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“数据仓库与数据挖掘”研讨型教学实践探析

时间:2022-12-08 10:00:08 来源:网友投稿

摘 要: “数据仓库与数据挖掘”作为一门综合性和实践性很强的课程,在本科生中开设的时间不长,对其教学方法的探讨不多。文章从课程特点出发,结合教学实践,着重探讨了研讨型教学模式在该课程教学实践过程中的应用,列举了该教学模式在教学实践过程中所取得的代表性成果及该教学模式开展过程中应注意的若干问题。

关键词: 数据仓库与数据挖掘; 研讨型; 教学模式; 教学实践

中图分类号:N42 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2012)12-52-02

Analysis on research-oriented teaching model in data warehousing and data mining

Huang Meili

(Zhejiang Agriculture and Forestry University, Lin"an, Zhejiang 311300, China)

Abstract: As a comprehensive and practical course, data warehousing and data mining is opened not so long ago, so teaching methods of this course for undergraduate students are rarely seen. Based on the characteristics of this course, combined with teaching experience of several years, the application of research-oriented teaching model is mainly discussed and several typical students’ learning outcomes are listed. Finally, some places which need to be cautious are put forward.

Key words: data warehousing and data mining; research-oriented; teaching model; teaching practice

0 引言

20世纪90年代兴起的数据仓库和数据挖掘是数据库研究、开发和应用中最活跃的两个领域。随着其理论及应用技术和产品的不断成熟与发展,数据仓库与数据挖掘不仅成为高等院校计算机专业、信息技术与信息管理类专业硕士、博士研究生的专业课程,而且相继在本科相关专业高年级学生中开设了该课程。

该课程是一门综合性和实践性很强的课程,其内容新且广,对于本科教学有一定的难度。本文针对课程自身特点及高年级学生学习及能力培养需要,结合自身教学实践,探讨以激发学生学习兴趣为着眼点、学生分析解决问题能力培养为目的的研讨型教学模式。

文中章节1具体介绍课程内容、教学过程中存在的问题及研讨型教学模式;在章节2中,以自身的教学实践为例,给出研讨型教学实践效果及该方法应用的注意事项;最后,是结论部分。

1 本科数据仓库与数据挖掘课程教学

1.1 课程教学内容

数据仓库与数据挖掘课程涉及两方面的教学内容:①数据仓库技术和基于数据仓库的联机分析处理应用技术。具体包括数据仓库的基本概念、创建技术和方法、数据仓库的体系结构以及OLAP的基本概念、多维数据库、OLAP的实现技术。②数据挖掘的基本概念、基本方法和基本技术(包括分类、预测、关联、聚类等),以及数据挖掘的应用。

1.2 课程在本科教学过程中存在的问题

⑴ 教学内容不统一

由于该课程是一门综合性很强的课程,涉及到的学科知识很广,加上在本科教学中开设的时间并不长,也没有得到大家一致认可的相应教材供使用,使得开设该课程的不同高校的教学内容与教学重点各不相同,即便是同一学校不同教师对于教学内容的把握上也有很大差异。

⑵ 传统教学方法的不适用性

虽然本课程涉及内容宽泛,而且是在已具备自主学习能力的本科高年级学生中开设的,但是课程的教学方法却多采用传统的以教师讲授为主、学生为辅的教学模式。

从本科教学过程中存在的问题可见:课程授课对象及课程自身的特点,决定了传统教学方法的不适用性[1-3]。因此,有必要探讨新的教学模式在具体教学实施过程中的应用。

1.3 研讨型教学模式

虽然课程涉及到的学科内容广且深,但是对于已学习高等数学,并熟悉数据库知识和具备程序设计能力的高年级学生而言,还是能较好地掌握数据仓库的建模以及经典数据挖掘算法的实现与简单应用。因此,在课程的教学实践中,我们把该部分内容作为课堂教学的重点;对于一些较难的和新的挖掘算法与技术,及其应用和最新发展趋势,则作为学生研讨内容。

作为传统的教师讲解教学模式的有益补充和提高,开展研讨型的教学模式,可以按照如下四个环节开展:

⑴ 教师出题&学生选题;

⑵ 相关文献查阅;

报告撰写;

⑷ 课堂汇报与讨论。

第一步,由教师出题,学生选题。在学期初,就由教师给出研讨的主题供学生选择。这样既可以避免学生选题过于盲目,也可以避免最后课堂讨论阶段的研讨内容偏离课程教学主题。

第二步,相关文献查阅。在接下来的课程教学期间,学生除了保证基本的学习内容的掌握之外,还需要利用课余时间,利用各种手段查阅与选题相关的文献,为报告的撰写和汇报阶段做充分的准备。

