基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

龔讓聲 李素桂 林敏

摘要：信息技術(shù)革命第三次浪潮席卷全球，大數(shù)據(jù)技術(shù)作為一種新興的智慧資源和服務(wù)能力應(yīng)用于社會各領(lǐng)域。大數(shù)據(jù)專業(yè)在高校如雨后春筍應(yīng)運(yùn)而生，高職大數(shù)據(jù)專業(yè)也成為熱門專業(yè)，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及高職院校大數(shù)據(jù)專業(yè)教育教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合高職大數(shù)據(jù)學(xué)生的具體實(shí)際，利用數(shù)據(jù)酷客平臺，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)適合高職院校大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺，利用該平臺實(shí)現(xiàn)平臺登錄、個人中心、課程管理、用戶管理、平臺管理、實(shí)訓(xùn)管理等功能。切實(shí)解決高職大數(shù)據(jù)專業(yè)職業(yè)技術(shù)教育教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用與教學(xué)創(chuàng)新問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)酷客;大數(shù)據(jù)技術(shù);實(shí)踐創(chuàng)新平臺

中圖分類號：TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）11-0145-04

1 緒論

1.1 項(xiàng)目研究背景及研究意義

《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知》強(qiáng)調(diào)推進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)研究和核心技術(shù)攻關(guān)[1]。特別是從事高等職業(yè)教育的院校，為社會培養(yǎng)高技能大數(shù)據(jù)人才責(zé)無旁貸。為了讓大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的學(xué)生理論夠用，突出實(shí)踐，真正掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)，提高大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)核心競爭力，研究大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺就顯得意義重大了。

利用好信息資源就要進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和清洗，充分研究大數(shù)據(jù)的前沿技術(shù)。同時信息資源的有效應(yīng)用離不開先進(jìn)的數(shù)據(jù)技術(shù)和信息化思維，從事大數(shù)據(jù)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將傳統(tǒng)信息資源開發(fā)管理方法與大數(shù)據(jù)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，通過將不同數(shù)據(jù)集進(jìn)行重組和整合，發(fā)揮出數(shù)據(jù)集，所不具有的新功能，從而為政府、社會、企業(yè)創(chuàng)造出更多的價(jià)值。而掌握了數(shù)據(jù)資源處理技術(shù)，利用數(shù)據(jù)酷客等大數(shù)據(jù)處理平臺可以將數(shù)據(jù)使用權(quán)進(jìn)行出租或者轉(zhuǎn)讓從而獲取巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此在我國的高職教育中，高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。對于高職院校的師生來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)踐創(chuàng)新平臺具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

阿爾文·托夫勒在《第三次浪潮》一書中，把“大數(shù)據(jù)”比喻為“第三次信息浪潮的華彩樂章”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展。我國在大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用方面已具備一定基礎(chǔ)但我國大數(shù)據(jù)挖掘能力弱，算法和綜合應(yīng)用能力不高等問題，急需開展相關(guān)技術(shù)的研發(fā)工作[2]。

對國外來說，大數(shù)據(jù)的概念研究是最基本的，他們研究的重點(diǎn)是數(shù)據(jù)工程而不是數(shù)據(jù)科學(xué)，主要考慮大數(shù)據(jù)分析算法和系統(tǒng)的效率。

1.3 數(shù)據(jù)酷客概述

數(shù)據(jù)酷客（CookData）由博雅大數(shù)據(jù)學(xué)院結(jié)合當(dāng)前高職院校大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的課程培養(yǎng)體系和相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)訓(xùn)體系。自主研發(fā)的理論和實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教育平臺。該平臺為高職院校師生提供教學(xué)課件、公開課視頻、闖關(guān)實(shí)踐、成功案例、實(shí)踐題庫、綜合考核題庫等全方位的大數(shù)據(jù)教學(xué)資源支持[3]。特別是銀行客戶信用風(fēng)險(xiǎn)評估項(xiàng)目、大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)營銷綜合實(shí)訓(xùn)，將完整真實(shí)的大數(shù)據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行模塊化拆分，引導(dǎo)高職學(xué)生從零開始一步一步完成項(xiàng)目實(shí)踐。深受各高職院校的歡迎。

1.4 項(xiàng)目研究的特色與創(chuàng)新

借助數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)分階段的課程體系，將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，以此強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)效率，幫助學(xué)生鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識來提升高等職業(yè)院校學(xué)生的大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)技能。利用高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的基礎(chǔ)知識模塊，開設(shè)大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用導(dǎo)論、大數(shù)據(jù)的Python基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)的Java基礎(chǔ)、Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)、MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)戰(zhàn)速查表（工具）等課程，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣與邏輯思維。在實(shí)踐創(chuàng)新平臺的核心知識模塊，開設(shè)專業(yè)核心課Hadoop基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)可視化、Python數(shù)據(jù)分析等課程，在專業(yè)拓展領(lǐng)域開設(shè)數(shù)據(jù)采集與清洗、大數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、Spark分布式平臺、No-SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)等選修課程并配套完整的課程實(shí)驗(yàn)，達(dá)到大數(shù)據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)拓展領(lǐng)域選修課程的學(xué)做一體化訓(xùn)練。

