摘要：針對目前大數(shù)據(jù)專業(yè)教學中存在的對數(shù)據(jù)挖掘人才培養(yǎng)不足、教學資源專業(yè)性不夠、與行業(yè)應(yīng)用結(jié)合不緊密的痛點，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用課程以數(shù)字中國、數(shù)字鄉(xiāng)村等國家戰(zhàn)略為引領(lǐng)，將課程教學與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和需求深度融合。教學實施過程以省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳產(chǎn)教融合項目——“蜂行天下”為載體，創(chuàng)新“一學四訓”教學形式，“多維雙師”教學模式，有效解決了學生“聽得懂、編不出”“怕上機、難堅持”的問題，有效達成了培養(yǎng)學生“懂技術(shù)、會應(yīng)用、能實戰(zhàn)”的教學目標。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用課程；產(chǎn)教融合；教學創(chuàng)新模式；一學四訓；多維雙師

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）23-0082-03

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

0 引言

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用是大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)核心課程。作為新興專業(yè)，大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)開設(shè)時間較短，高職院校中少有相對成熟的教學經(jīng)驗可以借鑒。針對目前大數(shù)據(jù)專業(yè)教學中存在的對數(shù)據(jù)挖掘人才培養(yǎng)不足、教學資源專業(yè)性不夠、與行業(yè)應(yīng)用結(jié)合不緊密的痛點，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用課程以數(shù)字中國、數(shù)字鄉(xiāng)村等國家戰(zhàn)略為引領(lǐng)，將課程教學與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和需求深度融合， 以學生為中心，以產(chǎn)出為導向，以項目為驅(qū)動[1]；以“多維雙師”創(chuàng)新教學模式，師生互換翻轉(zhuǎn)教學，落實學生中心地位；以“一學四訓”創(chuàng)新教學形式：引入教學類、競賽類、實操類等大數(shù)據(jù)專業(yè)信息化資源平臺，將學習任務(wù)以競賽形式發(fā)布，賽課融通；以五育并舉為課程思政主線，將德育、智育、體育、美育、勞育融入課堂教學。教學重難點有效突破，學生技能大幅提升。

1 課程整體設(shè)計

黨的二十大強調(diào)要加快建設(shè)數(shù)字中國，構(gòu)建新一代信息技術(shù)、人工智能等一批新的增長引擎。習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會的講話指出：推進互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能同實體經(jīng)濟深度融合。大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為塑造我國競爭力的戰(zhàn)略制高點，必須培養(yǎng)和造就一支懂數(shù)據(jù)、懂管理，能夠?qū)?shù)學、數(shù)據(jù)分析、機器學習等多方面知識綜合掌控的復合型人才。

大數(shù)據(jù)分析類課程旨在培育掌握數(shù)據(jù)分析技能的人才，由于課程開設(shè)時間短，技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，存在一些亟須解決的問題，具體體現(xiàn)在：1） 課程體系設(shè)計理念與人才培養(yǎng)目標相符度不高；2） 課程內(nèi)容設(shè)置滯后行業(yè)需求；3） 課程資源專業(yè)度不夠；4） 教學模式傳統(tǒng)守舊，與新興大數(shù)據(jù)行業(yè)發(fā)展脫節(jié)。為解決以上教學痛點，確保與最新的知識和技能保持同步[1]，本文將從如下四點進行課程教學創(chuàng)新，以培養(yǎng)和造就一支懂數(shù)據(jù)、懂管理，能夠?qū)?shù)學、數(shù)據(jù)分析、機器學習等多方面知識綜合掌控的復合型人才。

1.1 追蹤行業(yè)對人才的需求，設(shè)計產(chǎn)教融合體系課程

學情分析發(fā)現(xiàn)，學生思維活躍、動手操作欲望強烈、對新技術(shù)充滿好奇[2]，學生掌握的知識結(jié)構(gòu)不能滿足于行業(yè)崗位的前沿技術(shù)需求，學的知識相對基礎(chǔ)、成熟，不能滿足于行業(yè)快速發(fā)展的需求，數(shù)據(jù)挖掘、深度學習等技術(shù)應(yīng)用能力不足。企業(yè)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)對于數(shù)據(jù)預(yù)處理、可視化等通用技術(shù)已經(jīng)采用低代碼平臺，非計算機類大數(shù)據(jù)專業(yè)人才都能勝任這些技術(shù)。企業(yè)急需的是懂數(shù)據(jù)挖掘算法的大數(shù)據(jù)分析類人才。現(xiàn)有大數(shù)據(jù)分析課程教學內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、分析、可視化等技術(shù)，這些內(nèi)容是基礎(chǔ)的成熟的教學內(nèi)容，無法滿足行業(yè)最新需求。因此，針對課程內(nèi)容設(shè)置滯后行業(yè)需求的痛點，對現(xiàn)有大數(shù)據(jù)分析課程進行內(nèi)容重構(gòu)，增加數(shù)據(jù)挖掘前沿算法。以產(chǎn)教融合項目“蜂行天下”實施過程為載體，在原有課程體系的基礎(chǔ)上增加新的項目：使用機器學習算法實現(xiàn)蜜源植物挖掘項目。在項目實施過程中增加KNN、 決策樹、K均值聚類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)分析算法。此外，增加深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教學內(nèi)容。產(chǎn)教融合項目中有一個模塊是使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)蜜源地推薦，在該模塊實現(xiàn)的過程中，教授深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，并實踐使用深度學習實現(xiàn)蜜源地推薦。經(jīng)過創(chuàng)新的課程體系包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘算法、蜂行天下項目實戰(zhàn)。詳細內(nèi)容參見表1。

