大数据背景下计算机科学与技术专业教学改革

常 娜

(南京林业大学,江苏 南京 210000)

0 引言

近年来,信息不断普及,计算机科学高度发展,全球已经迎来了大数据时代。 我国作为信息大国,对于相关方面的人才需求越来越多。 然而,目前计算机科学人才培养情况却不容乐观。 在教育过程中,院校对于实践和创新的重视力度明显不足。 这导致许多学生对于计算机相关的认识仅停留在理论阶段,实际应用的效果不佳。 如何将理论教学融到实践中,让学生在掌握理论知识的同时拥有丰富的操作技能是目前研究的热点问题。 本文在大数据时代背景下,探究了计算机科学与技术专业教学改革方向[1]。 通过调查,本研究分析了高校计算机专业教学存在的问题,并根据这些问题建立大数据方向课程群,提出了构建思路,给出了相应的实践教学培养方案。 本文的研究对于计算机科学与技术专业教学发展有积极的意义,对于国家培养优秀的大数据人才有一定的帮助。

1 大数据概念

大数据这一概念起源于美国杂志,相比于普通的数据,大数据的增长速度非常快,且数量非常巨大,因此被人们称为大数据。 可以从理论层、技术层和实践层3 个方面将大数据应用到教学中。

大数据的概念比较复杂,为了让学生更好地理解大数据,教师要从理论方面进行教学。 教师通过让学生了解大数据的特征定义,使学生对于大数据有一个更加全面的认知,明确大数据的意义,这对于当代信息发展有很好的价值。 学生可以通过大数据的相关概念了解大数据运行过程中的各个机制以及发展的规律,使学生可以更好地学习计算机科学技术专业的相关知识。 教师能够让学生深切地感受到大数据的实际应用价值。 目前,大数据应用的技术主要有云计算技术、储存技术和分布式处理技术。 在收集、分析、处理、储存过程中,大数据都有广泛的应用。 因此,教师可以通过让学生了解这些技术,更熟练地掌握大数据的使用方法。 将大数据应用到教学实践中,可以取得良好的教学效果,帮助教师优化教学结构,使教学达到更高的水平[2]。

2 大数据背景下计算机科学与技术专业教学现状

2.1 学生缺少教学实践,对理论知识认知不够透彻

对于计算机专业的学生而言,实践学习往往比理论学习更加重要。 换言之,实践教学是理论教学的升华。 学生在实践中可以更透彻地理解自己所学习的理论知识,通过梳理这些知识点,创新自己的学习内容。教师也可以通过实践构建新型教学模式,反复锻炼学生的逻辑思维,让学生能够更加积极地学习计算机相关知识,主动地思考相关的问题。 然而,计算机专业教学的现状并不乐观,教师对于理论知识过于重视,却缺少对于学生实践能力的培养[3]。

大数据时代对于计算机的人才要求更高,他们不仅要掌握丰富的理论知识,还要拥有极强的逻辑思维能力,在遇到问题的时候,能够主动思考,在短时间内确定解决问题的方法。 在实践中成长,在实践中创新,是大数据时代对于计算机人才提出的新要求。 当前,高校对于这方面的认知不足,导致计算机教育模式过于单一。 教学极少注重创新和实践。 教师的教学内容多以理论知识为主,学生虽然能够对学习的计算机知识有简单的认识,但是他们并不能完全透彻地了解到自己所学的理论知识在实际应用中能取得的效果,无法深度掌握所学内容。 据调查结果显示,当前很多高校都没有引进大数据与计算机平台,这导致高校教学与我国飞速发展的国情难以匹配,计算机专业的学生所学习的理论无法在实际中应用,学生的创新和探索能力难以得到提高。

很多高校和教师认为,只要让学生在计算机上进行操作,就可以很好地领悟相关知识,但是所谓的实践,并不是在计算机按部就班作业,只执行理论基础知识就可以取得理想的效果。 与传统数据相比,大数据的传播形式更加复杂,大数据的内容涉及社会各方各面,不同行业的大数据内容不同,因此执行模式也不同,所以教师要在进行理论实践时结合相关问题。 同时,教师也要对学生的自身情况进行分析,因材施教,选择合适的方式进行教学,使学生拥有更好的创造性思维[4]。

2.2 计算机科学与技术专业教学模式过于陈旧

与其他专业不同,计算机专业更新速度非常快,发展日新月异,如果只选取老旧的理论知识进行教学,学生即使学成在社会上应用机会也很少。 滞后和陈旧的教学观念会给教学带来很大的隐患,如果学校的教学内容不能根据当前的技术进行更新,那么教学就与社会实际应用脱节,计算机知识的应用价值也会因此降低,学生难以在社会中学以致用,这对于学生日后的就业和发展会产生非常不利的影响,同时,对于学校人才培养目标的实现产生负面影响[5]。

