劉義紅

（淮南師范學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院，安徽淮南232038）

大數(shù)據(jù)視域下應(yīng)用型高校個(gè)性化課外科技實(shí)踐模式探析

劉義紅

（淮南師范學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院，安徽淮南232038）

針對(duì)高校課外科技實(shí)踐活動(dòng)現(xiàn)狀，將計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域大數(shù)據(jù)技術(shù)引入高等教育人才培養(yǎng)模式，不啻為一種有效的手段和途徑。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)培養(yǎng)大學(xué)生個(gè)性化偏好，引導(dǎo)大學(xué)生專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，獲得必備的知識(shí)、技能和創(chuàng)新思維，可以更有效地開展高校大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)，助推應(yīng)用型本科高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

大數(shù)據(jù)；個(gè)性化；課外科技實(shí)踐；應(yīng)用型

引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確指出，高等教育要“牢固確立人才培養(yǎng)在高校工作中的中心地位，著力培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識(shí)豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才”。同時(shí)還指出：“高等教育要推進(jìn)科技創(chuàng)新，堅(jiān)持能力為重，豐富社會(huì)實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)，著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力?！边@為高等教育發(fā)展指明了方向，許多本科高校結(jié)合自身的辦學(xué)定位紛紛向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型，把創(chuàng)新人才培養(yǎng)作為高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本任務(wù)。因此，基于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究，越來越受到人們的關(guān)注。本文探討了如何利用校園大數(shù)據(jù)信息源，從大學(xué)生行為數(shù)據(jù)分析中，找出大學(xué)生個(gè)性化偏好問題，并以此偏好來強(qiáng)化課外科技實(shí)踐活動(dòng)的針對(duì)性，提升高校大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)質(zhì)量，從而助推應(yīng)用型本科高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)，具有實(shí)際意義。

一、高校課外科技實(shí)踐活動(dòng)現(xiàn)狀

當(dāng)前，應(yīng)用型本科教育在如何培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才方面，已積累了一些成果，特別是，在大學(xué)生課外科技活動(dòng)對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的作用及其運(yùn)行模式上，許多學(xué)者已做了有益的探索和卓有成效的工作。如，文獻(xiàn)①調(diào)查研究了中國七省市三十所高校的大學(xué)生課外科技活動(dòng)情況，闡述了影響制約大學(xué)生課外科技活動(dòng)深入開展的關(guān)鍵問題。文獻(xiàn)②對(duì)大學(xué)生課外科技活動(dòng)管理機(jī)制進(jìn)行了有益的探索，提出了構(gòu)建校、市、國家三級(jí)課外科技活動(dòng)體系。文獻(xiàn)③依托大學(xué)生課外科技活動(dòng)，探索了普通本科院校高層應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑和方法。文獻(xiàn)④闡述了大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的實(shí)施過程，并將大學(xué)生引入科研課題研究，通過實(shí)踐，取得了較好的效果。文獻(xiàn)①劉漢霞，吳光炳：《應(yīng)用型本科高校大學(xué)生課外科技活動(dòng)運(yùn)行模式與途徑》，《教育與職業(yè)》2015年第17期，第47-49頁。提出了“專業(yè)、課外活動(dòng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”三位一體的大學(xué)生課外科技運(yùn)行培養(yǎng)模式，從學(xué)生所學(xué)專業(yè)實(shí)際出發(fā)，實(shí)現(xiàn)本科應(yīng)用型轉(zhuǎn)型人才培養(yǎng)。文獻(xiàn)②蘆雪鵬，李波：《新時(shí)期大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)探析》，《新西部(理論版)》2016年第23期，第157頁。著力從建立健全體制機(jī)制、創(chuàng)新教育教學(xué)方法、加強(qiáng)對(duì)外實(shí)踐交流和資源平臺(tái)共享等方面，不斷改進(jìn)和提升大學(xué)生科技創(chuàng)新思維模式和能力水平。文獻(xiàn)③羅堅(jiān)義，李遠(yuǎn)興等：《地方高校理工類大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)及其試運(yùn)行機(jī)制的探索》，《物理與工程》2017年第2期，第65-70頁。針對(duì)大學(xué)生課外科技活動(dòng)存在的共性問題，提出通過改進(jìn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的“教”環(huán)節(jié)，建立一套實(shí)際可行的運(yùn)行機(jī)制。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，高校數(shù)字校園化建設(shè)日趨成熟，并且得到廣泛應(yīng)用，校園大數(shù)據(jù)由此悄然產(chǎn)生，大學(xué)生校園活動(dòng)產(chǎn)生的海量行為數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在校園服務(wù)器里。如，圖書借閱數(shù)據(jù)、校園卡消費(fèi)數(shù)據(jù)、學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)、參加社團(tuán)數(shù)據(jù)、校園內(nèi)上網(wǎng)數(shù)據(jù)、就寢數(shù)據(jù)等等。這些數(shù)據(jù)中均隱含有大學(xué)生行為偏好信息，具有很重要的應(yīng)用價(jià)值。近年來，對(duì)校園大數(shù)據(jù)的研究，也有一些學(xué)者進(jìn)行了有益的探索，如，文獻(xiàn)④宓詠，趙澤宇：《大數(shù)據(jù)創(chuàng)新智慧校園服務(wù)》，《中國教育信息化》2013年第26期，第3-7頁。介紹復(fù)旦大學(xué)智慧校園建設(shè)過程中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的一些案例，闡述了大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)高校信息化服務(wù)產(chǎn)生巨大的影響。文獻(xiàn)⑤蔣東興，付小龍等：《大數(shù)據(jù)背景下的高校智慧校園建設(shè)探討》，《華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)》（自然科學(xué)版）2015年第S1期，第119-131頁。提出了大數(shù)據(jù)背景下高校智慧校園的概念、特征、體系結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì)，試圖為高校智慧校園建設(shè)提供一個(gè)較為清晰的發(fā)展路徑。文獻(xiàn)⑥虎嘯：《基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算構(gòu)建的智慧校園生活平臺(tái)》，《通訊世界》2016年第6期，第274-275頁。將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)與智能終端結(jié)合，提出了基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的智慧校園平臺(tái)建設(shè)方案。

