大数据背景下经管类专业计算思维培养模式探索*
2016-11-11杨年华
杨年华
(上海对外经贸大学统计与信息学院,上海201620)
大数据背景下经管类专业计算思维培养模式探索*
杨年华
(上海对外经贸大学统计与信息学院,上海201620)
为了适应大数据背景下人才需求的特点,文章对提高经济管理类专业学生数据处理能力、训练计算思维习惯的培养模式进行了探讨。文章主要从课程体系设置、教学改革的目标、措施和效果等方面进行阐述。
大数据;计算思维;经济管理;人才培养;教学改革
引言
随着信息技术的快速发展及其应用的迅速普及,相关数据正在以前所未有的速度增长和积累,大数据时代已经来临[1]。麦肯锡全球研究所的报告[2]指出,数据对于企业的重要性正变得与劳动力、资本等要素同等重要。这份报告还指出,有效地捕捉、分析、可视化、应用大数据来洞察、实现业务目标,将能够帮助企业从激烈的竞争中脱颖而出。2012年3月,美国奥巴马政府发布了《大数据研究和发展倡议》(Big Data Research and Development Initiative)[3],旨在提高美国从海量和复杂数据中获取知识的能力,增强国家安全和竞争力。该计划由美国6个联邦部门和机构投资2亿美元,共同提高收集、存储、管理、分析和共享海量数据所需要的核心技术,扩大数据技术所需人才的供给。
著名的计算机科学家Edsger Dijkstra说过:“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯,从而也将深刻地影响着我们的思维能力[4]。”卡内基梅隆大学前计算机系主任周以真教授在2006年提出了计算思维的概念[5],就是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等一系列思维活动。计算思维的概念把计算机从工具联系到思维的发展,进而提升到与“读、写、算”同等重要的高度,成为每个人的一种普遍认识和一类普适技能。
自从周以真教授提出计算思维以来,世界各国的教育界纷纷认识到计算思维是决定个人和组织创新能力的重要因素,并开展了广泛的研究。世界各国学者已经普遍认为以计算机科学为代表的计算思维是与以数学为代表的理论思维和以物理学为代表的实验思维相并列的三大思维之一。为了保持本国人才的竞争力,培养高质量的人才队伍,各国教育者纷纷开展了以计算思维培养为导向的教学改革和课程建设。
上海对外经贸大学是一所以经济管理类专业为主,以外语、外贸为特色的财经类院校。在当前信息技术飞速发展的时代,培养学生计算思维能力,掌握数据处理的基本技能,进而支持科学决策,是提升专业竞争力和学生创新能力的一条有效途径。我们首先在经济管理类专业中适时地调整课程设置和教学方法,探索培养学生计算思维的习惯和能力,使学生能够利用计算思维更好地解决经济管理中的问题,也可以更好地面对大数据的挑战,为上海对外经贸大学培养全球通用商科人才提供支持。
文章主要介绍我校在大数据背景下,面向经济管理类专业计算思维培养的课程体系设置方案、教学改革及其实施过程。
一、课程体系设置
我校的计算机基础教学实行分类、分层、分级教学。分类是指根据我校的专业,分为经济管理和文学法学两大类。这两大类的课程分别单独设置。文章仅关注经济管理类专业的课程设置及教学改革。分层是指课程分为必修课、选修课和根据专业特点开设的课程。其中必修课又分为三层,如表1所示。由于多种原因,新生的计算机水平参差不齐。为了更好地实施因材施教,新生入学以后参加计算机分级教学的选拔考试。根据考试情况,学生分别编入计算机教学普通班和计算机教学提高班。
表1 计算机必修课课程分层
分级考试的内容为表1中的第一层部分。提高班学生不需要修读第一层的内容,第一和第二学期分别修读层次二和层次三中的内容。普通班学生两个学期分别修读第一和第二层次的内容。在必修课教学内容的选择上,既考虑了基础知识,也考虑了经济管理类专业的特点,因此第二层的教学内容为SPSS基础与Access数据库,使得学生初步掌握利用计算机处理数据的能力。第三层的教学内容为以计算思维培养为导向的Python程序设计,使学生掌握基本算法思想、模块化思想、迭代思想、利用计算机程序解决问题的思想,为利用Python进行数据处理等打下基础。对普通班部分希望学习第三层教学内容的学生,我们在第三、四学期开设相应的选修课。
学生在第一学年学习完必修课后,在校期间至少选修一门通识教育中科学与创新模块的课程。该模块的课程比较贴近实际应用,有利于提高学生动手能力、训练创新能力和计算思维。同时各个专业正逐步开设计算机与其专业知识结合的课程。这有利于将计算思维融入到具体专业中,提高学生学习兴趣,增强数据处理的应用效果。
总之,我校经济管理类专业计算机课程设置的特点是围绕以数据处理为目的的计算思维培养,紧密结合专业特点,提升学生专业素质,为学校培养全球通用商科人才提供支持。
二、教学改革
(一)改革的目标
首先,探索经济管理类专业计算思维培养模式,提高计算思维能力训练的科学性和系统性;其次,编写针对经济管理类专业的计算思维培养训练案例,提高学生利用计算思维分析问题、设计问题和解决问题的能力,逐步形成计算思维的习惯,提高创新能力;再次,建立课外创新项目的实施与考评方案,促进学生提高动手和创新能力。
