華為“智能基座”項(xiàng)目背景下的大數(shù)據(jù)實(shí)踐課程改革

段小林，李鴻健，吳思遠(yuǎn)，代 宇

（重慶郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，重慶 400065）

0 引言

新工科建設(shè)是教育部為應(yīng)對(duì)新經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，從服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來(lái)發(fā)展的高度，在“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”基礎(chǔ)上提出的一項(xiàng)持續(xù)深化工程教育改革的重大行動(dòng)計(jì)劃。新工科建設(shè)著重強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能、智能制造等多學(xué)科的交叉與融合，其中大數(shù)據(jù)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的前沿領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)，與大數(shù)據(jù)密切相關(guān)的人工智能技術(shù)已上升至提升國(guó)家整體科研實(shí)力的戰(zhàn)略地位。新工科建設(shè)的本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，在這種背景下大數(shù)據(jù)實(shí)踐課程建設(shè)迎來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

華為公司提供公有云基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)也提供以MRS（Map Reduce Service）為代表的大數(shù)據(jù)服務(wù)，為客戶提供Hadoop生態(tài)的高性能大數(shù)據(jù)組件，支持?jǐn)?shù)據(jù)湖、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、商業(yè)智能融合，為企業(yè)提供穩(wěn)定可靠、持續(xù)創(chuàng)新的云服務(wù)，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展賦能。教育部和華為公司于2020年共同發(fā)起了“智能基座”產(chǎn)教融合協(xié)同育人項(xiàng)目。重慶郵電大學(xué)有幸首批入選該項(xiàng)目，與華為公司建立“智能基座”產(chǎn)教融合協(xié)同育人基地，通過(guò)課程資源建設(shè)、課程內(nèi)容優(yōu)化等教學(xué)改革手段，建立以華為云為基礎(chǔ)的高校人才培養(yǎng)體系，深化產(chǎn)教融合，持續(xù)為信息行業(yè)輸送高質(zhì)量人才，打造國(guó)內(nèi)產(chǎn)教融合協(xié)同育人示范基地。

一般認(rèn)為，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)類型，大數(shù)據(jù)實(shí)踐類課程的內(nèi)容包括基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)（數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)及計(jì)算）和基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的數(shù)據(jù)挖掘。重慶郵電大學(xué)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程于2018年底開(kāi)設(shè)，課程內(nèi)容以大數(shù)據(jù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)方向?yàn)橹匦?，同時(shí)也力求在有限學(xué)時(shí)內(nèi)將上述兩個(gè)方向進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。本文以該課程建設(shè)為例，力求將其教學(xué)內(nèi)容與華為云大數(shù)據(jù)服務(wù)深度融合，從課程內(nèi)容與知識(shí)體系、課程建設(shè)與教學(xué)改革、課程建設(shè)成果等多個(gè)方面闡述具體改革內(nèi)容，以及取得的初步成效。

1 相關(guān)研究

大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ瞬排囵B(yǎng)有較高要求，既要求學(xué)生掌握扎實(shí)的機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)分析理論基礎(chǔ)，又要求學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的實(shí)際工程技能。為滿足企業(yè)日益增長(zhǎng)的大數(shù)據(jù)人才需求，培養(yǎng)和提升學(xué)生的行業(yè)技能，國(guó)內(nèi)眾多高校開(kāi)設(shè)了大數(shù)據(jù)課程，其中不少高校在課程建設(shè)與改革工作中取得了一定成效。例如，文獻(xiàn)［1］以培養(yǎng)具有行業(yè)特色和可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的大數(shù)據(jù)卓越人才為目標(biāo)，構(gòu)建了貫通能力培養(yǎng)的大數(shù)據(jù)課程體系；文獻(xiàn)［2］以大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用課程為例，探討了實(shí)踐任務(wù)與科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，構(gòu)建了完善的課程體系；文獻(xiàn)［3］提出一種面向大數(shù)據(jù)通識(shí)課程的教學(xué)方案，采用混合式教學(xué)方法提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)素養(yǎng)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力；文獻(xiàn)［4］闡述了課程思政的概念與內(nèi)涵，對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)課程開(kāi)展思政教育的具體方法進(jìn)行了探索；文獻(xiàn)［5］提出計(jì)算機(jī)專業(yè)課教師應(yīng)與思政課教師協(xié)同合作，系統(tǒng)挖掘課程思政資源、凝練課程思政主題。針對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣欠缺的情況，也有一些高校嘗試對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行了改革［6-8］，通過(guò)對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括采用翻轉(zhuǎn)課堂和混合式教學(xué)等模式，顯著提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。此外，部分高校探索在課程中融入競(jìng)賽環(huán)節(jié)，例如文獻(xiàn)［9］將沉浸式實(shí)踐項(xiàng)目、校外學(xué)科競(jìng)賽與傳統(tǒng)課程教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化融合，構(gòu)建混合式創(chuàng)新教育模式。

