謝曹紅 陸文超

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)已應(yīng)用在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。教育教學(xué)工作，需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高教學(xué)的水平，增加教學(xué)的質(zhì)量，才能緊跟時(shí)代的腳步。本文主要介紹了以下四方面，分別是：大數(shù)據(jù)技術(shù)特點(diǎn)及對(duì)學(xué)生知識(shí)要求，大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的影響，怎樣開展大數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)工作；改進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)可以采用的方法有哪些。從而找到合適的教學(xué)內(nèi)容，幫助今后的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)工作，培養(yǎng)更多的大數(shù)據(jù)分析人員。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；教學(xué)；計(jì)算機(jī)專業(yè)

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)特點(diǎn)及對(duì)學(xué)生知識(shí)要求

當(dāng)今社會(huì)生活中，有許多熱門話題，這些話題之一就是大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)，是大規(guī)模數(shù)據(jù)的集合體，在IT技術(shù)中的度量單位有以下幾個(gè)，分別是：TB，PB，EB。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)涉及領(lǐng)域逐漸增多，比如經(jīng)濟(jì)、生活、法律等，越來越多的科研、企業(yè)關(guān)注大數(shù)據(jù)這一資源。大數(shù)據(jù)有以下五個(gè)特征，分別是：數(shù)據(jù)容量大，數(shù)據(jù)類型繁多，價(jià)值密度低，數(shù)據(jù)處理快，復(fù)雜度高。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型又有已下三種：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，在一定時(shí)間內(nèi)無法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉，管理和處理。想要適應(yīng)大量的、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)，需要更高的決策力，更強(qiáng)的洞察發(fā)現(xiàn)力，更好地流程優(yōu)化能力，這就要求采用新的技術(shù)。比如，采用物聯(lián)網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，將云計(jì)算作為基礎(chǔ)計(jì)算設(shè)施，采用云計(jì)算平臺(tái)做出分析等。

2015年9月，《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》由國務(wù)院印發(fā)，對(duì)大數(shù)據(jù)的發(fā)展工作進(jìn)行了系統(tǒng)的安排。更快的提高了大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用能力，這意味著大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)可以更快的發(fā)展，社會(huì)需要更多的技術(shù)型人才。效率，是大數(shù)據(jù)時(shí)代最明顯的特性，它涉及的資料量非常大，搜索速度也非常快，這些在舊時(shí)代都是做不到的。這就要求培養(yǎng)更多的現(xiàn)代化人才，要求當(dāng)代學(xué)生也可以熟練掌握一些基礎(chǔ)課程知識(shí)。比如，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，嵌入式開發(fā)，并行分布式計(jì)算，數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析等。這就要求學(xué)生綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)，去理解最新的理論與方法。

二、大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的影響

（1）教育理念和思維方式變化。傳統(tǒng)教育工作的開展，依靠的是教育主管單位，和優(yōu)秀教育工作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，由于這些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)缺乏科學(xué)性，不適合用于當(dāng)代學(xué)生群體。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，我們可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)，去挖掘知識(shí)，探索它們之間的聯(lián)系，然后得出規(guī)律，最后制定出一個(gè)好的，符合學(xué)生實(shí)際的教學(xué)計(jì)劃。根據(jù)這個(gè)教學(xué)計(jì)劃，去開展相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，觀察學(xué)生特點(diǎn)，采用最合適的教學(xué)方案。

（2）學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生了變化。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于學(xué)校的課堂學(xué)習(xí)，課堂、課下的學(xué)習(xí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，許多在線教學(xué)的網(wǎng)站出現(xiàn)，比如：MOOC，微課，翻轉(zhuǎn)課堂，在線課堂。同時(shí)，智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，使得學(xué)生獲取知識(shí)的途徑更具多樣性，學(xué)生可以通過微博、微信、博客等社交圈，去了解掌握知識(shí)。通過這些途徑，學(xué)生能更便捷的學(xué)習(xí)知識(shí)。由于學(xué)習(xí)環(huán)境變化了，這象征著教育得以回歸社會(huì)，真正的回歸家庭；也象征著教育得以融入社會(huì)，真正的融入自然。

