李廣水 王智鋼

摘 要：本文在綜述應用型院校在課程設置方面的特點及面臨困難的基礎(chǔ)上，提出依據(jù)學生成績數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)性分析來發(fā)現(xiàn)課程設置所存在的問題，并利用真實數(shù)據(jù)進行了驗證分析，結(jié)果表明所提出的方法是有效的。本研究可為課程體系的重構(gòu)提供科學的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：應用型本科；課程設置；關(guān)聯(lián)規(guī)則

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2015）02-0080-03

一、引言

當前我國應用型本科院校無論是高校數(shù)量還是在校生人數(shù)都占有很大比例，但從人才培養(yǎng)積累的經(jīng)驗來看，與學術(shù)型高校或技能型院校相比，應用型本科院校在這一方面需要進行更多的探索，這不僅是因為應用型本科院校在辦學歷史方面的短板，還因為有相當一部分應用型本科將其人才培養(yǎng)定位與地方經(jīng)濟緊密關(guān)聯(lián)，以期在“應用”方面體現(xiàn)出自身特色。由于我國當前經(jīng)濟正處于快速發(fā)展及轉(zhuǎn)型期，區(qū)域發(fā)展各具特色，因此如何培養(yǎng)應用型人才，不同院校有著不同的定位、理解與認識，這也給應用型人才培養(yǎng)模式的清晰界定帶來了挑戰(zhàn)。

課程體系是人才培養(yǎng)的主要載體， 是構(gòu)建人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容。潘懋元等[1]認為，應用型院校應該重構(gòu)課程理念，強調(diào)學習共同體和實踐共同體對于意義建構(gòu)的重要作用，著力探索新的專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系。

二、應用型本科課程體系的特點

目前對應用型本科院校課程體系的構(gòu)建研究主要從宏觀的角度進行探討，其主要共識包括強調(diào)實踐創(chuàng)新，行業(yè)的積極參與，采用模塊化的課程設計方案等。分析當前應用性本科院校在課程體系構(gòu)建中面臨的主要困難，我們認為主要有以下幾個方面：

首先，由于應用型人才注重實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強調(diào)與行業(yè)的緊密結(jié)合，而社會技術(shù)的發(fā)展及區(qū)域經(jīng)濟的差異、學校人才培養(yǎng)的自身定位，都會要求不同高校人才培養(yǎng)的課程內(nèi)容具有自己的特色，這給彼此借鑒帶來一定的困難；

其次，課程體系的重構(gòu)或修訂一般以一個學年或更長時間為一個周期，主要有學科、專業(yè)負責人及骨干教師參與，而具體任課教師意識到的問題并不能及時地、暢通無阻地在新課程體系中得到解決，且經(jīng)常出現(xiàn)校內(nèi)校外教師共同承擔教學任務現(xiàn)象，特別是校外教師的計劃制定參與者和任課教師常常不是同一個人，這也給課程設置中的信息溝通帶來了一定的障礙；

最后，應用型本科院校的課程設置相比于傳統(tǒng)高校具有明顯的高更換率，由于需要追求與行業(yè)的同步發(fā)展，應用型院校從學生培養(yǎng)方向、課程體系重構(gòu)以及教材的選擇上多表現(xiàn)得更為頻繁，這給教材的質(zhì)量、授課的效果、評價等都帶來不利的影響。

上述特點帶來的問題是課程體系的系統(tǒng)性不夠，僅重視基礎(chǔ)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊和專業(yè)模塊各自的整合和改革，而對模塊之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系考慮不足，[2]其具體體現(xiàn)在以下幾點：

一是多門課程之間有重復內(nèi)容。應用型本科為了跟蹤當前業(yè)界的最新發(fā)展趨勢，對一些新的理論特別是應用技術(shù)過于倚重，但可能這些技術(shù)本身的分類尚不明朗，教師對其的把握尚未深入，從而可能導致在專業(yè)方向、專業(yè)選修、專業(yè)實踐課程中相同理論或知識以不同的課程名稱同時出現(xiàn)在同一個專業(yè)的教學計劃中。

二是前導課程的設置不能滿足專業(yè)知識要求，影響學生后續(xù)課程的學習。由于應用型本科強調(diào)實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此，加強實踐課程成為當前共識，但是在不增加整個學時的情況下，必定需要削弱其他課程所占比例。

而最為重要的一個現(xiàn)象可能是教材本身在內(nèi)容的組織、知識的選取、陳述的條理性等方面存在問題，正如相關(guān)專家[2]指出，適用于培養(yǎng)學術(shù)型人才的理論體系教材一用就是多年，適用于高職高專院校培養(yǎng)職業(yè)型人才的教材在精品課程建設等教育部項目的推動下已經(jīng)取得一定的成果。而對于適用于應用型高校培養(yǎng)應用型人才的知行教材體系，由于特征和要求不明顯則成了被遺忘的重要任務。