雖然大數(shù)據(jù)課程建設(shè)已取得較大成效，但針對(duì)課程體系的探索側(cè)重于宏觀視野，缺乏對(duì)某一門(mén)具體課程的精準(zhǔn)分析。此外，實(shí)踐課程的教學(xué)研究工作略顯不足，沒(méi)有徹底解決新工科建設(shè)和工程教育的實(shí)質(zhì)問(wèn)題?？傮w而言，目前大數(shù)據(jù)實(shí)踐類課程教學(xué)仍然存在以下普遍性問(wèn)題：①課程思政難題。立德和立學(xué)是高校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)，前者是人才培養(yǎng)的根本宗旨，后者是人才培養(yǎng)的主要方向。如何在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中捋順立德與立學(xué)的主次關(guān)系，實(shí)現(xiàn)思政內(nèi)容與課程內(nèi)容的有機(jī)融合仍然是課程思政建設(shè)的難點(diǎn)；②教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)資源建設(shè)存在不足。很多高校經(jīng)過(guò)前期各種學(xué)科平臺(tái)建設(shè)已具備大量計(jì)算和存儲(chǔ)資源，但缺乏簡(jiǎn)單高效、使用便捷的大數(shù)據(jù)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。因此，在后疫情時(shí)代如何有效利用平臺(tái)資源為學(xué)生提供更好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境值得進(jìn)一步思考、研究和實(shí)踐；③傳統(tǒng)教學(xué)模式難以適應(yīng)新工科建設(shè)對(duì)課程的要求。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)一般由教師布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生進(jìn)行上機(jī)練習(xí)，這種教學(xué)模式無(wú)法適應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)。如何根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)和完善符合實(shí)際情況的教學(xué)模式是教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)；④競(jìng)賽與課程成績(jī)?cè)u(píng)定問(wèn)題。目前各種科技競(jìng)賽活動(dòng)如火如荼，如何將成績(jī)?cè)u(píng)定與科技競(jìng)賽有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升其實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力需要進(jìn)一步探索；⑤教學(xué)師資匱乏。大數(shù)據(jù)技術(shù)作為新興計(jì)算機(jī)技術(shù)，現(xiàn)階段高校相應(yīng)師資力量的培養(yǎng)和提升工作有待加強(qiáng)。目前新引進(jìn)的教師雖然具備較為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，但相當(dāng)一部分青年博士缺乏工程實(shí)踐能力，大數(shù)據(jù)實(shí)踐課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)匱乏。

2 課程內(nèi)容與知識(shí)體系

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程主要面向計(jì)算機(jī)與智能科學(xué)類專業(yè)開(kāi)設(shè)，同時(shí)也面向全校理工類專業(yè)選修。課程主要涉及到云計(jì)算及大數(shù)據(jù)處理基本方法的應(yīng)用及工程實(shí)踐，側(cè)重于大數(shù)據(jù)平臺(tái)與開(kāi)發(fā)方向，也涉及基礎(chǔ)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用。云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程的知識(shí)點(diǎn)涵蓋范圍較廣，涉及數(shù)學(xué)（概率與統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)）、計(jì)算機(jī)（程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)）等多個(gè)學(xué)科。在本科培養(yǎng)方案中該課程的教學(xué)時(shí)間為2周40學(xué)時(shí)，教學(xué)過(guò)程中不僅要拓展學(xué)生培養(yǎng)的廣度，還要注重學(xué)生專業(yè)技能學(xué)習(xí)和掌握的深度，使其將知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目中。