從表1可見：項目1到項目3為傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析技能，項目4為數(shù)據(jù)挖掘經(jīng)典算法，項目5蜂行天下項目實戰(zhàn)，為省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳產(chǎn)教融合項目，項目融合數(shù)據(jù)獲取和預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘聚類算法、深度學習挖掘算法等，在完成項目的過程中完成教學重難點，達到專業(yè)育人目標。

1.2 緊扣“1+X”證書、技能大賽，培育大數(shù)據(jù)精英人才

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用開設(shè)在第4學期，前導課程為Hadoop、Spark等，后續(xù)課程為頂崗實習、工學交替、畢業(yè)設(shè)計等。大數(shù)據(jù)分析課程的人才培養(yǎng)目標是：讓學生掌握使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)解決特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域，掌握行業(yè)數(shù)據(jù)分析的步驟及常用方法。目前教學存在的問題是：課程體系與人才培養(yǎng)目標相符度不高。課程體系包括數(shù)據(jù)標注、Python程序設(shè)計語言、前端程序設(shè)計JavaWeb等。這些課程培養(yǎng)的人才專業(yè)特長不突出，走出校園后一般從事數(shù)據(jù)標注等重復量大、技術(shù)要求低的工作，難以滿足大數(shù)據(jù)社會對數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘等掘金類高技能人才的迫切需求。因此，對課程內(nèi)容進行重構(gòu)。課程標準與“1+X”職業(yè)技能等級標準對接，教學內(nèi)容與“1+X”職業(yè)技能等級認證內(nèi)容對接[3]。通過在項目1數(shù)據(jù)獲取中包含F(xiàn)lume實時數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、Flink大數(shù)據(jù)實時處理考點，在項目2中包含Spark運行框架與原理、Scala的Collection集合操作、Scala類及讀取文件、RDD等考點，在項目3數(shù)據(jù)可視化中包含氣泡圖、詞云、Vue、Echarts等考點。重構(gòu)后的課程利于培養(yǎng)與時俱進的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才。

1.3 圍繞解決教學重難點，建設(shè)專業(yè)度高的課程資源

現(xiàn)有的教學資源比如大學慕課、職教云等是全學科資源平臺。大數(shù)據(jù)專業(yè)實踐性強、技術(shù)迭代快、產(chǎn)業(yè)特點鮮明。為幫助學生更好地接受重難點，化難為易，零距離接近大數(shù)據(jù)真實案例，對教學信息化資源進行整合，使用谷歌tensorflow playground、美林Tempo Talents和鯨數(shù)據(jù)科學協(xié)同創(chuàng)新平臺、帆軟FineBI等多個專業(yè)大數(shù)據(jù)資源平臺。這些教學資源分為基礎(chǔ)服務(wù)型、實訓服務(wù)軟件、演示類軟件、數(shù)據(jù)競賽軟件等。基礎(chǔ)教學資源如超星、云班課，主要用于發(fā)布課件、講稿、軟件、測試等，用于課前預(yù)習，課中互動、課后鞏固；大數(shù)據(jù)行業(yè)實訓服務(wù)軟件如美林數(shù)據(jù)協(xié)同平臺、百度飛槳等，用于幫助學生理解教學重難點。這些平臺集聚了企業(yè)實際案例，對于學生走出課本、走入實際，理解大數(shù)據(jù)項目處理流程，非常有好處；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學習是教學難點，比較抽象，通過Tensorflow、FineBI等可視化軟件，幫助學生直觀理解教學難點，進一步提升學生學習興趣。這些專業(yè)特色鮮明的信息化資源的使用，豐富了課程的教學過程，提升了學習效果。

