導語：思政教育融入數(shù)據(jù)挖掘與機器學習研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］為貫徹課程思政精神，落實立德樹人根本任務，針對高校本科專業(yè)中的數(shù)據(jù)挖掘與機器學習課程，在梳理教學內容的基礎上，深入挖掘課程當中蘊含的思政元素，全方位地將價值觀念引導蘊于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，全面提高人才培養(yǎng)質量。設計課程緒論和深度神經(jīng)網(wǎng)絡兩部分教學案例，采取三階段實施方式，真正將思政教育內容融入專業(yè)課程教育教學的全過程。

［關鍵詞］課程思政；數(shù)據(jù)挖掘；機器學習；教學案例

一、引言

根據(jù)教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》（下文簡稱《綱要》）文件精神，《綱要》提出“圍繞全面提高人才培養(yǎng)能力這一核心點，圍繞政治認同、家國情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識、道德修養(yǎng)等重點，優(yōu)化課程思政內容供給，提升教師開展課程思政建設的意識和能力”[1]。為貫徹課程思政精神，落實立德樹人根本任務，武漢工程科技學院把課程思政作為重點工作，在全校范圍內開展不同專業(yè)的思政課程建設和專業(yè)課思政建設，并取得了一些重要成果。本文以武漢工程科技學院數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)學生為研究對象，以數(shù)據(jù)挖掘與機器學習課程為例，著力構建“知識教育”“能力培養(yǎng)”“價值引導”的人才培養(yǎng)模式，探討在大數(shù)據(jù)技術和應用型人才培養(yǎng)的背景下，如何通過該課程承載的思政元素[2]不斷拓展思政教育邊界和課程教學內涵，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養(yǎng)學生的自主學習和創(chuàng)新能力，逐步構建起全員、全程、全課程思政育人格局，真正達到在專業(yè)知識傳授的同時，強化價值觀念層面的感化與引導[3]。

二、數(shù)據(jù)挖掘與機器學習課程概述

數(shù)據(jù)挖掘與機器學習課是大數(shù)據(jù)專業(yè)第5學期開設的專業(yè)核心課，是計算機與數(shù)學知識相交叉的應用課程，與數(shù)據(jù)庫、人工智能、統(tǒng)計學等課程息息相關[4]。本課程旨在培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)挖掘與機器學習理論分析與應用實踐的綜合能力，使學生掌握數(shù)據(jù)挖掘與機器學習的一般原理與處理方法，會使用機器學習理論來解決實際問題，為發(fā)展學生的主體精神和變革能力奠定基礎，最終順應大數(shù)據(jù)時代下社會市場對人才需求的改變。數(shù)據(jù)挖掘與機器學習課程的內容涵蓋了數(shù)據(jù)分析基礎和實現(xiàn)人工智能的關鍵算法，主要包括4個模塊：Pandas數(shù)據(jù)分析基礎模塊、分類算法模塊、回歸模型模塊和深度神經(jīng)網(wǎng)絡模塊。融入思政內容后，課程教學秉承德智融合、立德樹人的綜合教育理念，凝練全局思維、發(fā)展思維、民族振興、實踐創(chuàng)新、工匠精神等多個“思政主題”，在知識傳授、能力培養(yǎng)中引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，弘揚社會主義核心價值觀，傳播愛黨、愛國、愛社會主義的正能量，培養(yǎng)實事求是、勇于實踐、敢于創(chuàng)新的科學精神[5]。

三、融入思政元素的教學案例設計

（一）緒論部分融入思政元素

在課程緒論部分，主要是讓學生明確數(shù)據(jù)挖掘和機器學習是什么，可以用它們做什么，初步建立對數(shù)據(jù)挖掘和機器學習的概念；這部分內容的講授過程中，從數(shù)據(jù)挖掘涉及的學科、所應用到的行業(yè)、機器學習專業(yè)術語等多視角分析，融入“千里之行，始于足下”“科技創(chuàng)新”“工匠精神”“循序漸進地學習”與“增強民族自豪感”等思政要素，增加課程的知識性和趣味性，提高課程的針對性和開放性。如表1所示。

