計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在大數(shù)據(jù)背景下的實驗教學(xué)探究

連鴻鵬

（福建師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院，福建 福州 350117）

0 引言

大數(shù)據(jù)就是指使用各種先進的軟件來對數(shù)據(jù)進行采集、抓取、分析、管理，將數(shù)據(jù)匯整到一起的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)有以下五個鮮明的特征：大量、高速、多樣、低價值密度、真實性。大數(shù)據(jù)可以對信息特征，對信息產(chǎn)生的過程進行跟蹤和追溯，然后利用這些信息來分析用戶的習(xí)性特點與風(fēng)格特征。大數(shù)據(jù)背景下，要想革新、優(yōu)化計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容就需要引進一些先進的軟件和硬件設(shè)備，對校園的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行升級，構(gòu)建出互通共享的數(shù)據(jù)平臺，以此來豐富該專業(yè)的教學(xué)資源，讓學(xué)生有更多自主學(xué)習(xí)的機會，為學(xué)生創(chuàng)造出更多實踐實操的機會，從而充分發(fā)揮實驗教學(xué)的育人價值。本文首先分析了計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題，接著論述了以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來解決實驗教學(xué)問題的方法和途徑。

1 計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)的特點

計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)是指以上機實操和驗證性實驗為主要方式，來學(xué)習(xí)計算機相關(guān)知識的教學(xué)活動。實驗教學(xué)可以理解為課堂理論知識教學(xué)的進階形式，其是一種借由實驗來驗證理論知識實用性，來梳理歸納計算機相關(guān)規(guī)律的實踐性教學(xué)方法。計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生更透徹、全面地理解理論知識，掌握理論知識的使用技巧和應(yīng)用規(guī)律，其是培養(yǎng)計算機應(yīng)用型人才的關(guān)鍵一環(huán)[1-2]。但客觀來說，目前很多高校開展的計算機應(yīng)用專業(yè)實驗教學(xué)呈現(xiàn)出驗證性實驗多，設(shè)計性和綜合性實驗少，教學(xué)多以上機完成作業(yè)為主的特點，這導(dǎo)致實驗教學(xué)的育人功能沒有有效發(fā)揮出來，實驗教學(xué)效果較差。

2 計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)問題分析

2.1 實驗教材內(nèi)容滯后于技術(shù)發(fā)展

當今時代，計算機技術(shù)更新迭代的速度是非常快的，而計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的實驗教材更新頻率卻跟不上計算機技術(shù)的發(fā)展速度。部分實驗教材內(nèi)容老舊落后，知識形態(tài)較為單一，致使部分學(xué)生喪失了對實驗教學(xué)的興趣。此外，實驗教材中的驗證性占比過多，但這些實驗都較為淺顯，深度不夠，實驗教材的內(nèi)容多為對計算機應(yīng)用理論知識的補充和完善，沒有形成獨立的、有特色的、有深度的教學(xué)板塊。這種種因素導(dǎo)致學(xué)生的實際應(yīng)用能力難以得到有效鍛煉。

2.2 課程時間設(shè)置不合理

目前，計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)的課時整體是比較少的，這就會引發(fā)理論教學(xué)跟實踐應(yīng)用難以有效銜接的問題。以高校為例，大部分學(xué)校一般每周會有3節(jié)計算機應(yīng)用技術(shù)課程，但這3節(jié)有一部分是理論課。理論課跟實驗課是分開上的，學(xué)生需要兩頭跑，其在時間與空間的設(shè)置上不夠合理。理論課跟實驗課如果不能連帶進行，有序銜接，就會出現(xiàn)學(xué)生掌握的理論知識得不到及時鞏固的問題。另外，如果學(xué)生理論知識學(xué)得不好，實驗完成較差，他們也缺乏回顧這些實驗與知識的機會，這同樣影響了實驗課的教學(xué)成效。

2.3 實驗教學(xué)模式單一

實驗教學(xué)模式較為單一，主要是先由老師進行講解示范，操作演示，然后學(xué)生再根據(jù)教師的操作流程和教材實驗指導(dǎo)來逐步完成實驗過程。學(xué)生在進行試驗的過程中需要思考、探究的知識點較少，需要學(xué)生獨立或者合作完成的綜合性試驗太少，其創(chuàng)新能力自然難以得到有效培養(yǎng)，學(xué)生的個性也難以健康發(fā)展。

2.4 考核評價方式不合理

針對實驗教學(xué)的教學(xué)成果，很多高校沒有構(gòu)建出系統(tǒng)的考核評價機制[3]。不少高校認為實驗教學(xué)的質(zhì)量可以單一地通過等級考試的通過率來反映，單純地認為通過考試的學(xué)生就有較強的計算機應(yīng)用能力，反之則沒有。還有部分高校通過上機演示或者筆試的方式來考核學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)成果，但這樣的考核又太過淺顯，偏重理論，難以客觀反映學(xué)生的計算機實踐應(yīng)用能力。無論以上哪一種考核評價方式在評價上都過于片面，考核缺乏多元性與綜合性，不利于學(xué)生實踐實操能力的提升。

3 基于大數(shù)據(jù)背景的實驗教學(xué)改革策略

3.1 構(gòu)建出系統(tǒng)化的教學(xué)體系

在計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中，要想通過實驗教學(xué)來高效地培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力，不僅要做到計算機應(yīng)用理論知識和實驗教學(xué)的有效銜接，還要做到實驗教學(xué)與社會實際的無縫對接，如此才能確保理論知識具有前瞻性、先進性，確保試驗規(guī)律具有適用性與實用性。在大數(shù)據(jù)背景下，改革計算機應(yīng)用技術(shù)實驗教學(xué)的第一步就是構(gòu)建出三層次系統(tǒng)化教學(xué)體系。三層次教學(xué)體系是指以高性能計算機、云計算和大數(shù)據(jù)分析為主體的實驗教學(xué)體系。