設(shè)置課程知識(shí)體系時(shí)，在考慮融合華為大數(shù)據(jù)相關(guān)內(nèi)容的同時(shí)應(yīng)注重重慶郵電大學(xué)的實(shí)際情況。首先要注重夯實(shí)基礎(chǔ)，如圖1所示，左邊版塊設(shè)置的是大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)技術(shù)棧中常用組件的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，包括Hadoop，Hive，Hbase及Spark等內(nèi)容。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中均依據(jù)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的指導(dǎo)思想，通過(guò)案例導(dǎo)向的方式引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)和實(shí)踐。其中Hadoop模塊要求學(xué)生利用掌握HDFS和MapReduce進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；Hive模塊要求學(xué)生利用Hive進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析；Spark模塊訓(xùn)練學(xué)生利用RDD和Dataframe進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并引導(dǎo)學(xué)生利用Spark streaming解決流式計(jì)算問(wèn)題。圖1右邊設(shè)置的是綜合案例模塊，該模塊提供了百萬(wàn)至千萬(wàn)級(jí)規(guī)模的數(shù)據(jù)集。學(xué)生可以根據(jù)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)模塊的掌握情況自行設(shè)計(jì)解決方案進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行可視化。同時(shí)該模塊提供了擴(kuò)展內(nèi)容，要求學(xué)生嘗試?yán)脵C(jī)器學(xué)習(xí)中的常用算法對(duì)給定數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類或預(yù)測(cè)。綜合案例1為離線計(jì)算任務(wù)，要求對(duì)Ebay拍賣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析及預(yù)測(cè)，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行可視化。綜合案例2為流式計(jì)算任務(wù)，要求從農(nóng)產(chǎn)品交易市場(chǎng)網(wǎng)站上爬取數(shù)據(jù)，采用Spark streaming對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)，并采用時(shí)序分析模型對(duì)蔬菜價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)。綜合案例3為離線計(jì)算任務(wù)，要求對(duì)運(yùn)營(yíng)商用戶故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用聚類算法對(duì)用戶進(jìn)行劃分，并對(duì)故障分布情況進(jìn)行可視化。綜合案例4為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)任務(wù)，要求對(duì)電商平臺(tái)的訂單、支付數(shù)據(jù)以及用戶行為數(shù)據(jù)進(jìn)行ETL操作并利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建模方法進(jìn)行分層建模。通過(guò)實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠掌握大數(shù)據(jù)分析處理的工作流程，能利用Hadoop平臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，利用Hive實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析處理，能夠在Spark平臺(tái)上進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的算法設(shè)計(jì)，初步具備了大數(shù)據(jù)分析處理的工程實(shí)踐能力。

Fig.1 Curriculum knowledge system圖1 課程知識(shí)體系

3 課程建設(shè)與改革措施

在確定課程知識(shí)體系和教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上融合華為云的技術(shù)與資源，以“案例導(dǎo)向，競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)”為核心思想，從課程思政、平臺(tái)建設(shè)、教學(xué)模式、課賽結(jié)合以及師資培養(yǎng)等方面進(jìn)行了探索。

3.1 課程思政與課程內(nèi)容有機(jī)融合

課程思政工作不能流于表面。課程組在授課過(guò)程中注重列舉相應(yīng)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)軟硬件平臺(tái)，比較其功能差異，并指出部分國(guó)產(chǎn)軟硬件的某些關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，例如開(kāi)源HDFS與華為OBS存儲(chǔ)、MySQL與華為OpenGauss、Centos與華為OpenEuler。通過(guò)比較國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的性能優(yōu)劣和應(yīng)用場(chǎng)景，可以使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情和投身大數(shù)據(jù)行業(yè)的使命感。

