郝愛語 孫偉 雷暉
(蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件與服務(wù)外包學(xué)院,江蘇 蘇州 215000)
隨著信息的爆發(fā)式增長,海量數(shù)據(jù)由此而生,人們通常將這種大規(guī)模的數(shù)據(jù)集稱為大數(shù)據(jù)(Big Data)[1]。大數(shù)據(jù)是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。
教育大數(shù)據(jù)(Education Big Data)則是大數(shù)據(jù)概念在教育領(lǐng)域的延伸與拓展,但不應(yīng)該僅限于此,而是有自己特征,以區(qū)別于商務(wù)大數(shù)據(jù)、金融大數(shù)據(jù)、地理大數(shù)據(jù)等其他領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)[2]。
大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的理論應(yīng)用主要在于對傳統(tǒng)教育理念的創(chuàng)新以及傳統(tǒng)教育思維的革新等方面,教育大數(shù)據(jù)不僅來源于教育活動,用來指導(dǎo)教育教學(xué)與管理實踐,而且也來源于所有教學(xué)系統(tǒng),如網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺、在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)等,記錄學(xué)生學(xué)習(xí)行為的各類數(shù)據(jù)集。
大數(shù)據(jù)的飛速發(fā)展為我國教育教學(xué)改革奠定了良好的基礎(chǔ),尤其是對課程傳統(tǒng)教育理念的創(chuàng)新以及傳統(tǒng)教育思維的革新。首先,為項目化教學(xué)方式的實施指引實踐方向;其次,為分層教學(xué)拓展新的思路;最后,為過程性考核評價提供科學(xué)依據(jù)。
本文主要研究在《軟件工程與建?!氛n程的教學(xué)實踐中,教育大數(shù)據(jù)使教師突破感性經(jīng)驗局限,實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)多元化、全方位、過程化地深度挖掘與理性分析,從而實時準確地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與發(fā)展趨勢,并采取合理的教學(xué)措施,實施分層化教學(xué)。
《軟件工程與建?!肥俏以很浖夹g(shù)專業(yè)中具有綜合實踐性質(zhì)的專業(yè)核心課程,既是2016年江蘇省教育技術(shù)研究所重點課題《基于大數(shù)據(jù)的高職教育質(zhì)量提升策略研究》的研究課程,也是2016年蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)院課題《智慧校園建設(shè)中的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究及應(yīng)用》的研究課程。
課程主要圍繞軟件開發(fā)的過程,讓學(xué)生在實際項目中學(xué)習(xí)到軟件工程的思想與UML建模方法。課程采用過程考核方式,包括軟件開發(fā)計劃書、需求規(guī)格說明書、概要設(shè)計說明書、詳細設(shè)計說明書、面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計文檔、項目程序、軟件測試報告與項目匯報PPT。
(1)能用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、狀態(tài)遷移等知識,做出項目的功能模型、數(shù)據(jù)模型和行為模型。
(2)能運用軟件結(jié)構(gòu)圖、E-R圖、程序流程圖等完成項目的概要設(shè)計和詳細設(shè)計。
(3)能利用UML的相關(guān)圖形,做出項目的用例模型、類與對象模型和動態(tài)模型。
(4)能利用已掌握的排版、語言組織方法,編寫相應(yīng)階段的文檔。
項目項目1項目2項目3項目4項目5項目6項目7項目8項目9項目10課程內(nèi)容認識軟件工程可行性研究結(jié)構(gòu)化需求分析軟件概要設(shè)計軟件詳細設(shè)計面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計編碼軟件測試軟件維護軟件項目管理實訓(xùn)學(xué)時分配講授課時總計22422624 22280042 26240020