（3）教育方式發(fā)生改變。大數(shù)據(jù)時(shí)代下，知識(shí)的控制者已經(jīng)不再是教師了，學(xué)生可能認(rèn)為，教師已經(jīng)落伍了。但是，學(xué)生缺乏大量的閱歷和經(jīng)驗(yàn)，需要由教師為學(xué)生提供幫助。在課堂上，教師的身份也發(fā)生了變化，由臺(tái)前變成了幕后，所以教師應(yīng)更加注重大數(shù)據(jù)分析課程的研究和教學(xué)，讓課堂的主導(dǎo)者是學(xué)生。

三、大數(shù)據(jù)時(shí)代理論與應(yīng)用融合的教學(xué)內(nèi)容

在理論教學(xué)基礎(chǔ)上，大數(shù)據(jù)分析課程應(yīng)該以學(xué)生的實(shí)踐，和系統(tǒng)二次開發(fā)能力的培養(yǎng)作為重點(diǎn)?？梢苑譃橐韵戮挪糠郑?/p>

（1）大數(shù)據(jù)系統(tǒng)概述。這一部分包括五個(gè)部分，分別是：大數(shù)據(jù)概念，數(shù)據(jù)來源，數(shù)據(jù)處理基本過程，大數(shù)據(jù)特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)，介紹了大數(shù)據(jù)與其他技術(shù)之間的關(guān)系。比如：云計(jì)算，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)庫等技術(shù)。

（2）大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)和源數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)的主要內(nèi)容是，關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)之間的相互關(guān)系。源數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)包括以下四個(gè)技術(shù)，分別是：傳統(tǒng)信息管理系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)，最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。這一技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容是：數(shù)據(jù)的特征，數(shù)據(jù)規(guī)模，數(shù)據(jù)價(jià)值。

（3）云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)。云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)的云服務(wù)資源由云服務(wù)提供，云服務(wù)管理即軟件即服務(wù)，平臺(tái)即服務(wù)，基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)。這一部分學(xué)生需要掌握的重點(diǎn)知識(shí)是，云計(jì)算的基本商業(yè)以及按需計(jì)算方式。

（4）多源數(shù)據(jù)的處理。多源數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)庫、文本、圖片、視頻、網(wǎng)頁等，這些數(shù)據(jù)又分為結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化三種。這一部分介紹了對(duì)這些多源數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取，數(shù)據(jù)清洗，數(shù)據(jù)集成過程。主要可以采用四種方法，分別是：基于物化或ETL引擎方法，基于聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫引擎或中間件方法，基于數(shù)據(jù)流引擎方法，基于搜索引擎方法。

（5）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)以及計(jì)算技術(shù)。這一部分不僅介紹了大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分布式數(shù)據(jù)、分布式文件系統(tǒng)。還介紹了以下幾種大數(shù)據(jù)關(guān)鍵計(jì)算技術(shù)，比如：批處理計(jì)算，流式計(jì)算，迭代計(jì)算，內(nèi)存計(jì)算，圖計(jì)算。對(duì)于每一種計(jì)算模式，都分別以具體系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)教學(xué)訓(xùn)練。

（6）數(shù)據(jù)分析與顯示方法。這一部分主要介紹的分析技術(shù)包括：數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。另外一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容是，有關(guān)標(biāo)簽云、歷史流、空間信息流等內(nèi)容，介紹了人機(jī)交互與可視化技術(shù)。

（7）實(shí)踐案例分析。最后一部分介紹的是，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到綜合實(shí)踐形式，并對(duì)與其有關(guān)的案例實(shí)踐進(jìn)行了分析。本節(jié)可以重點(diǎn)講述幾個(gè)實(shí)踐案例，比如：基于某團(tuán)購網(wǎng)的大型離線電商數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，大數(shù)據(jù)分析在媒體公關(guān)與危機(jī)處理方面應(yīng)用，期貨金融大數(shù)據(jù)分析。通過具體的案例分析，使學(xué)生有更高的應(yīng)用實(shí)踐能力。