(二)改革的措施
首先,调整课程体系,使得课程内容更加适合于培养经济管理类学生数据处理的计算思维、提高数据处理能力、增强专业素质。课程体系的具体设置在第2部分已经详细阐述,这里不再赘述。
其次,围绕知识点进行案例设计。以必修课为例,组织教师进行经济管理类案例的编写、讨论,将计算思维融入到案例中,并申报案例建设项目。鼓励学生以所学知识为基础,结合专业和生活需求,积极参加各类竞赛、申报大学生创新创业训练项目,培养学生计算思维的习惯、自学能力和创新能力。以学生作品为基础,挑选合适的项目作为上课案例。
再次,鼓励学生课外利用所学的计算机知识、发挥计算思维的作用,结合专业需求和生活需求,在课外以小组为单位完成一个作品,并作为课程考核内容之一。学生需要递交详细的报告,并参加答辩。为了尽可能防止个别学生搭便车,一方面控制小组人数,另一方面答辩时随机抽取一名学生来报告并回答问题。
(三)改革的效果
首先,通过课程设置与教学内容改革,使得课程体系更加特色鲜明地围绕经济管理类专业学生数据处理能力的培养和计算思维的训练。通过近两年的教学改革,学生以计算机科学与技术手段处理经济管理类数据,从而提高辅助决策水平的各类创新项目逐步增加,学生利用计算思维来设计、解决问题的习惯逐步形成。
其次,学生的动手能力逐步提高,并能将计算机技术与所需专业相结合。例如,部分同学通过新的课程体系训练后,为各自专业深入学习的需要,编写程序从金融资讯发布网站自动提取最新的资讯信息,并进一步进行专业分析。他们将程序设计、数据分析和专业知识进行了有效的融合,参加了上海市大学生计算机应用能力大赛,并获奖。
再次,通过小组课外自主完成创新项目,学生的组织能力、协作能力和自学能力得到了训练和提升。
三、总结与展望
在大数据背景下,通过充分分析经济管理类专业数据处理的特点与重要性,对课程设置和教学内容进行了调整。其目的是培养具有计算思维习惯和数据处理能力,并能与专业知识深度融合的特色商科人才。下一步,我们将与各经济管理类专业教师合作,建立计算思维及数据处理技术与专业知识深度融合的特色课程。
[1]孟小峰,慈祥.大数据管理:概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展,2013,50(1):146-169.
[2]J Manyika,M Chui,B Brown,et al.Big data:The next frontier for innovation,competition,and productivity[R].2011. http://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Business% 20Functions/Business%20Technology/Our%20Insights/Big% 20data%20The%20next%20frontier%20for%20innovation/ MGI_big_data_full_report.ashx.
[3]Big data research and development initiative[R].2012.https:// www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/big_data_pr ess_release_final_2.pdf.
[4]王飞跃.从计算思维到计算文化[J].中国计算机学会通讯,2007,3(11):72-76.
[5]J M Wing.Computational thinking[J].Communications of the ACM,2006,49(3):33-35.
In order to adapt to the characteristics of talents demand in the big data context,this paper discusses how to improve the data processing capability and train computational thinking in economics and management majors. Curriculum system,objects of instruction innovation,actions of instruction innovation and effects of instruction innovation are explained.
big data;computational thinking;economics and management;talent training;instruction innovation
G642
A
2096-000X(2016)22-0077-02
上海高校本科重点教学改革项目;上海市教委本科重点课程项目
杨年华(1978-),男,浙江台州,博士,副教授,从事数据库与软件工程的相关教学与科研。