大数据背景下计算机应用技术专业实验教学研究

张永健

摘要：算机应用技术专业培养具备管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力，掌握信息管理、信息系统分析等方面的知识与能力，能在各类企、事业单位、金融机构及政府部门从事信息采集、分析、传播和服务等信息管理工作或与信息管理工作相关的信息系统规划、分析、设计、实施、运行管理和评价等方面的应用型人才。所以，实验对于学生而言是至关重要的，需要提起重视。本文主要分析了在大数据背景下，如何提高计算机应用技术专业实验教学的质量。

关键词：大数据;计算机应用;实验教学

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）03-0174-02

1 概述

大数据（big data）是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。大数据有五大特点，即大量（Volume）、高速（Velocity）、多样（Variety）、低价值密度（Value）、真实性（Veracity）。它并没有统计学的抽样方法，只是观察和追踪发生的事情。在大数据背景下，开展实验教学工作，就要加大现代化计算机技术的应用比重，来拓宽学生的知识层面，当然，根本目的还是为了让学生具备一个良好的解决问题的能力。通过实验，可以让学生将理论知识和实际更好地结合起来，而独立制定方案的过程中，又能够切实提高学生自主思考的能力。

2 主要问题浅析

根据相关调查研究报告的结果显示，我国大部分高校计算机应用专业实验教学工作在开展过程中主要存在三個方面的问题，首先是教学形式过于单一，整个教学工作是以理论知识为主，而学生实操时间的占比较少，这一问题直接导致学生无法独立完成实验任务。不仅如此，由于教师在讲述理论知识的同时，没有结合案例进行分析，所以导致学生没有办法完全理解理论知识如何应用到实际之中。其次，教学理念过于保守，教师在开展实验教学的过程中还是以自身为主体，而忽视了学生的主观能动性，这一问题直接会导致课堂氛围较差，课堂整体的效率无法达到理想的效果。此外，实验整体上的教学形式较为单一，部分高校除了组织学生参见全国性比赛之外，在校内没有组织过任何实操比赛，而导致专业内学生只有少部分具有实操经验，而绝大多数学生只是掌握了理论知识，而不知道如何去做[1]。

以上三个问题是制约实验教学质量最大的因素，如果无法妥善的解决，势必会影响到学生的学习效果。

3 基于大数据背景下实验教学改革的主要措施

在大力发展大数据分析技术的基础上，计算机应用技术专业实验教学工作也要做出一定针对性的调整，才能够有效提高教学质量。在实际开展教学工作的过程中，需要充分结合科研以及行业前沿，打造一套具有针对性的教学方案。当然，在教学工作之中，除了理论教学之外，还要设计出有助于增强学生动手能力的实操环节[2]。

1）构架系统化教学体系

作为计算机专业而言，只有不断提高实验和实际之间的联系，才能够有效提升学生的实操能力。所以，要建立高性能计算、云计算，以及大数据分析三层次实验教学体系，从而可以满足不同学生的需求。首先，在高性能计算层次上，需要有机结合MPI并行程序设计，以及GPU并行程序设计;其次，在云计算层次，主要包含有虚拟化技术等一系列云技术。该层次技术最大的优势在于不占用实际内存，而是在虚拟服务器中完成信息分析和计算;最后，是大数据层次，该层次主要包含有MapRe-duce编程模型、NoSQL数据库技术等。在三层次教学体系下，所有学生的需求都可以得到满足，而且由于技术的全面性和针对性，可以让学生更好地理解各类计算技术如何应用。通过多各个层次技术手段进行学习，可以有效提高学生对相关技术手段的理解。当然，每个层次所包含的计算手段的类别，还需要根据学生的实际需求确定，才能够更好地体现出教学工作的针对性[3]。

2）搭建开放性实验教学平台

Hadoop作为目前作为主流的实验教学平台，可以应用于开展大数据分析实验的开展，但是为了满足开放性的教学理念，让学生能够根据自己的想法进行设计、研发，就需要在Hadoop的基础上，加持HDFS，打造一个可以进行大数据分析、管理，并储存的实验教学平台。该平台最大的优势在于，可以让学生根据自己的理论知识的理解进行设计，并完成实验，不仅如此，在平台中还存储有大量的资料，可以随之查阅[4]。

在开放性实验平台的加持下，一方面可以为学生和教师提供极为便捷的资料查询途径，学生在实验期间遇到问题的话可以直接在平台上检索，并查找到自己想要的资源，另外一个方面，开放性平台有助于激发学生自己学习的兴趣，可以让学生更好地掌握相关理论知识。对于教师而言，在教学期间需要做好对学生的指导，确保每一位学生都能够独立完成设计，并实现实验想要达到的结果。对于开放性平台来说，根据学生不同的需求，系统本身可以生成具有不同配置的虚拟机，进而可以满足每一位学生的需求[5]。

3）改革教学模式

传统教学模式，是以教师为核心，而学生需要按照教学指标，完成相应的实验任务，整个教学模式的效率较低，无法切实保障每一位学生对实验期间所包含计算机技术都能够完全掌握。所以，需要打破传统教学模式，将学生设定为教学工作的核心。