3.2 建設(shè)校內(nèi)校外線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

“工欲善其事，必先利其器”。經(jīng)過(guò)不懈努力，目前課程組已可為學(xué)生提供兩個(gè)在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：2018年充分利用校內(nèi)現(xiàn)有硬件資源，采用Docker和Kubernetes部署了本地大數(shù)據(jù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；2020年引入華為云ECS主機(jī)為學(xué)生提供在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。基于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展大數(shù)據(jù)類課程實(shí)踐和項(xiàng)目實(shí)踐，充分培養(yǎng)了學(xué)生的大數(shù)據(jù)專業(yè)技能和項(xiàng)目實(shí)踐創(chuàng)新能力，綜合素質(zhì)全面提升。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)具備良好的可擴(kuò)展性，一方面是軟硬件資源的可擴(kuò)展性，當(dāng)需要滿足更多學(xué)生和課程同時(shí)在線使用時(shí)可增加服務(wù)器數(shù)量或提高現(xiàn)有服務(wù)器的內(nèi)存和存儲(chǔ)資源；另一方面是可靈活對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和綜合實(shí)訓(xùn)案例進(jìn)行擴(kuò)展和修改，也可根據(jù)需要加入新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)訓(xùn)案例。

3.3 依托華為“智能基座”項(xiàng)目，利用華為云相關(guān)內(nèi)容完善課程資源

目前許多高校在校企共建課程方面進(jìn)行了深度嘗試并取得了顯著效果［10-12］，例如云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程已納入重慶郵電大學(xué)—華為“智能基座”項(xiàng)目的重點(diǎn)建設(shè)課程。課程組在充分調(diào)研華為云大數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況對(duì)課程教學(xué)大綱進(jìn)行了梳理，并在教學(xué)過(guò)程中融入了華為云的部分教學(xué)資源和教學(xué)案例。在新冠疫情防控時(shí)期將課程遷移至華為云平臺(tái)上，保障了極端情況下教學(xué)活動(dòng)的正常進(jìn)行。此外，華為云學(xué)院也提供了大量在線學(xué)習(xí)課程，部分課程可作為該課程的課后補(bǔ)充學(xué)習(xí)資源。利用華為的云上大數(shù)據(jù)服務(wù)可以快速部署和驗(yàn)證大數(shù)據(jù)解決方案，有利于學(xué)生采用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決實(shí)際工程問(wèn)題。

3.4 建立深度融合華為云的混合式教學(xué)模式

課程教學(xué)內(nèi)容以企業(yè)真實(shí)場(chǎng)景和實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，主要圍繞“海量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、真實(shí)案例導(dǎo)向”的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)提升學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的理解及應(yīng)用場(chǎng)景的認(rèn)知，培養(yǎng)其分析能力和創(chuàng)新意識(shí)。如圖2所示，本文教學(xué)模式體現(xiàn)出循序漸進(jìn)的思想，在教學(xué)過(guò)程中依托實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、在線視頻、源代碼等教學(xué)資源開(kāi)展自學(xué)和課堂研討，分為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)—課堂強(qiáng)化—實(shí)踐提高3個(gè)階段，其中第1階段在上課前公布給學(xué)生，使其通過(guò)自學(xué)完成；第2階段為正式上課階段，在課程上進(jìn)行；第3階段為課后提高階段，通過(guò)設(shè)置開(kāi)放性選題，利用華為大數(shù)據(jù)服務(wù)完成。

Fig.2 Three-stage blended teaching model圖2 三階段混合教學(xué)模式

本文教學(xué)模式秉承以學(xué)生為本、以能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)理念，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)部分由學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)課題或自主擬定實(shí)驗(yàn)課題，同時(shí)開(kāi)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作模式共同擬定實(shí)驗(yàn)方案、完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并寫(xiě)出總結(jié)報(bào)告。這種實(shí)踐教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)了其積極性和主動(dòng)性，提高了其動(dòng)手能力以及分析和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。

3.5 探索課賽結(jié)合、競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的培養(yǎng)模式

