帶你發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之美

——記學(xué)堂在線(xiàn)名師袁博

學(xué)生通訊員 左烜晅

【教師簡(jiǎn)介】袁博，清華大學(xué)深圳研究生院副研究員，博士生導(dǎo)師，培養(yǎng)處副處長(zhǎng)（教學(xué)）。曾三次位居清華大學(xué)研究生課堂教學(xué)評(píng)估前5%，榮獲2014年度清華大學(xué)青年教師教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)、2016年清華大學(xué)教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、清華大學(xué)第七屆青年教師教學(xué)大賽一等獎(jiǎng)、清華大學(xué)首屆年度教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)、北京高校第十屆青年教師教學(xué)基本功比賽二等獎(jiǎng)及最佳教案獎(jiǎng)和最受學(xué)生歡迎獎(jiǎng)、2017年度教育部在線(xiàn)教育研究中心“智慧教學(xué)之星”稱(chēng)號(hào)、2017年全國(guó)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員會(huì)優(yōu)秀課題成果獎(jiǎng)、教育部在線(xiàn)教育研究中心“混合式教學(xué)試點(diǎn)單位”負(fù)責(zé)人，主持清華大學(xué)研究生教育教學(xué)改革課題兩項(xiàng)。

【課程簡(jiǎn)介】“數(shù)據(jù)挖掘：理論與算法”課完整覆蓋數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的各項(xiàng)核心技術(shù)，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、分類(lèi)、聚類(lèi)、回歸、關(guān)聯(lián)、推薦、集成學(xué)習(xí)、進(jìn)化計(jì)算等。強(qiáng)調(diào)在知識(shí)的廣度、深度和趣味性之間尋找最佳平衡點(diǎn)，在生動(dòng)幽默中講述數(shù)據(jù)挖掘的核心思想、關(guān)鍵技術(shù)以及一些在其它相關(guān)課程和教科書(shū)中少有涉及的重要知識(shí)點(diǎn)。本課程適合對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)感興趣的各專(zhuān)業(yè)學(xué)生以及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)，不追求純粹的理論推導(dǎo)，而是把理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生學(xué)到活的知識(shí)、有用的知識(shí)和真正屬于自己的知識(shí)，特別是數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的研究方法和思維方式。

“數(shù)據(jù)挖掘：理論與算法”課程截圖

2017年7月，袁博前往澳大利亞墨爾本大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)。正當(dāng)袁老師與教授們?cè)诓萜荷险勗?huà)時(shí)，一位中國(guó)留學(xué)生走過(guò)來(lái)問(wèn)他是不是“清華的袁博老師”。袁博問(wèn)他是怎么認(rèn)識(shí)自己的，這位學(xué)生回答：“因?yàn)槲以诰W(wǎng)上學(xué)過(guò)您的慕課，所以一看見(jiàn)您就認(rèn)出來(lái)了。”

袁博的“數(shù)據(jù)挖掘：理論與算法”課程自上線(xiàn)以來(lái)飽受贊譽(yù)，已成為學(xué)堂在線(xiàn)數(shù)據(jù)科學(xué)類(lèi)課程中的“網(wǎng)紅”課，學(xué)生們?cè)u(píng)價(jià)這門(mén)課是“目前大數(shù)據(jù)入門(mén)課中講得最好的”“不僅可以學(xué)到知識(shí)，而且還特別有趣生動(dòng)”“懶癌末期看了這門(mén)課也能堅(jiān)持下來(lái)”。

袁博老師在課堂上

理論與算法：不怕，顏值與實(shí)力兼?zhèn)涞脑蠋煄惆l(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之美

“理論與算法，聽(tīng)上去怕怕的？”

“數(shù)據(jù)挖掘博大精深，普通老師很容易讓你喪失起碼的興趣甚至自信心。但在我眼里數(shù)據(jù)是鮮活的，算法是有生命力的，我的樂(lè)趣就在于能夠以最形象生動(dòng)的方式展示強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，舉重若輕、收放自如。”

在學(xué)堂在線(xiàn)“數(shù)據(jù)挖掘：理論與算法”的課程空間，袁博設(shè)計(jì)了大量風(fēng)趣幽默的習(xí)題，同時(shí)針對(duì)同學(xué)們的各類(lèi)問(wèn)題也進(jìn)行了饒有趣味的回答。他以同事的評(píng)價(jià)：“明明是實(shí)力派，偏要走偶像路線(xiàn)”作為宣傳語(yǔ)，吸引更多對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)感興趣的同學(xué)加入自己的課程。

“我是一個(gè)非典型的理工科老師，會(huì)在潛移默化中把很多電視節(jié)目中的語(yǔ)言和設(shè)計(jì)融入到教學(xué)中。我希望我的課程能夠以理服人、以情感人、以美動(dòng)人”袁博這樣說(shuō)。

