《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)引》課程教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)引》課程教學(xué)大綱（理論課）一、課程基本信息課程號(hào)3023D06021開(kāi)課單位國(guó)際學(xué)院課程名稱(chēng)（中文）數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)引（英文）GuidancetoDataScience課程性質(zhì)選修考核類(lèi)型考查課程學(xué)分2課程學(xué)時(shí)34課程類(lèi)別學(xué)科基礎(chǔ)課程（學(xué)科拓展課）先修課程程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)適用專(zhuān)業(yè)（類(lèi)）軟件工程二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡(jiǎn)介“數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)引”是軟件工程大數(shù)據(jù)方向?qū)I(yè)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科拓展課。《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)引》課程內(nèi)容包括：緒論、數(shù)據(jù)預(yù)處理、回歸模型、分類(lèi)模型、集成模型、聚類(lèi)模型、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、降維、特征選擇、深度學(xué)習(xí)等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，旨在使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、理論、及技術(shù)。（二）教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，掌握數(shù)據(jù)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、理論、及技術(shù)，包括面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)，計(jì)算機(jī)等學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，數(shù)據(jù)建模、高效分析與處理，統(tǒng)計(jì)學(xué)推斷的基本理論、基本方法和基本技能。對(duì)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等應(yīng)用領(lǐng)域中大數(shù)據(jù)的了解，能勝任數(shù)據(jù)分析與挖掘算法研究和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的研究型和技術(shù)型人才。課程目標(biāo)1：掌握數(shù)據(jù)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、理論、及技術(shù)。；課程目標(biāo)2：掌握文獻(xiàn)檢索的方法，并能夠進(jìn)行文獻(xiàn)分析，了解本學(xué)科的發(fā)展熱點(diǎn)和趨勢(shì)。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力以及職業(yè)和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1：軟件工程基礎(chǔ)理論知識(shí)；課程目標(biāo)10.61-2：軟件項(xiàng)目管理與開(kāi)發(fā)知識(shí)；3-3：職業(yè)素養(yǎng)課程目標(biāo)20.22-2：工程實(shí)踐能力；3-4：專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)；2-5：創(chuàng)新能力；3-2：創(chuàng)新意識(shí)；課程目標(biāo)30.2四、教學(xué)方式與方法教學(xué)方式：課堂講授、課堂討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。教學(xué)方法：充分發(fā)揮多媒體教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)圖表展示、動(dòng)畫(huà)演示等直觀地演示硬件工作過(guò)程及相關(guān)設(shè)計(jì)過(guò)程與實(shí)現(xiàn)方法；選擇一到兩個(gè)授課內(nèi)容，嘗試進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)和案例式教學(xué)；結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容，將理論知識(shí)通過(guò)實(shí)踐操作加以印證，深化對(duì)知識(shí)的理解程度。理論知識(shí)以課堂講授為主，輔以適當(dāng)?shù)恼n堂提問(wèn)、課堂討論。所學(xué)理論知識(shí)必須與實(shí)踐相結(jié)合。在基本分析和設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)下，以分析和設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件作為教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，用階段性的任務(wù)和目標(biāo)來(lái)引導(dǎo)學(xué)習(xí)，使其貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。通過(guò)完成階段性的任務(wù)，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、基本原理和設(shè)計(jì)原則，循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的理解和應(yīng)用能力。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)處理，分類(lèi)聚類(lèi)模型，特征選擇算法，EM算法（二）教學(xué)難點(diǎn)文本分析、深度學(xué)習(xí)、分布式計(jì)算思想。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1第1章緒論了解數(shù)據(jù)科學(xué)的基本內(nèi)容，對(duì)學(xué)科發(fā)展的影響，對(duì)科學(xué)研究的影響，數(shù)據(jù)科學(xué)的課程體系2講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)32第2章數(shù)據(jù)預(yù)處理掌握特征編碼，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，特征離散化，離群值檢測(cè)等其他預(yù)處理方法2講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)33第3章回歸模型掌握線(xiàn)性回歸，線(xiàn)性回歸正則化，非線(xiàn)性回歸2講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)34第4章分類(lèi)模型掌握邏輯回歸，K近鄰、決策樹(shù)、樸素貝葉斯、支持向量機(jī)4演示課程目標(biāo)1課程目標(biāo)25第5章集成模型掌握集成方法，隨機(jī)森林、AdaBoost算法2講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)26第6章聚類(lèi)模型掌握K-means聚類(lèi)，層次聚類(lèi)，譜聚類(lèi)，基于密度的聚類(lèi)3講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)27第7章關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘了解關(guān)聯(lián)規(guī)則，Apriori算法，F(xiàn)P-Growth算法2講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)38第8章降維了解主成分分析，線(xiàn)性判別分析，多維尺度變換，局部線(xiàn)性嵌入，其他降維方法3講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)39第9章特征選擇了解特征選擇的一般過(guò)程，特征選擇常用的方法，無(wú)監(jiān)督特征選擇2講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)210第11章概率圖模型掌握概率圖模型概述，隱馬爾可夫模型，條件隨機(jī)場(chǎng)2講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)311第12章文本分析了解文本表示模型，主題模型，情感分析3講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)312第13章圖與網(wǎng)絡(luò)分析了解圖與網(wǎng)絡(luò)分析的基本概念，幾何特征，鏈接分析，社區(qū)發(fā)現(xiàn)，知識(shí)圖譜3講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)313第14章深度學(xué)習(xí)掌握多層感知機(jī)，深度學(xué)習(xí)模型的優(yōu)化，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)4講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計(jì)34七、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核類(lèi)型：考試eq\o\ac(□,√)考查（二）考核方式：開(kāi)卷考試閉卷考試eq\o\ac(□,√)課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績(jī)?cè)u(píng)定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)過(guò)程考核50%課堂

表現(xiàn)20%課堂表現(xiàn)，積極回答問(wèn)題，主動(dòng)提問(wèn)；是否曠課，遲到，早退。課程目標(biāo)1課程模板3作業(yè)20%是否及時(shí)上交、完整，對(duì)基本概念的理解是否正確，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具的應(yīng)用是否熟練。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3分組案例學(xué)習(xí)20%根據(jù)教師提供的案例，分組進(jìn)行學(xué)習(xí)，并整理課件，進(jìn)行講解，按要求提交課件及講解視頻。根據(jù)課件質(zhì)量、講解是否準(zhǔn)確清楚、小組成員分工進(jìn)行評(píng)分。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3思維

導(dǎo)圖20%結(jié)合教材及授課內(nèi)容，對(duì)各部分知識(shí)以思維導(dǎo)圖的形式進(jìn)行總結(jié)。知識(shí)點(diǎn)總結(jié)是否準(zhǔn)確、全面；思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)美觀、清晰、準(zhǔn)確。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3小測(cè)20%由教師發(fā)布相應(yīng)小測(cè)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生答題情況進(jìn)行評(píng)分。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3期末考核50%從論文選題、摘要、關(guān)鍵詞、正文內(nèi)容、參考文獻(xiàn)和創(chuàng)新性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3八、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度九、教材與教學(xué)參考書(shū)