對分課堂模式在數據挖掘課程教學中的應用

于卓熙 李璐璐

摘要：隨著當今教育改革與發展要求及高等學校教育綜合改革發展的實際，高等學校專業理論課程教學面臨現代教學方式變革對傳統教學方式的沖擊。對分課堂教學模式是針對當前大學課堂教學之困境而提出的一種新的教學模式，作者在數據挖掘課程教學中，嘗試引入對分課堂模式，總結了對分課堂在課程教學中的實施過程，提出了考核方式的改革，并討論該模式在課堂教學中應注意的問題。

關鍵詞：對分課堂;數據挖掘;課堂教學

中圖分類號：G642.0 ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：

引 ?言

數據挖掘是在大型數據庫中，自動地發現有用信息的過程，將未加工的數據轉換為有用的信息。數據挖掘技術用來探查大型數據庫，發現先前未知的有用知識，此外，數據挖掘技術還可以用于預測未來觀測結果。因此數據挖掘課程是高等學校理工科專業的一門重要的專業基礎課程。

目前隨著高等教育處于重要的歷史性發展機遇和發展重點時期，我國國內經濟社會的發展對教學方法不斷提出了越來越高的要求，同時，大數據時代背景下，這種要求同時也促進了高等教育的變革和發展，特別是針對數據分析類課程，對相關課堂實踐提出更高要求。對分課堂的意義是對傳統講授式和后起討論式兩種教學模式的融合與進步，充分發揮各自的優勢，彌補各自的不足。對分課堂將教學過程分為講授內化吸收和討論三個時間上相互分離但在內容上相互關聯的部分。類似傳統課堂，對分課堂強調先教后學，教師講授在先，學生學習在后。類似討論式課堂，對分課堂強調生生、師生互動，鼓勵自主性學習。表面看起來，對分課堂只是一種將講授式與討論式結合的教學模式，其實它的關鍵創新之處在于把講授和討論時間錯開，讓學生在課后有時間自主安排學習，從而進行個性化的內化吸收。在將對分課堂模式應用于數據挖掘課程教學時，討論環節更注重學生分小組討論共同完成實踐編程任務，更有助于知識的消化吸收，自主實踐比課堂一步一步跟著教師進行取得更好效果。

1.文科專業數據分析類課程的教學現狀

1.1 課程學時較少，課程進度較快

伴隨大數據時代的到來，高校學生應具備一定的數據處理分析能力，許多高校文科專業也開設了數據分析類的課程，然而由于總課程時數限制，文科專業的數據分析類課程的學時較少.因此，教師在教學過程中為保證重點內容的完整性，不得不加快進度，一些內容會一帶而過，相應的實踐過程也只能學生課下自主完成，導致學生在思維的銜接上會產生一定困難。

1.2 講授過于理論化，忽視實踐的重要性

由于文科課程重視理論教學的思維定式，教師在課堂上往往偏重于理論闡述，

忽視講解與學生專業相關的實踐應用，特別是對學生的動手能力方面要求不足，以致學生對所學知識在專業中的應用了解甚少，沒有感受到用所學知識解決實際問題的樂趣，因而學習積極性不高。

1.3 “滿堂灌”式教學，教學效果較差

雖然高校擁有多種高科技的教學工具、豐富的教學資源，也具備先進的教學理念，但目前多數文科專業的教學模式仍以傳統的講授法為主，使學生處于被動接受的狀態，主體性無法充分發揮，自主學習和創新能力的培養更無從談起。在傳統的“滿堂灌”的課堂上，學生學習積極性欠佳，教師講授很辛苦，其教學效果自然可想而知。

1.4 考核方式單一，忽視過程性評價

文科專業的課程包括數據分析類課程仍然是傳統的考核方式筆試占主要部分，平時成績的比重較低，評定缺乏合理量化，甚至沒有真正的標準.這就造成了學生參與課堂教學的積極性不高，課程實踐部分不能認真完成，敷衍了事，跟對待一些理論課程一樣，形成平時不努力，考前突擊的不良學風。