綜上所述，目前針對(duì)大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)研究的成果，主要集中在科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀、問題及原因的研究，科技創(chuàng)新能力的內(nèi)涵、特征的研究，科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式及實(shí)踐的研究等方面。針對(duì)校園大數(shù)據(jù)研究的成果，主要集中在大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、云計(jì)算，數(shù)據(jù)融合以及智慧校園的應(yīng)用等方面。但是很少有人將校園大數(shù)據(jù)信息引入到大學(xué)生課外科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系中，忽略了大學(xué)生行為偏好信息在高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用。

二、大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式架構(gòu)

面對(duì)高校大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)現(xiàn)狀和存在問題，將計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域大數(shù)據(jù)技術(shù)引入高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，不啻為一種有效的手段和途徑。本文提出了一種大數(shù)據(jù)視域下應(yīng)用型本科高校個(gè)性化大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式，主要目的是利用校園大數(shù)據(jù)中所隱含的大學(xué)生行為偏好信息，基于認(rèn)知的個(gè)性化診斷，把握大學(xué)生課外科技實(shí)踐的個(gè)性化需求，為大學(xué)生提供個(gè)性化課外科技實(shí)踐服務(wù)。模式運(yùn)用到大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換加載（ETL，Extract-Transform-Load）技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析大學(xué)生行為數(shù)據(jù)，獲取大學(xué)生個(gè)人偏好，然后利用這些偏好知識(shí)輔助高校進(jìn)行應(yīng)用人才培養(yǎng)，從而為大學(xué)生課外科技實(shí)踐提供精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)。模式總體架構(gòu)如圖1所示，包括大學(xué)生個(gè)人偏好的知識(shí)發(fā)現(xiàn)、專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、大學(xué)生課外科技活動(dòng)服務(wù)等幾個(gè)方面的內(nèi)容。

