“專業(yè)課程—能力—知識”三維結(jié)構(gòu)式研討教學(xué)模式探索

丁兆云 周鋆 朱先強 王暉 喬鳳才

摘 要 針對專業(yè)課程的特點和挑戰(zhàn)，通過三年來開設(shè)的“數(shù)據(jù)挖掘”課程，提出了一種專業(yè)課程-能力-知識三維結(jié)構(gòu)式研討教學(xué)模式，突出了以學(xué)生能力為中心的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和以專業(yè)為引領(lǐng)的研究型教學(xué)方法設(shè)計。學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘產(chǎn)品質(zhì)量的提高驗證了該教學(xué)模式的有效性。

關(guān)鍵詞 研討教學(xué) 數(shù)據(jù)挖掘 專業(yè)課程-能力-知識

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.04.054

Abstract In view of the characteristics and challenges of professional courses， this paper has put forward a three dimensional structure discussion teaching model in the course of data mining， which has been set up in three years. It highlights the design of teaching content centered on students' ability and the design of research oriented teaching method led by professional. The improvement of product quality of student data mining verifies the effectiveness of this teaching mode.

Keywords discussion teaching； data mining； special curriculum-capability-knowledge

近年來，以培養(yǎng)本科學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作研究和實踐創(chuàng)新能力為目標(biāo)，在本科生課程教學(xué)中開設(shè)專業(yè)研討課已經(jīng)成為國內(nèi)外高校實現(xiàn)傳統(tǒng)的以知識傳授型教學(xué)模式向研究型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變的重要手段之一。[1]按照 “科學(xué)文化素質(zhì)走在全國院校前列，軍事專業(yè)素質(zhì)走在全軍院校前列”和“2020年前使學(xué)校本科教學(xué)水平整體達到國際一流”的目標(biāo)要求，我校自2013年開始陸續(xù)在高年級本科生課程體系中開設(shè)了十多門專業(yè)研討課。筆者于2013年秋季開始面向全校高年級本科生開設(shè)了“數(shù)據(jù)挖掘”專業(yè)研討課程，通過三年面向不同背景學(xué)生的教學(xué)實踐，結(jié)合專業(yè)研討課的特點，探索出一種“專業(yè)課程-能力-知識”三維結(jié)構(gòu)式專業(yè)研討教學(xué)模式。

1 對高年級本科生專業(yè)研討課的認識

1.1 專業(yè)研討課的開設(shè)目的及意義

開設(shè)專業(yè)研討課的目的及意義主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

（1）通過專業(yè)研討課，創(chuàng)造學(xué)生在合作環(huán)境下進行研究型學(xué)習(xí)的機會，使學(xué)生體驗探索式的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生探求知識的興趣，鍛煉學(xué)生合作交流能力與批判性思維能力，培養(yǎng)提出問題、分析問題和解決問題的能力。

（2）通過專業(yè)研討課，在教學(xué)中廣泛應(yīng)用研究式、項目式、案例式等教學(xué)方式，以教師引導(dǎo)、師生互動、小組研討、探索學(xué)習(xí)為特點，充分發(fā)揮教師的教學(xué)創(chuàng)造性，從而推動本科教學(xué)方式的改革和轉(zhuǎn)變。

“數(shù)據(jù)挖掘”課程的開設(shè)目的在于培養(yǎng)本科學(xué)生的數(shù)據(jù)挖掘能力和素養(yǎng)，尤其是應(yīng)用定性與定量相結(jié)合的方法，從宏觀和微觀揭示目標(biāo)的內(nèi)在本質(zhì)和規(guī)律，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)關(guān)聯(lián)關(guān)系和異常行為，洞察甚至預(yù)測目標(biāo)的發(fā)展趨勢的能力。為培養(yǎng)適應(yīng)信息化條件的軍事指揮和技術(shù)人才，本課程更聚焦于學(xué)生軍事數(shù)據(jù)挖掘、研判與預(yù)測能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在面對國內(nèi)外各類軍事問題時“站得高、理得順、看得清、把得準(zhǔn)”。

1.2 專業(yè)研討課的特點與挑戰(zhàn)

專業(yè)研討課作為研究型教學(xué)模式的主要手段，其區(qū)別于傳統(tǒng)知識傳授型的教學(xué)模式的特點可以概括為“專業(yè)引領(lǐng)、問題為先、研討創(chuàng)新、個性激勵”。

（1）專業(yè)引領(lǐng)。專業(yè)是專業(yè)研討課的框架結(jié)構(gòu)，好的專業(yè)應(yīng)該具有較為豐富的問題空間和柔性的知識體系，能夠激發(fā)學(xué)生探求知識的興趣，引領(lǐng)學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。