2.對分課堂教學模式在數據挖掘課程中的實踐

鄧小平曾說：“實踐是檢驗真理的唯一標準”，“對分課堂”必須在數據分析類課程中進行實踐，才能尋到適應點。作者在遼寧大學 2021年秋季《數據挖掘—基于R語言的實戰》課程中首次嘗試了“對分課堂”教學。

2.1基本情況

數據挖掘課程每周 2 學時，連續 2 節，每節 50 分鐘，共計 16 周，38 學時。授課地點是機房，授課對象是各專業選修本課程的學生，小班授課，授課人數在 16～20之間不等。每次課的第一節課討論上次課的內容，第二節課講授新內容，采用“隔堂對分”，以此類推，直至講授完全部課程。

2.2準備階段

俗話說，“不打無準備的仗”。在實施“對分課堂”之前，必須給學生講清楚“對分課堂”的含義、要求、操作要點等。

（1）講解“對分課堂”教學模式

在第一節課上教師需要給學生講清楚“對分課堂”教學模式的含義、具體要求、優勢、操作流程、角色定位等。讓學生從心里上接受“對分課堂”，有利于課堂教學順利開展。

（2）建立課堂學習共同體

課堂“學習共同體”是指由教師、學生、其他參與者共同構成的一個團體，圍繞共同的學習目標，在充分利用信息資源的基礎上，通過課堂內外的合作、對話、分享，共同完成學習任務，實現共同體成員的共生共長課堂“學習共同體”的建立是開展“對分課堂”教學的必要前提和基礎。根據班級規模、教室布局、學生意愿、個性特點、學習背景、性別等特征建立 4 人一組學習共同體。

2.3 具體實施過程

（1）教師講授

在數據挖掘對分課堂上，教師介紹基本概念、基本算法，著重講授重點、難點，但并不窮盡教材內容，這部分課堂上未講的內容留給學生課后學習。 學生通過教師講授把握了章節的基本內容，理解了重點、難點后再去自學、思考，大大地降低了課后的學習難度，有利于學生開展自我學習，并能讓他們從中體會到一些成就感。比如在學習有監督學習算法Logistic模型時，主要是介紹Logistic模型的形式、參數估計方法、主要作用等基本內容。

（2）課后復習

老師在課堂上完成講授之后，接下來就要求學生進行課后的復習。 課后學習時，學生可以根據自己的個人特點和具體情況，通過查找相關資料，以自己的節奏去完成內化吸收過程，完成對教材內容更為全面的學習與理解。 比如學生通過查找廣義線性模型的相關資料，對Logistic模型的理解就更清晰透徹，同時可以了解到這個模型還有許多替代的同類模型。課后復習過程中，老師可以制定一些要求，比如要求學生做讀書筆記，把學習內容進行提煉和總結，該項任務可以看出學生對教學內容的理解程度以及學習態度;也可讓學生提出幾個自己已經理解掌握的問題，這些問題可以作為下一個課堂討論環節的討論題目;還可以針對學生自學時發現的一些問題，同時自己無法找到答案，這類問題同樣也可以作為討論題目，同時也可以讓教師在課堂上進行分析和解答。

（3）討論與實踐

教師講授的內容經過學生課后的內化吸收之后，學生再回到課堂上，分組討論自己學過的內容，然后與全班和教師進行深入的互動交流，也就是“隔堂討論”，它非常符合學習過程基本的心理學規律：學生對剛剛接觸的新內容缺乏深刻理解和認識，無法展開有效的討論，經過課后的復習和內化吸收后再進行討論，可以大大提高討論效果，對于數據挖掘課程，這個時間也是學生通過分組討論，分組完成課本上所要求的基本實踐編程部分，對于編程中所遇到的問題，大家積極討論共同解決，更為復雜的實際應用類的編程可作為學習任務，課下完成。比如在分組討論部分學生可以分組完成Logistic模型的基本編程，數據集可以用課本上所提供的練習數據集，而對于應用Logistic模型解決銀行違約用戶識別等運用實際數據解決實際應用問題的編程，如果在復習過程中沒有完成，可以要求學生討論與實踐環節結束后再在課下獨立完成。

