梁詩(shī)敏

（廣東科技學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院 廣東 東莞 523083）

OBE（Outcomes- Based Education）即成果導(dǎo)向教育，該理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心、學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向[1]?；贠BE 理念的教學(xué)改革是當(dāng)前教育教學(xué)改革研究的熱點(diǎn)[2]，合肥工業(yè)大學(xué)在“Java程序設(shè)計(jì)”課程中引入基于OBE理念的“學(xué)習(xí)結(jié)果—教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)—評(píng)價(jià)體系”模式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]；清華大學(xué)基于OBE理念設(shè)計(jì)“軟件工程”課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和項(xiàng)目實(shí)踐方法等，提高教學(xué)質(zhì)量[4]。OBE 理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和自主學(xué)習(xí)，滿足不同程度學(xué)生的學(xué)習(xí)需求；OBE 理念鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用知識(shí)，提高技能水平，幫助學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求。因此，以O(shè)BE 理念指導(dǎo)應(yīng)用型本科高校課程教學(xué)改革具有非常重要的意義[5]。

1 “大數(shù)據(jù)分析與建模”課程教學(xué)存在的問(wèn)題

“大數(shù)據(jù)分析與建?！笔菙?shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)組選課程，為往數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘方向發(fā)展的學(xué)生而開(kāi)設(shè)，致力于培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析師。該課程的前驅(qū)課程為“Python 基礎(chǔ)與應(yīng)用”“數(shù)據(jù)可視化”“數(shù)據(jù)挖掘”等；后續(xù)課程為“大數(shù)據(jù)分析與建模課程設(shè)計(jì)”“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）”“畢業(yè)實(shí)習(xí)”等?！按髷?shù)據(jù)分析與建?！闭n程具有很強(qiáng)的綜合性、應(yīng)用性和實(shí)踐性。在傳統(tǒng)教學(xué)中，“大數(shù)據(jù)分析與建?！闭n程教學(xué)存在的問(wèn)題在于：

1.1 教學(xué)目標(biāo)定位存在偏差

本課程致力于培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析師，但傳統(tǒng)教學(xué)注重知識(shí)與技能目標(biāo)，忽視了過(guò)程與方法目標(biāo)的關(guān)鍵性作用，導(dǎo)致學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題、報(bào)告的撰寫(xiě)與項(xiàng)目的匯報(bào)等能力不強(qiáng)。不合理的教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)致培養(yǎng)出的學(xué)生難以滿足企業(yè)的崗位要求，畢業(yè)后不能順利地實(shí)現(xiàn)從學(xué)校到企業(yè)的對(duì)接。

1.2 教學(xué)方法陳舊

傳統(tǒng)教學(xué)主要采用講授法和演示法等教學(xué)方法，忽視了學(xué)生的主體性，導(dǎo)致課堂有效互動(dòng)少、學(xué)生參與度不高。陳舊的教學(xué)方法不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，不適用于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大學(xué)生。

1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單一

傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)在組成上側(cè)重于期末成績(jī)，甚少涉及平時(shí)成績(jī)；在維度上側(cè)重于知識(shí)與技能，甚少涉及過(guò)程與方法。單一的教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的導(dǎo)向功能、反饋與改進(jìn)功能。

3 基于OBE 理念的“大數(shù)據(jù)分析與建模”課程的改革策略

針對(duì)當(dāng)前“大數(shù)據(jù)分析與建?！闭n程教學(xué)中教學(xué)目標(biāo)定位存在偏差、教學(xué)方法陳舊和教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單一等問(wèn)題，課題組在OBE 理念的指導(dǎo)下進(jìn)行教學(xué)改革。首先，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研和實(shí)踐，以需求為導(dǎo)向確定教學(xué)目標(biāo)；其次，采用項(xiàng)目教學(xué)法、混合式教學(xué)模式，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與自主學(xué)習(xí)能力；最后，將正向考核和反向評(píng)估納入教學(xué)考核評(píng)價(jià)中，構(gòu)建可持續(xù)改進(jìn)的考核評(píng)價(jià)體系。