圖1 大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式架構(gòu)圖

三、大學(xué)生個(gè)性偏好提取方法

高校數(shù)字化校園建設(shè)進(jìn)程中，產(chǎn)生了諸如教務(wù)、學(xué)生、圖書、財(cái)務(wù)、安全保衛(wèi)等信息管理系統(tǒng)，已積累了海量的校園數(shù)據(jù)信息源。如何正確地將校園內(nèi)各種數(shù)據(jù)源有效地融合、預(yù)處理，是提取大學(xué)生個(gè)人偏好的前提條件，而數(shù)據(jù)倉庫和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，是個(gè)性化大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式現(xiàn)實(shí)的重要手段。這里，我們將大學(xué)生個(gè)性偏好提取方法，稱為大學(xué)生個(gè)人偏好提取子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)主要分?jǐn)?shù)據(jù)預(yù)處理、建立數(shù)據(jù)倉庫和機(jī)器學(xué)習(xí)三個(gè)階段。

（一）數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理主要是利用數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換加載（ETL）技術(shù)，將大學(xué)生學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)、圖書借閱數(shù)據(jù)、校園卡消費(fèi)數(shù)據(jù)、參加社團(tuán)數(shù)據(jù)、校園內(nèi)上網(wǎng)數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、就寢數(shù)據(jù)等大學(xué)生數(shù)據(jù)源抽取出來，經(jīng)過數(shù)據(jù)的清洗、轉(zhuǎn)換、整合，最終加載到數(shù)據(jù)倉庫中。實(shí)際上，ETL就是對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，即從源到目標(biāo)的過程，它是融合利用校園大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

（二）建立數(shù)據(jù)倉庫

根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理得到的結(jié)果，分析大學(xué)生個(gè)性偏好的特征，利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行更高層次的數(shù)據(jù)抽象，建設(shè)數(shù)據(jù)模型，設(shè)計(jì)一個(gè)反映大學(xué)生個(gè)人偏好行為軌跡的，面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)倉庫其實(shí)就是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)抽象，它是用戶需求的集中體現(xiàn)。數(shù)據(jù)倉庫建立的好壞，是大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

（三）機(jī)器學(xué)習(xí)

利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從建立的數(shù)據(jù)倉庫中提取出隱含的大學(xué)生行為信息，獲得大學(xué)生個(gè)人偏好知識(shí)，再將這些知識(shí)進(jìn)行自動(dòng)歸納，并以此為基礎(chǔ)，開展大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式進(jìn)一步研究，為高校教育工作者提供決策服務(wù)。

四、大學(xué)生課外科技實(shí)踐路徑

（一）引導(dǎo)大學(xué)生獲得知識(shí)、技能和創(chuàng)新思維

由大學(xué)生個(gè)人偏好提取子系統(tǒng)，獲取了大學(xué)生個(gè)人偏好，并在此基礎(chǔ)上，借助專業(yè)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，引導(dǎo)大學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)、技能和創(chuàng)新思維。其操作流程如圖2所示。一方面從課內(nèi)與課外、專業(yè)化教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)等方面，以大學(xué)生偏好為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案的專業(yè)教育課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)，可供學(xué)生選擇，滿足其偏好發(fā)展必備的知識(shí)和技能。另一方面從應(yīng)用性與創(chuàng)新性、學(xué)校和社會(huì)等方面，以大學(xué)生偏好為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程和實(shí)踐，滿足其偏好發(fā)展必備的創(chuàng)新思維。

圖2 獲取知識(shí)、技能和創(chuàng)新思維的操作流程

（二）搭建課外科技實(shí)踐平臺(tái)

以高校數(shù)字校園化建設(shè)的各類系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將興趣偏好相近的大學(xué)生聚類到一起，便于交流學(xué)習(xí)，形成大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)平臺(tái)。再以平臺(tái)為中心，以項(xiàng)目研究、論文撰寫、專利發(fā)明、學(xué)術(shù)論壇和各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技競賽等為載體，讓不同個(gè)人偏好、不同學(xué)習(xí)能力、不同創(chuàng)新思維的學(xué)生都能夠準(zhǔn)確地找到自己感興趣的課外科技實(shí)踐活動(dòng)。同時(shí)，我們把這些載體構(gòu)建成科技活動(dòng)庫，以此來滿足大學(xué)生個(gè)性化需求。

（三）建立課外科技實(shí)踐指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)

