大数据背景下基于CDIO模式的财经类高校计算机高级应用教学改革研究

金鑫

摘 要：文章作者针对大数据国家战略背景下财经类高校计算机高级应用课程的教学实际，分析大数据时代下社会各行业对大数据人才培养的迫切需求，尤其是在数据驱动下对经管类专业学生培养的教学需求，并探索了基于CDIO模式培养学生大数据分析和创新实践能力的教学内容和教学模式改革。

关键词：大数据分析;教学改革;CDIO模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 收稿日期：2018-09-04

课题项目：中央财经大学研究生教育教学改革项目（研字〔2016〕39号）。

作者简介：金 鑫（1974—），男，内蒙古乌海人，教授，博士研究生，研究方向：教育信息化、商务智能。

计算机高级应用类课程不同于各高校的计算机公共基础课，其主要是面向高年级本科生和低年级研究生开设的课程，是面向非信息类专业开设的更高层次的计算机教育课程，旨在满足各专业学生对掌握相关信息技术的需求，使学生具备更高的专业素养和科研技能[1]。财经类高校以经济管理类专业为主，随着经济管理领域信息化、智能化的深入发展，经济管理类专业对信息技术相关知识的需求越来越强。例如，金融领域对金融科技专业人才需求非常大，由此传统金融类专业不断补充的人工智能、大数据分析等信息技术知识内容，会计学领域关注的智能财务、智能审计，工商管理领域关注的大数据营销、商务智能，等等，都需要有相关信息技术知识体系的支撑 [2]。

本文将分析大数据背景下财经类高校大数据人才培养的需要，然后结合笔者的教学实践，探讨面向经管类专业如何基于CDIO模式改革大数据相关课程的教学内容和教学模式，以培养学生的创新实践能力。

一、大数据背景下财经类高校计算机高级应用教学需求

我国“十三五”规划纲要中明确指出，要实施国家大数据战略，要全面实施促进大数据发展行动，要深化大数据在各行业的创新应用[3]。大数据国家战略的实施和社会各行业对利用大数据的迫切需求，对高等学校的专业人才培养提出了更多的要求。为了适应大数据背景下的社会需要，高校人才培养课程体系亟须补充大数据相关的知识内容，这对于以经济和管理学科为主的财经类高校更是如此。面向經济管理领域的大数据分析与应用是国家大数据战略的重要内容，经济管理类专业人才的培养需要适应大数据时代的需要，强化学生的大数据分析与应用能力的培养。大数据知识体系非常庞大，主要包括底层的大数据技术和上层的大数据分析与应用，而对于非计算机专业的学生，尤其是经管类专业的学生，上层的大数据分析及应用是学生最关心的内容[4]。

中央财经大学是教育部直属财经类重点院校，面向全校非信息类专业开始的计算机高级应用课程是为了满足各专业人才培养对信息技术的迫切需求，在国家大数据战略的驱动下，我们急需考虑的是如何结合财经类高校学科分布现状，改革计算机高级应用教学内容，使其能够满足各类学科对大数据分析能力人才培养的需求，助力提升学生的专业素质和科研能力。

二、基于CDIO模式的教学模式改革和教学内容设计

教师在设置课程体系和组织课程教学内容时要以市场需求和学科发展动态为导向，积极调整和更新教学内容;并且在教学中要树立全新的教学观，以培养学生的实践创新为核心调整教学内容、改革教学模式。CDIO模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO模式是培养学生创新思维和创新能力非常重要的工程教育模式[5]。

（一）面向创新人才培养的教学模式改革的指导思想

1.树立以培养学生创新能力为目标的教学观

培养创新型人才已成为高等教育知识体系构建的目标导向。在以大数据分析为核心的计算机高级应用课程中，由于大数据相关技术的实践性强，内容更新速度快，因此对创新教育的要求也比较高。这就迫切要求承担课程教学的教师深刻认识到创新人才培养的重要性和必要性，树立以培养学生创新能力为最终教学目标的教学观，积极探索如何在教学中充分发挥学生的主动性，培养学生的创新思维和创新能力。

2.注重在教学过程中发挥学生的主观能动性

创新能力的培养，尤其注重过程培养，教师要在教学活动中发挥学生的主观能动性，积极引导学生参与教学活动的过程，要在教学活动中让学生自己去思考、讨论、验证，探索出各种解决问题的办法。而教师起辅助引导作用，启发引导学生分析问题、解决问题，培养学生的创新思维和创新能力，形成以学生为中心的生动活泼的教学场景。