3.1 以需求為導(dǎo)向制訂教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

OBE 理念認(rèn)為學(xué)習(xí)成果既是學(xué)習(xí)結(jié)束的產(chǎn)出，也是學(xué)習(xí)開(kāi)始的目標(biāo)[6]。課題組從社會(huì)需求出發(fā)，結(jié)合學(xué)校定位和數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案來(lái)反向制訂教學(xué)目標(biāo)[7]?！按髷?shù)據(jù)分析與建?！闭n程的對(duì)口崗位為數(shù)據(jù)分析師，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研與實(shí)踐，數(shù)據(jù)分析師的崗位要求主要為：①熟悉Excel、SPSS、Python 等數(shù)據(jù)分析工具，能夠獨(dú)立產(chǎn)出數(shù)據(jù)分析報(bào)告；②熟悉數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)可視化的全流程；③掌握常規(guī)的統(tǒng)計(jì)方法和技術(shù)，對(duì)推薦算法、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)挖掘算法有一定了解。以需求為導(dǎo)向，確定“大數(shù)據(jù)分析與建模”課程的教學(xué)目標(biāo)為：①熟悉大數(shù)據(jù)分析與建模的相關(guān)概念和流程；②掌握使用SPSS和Anaconda 中的Pandas、scikit-learn 和Matplotlib 等庫(kù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析與建模、數(shù)據(jù)可視化等的能力；③根據(jù)需求，綜合運(yùn)用SPSS 和Anaconda 中的庫(kù)對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的能力；④掌握?qǐng)?bào)告的撰寫(xiě)與項(xiàng)目的匯報(bào)。

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，構(gòu)建SPSS數(shù)據(jù)分析與建模、Python 數(shù)據(jù)分析與建模兩個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容。在細(xì)化組織教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中，不應(yīng)一成不變地使用教材內(nèi)容開(kāi)展教學(xué)，因?yàn)榻滩牡木帉?xiě)一般遵循系統(tǒng)性原則，知識(shí)點(diǎn)全面，但是對(duì)于注重應(yīng)用與實(shí)踐的“大數(shù)據(jù)分析與建?！闭n程，教材難以發(fā)揮充分的指導(dǎo)作用。因此，在“大數(shù)據(jù)分析與建?！闭n程的教學(xué)中，課題組以需求為導(dǎo)向，反向設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，保證教學(xué)內(nèi)容圍繞著學(xué)習(xí)成果展開(kāi)，從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)[8]。為使學(xué)生掌握綜合運(yùn)用SPSS 和Anaconda 中的庫(kù)對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的能力，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)按照大數(shù)據(jù)分析與建模的流程來(lái)組織[9]，即“需求分析—數(shù)據(jù)獲取—數(shù)據(jù)預(yù)處理—數(shù)據(jù)分析與建?！獢?shù)據(jù)可視化—分析報(bào)告”。其中，應(yīng)突出數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化等重點(diǎn)，突破數(shù)據(jù)分析與建模等難點(diǎn)。

2 采用項(xiàng)目教學(xué)法、混合式教學(xué)模式

本課程的教學(xué)分為基礎(chǔ)和進(jìn)階兩個(gè)部分。在基礎(chǔ)部分，采用融入學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)和技能的簡(jiǎn)單項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)；在進(jìn)階部分，采用覆蓋大數(shù)據(jù)分析與建模中“需求分析—數(shù)據(jù)獲取—數(shù)據(jù)預(yù)處理—數(shù)據(jù)分析與建模—數(shù)據(jù)可視化—分析報(bào)告”完整流程的綜合項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)。以基礎(chǔ)部分的“機(jī)器學(xué)習(xí)與實(shí)現(xiàn)”為例，在餐飲大數(shù)據(jù)的背景下，學(xué)生在完成餐飲企業(yè)客戶流失預(yù)測(cè)項(xiàng)目中學(xué)習(xí)邏輯回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等內(nèi)容；在完成餐飲企業(yè)客戶價(jià)值分析項(xiàng)目中學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)預(yù)處理、K—均值聚類等內(nèi)容；在完成餐飲企業(yè)菜品關(guān)聯(lián)分析中學(xué)習(xí)關(guān)聯(lián)規(guī)則等內(nèi)容。在進(jìn)階部分，一方面，學(xué)生在完成基于SPSS 的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才薪資線性回歸分析、移動(dòng)通信客戶聚類分析等項(xiàng)目中掌握綜合運(yùn)用SPSS 對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的能力。另一方面，學(xué)生在完成基于Python 的眾包任務(wù)定價(jià)優(yōu)化方案、地鐵站點(diǎn)日客流量預(yù)測(cè)、汽車產(chǎn)品聚類分析、電商用戶畫(huà)像描繪與價(jià)值分析、深圳市二手房房?jī)r(jià)分析與預(yù)測(cè)等項(xiàng)目中學(xué)習(xí)綜合運(yùn)用Anaconda 中的庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與建模。

