許文杰 陳園 李娟
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);教學(xué)實(shí)踐;大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用;改革探索
1課程教育現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
1.1部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱
大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用是一門新興的交叉學(xué)科課程,該課程偏理論、綜合性強(qiáng)。先修課程有概率論、編程語(yǔ)言(C語(yǔ)言、Java)、數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)、Lmux的操作系統(tǒng)等,同時(shí)該課程內(nèi)容涉及廣泛,除了編程的相關(guān)知識(shí),還涉及數(shù)學(xué)、通信方面的知識(shí),需要學(xué)生具有一定專業(yè)背景。但有些學(xué)生因?yàn)榛A(chǔ)學(xué)科知識(shí)薄弱,上課不能跟上,特別是實(shí)驗(yàn)課會(huì)有無(wú)從下手的尷尬,久之會(huì)產(chǎn)生明顯的挫敗感。特別是有學(xué)生認(rèn)為自己不想從事大數(shù)據(jù)相關(guān)工作,對(duì)該課程的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。同時(shí)由于教學(xué)內(nèi)容太過(guò)于偏理論和實(shí)際工程結(jié)合不夠密切,導(dǎo)致學(xué)生有“為什么學(xué)”“如何掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容”和“實(shí)際工作中如何運(yùn)用”等困惑,導(dǎo)致學(xué)習(xí)沒(méi)有動(dòng)力。
環(huán)境搭建上機(jī)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)中編碼部分如果讓學(xué)生自己完成,往往會(huì)讓學(xué)生有無(wú)從下手的困惑,因此只能以“填空”的方式讓學(xué)生來(lái)補(bǔ)齊編碼。該種實(shí)驗(yàn)方式雖然能讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),但其實(shí)沒(méi)有獨(dú)立編程能力,即沒(méi)有綜合能力,無(wú)法適用未來(lái)的工作需求。因此,提高學(xué)生編程能力,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手編程的能力,也是目前大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。
1.2教學(xué)硬件設(shè)施不完善
大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程需要安裝大量軟件及集群環(huán)境,對(duì)所需的軟硬件資源配置條件較高,需要學(xué)校投入大量的資金和場(chǎng)地,雖然高校都很想完善這一部分,但由于各種原因,導(dǎo)致學(xué)?;A(chǔ)設(shè)施的落后。誠(chéng)然,學(xué)校都配備有計(jì)算機(jī)教室和多媒體教室,能保證每人都有計(jì)算機(jī),但是其網(wǎng)絡(luò)差、電腦配置低并且系統(tǒng)處理能力弱,有時(shí)啟動(dòng)環(huán)境都需要十幾分鐘,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情減退。
1.3教學(xué)模式及教學(xué)方法單一
在大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用教學(xué)的過(guò)程中,沿襲的是傳統(tǒng)教學(xué)方式,即先給學(xué)生講解理論知識(shí)再進(jìn)行操作演示,然后在下次課堂實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生上機(jī)進(jìn)行動(dòng)手操作。教師在講解知識(shí)時(shí)總是運(yùn)用同一種方法,并不能讓全部的學(xué)生都適應(yīng)這種教學(xué)方式,導(dǎo)致一些學(xué)生會(huì)跟不上老師的進(jìn)度,同時(shí)又有一些學(xué)生覺(jué)得課程太過(guò)簡(jiǎn)單枯燥、太過(guò)乏味,影響教學(xué)效率。其理論講解加驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式太過(guò)單一,要么是老師在上面講,學(xué)生在下面聽(tīng),或者是學(xué)生做實(shí)驗(yàn),有問(wèn)題老師才會(huì)進(jìn)行指導(dǎo),難以產(chǎn)生有效溝通和互動(dòng),會(huì)出現(xiàn)比如學(xué)生聽(tīng)得懂所講的內(nèi)容,但真正實(shí)驗(yàn)時(shí)卻無(wú)從下手,由于課堂實(shí)操時(shí)間非常短,學(xué)生難以進(jìn)行充足的練習(xí),甚至有些學(xué)生只是為了應(yīng)付教師的作業(yè)卻不認(rèn)真練習(xí),從而不能真正掌握知識(shí)點(diǎn),也不能靈活運(yùn)用。因?yàn)榄h(huán)境和時(shí)間限制,教師不能按照工作時(shí)需要的相關(guān)實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行教授,導(dǎo)致學(xué)生掌握的有關(guān)理論知識(shí)難以適應(yīng)實(shí)際工作的需要。
鑒于目前大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用課程的教學(xué)及大數(shù)據(jù)目前的發(fā)展現(xiàn)狀,同時(shí)結(jié)合社會(huì)和實(shí)際工作的需要,為了能更好地培養(yǎng)大數(shù)據(jù)需要的開(kāi)發(fā)和運(yùn)維等方面的人才,關(guān)于大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行。
2教學(xué)實(shí)踐及改革探索
2.1教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化改革
2.1.1愛(ài)國(guó)思想及保密意識(shí)融入思政建設(shè)
