摘要:學科交叉融合背景下,大數(shù)據(jù)技術課程對培養(yǎng)新型數(shù)據(jù)人才至關重要。文章以信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)為例,分析專業(yè)特點、課程特點和學情,提出并實踐了一種分布式教學模式,涵蓋理論講解、實踐操作、學生學習和企業(yè)合作四個方面。實踐結果表明,該模式有效提高了學生學習積極性、縮小了學習差距、促進了知識理解和科研創(chuàng)新,并助力企業(yè)發(fā)展。
關鍵詞:分布式教學;大數(shù)據(jù)技術;信息管理與信息系統(tǒng);學科交叉融合
中圖分類號:TP3" "文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2025)16-0135-03
開放科學(資源服務) 標識碼(OSID)
0 引言
2023年,教育部等五部門印發(fā)的《普通高等教育學科專業(yè)設置調整優(yōu)化改革方案》強調了多學科交叉融合的重要性,以培養(yǎng)復合型人才,推進中國式現(xiàn)代化建設[1-2]。大數(shù)據(jù)作為新興戰(zhàn)略資源,已融入各行各業(yè),其技術課程對數(shù)據(jù)科學發(fā)展和人才培養(yǎng)意義重大[3-4]。
信息管理與信息系統(tǒng)(IMIS)專業(yè)融合了信息技術和管理科學,具有實踐性和創(chuàng)新性[5]。該專業(yè)涉及的數(shù)據(jù)處理正從傳統(tǒng)模式向大數(shù)據(jù)模式轉變[6-7],因此,大數(shù)據(jù)技術課程對培養(yǎng)IMIS專業(yè)的復合型人才至關重要。
分布式計算,即將復雜計算任務分解到多臺計算機協(xié)同處理[8],是大數(shù)據(jù)技術的核心支撐[9]。本文基于分布式計算思想,結合IMIS專業(yè)特點、大數(shù)據(jù)技術課程特點和學情,提出了一種分布式教學模式。
1 專業(yè)、課程與學情分析
1.1 IMIS專業(yè)特點
IMIS專業(yè)是管理科學與工程類下屬的交叉學科,側重信息系統(tǒng)管理和計算機技術。經(jīng)過二十多年的發(fā)展,其培養(yǎng)模式已從側重技術或管理,發(fā)展到“技術+管理”,再到如今的多學科交叉融合模式[10-11]。隨著大數(shù)據(jù)和人工智能等技術的發(fā)展,市場對相關人才的需求日益增加[12]。因此,大數(shù)據(jù)技術課程對IMIS專業(yè)的人才培養(yǎng)至關重要[13]。
1.2 大數(shù)據(jù)技術課程特點
大數(shù)據(jù)技術課程旨在為學生構建大數(shù)據(jù)知識體系,內容涵蓋大數(shù)據(jù)概述、Hadoop、Spark、HDFS、HBase、MapReduce、Hive、Flink以及綜合案例,如表1所示。該課程具有實踐性強、知識綜合性高、概念抽象等特點:需要Linux系統(tǒng)環(huán)境、軟件安裝配置、數(shù)據(jù)操作和計算練習;涵蓋多個框架、組件及工作原理;Linux命令行操作和框架原理理解難度較大。
1.3 學情分析
IMIS專業(yè)的大數(shù)據(jù)技術課程開設于大學三年級第二學期,前修課程包括網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、面向對象程序設計、數(shù)據(jù)挖掘與可視化等,后續(xù)課程包括行業(yè)大數(shù)據(jù)案例分析、跨專業(yè)綜合實訓等 ,如圖1所示。學生具備一定的學習基礎,但也存在部分知識點遺忘、基礎薄弱、缺乏手動配置軟件環(huán)境經(jīng)驗等問題。
2 分布式大數(shù)據(jù)課程教學模式
2.1 總述
借鑒分布式計算“分散處理、綜合匯總”的理念[14],本文提出了包含理論講解、實踐操作、學生學習和企業(yè)合作四個維度的分布式教學模式。
2.2 理論講解的分布式
將每一章的知識點拆分成若干個內容塊,分次講解,并在講解新內容塊時復習之前的塊,最后進行總結。以“HDFS”為例,將其理論部分拆分為兩個內容塊,如圖2、表2所示,分別在不同課時講解。這種方式有助于學生理解抽象內容,提高學習興趣。
2.3 實踐操作的分布式
將實驗內容拆分,與理論講解結合。以“HDFS”實驗為例,如圖3所示,將其拆分為兩個內容塊,如表3所示,與理論講解同步進行,如表4所示。
2.3 學生學習的分布式
學生學習的分布式包括前修課程的分布式復習(重點復習常用Linux命令,并提供下次課所需命令及拓展學習資料) ,作業(yè)完成的分布式(分層布置作業(yè),提供彈性截止時間,以適應不同基礎的學生) ,以及課下練習的分布式(鼓勵學生根據(jù)自身情況進行分塊練習和知識總結) 。
2.4 企業(yè)合作的分布式
與企業(yè)展開合作有利于了解到企業(yè)所需人才的具體情況,使人才的培養(yǎng)上更具針對性和合理性[15]。企業(yè)合作的分布式包括校企共建課程的分布式(邀請企業(yè)專家參與授課,例如講解大數(shù)據(jù)概述和綜合案例的企業(yè)應用) ,以及校企交流的分布式(教師定期到企業(yè)學習交流,了解行業(yè)最新動態(tài)和需求) 。
3 多學科交叉融合帶來的挑戰(zhàn)與應對策略
3.1 大數(shù)據(jù)技術課程的綜合性與學生基礎的矛盾
大數(shù)據(jù)技術課程本身的知識體系龐雜,而IMIS專業(yè)學生的相關基礎相對薄弱[16]。
策略:采取“興趣+分布式”的解決方案,通過分布式教學模式降低學習難度,激發(fā)學生學習興趣,并鼓勵學生自主學習,逐步彌補差距。
3.2 軟件安裝部署的復雜性與學生問題解決能力的矛盾
大數(shù)據(jù)技術課程涉及多種框架軟件的安裝部署,學生容易遇到各種問題。
策略:采用“追本溯源+問題搜索”的解決方案,引導學生逐步排查問題,并利用網(wǎng)絡資源尋求解決方案,培養(yǎng)學生的問題解決能力。
4 結束語
本文提出的分布式大數(shù)據(jù)課程教學模式,有效解決了多學科交叉融合背景下IMIS專業(yè)學生學習大數(shù)據(jù)技術課程的挑戰(zhàn)。該模式提高了學生的學習積極性和興趣,縮小了學習差距,促進了對知識的理解和吸收,培養(yǎng)了學生的自主學習能力和問題解決能力,并促進了科研創(chuàng)新和成果轉化,助力企業(yè)發(fā)展。
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【通聯(lián)編輯:朱寶貴】