（二）深度神經(jīng)網(wǎng)絡融入思政元素

1.課程思政元素的挖掘（1）從歷史的發(fā)展脈絡看：20世紀40年代，神經(jīng)網(wǎng)絡的概念就已提出[5]，而基于CNN的應用爆炸式增長則一直到2010年之后才出現(xiàn)[6]，從被提出到火爆應用，其間經(jīng)歷了多次的興起和低谷。這一過程深刻揭示了事物質量互變、否定之否定的發(fā)展規(guī)律。通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡的學習，引導學生從唯物辯證法發(fā)展觀的角度來看待問題，認識到在攀登科技的路途上，我們既要對未來充滿信心，又要勇敢地接受挫折與考驗。（2）從當下的學習應用看：在深度學習中，深度神經(jīng)網(wǎng)絡通過不斷增加層次數(shù)來提高準確率。網(wǎng)絡層次越多、模型越復雜，效果越好；但層數(shù)越多，需要解決的問題也會越多。這揭示了整體與部分之間辯證統(tǒng)一的關系。通過對深度神經(jīng)網(wǎng)絡的學習，引導學生逐步樹立全局觀念和大局意識，學會運用宏觀全局的戰(zhàn)略眼光分析問題、解決問題。在教學實施的過程中，重點培育學生求真務實、實踐創(chuàng)新、精益求精的精神，培養(yǎng)學生嚴謹踏實、吃苦耐勞、追求卓越等優(yōu)秀品質。（3）從未來的發(fā)展趨勢看：隨著第四次工業(yè)革命的到來，科技強國必將成為國家的發(fā)展戰(zhàn)略。在課堂中適時引入機器學習相關應用的討論，讓學生了解我國在科技領域發(fā)展的成就、短板以及與國外的差距，增強學生對中華民族的認同和科研實踐精神，堅定學生科技報國的信心和決心。2.融入思政元素的教學案例設計基于預期的教育目標，在梳理教學內容的基礎上，深入挖掘深度神經(jīng)網(wǎng)絡課程中蘊含的思政元素，將世界觀、人生觀、價值觀引導蘊于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，力圖把思想政治工作貫穿于教育教學全過程，真正實現(xiàn)全程育人、全方位育人，不斷落實立德樹人的根本任務。主要設計思路如表2所示。

四、課程思政融入實施

課程思政的實施必須是有計劃、有步驟的，要在充分挖掘課程思政元素的基礎上，有目的、有計劃地將思想價值引領貫穿于整個課程教學計劃中。與此同時，還要在思政的設計和實施上下足力氣，達到專業(yè)課程知識點與思政元素互融互通的效果[7]。具體實施過程如下圖所示。

（一）課前

教師要不斷提升自己在專業(yè)知識、思想意識、愛國情懷等方面的素養(yǎng)和能力，在武裝頭腦的基礎上，指導工作，推動實踐。教師先要將所講授內容繪制成思維導圖，上傳至班級QQ群、英華在線平臺等教學輔助平臺，幫助學生有條理、有針對性地進行課前學習，提前熟悉教學內容，激發(fā)學生的學習興趣，引導他們主動進行思考。課前，有目的地組織學生進行預習，引導學生對即將要講授的知識建立一個整體的框架，讓學生了解本節(jié)課所要學習的內容，對講授內容有基本的認識。在教學平臺結合社會時事設置思考問題，增強學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，保證思政元素有效融入課堂[8]。

（二）課中

將科技強國和家國情懷等思政元素融入知識講解，通過案例分析和討論，提升學生分析問題和辨別是非的能力。在融入思政元素的同時，通過個性化教學手段加深學生對教學內容的認識，更好地實現(xiàn)教學目標。適時設置“AlphaGo為什么能打敗圍棋職業(yè)高手？”“人工智能會取代人類嗎？”等一系列思考討論問題，培養(yǎng)學生主動思考、主動實踐的能力，在知識碰撞中不斷拓寬學生思維，提高學生學習的積極性、主動性。

（三）課后

結合課堂講述內容，組織學生4~5人一組提交課程心得報告，鞏固課程內容，培養(yǎng)學生的合作精神。布置體會社會民生與技術發(fā)展的調研作業(yè)，引導學生關注社會、關注民生、關注熱點，提升學生團隊合作能力和自我學習能力，不斷增強社會責任感和擔當意識，并感受科學技術所帶來的社會氣息與人文魅力。

五、結語

本文以數(shù)據(jù)挖掘與機器學習課程為例，貫徹課程思政精神，落實立德樹人任務，以課程緒論和深度神經(jīng)網(wǎng)絡兩部分的知識點設計教學案例，采取三個階段有計劃、有目的地實施課程思政。在充分挖掘課程思政亮點的基礎上，精心提煉其中的思政元素，并通過專業(yè)課程教學生動直觀地將思政核心思想糅合并傳遞下去，真正把思政教育內容融入專業(yè)課程教育教學的全過程，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，真正成為一個適應社會時代發(fā)展的新型技術人才。

作者：王嶺玲 徐德義 單位：武漢工程科技學院 中國地質大學