探究型課程教學模式探析

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1、探究型課程教學模式探析　　摘要：針對智能科學與技術(shù)專業(yè)研究型課程較多的建設(shè)現(xiàn)狀，以重慶郵電大學智能科學與技術(shù)專業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘課程為例，闡述課程教學內(nèi)容和教學目標的設(shè)置，提出采用文獻調(diào)研、算法實踐、成果展示等教學方法，激發(fā)學生學習的主動性，拓展學生的創(chuàng)新性思維。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；教學模式；文獻調(diào)研；主動學習；創(chuàng)新性思維0引言過去10年來，現(xiàn)代社會中復雜的“連通性”向公眾展現(xiàn)出與日俱增的魅力，這種“連通性”來源于互聯(lián)網(wǎng)與萬維網(wǎng)的快速成長、全球通信的便捷以及新聞與信息在全世界傳播的驚人速度與強度。伴隨著當今世界這些發(fā)展，人類社會已經(jīng)進入了一個以計算機和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以數(shù)字

2、化和智能化為標志的信息社會時代，如何詮釋這個高度互聯(lián)的社會，多個學科顯現(xiàn)出一種相互靠攏的態(tài)勢。10智能科學與技術(shù)專業(yè)作為面向前沿高新技術(shù)、具有廣闊發(fā)展前景和巨大應用需求的新型專業(yè)，是電子通信技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、光學工程和機械工程等學科相互交叉和融合的綜合學科。專門培養(yǎng)具備計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能系統(tǒng)方法、傳感信息處理等科學與技術(shù)理論，能夠采用智能科學與技術(shù)的智能設(shè)計理念進行高新技術(shù)研究和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級的人才。作為重慶郵電大學計算機科學與技術(shù)學院智能科學與技術(shù)教學部的教師，筆者從專業(yè)建設(shè)以及與學生交流的過程中發(fā)現(xiàn)，如何體現(xiàn)專業(yè)特色是學生和老師共同

3、關(guān)注的問題。不同學校在專業(yè)特色的選擇上都會側(cè)重于該?？蒲械陌l(fā)展和優(yōu)勢，重慶郵電大學根據(jù)多年來在智能信息處理、計算智能、智能交通以及網(wǎng)絡(luò)智能方向上取得的顯著成績，將智能科學與技術(shù)這一新專業(yè)的特色和方向選定為智能信息處理和智能游戲開發(fā)，這其中所包含的專業(yè)核心課程和其他專業(yè)非常不同，有多門研究型課程，如數(shù)據(jù)挖掘、智能計算技術(shù)、機器智能、腦與認知科學和多媒體技術(shù)等。作為數(shù)據(jù)挖掘課程的教師，筆者將以該課程的實際教學為例，探討研究型課程的教學模式和方法。1相關(guān)教學方法探討10重慶郵電大學根據(jù)自身條件在智能科學與技術(shù)專業(yè)開設(shè)了智能科學技術(shù)導論、腦與認知科學、數(shù)理邏輯學、人工智

4、能基礎(chǔ)、模式識別、智能控制、智能計算技術(shù)、人機接口技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘、生物信息處理、機器智能、智能游戲開發(fā)與設(shè)計等專業(yè)課程。從這些課程的性質(zhì)不難看出很多都屬于研究型課程，無論在教學理念和方法上，還是在教材選擇上都有一定的難度，因此對于這些課程既不能完全采用針對研究生的教學方式，又不能千篇一律地由教師完成整個教學任務。如何既能提升學生的學習興趣，又能讓學生感到學有所用，是研究型課程本科教學中需要考慮的問題。數(shù)據(jù)挖掘是一門研究型的多學科交叉課程，涉及的知識面很廣，融合了概率統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫、人工智能、機器學習、信息檢索、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、高性能計算、數(shù)據(jù)可視化以及面

5、向?qū)ο蠹夹g(shù)等學科。為了更好地在本科生中開設(shè)這門課，我們針對智能科學與技術(shù)專業(yè)已經(jīng)開設(shè)的研究型課程的教學方法進行調(diào)研和學習。文獻在機器人課程建設(shè)中注重采用啟發(fā)式教學和教學科研相結(jié)合的方式，培養(yǎng)學生的主動性和創(chuàng)新性；從專題文獻調(diào)研、演講、討論和動手實驗等方法入手，培養(yǎng)學生主動學習機器智能課程及拓展知識的興趣，并且起到了很好的效果；在本科階段數(shù)據(jù)挖掘課程的教學中著力通過實驗教學設(shè)計提升學生學習的興趣；從強調(diào)本科數(shù)據(jù)挖掘課程的應用人手，精心設(shè)計教學內(nèi)容和教學實踐；對智能游戲開發(fā)與設(shè)計課程的教學內(nèi)容設(shè)置、考核方式和教材建設(shè)等問題進行探討；提出教師在人工智能課程教學中要加強

6、與學科發(fā)展前沿接軌，引入案例教學，從實用性的角度引導學生創(chuàng)新。2教學模式設(shè)計2.1教學內(nèi)容設(shè)置10數(shù)據(jù)挖掘作為重慶郵電大學智能科學與技術(shù)專業(yè)學生進入大三之后的一門限選課程，其理論課共40學時，實驗課16學時。在如何進行教學內(nèi)容設(shè)置上，筆者認為首先應該明確數(shù)據(jù)挖掘的定義和意義，即“數(shù)據(jù)挖掘就是試圖從海量數(shù)據(jù)中找出有用的知識，可以被視為機器學習和數(shù)據(jù)庫的交叉研究，主要利用機器學習提供的技術(shù)分析海量數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)庫提供的技術(shù)管理海量數(shù)據(jù)”。結(jié)合本科生教學要求和以上對數(shù)據(jù)挖掘的定義，我們首先將理論教學內(nèi)容設(shè)置為3大板塊，如下圖1所示。在實驗內(nèi)容設(shè)置上，結(jié)合目前的實驗條件

7、，我們選用SQLServer2008的AnalysisService實驗平臺開設(shè)8次實驗課，緊緊圍繞課程教學開設(shè)數(shù)據(jù)倉庫創(chuàng)建、OLAP操作以及關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法、分類算法、預測和聚類算法的實驗，便于學生更好地理解和掌握課堂所學內(nèi)容。在條件成熟之后，我們還將進一步結(jié)合SPSS數(shù)據(jù)分析平臺增加相關(guān)實驗內(nèi)容。2.2專題文獻調(diào)研數(shù)據(jù)挖掘作為一門綜合性強且多學科交叉的課程，本科生在開始接觸時會感覺該課程高深莫測，無法立刻接受，學起來非常抽象而且不易于理解，導致教師教學困難，學生學習吃力。為幫助學生深入了解數(shù)據(jù)挖掘各個方向的方法、理論和應用，提高學習主動性，激發(fā)學習興趣，我們

8、采用文獻調(diào)研的方法，讓學