2.4 對分課堂模式下考核方式的改革

當前課程考核主要采用總結性評價，即期末筆試成績占很大比重，缺乏過程性評價.由于學生學習積極性不高，對課程內容掌握情況較差，為了避免不及格率太高，有些教師考前劃重點，降低考試難度，這會進一步加劇平時不學習、考前抱佛腳的現象，形成惡性循環。

對分課堂教學模式的考核辦法兼顧過程性評價和總結性評價，鼓勵學生平時學習，把有效學習應該付出的努力分散到整個學期.考核結果包括：課堂實踐（含是否出勤）30分，作業20分，期末考試50分。

對分課堂模式下作業的布置應該起到督促課后復習，保證理解基本內容的作用，并布置一兩個綜合性較強，有一定難度的題目，如實際應用類的編程題目，為下次課的討論做準備.在課堂上，學生積極參加討論與實踐，組內或組間相互協助，完成課堂實踐。

期末考試采用閉卷考試，考試內容全部為課堂上教師講授過且學生應在課下內化吸收和課堂討論階段重點討論、掌握的理論知識點。

3.對分課堂模式應用于數據挖掘課程應注意的問題

3.1選擇討論題目很關鍵

在教學實踐過程中發現，有的討論主題學生討論熱烈，效果良好;有的主題學生討論效果很差。所以在選擇討論主題時要選擇開放式的、結合學生實際的主題，理論性強的主題不利于學生開展討論。在數據挖掘課程中可以布置一些實際數據的解決實際問題的編程任務，在課下任務的完成過程中所遇到的難題，可以在課堂中的討論和實踐環節展開討論，有助于學生順利完成課堂中的基礎編程任務，提升學生的成就感，從而提高學生的學習興趣，更有信心繼續完成復雜的編程任務。

3.1 講授環節依然重要

相對于傳統教學模式，對分課堂模式下屬于教師的時間變少。因此，講授環節就更加重要。文科專業數據挖課程教師應針對文科專業特點來選取主要講授內容，形成具有專業特點的知識體系結構，使得該課程的學習有利于學生的專業發展，淡化課程中推導繁頊的理論部分，注重其應用性。在講授過程中，教師還要注意多種教學方法的選擇與綜合運用，多個教學環節的有機整合，使得實際教學取得良好效果。

3.3實踐環節抽查要重視

分組討論與實踐時間約十到三十分種，學生要解決復習過程中遇到的編程問題，完成基礎程序的編寫，然后教師抽點幾個小組，每組隨機抽人來陳述小組討論的內容或疑惑的問題，并展示本小組的程序運行結果，以督促學生在討論與實踐時都認真參與。

小組討論與實踐時，教師注意觀察學生，看哪些不認真、不動手，抽查時就點這些學生起來發言，以此來督促學生，同時也有效避免了課堂上玩手機、聊天、睡覺和逃課等現象，從而保證了討論的質量。

4.結論

教學如同其他事物的發展一樣，也是一個在實踐中探索、在探索中提升的過程。隨著越來越多教師的實踐與交流，在實施“對分課堂”教學過程中出現的問題將會有更好的解決方法，使其真正成為改變目前課堂教學困境的模式之一，給傳統教學課堂注入新的活力，給數據分析類課堂提供新的教學方式，真正能讓學生走向主動學習，做到不僅學習理解和記憶現有的知識，更主要的是學會如何學習、學會批判性思維，以及怎樣創造性地應用課程中學到的知識解決實際問題，改變對自我和他人的看法，增強終身學習的意識，逐步滿足以提高質量為核心的內涵式發展要求。

參考文獻

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*項目支持：遼寧大學本科教學改革項目“‘對分課堂’在高校數據分析類課程教學改革中的實踐研究”。

作者簡介：于卓熙（1970-），女，遼寧沈陽人，遼寧大學教授、博士生導師，博士，主要研究方向：數據挖掘、經濟統計。李璐璐（1994-），女，遼寧沈陽人，遼寧大學公共管理學院教學秘書，碩士，主要研究方向：高等教育教學改革。