“大數(shù)據(jù)分析與建?！闭n程具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，其教學(xué)分為課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)。課前教學(xué)主要采用線上教學(xué)；課中教學(xué)主要采用線上+線下教學(xué)，課后教學(xué)主要采用線上教學(xué)[10]。課前，學(xué)生可以在超星學(xué)習(xí)通上預(yù)習(xí)課題組建設(shè)的微課、PPT 等學(xué)習(xí)資源。課中，以學(xué)生為中心，教師充當(dāng)課堂組織者和學(xué)習(xí)引導(dǎo)者的角色。例如，在課堂上，就當(dāng)堂教學(xué)內(nèi)容在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)組織隨堂練習(xí)，啟發(fā)學(xué)生的思考，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加深入；就課內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目組織小組項(xiàng)目實(shí)施和小組匯報(bào)，提高學(xué)生的參與度，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。課后，一方面，學(xué)生可以在釘釘上就在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題與教師交流，解除困惑。另一方面，學(xué)生可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)程度，學(xué)習(xí)課題組推薦的“中國(guó)大學(xué)MOOC”上的相關(guān)課程。對(duì)于Python 編程基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生而言，可以學(xué)習(xí)“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”等課程；對(duì)于Python編程基礎(chǔ)較為扎實(shí)的學(xué)生而言，可以學(xué)習(xí)“人工智能實(shí)踐：Tensorflow筆記”“推薦系統(tǒng)”等課程。

3.2 構(gòu)建可持續(xù)改進(jìn)的考核評(píng)價(jià)體系

OBE 理念下的教學(xué)考核評(píng)價(jià)并根據(jù)其反饋促進(jìn)教學(xué)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。教學(xué)考核評(píng)價(jià)應(yīng)基于明確的教學(xué)目標(biāo)，采用多樣化的評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)全面覆蓋的評(píng)價(jià)[11]。一套全面的教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系應(yīng)包括正向考核過(guò)程和反向評(píng)估過(guò)程，從而形成考核評(píng)價(jià)體系的可持續(xù)改進(jìn)[12]。在正向考核過(guò)程中，教師結(jié)合平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)由考勤、課堂表現(xiàn)和作業(yè)三個(gè)部分組成；期末成績(jī)由項(xiàng)目作品、報(bào)告撰寫(xiě)和項(xiàng)目匯報(bào)三個(gè)部分組成。在反向評(píng)估過(guò)程中，展開(kāi)學(xué)生對(duì)教學(xué)的滿意度、企業(yè)對(duì)學(xué)生的滿意度等方面的調(diào)查，并根據(jù)反饋意見(jiàn)完善考核評(píng)價(jià)體系，從而促進(jìn)教學(xué)考核評(píng)價(jià)從質(zhì)量監(jiān)控到可持續(xù)改進(jìn)的轉(zhuǎn)變[13]。

4 結(jié)語(yǔ)

基于OBE 理念的“大數(shù)據(jù)分析與建模”課程的教學(xué)改革以學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的參與度和教學(xué)效果。首先，以需求為導(dǎo)向制訂教學(xué)目標(biāo)后，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析與建模的流程組織教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成果、達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。其次，在教學(xué)過(guò)程中采用項(xiàng)目教學(xué)法，實(shí)現(xiàn)做中學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情；采用混合式教學(xué)模式，拓寬學(xué)習(xí)渠道，滿足不同程度學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。最后，將正向考核和反向評(píng)估納入教學(xué)考核評(píng)價(jià)中，采用多樣化的評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建可持續(xù)改進(jìn)的考核評(píng)價(jià)體系。