2 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺相關(guān)技術(shù)概述

2.1 數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺實(shí)現(xiàn)框架

數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺其實(shí)就是利用數(shù)據(jù)酷客搭建好的服務(wù)器，然后對接好數(shù)據(jù)酷客的服務(wù)器接口，當(dāng)一個信息從終端設(shè)備發(fā)送給數(shù)據(jù)酷客服務(wù)器后，數(shù)據(jù)酷客服務(wù)器接收信息后轉(zhuǎn)發(fā)給高職院校自己的服務(wù)器，然后高職院校自定義自己的服務(wù)器，在自定義的服務(wù)器上開發(fā)搭建大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的相關(guān)功能，實(shí)踐創(chuàng)新平臺所實(shí)現(xiàn)功能的相關(guān)信息轉(zhuǎn)發(fā)給終端的信息發(fā)送者[4]。具體實(shí)現(xiàn)框架如圖1所示。

2.2 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺關(guān)鍵技術(shù)研究

數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)訓(xùn)管理平臺的關(guān)鍵技術(shù)主要是開發(fā)環(huán)境的搭建，在搭建的開發(fā)環(huán)境上利用PHP（JAVA）、HTTP、XML、MYSQL、HTML5等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

（1）開發(fā)環(huán)境的搭建：首先到AppServ官網(wǎng)上去下載 AppServ軟件，該軟件包含AppServ HTTP服務(wù)器軟件、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)語言PHP、數(shù)據(jù)庫管理軟件MySQL、圖形界面的數(shù)據(jù)庫管理軟件。（2）PHP是一種創(chuàng)建動態(tài)交互站點(diǎn)的通用開源腳本語言，PHP與Apache服務(wù)器一起使用，最大的優(yōu)勢就是能方便快捷的處理HTTP的請求，同時對MySQL的支持也比較完美，本身就有很好訪問的擴(kuò)展庫。Apache就已經(jīng)為我們公眾平臺的服務(wù)器解析了協(xié)議，并以全局變量$_SET 和 $HTTP_RAW_POST_DATA中把GET數(shù)據(jù)和POST變量值寫入其中，達(dá)到了收取數(shù)據(jù)酷客后臺傳給實(shí)踐創(chuàng)新平臺的數(shù)據(jù)。（3）MYSQL是開源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，和SQL Server類似，支持SQL語句的查詢和數(shù)據(jù)的存儲，它使用方便簡潔，移植性強(qiáng)。PHP通常采用ext/MySqli、PDO_MySql、ext/MySql等連接方式訪問MYSQL的封裝[5]。（4）HTML5其實(shí)是HEML4一個更高級別的版本，并不是一種全新的技術(shù)，它包含CSS3和相關(guān)的JavaScript，通過這一系列的整套技術(shù)，可以在不同的瀏覽器上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的富界面的應(yīng)用，這也是實(shí)踐創(chuàng)新平臺開發(fā)實(shí)現(xiàn)所急需的關(guān)鍵技術(shù)。

3 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺總體功能設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的功能設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)前高職院校的具體實(shí)際，經(jīng)過多方的調(diào)研走訪，深入到老師和學(xué)生中去，對使用的角色進(jìn)行分析，得出該平臺的主要功能由平臺首頁、個人中心、課程管理、用戶管理、平臺管理、實(shí)訓(xùn)管理等功能組成。

（1）管理員主要是對實(shí)踐創(chuàng)新平臺進(jìn)行管理。具體功能有用戶管理、用戶權(quán)限、功能管理等模塊，對于用戶管理由注冊、登錄、注銷及用戶的基本信息進(jìn)行管理。用戶權(quán)限是系統(tǒng)管理員為不同身份的用戶分配相關(guān)的權(quán)限。功能管理體現(xiàn)在對相關(guān)課程資源進(jìn)行添加、修改、刪除、查看等操作。（2）教師主要對所授課的學(xué)生進(jìn)行學(xué)情分析，通過走訪企業(yè)對所需高職大數(shù)據(jù)人才崗位的調(diào)查。按照專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)拓展課等進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并進(jìn)行課程發(fā)布、課程教學(xué)、學(xué)生管理、實(shí)踐作業(yè)管理、教學(xué)進(jìn)度跟蹤、成績管理等基本功能的實(shí)現(xiàn)。（3）學(xué)生主要進(jìn)行課程實(shí)訓(xùn)、提交實(shí)踐報(bào)告、線上考試等。實(shí)踐創(chuàng)新。實(shí)踐創(chuàng)新平臺總體功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

