大数据分析方向案例库建设及案例设计

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摘要：我国正从工程教育大国转向工程教育强国，案例教学是培养研究生工程能力的主要模式和方法。案例库的建设成为案例教学成败的关键。以大数据分析方向为例介绍了案例库建设的目标、设计思路和内容框架，从真实应用出发，找出共性，主题分解。有利于学生“搭积木”式地构建自身的知识体系，“渐进式”提升解决复杂工程问题的能力，培养工程素质。

关键词：案例库；主题分解；案例设计；教学改革

1引言

案例教学是以学生为中心，以真实项目裁剪的案例为基础，通过呈现案例场景，引导学生发现问题、分析问题和解决问题，从而在实践中掌握理论、形成观点、提高能力的一种教学方式。这是强化实践能力培养，促进理论与实践有机融合的重要途径，是专业学位研究生教学改革的趋势[1]。教育部早在2015年发文对加强专业学位研究生案例教学提出了指导性意见。目前案例教学是推动专业学位研究生培养模式改革、提高人才培养质量的重要手段[2]。案例的设计和使用必须考虑到课程和专业特征，在课程教学大纲框架下，从教学形式到教学内容均要受到相应的约束[3]。这就必须考虑选用的案例是否合适、与教学目标是否契合[4]。因此，系统地设计教学案例和案例库显得尤为重要。

2大数据分析案例库设计目标

大数据方向专业学位研究生的培养目标是处理和分析大规模数据，从中获取有用信息。然而这只是一个宽泛的知识性要求，对于专业学位研究生，还需要加强实际工程开发项目的训练，提高解决复杂工程问题的能力，尤其是需要培养学生互联网新业态中的大工程观、互联网从业人员的职业规范、工程伦理等工程素质。因此，大数据分析案例库的设计目标是：通过知识点、简单应用和综合实践案例的教学实践，让学生掌握大数据处理与分析领域的工程伦理、工程方法、工程创新思想和工程实践技能，能独立开发大数据处理及分析相关项目，掌握信息获取、信息抽取、信息处理和智能分析等多种技术和方法，并能自觉地在项目实践中考虑到信息安全等因素，以培养多学科交叉背景下大数据分析应用设计、研发和验证、能够为复杂工程问题提供可行的工程解决方案的能力。

3案例设计原则

确定哪些案例适合进入案例库的原则是：（1）案例要尽可能体现现代工程项目的“现场意识”。工程项目与一般实验的最大差别在于其造物活动和现场意识。造物活动是指任何一个工程项目都要生产对人类有用的“物”（产品），可以是有形的，也可以是无形的，如修筑大桥、开发软件等；现场意识是指任何工程项目都有其自身所处的环境、温度、气候、工具和技术等，以区别于其他工程项目。通过案例教学，要将学生带入真实产品的研发过程和实际工程项目的真实场景，从而培养学生理解现代工程项目与人类和环境的和谐相融。（2）案例要体现工程项目的全方位、全流程与产业无缝对接的特质。任何一个工程项目都是多种工具和技术在成本和效益综合作用下的产物。通过完成一系列分解的小型案例，来实现一个大型案例，以此呈现工程项目的综合性[5]，让学生更深刻地体会理论、方法与模型在实际业务、商业场景中的应用与实现，引导学生发现、分析和解决问题。案例要涉及从信息获取、抽取、清洗、处理及分析的各个环节，内容要涵盖从硬件到软件、从数据库到编程语言。从工程基础到实际工程项目中的应用等各个方面，要体现现代工程项目的技术集成优化意识。技术和工具的选用和优化意识，体现行业企业对本领域研究生的核心能力要求，保障专业学位研究生培养与产业的紧密结合。

4案例库框架设计

大数据分析实质是将互联网上大量各种类型的非结构化数据快速转换为结构化数据，并进行分析，挖掘出其中隐藏的、有价值的信息，转化为人能够理解的知识，为人们快速决策提供依据。围绕互联网信息的生命周期，可以将整个过程分为五个阶段：从多源多类型的互联网信息中获取数据、抽取有价值的数据、对数据进行清洗规范化结构化、选用一定的模型对数据进行处理（计算、存储和管理）、利用多种方法进行智能分析，如图1所示。案例库的设计立足于该生命周期，在进行工程实践中还要考虑培养学生的工程基础素质和能力。因此在设计案例库时，每个案例都归于数据获取、数据抽取和清洗、数据处理和智能分析，以及工程基础和综合应用等多个主题。每个案例根据相关原理、技术和方法，分别属于构成知识点案例、简单应用案例、综合应用案例等不同类型，如图2所示。这种基于主题设计的案例库的优势在于：每个案例目标明确、问题导向、以项目为载体，既易于上手，又紧密结合企业实际难题和困难，达到学以致用的目的，让学生能以一个大数据从业人员进入工程实践项目中。根据信息处理的过程进行“阶段式”设计，有利于学生“搭积木”式地构建自身的知识体系，有利于“渐进式”培养研究生解决复杂工程问题的能力，有利于从业人员满足行业的需求。

5结束语

我国正从工程教育大国转向工程教育强国，其核心在于研究生能否快速进入工程领域。工程教育强调成果导向，这就要求专业学位研究生的教学模式要发生转变，尽快与行业企业接轨。案例教学是培养学生解决复杂工程问题的有效手段，案例库的设计是进行案例教学成败的关键。本文从大数据分析领域的真实应用出发，找出多个综合应用的共性，再将其分解为多个主题，每个主题再划分为多个案例，从整体上设计案例库结构。这有利于学生“搭积木”式地构建自身的知识体系，“渐进式”提升解决复杂工程问题的能力，培养工程素质。

参考文献

[1]教育部.关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见.教研[2015]1号,2015,05,7

[2]黄焕汉.论案例教学为导向的专业学位研究生课程教学改革.教育教学论坛,2020(2):202

[3]黄焱球,李珍,等.工程硕士研究生课程教学案例初探.高教学刊,2020(3):107

[4]刘芳,钟纯.基于校企合作模式的案例库建设和案例教学研究.高等工程教育研究,2011(03):152-156

[5]孙建渊,涂坤凯.专业学位研究生案例库全过程建设研究.教育探索,2016(12):76

作者：黄贤英 卢玲 刘超 单位：重庆理工大学计算机科学与工程学院