首先，在教学形式上，要开展引导式教学，将全班学生划分为若干个小组，每个小组设置3-4名学生，老师在正式开始试验之前，要给定学生题目，然后让每个小组自己讨论，共同拟定试验方案。分小组，教学形式新颖，可以激发学生的学习兴趣，促使每一位学生都能够主动参与到教学活动之中，不仅如此，老师不直接给定试验步骤，而是要学生以小组为单位，自己制定方案，可以达成让学生主动思考的目标，学生在思考的过程中可以加深对相关技术手段的理解[6]。在小组讨论期间，教师要轮流巡视，并给予每一个小组必要的指导，确保每一个小组都能够通过讨论，整理出具有一定价值的东西。

其次，要细化实验流程，从前期查阅资料开始，直到宣读实验论文，每一个实验环节都严格把控，确保学生的综合能力可以得到提升。一方面，学生通过自己归纳总结，并根据小组实验的结果撰写相应的实验报告，可以促使学生真正理解理论知识的内容，知道何如将理论知识和实践结合在一起。另外一个方面，学生通过全程参与实验，可以有效提升其逻辑思维能力，从而可以提高其实操能力。

4）以赛代课，优化实验教学考评结果

作为实验课程，单纯通过教学任务开展教学工作，整体效率无法保障，无法切实提高全体学生的实操水平，所以在任务教学的基础上，还要不断拓展教学形式，以比赛的形式代替任务，让学生能够通过比赛来充实自己的专业知识。比赛前期，教师团队要深入研究计算机行业发展的最新动态，并根据研究结果设定比赛题目，这样有助于学生能够接触到最前沿的技术，而在确定题目之后，到正式比赛之前，要对比赛进行适当的宣传和讲解，从而能够激发起每一位学生参加比赛的兴趣。在比赛过程中，学生通过自己专业知识的储备，独立完成比赛任务。最后，由教师统计每一位参赛学生的成绩，并评选出冠亚军[7]。

通过比赛的形式开展教学工作，能够显著提升学生的专业能力，而为了让每一位学生都能够积极地参与到比赛之中，教师需要适当增加比赛在期末考核中的占比，从而可以提高学生对比赛的重视。当然，除了校内比赛之外，学校也要积极联动周边学校，组织区域比赛，让不同学校的学生能够有一个互相学习的机会。在区域比赛中，由于学生人数较多，所以要以代表队的形式组织参赛，各个学校派出一定数量的队伍，代表学校参加区域比赛。在比赛过程中，学生团队可以根据自己的见解，创新的完成比赛任务。结合比赛开展教学工作，完全符合以学生为主体的教学理念，而且能够让学生更好地理解理论知识。

5）结合全国比赛真题开展教学工作

实验教学工作的质量，除了理论教学以外，还需要结合案例分析，才能让学生更好地理解、掌握相关知识。所以，在开展教学工作的过程中，还需要结合全国计算机比赛的真题，向学生系统的教学真题的研究方向，以及设计思路[8j。

在前期教学工作开展期间，教师可以让学生根据自己的理解，谈一谈自己设计方案，教师此时需要给予学生适当的意见，并及时提醒学生的错误。然后，教师结合真题，讲解其中蕴含的理论知识，并分析获奖作品在语言的选择，再到程序的编译是如何完成的。学生通过案例分析，可以有所体会，而且整个课堂氛围也会更加活跃，学生在课堂中可以说出自己的想法。

4 结束语

大数据时代下，对计算机专业人才的需求量会逐步增加，所以高校在制定培养计划的过程中，也要逐步提高实操在教学活动中的占比。就现阶段实验教学工作开展的情况来说，为了能够提高教学质量，要转变教学理念，以学生为教学核心，切实保障每一位学生都能够独立完成教学任务，而在教学形式上，也要打破传统的理论教学模式，将比赛和案例分析也融入教学活动之中。当然，改变教学形式和教学内容，主要目的还是为了提高学生的实操能力，让学生在步入到工作岗位之后，也能够具有一定解决问题的能力。

参考文献：

[1]潘期輝.大数据背景下高校计算机应用基础课程创新教学初探[J].电脑知识与技术，2016，12（4）：143-144.

[2]张建生，试论大数据背景下高校计算机应用基础课程创新教学策略[J].才智，2016（33）：44.

[3]王越.大数据时代下高职计算机应用技术专业的改革与发展[J].科技展望，2016，26（10）：348.

[4]董琰.大数据背景下中职计算机应用技术移动学习的研究[J].现代商贸工业，2017，29（32）：63-64。

[5]陈静，张敏，张玲.大数据时代计算机应用技术专业教学内容研究[J]自动化与仪器仪表，2015（11）：173-174，177.

[6]李永军.大数据背景下计算机应用基础教改思考[J].湖北开放职业学院学报，2019，32（13）：141-142.

[7]唐红梅.大数据背景下经济管理类专业本科统计学教学的研究[J].吉林农业科技学院学报，2018，27（3）：103-104，123-124.

[8]郑立平，大数据时代应用型本科计算机专业数据结构实践教学改革研究[J].科技风，2019（14）：50.