计算机应用技术专业在大数据背景下的实验教学探究

连鸿鹏

（福建师范大学协和学院，福建 福州 350117）

0 引言

大数据就是指使用各种先进的软件来对数据进行采集、抓取、分析、管理，将数据汇整到一起的数据集合。大数据有以下五个鲜明的特征：大量、高速、多样、低价值密度、真实性。大数据可以对信息特征，对信息产生的过程进行跟踪和追溯，然后利用这些信息来分析用户的习性特点与风格特征。大数据背景下，要想革新、优化计算机应用技术专业的实验教学形式、教学内容就需要引进一些先进的软件和硬件设备，对校园的网络系统进行升级，构建出互通共享的数据平台，以此来丰富该专业的教学资源，让学生有更多自主学习的机会，为学生创造出更多实践实操的机会，从而充分发挥实验教学的育人价值。本文首先分析了计算机应用技术专业实验教学存在的问题，接着论述了以大数据为基础来解决实验教学问题的方法和途径。

1 计算机应用技术专业实验教学的特点

计算机应用技术专业实验教学是指以上机实操和验证性实验为主要方式，来学习计算机相关知识的教学活动。实验教学可以理解为课堂理论知识教学的进阶形式，其是一种借由实验来验证理论知识实用性，来梳理归纳计算机相关规律的实践性教学方法。计算机应用技术专业实验教学可以帮助学生更透彻、全面地理解理论知识，掌握理论知识的使用技巧和应用规律，其是培养计算机应用型人才的关键一环[1-2]。但客观来说，目前很多高校开展的计算机应用专业实验教学呈现出验证性实验多，设计性和综合性实验少，教学多以上机完成作业为主的特点，这导致实验教学的育人功能没有有效发挥出来，实验教学效果较差。

2 计算机应用技术专业实验教学问题分析

2.1 实验教材内容滞后于技术发展

当今时代，计算机技术更新迭代的速度是非常快的，而计算机应用技术专业的实验教材更新频率却跟不上计算机技术的发展速度。部分实验教材内容老旧落后，知识形态较为单一，致使部分学生丧失了对实验教学的兴趣。此外，实验教材中的验证性占比过多，但这些实验都较为浅显，深度不够，实验教材的内容多为对计算机应用理论知识的补充和完善，没有形成独立的、有特色的、有深度的教学板块。这种种因素导致学生的实际应用能力难以得到有效锻炼。

2.2 课程时间设置不合理

目前，计算机应用技术专业实验教学的课时整体是比较少的，这就会引发理论教学跟实践应用难以有效衔接的问题。以高校为例，大部分学校一般每周会有3节计算机应用技术课程，但这3节有一部分是理论课。理论课跟实验课是分开上的，学生需要两头跑，其在时间与空间的设置上不够合理。理论课跟实验课如果不能连带进行，有序衔接，就会出现学生掌握的理论知识得不到及时巩固的问题。另外，如果学生理论知识学得不好，实验完成较差，他们也缺乏回顾这些实验与知识的机会，这同样影响了实验课的教学成效。

2.3 实验教学模式单一

实验教学模式较为单一，主要是先由老师进行讲解示范，操作演示，然后学生再根据教师的操作流程和教材实验指导来逐步完成实验过程。学生在进行试验的过程中需要思考、探究的知识点较少，需要学生独立或者合作完成的综合性试验太少，其创新能力自然难以得到有效培养，学生的个性也难以健康发展。

2.4 考核评价方式不合理

针对实验教学的教学成果，很多高校没有构建出系统的考核评价机制[3]。不少高校认为实验教学的质量可以单一地通过等级考试的通过率来反映，单纯地认为通过考试的学生就有较强的计算机应用能力，反之则没有。还有部分高校通过上机演示或者笔试的方式来考核学生的实验学习成果，但这样的考核又太过浅显，偏重理论，难以客观反映学生的计算机实践应用能力。无论以上哪一种考核评价方式在评价上都过于片面，考核缺乏多元性与综合性，不利于学生实践实操能力的提升。

