大數(shù)據(jù)背景下的高校計(jì)算機(jī)編程類課程教學(xué)改革探討

譚翔緯++蔣慧勇

摘要：大數(shù)據(jù)揭開了第三次信息化革命的序幕，在大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，教育領(lǐng)域必將產(chǎn)生重大變革。該文從計(jì)算機(jī)軟件編程類課程《Java程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)改革入手，探討基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)實(shí)踐中遇到的各種問題，為將來的大數(shù)據(jù)教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）23-0091-02

Discussion on Reform of College Courses in Computer Programming Background under the Big Data —With "Java Programming" Teaching Reform Case

TAN Xiang-wei， JIANG Hui-yong

（South China Institute of Software Engineering， Guangzhou University， Guangzhou 510990， China）

Abstract： Big Data has opened the third information revolution prelude，in the background of big data， the field of education will have a major change. This article from the computer software programming course "Java Programming" teaching reform to start，discussion on issues of teaching practice based on big data encountered，provide a reference for future Big Data teaching reform.

Key words： big data； computer；education reform

進(jìn)入21世紀(jì)第二個(gè)十年以來，互聯(lián)網(wǎng)真正變得越來越智能化，從誕生之初的滿足用戶的數(shù)據(jù)共享需求，到現(xiàn)在根據(jù)用戶的行為特征來不斷創(chuàng)造新的需求，第三次信息化革命的大幕正在徐徐拉開?！?】我們時(shí)刻都在感受著大數(shù)據(jù)浪潮對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的影響，很多傳統(tǒng)領(lǐng)域借助大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)高度融和的特性，不斷形成新的增長(zhǎng)點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)，教育領(lǐng)域當(dāng)然也不會(huì)例外【1】。

隨著我國(guó)高校信息化建設(shè)的不斷深入，大部分高?；緦?shí)現(xiàn)了教學(xué)管理的信息化，可以通過網(wǎng)絡(luò)、軟件、多媒體等渠道對(duì)高校開設(shè)課程的實(shí)際教學(xué)進(jìn)行全方位的管理。但是，在教學(xué)實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn)，除了課程成績(jī)、課程信息、教師信息、學(xué)生信息等常規(guī)信息會(huì)納入教學(xué)管理體系中作為參考指標(biāo)外，忽略了教學(xué)活動(dòng)開展過程中隨之產(chǎn)生的大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)，例如：在一次考試中，學(xué)生在每道題上花費(fèi)的時(shí)間、最長(zhǎng)及最短用時(shí)、平均用時(shí)等數(shù)據(jù)；在一次課堂教學(xué)中，多少學(xué)生進(jìn)行了預(yù)習(xí)、有多少學(xué)生掌握了課程前導(dǎo)知識(shí)、學(xué)生掌握一項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)需要的平均時(shí)間、需要進(jìn)行多少次練習(xí)才能掌握……這些數(shù)據(jù)其實(shí)對(duì)學(xué)生個(gè)體掌握知識(shí)程度的度量有著重要的影響。為了提高課程的教學(xué)質(zhì)量，針對(duì)學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)特征制定特定的教學(xué)策略，具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義與社會(huì)價(jià)值，筆者擬通過軟件工程專業(yè)的核心課程——《JAVA程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)改革為例，對(duì)在大數(shù)據(jù)背景下的計(jì)算機(jī)編程類課程教學(xué)改革展開探討，并針對(duì)在教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題提出一些見解。