依據(jù)大學(xué)生偏好聚類結(jié)果，遴選校內(nèi)外專業(yè)水平高、責(zé)任心強(qiáng)、善于組織的優(yōu)秀教師、企業(yè)優(yōu)秀工程師，作為學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo)教師，建立指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)庫。指導(dǎo)教師應(yīng)該了解大學(xué)生的個(gè)人偏好，有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維和創(chuàng)新能力，當(dāng)好學(xué)生的引路人。當(dāng)學(xué)生在科技活動(dòng)實(shí)踐過程中遇到困難時(shí)，指導(dǎo)教師可以及時(shí)提供專業(yè)幫助。此外，指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)納入學(xué)?？冃Э己耍⑼晟频膬?nèi)部激勵(lì)和淘汰機(jī)制，使團(tuán)隊(duì)能夠可持續(xù)、良性發(fā)展，保證大學(xué)生的個(gè)性化需求，指導(dǎo)教師能接得住、指導(dǎo)得好。

（四）提供個(gè)性化課外科技實(shí)踐服務(wù)

本文探討的個(gè)性化課外科技實(shí)踐模式，可以向大學(xué)生提供主動(dòng)和定制兩種服務(wù)，其流程如圖3所示。

（1）學(xué)校依據(jù)大學(xué)生偏好，主動(dòng)向大學(xué)生提供推薦服務(wù)。例如，當(dāng)學(xué)校職能部門收到科技競賽、科學(xué)研究等方面信息，及時(shí)發(fā)布到大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)平臺(tái)，同時(shí)推薦給有可能感興趣的學(xué)生，并向其推薦專業(yè)指導(dǎo)教師。該服務(wù)模式，一方面可以提高大學(xué)生科技實(shí)踐活動(dòng)的質(zhì)量，另一面也提高了學(xué)?？萍挤?wù)水平。

（2）大學(xué)生依據(jù)自己的偏好，提出定制服務(wù)。例如，大學(xué)生可以通過科技活動(dòng)庫和指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)庫信息，定制自己需求，系統(tǒng)根據(jù)他的需求，為其提供優(yōu)化的個(gè)性化服務(wù)。通過該服務(wù)模式，大學(xué)生可以獲得自己心儀的科技實(shí)踐活動(dòng)、心儀的指導(dǎo)老師、心儀的團(tuán)隊(duì)成員。

圖3 個(gè)性化大學(xué)生課外科技實(shí)踐服務(wù)

五、總結(jié)

對(duì)于應(yīng)用型本科高校來說，如何為大學(xué)生提供個(gè)性化課外科技實(shí)踐活動(dòng)服務(wù)，提升應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量，是很有意義的研究課題。本文是對(duì)大數(shù)據(jù)視域下應(yīng)用型本科高校個(gè)性化大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式的一種探索，通過大數(shù)據(jù)分析大學(xué)生個(gè)性化偏好，然后基于大學(xué)生偏好，引導(dǎo)大學(xué)生專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，獲得必備的知識(shí)、技能和創(chuàng)新思維，以便更有效地開展高校大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

On personalized mode of extracurricular science and technology practice in application-oriented universities from the perspective of big data

LIU Yihong

The trend of extracurricular science and technology activities is growing in higher education institutes.Hence,it can be productive to introduce the big data technology from the sector of computer research to the talent training in universities.This article aims to discuss how to obtain the students'predilection for learning by using the big data technology.Its findings are expected to be applied as a guide to university students in their acquisition of necessary knowledge,skills and innovative ability through professional education,innovation and entrepreneurship education,and to application-oriented universities in their development of extracurricular science and technology activities to promote the quality of the innovative talents cultivation.

big data;individualization;extracurricular science and technology practice;applicationoriented

G642

A

1009-9530（2017）05-0109-04

2017-08-12

淮南師范學(xué)院教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)視域下應(yīng)用型本科高校個(gè)性化大學(xué)生課外科技實(shí)踐模式研究”（2016hsjyxm03）；安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“云存儲(chǔ)的記憶特征信息提取及服務(wù)模型研究”（KJ2017A457）

劉義紅(1975-)，男，淮南師范學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院教師，工學(xué)碩士，研究方向：大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)。

（責(zé)任編輯：汪太文）