霍 妍

（吉林警察學院，吉林 長春 130117）

0 引言

大數(shù)據(jù)技術是現(xiàn)代社會中具有重要的應用，并且可以和軟件系統(tǒng)的開發(fā)技術加以結合，提高軟件系統(tǒng)的應用性能。本文首先分析了大數(shù)據(jù)技術原理和軟件系統(tǒng)的開發(fā)原理，之后闡述了大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理的實踐教學、教學中的大數(shù)據(jù)案例分析、教學中的軟件系統(tǒng)開發(fā)案例分析等內(nèi)容，最后對這些教學方法的應用進行了介紹，以下進行具體的分析。

1 大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理

1.1 大數(shù)據(jù)技術原理

大數(shù)據(jù)技術是現(xiàn)代信息技術的典型代表，應該加強大數(shù)據(jù)技術的教學，使得學生掌握這一新興技術。大數(shù)據(jù)技術的應用范圍很廣，如可以利用該技術進行智能化輔助決策。在利用大數(shù)據(jù)技術進行輔助決策的過程中，對于輔助決策系統(tǒng)的海量信息檢索能力要求較高，并且還需要系統(tǒng)具備交叉復現(xiàn)的分析能力、“全信息”運算能力、智能決策執(zhí)行能力，這些都是精準輔助決策系統(tǒng)所需要具備的基本能力。通過輔助決策系統(tǒng)的這些基本功能，可以為指揮決策者提供按需訂制的情報信息，以及多元多維的決策視角。

大數(shù)據(jù)技術在具體的應用過程中，需要結合數(shù)據(jù)聚類分析、數(shù)據(jù)清洗及數(shù)據(jù)挖掘等技術，充分發(fā)揮出大數(shù)據(jù)中所蘊含的價值信息。對于數(shù)據(jù)聚類的分析，需要定義好數(shù)據(jù)的特征向量，并選擇好數(shù)據(jù)的聚類中心，可以采取歐式距離來對數(shù)據(jù)的類別進行評估分析[1]。根據(jù)算法中的要求，將大數(shù)據(jù)劃分成不同的類別，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的聚類。之后就可以對每一個類別中的壞數(shù)據(jù)進行清洗，達到提取出數(shù)據(jù)中所含規(guī)律的目的。

1.2 軟件系統(tǒng)的開發(fā)原理

在對軟件系統(tǒng)進行教學的過程中，需要明確軟件系統(tǒng)的基本開發(fā)原理，從而使得學生掌握軟件系統(tǒng)的形成過程。對于軟件系統(tǒng)的開發(fā)原理，首先需要軟件系統(tǒng)的基本應用需求進行分析，在整個過程中，應該將資料收集全面，保證所開發(fā)出的軟件系統(tǒng)能夠滿足各類不同用戶的需求。之后就可以采取方法對軟件系統(tǒng)進行開發(fā)，如可以采取軟件集成開發(fā)技術。當軟件系統(tǒng)開發(fā)完畢之后，就可以對所開發(fā)出來的軟件系統(tǒng)進行測試，保證軟件系統(tǒng)的各項功能能夠正常發(fā)揮。如果在軟件系統(tǒng)測試過程中，發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)存在著缺陷，則應及時加以處理。對于軟件系統(tǒng)的測試方法，包括了白盒測試和黑盒測試等，這些都是在軟件系統(tǒng)教學過程中關鍵要點。

2 大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學方法分析

2.1 大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理的實踐教學

由于大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)的原理教學實踐性相對較強，很多知識的掌握都不能僅僅局限于理論教學，這樣就不能使得學生真正掌握大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)的原理。為此在大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)的原理教學當中，應該多采用實踐教學的方法，如可以鼓勵及引導學生開展軟件程序代碼的編寫，可以為學生提供一個軟件開發(fā)的平臺。這樣就可以使得學生在該開發(fā)平臺上實現(xiàn)某些功能。這樣就可以做到實戰(zhàn)，有效鍛煉學生的軟件編寫能力、動手能力以及邏輯分析能力。

2.2 教學中的大數(shù)據(jù)案例分析

對于大數(shù)據(jù)技術的教學，可以采取某個實際案例進行分析。通過在該案例當中采取大數(shù)據(jù)分析技術，從而解決實際問題，并且給出有效的應對解決措施，從而體現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術的應用優(yōu)勢。如可以選擇某企業(yè)用電規(guī)律的挖掘為案例，來進行教學。通過利用所掌握的企業(yè)用電數(shù)據(jù)信息，對各類數(shù)據(jù)進行分析、清洗、挖掘，從而使得企業(yè)中不同電力用戶的用電規(guī)律。利用所得到的用電規(guī)律，就可以有針對性地為企業(yè)制定出用能優(yōu)化方案，從而提高企業(yè)的能源綜合利用效率。通過采取這樣的案例教學方式[2]，就可以使得學生真正體會到大數(shù)據(jù)技術的實際應用價值，提高學生對大數(shù)據(jù)分析技術的學習興趣。