2016年9月，在經(jīng)過(guò)一年的籌備期后，袁博的第一門(mén)慕課“數(shù)據(jù)挖掘：理論與算法”正式上線(xiàn)，同時(shí)也是清華大學(xué)深圳研究生院的首門(mén)慕課。除了自己身居慕課教學(xué)一線(xiàn)，作為深研院分管教學(xué)的培養(yǎng)處副處長(zhǎng)，袁博和同事們?cè)谀秸n的內(nèi)涵與定位、拍攝和制作以及管理運(yùn)營(yíng)等方面也開(kāi)展了積極的探索。如今，這門(mén)課程已經(jīng)走過(guò)了四個(gè)學(xué)期，在學(xué)堂在線(xiàn)和edX平臺(tái)上有世界各地一百多個(gè)國(guó)家和地區(qū)超過(guò)5萬(wàn)名學(xué)員注冊(cè)和學(xué)習(xí)過(guò)這門(mén)課程。

今年5月5日，他的第二門(mén)慕課“數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論”也在學(xué)堂在線(xiàn)正式上線(xiàn)。作為一門(mén)數(shù)據(jù)科學(xué)的先導(dǎo)課和通識(shí)類(lèi)課程，“數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論”在制作上形式上勇于創(chuàng)新，采用全動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作，力爭(zhēng)讓學(xué)習(xí)成為一種視聽(tīng)上的享受，目前已有近三千人注冊(cè)學(xué)習(xí)。

通過(guò)慕課這一教學(xué)新模式，課程受眾的覆蓋面顯著擴(kuò)大。在傳統(tǒng)的大學(xué)專(zhuān)業(yè)課堂，一個(gè)學(xué)期通常只有幾十個(gè)學(xué)生。但是，慕課的在線(xiàn)學(xué)習(xí)人數(shù)可以達(dá)到幾萬(wàn)人甚至更多，受眾也不再只有在校學(xué)生，更包括社會(huì)上許多其他學(xué)習(xí)群體。在袁博的慕課學(xué)習(xí)者中，既有對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)略帶懵懂的中學(xué)生，也有想要提升自己的職場(chǎng)白領(lǐng)，還有其他高校的教師，想要把一門(mén)學(xué)術(shù)性、理論性較強(qiáng)的課講得深入淺出、老少皆宜，顯然是非常有難度的。

為此，袁博將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了精心組織，每一部分用十幾分鐘的視頻深入淺出地講解，而且注重旁征博引，融會(huì)貫通，用生活中隨手可見(jiàn)的鮮活例子來(lái)為抽象的數(shù)據(jù)做注腳，幫助大家打消對(duì)數(shù)據(jù)領(lǐng)域的畏懼，感受其中的樂(lè)趣。

“我做慕課的主要?jiǎng)訖C(jī)在于讓更多的人體會(huì)到數(shù)據(jù)科學(xué)的魅力。一門(mén)課程的價(jià)值不在于它有多高深，讓所有感興趣的人都能聽(tīng)懂，都能有所收獲就是最好的。普度眾生、傳道解惑，做千千萬(wàn)萬(wàn)學(xué)生們?nèi)松l(fā)展道路上不滅的燈塔，就是我教書(shū)育人的樸素追求。”

混合式教學(xué)：從老師的脫口秀變成學(xué)生的辯論場(chǎng)

袁博非常重視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，他認(rèn)為課堂應(yīng)該從單純的知識(shí)傳遞的場(chǎng)所轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N思維訓(xùn)練的空間，讓同學(xué)們感悟到學(xué)習(xí)的本質(zhì)，真正理解學(xué)什么、為什么學(xué)和怎么學(xué)。

“以前我覺(jué)得上課就像是老師的脫口秀，會(huì)一幀一幀地設(shè)計(jì)每一個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該說(shuō)什么、做什么，表情和動(dòng)作是怎樣的，如何引出下一個(gè)話(huà)題等。這些當(dāng)然是備課重很重要的一部分，但近年來(lái)，我逐漸喜歡把更多的課堂時(shí)間留給同學(xué)們，組織大家熱火朝天地討論，看著同學(xué)們?cè)谒急嬷斜虐l(fā)出智慧的火花，激發(fā)出自己隱藏的潛能，這得益于我對(duì)混合式教學(xué)理念的不斷深入的理解。”

袁博將混合式教學(xué)的主要優(yōu)勢(shì)概括為兩點(diǎn)。第一，利用慕課可以開(kāi)展更為有效的因材施教。“我的班上有10個(gè)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)，有工科生也有藝術(shù)生，要把所有學(xué)生都給講懂，對(duì)于傳統(tǒng)課堂來(lái)說(shuō)就會(huì)比較麻煩，有的人覺(jué)得簡(jiǎn)單，有的人覺(jué)得難，眾口難調(diào)。有了慕課以后，就可以把一部分原來(lái)課堂上的基礎(chǔ)知識(shí)放到網(wǎng)上，用課堂來(lái)進(jìn)行拓展和討論，確保學(xué)生們都可以跟隨著自己的節(jié)奏。有基礎(chǔ)的同學(xué)可以通過(guò)延伸學(xué)習(xí)獲得成就感，基礎(chǔ)欠缺的同學(xué)也不會(huì)完全聽(tīng)不明白，跟不上進(jìn)度。”

