基于关联分析以能力培养为导向的课程体系构建方法_屈喜琴.docx
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1、学校代码 10406 分类号 TP181 密 级 学 号 080081203003 题目基于关联分析以能力培养 为导向的课程体系构建方法 作者 屈喜琴 学科、专业 _ 计算机应用技术 指 导 教 师 李其申教授 申请学位曰期 2011年 6月 分类号: TP181 学校代码 : 10406 学号 : 080081203003 南昌航空大学 硕士学位论文 (学位研究生 ) 基于关联分析以能力培养为 导向的课程体系构建方法 硕士研究生: 屈喜琴 导 师 :李其申教授 申请学位级别:硕 士 学科、专业 :计算机应用技术 所在单位: 信息工程学院 答辩日期 : 2011年 6月 授予学位单位 : 南昌
2、航空大学 Research on Construction Method of Capacity-Oriented Curriculum System Base on Associate Analysis A Dissertation Submitted for the Degree of Master On Computer Application Technology by Qu Xiqin Under the Supervision of Prof. Li Qishen School of information technology Nanchang Hangkong Universi
3、ty, Nanchang, China June, 2011 摘要 随着我国高等教育不断步入大众化阶段,高等教育的要求不仅仅是人才数量 的增加,更重要的是人才质量的提高。在大众化的进程中,如何充分发挥大学的 作用,是保证高等教育大众化高质量发展的重要因素。大学发展的关键就是要有 高质量的课程体系。高等教育大众化是大学本科课程体系研究的一个契机。 在回顾了国内外课程体系研究现状的基础上,分析了目前我国以学科为中心 课程体系存在的问题,提出能力培养为导向课程体系构建方案,重点分析关联规 则在课程体系构建过程中的应用。研究的主要内容如下: (1) 分析我国课程体系改革的现状,在课程体系构建中引入能力
4、、能力导向 的概念,提出能力导向课程体系构建的方法。 (2) 提出能力导向课程体系构建具体步骤。首先,从专业能力出发,设置调 查表,通过对专家学者、企事业单位工作人员、毕业生调查获得调查数据;其次, 运用 Apriori算法生成频繁项集分析课程重要性,调整课程结构,以及通过关联规 则挖掘分析课程间关系;最后,以课程重要程度和课程间关系为参考构建课程体 系。 (3) 针对文中挖掘出的大量关联规则,提出关联规则相似性度量和距离度量 的新方法,运用系统聚类对文中的关联规则进行聚类,分类处理关联规则,挖掘 有趣的课程信息,用于课程体系的构建。 (4) 以计算机科学与技术专业为例,给出计算机科学与技术专
5、业的专业能力 和国内高校该专业开设的必修课和选修课课程表 ,依据能力导向课程体系构建方 法,具体实施课程体系的构建。 关键 词:课程体系,能力导向,关联规则,计算机科学与技术,课程 I Abstract With the popularization of higher education, the requirement of higher education is more than just increasing in quantity, more importantly, improving the quality of talent. In the process of the po
6、pularization, how to play a role of college is an important factor to ensure high quality development of higher education. High quality curriculum is the key to the development of the University. Higher education massification is a opportunity to research undergraduate curriculum system. On the basi
7、s of reviewing present study of the curriculum system at home and abroad, it analyzes the current curriculum system which is subject-centered, proposes the construction program of capacity-oriented curriculum system, focuses on the application of association rules in construction of curriculum syste
8、m. The main contents are as follows: (1) It analyzes the current reform of curriculum system, introduces capacity and capacity-oriented concept in construction of curriculum system, proposes the method of construction of curriculum system. (2) It proposes concrete steps of constructing capacity-orie
9、nted curriculum system. First, according to professional competence, setting questionnaire and surveying experts, staff of enterprises and graduate to obtain data. Second, using Apriori algorithm to generate frequent item set to discuss the importance of courses, adjusting curricular structure, as w