2.3 教學中的軟件系統(tǒng)開發(fā)案例分析

為了使得學生能夠更好地掌握軟件系統(tǒng)的開發(fā)方法和開發(fā)流程，可以采取案例分析的方式，以更為直觀的方式將軟件系統(tǒng)的開發(fā)方法和開發(fā)流程展示在學生的面前。一般在軟件系統(tǒng)的開發(fā)當中，涉及軟件控制技術，如在汽車充電軟件開發(fā)案例，通過采取軟件控制技術，可以使得汽車在充電過程中更為安全。在軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中，可以采取多階段的軟件控制技術，并通過軟件控制算法來實現(xiàn)軟件程序的編寫。對于軟件控制算法的選擇，可以采取PID控制算法、人工智能算法或者是數(shù)值計算等算法。這些不同的算法都在實際中得到了廣泛的應用，需要根據(jù)軟件控制系統(tǒng)的具體應用場合，來對軟件控制算法加以選擇。

3 大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學方法的應用

3.1 教學系統(tǒng)的開發(fā)及應用

大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)在教學過程中，涉及很多數(shù)據(jù)分析和軟件操作，可以開發(fā)出大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)的教學系統(tǒng)，這樣就可以方便開展接下來的教學任務。在大數(shù)據(jù)及軟件技術教學系統(tǒng)當中，應該具備多種教學功能，如數(shù)據(jù)分析功能、數(shù)據(jù)挖掘功能、軟件模塊開發(fā)功能、軟件測試功能、軟件應用性能分析功能等。教師利用教學系統(tǒng)，就可以方便開展教學任務。同時通過采取多種不同的教學功能模塊，也可以使得學生能夠以較為輕松的方式掌握大數(shù)據(jù)技術和軟件系統(tǒng)的基本原理，提高教學質(zhì)量。同時教學系統(tǒng)應該方便教學和學生的應用，人機界面在開發(fā)中應該做到友好。

3.2 軟件系統(tǒng)的上機模擬教學

軟件系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)緊密結合，離開計算機系統(tǒng)則難以掌握軟件系統(tǒng)的具體工作及運行原理，故在軟件系統(tǒng)的教學過程中，應該加強上機模擬教學，提高學生對軟件系統(tǒng)的動手和操作能力，以便更好地對軟件系統(tǒng)加以理解。對于上機操作，可以給學生布置相應的軟件小系統(tǒng)開發(fā)任務[3]。如在上文中所提到的利用大數(shù)據(jù)技術分析出企業(yè)的用電規(guī)律之后，接下來就可以利用軟件技術來開發(fā)出企業(yè)的能效優(yōu)化決策系統(tǒng)。

在能效優(yōu)化決策系統(tǒng)中，包括了能效采集終端、通信網(wǎng)絡和用戶負荷精準預測及能效優(yōu)化決策軟件等組成。其中能效采集終端將其所采集到的數(shù)據(jù)信息通過通信網(wǎng)絡傳輸?shù)絻?yōu)化決策軟件中，通過軟件中程序的分析和計算，輸出提高用戶的用電能效決策結果。其中對于用戶的能效采集終端，應具備對用戶能耗的實時監(jiān)測功能，并通過采集終端中的通信功能模塊，將數(shù)據(jù)上傳發(fā)送到遠程優(yōu)化決策服務器中。在大用戶能效優(yōu)化決策系統(tǒng)中，除了上述硬件結構之外，還需要加強優(yōu)化決策系統(tǒng)的軟件架構設計。在軟件系統(tǒng)中，包括了數(shù)據(jù)傳輸軟件、傳輸軟件和接收軟件等，同時在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包括了實時數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫等。同時通過軟件系統(tǒng)中編寫的大用戶能效優(yōu)化計算程序，對采集到的數(shù)據(jù)進行集中處理，并以圖形界面的方式輸出優(yōu)化決策結果給大用戶能效分析人員。在對用戶的能效進行優(yōu)化時，首先需要對用戶能耗的組成進行分析，對用戶中每一個用電區(qū)塊的能耗強度按由高到低進行排序。并且利用可視化技術，展示出用戶中的每種用電類型在每個時間段下的用電情況，比較的時間可以為年、月、周、日等。同時掌握了用戶每一個用電區(qū)塊以及每一個時間段下的用能情況，就得出了用戶用能的時空分布情況，為用戶的能效優(yōu)化奠定了很好的數(shù)據(jù)基礎。將這些基本原理和學生講清楚之后，就可以安排學生將上述軟件系統(tǒng)功能加以實現(xiàn)，從而提高學生解決實際問題的能力，這樣就能夠提高教學效果，而不是僅僅局限在書本上的知識。

3.3 大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學方法應用趨勢分析

由于大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)的發(fā)展速度很快，每年都會涌現(xiàn)出很多新技術，并且新技術在技術原理上也相對更為復雜。學生在掌握這些新興技術上會存在著一定的困難，為此在大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學方法上也應加以跟進。如可以積極引入當前的先進技術，并開發(fā)出相關的教學工具，同時搭建好相關的開發(fā)平臺。今后在大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學方法當中，將會逐漸朝著實踐化的教學方向發(fā)展，并著重提高學生的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)開發(fā)能力培養(yǎng)上，培養(yǎng)出應用型、實踐型技術人才。

4 結論

隨著社會對大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)依賴程度的提高，加強大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學，對于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的作用。本文系統(tǒng)分析了大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學方法，并介紹了相應的案例分析，對于提高大數(shù)據(jù)及軟件系統(tǒng)原理教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的意義。