四、大數(shù)據(jù)時(shí)代下計(jì)算機(jī)專業(yè)大數(shù)據(jù)分析教學(xué)探索

①課程體系設(shè)置。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)面臨著許多難題，計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備、終端設(shè)備面臨的問題有：結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)的通信，數(shù)據(jù)的傳輸。人才市場需要各種技術(shù)型人才，比如：存儲(chǔ)技術(shù)人才，數(shù)據(jù)分析人才，數(shù)據(jù)應(yīng)用人才。這些技術(shù)型人才的培養(yǎng)，都需要以計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)為基礎(chǔ)。所以，計(jì)算機(jī)專業(yè)課程設(shè)置可以遵循如下思路，依次為引入、基礎(chǔ)、專業(yè)、實(shí)踐、深究。2012年，根據(jù)地方特色和社會(huì)需求，針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系和設(shè)置，長江大學(xué)做出了一些改進(jìn)，旨在培養(yǎng)一些德、智、體、美全面發(fā)展的綜合素質(zhì)人才，學(xué)生整體上需要具備以下三點(diǎn)，分別是：專業(yè)技能基礎(chǔ)，創(chuàng)新意識(shí)，良好的綜合素質(zhì)。具體來說，學(xué)生需要具有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)，熟練的掌握計(jì)算機(jī)理論知識(shí)，熟悉計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，掌握程序設(shè)計(jì)的方法，有良好的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力，具有優(yōu)秀的人文素質(zhì)，有較高的創(chuàng)新能力。具備了這些能力，學(xué)生才能在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，較好的從事軟件設(shè)計(jì)開發(fā)工作，以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)管理。專業(yè)課程設(shè)置分為三類：專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)必修/選修課，實(shí)踐環(huán)節(jié)。其中，專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)在低年級(jí)，即大一、大二年級(jí)，目的是讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)。專業(yè)課程內(nèi)容有以下幾種，分別是：計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)，離散數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，計(jì)算機(jī)組成原理，Java程序設(shè)計(jì)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)專業(yè)導(dǎo)論，C語言程序設(shè)計(jì)，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫原理，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。除此之外，還應(yīng)該開設(shè)英語課程，鼓勵(lì)學(xué)生積極閱讀國外專業(yè)文獻(xiàn)，熟知國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展水平，培養(yǎng)良好的自學(xué)能力。專業(yè)必修課開設(shè)在高年級(jí)，即大三、大四年級(jí)，目的是讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，深入鉆研，主要課程內(nèi)容包括：大數(shù)據(jù)分析課程，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，軟件工程，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，Android編程技術(shù)，Linux系統(tǒng)管理與應(yīng)用，無線網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)工程與系統(tǒng)集成。旨在培養(yǎng)研究方向，涉及軟件工程方向，網(wǎng)絡(luò)工程方向。同樣開設(shè)在高年級(jí)的課程還有專業(yè)選修課，開設(shè)專業(yè)選修課的目的是：建立完善的理論體系。主要課程內(nèi)容包括：VC++高級(jí)編程，數(shù)字圖像處理，面向?qū)ο蠓治雠c建模UML，高級(jí)路由交換技術(shù)，嵌入式軟件開發(fā)等。實(shí)踐環(huán)節(jié)，貫穿大一到大四的每個(gè)學(xué)年，包括以下四點(diǎn)內(nèi)容，分別是：社會(huì)實(shí)踐，課程設(shè)計(jì)，學(xué)年論文，專業(yè)實(shí)習(xí)。從低年級(jí)到高年級(jí)依次開展的課程有：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫原理及Oracle應(yīng)用課程設(shè)計(jì)，基于HDFS的應(yīng)用實(shí)踐。②學(xué)生興趣培養(yǎng)?？梢宰鲆恍W(xué)生滿意調(diào)查問卷，統(tǒng)計(jì)分析收集到的學(xué)生數(shù)據(jù)，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)大數(shù)據(jù)分析課程進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估點(diǎn)有以下幾個(gè)：教師教學(xué)質(zhì)量，課程設(shè)計(jì)安排，課程教學(xué)順序。然后根據(jù)大數(shù)據(jù)時(shí)代的具體要求，去科學(xué)的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握所需的知識(shí)。在基礎(chǔ)課程教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)的興趣，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)。這個(gè)教學(xué)過程中，先提出幾個(gè)與大數(shù)據(jù)有關(guān)的問題，或者有關(guān)的現(xiàn)象，從而引起學(xué)生的關(guān)注，之后可以安排幾個(gè)學(xué)時(shí)，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，最后再使學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀，使他們意識(shí)到大數(shù)據(jù)對(duì)人們生活的影響，理解什么是數(shù)據(jù)，什么是大數(shù)據(jù)，能夠清楚地分清數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)的區(qū)別。

