信息技术及大数据背景下的课程改革与实际应用

张曼丽

摘要：《多元统计分析》是统计专业、大数据专业和计算机专业本科生的必修课之一，是数理统计学中与社会经济等实际活动联系最紧密的一个分支，多元统计分析在经济、管理、金融、心理学、医学、体育等领域，都有着非常广泛的应用。大数据背景下多元统计的很多方法已经不能满足现代数据的处理，因此应该将多元统计最新的研究方法在实际教学中有所体现，这样才使得学生毕业之后走上数据分析的道路不至于和现实脱轨。本文就多元统计分析课程中教学方法和教学内容上展开改革研究。

关键词：教学内容、多元统计分析、大数据

一、引言

现在的时代是信息爆炸时代，与之伴随的是海量的数据，很多时候我们想从数据中获取更多更深入的信息，多元统计里的方法实际对数据处理是非常有效的，但是当今高等学校使用最多和最受欢迎的多元统计课本中的内容都比较陈旧，很多应运大数据背景下产生的多元统计方法都非常的实用，而且理解和操作都并不是很难，可以供给本科生阶段的大学生进行学习。因此在实际教学中加入和现在数据分析公司接轨的多元统计的方法是十分有必要的，也是缩小大学生毕业参加工作时与实际公司能力要求的脱轨程度。因此在多元统计教学中实现教学内容的改革是十分有必要的。

其次在实际的教学中大部分的教学方式是灌输方式，不能很好的调动学生的积極性，学生的学习效率也偏低。而且学生在实验课中也仅仅是课本例子的一个简单实现。现实公司中实际上是团队合作的一种形式，因此在教学方法上要改变这一局面，提高学生的主观能动性，发挥学生的团队协作能力。真对上面的问题学习方法上的改革也是势在必行的。

二、教学方法和内容改革

在教学的实际过程中打算采用翻转课堂和传统的课堂结合。翻转课堂[1]是一种新型的教学模式，通过对课堂内外时间的重新调整，把原来在课堂所讲授的知识点模块用视频的形式在学习本知识点之前先发送给学生们，使得学生们利用课下的时间自主学习，并带有启发式的问题。学生们通过课下的学习将自己有疑问的知识点和提出的想法在实际的教学课堂中和老师们一起展开。这样不仅可以提高学生的积极性而且还能用问题作为引导提升同学们的主观能动性。有些知识点确实很难，需要适当的用板书推导，面对面的讲授，对于这类知识点模块依然采用传统的教学模式来讲授，保证同学们的学习质量。

教学内容中主要改革的方向是课本上的很多模型在处理大数据层面有瑕疵。在保证教学内容和教学目标学习的前提下搜集时下公司中数据分析师热门的方法，还有从实用的角度出发以经济、管理、金融、心理学、医学、体育等更贴近生活的领域采集数据，以更接近公司处理的数据为抓手，锻炼学生们的分析数据的能力。并且通过收集数据，选择合适的模型，并对模型结果进行解释形成不同的教学案例。比如说在多元统计分析中主成分分析是非常重要的章节，上面提到的主流高校使用的多元统计课本中都没有介绍主成分在图像压缩、识别等应用，而这一方法在医学图像、图像聚类、图像识别都应用非常广泛的，像这样的会录入到教学案例中。当然在搜集的案例既应符合要求，又要具有现实意义和实用性。案例实践教学手册的建立可以使学生从身边事、身边人中体会多元统计分析原理，思想和过程，体会到所学知识的实用性，从而激发学生学习兴趣。教学内容中添加大数据背景下的新方法，缩短同学们与公司之间的脱轨程度。具体的添加内容的模块如图1所示：

三、多元统计分析的实际应用举例

在多元统计的案例中增加生活中实用的例子这里就举两个例子。这都是公司常用但课本中所没有的应用体现，并且是很实用的多元统计分析在生活中的应用。我们以多元统计在图像的聚类和图像的压缩方面的例子展开。

首先来看主成分在图像压缩中的应用，在实际生活中经常会遇到上传的图片过大，主成分不仅可以解决缩小图片的大小，而且还可以保重图片的清晰度。具体的操作可以选择任意一张图片，我们选择一张湖边美景为例，采用R语言，基于函数prcomp（）为基础进行语言的编写。主要选取主成分的个数为3、10、100来进行对比，具体的图示如图2所示。第三个图片已经非常接近原图但它的大小仅有原来图片的0.16倍。

其次我们来看一下K-means聚类方法在图像色彩中的应用，具体的过程选择任意一张图片，这里我们以一张美秋图为例，利用R语言进行编程，对颜色进行K均值聚类，聚类过程中K分别等于2，4.16，32我们来进行查看图像的结果：如图3所以;我们也可以得到聚类图中的调色板如图4所示。在实际的处理中也可以根据实际的需求得到自己想要的颜色，在这里我们就不再一一展示了。

四、结论

多元统计分析课程的教学模式和课程内容建设，对整个以数据处理为核心应用的相关专业的发展态势起着很大的影响作用。因此多元统计的内容必须与现实中公司的数据处理中多元统计分方法接轨。在实际的教学中必须接近现在最新使用方法的讲授，这样才能更好的提升学生的多元统计中数据分析能力。

五、参考文献

[1]来鹏.浅谈《多元统计分析》课程教学改革[J].中国科教创新导刊，2013（01）：72-72