大數(shù)據(jù)分析方向案例庫建設(shè)及案例設(shè)計

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摘要：我國正從工程教育大國轉(zhuǎn)向工程教育強國，案例教學(xué)是培養(yǎng)研究生工程能力的主要模式和方法。案例庫的建設(shè)成為案例教學(xué)成敗的關(guān)鍵。以大數(shù)據(jù)分析方向為例介紹了案例庫建設(shè)的目標(biāo)、設(shè)計思路和內(nèi)容框架，從真實應(yīng)用出發(fā)，找出共性，主題分解。有利于學(xué)生“搭積木”式地構(gòu)建自身的知識體系，“漸進(jìn)式”提升解決復(fù)雜工程問題的能力，培養(yǎng)工程素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：案例庫；主題分解；案例設(shè)計；教學(xué)改革

1引言

案例教學(xué)是以學(xué)生為中心，以真實項目裁剪的案例為基礎(chǔ)，通過呈現(xiàn)案例場景，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，從而在實踐中掌握理論、形成觀點、提高能力的一種教學(xué)方式。這是強化實踐能力培養(yǎng)，促進(jìn)理論與實踐有機融合的重要途徑，是專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)改革的趨勢[1]。教育部早在2015年發(fā)文對加強專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)提出了指導(dǎo)性意見。目前案例教學(xué)是推動專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段[2]。案例的設(shè)計和使用必須考慮到課程和專業(yè)特征，在課程教學(xué)大綱框架下，從教學(xué)形式到教學(xué)內(nèi)容均要受到相應(yīng)的約束[3]。這就必須考慮選用的案例是否合適、與教學(xué)目標(biāo)是否契合[4]。因此，系統(tǒng)地設(shè)計教學(xué)案例和案例庫顯得尤為重要。

2大數(shù)據(jù)分析案例庫設(shè)計目標(biāo)

大數(shù)據(jù)方向?qū)I(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo)是處理和分析大規(guī)模數(shù)據(jù)，從中獲取有用信息。然而這只是一個寬泛的知識性要求，對于專業(yè)學(xué)位研究生，還需要加強實際工程開發(fā)項目的訓(xùn)練，提高解決復(fù)雜工程問題的能力，尤其是需要培養(yǎng)學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)態(tài)中的大工程觀、互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員的職業(yè)規(guī)范、工程倫理等工程素質(zhì)。因此，大數(shù)據(jù)分析案例庫的設(shè)計目標(biāo)是：通過知識點、簡單應(yīng)用和綜合實踐案例的教學(xué)實踐，讓學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)處理與分析領(lǐng)域的工程倫理、工程方法、工程創(chuàng)新思想和工程實踐技能，能獨立開發(fā)大數(shù)據(jù)處理及分析相關(guān)項目，掌握信息獲取、信息抽取、信息處理和智能分析等多種技術(shù)和方法，并能自覺地在項目實踐中考慮到信息安全等因素，以培養(yǎng)多學(xué)科交叉背景下大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用設(shè)計、研發(fā)和驗證、能夠為復(fù)雜工程問題提供可行的工程解決方案的能力。

3案例設(shè)計原則

確定哪些案例適合進(jìn)入案例庫的原則是：（1）案例要盡可能體現(xiàn)現(xiàn)代工程項目的“現(xiàn)場意識”。工程項目與一般實驗的最大差別在于其造物活動和現(xiàn)場意識。造物活動是指任何一個工程項目都要生產(chǎn)對人類有用的“物”（產(chǎn)品），可以是有形的，也可以是無形的，如修筑大橋、開發(fā)軟件等；現(xiàn)場意識是指任何工程項目都有其自身所處的環(huán)境、溫度、氣候、工具和技術(shù)等，以區(qū)別于其他工程項目。通過案例教學(xué)，要將學(xué)生帶入真實產(chǎn)品的研發(fā)過程和實際工程項目的真實場景，從而培養(yǎng)學(xué)生理解現(xiàn)代工程項目與人類和環(huán)境的和諧相融。（2）案例要體現(xiàn)工程項目的全方位、全流程與產(chǎn)業(yè)無縫對接的特質(zhì)。任何一個工程項目都是多種工具和技術(shù)在成本和效益綜合作用下的產(chǎn)物。通過完成一系列分解的小型案例，來實現(xiàn)一個大型案例，以此呈現(xiàn)工程項目的綜合性[5]，讓學(xué)生更深刻地體會理論、方法與模型在實際業(yè)務(wù)、商業(yè)場景中的應(yīng)用與實現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。案例要涉及從信息獲取、抽取、清洗、處理及分析的各個環(huán)節(jié)，內(nèi)容要涵蓋從硬件到軟件、從數(shù)據(jù)庫到編程語言。從工程基礎(chǔ)到實際工程項目中的應(yīng)用等各個方面，要體現(xiàn)現(xiàn)代工程項目的技術(shù)集成優(yōu)化意識。技術(shù)和工具的選用和優(yōu)化意識，體現(xiàn)行業(yè)企業(yè)對本領(lǐng)域研究生的核心能力要求，保障專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合。