基于上述問題，本研究嘗試依據(jù)相同或相似專業(yè)的學生考試成績，通過分析其多年數(shù)據(jù)分布狀況，找出課程體系在設置、課程的內(nèi)容等方面存在的問題，力爭從定量的角度探討應用型本科院校課程設置的科學性。

三、基于成績的課程內(nèi)在關(guān)聯(lián)特征挖掘

利用關(guān)聯(lián)規(guī)則中頻繁項集的挖掘，可以發(fā)現(xiàn)某些項或項集在數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的比例高于指定閾值，我們稱這些項或項集為頻繁項集。

關(guān)聯(lián)規(guī)則一個典型的應用場景是對顧客超市購物籃的分析，顧客經(jīng)過POS機結(jié)賬之后，在超市管理信息系統(tǒng)中可以存留以下的數(shù)據(jù)集（表1）：

以上數(shù)據(jù)集中， 某顧客一次購物序列是指不同顧客的一次購物過程，而I1，I2，I3等代表商品列表。顯然，對一個大型超市而言，一段時間的積累以后上述數(shù)據(jù)集可能會變得非常龐大，關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的核心問題是針對該數(shù)據(jù)集，對購物清單列分析希望找出某一組商品，譬如（I3，I5，I20）為頻繁項集。

自1993年阿格拉沃爾等提出關(guān)聯(lián)規(guī)則這一概念之后，相關(guān)研究一直受到人們的重視。由于關(guān)聯(lián)規(guī)則必須抽取于大數(shù)據(jù)集，所以，研究應對的一個主題是如何提高搜索效率，其中由阿格拉沃爾提出的Apriori算法[3]是關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的原創(chuàng)性經(jīng)典算法。

目前絕大部分高校已經(jīng)采用教務管理信息系統(tǒng)進行日常教學管理，其保存的歷年學生學習成績?yōu)槲覀儷@取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供了極大的便利。從教務系統(tǒng)中經(jīng)過簡單的轉(zhuǎn)換我們可以得到如表2所示的數(shù)據(jù)集：

將連續(xù)的成績數(shù)據(jù)進行離散化處理，假設規(guī)定將成績分為3個等級，用L表示0—45分，M表示46—75分，H表示76—100分，對于相同專業(yè)或課程大部分重復的相似專業(yè)，選取他們完全相同的課程集，表2可以進一步轉(zhuǎn)化成如下易于頻繁項集挖掘的數(shù)據(jù)集（表3），其中1，2……n數(shù)字代表對應的課程：

對表3進行頻繁項集挖掘，假設得到形如以下三式不同頻繁項集的集合：[（M2，65%），（L6，63%），（H11，62%），（H28，56%），（L38 ，55%），（L39，50%）]（1）[（M2， L38 48%），（H11，H28 44%），（L6， L38 40%）]（2）

在數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，上述式（1）、（2）分別稱為頻繁1-項集、2-項集。其中，百分比代表該頻繁項集占所有數(shù)據(jù)記錄的比例，稱為支持度。由于頻繁項集固有特性，頻繁2-項集所有項必定來自于頻繁1-項集，同樣頻繁3-項集所有項必定來自于頻繁2-項集。因此，在相同閾值的情況下，包含越多項的項集會越來越少。

以上三式的具體含義分別解釋如下：

式（1）說明了所有選修學生中，有65%的學生課程2考試成績一般，63%的同學課程6考得不好；

式（2）說明了有48%的學生課程2成績一般且課程38的成績較差，44%的學生課程11和課程28都考得較好，40%的學生課程6和課程38都考得較差。

上述分析在對一定量的學生人數(shù)的數(shù)據(jù)分析之后，統(tǒng)計得到的結(jié)果顯然是發(fā)現(xiàn)了某課程在教學過程中的一些特殊情況，特別是普遍好（即頻繁項集中僅有H符號）和普遍差（頻繁項集中僅有L符號）這兩個情況，我們依據(jù)頻繁項集的特點可以推導出如下幾個結(jié)論。

如果發(fā)現(xiàn)一些課程學生普遍學得好，可能：

（1）課程內(nèi)容有所重復，本課程的一些知識在其它已學過的課程中或已涉及；

（2）學生意識到這些課程的重要性，主動學習的積極性較高。

如果一些課程學生普遍學得不好，可能：

（1）課程的前導知識學習得不好；

（2）教材選擇得不好；

（3）課程設置的合理性存在問題?？赡軆?nèi)容比較落后、難度不適、理論性太強，與實際應用有較大距離等等。

四、實際數(shù)據(jù)驗證

金陵科技學院是一所以培養(yǎng)高級應用型人才為主的全日制普通本科院校。學校2006年開始實施教學管理信息化工程，2007年以來的所有學生考試成績都保存在教務管理系統(tǒng)之中，我們提取出該校計算機科學與技術(shù)專業(yè)2007年至2013年7年間的所有學生成績進行關(guān)聯(lián)性分析。

首先我們分析了7年之間該專業(yè)課程設置特點，發(fā)現(xiàn)公共基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程沒有太大的變化，剔除之前開設但沒有延續(xù)至今的課程，共得到21門課程633名學生的數(shù)據(jù)。