混合式教學(xué)的另一個(gè)特點(diǎn)是可以突破傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空邊界，實(shí)現(xiàn)泛化學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)的效能。袁博說(shuō)：“傳統(tǒng)課堂上老師們經(jīng)常會(huì)陷入一個(gè)怪圈，假設(shè)某一部分內(nèi)容有10個(gè)知識(shí)點(diǎn)，那么就會(huì)想方設(shè)法在有限的課堂時(shí)間內(nèi)給學(xué)生去灌輸，以為只有這樣才能完成教學(xué)目標(biāo)。但其實(shí)在這種課堂氛圍里，學(xué)生往往什么也沒(méi)記住，甚至對(duì)學(xué)習(xí)會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面情緒。倒不如說(shuō)我們認(rèn)認(rèn)真真挖掘2-3個(gè)知識(shí)點(diǎn)，用混合式教學(xué)進(jìn)行預(yù)習(xí)、講授、分享和討論，讓這些知識(shí)點(diǎn)真正成為鮮活的知識(shí)、有用的知識(shí)和自己的知識(shí)。同時(shí)，學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)和思考的方法之后就可以在課堂外對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。古人云：吾生也有涯，而知也無(wú)涯。培養(yǎng)學(xué)生探索未知世界的能力才是教學(xué)工作應(yīng)該追求的終極目標(biāo)。”

學(xué)習(xí)就像學(xué)走路，如果總有老師扶著，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生依賴(lài)性。他說(shuō)，“以前人們總講‘授人以魚(yú)不如授人以漁’，但我覺(jué)得后面應(yīng)該還有一句‘授人以漁不如傳人以道’。”

雨課堂：科技加持，師生課堂互動(dòng)新模式

“雨課堂”是清華大學(xué)在線(xiàn)教育辦公室和學(xué)堂在線(xiàn)共同研發(fā)的智慧教學(xué)工具，目前已經(jīng)在清華大學(xué)和國(guó)內(nèi)眾多高校中應(yīng)用，擁有數(shù)百萬(wàn)的用戶(hù)群體。

袁博在雨課堂上的宣傳海報(bào)

關(guān)注雨課堂微信公眾號(hào)后，學(xué)生可以加入相應(yīng)的課程，在課前根據(jù)老師推送的課件進(jìn)行預(yù)習(xí)，在課堂上則可以實(shí)時(shí)答題、發(fā)表觀(guān)點(diǎn)以及利用投影彈幕進(jìn)行互動(dòng)。每頁(yè)P(yáng)PT還都設(shè)置有“不懂”的按鈕，老師可以通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)反饋及時(shí)調(diào)整講課重點(diǎn)和課程節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)更有針對(duì)性、互動(dòng)性的授課方式。

作為雨課堂的代言人，袁博十分認(rèn)可雨課堂帶來(lái)的課堂體驗(yàn)提升。他說(shuō)：“通過(guò)雨課堂，大家可以開(kāi)心地在PPT上刷起彈幕，和老師以及周?chē)耐瑢W(xué)進(jìn)行交流，通過(guò)增強(qiáng)沉浸感實(shí)現(xiàn)課堂上的真互動(dòng)。”

不僅如此，通過(guò)查看雨課堂提供的學(xué)生答題情況、每頁(yè)P(yáng)PT停留時(shí)長(zhǎng)等數(shù)據(jù)，還可以打開(kāi)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的黑箱，還原學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)軌跡。“老師可以及時(shí)了解不同學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、對(duì)知識(shí)的掌握程度和學(xué)習(xí)習(xí)慣等，及時(shí)調(diào)整自己的上課內(nèi)容和講課方式，做到知己知彼、有的放矢。”

“慕課是一束光，點(diǎn)亮了學(xué)生心中求知的火焰；慕課是一座橋，重新定義了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教與學(xué)。”袁博表示在今后將繼續(xù)探索和創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，讓慕課這種蓬勃發(fā)展的新模式承載更優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容。“我的第三門(mén)慕課是關(guān)于數(shù)據(jù)可視化，這是一門(mén)計(jì)算機(jī)科學(xué)與媒體藝術(shù)的交叉課程。我們會(huì)考慮加入讓學(xué)生更有體驗(yàn)感的新技術(shù)如虛擬現(xiàn)實(shí)等，期待給同學(xué)們帶來(lái)前所未有的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。”

（清華新聞網(wǎng)7月18日電）

供稿：在線(xiàn)辦 編輯：徐靜 趙姝婧 審核：襄楠