基于成果導(dǎo)向的大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究

白鳳偉 張 巖

(錫林郭勒職業(yè)學(xué)院 內(nèi)蒙古錫林浩特 026000)

成果導(dǎo)向教育(Outcomes Based Education，OBE)作為教育改革的先進(jìn)理念，在美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家歷經(jīng)20多年的理論研究和實(shí)踐探索，形成了較為完備的理論體系，并在各國(guó)的教育改革實(shí)踐中不斷豐富完善[1-2]。成果導(dǎo)向教育的核心包括學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向，質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)[3]。

高職院校傳統(tǒng)的授課方式是以教師為中心、以課程內(nèi)容為主。這種授課方式對(duì)于體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不明顯，并且無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)人才的要求。在信息化時(shí)代，各行各業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)的需求越來(lái)越大。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用專(zhuān)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，但該專(zhuān)業(yè)到目前為止仍是一個(gè)新型專(zhuān)業(yè)，對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō)，在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、師資培養(yǎng)等存在一些問(wèn)題。本文就大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)做出以下研究。

一、基于成果導(dǎo)向的“產(chǎn)、教、學(xué)、研”一體化的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)總體方案

首先，我們通過(guò)企業(yè)調(diào)研分析，確定大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)崗位群，再通過(guò)崗位需求確定工作任務(wù)；其次，我們?cè)俑鶕?jù)工作任務(wù)、對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和核心能力分析得出大數(shù)據(jù)高職層次人力需求和職業(yè)能力，經(jīng)過(guò)整合與歸納轉(zhuǎn)換成基于成果導(dǎo)向的教學(xué)模式，最終形成以“產(chǎn)、教、學(xué)、研”一體化的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。

二、大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介

大數(shù)據(jù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)：主要為學(xué)生提供大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，助力學(xué)生大數(shù)據(jù)知識(shí)掌握和職業(yè)技能培養(yǎng)，為學(xué)生從事大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)崗位奠定夯實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

大數(shù)據(jù)技能演練和實(shí)戰(zhàn)系統(tǒng)：我們通過(guò)“以賽促教、以賽促學(xué)”的教學(xué)模式構(gòu)建平臺(tái)。平臺(tái)集賽前訓(xùn)練、模擬比賽、能力評(píng)估、技術(shù)學(xué)習(xí)四位一體，為學(xué)生的技能學(xué)習(xí)及大賽模擬提供一站式服務(wù)，也為高職院校和大數(shù)據(jù)企業(yè)的人才供需對(duì)接建立綠色通道。

U-SaaS開(kāi)放在線云平臺(tái)：該平臺(tái)可快速構(gòu)建復(fù)雜度高、隔離性強(qiáng)的各種實(shí)驗(yàn)環(huán)境，賦予用戶(hù)一鍵啟用、部署快捷的在線實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

三、大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)圖

大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)線上+線下相融合的混合云服務(wù)，采用B/S架構(gòu)，包含大數(shù)據(jù)資源平臺(tái)、交換設(shè)備。

四、大數(shù)據(jù)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)功能

高職大數(shù)據(jù)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的整體功能架構(gòu)如下圖所示。

圖1 高職大數(shù)據(jù)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的整體功能架構(gòu)

(一)基礎(chǔ)硬件資源層?；A(chǔ)硬件資源層是大數(shù)據(jù)平臺(tái)的硬件資源，為系統(tǒng)提供底層硬件資源設(shè)備。大數(shù)據(jù)實(shí)訓(xùn)控制節(jié)點(diǎn)：提供教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)和教學(xué)資源模塊的硬件支撐；提供實(shí)訓(xùn)大數(shù)據(jù)計(jì)算能力。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)：為系統(tǒng)提高數(shù)據(jù)資源調(diào)用速度。

(二)平臺(tái)支撐層。平臺(tái)支撐層是在基礎(chǔ)硬件資源層的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的虛擬化，提供資源給更多的用戶(hù)。

(三)業(yè)務(wù)應(yīng)用層。業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要包括實(shí)訓(xùn)資源和行業(yè)案例。它主要是根據(jù)課程制訂的實(shí)訓(xùn)資源和案例，能夠?yàn)橛脩?hù)提供云主機(jī)資源；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的虛擬化實(shí)現(xiàn)等等。

(四)用戶(hù)操作層。用戶(hù)操作層包含三種角色：學(xué)生、教師、管理員。學(xué)生角色可以在平臺(tái)上進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、問(wèn)答、筆記等；教師角色可以安排課程、答疑、規(guī)劃等；管理員角色可以對(duì)平臺(tái)中的功能進(jìn)行管理。

五、實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)

圖2 大數(shù)據(jù)知識(shí)技能圖譜與崗位畫(huà)像的映射關(guān)系

我們根據(jù)大數(shù)據(jù)崗位和知識(shí)體系確定基于成果導(dǎo)向的課程和課程大綱，制作知識(shí)圖譜和技能圖譜。

六、大數(shù)據(jù)教學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)劃分為如下模塊和功能。

(一)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)運(yùn)維課程資源模塊。功能：Hbase的分布式環(huán)境搭建、配置、調(diào)優(yōu)實(shí)驗(yàn)；Hive環(huán)境搭建(MySQL及內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù))、數(shù)據(jù)建模(MySQL數(shù)據(jù)庫(kù))等離線分析；Sqoop環(huán)境搭建相關(guān)實(shí)驗(yàn)；關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB實(shí)驗(yàn)。

(二)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理課程資源模塊。功能：flume安裝和配置、采集日志、Flume使用syslog source監(jiān)聽(tīng)TCP端口數(shù)據(jù)源等試驗(yàn)。

(三)數(shù)據(jù)可視化與BI工具課程資源模塊。功能：數(shù)據(jù)可視化實(shí)驗(yàn)，包含以下內(nèi)容：地域空間可視化、概念可視化(打包圖、力學(xué)圖、集群圖)、面積可視化(散點(diǎn)圖、弦圖)、圖形可視化(餅狀圖、樹(shù)狀圖、柱形圖)等案例。

(四)基于Python的大數(shù)據(jù)分析。功能：線性回歸、邏輯回歸、聚類(lèi)分析、決策樹(shù)分類(lèi)算法等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

(五)數(shù)據(jù)可視化課程資源模塊。功能：數(shù)據(jù)可視化實(shí)踐，包含以下內(nèi)容：Highcharts圖表應(yīng)用(餅圖、面積圖、散點(diǎn)、折線、矩形)，Tableau項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)案例等實(shí)驗(yàn)。

七、結(jié)束語(yǔ)

成果導(dǎo)向教學(xué)模式改革和大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)可以在“以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向”的基礎(chǔ)上極大地改善大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)的課程和實(shí)驗(yàn)條件，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)的人才培養(yǎng)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和專(zhuān)業(yè)能力。同時(shí)，它也可以幫助教師的教學(xué)和科研，最終實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)、教、學(xué)、研”一體化的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。