（2）問題為先。專業(yè)研討課區(qū)別與傳統(tǒng)知識講授型課程的一個重要區(qū)別就是在專業(yè)引領(lǐng)下由學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和提出問題。學(xué)生提出一個好的問題是創(chuàng)新的第一步，好的問題能夠反映出學(xué)生的想象力、好奇心和批判性思維，這恰恰是傳統(tǒng)知識傳授型教學(xué)所缺失的。

（3）研討創(chuàng)新?；友杏懯菍I(yè)研討課的組織形式。要求教師具有豐富的領(lǐng)域知識，并具有激發(fā)學(xué)生積極思考、踴躍參與互動的引導(dǎo)技巧。要求學(xué)生不能“空手空腦”來到課堂，課前應(yīng)積極準(zhǔn)備相關(guān)問題及其參考材料。師生課前準(zhǔn)備越充分，研討互動才會撞出“火花”，深度的思考、質(zhì)疑和批判才可能出現(xiàn)創(chuàng)新。而要在有限的課堂時間內(nèi)要盡量給學(xué)生充分的發(fā)言機會，通常要求專業(yè)研討課進行小班教學(xué)，以20名學(xué)生以內(nèi)為佳。

（4）個性激勵。參與高年級專業(yè)研討課的學(xué)生有可能學(xué)科專業(yè)不同，即使是同一個學(xué)科專業(yè)的也有基礎(chǔ)好壞之分。研討課教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)知識傳授型教學(xué)就是努力鼓勵和贊揚每個學(xué)生獨立思考的結(jié)論，保護和激勵學(xué)生們所有的探索欲望和嘗試，追求多視角、批判性和個性化特質(zhì)思維。

專業(yè)研討課這些研究型教學(xué)模式特點對教師和學(xué)生都提出了全新的挑戰(zhàn)。一門優(yōu)質(zhì)的專業(yè)研討課，須充分發(fā)揮好教師和學(xué)生雙方的作用。從教師的角度來說，要完成從“主導(dǎo)”到“引導(dǎo)”角色的轉(zhuǎn)變，要以學(xué)生自主探索創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心目標(biāo)，在專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個方面加強研究和設(shè)計。從學(xué)生的角度來說，要完成從“被動接受”到“主動探索”的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，要在科學(xué)知識和科學(xué)方法兩個方面加強批判性和創(chuàng)新性思維養(yǎng)成。

2 以能力為中心的三維結(jié)構(gòu)式教學(xué)模式設(shè)計

通過三屆高年級本科生“數(shù)據(jù)挖掘”專業(yè)研討課的教學(xué)探索，參考其他專業(yè)研討課的設(shè)計理念和積累的教學(xué)經(jīng)驗，[2，3]筆者總結(jié)和設(shè)計了一種以能力為中心的三維結(jié)構(gòu)式教學(xué)模式，如圖1所示。該結(jié)構(gòu)突出以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，由教師精心設(shè)計的專業(yè)為引領(lǐng)背景，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，并在研討交互中，通過教師適時講授基礎(chǔ)理論，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)相關(guān)方法與算法，掌握相關(guān)技術(shù)工具，教師適時講解難點關(guān)鍵點，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，探索解決方案。

2.1 以學(xué)生能力為中心的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

“數(shù)據(jù)挖掘”課程教學(xué)內(nèi)容始終圍繞學(xué)生能力培養(yǎng)為中心進行設(shè)計。這門課程課時為20學(xué)時，選課學(xué)生規(guī)模不超過30人，至今已經(jīng)面向全校學(xué)生開設(shè)了三次，每次選課學(xué)生的知識背景和選課動機總體上有所差異。前兩次選課的學(xué)生以技術(shù)類學(xué)生為主，指揮類學(xué)生較少，且技術(shù)類學(xué)生主要知識背景是計算機、信息管理與信息系統(tǒng)以及電子與通信工程等專業(yè)，選課動機主要想學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；后三次選課的學(xué)生類型逐步發(fā)生了較大變化，指揮類學(xué)生逐步增多，技術(shù)類學(xué)生逐步減少，且指揮類學(xué)生知識背景差別很大，選課動機主要是想學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘流程及方法，更關(guān)注如何做出好的數(shù)據(jù)挖掘產(chǎn)品。針對學(xué)生總體情況變化的分析，本著總體與個體兼顧的原則，筆者在教學(xué)內(nèi)容上設(shè)計能力-知識矩陣表。能力-知識矩陣表體現(xiàn)了對指揮類和技術(shù)類學(xué)生能力培養(yǎng)的不同，對指揮類學(xué)生強調(diào)使用工具進行分析的能力，對技術(shù)類學(xué)生強調(diào)方法與算法分析的能力。

