大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)“數(shù)據(jù)挖掘”課程的教學(xué)探討

范彩云

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的蓬勃發(fā)展，造就了一個(gè)嶄新的大數(shù)據(jù)時(shí)代，這些變化對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的變革起到了助推器的作用，而數(shù)據(jù)挖掘作為拓展和提升大數(shù)據(jù)分析方法與思路的應(yīng)用型課程，被廣泛納入統(tǒng)計(jì)學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案。本文基于數(shù)據(jù)挖掘課程的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)本科專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)挖掘課程進(jìn)行教學(xué)探討，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè);數(shù)據(jù)挖掘;大數(shù)據(jù);教學(xué)

一、引言

通常人們總結(jié)大數(shù)據(jù)有“4V”的特點(diǎn)：Volume（體量大），Variety（多樣性），Velocity（速度快）和Value（價(jià)值密度低）。從這樣大量、多樣化的數(shù)據(jù)中挖掘和發(fā)現(xiàn)內(nèi)在的價(jià)值，是這個(gè)時(shí)代帶給我們的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)分析技術(shù)的要求也相應(yīng)提高。傳統(tǒng)教學(xué)模式并不能適應(yīng)和滿足學(xué)生了解數(shù)據(jù)處理和分析最新技術(shù)與方法的迫切需要。對(duì)于常常和數(shù)據(jù)打交道的統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，更是如此。

二、課程教學(xué)探討

針對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)本科專業(yè)的學(xué)生而言，“數(shù)據(jù)挖掘”課程一般在他們?nèi)昙?jí)或者四年級(jí)所開(kāi)設(shè)，他們?cè)谇捌谝呀?jīng)學(xué)習(xí)完統(tǒng)計(jì)學(xué)、應(yīng)用回歸分析、多元統(tǒng)計(jì)分析、時(shí)間序列分析等課程，所以在“數(shù)據(jù)挖掘”課程的教學(xué)內(nèi)容選擇上要有所取舍，同時(shí)把握好難度。不能把“數(shù)據(jù)挖掘”課程涵蓋了的所有內(nèi)容不加選擇地要求學(xué)生全部掌握，?對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是不太現(xiàn)實(shí)的，需要為統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)本科生?“個(gè)性化定制”教學(xué)內(nèi)容。

（1）“數(shù)據(jù)挖掘”課程的教學(xué)應(yīng)該偏重于應(yīng)用，更注重培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。因此?，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是：使學(xué)生樹立數(shù)據(jù)挖掘的思維體系，掌握數(shù)據(jù)挖掘的基本方法，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，為在大數(shù)據(jù)時(shí)代，進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種數(shù)據(jù)處理和定量分析工具打下必要的基礎(chǔ)。按照這個(gè)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基本原理講解為主，讓學(xué)生了解和掌握各種技術(shù)和方法的來(lái)龍去脈、功能及優(yōu)缺點(diǎn)?;以算法講解為輔，由于有?R語(yǔ)言、python等軟件，?學(xué)生了解典型的算法，能用軟件把算法實(shí)現(xiàn)，對(duì)軟件的計(jì)算結(jié)果熟練解讀，?對(duì)各種算法的改進(jìn)和深入研究則不作要求，有興趣的同學(xué)可以自行課下探討。

（2）對(duì)于已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容不再詳細(xì)講解，而是側(cè)重介紹它們?cè)跀?shù)據(jù)挖掘中的功能及綜合應(yīng)用。在新知識(shí)的講解過(guò)程中，注意和已學(xué)過(guò)知識(shí)的融匯貫通，既復(fù)習(xí)鞏固了原來(lái)學(xué)過(guò)的知識(shí)，同時(shí)也無(wú)形中降低了新知識(shí)的難度。比如，在數(shù)據(jù)挖掘模型評(píng)估中，把混淆矩陣、ROC曲線、誤差平方和等知識(shí)點(diǎn)就能和之前學(xué)過(guò)的內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系起來(lái)。

（3）結(jié)合現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生由“被動(dòng)接收”式的學(xué)習(xí)變?yōu)椤爸鲃?dòng)探究”型的學(xué)習(xí)。在講解每種方法和技術(shù)之后，?增加一個(gè)或幾個(gè)案例，?以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。除了充分利用已有的國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)資源，還可以鼓勵(lì)學(xué)生去搜集自己感興趣的或者國(guó)家及社會(huì)大眾關(guān)注的問(wèn)題進(jìn)行研究，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感。

（4）充分考慮前述提到的三點(diǎn)，課程內(nèi)容計(jì)劃安排見(jiàn)表1。

（5）課程的考核方式既要一定的理論性，又不能失掉實(shí)踐應(yīng)用性，所以需要結(jié)合平時(shí)課堂表現(xiàn)、平時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成情況和期末考試來(lái)綜合評(píng)定成績(jī)。采取期末閉卷理論考試占50%，平時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成占40%，課堂表現(xiàn)占10%，這樣可以全方位的評(píng)價(jià)學(xué)生的表現(xiàn)。

三、教學(xué)效果評(píng)估

經(jīng)過(guò)幾輪的教學(xué)實(shí)踐后，取得了如下的教學(xué)效果：

（1）學(xué)生對(duì)課程的興趣度在提升，課下也會(huì)不停地去思考數(shù)據(jù)挖掘有關(guān)的方法和技巧，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后會(huì)一起交流與討論。

（2）在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目或者數(shù)據(jù)分析的有關(guān)競(jìng)賽中，選用數(shù)據(jù)挖掘方法的人數(shù)也越來(lái)越多，部分同學(xué)的成果還能在期刊上正式發(fā)表，有的同學(xué)還能在競(jìng)賽中取得優(yōu)秀的成績(jī)。

（3）統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)本科生畢業(yè)論文的選題中利用數(shù)據(jù)挖掘有關(guān)方法來(lái)完成的論文越來(lái)越多，論文的完成質(zhì)量也在不斷提高。

（4）本科畢業(yè)生的就業(yè)崗位中從事數(shù)據(jù)挖掘工作的人數(shù)有所提高，說(shuō)明滿足企業(yè)需求技能的人數(shù)在增加。繼續(xù)深造的畢業(yè)生選擇數(shù)據(jù)挖掘研究方向的人數(shù)也在逐漸增多，表明學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā)。

教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘課程的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)挖掘是一門新型的多學(xué)科交叉的學(xué)科，知識(shí)內(nèi)容體系不斷地發(fā)展和更新。目前在大數(shù)據(jù)背景下，開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)挖掘課程有其現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)對(duì)教學(xué)是一個(gè)挑戰(zhàn)，需要在教學(xué)過(guò)程中不斷探索和研究，引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘方法與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析方法的區(qū)別和共同之處。因此，在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，尤其是本科生現(xiàn)有的知識(shí)水平，認(rèn)真安排教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)方法，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力。

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（作者單位：上海對(duì)外經(jīng)貿(mào)大學(xué)?統(tǒng)計(jì)與信息學(xué)院，上海??201620）