1.4 創(chuàng)新教學模式，邀請企業(yè)導師進課堂

課程教學理念為：以學生為中心，以產(chǎn)出為導向，以項目為驅(qū)動。對教學模式進行如下創(chuàng)新：

1） 以“技能項目”創(chuàng)新教學內(nèi)容：以不同技能需求為要素，分類設(shè)計教學項目，增加前沿核心算法比重，引入產(chǎn)教融合項目實例，選用真實場景數(shù)據(jù)，項目化重構(gòu)課程教學內(nèi)容，滿足“1+X”證書、技能大賽、行業(yè)崗位等需求。

2） 以“多維雙師”創(chuàng)新教學模式：深度推進校企合作，以專業(yè)促進產(chǎn)業(yè)為中心，將產(chǎn)業(yè)融入教學、教研一線中，推動學校與企業(yè)的協(xié)同育人[7]。要求企業(yè)導師進課堂。企業(yè)導師在課堂、現(xiàn)場、競賽多維度參與教學和指導，校內(nèi)教師教學指導多面手，師生互換翻轉(zhuǎn)教學，激活課堂氛圍，落實學生中心地位。

3） 以“一學四訓”創(chuàng)新教學形式：引入教學類、競賽類、實操類等信息化平臺，將學習任務(wù)以競賽形式發(fā)布，實現(xiàn)重難點分解、賽課融通、分類培養(yǎng)，在提高課堂效率的同時，夯實了專業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)了競爭意識、合作能力和創(chuàng)新能力。

2 課程實施過程

課程教學實施遵循“以學生為中心，以產(chǎn)出為導向”的教育理念，采用線上線下混合教學模式，使用分組探究學習方式實施任務(wù)。課前在學習通發(fā)布學情調(diào)研問卷，教師掌握學生知識基礎(chǔ)、技能基礎(chǔ)和訴求后，精準備課；課中采用分組教學，整合多種教學資源，使用多種信息化教學手段，激活課堂；課后，教師反思小結(jié)改進，學生鞏固復習。

具體教學實施過程如下。

2.1 以線上線下混合式教學，全方位全階段保障教學

創(chuàng)新后的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用課程在超星范雅學習平臺上線。線上資源主要包括該課程的預(yù)習視頻、貫穿的產(chǎn)教融合項目的實施視頻、教學課件、測試等。課前，教師在學習通發(fā)布預(yù)習任務(wù)[4]；課中，發(fā)布小組任務(wù)、投票、搶答等課堂教學活動；課后，發(fā)布作用及拓展隨堂練習等。學生課前可以登錄平臺，進行課程預(yù)習；課后學生進行自主測試。

2.2 以“多維雙師”教學模式，激活課堂

1） 課堂是教育發(fā)展的核心地帶 [6]。結(jié)合課程教學內(nèi)容，充分挖掘企業(yè)資源，邀請企業(yè)導師多維度參與教學過程。既進行現(xiàn)場實習實踐指導，也走進課堂，將企業(yè)的需求、前沿數(shù)據(jù)技術(shù)的具體應(yīng)用等現(xiàn)身講授，參與教學項目的具體環(huán)節(jié)，還參與學生競賽的指導培訓。校企雙師共同打造沉浸式課堂，開展情景化教學。

2） 強化校內(nèi)主講教師的教學技能培訓，充當學生培養(yǎng)的多面手。既要高效組織和掌控課堂教學流程，又要能清晰講授教學內(nèi)容，還要能有效培訓指導學生參加各種競賽，全方位培養(yǎng)學生提高技能。

3） 師生互換角色，讓學生充當課堂學習的主導者。以小組合作學習為主要學習方式，充分使用信息化教學管理軟件，設(shè)置任務(wù)工單、數(shù)據(jù)科學比賽等教學環(huán)節(jié)，讓學生做、學生講、學生評，結(jié)合組間評、組內(nèi)評、教師評、個人排行榜等多種評價機制，變單向灌輸為雙向交流，變注入式教學為啟發(fā)式教學，充分激活課堂，激活學生的主體意識，在合作與競爭中串講知識點、突破重難點，打造“有情境、有探究、有競爭、有合作”的“四有”課堂。

2.3 以“一學四訓”教學形式，實現(xiàn)賽課融通

1） 針對不同的教學需求，構(gòu)建了“一學四訓”教學平臺，依托學習通作為基礎(chǔ)教學服務(wù)保障平臺，依托FineBI、Tensorflow Playground等平臺進行可視化訓練，依托美林數(shù)據(jù)等平臺開展行業(yè)實訓，依托阿里云進行實戰(zhàn)部署練習，依托和鯨科技等平臺開展大數(shù)據(jù)競賽。通過以上平臺，融合線上線下資源，重構(gòu)教學形態(tài)和流程，突出需求導向，實施“翻轉(zhuǎn)式”“混合式”“探究式”的教學方法，實現(xiàn)差異化個性化教學。