根據(jù)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)，以激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰槟康?，建立多元化?shí)驗(yàn)考核辦法，即根據(jù)不同層次、不同類型實(shí)驗(yàn)采取不同的考核辦法。綜合設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定主要參考項(xiàng)目的任務(wù)指標(biāo)，通過(guò)答辯等形式進(jìn)行考核，成績(jī)經(jīng)過(guò)答辯小組審核后認(rèn)定為相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)分。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用普及，相關(guān)科技競(jìng)賽活動(dòng)逐漸增多。各級(jí)政府及產(chǎn)業(yè)界舉辦了諸多算法程序和大數(shù)據(jù)方面的競(jìng)賽，學(xué)校亦鼓勵(lì)學(xué)生參與相關(guān)科技競(jìng)賽，指導(dǎo)其申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等，以此鍛煉其實(shí)踐創(chuàng)新能力。課程采取課賽結(jié)合的方式，鼓勵(lì)學(xué)生參加校內(nèi)外大數(shù)據(jù)領(lǐng)域相關(guān)競(jìng)賽，成績(jī)標(biāo)準(zhǔn)由課程組協(xié)商評(píng)定。例如，只要入圍省部級(jí)及以上競(jìng)賽決賽即可認(rèn)定成績(jī)?yōu)榱家陨?，如果獲獎(jiǎng)則認(rèn)定成績(jī)?yōu)閮?yōu)。同時(shí)探索在校內(nèi)建立開(kāi)放的大數(shù)據(jù)基準(zhǔn)測(cè)試平臺(tái)，為學(xué)生提供大數(shù)據(jù)在線測(cè)試環(huán)境，作為科技競(jìng)賽校內(nèi)選拔的基礎(chǔ)平臺(tái)。此外，重慶郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院組建了“X-Data”大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)，組織和引導(dǎo)學(xué)生參加大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的各類高水平科技競(jìng)賽，全面提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析與處理能力。

3.6 持續(xù)培養(yǎng)師資隊(duì)伍

由于大數(shù)據(jù)屬于新興專業(yè)，重慶郵電大學(xué)與許多地方院校一樣都面臨著大數(shù)據(jù)實(shí)踐類課程師資匱乏的問(wèn)題。為了解決該類問(wèn)題，一方面積極從國(guó)內(nèi)外高校引進(jìn)大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)高水平博士充實(shí)師資隊(duì)伍，另一方面重點(diǎn)挖掘內(nèi)部潛力，每年都會(huì)派出2～3位教師參加高水平大數(shù)據(jù)師資培訓(xùn)班，持續(xù)跟蹤大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，更新教師的知識(shí)體系并增強(qiáng)工程經(jīng)驗(yàn)的積累。借助“智能基座”項(xiàng)目，目前已經(jīng)組織3批教師參加華為云的線上大數(shù)據(jù)培訓(xùn)，課程組教師的專業(yè)能力和工程素養(yǎng)得到了全面提升。

4 課程改革成效

重慶郵電大學(xué)通過(guò)一系列改革措施建立和完善了云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程教學(xué)體系和平臺(tái)，特別是疫情期間，學(xué)校利用自建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和和華為云平臺(tái)克服一切困難完成了教學(xué)工作，教學(xué)質(zhì)量得到了較好保障。

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程自2019年開(kāi)始采用自建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，2020年開(kāi)始嘗試在教學(xué)過(guò)程中融入華為云相關(guān)內(nèi)容，在近3年的教學(xué)活動(dòng)中不斷總結(jié)和改進(jìn)，學(xué)生成績(jī)穩(wěn)步增長(zhǎng)，培養(yǎng)質(zhì)量穩(wěn)步提高。學(xué)生普遍反映經(jīng)過(guò)該課程的學(xué)習(xí)初步掌握了大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，能夠靈活運(yùn)用大數(shù)據(jù)工具對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析和處理。近3年該課程成績(jī)?nèi)绫?所示。

Table 1 Analysis of the grades of the last 3 years in this course表1 近3年課程成績(jī)

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程共設(shè)置了5個(gè)考核目標(biāo)，分別考察學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)平臺(tái)、方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、文獻(xiàn)檢索以及綜合工程實(shí)踐的掌握情況。每個(gè)課程目標(biāo)基準(zhǔn)值均為0.7，課程目標(biāo)的達(dá)成度計(jì)算方式為：

