數(shù)據(jù)挖掘教學方法研究論文
摘要：在本科高年級學生中開設符合學術研究和工業(yè)應用熱點的進階課程是十分必要的。以數(shù)據(jù)挖掘課程為例，本科高年級學生了解并掌握數(shù)據(jù)挖掘的相關技術，對于其今后的工作、學習不無裨益。著重闡述數(shù)據(jù)挖掘等進階課程在本科高年級學生中的教學方法，基于本科高年級學生的實際情況，以及進階課程的知識體系特點，提出有針對性的教學方法參考，從而提高進階課程的教學效果。
關鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；進階課程；教學方法研究；本科高年級
學生在本科高年級學生中開設數(shù)據(jù)挖掘等進階課程是十分必要的，以大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘為例，其相關技術不僅是當前學術界的研究熱點，也是各家企事業(yè)單位招聘中重要崗位的要求之一。對于即將攻讀碩士或博士學位的學生，對于即將走上工作崗位的學生，了解并掌握一些大數(shù)據(jù)相關技術，尤其是數(shù)據(jù)挖掘技術，都是不無裨益的。在目前本科教學中，對于數(shù)據(jù)挖掘等課程的教學，由于前序課程的要求，往往是放在本科四年級進行。如何激發(fā)本科四年級學生在考研，找工作等繁雜事務中的學習興趣，從而更好地掌握數(shù)據(jù)挖掘的相關技術是本課程面臨的主要挑戰(zhàn)，也是所有本科進階課程所面臨的難題之一。
1數(shù)據(jù)挖掘等進階課程所面臨的問題
1.1進階課程知識體系的綜合性
進階課程由于其理論與技術的先進性，往往是學術研究的前沿，工業(yè)應用的`熱點，是綜合多方面知識的課程。以數(shù)據(jù)挖掘課程為例，其中包括數(shù)據(jù)庫、機器學習、模式識別、統(tǒng)計、可視化、高性能技術，算法等多方面的知識內(nèi)容。雖然學生在前期的本科學習中已經(jīng)掌握了部分相關內(nèi)容，如數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計、算法等，但對于其他內(nèi)容如機器學習、人工智能、模式識別、可視化等，有的是與數(shù)據(jù)挖掘課程同時開設的進階課程，有的已經(jīng)是研究生的教學內(nèi)容。對于進階課程繁雜的知識體系，應該如何把握廣度和深度的關系尤為重要。
1.2進階課程的教學的目的要求
進階課程的知識體系的綜合性體現(xiàn)在知識點過多、技術特征復雜。從教學效益的角度出發(fā)，進階課程的教學目的是在有限的課時內(nèi)最大化學生的知識收獲。從教學結(jié)果的可測度出發(fā)，進階課程的教學需要能夠有效驗證學生掌握重點知識的學習成果。1.3本科高年級學生的實際情況本科高年級學生需要處理考研復習，找工作等繁雜事務，往往對于剩余本科階段的學習不重視，存在得過且過的心態(tài)。進階課程往往是專業(yè)選修課程，部分學分已經(jīng)修滿的學生往往放棄這部分課程的學習，一來沒有時間，二來怕拖累學分。
2數(shù)據(jù)挖掘等進階課程的具體教學方法
進階課程的教學理念是在有限的課時內(nèi)，盡可能地提高課程的廣度，增加介紹性內(nèi)容，在授課中著重講解1~2個關鍵技術，如在數(shù)據(jù)挖掘課程中，著重講解分類中的決策樹算法，聚類中的K-Means算法等復雜度一般，應用廣泛的重要知識點，并利用實踐來檢驗學習成果。
2.1進階課程的課堂教學
數(shù)據(jù)挖掘等進階課程所涉及的知識點眾多，在課堂上則采用演示和講授相結(jié)合的方法，對大部分知識點做廣度介紹，而對需要重點掌握知識點具體講授，結(jié)合實踐案例及板書。在介紹工業(yè)實踐案例的過程中，對于具體數(shù)據(jù)挖掘任務的來龍去脈解釋清楚，尤其是對于問題的歸納，數(shù)據(jù)的處理，算法的選擇等步驟，并在不同的知識點的教學中重復介紹和總結(jié)數(shù)據(jù)挖掘的一般性流程，可以加深學生對于數(shù)據(jù)挖掘的深入理解。對于一些需要記憶的知識點，在課堂上采用隨機問答的方式，必要的時候可以在每堂課的開始重復提問，提高學習的效果。
2.2進階課程的課后教學
對于由于時間限制無法在課上深入討論的知識點，只能依靠學生在課后自學掌握。本科高年級學生的課后自學的動力不像低年級學生那么充足，可以布置需要動手實踐并涵蓋相關知識點的課后實踐，但盡量降低作業(yè)的工程量。鼓勵學生利用開源軟件和框架，基于提供的數(shù)據(jù)集，實際解決一些簡單的數(shù)據(jù)挖掘任務，讓學生掌握相關算法技術的使用，并對算法有一定的了解。利用學院與大數(shù)據(jù)相關企業(yè)建立的合作關系，在課后通過參觀，了解大數(shù)據(jù)技術在當前企業(yè)實踐中是如何應用的，激發(fā)學生的學習興趣。
2.3進階課程的教學效果考察進階課程的考察不宜采取考試的形式，可以采用大作業(yè)的形式。從具體的數(shù)據(jù)挖掘?qū)嵺`中檢驗教學的成果，力求是學生在上完本課程后可以解決一些簡單的數(shù)據(jù)挖掘任務，將較復雜的數(shù)據(jù)挖掘技術的學習留給學生自己。
3結(jié)語
數(shù)據(jù)挖掘是來源于實踐的科學，學習完本課程的學生需要真正理解，掌握相關的數(shù)據(jù)挖掘技術，并能夠在實際數(shù)據(jù)挖掘任務中應用相關算法解決問題。這也對教師的教學水平提出了挑戰(zhàn)，并直接與教師的科研水平相關。在具體的教學過程中，發(fā)現(xiàn)往往是在講授實際科研中遇到的問題時，學生的興趣較大，對于書本上的例子則反映一般。進階課程在注重教學方法的基礎上，對于教師的科研水平提出了新的要求，這也是對于教師科研的反哺，使教學過程變成了教學相長的過程。
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