2） 針對數(shù)據(jù)挖掘算法要求數(shù)學基礎(chǔ)高、入門難的特點，教學團隊創(chuàng)新信息化教學手段，將低代碼平臺百度AIStudio、帆軟FineBI等引入課堂，有效化解教學重難點，激發(fā)學生學習興趣，提高課堂效率。

3） 采用賽課融通形式，將學習任務(wù)以項目形式分解，并以競賽形式進行發(fā)布，學生以小組合作參加競賽完成任務(wù)，做到在比賽中完成一堂課，在一堂課中完成一場比賽，學生學習興趣高漲，學習效率提升，有效培養(yǎng)學生競爭意識、團結(jié)合作意識。

4） 作為課堂的延伸，培訓學有余力的學生參加職業(yè)技能大賽、挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，學以致用，進一步鍛煉解決實際問題的綜合能力。

2.4 以“五育并舉”為課程思政主線，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展學生

信息技術(shù)的快速發(fā)展為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”提供支持，借助學習通平臺，將思政元素融入課堂教學，是教育改革的發(fā)展趨勢[5]。本課程思政主線為“五育”并舉，打造德育、智育、體育、美育、勞育等五育共美的學生?！胺湫刑煜隆表椖康闹鹘敲鄯渥怨乓詠砭褪乔趧诘拇~，蜂農(nóng)也是勞動量大，十分辛苦的群體。學生感受到唯有勞動才能打造甜蜜生活。學生在校期間的勞動教育含義寬泛，既包括假期的社會實踐，也包括勤奮學習、積極參與學校各項活動和技能大賽、挑戰(zhàn)杯等各項大賽。在學習數(shù)據(jù)預(yù)處理時，將大數(shù)據(jù)隱私保護、數(shù)據(jù)倫理自然而然融入其中；在學習數(shù)據(jù)可視化內(nèi)容時，引入中華美育，可視化大屏體現(xiàn)了科技之美與藝術(shù)之美的完美結(jié)合；學習深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)化時，通過數(shù)據(jù)競賽激發(fā)學生學習熱情，學生在激烈的數(shù)據(jù)競賽中完成一堂課，體現(xiàn)當代大學生的競技之美。

3 課程實施效果

3.1 教學重難點有效突破，學生成績明顯提高

以產(chǎn)教融合為特色的課程體系教學整體設(shè)計符合當下社會對大數(shù)據(jù)人才的需求，教學實施過程手段豐富、資源多樣。該門課程經(jīng)過一學期上課后，學習成績較沒使用創(chuàng)新課程體系的平行班明顯提升，數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化技能均顯著高于使用未創(chuàng)新課程進行授課的班級。

3.2 教學實施方式得到學生認可，學生內(nèi)驅(qū)力明顯增強

學生對課賽融通、學生為中心、企業(yè)導師進課堂等教學創(chuàng)新非常認可。課程結(jié)束后，同學們對課賽結(jié)合教學模式印象深刻，感覺這種模式對激發(fā)學生內(nèi)驅(qū)力很有好處。新的教學模式下，學生學習主動性和熱情明顯增強。

3.3 教學模式得到同行肯定，教學成效顯著

同行教師普遍認為：課堂設(shè)計巧妙，信息化手段使用豐富，充分體現(xiàn)學生為中心；兄弟院校來校交流大數(shù)據(jù)分析課程建設(shè)情況；課程建設(shè)成果被多家主流媒體報道。

3.4 學生學習效果顯著，在各類大賽中獲獎

經(jīng)過課程學習，學生掌握了課程知識點，掌握大數(shù)據(jù)“1+X”中級證書知識點，大數(shù)據(jù)分析職業(yè)素養(yǎng)得到提升，教學目標高度達成。學生在 “互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品、江蘇省大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽等省級和國家級賽項均取得較好成績；學生在單位實習期間從基本技能到專項技能呈現(xiàn)出的遞進式的提升，得到多家實習企業(yè)的高度認可。

4 結(jié)束語

產(chǎn)教融合體系課程大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用在通用大數(shù)據(jù)分析內(nèi)容之上，提高行業(yè)前沿數(shù)據(jù)挖掘算法比重，培養(yǎng)了學生核心競爭力；雖然教學難度提升了，但是通過運用豐富的信息化手段，有效化解難點，既激發(fā)了學生的學習興趣，又開闊了學生的視野，將學生培養(yǎng)和企業(yè)需求無縫對接；教學形式的創(chuàng)新，在比賽中完成一堂課，在一堂課中完成一場比賽，更是在潛移默化中激發(fā)了學生的競爭意識和團隊合作意識，教學成效提升顯著。

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【通聯(lián)編輯：王 力】