3.注重并强化案例实践教学

实验实践教学是整个本科和研究生教学体系中不可或缺的组成部分，也是使学生理论联系实际的最重要、最有效的环节。基于以大数据分析为核心内容的计算机高级应用课程实践性强的特点，任课教师更要注重并强化大数据分析的案例实践教学环节，注重学生实践创新能力的过程培养。针对经管类专业计算机高级应用的案例场景，最好结合经济管理领域的大数据展开实践教学活动。

4.树立大数据思维模式

在大数据时代，大数据分析改变了传统的随机分析的方法，面向海量、多样的数据，进行挖掘分析，揭示出事物规律，提出研究结论和对策。在教学中教师要明确数据的重要性，培养学生以大数据和数据科学的方式思考问题，采用大数据的思维模式，应对所研究的内容、揭示研究问题、分析决策依据、预测研究结果等。

（二）教学模式的具体探讨

计算机高级应用的CDIO实践教学是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。在课程改革实践中，计算机高级应用课程体系基于CDIO的实践教学模块设计。实践教学模式按照“构思”“设计”“实施”和“运行”四个环节分阶段进行，实践内容密切结合实际需求，以实践案例驱动的方式来引导学生进行选题、分析、实施，一直到后期的总结评价。在实践教学中教师充分结合“过程”“方法”和“工具”三位一体的方式，使得学生在教学实践的过程中掌握大数据分析的方法和相应的工具。

以计算机高级应用（以大数据分析为课程核心）课程为例，按照CDIO模式分阶段进行实践教学内容的探索。

（三）教学内容和考核方式改革

1.大数据分析案例的需求分析和数据准备

根据经济管理类专业的特点，主要选择和经济社会生活有关的案例。例如，对股票数据的分析、对产业经济数据的分析、对与经济活动有关的网络舆情的分析等。数据一方面来自公开的数据，另一方面需要学生借助已有的爬虫工具，从互联网上爬取数据。学生在确定某个案例选题之前，一定先要准备好数据，对所研究的案例进行初步的可行性分析，以顺利进行后期的案例实践。

2.大数据分析工具与模型

在大数据算法方面，教师应结合案例，主要介绍最实用的一些模型，例如分类、聚类、回归分析、因子分析、贝叶斯网络、神经网络等算法。工具语言主要采用两种SPSS和Python，采用SPSS主要是为了更好地阐述数据分析常用算法，介绍Python主要是为了更好地结合大数据进行分析。此次还通过学习MapReduce并行处理算法，将传统数据分析方法与MapReduce并行分布式处理机制相结合，从而有效地并行处理大数据。

3.项目管理和结果评估

每个项目案例完成之后，要形成一个项目报告，不仅包含了前期的准备和分析，还包括后期結果的讨论和评估。需要考查学生深入研讨总结，在项目进行过程中是否有思虑不清的地方，是否有需要再进一步完善的地方。通过不断地总结分析、不断地启发思考，从而助力创新思考，培养学生发现问题、分析问题的能力，提升学生的思辨性思考问题的能力。

4.需要改变考核方式

闭卷考试很多缺陷，不能客观反映出学生理解、掌握、应用知识的实际情况。在以大数据能力培养为核心的计算机高级应用课程中，需要根据项目实践情况，结合项目团队协作过程、方案报告、课堂讨论、创新思想等多个内容进行综合考核，鼓励课程实践中的创新，理论部分相关成绩所占比例可缩小到50%以下。

三、结语

大数据已经成为国家战略，深化大数据在各行业的创新应用，对国家经济和社会发展至关重要。为了满足大数据战略的人才需求，财经类学校需要调整人才培养课程体系，以提升学生大数据分析能力和创新实践能力。就经管类专业的学生而言，大数据分析及应用是学生最关心的内容，尤其是面向经济管理领域的大数据分析与应用。在本文的研究中，基于CDIO教学理念设计了以大数据分析为核心的计算机高级应用课程教学模式，教学模式按照“构思”“设计”“实施”和“运行”四个环节分阶段进行，其贯穿了大数据案例准备、大数据分析与实施、项目总结整个过程。教学模式的改革相应地调整了教学内容和授课方式，以学生创新能力培养为出发点，提升了学生大数据技能和创新思维能力。

参考文献：

[1]金 鑫，郭树行.面向财经类高校研究生计算机教育内容和教学模式的探讨[J].教育教学论坛，2012（5）：75-76.

[2]金 鑫，朱建明.财经类高校计算机特色专业建设探索[J].计算机教育，2015（19）：64-67.

[3]中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/ moe_1777/moe_1778/201603/t20160318_234148.html.2016-03-08.

[4]窦 亮，徐 飞，谷林涛.大数据背景下数据库系统实践课程教学改革[J].计算机教育，2018（4）：117-120.

[5]李 玲. 基于CDIO理念的经管类专业《运筹学》教学改革探讨[J].现代经济信息，2016（16）：376，378.