)分析這項(xiàng)技能。學(xué)生作為中心，開展自主學(xué)習(xí)，教師在實(shí)訓(xùn)中起到引導(dǎo)、答疑解惑的作用，這樣學(xué)生才能真正的增強(qiáng)實(shí)際操作能力。通過撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、寫作，總結(jié)問題的能力，讓學(xué)生基本掌握解決一個(gè)實(shí)際問題的完整步驟。

（三）與建模比賽、論文撰寫相結(jié)合

隨著整個(gè)課程的推進(jìn)，可以鼓勵(lì)學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模比賽、或者是論文的撰寫。針對(duì)學(xué)習(xí)比較優(yōu)秀的學(xué)生可以結(jié)合建模比賽的題目或者當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)問題進(jìn)行論文構(gòu)思。通過參加建模比賽和論文撰寫可以為學(xué)生積累解決綜合問題的能力，能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合思考的能力。既拓寬了學(xué)生的視野，也為教師增加了上機(jī)實(shí)訓(xùn)素材，為以后的學(xué)生積累豐盛的教學(xué)資源。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅局限在課本上，通過論文撰寫，完成查閱資料、收集數(shù)據(jù)、操作統(tǒng)計(jì)軟件、歸納總結(jié)、撰寫規(guī)范等一系列訓(xùn)練，為以后工作應(yīng)用或者科研做好充分的準(zhǔn)備。

三、考核方式的改進(jìn)

在以前的傳統(tǒng)考核方式中學(xué)生的總成績(jī)一般由期末考試的70-80%與平時(shí)成績(jī)加權(quán)得到。容易出現(xiàn)平時(shí)成績(jī)考核依據(jù)過少、主觀性過強(qiáng)的現(xiàn)象，而占主要部分的期末成績(jī)又容易出現(xiàn)一考定結(jié)果的局面。在引進(jìn)混合式教學(xué)之后，由于數(shù)字化設(shè)備的使用，使得所有的教學(xué)過程、學(xué)習(xí)痕跡、參與情況、平時(shí)測(cè)驗(yàn)等都被記錄下來，因此學(xué)生考核的依據(jù)更加具體、詳細(xì)、真實(shí)。這樣的考核方式使得考核結(jié)果更加公平、客觀。而這樣細(xì)致的考核方式也有助于督促學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)課程的參與度。

數(shù)據(jù)分析課程除了理論知識(shí)，R語言的應(yīng)用是本課程的重要內(nèi)容?？己朔绞揭苑纸M解決不同的實(shí)際問題并以提交小論文的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)分。通過分組討論，能夠提高組員之間的溝通協(xié)作能力。通過撰寫小論文，能夠訓(xùn)練學(xué)生分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題的能力。

這樣通過數(shù)字化設(shè)備記錄的學(xué)習(xí)痕跡給出學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，反映了學(xué)生對(duì)課程的參與情況;期末考試成績(jī)反映了學(xué)生課程理論學(xué)習(xí)的效果;小論文反映了學(xué)生實(shí)際操作技能的掌握情況。新的考核方式較為公正的考查本課程的教學(xué)效果。

四、結(jié)語

新的教學(xué)方法無論在理論教學(xué)還是創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方面都有所突破。新的課程考核方式更加全面、公正地評(píng)價(jià)了每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這種考核方式更是監(jiān)督、激勵(lì)著學(xué)生對(duì)課程的參與度。上機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式更是讓學(xué)生學(xué)以致用，解決實(shí)際問題。建模比賽與論文撰寫更能個(gè)性化培養(yǎng)學(xué)生的興趣、特長(zhǎng)和能力。但是新的教學(xué)方式也帶來了一些挑戰(zhàn)，比如教材的編寫、資源的制作。對(duì)教師的工作更加細(xì)致，從知識(shí)的傳播者更多地變成系統(tǒng)學(xué)習(xí)的貫穿者，在全局上把控、引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)，實(shí)時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容與方式。讓更多的學(xué)生由被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握技能。相信通過教學(xué)改革，在師生的共同努力下能夠出色的完成本課程的教學(xué)任務(wù)，達(dá)成培養(yǎng)綜合性、應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：沈娟華（1983- ），女，浙江金華人，遼寧科技大學(xué)理學(xué)院，講師。