10、ell as analyzing the relationship between courses through mining association rules; Finally, building curriculum system by way of reference to the importance of courses and the relationship of association rules. (3) For a large number of association rules in this paper, proposing similarity metric a
11、nd distance metric, using hierarchical clustering to classify association rules and mine interesting course information for the construction of curriculum system. (4) To take Computer Science and Technology for an example, discussing the professional competence of this major and its required course
12、and elective curriculum in domestic universities, constructing curriculum system of this major based on capacity-oriented method. II Keywords: Curriculum System, Capacity-Oriented, Association Rules, Computer Science and Technology, Course ill 南昌航空大学硕士学位论文 目录 目录 W . I Abstract . II S M . IV 第 1 章绪论
13、. 1 1.1选题依据、目的及意义 . 1 1.2国内外研究现状 . 2 1. 2. 1课程体系改革现状 . 2 1. 2. 2关联规则研究现状 . 4 1. 3本文研究内容安排 . 5 第 2章课程体系构建 . 6 2. 1课程 . 6 2. 2课程体 $ . 7 2.3能力导向 . 8 2. 3. 1 能力 . 8 2.3.2以能力培养为导向 . 9 2.4课程体系构建原则 . 11 2. 4. 1重视课程内容的创新 . 11 2.4.2注重课程体系中非专业课程 . 12 2.4.3提高课程体系中实践性课程比例 . 12 2.4.4协调必修课和选修课的比例关系 . 13 2. 5本章小结
14、. 13 第 3章关联规则 . 14 3. 1关联规则概念 . 14 3. 1. 1关联规则定义 . 14 3. 1. 2关联规则分类 . 15 3.2关联规则算法 . 15 3. 2. 1 Apriori算法 . 15 3.2.2 FP-growth算法 . 17 IV 南昌航空大学硕士学位论文 _ 目录 3. 2. 3其他关联规则挖掘算法 . 17 3.3关联规则聚类 . 18 3. 3. 1关联规则相似性度量 . 19 3. 3. 2关联规则相似性与距离的转换 . 20 3. 3. 3关联规则聚类方法 . 21 3.3.4确定类个数的统计量 . 22 3.4本章小结 . 23 第 4章以
15、能力培养为导向的课程体系构建方法 . 24 4. 1能力导向课程体系构建步骤 . 24 4. 2学生应具备的专业能力 . 25 4. 2. 1专业能力确定 . 25 4. 2. 2计算机科学与技术专业能力 . 25 4.3课程关联分析 . 28 4. 3. 1数据来源 . 28 4. 3. 2关联规则挖掘软件 AlphaMiner . 33 4. 3. 3生成频繁项集分析课程重要性 . 34 4.3.4生成关联规则分析课程之间关系 . 35 4. 3. 5计算机科学与技术专业课程体系 . 41 4.4课程设置结果比较 . 42 4. 5本章小结 . 43 第 5章总结与展望 . 45 5. 1
16、全文总结 . 45 5.2研究展望 . 46 参考文献 . 47 发表论文和参加科研情况说明 . 50 发表论文情况 . 50 参加科研情况 . 50 if . 51 v 南昌航空大学硕士学位论文 第 1 章绪论 第 1 章绪论 1.1选题依据、目的及意义 近年来,我国许多高校的课程体系依然是以学科划分为基础、以理论知识为 中心的课程体系。但随着社会科技经济的发展、高等教育的发展、社会对人才素 质要求的不断提高以及高校毕业生就业的结构性失调,高校课程体系的设置面临 着课程结构的安排、课程课时总量的确定、理论教学与实践教学的协调、必修课 与选修课的比例、课程内容选择等问题。所以课程体系的改革迫在
17、眉睫。 造成我国目前课程体系乏力和低效的原因应该归属于我们的 “ 参考与借鉴 ” 之举。在我国目前许多新升本科院校之中,类似的问题尤为突出。在这些学校的 各专业课程设置的过程中,许多情况下是将另一所学校的课程体系 “ 搬借 ” 回来, 或作一些形式上的修改,或是根据自身的条件削减或増加一些课程,从而完成该 学科专业的课程体系构建。在这个过程中,很少考虑为什么要开设这门课,这门 课在该学科专业上占据什么样的位置,这些课程之间的关系如何。更少考虑这些 课程在学生能力培养方面有何影响、具体将培养学生哪一方面的能力。 本文从以培养学生能力为中心的教育出发,密切结合我国高等教育发展实际, 把能力导向这一
18、理 念与我国高校课程体系构建融合。通过列举学生应具备的专业 能力,由专家学者、企事业单位工作人员、毕业生选择课程,得到调查数据,运 用关联规则分析课程的重要性和课程之间的关系,优化课程结构,最终实现课程 体系的构建。课程体系优化研究的意义主要体现在: 一方面,在课程理论发展史上,学者们对课程结构问题的研究总是停留在学 科层面,探讨教材的组织问题,对整个课程体系的研究并不多。只是泰勒提出过 “ 连续性 ” 、 “ 顺序性 ” 、 “ 整合性 ” 三条课程组织原则,但他并没有形成完整的课 程结构思想,直至今天课程理论仍没有一种令人信服的 课程结构观。课程体系研 究的进展必将推动课程理论,特别是课程
19、设计理论的进步。 另一方面,当前出现的高等教育培养人才的结构性失衡,使各界对高等教育 人才培养提出了新的要求,当前课程设置中存在的诸如课程与学生生活世界相分 离、功利化课程对人的内在需求的漠视、学生所学不能学以致用等问题,已将教 育陷于险境,课程体系问题已成为课程领域的中心问题。构建科学合理的课程体 1 南昌航空大学硕士学位论文 第 1 章绪论 系,对不同类型高校如何根据社会发展对人才需求的多样化,形成具有特色的人 才培养定位和模式,提高学校竞争力和知名度具有重要意义。 本研究的作用和意义还在于: ( 1)在课程体系的构建过程中,运用了数据挖 掘算法关联规则,改善目前课程体系基于传统经验的做法
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