與此同時(shí)，可以通過一些圖片或者視頻，以及具體的實(shí)例使學(xué)生了了解數(shù)據(jù)，懂的數(shù)據(jù)的普遍性。也可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)理論和技術(shù)，去挖掘、存儲(chǔ)、處理相關(guān)的重要信息，這些重要的信息對(duì)于企業(yè)、公司、機(jī)構(gòu)、學(xué)校等，都很有價(jià)值，大數(shù)據(jù)分析課程涉及的內(nèi)容有：數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，高級(jí)程序涉及，算法設(shè)計(jì)與分析，智能計(jì)算，分布式并行處理。③大數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)策略與方法。計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，對(duì)實(shí)踐操作能力有很高的要求，在基本教學(xué)過程中，教師需要將理論與實(shí)踐結(jié)合。教學(xué)前期的重點(diǎn)是理論教學(xué)，配合相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)，然后過渡到后期的專業(yè)教學(xué)，后期的重點(diǎn)是實(shí)踐教學(xué)，配合相應(yīng)的理論講解，最后根據(jù)學(xué)習(xí)的主題，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)與開發(fā)，同時(shí)，師生間要進(jìn)行有效的互動(dòng)和溝通。在理論教學(xué)時(shí)，學(xué)生應(yīng)該了解所學(xué)課程內(nèi)容，了解其具體概念、原理和基本方法、應(yīng)用領(lǐng)域，然后再結(jié)合具體事例，讓學(xué)生自己去驗(yàn)證理論知識(shí)，從具體實(shí)例中理解理論知識(shí)，并且牢記這些理論知識(shí)。同時(shí)，向?qū)W生講解和大數(shù)據(jù)有關(guān)的新技術(shù)，使學(xué)生保持積極性。學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，由被動(dòng)接受變成主動(dòng)學(xué)習(xí)。教師要積極鼓勵(lì)學(xué)生，使學(xué)生學(xué)會(huì)使用所學(xué)的內(nèi)容，去解決實(shí)際中遇到的問題。實(shí)踐教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)確定相關(guān)主題，告訴學(xué)生過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，并且仔細(xì)檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，了解學(xué)生的解決方案。

五、總結(jié)

當(dāng)前信息技術(shù)快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)分析就是其發(fā)展的產(chǎn)物，所以大數(shù)據(jù)分析課程的技術(shù)和方法并不完善。本文主要介紹了以下四方面：大數(shù)據(jù)技術(shù)特點(diǎn)及對(duì)學(xué)生知識(shí)要求，大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的影響，怎樣開展大數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)工作；改進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)可以采用的方法。學(xué)生應(yīng)該綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)，去了解最新的理論與方法。在理論教學(xué)基礎(chǔ)上，與其同時(shí)，學(xué)生的實(shí)踐和系統(tǒng)二次開發(fā)能力的培養(yǎng)也應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。不過，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)分析課程的內(nèi)容也會(huì)發(fā)生變化，所以本文提到的教學(xué)內(nèi)容，僅是對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的初步討論，在今后的教學(xué)中，能對(duì)課程內(nèi)容再進(jìn)行完善。

（作者單位：湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學(xué)院物流商學(xué)院）

作者簡介：謝曹紅，1970年生，女，教師，電子工程師，研究方向：經(jīng)濟(jì)學(xué)、應(yīng)用電子技術(shù)。

陸文超，1962年生，男，教師，助教，研究方向：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)和管理。

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