如前所述，將成績概化成三個等級，并設定支持度為40%，利用我們自主開發(fā)的基于Apriori算法的頻繁項集挖掘工具，我們采用兩種方法進行頻繁項集挖掘。首先將7個數(shù)據(jù)集合并為一個數(shù)據(jù)集進行挖掘，在普遍好的情況下，得到6個1-頻繁項集和2個2-頻繁項集。而普遍較差的情況下，得到9個1-頻繁項集，3個2-頻繁項集和1個3-頻繁項集。其中，6個普遍好的1-頻繁項集包括有：形勢與政策、大學生職業(yè)生涯規(guī)劃，2-頻繁項集包括有：形勢與政策、大學生職業(yè)生涯規(guī)劃、大學生創(chuàng)業(yè)導論。

普遍差的1-頻繁項集中包含了公共基礎(chǔ)課程中的高等數(shù)學AI，高等數(shù)學AII以及專業(yè)基礎(chǔ)課中的大部分課程。而2-頻繁項集包括有：高等數(shù)學AII，大學英語4；高等數(shù)學AII，離散結(jié)構(gòu)；高等數(shù)學AII，操作系統(tǒng)。3-頻繁項集有：高等數(shù)學AII、離散結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)。

針對上述情況，通過對相關(guān)教師以及當前在校學生的溝通調(diào)查，我們綜合得到以下結(jié)論：

學得普遍較好：主要原因是一些課程的設置難度不高，考試形式比較靈活，如“形勢與政策”。而一些課程如“英語1”得到了學生的普遍重視，在難度不高的情況下，學生比較容易取得好的成績。

學得普遍較差：一個原因是學生認為課程內(nèi)容與實際應用存在一定距離，用處不大。但更為主要的原因是難度較大。雖然該校是二本院校，但一些公共基礎(chǔ)課選擇的教材卻等同于普通高校，因此教與學都面臨一定的困難，而很多教師的理念是，一些直接影響后續(xù)課程學習的基礎(chǔ)課程必須高標準、嚴要求。

同時，對于學得普遍不好的2-頻繁項集和3-頻繁項集，我們可以看到除了（高等數(shù)學AII，大學英語4）沒有直接的關(guān)聯(lián)外，（高等數(shù)學AII，離散結(jié)構(gòu)），（高等數(shù)學AII，操作系統(tǒng)）以及（高等數(shù)學AII，離散結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)）彼此都有一定的關(guān)聯(lián)性，其中“高等數(shù)學AII”可能是最值得關(guān)注的課程。

我們又針對不同年級的7個數(shù)據(jù)集單獨進行頻繁項集挖掘?qū)嶒?，除了少部分結(jié)果可能是教師、考卷的因素不能正常解釋外，其主要頻繁項集反映的情況與實際調(diào)查都比較吻合。此外，我們發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象是課程“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的普遍好支持度逐年提高，特別自2010年之后，其普遍好的支持度一直在40%以上，但是其直接的前導課程“C語言程序設計”并沒有同步提高。通過調(diào)查得出其主要的原因是：由于學校近幾年強調(diào)計算機二級的通過率，并要求該專業(yè)的學生必須參加計算機等級二級C語言考試，為提高學生的通過率，相關(guān)教師又在該課程考試結(jié)束后針對C語言二級考試進行了額外的輔導。另一方面，近幾年該專業(yè)參加考研的人數(shù)逐年增加，作為計算機及其相關(guān)專業(yè)考研主考課程“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”一直受到學生的重視。

五、結(jié)語

本文提出基于學生課程考試成績發(fā)現(xiàn)其與教學、內(nèi)容、教材選擇等之間的關(guān)聯(lián)，不僅從具體的角度查找出課程設置的問題，而且能發(fā)現(xiàn)多門課程之間存在的關(guān)聯(lián)性不足，利用實際的學生成績數(shù)據(jù)也驗證了其具有一定的合理性。

從管理的角度出發(fā)，當前教學計劃的修訂一般由教務處、學院教學管理部門組織，專業(yè)負責人負責進行這項工作，是一個自上而下的過程。這雖然有利于工作的展開，但并不能完整地收集到各方意見。如果相關(guān)人員利用該方法在計劃修訂前分析課程存在的問題，從而可以有針對性地展開調(diào)研論證，消弭了課程設置過程中教師、學生與設計小組信息溝通不暢帶來的影響，為課程設置的科學性提供了有益的幫助。

參考文獻：

[1]潘懋元，周群英.從高校分類的視角看應用型本科課程建設[J].中國大學教學，2009（3）：4-7.

[2]林健.高校“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施進展評析（2010-2012）（上）[J].高等工程教育研究，2013（4）：1-12.

[3]Agrawal R， Srikant R（1994） Fast algorithms for mining association rules. In： Proceedings of the 1994 international conference on very large data bases （VLDB’94）， Santiago， Chile，487–499.

（編輯：李曉萍）