2.2 以專業(yè)為引領(lǐng)的研究型教學(xué)方法設(shè)計

專業(yè)研討課作為研究型教學(xué)手段之一，其核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、勇于探索和善于創(chuàng)新的能力，專業(yè)如何設(shè)置十分關(guān)鍵。筆者結(jié)合軍校學(xué)生的特點和大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢，精心設(shè)計了五個數(shù)據(jù)挖掘?qū)I(yè)，專業(yè)設(shè)置以典型案例為背景，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)提出數(shù)據(jù)分析問題，通過師生互動研討，對提出的問題從方法和技術(shù)層面進行分析和質(zhì)疑，以確定分析和解決問題的基本思路。

3 總結(jié)與展望

3.1 課程教學(xué)體會

通過三年的教學(xué)實踐和探索，筆者深感要完成好一門高年級的專業(yè)研討課面臨諸多挑戰(zhàn)，但只要把握和完成以下幾點，就能夠較好地克服教學(xué)工作中遇到的難題，達到預(yù)期的教學(xué)效果。

（1）對學(xué)生知識背景和學(xué)習(xí)動機的準(zhǔn)確把握是基礎(chǔ)。高年級專業(yè)研討課通常是面向全校高年級本科生的選修課程，學(xué)生選擇某門研討課是完全自主的。一方面，選課學(xué)生的知識背景很可能差異很大，甚至完全沒有研討課所需的前序知識，另一方面，選課學(xué)生的學(xué)習(xí)動機也可能不同，大部分學(xué)生是感興趣想學(xué)，也不排除有部分學(xué)生僅僅就是來混個學(xué)分，知難而退的。這就要求教師在開課前或在第一堂課以問卷的形式進行調(diào)研分析，做到對學(xué)生的基本情況和學(xué)習(xí)動機的準(zhǔn)備把握，只有這樣才能真正做到“因材施教”。

（2）以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心的專業(yè)設(shè)計是關(guān)鍵。專業(yè)研討課的根本宗旨是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索創(chuàng)新的能力。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“興趣是最好的老師?！币虼?，如何激化學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動接受為主動求知是教學(xué)成功的關(guān)鍵。教師應(yīng)充分發(fā)揮自己積累的科研和教學(xué)經(jīng)驗，精心設(shè)計能夠吸引學(xué)生眼球，激發(fā)學(xué)生興趣，觸動學(xué)生思維神經(jīng)的研討專業(yè)，學(xué)生一旦產(chǎn)生了濃厚的興趣，就會主動去探索、去實踐，并在求知、探索、實踐中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗。這樣，學(xué)生能力培養(yǎng)自然水到渠成。

（3）良好的教學(xué)資源和實踐平臺是保障。專業(yè)研討課的教學(xué)內(nèi)容要么是前沿技術(shù)，要么是新理論或新思想。這就要求教師結(jié)合自己所在的團隊的前沿研究給學(xué)生提供一個良好的實踐創(chuàng)新平臺，支持和鼓勵學(xué)生大膽地去摸索、去實踐，這樣才能使學(xué)生在不斷探索和實踐中提升創(chuàng)新能力。

3.2 不足與展望

專業(yè)課程-能力-知識三維結(jié)構(gòu)式專業(yè)研討教學(xué)模式是筆者三年開展“數(shù)據(jù)挖掘”專業(yè)研討課教學(xué)的經(jīng)驗總結(jié)，但在教學(xué)組織實施過程中，要求學(xué)生在開展專業(yè)研討前需做足功課，包括查閱相關(guān)資料、消化歸納整理相關(guān)研討內(nèi)容、完成數(shù)據(jù)小組分配的課后任務(wù)等，這對于很多學(xué)生來說增加了許多工作量，有些學(xué)生不能積極地完成課后任務(wù)，甚至出現(xiàn)應(yīng)付現(xiàn)象。這使得課堂上的研討互動效果大打折扣，直接影響了教學(xué)效果和質(zhì)量。另外，在分小組實施情況下，存在由1～2人全權(quán)承包的問題，學(xué)生中“搭順風(fēng)車”現(xiàn)象仍有存在，這些也直接影響了小班教學(xué)的整體效果。三維結(jié)構(gòu)式教學(xué)模式只是在最近一次教學(xué)實踐中初步實施，有待進一步跟蹤學(xué)生評教情況，進行優(yōu)化和完善。

參考文獻

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