3.2 構(gòu)建開放性的實驗教學(xué)平臺

為了改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)中綜合性實驗、設(shè)計性實驗太少的缺陷，也為了解決傳統(tǒng)實驗教學(xué)受課時限制、受空間限制而無法自主回顧和主動鉆研的問題，必須構(gòu)建開放性的實驗教學(xué)平臺。具體可以在主流教學(xué)平臺Hadoop的基礎(chǔ)上再引入大數(shù)據(jù)，搭建出一個能夠上傳、下載、分析、管理教學(xué)內(nèi)容和實驗數(shù)據(jù)的平臺。將實驗數(shù)據(jù)、實驗過程、實驗結(jié)果等資料全部上傳至平臺上，以供學(xué)生課后回顧，隨時查閱[4-5]。該實驗教學(xué)平臺的功能優(yōu)勢體現(xiàn)在兩方面：其一，該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)實驗信息數(shù)據(jù)的互通共享，可以成為幫助學(xué)生答疑解惑的最佳平臺。此外，平臺會經(jīng)常性地進行升級和更新，確保平臺的教學(xué)資源跟社會實踐不會脫節(jié)，完美解決了實驗教材滯后于社會發(fā)展的問題。其二，實驗教學(xué)平臺具備模擬實驗、設(shè)計實驗的功能，可以讓學(xué)生依托自己的理論知識，按照自己的想法觀點來自主設(shè)計各種實驗，模擬完成實驗流程，這樣可以有效啟發(fā)學(xué)生的思維與智慧，培養(yǎng)學(xué)生自主探究或團結(jié)協(xié)作的能力，也能夠有效解決學(xué)生實驗課時過少、實驗機會匱乏、實驗容易受到干擾等難題。

3.3 創(chuàng)新教學(xué)模式

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，教學(xué)模式相對單一，課堂主體也是教師本身，而非學(xué)生。教學(xué)過程中老師操作演示、布置任務(wù)，然后學(xué)生依葫蘆畫瓢地重復(fù)教師的步驟，完成試驗任務(wù)。一位老師通常要負責(zé)數(shù)十名學(xué)生的教學(xué)，這也導(dǎo)致教師沒有充足的時間和精力來為學(xué)生提供個性化的講解和指導(dǎo)，但計算機應(yīng)用技術(shù)又恰恰是一門需要專業(yè)指導(dǎo)、個性化指導(dǎo)的課程，學(xué)生在實踐實操過程中必然會遇到很多難題。對此，必須對教學(xué)模式進行改革。

首先，在教學(xué)形式上要有所創(chuàng)新。具體來說，先要對班級學(xué)生進行科學(xué)分組，每個小組3～4人最為適宜，同時確定小組組長。在實驗進行之前，教師先將實驗題目告知小組，然后讓學(xué)生進行組間討論，自己確定實驗方案和實驗流程，由小組長給組員分配任務(wù)，確保每一位小組成員在進行實驗時都有需要完成的任務(wù)和探究的板塊，充分調(diào)動學(xué)生的思維，啟發(fā)學(xué)生的智慧。在小組開展實驗的過程中，教師不能高高在上地坐著，而要前往各個小組進行巡視，當遇到需要幫助的小組時，給他們一些啟發(fā)性的建議，確保每個小組在進行實驗的過程中都能夠有所收獲，有所感悟。這樣的教學(xué)形式賦予每一位學(xué)生自由發(fā)揮的空間，其教學(xué)效果必然要比老師演示，學(xué)生跟隨操作更加有效。

其次，細化實驗流程。例如，可以將計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的實驗流程分為實驗前期、實驗中期、實驗后期等流程。對每一個環(huán)節(jié)進行細化，確定每一個環(huán)節(jié)的實驗?zāi)繕?。例如，在前期，要求學(xué)生大量查閱相關(guān)資料和論文，以此鍛煉學(xué)生的信息檢索能力；在實驗中期，要求學(xué)生嘗試從不同的角度，應(yīng)用不同的方式，變化不同的設(shè)備來進行實驗，以此加深學(xué)生對實驗的了解；在實驗后期，要求學(xué)生撰寫實驗成果報告等，以此幫助學(xué)生高效整合理論知識和實踐知識，讓學(xué)生在應(yīng)用計算機專業(yè)知識方面做到融會貫通。

4 結(jié)束語

綜上所述，計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)目的主要是為社會培養(yǎng)實踐實操能力出色的計算機專業(yè)人才，幫助學(xué)生掌握專業(yè)的信息采集、分析、傳播、管理等能力，幫助學(xué)生掌握靈活操作、維修、研發(fā)、設(shè)計、測試各種計算機系統(tǒng)的能力，從而為計算機行業(yè)的發(fā)展輸送一批實用的技術(shù)人才。針對計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)存在的各種問題，建議高校充分認識大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，從構(gòu)建系統(tǒng)化的教學(xué)體系、構(gòu)建開放性的實驗教學(xué)平臺、創(chuàng)新教學(xué)模式、以賽代課、優(yōu)化實驗教學(xué)考評結(jié)果等方面切入，來提高實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量，為社會培養(yǎng)出更多的、更高質(zhì)的計算機應(yīng)用人才。