在上課時(shí),教師應(yīng)將中華傳統(tǒng)文化精髓、愛(ài)國(guó)思想融入到課堂中,增加學(xué)生的民族自豪感,如果總是老生常談地講大道理,學(xué)生不僅不會(huì)聽(tīng),還會(huì)產(chǎn)生反感情緒。在課程中以“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的方式加入愛(ài)國(guó)教育,愛(ài)國(guó)行為并不是要做轟轟烈烈的事情,小事情也是愛(ài)國(guó)的體現(xiàn)。在學(xué)科教學(xué)中恰當(dāng)、適量地運(yùn)用思政元素,在緊要處起到畫龍點(diǎn)睛的作用,才能達(dá)到理想的效果。
對(duì)于數(shù)據(jù)本身保密的安全意識(shí)。如今社會(huì)“得數(shù)據(jù)者得天下”,特別是對(duì)于大數(shù)據(jù)工作者,從數(shù)據(jù)中可以提取非常多有用的信息。結(jié)合實(shí)例告訴學(xué)生工作后如何保守公司數(shù)據(jù)秘密,提高學(xué)生警惕性,防范公司數(shù)據(jù)被盜取的事件發(fā)生。
2.1.2優(yōu)化教學(xué)目標(biāo),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量
人才培養(yǎng)方案修訂的目標(biāo)“以人為本,教育創(chuàng)新,特色辦學(xué),和諧進(jìn)展”是學(xué)校辦學(xué)的最終目標(biāo)。課程教學(xué)不只是簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授,更多的是對(duì)能力和思維的訓(xùn)練。課程不一定要很難,有部分學(xué)生的基礎(chǔ)不牢固,太難會(huì)讓學(xué)生失去興趣。難度設(shè)置應(yīng)該是在了解學(xué)生整體基礎(chǔ)之上,讓大部分學(xué)生跳一跳能夠得著的難度,因此老師要認(rèn)真花時(shí)間、花精力、花情感備課講課。
通過(guò)對(duì)本門課程的學(xué)習(xí),必須要掌握大數(shù)據(jù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)技能。課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)從事大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)、大數(shù)據(jù)運(yùn)維領(lǐng)域的有專業(yè)素養(yǎng)的高級(jí)人才,主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的優(yōu)化。
(1)理解大數(shù)據(jù)基本概念,闡述大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系,能夠根據(jù)不同的目標(biāo)需求來(lái)選擇搭建合適的軟件架構(gòu)大數(shù)據(jù)平臺(tái),這和以前沒(méi)有的科目有關(guān)聯(lián),但是又不盡相同。很多同學(xué)會(huì)反饋,比如說(shuō)hive這章在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)hive中學(xué)過(guò),為什么又要學(xué)一遍??雌饋?lái)是重復(fù),其實(shí)不然,大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用重點(diǎn)在于講解hive軟件的原理,而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)hive課程更偏向于實(shí)踐及應(yīng)用,并且大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用更多的對(duì)是大數(shù)據(jù)的生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)平臺(tái)的介紹。
(2)熟悉大數(shù)據(jù)平臺(tái)基本原理及使用,包括大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)Hadoop、分布式文件系統(tǒng)HDFS、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)HBase、NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、云數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式并行編程模型MapReduce、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)Hive、基于內(nèi)存的大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)Spark、流計(jì)算框架Flink、大數(shù)據(jù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
(3)利用大數(shù)據(jù)專業(yè)知識(shí)處理實(shí)際工作中數(shù)據(jù)運(yùn)用的能力,為畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)及工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所有的改革及修訂的目標(biāo)都是培養(yǎng)學(xué)生在大數(shù)據(jù)平臺(tái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為以后從事大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)及大數(shù)據(jù)運(yùn)維打下基礎(chǔ)。
2.2混合教學(xué)方式來(lái)保證教學(xué)效果
2.2.1開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)授課