1 課程信息采集方式的改革

在一門課程教學(xué)中開展大數(shù)據(jù)式的教學(xué)改革，數(shù)據(jù)采集一種是重中之重，傳統(tǒng)做法是先由任課老師在教學(xué)活動(dòng)開展前通過教學(xué)管理系統(tǒng)將學(xué)生、課程的相關(guān)信息導(dǎo)出，然后在教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后整理相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給上級(jí)教學(xué)主管部門。這樣的做法使得采集上來的課程數(shù)據(jù)有一定的傾向性，偏向于結(jié)果的分析而不能反映教學(xué)過程的真實(shí)情況。所以在《Java程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中，除了從教學(xué)管理系統(tǒng)中導(dǎo)出靜態(tài)數(shù)據(jù)，還在如下方面進(jìn)行了采集課程動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的嘗試：（1）搭建微課視頻點(diǎn)播平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生課余根據(jù)視頻教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，平臺(tái)應(yīng)統(tǒng)計(jì)各個(gè)章節(jié)視頻點(diǎn)播的人次，并且要跟蹤點(diǎn)播教學(xué)視頻的學(xué)生用戶視頻瀏覽的具體情況，如某章節(jié)的視頻讀取的進(jìn)度，在什么時(shí)間段中斷了視頻，后續(xù)是否繼續(xù)把相關(guān)章節(jié)的視頻瀏覽完畢，這類教學(xué)視頻點(diǎn)播平臺(tái)可以參照SCORM標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行建設(shè)；（2）引入課堂視頻信息采集系統(tǒng)，在教室內(nèi)配備視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過一定的圖像分析技術(shù)，嘗試統(tǒng)計(jì)上課期間教室內(nèi)學(xué)生的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)，如到課人數(shù)、做學(xué)習(xí)無關(guān)事情的人數(shù)、專心聽課的人數(shù)等；（3）使用網(wǎng)絡(luò)信采集技術(shù)收集校園網(wǎng)內(nèi)的課程相關(guān)數(shù)據(jù)，嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)，在學(xué)生管理系統(tǒng)、教學(xué)管理系統(tǒng)以及各種校內(nèi)論壇中定向采集與課程相關(guān)的數(shù)據(jù)，重點(diǎn)采集如學(xué)生對(duì)課程的各類評(píng)價(jià)、學(xué)生提出的教學(xué)建議、學(xué)生針對(duì)課程提問留言、教師反饋信息等在教學(xué)過程中產(chǎn)生的信息，實(shí)踐中采用開源的Java實(shí)現(xiàn)的搜索引擎Nutch中的Web爬蟲進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)抓取，并且使用jsoup對(duì)抓取到的頁(yè)面進(jìn)行解析，取得了較理想的效果。

2 課程教學(xué)模式的改革

與傳統(tǒng)的按照教學(xué)計(jì)劃、嚴(yán)格按照授課計(jì)劃進(jìn)行知識(shí)傳授不同，大數(shù)據(jù)背景下的教學(xué)模式必定要要求教師在教學(xué)方式以及內(nèi)容編排上進(jìn)行改革。在《Java程序設(shè)計(jì)》這門課程中，依據(jù)動(dòng)態(tài)采集的數(shù)據(jù)，首先對(duì)教學(xué)行政班的整體學(xué)習(xí)行為進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，然后該班級(jí)對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的理解程度，對(duì)教學(xué)進(jìn)度及內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整；接著通過測(cè)試以及學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的細(xì)化分析，針對(duì)學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)遇到的難點(diǎn)、給出針對(duì)性的學(xué)習(xí)方案，例如：某同學(xué)測(cè)試中對(duì)Java I/O操作的練習(xí)反復(fù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，但是發(fā)現(xiàn)其課后并沒有在線看相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的微課視頻，課堂上也沒有認(rèn)真聽相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)這一情況，應(yīng)提供一個(gè)學(xué)習(xí)方案給該學(xué)生，幫助學(xué)生突破這一學(xué)習(xí)障礙；最后，作為授課的教師，要積極適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下的角色轉(zhuǎn)變，要從權(quán)威的管理者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)演角色，通過合理編排教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)進(jìn)度，讓學(xué)生作為課堂的主體，教學(xué)應(yīng)更側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生如何獲取知識(shí)，教學(xué)實(shí)踐中采取了類似可汗學(xué)院的微課輔助教學(xué)模式，把各章節(jié)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的講解錄制成視頻放到網(wǎng)上供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并通過電子黑板系統(tǒng)與學(xué)生進(jìn)行在線交互，基本能保證學(xué)生對(duì)于關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握。