3 基于大数据背景的实验教学改革策略

3.1 构建出系统化的教学体系

在计算机应用技术专业的教学中，要想通过实验教学来高效地培养学生的实践应用能力，不仅要做到计算机应用理论知识和实验教学的有效衔接，还要做到实验教学与社会实际的无缝对接，如此才能确保理论知识具有前瞻性、先进性，确保试验规律具有适用性与实用性。在大数据背景下，改革计算机应用技术实验教学的第一步就是构建出三层次系统化教学体系。三层次教学体系是指以高性能计算机、云计算和大数据分析为主体的实验教学体系。

3.2 构建开放性的实验教学平台

为了改变传统实验教学中综合性实验、设计性实验太少的缺陷，也为了解决传统实验教学受课时限制、受空间限制而无法自主回顾和主动钻研的问题，必须构建开放性的实验教学平台。具体可以在主流教学平台Hadoop的基础上再引入大数据，搭建出一个能够上传、下载、分析、管理教学内容和实验数据的平台。将实验数据、实验过程、实验结果等资料全部上传至平台上，以供学生课后回顾，随时查阅[4-5]。该实验教学平台的功能优势体现在两方面：其一，该平台能够实现实验信息数据的互通共享，可以成为帮助学生答疑解惑的最佳平台。此外，平台会经常性地进行升级和更新，确保平台的教学资源跟社会实践不会脱节，完美解决了实验教材滞后于社会发展的问题。其二，实验教学平台具备模拟实验、设计实验的功能，可以让学生依托自己的理论知识，按照自己的想法观点来自主设计各种实验，模拟完成实验流程，这样可以有效启发学生的思维与智慧，培养学生自主探究或团结协作的能力，也能够有效解决学生实验课时过少、实验机会匮乏、实验容易受到干扰等难题。

3.3 创新教学模式

在传统的实验教学中，教学模式相对单一，课堂主体也是教师本身，而非学生。教学过程中老师操作演示、布置任务，然后学生依葫芦画瓢地重复教师的步骤，完成试验任务。一位老师通常要负责数十名学生的教学，这也导致教师没有充足的时间和精力来为学生提供个性化的讲解和指导，但计算机应用技术又恰恰是一门需要专业指导、个性化指导的课程，学生在实践实操过程中必然会遇到很多难题。对此，必须对教学模式进行改革。

首先，在教学形式上要有所创新。具体来说，先要对班级学生进行科学分组，每个小组3～4人最为适宜，同时确定小组组长。在实验进行之前，教师先将实验题目告知小组，然后让学生进行组间讨论，自己确定实验方案和实验流程，由小组长给组员分配任务，确保每一位小组成员在进行实验时都有需要完成的任务和探究的板块，充分调动学生的思维，启发学生的智慧。在小组开展实验的过程中，教师不能高高在上地坐着，而要前往各个小组进行巡视，当遇到需要帮助的小组时，给他们一些启发性的建议，确保每个小组在进行实验的过程中都能够有所收获，有所感悟。这样的教学形式赋予每一位学生自由发挥的空间，其教学效果必然要比老师演示，学生跟随操作更加有效。

其次，细化实验流程。例如，可以将计算机应用技术专业的实验流程分为实验前期、实验中期、实验后期等流程。对每一个环节进行细化，确定每一个环节的实验目标。例如，在前期，要求学生大量查阅相关资料和论文，以此锻炼学生的信息检索能力；在实验中期，要求学生尝试从不同的角度，应用不同的方式，变化不同的设备来进行实验，以此加深学生对实验的了解；在实验后期，要求学生撰写实验成果报告等，以此帮助学生高效整合理论知识和实践知识，让学生在应用计算机专业知识方面做到融会贯通。

4 结束语

综上所述，计算机应用技术专业的教学目的主要是为社会培养实践实操能力出色的计算机专业人才，帮助学生掌握专业的信息采集、分析、传播、管理等能力，帮助学生掌握灵活操作、维修、研发、设计、测试各种计算机系统的能力，从而为计算机行业的发展输送一批实用的技术人才。针对计算机应用技术专业实验教学存在的各种问题，建议高校充分认识大数据的应用价值，从构建系统化的教学体系、构建开放性的实验教学平台、创新教学模式、以赛代课、优化实验教学考评结果等方面切入，来提高实验教学的效率和质量，为社会培养出更多的、更高质的计算机应用人才。