由于課程理論內(nèi)容較多,為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,盡量將軟件工程思想貫穿于實際項目載體中。課程圍繞傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法和面向?qū)ο箝_發(fā)方法而展開。首先,引導(dǎo)學(xué)生對項目進行功能需求的分析,將數(shù)據(jù)流和面向?qū)ο蟮闹R貫穿其中;然后進行概要設(shè)計和詳細設(shè)計,分別以數(shù)據(jù)流方式和面向?qū)ο蟮姆绞竭M行設(shè)計;再選取部分模塊進行編碼,而后小組間交換程序完成測試任務(wù)。通過具體的項目,讓學(xué)生深入理解項目開發(fā)的流程,以及每個階段相應(yīng)的方法和技術(shù),讓學(xué)生掌握傳統(tǒng)的軟件開發(fā)與面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法的異同。
在項目選擇上,密切關(guān)注計算機軟件技術(shù)行業(yè)前沿技術(shù)發(fā)展動態(tài),選取企業(yè)流行開發(fā)工具進行項目開發(fā),既要選取學(xué)生易于理解的項目,比如B/S架構(gòu)的電子商務(wù)網(wǎng)站、在線考試系統(tǒng)等;也要優(yōu)先考慮開發(fā)技術(shù)的前瞻性,比如Android開發(fā)技術(shù)、Python編程等。
美國心理學(xué)家布盧姆提出“世界上任何一個能夠?qū)W會的東西,幾乎所有的人也能學(xué)會,只要向他們提供了適當(dāng)?shù)那捌诤彤?dāng)時的學(xué)習(xí)條件。”大數(shù)據(jù)技術(shù)采集到的學(xué)生信息數(shù)據(jù)通常是提供給相關(guān)教師的,教師獲得了每個學(xué)生的特點信息后,可以在教學(xué)過程中有針對性地進行分層教學(xué)和個性化教育。例如,在課堂學(xué)習(xí)過程中,教師可以了解到哪些學(xué)生對課本理論知識掌握比較牢靠,哪些學(xué)生比較喜歡通過實踐得出結(jié)論,哪些學(xué)生在某一學(xué)科的薄弱點在哪里等[4,5]。
不難發(fā)現(xiàn),教育大數(shù)據(jù)使得分層教學(xué)過程由“被動反饋”向“主動預(yù)測”轉(zhuǎn)變。教師不需要等到課程教學(xué)結(jié)束后,再來做出個性化教學(xué)決策調(diào)整,優(yōu)化教育教學(xué)方案,而是可以通過預(yù)測和采集過程性教學(xué)效果大數(shù)據(jù),如網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)平臺、課程教學(xué)論壇等,直接識別當(dāng)前和未來的教學(xué)發(fā)展趨勢,實時精準掌控每個學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與潛在需求,制定恰當(dāng)?shù)膫€性化教育方案,因材施教。
傳統(tǒng)教育無法對學(xué)生在哪個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果做出精準的判斷,一是沒有充裕的課時用來讓學(xué)生逐一進行過程性成果的匯報,二是無法準確獲取過程性考核評價的客觀性數(shù)據(jù)依據(jù),主觀性評價程度大。而在大數(shù)據(jù)背景下,利用網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)平臺系統(tǒng),《軟件工程與建模課程》的任課教師可以做到精準調(diào)控教學(xué)進度,每一個項目模塊開發(fā)完成后,讓學(xué)生提交到網(wǎng)絡(luò)平臺,根據(jù)學(xué)生的完成進度和完成效果,確定過程考核分值。
教育大數(shù)據(jù)時代下,教師能夠獲得教學(xué)全過程的各類數(shù)據(jù),且這些數(shù)據(jù)是動態(tài)更新、與外部無限關(guān)聯(lián)的,通過對這些數(shù)據(jù)進行深度挖掘與系統(tǒng)分析,可以全面實時掌握教學(xué)情況,及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)各個環(huán)節(jié)中的每一個細節(jié),并利用數(shù)據(jù)建模,迅速作出預(yù)測,調(diào)整優(yōu)化教學(xué)策略,隨時隨地響應(yīng)教學(xué)現(xiàn)場的各類變化。
傳統(tǒng)教學(xué)中,項目載體的選取、分層教學(xué)的實施以及過程性考核方式,實際上都是以教師為主體,主觀程度大,客觀依據(jù)少。而在大數(shù)據(jù)教育背景下,課程教學(xué)改革應(yīng)該與時俱進,只有在教學(xué)中不斷摸索嘗試新的教學(xué)模式和教學(xué)方法,才能使高職教育教學(xué)滿足社會發(fā)展的需求,才能使學(xué)生適應(yīng)企業(yè)的需求。大數(shù)據(jù)是一項新生的技術(shù)理念,對教育領(lǐng)域來說還非常新穎,關(guān)于大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的更多深入應(yīng)用值得我們繼續(xù)探究。