第三步,报告撰写。经过大量的文献阅读后,学生需撰写文献阅读报告,报告的撰写格式可以参考毕业设计的要求。

第四步,课堂汇报与讨论。在课程后期,教师在每次课堂上抽取一定的时间,供学生课堂汇报,然后其他学生与教师一起针对学生的汇报内容展开讨论。该环节的开展,既开拓了学生的视野,又可以有效地避免部分学习不认真的学生的应付行为。

从教师出题到最后的学生课堂汇报与讨论,每个环节都要求学生的亲自参与。这样,在课时有限的情况下,以研讨型的教学模式开展教学,既可以保证教学内容的讲授,又能使学生主动参与到课堂教学中来,激发了学生的学习主动性,拓宽了学生的视野。

2 研讨型教学实践效果及注意事项

2.1 教学及其效果

我校在大四计算机专业学生中开设该课程。其中,理论32学时,实验16学时,共计48学时。教材采用韩家炜先生编著的《数据挖掘:概念与技术》一书[4]。该教材是得到业内广泛认可的经典教科书,但教材内容偏重理论。为了在有限的课时内,让学生尽可能掌握基本教学内容,使得研讨型教学模式得以开展,我们以李志刚编著的《数据仓库与数据挖掘的原理与应用》作为相关内容的辅助教材[5]。具体地,按如下方式进行。

2.1.1 教学内容及学时分配

教学内容围绕数据仓库与数据挖掘两条主线展开。涉及的相关内容及学时分配如表1所示。

2.1.3 考核方式

期末总成绩=平时成绩25%+文献报告25%+期末卷面成绩50%

在最近两年的研讨型教学模式实践中,我们选出有代表性的学生作品,如表3所示。

2.2 教学注意事项

研讨型教学模式适用于“数据仓库与数据挖掘”课程的教学,但是在相应课程中开展研讨型的课程教学模式需注意以下几点。

⑴ 注意授课对象的选择。文献资料的查阅、文献阅读报告的撰写以及课堂汇报是研讨型教学模式开展过程中的主要环节,而这些环节要求学生所需具备的能力,不适于在低年级学生中开展。

⑵ 注意教学模式的选用。研讨型教学模式不能代替传统的教师讲解的教学模式,而应是两者的有机结合。

⑶ 注意考核方式的改革。研讨型教学模式的开展,除占用一定的课堂教学时间之外,还需要学生花费大量的课外时间用以查阅文献资料、撰写报告等。如果采用传统的以考试为主的考核方式,那么在实践过程中可能会遇到部分学生的抵制。因此,为了提高研讨型教学模式的效果,需要对传统的以期末笔试成绩为主的评价方式进行适当改革,向研讨内容及成果倾斜,以提高学生的积极性。

3 结束语

研讨型教学模式的开展,可以有效地避免传统教学方法下以教师讲解为主,以学生为辅的填鸭式教学模式,较好地解决数据仓库与数据挖掘课程在本科教学过程中遇到的问题。

经过近几年在本科计算机专业毕业班对该课程采用研讨型教学模式的实践表明,该模式的开展不仅有效地激发了学生的学习兴趣,开拓了学生的视野,而且能够很好地为学生的毕业设计环节中有关文献查询、论文撰写及答辩等奠定基础。从列举的近两年的代表性学生研讨内容及成果中可以看到,该教学模式在高年级学生中开展是现实可行的,而且也是有效的。

研讨型教学模式的开展,需要占用一定的教学时间,如何在有限的课时内保证教学内容,并挤出足够的时间开展研讨是教师必须考虑的问题;与此同时,学生为准备研讨内容需要花费大量的课余时间,因此,如何调动学生的积极性也是该模式能否成功应用的关键因素之一。上述两方面的问题,都有待在今后的教过实践中,进一步深入细化该模式,以更好地达到教学培养目标。

参考文献:

[1] 徐金宝.对应用型本科生开设数据挖掘课程的尝试[J].计算机教育

2007.7:27-29

[2] 胡建军.浅谈数据仓库与数据挖掘的本科教学[J].广西科学院学报,

2007.23(3):209-210,214

[3] 韦艳艳,张超群.“数据仓库与数据挖掘”课程教学实践与探索[J].高

教论坛,2011.1:94-96,99

[4] 李志刚,马刚.数据仓库与数据挖掘的原理及应用[M].高等教育出版

社,2008.

[5] Jiawei Han,Micheline Kamber著,范明,孟小峰译.数据挖掘:概念与

技术[M].机械工业出版社,2007.

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