線上線下混合式教學(xué)方式可以完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)學(xué)生通過(guò)翻轉(zhuǎn)教學(xué)、MOOC等全新的學(xué)習(xí)模式或方法可以彌補(bǔ)線下教學(xué)的弊端。對(duì)于線下未聽(tīng)懂的問(wèn)題或者有疑惑的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生可以通過(guò)反復(fù)觀看學(xué)習(xí)視頻來(lái)查缺補(bǔ)漏。課前,對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣和疑惑點(diǎn)進(jìn)行調(diào)研;課中,觀察學(xué)生狀態(tài),并針對(duì)此及時(shí)調(diào)整上課的內(nèi)容,同時(shí)通過(guò)國(guó)外訪學(xué)、相關(guān)課程培訓(xùn)、相關(guān)課程講座、公司調(diào)研等多條途徑來(lái)提高教師的專業(yè)能力素質(zhì),使課堂內(nèi)容更加多樣化,方式更加靈活化;課后,布置作業(yè),及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況并通過(guò)作業(yè)發(fā)現(xiàn)學(xué)生新問(wèn)題。由于課堂上時(shí)間有限,無(wú)法解決每個(gè)同學(xué)的問(wèn)題,在課后對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行單獨(dú)解決,并鼓勵(lì)學(xué)生私下聯(lián)系老師,以這種不占上課時(shí)間的方式解決問(wèn)題。
2.2.2開(kāi)展學(xué)習(xí)社交化分析作為檢驗(yàn)在線學(xué)習(xí)效果的因素之一
興趣是最好的老師,在上課時(shí)找到學(xué)生的興趣點(diǎn),在上課時(shí)進(jìn)行引導(dǎo),這樣會(huì)獲得事半功倍的效果。當(dāng)學(xué)生對(duì)老師所講知識(shí)點(diǎn)感興趣時(shí),內(nèi)在的求知渴望欲便會(huì)被激發(fā),同時(shí),通過(guò)讓學(xué)生討論問(wèn)題的方式,使學(xué)生自己提出問(wèn)題,并想辦法解決問(wèn)題。在學(xué)生有畏難情緒時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生積極討論,發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)。
2.3多種課程考核方式并舉
2.3.1利用學(xué)習(xí)通等進(jìn)行在線測(cè)評(píng)
在課堂上,每次用幾分鐘的時(shí)間完成在線測(cè)試,這樣老師可以隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及知識(shí)點(diǎn)掌握程度,從而有意識(shí)地推進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)展,同時(shí)也可以根據(jù)學(xué)生們的掌握情況,隨時(shí)調(diào)整上課的節(jié)奏及難度。
2.3.2有針對(duì)性地設(shè)計(jì)多種考核辦法
教師可以根據(jù)不同學(xué)生的接受和實(shí)踐能力,設(shè)計(jì)出不同的考核辦法。對(duì)學(xué)習(xí)情況好、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生,老師可以鼓勵(lì)學(xué)生參加競(jìng)賽類項(xiàng)目,拓展這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)視野;對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生則是鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí),提高其興趣,由被迫學(xué)習(xí)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)。
2.4教師終身學(xué)習(xí)制
在課程教學(xué)過(guò)程中,教師需要不斷更新自身的知識(shí)體系。學(xué)校會(huì)不斷更新培養(yǎng)目標(biāo),課程目標(biāo)也會(huì)隨著時(shí)代的變化而不斷更新,由重理論向理論和實(shí)踐并重轉(zhuǎn)變。教師應(yīng)精簡(jiǎn)理論部分,精心設(shè)計(jì)實(shí)踐部分,同時(shí)實(shí)踐部分盡量與工作中實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合,爭(zhēng)取讓課程內(nèi)容充實(shí)且有必要。要做到以上目標(biāo),需要教師充分理解和掌握本課程的專業(yè)要求。當(dāng)然教師有足夠的專業(yè)知識(shí)是一方面,教學(xué)的方式方法的學(xué)習(xí)與選取也是另一個(gè)重要方面,可以學(xué)習(xí)MOOC上教師的上課方法,也可以通過(guò)聽(tīng)課的方式學(xué)習(xí)其他老師的上課方式等。綜上所述,老師要不斷學(xué)習(xí),使自己具有淵博的專業(yè)知識(shí)和豐富多樣的教學(xué)手段,從而引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。
大數(shù)據(jù)類知識(shí)有其獨(dú)特的時(shí)效性,現(xiàn)在的社會(huì)是知識(shí)、信息爆炸的時(shí)代,教師要能跟上時(shí)代的步伐。2004年,谷歌發(fā)表論文闡述了MapReduce分布式編程思想;2008年,hadoop正式流行起來(lái);然后產(chǎn)生Hive、Pig、Mahout、Hbase、Spark,共同形成了Hadoop生態(tài)系統(tǒng)。尤其是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,雖然大數(shù)據(jù)興起才十幾年,但是系統(tǒng)平臺(tái)卻是日新月異,要想讓學(xué)生掌握最全的知識(shí)、最新的軟件,就需要教師及時(shí)更新自己的知識(shí)體系。
結(jié)語(yǔ)
本文從教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化、教學(xué)方法、課程考核、教師終身學(xué)習(xí)制等方面進(jìn)行教學(xué)改革,根據(jù)教學(xué)改革目標(biāo)優(yōu)化教學(xué)并融入思政教育;利用多種混合教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高授課效率;多種考核方式并舉,并能幫助學(xué)生解決就業(yè)問(wèn)題;同時(shí)教師也要終身學(xué)習(xí),不斷更新自己知識(shí)體系。綜上所述,就是要通過(guò)以上多種教學(xué)方式培養(yǎng)出大數(shù)據(jù)方向綜合性高素質(zhì)人才。
作者簡(jiǎn)介:許文杰(1988— ),女,漢族,湖北宜昌人,碩士,研究方向:計(jì)算機(jī)軟件工程;陳園(1983— ),女,漢族,湖北武漢人,碩士,高級(jí)工程師,研究方向:數(shù)據(jù)分析、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);李娟(1977— ),女,漢族,江蘇淮安人,博士,教授,研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。