根據(jù)上面系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)分析，采用了當(dāng)前流行的B/S架構(gòu)，利用數(shù)據(jù)酷客數(shù)據(jù)庫，重點(diǎn)對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)，一個系統(tǒng)的整體運(yùn)作性能，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的，選用好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以有效的解決數(shù)據(jù)冗余、響應(yīng)速度、時間復(fù)雜度等。本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)上，采用了MYSQL開源數(shù)據(jù)庫，它能很好的實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲，利用ADO數(shù)據(jù)連接技術(shù)，能很好的實(shí)現(xiàn)相關(guān)模塊的連接;利用觸發(fā)器、函數(shù)、查詢語句等對復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。系統(tǒng)的響應(yīng)速度、整體性能等得到保證，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能正常運(yùn)作，整個數(shù)據(jù)庫主要由用戶表、課程設(shè)置表、我的課程表、實(shí)訓(xùn)表、成績管理表、報(bào)表等組成，能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的需要。

4 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的實(shí)現(xiàn)

4.1 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺登錄界面的實(shí)現(xiàn)

高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺登錄界面是作為管理員、學(xué)生、教師在授權(quán)的情況下登錄進(jìn)入平臺的唯一接口，不同的用戶只要輸入工號或?qū)W號、密碼和驗(yàn)證碼都可以登錄到平臺的主頁面。登錄頁面如圖3所示。

4.2 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺首頁的實(shí)現(xiàn)

實(shí)踐創(chuàng)新平臺首頁分別展現(xiàn)平臺輪播圖和各類課程列表。輪播圖主要展現(xiàn)介紹和宣傳性內(nèi)容，高校用戶展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)特色和院校教學(xué)特色。課程列表主要方便用戶快速打開所需課程。實(shí)現(xiàn)如圖4所示的首頁頁面，采用了PHP 的相關(guān)技術(shù)。

4.3 基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺資源管理的實(shí)現(xiàn)

（1）課程管理的實(shí)現(xiàn)。教師或管理員可通過創(chuàng)建課程功能根據(jù)教學(xué)需求自主發(fā)布課程，可以自定義課程，也可以使用數(shù)據(jù)酷客數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中提供的課程。建課方式頁面如圖5所示。

當(dāng)選擇自定義課程后，輸入課程的名稱，課程的封面、課程類別、授課時間段等內(nèi)容后進(jìn)入該門課程的添加章節(jié)，在相應(yīng)的章節(jié)中上傳PPT，上課視頻等內(nèi)容。創(chuàng)建課程頁面如圖6所示。

（2）學(xué)生管理的實(shí)現(xiàn)。該頁面實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的管理，可以建立班級，在相應(yīng)的班級中添加學(xué)生，同時為管理員提供學(xué)生相關(guān)信息的瀏覽。通過瀏覽可得知學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生管理頁面如圖7所示。

（3）學(xué)生學(xué)習(xí)課程的實(shí)現(xiàn)。學(xué)生登錄平臺后，進(jìn)入課程資源，課程資源針對高職大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)分別設(shè)置了基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、綜合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)等課程。根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況在課程資源里找到所需的課程，點(diǎn)擊打開可以獲得教學(xué)課件、視頻、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書等課程資源。所有課程資源都可在線查看，在線學(xué)習(xí)，方式便捷。學(xué)生在線學(xué)習(xí)頁面如圖8所示。

（4）學(xué)生提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告的實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)踐創(chuàng)新平臺，學(xué)生可以完成相關(guān)作業(yè)，并能獨(dú)立自主的進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，也可以自己檢測自己所學(xué)，對相關(guān)知識點(diǎn)的把控。所有作業(yè)、練習(xí)、測試的相關(guān)報(bào)告可利用平臺在線提交，操作簡單、方便適用。相關(guān)老師根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)訓(xùn)報(bào)告來分析學(xué)生對相關(guān)大數(shù)據(jù)技術(shù)知識點(diǎn)的掌握程度，做好學(xué)情分析，跟進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、重難點(diǎn)解析和做好學(xué)生的實(shí)訓(xùn)考核。作業(yè)提交如圖9所示。

5 結(jié)論

利用數(shù)據(jù)酷客大數(shù)據(jù)平臺、PHP、HTML5等技術(shù)開發(fā)基于數(shù)據(jù)酷客構(gòu)建高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺，該平臺實(shí)現(xiàn)了平臺首頁、個人中心、課程管理、用戶管理、平臺管理、實(shí)訓(xùn)管理等功能，通過對高職院校大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生投入運(yùn)營，滿足學(xué)生對所開設(shè)的課程進(jìn)行檢索、視頻學(xué)習(xí)、動手實(shí)踐、在線考試。同時授課教師制作、上傳、修改相關(guān)課程資源同時對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和課程的實(shí)踐操作的考核。真正的滿足大數(shù)據(jù)專業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐，在高等職業(yè)教育中，實(shí)現(xiàn)高職大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新平臺的構(gòu)建。對于高職高專的學(xué)生來說大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)踐具有廣闊的應(yīng)用前景，達(dá)到研究的目的。

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