式中，Ai表示第i個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度；和Si分別表示學(xué)生在課程目標(biāo)i對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)檢查部分的實(shí)際平均分和滿分分值；為現(xiàn)場(chǎng)檢查部分所占權(quán)重，=0.7和Ri分別表示學(xué)生在課程目標(biāo)i對(duì)應(yīng)的報(bào)告部分的實(shí)際平均分和滿分分值；為報(bào)告部分所占權(quán)重=0.3。

如表2所示，近3年來(lái)各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)整體穩(wěn)定增長(zhǎng)，反映出學(xué)生的基礎(chǔ)技能和工程能力均得到了提高，特別是綜合工程能力這一指標(biāo)的提升尤為顯著。

Table 2 Degree of achievement of the objectives of this course in the past 3 years表2 近3年本課程目標(biāo)達(dá)成度

云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程積極組織學(xué)生參加各類國(guó)家級(jí)和省部級(jí)大數(shù)據(jù)類競(jìng)賽，經(jīng)過(guò)前期經(jīng)驗(yàn)摸索與積累，目前已經(jīng)進(jìn)入隊(duì)伍建設(shè)和競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的良性循環(huán)。近3年共取得20余項(xiàng)大數(shù)據(jù)算法競(jìng)賽全國(guó)冠軍，在中國(guó)高校計(jì)算機(jī)大賽（大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)賽）、阿里天池大數(shù)據(jù)競(jìng)賽、全國(guó)高校大數(shù)據(jù)能力提升大賽等多個(gè)國(guó)家級(jí)比賽中取得優(yōu)異成績(jī)，累計(jì)獲得150萬(wàn)元獎(jiǎng)金，在西南地區(qū)甚至全國(guó)范圍內(nèi)具備一定影響力。對(duì)于未能進(jìn)入知名企業(yè)實(shí)習(xí)的學(xué)生，參加大數(shù)據(jù)類科技競(jìng)賽也是一個(gè)重要的實(shí)踐機(jī)會(huì)。

經(jīng)過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的數(shù)據(jù)工程實(shí)踐能力得到明顯提升，大數(shù)據(jù)專業(yè)能力得到企業(yè)認(rèn)可。不少優(yōu)秀本科畢業(yè)生進(jìn)入華為、阿里、字節(jié)跳動(dòng)等頂級(jí)IT公司從事大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)分析等專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)工作，學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)得到用人單位好評(píng)；亦有多位在校本科生作為主力開(kāi)發(fā)人員參與某知名電商大數(shù)據(jù)平臺(tái)的實(shí)際建設(shè)工作，并出色完成所承擔(dān)的任務(wù)。

5 結(jié)語(yǔ)

培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力是云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程始終堅(jiān)持的重要目標(biāo)。因此，本文在新工科建設(shè)背景下，以人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，抓住與華為“智能基座”項(xiàng)目的合作機(jī)遇，充分培養(yǎng)與提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐能力。下一步準(zhǔn)備積極響應(yīng)教育部倡導(dǎo)的“金課”計(jì)劃，充實(shí)課程資源，提升教學(xué)質(zhì)量，探索將云計(jì)算與大數(shù)據(jù)綜合實(shí)踐課程建設(shè)為真正意義上的線上—線下混合式金課，同時(shí)繼續(xù)加強(qiáng)與行業(yè)內(nèi)其他知名企業(yè)的校企合作和產(chǎn)學(xué)融合，建設(shè)課程經(jīng)典案例，為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀人才。同時(shí)繼續(xù)構(gòu)建教學(xué)—實(shí)踐—競(jìng)賽一體化教學(xué)體系，豐富教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其利用掌握的知識(shí)和技能解決實(shí)際項(xiàng)目問(wèn)題。需要強(qiáng)調(diào)的是，大數(shù)據(jù)技術(shù)變革較快，如何保持課程內(nèi)容的持續(xù)創(chuàng)新也是一個(gè)值得研究的問(wèn)題，必須與時(shí)俱進(jìn)、堅(jiān)持不懈進(jìn)行課程建設(shè)與改革工作。