4案例庫框架設(shè)計

大數(shù)據(jù)分析實質(zhì)是將互聯(lián)網(wǎng)上大量各種類型的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，挖掘出其中隱藏的、有價值的信息，轉(zhuǎn)化為人能夠理解的知識，為人們快速決策提供依據(jù)。圍繞互聯(lián)網(wǎng)信息的生命周期，可以將整個過程分為五個階段：從多源多類型的互聯(lián)網(wǎng)信息中獲取數(shù)據(jù)、抽取有價值的數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗規(guī)范化結(jié)構(gòu)化、選用一定的模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（計算、存儲和管理）、利用多種方法進(jìn)行智能分析，如圖1所示。案例庫的設(shè)計立足于該生命周期，在進(jìn)行工程實踐中還要考慮培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)素質(zhì)和能力。因此在設(shè)計案例庫時，每個案例都?xì)w于數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)抽取和清洗、數(shù)據(jù)處理和智能分析，以及工程基礎(chǔ)和綜合應(yīng)用等多個主題。每個案例根據(jù)相關(guān)原理、技術(shù)和方法，分別屬于構(gòu)成知識點案例、簡單應(yīng)用案例、綜合應(yīng)用案例等不同類型，如圖2所示。這種基于主題設(shè)計的案例庫的優(yōu)勢在于：每個案例目標(biāo)明確、問題導(dǎo)向、以項目為載體，既易于上手，又緊密結(jié)合企業(yè)實際難題和困難，達(dá)到學(xué)以致用的目的，讓學(xué)生能以一個大數(shù)據(jù)從業(yè)人員進(jìn)入工程實踐項目中。根據(jù)信息處理的過程進(jìn)行“階段式”設(shè)計，有利于學(xué)生“搭積木”式地構(gòu)建自身的知識體系，有利于“漸進(jìn)式”培養(yǎng)研究生解決復(fù)雜工程問題的能力，有利于從業(yè)人員滿足行業(yè)的需求。

5結(jié)束語

我國正從工程教育大國轉(zhuǎn)向工程教育強國，其核心在于研究生能否快速進(jìn)入工程領(lǐng)域。工程教育強調(diào)成果導(dǎo)向，這就要求專業(yè)學(xué)位研究生的教學(xué)模式要發(fā)生轉(zhuǎn)變，盡快與行業(yè)企業(yè)接軌。案例教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的有效手段，案例庫的設(shè)計是進(jìn)行案例教學(xué)成敗的關(guān)鍵。本文從大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的真實應(yīng)用出發(fā)，找出多個綜合應(yīng)用的共性，再將其分解為多個主題，每個主題再劃分為多個案例，從整體上設(shè)計案例庫結(jié)構(gòu)。這有利于學(xué)生“搭積木”式地構(gòu)建自身的知識體系，“漸進(jìn)式”提升解決復(fù)雜工程問題的能力，培養(yǎng)工程素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]教育部.關(guān)于加強專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見.教研[2015]1號,2015,05,7

[2]黃煥漢.論案例教學(xué)為導(dǎo)向的專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)改革.教育教學(xué)論壇,2020(2):202

[3]黃焱球,李珍,等.工程碩士研究生課程教學(xué)案例初探.高教學(xué)刊,2020(3):107

[4]劉芳,鐘純.基于校企合作模式的案例庫建設(shè)和案例教學(xué)研究.高等工程教育研究,2011(03):152-156

[5]孫建淵,涂坤凱.專業(yè)學(xué)位研究生案例庫全過程建設(shè)研究.教育探索,2016(12):76

作者：黃賢英 盧玲 劉超 單位：重慶理工大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院