除此之外,教学的针对性不足,很多教师在教学过程中并没有实际地考虑到学生的情况,建立的教学体系不够完善,导致许多学生不能很好地领悟到所学的知识。 在提高教学效果这一方面,多样化的教学方法发挥着极大的作用。 然而,目前计算机科学技术专业的教学模式过于单一,教师主要是以口头授课为主,以单向输出的方式让学生掌握教学内容。 这种教学模式使课堂变得极为枯燥。 长此以往,学生很难对计算机专业产生浓厚的兴趣,课堂活跃度也会下降。 计算机的理论知识十分抽象,如果学生在学习的过程中注意力不集中,那么很难跟上教师的进度,而一旦落下课业,后面的知识也无法跟进,导致学生的学业落后。 陈旧的教学模式会造成学生的创新思维和创造能力无法提高,从综合水平提升上来看,这种模式十分不利于学生的发展。

3 大数据背景下计算机科学与技术专业教学改革方向

3.1 建立大数据方向课程群

在大数据背景下,计算机专业与其他专业融合更多,与不同专业融合会发展成不同的研究领域,这也体现出大数据的多样化特征。 确定不同的专业研究方向,对于培养满足社会需求岗位的人才有重要的意义。因此,学校可以从大数据方向入手,构建课程群。 课程群包含基础课程、专业课程和实践课程。 基础课程主要是培养学生对于计算机知识的基础认知,作为入门课程基础课程,包括数学知识、计算机专业知识。 学生在基础课程学习中可以了解到计算机专业的核心技术,并培养发散思维,这对于日后更深入地学习相关专业知识,有非常重要的意义。 专业课程是基础课程的提升,可以让学生更深刻更透彻地了解自己所学的内容,大数据方向建设的课程处理流程主要包括如下几个部分,分别是:数据采集、数据存储、数据分析、数据挖掘、数据建模和预测、数据可视化以及数据安全。 与传统的数据模式相比,大数据更容易受到黑客攻击。因此,学生在学习的过程中要针对性地训练,确保能够清晰流畅地了解整个处理流程,从而能够更好地解决相关问题。 实践课程主要是解决学生设计和动手能力偏弱这一问题,通过实训练习,让学生理解实践课程所学的内容,使学生能够更好地适应企业和社会的要求。

3.2 建立有效的计算机体系

目前,计算机科学理论在我国发展相对比较成熟,各个高校都有一套相对完善的计算机理论,但是这些计算机理论知识比较复杂,设定的内容也过于固定和单一,学生很难在短时间内理解理论体系中所展示的知识。 如果教师利用这样的体系对学生进行引导,那么很难激发出学生的求知欲。 因此,必须建立特色计算机教学体系,让学生从书本中走出来,通过课内知识与课外实践结合,探索更深的计算机学科知识奥秘,并且能够更好、更熟练地掌握相关知识。

不同学校的情况不同,因此计算机教师要编写一套特色的理论课程,在充分分析学生的兴趣爱好后进行分组,建立不同的制度和教学方案,以小组的方式让学生探讨交流,补充知识,提高水平。 教学过程中所建立的计算机体系并不是一成不变的,在教学过程中,很有可能会出现不同的问题。 教师要根据具体情况对教学体系进行改善,确保教学体系能够真正提高学生的学习成绩,让学生更加深刻地理解计算机相关知识,更好地在实践中展示自己所学的技术。

3.3 提高实践在计算机专业教学中的比重

在计算机教学中,实践可以很好地培养学生的动手能力,让学生愿意主动地去思考问题,并找出解决问题的方法,锻炼学生的逻辑思维。 尤其是在大数据时代背景下,社会对于计算机专业人才的逻辑思维要求更高。 因此,加强实践教学的比重对于提高教学质量非常重要。 教师要从主观上调动学生的学习兴趣,可以利用团队的方式让学生互相配合,通过策划、实践和总结,让学生产生主动学习的意识。

同时,学校也应该完善计算机教学实践平台。 在充分了解自己学校的环境和情况下,给学生提供可以自由发挥的实践平台。 学校要时刻关注平台的动态,及时发现学生的问题,为学生提供良好的环境,让学生能够摆脱时间和空间上的限制,更好地利用教学资源。

鼓励学生创立属于自己的网站。 当学生明确自己的学习兴趣后,可以根据学习兴趣创建属于自己的网站,真正做到学以致用。 学生将自己的知识融到实践后,就会看到所学知识的实际应用效果。 教师也可以将学生制作的网站放到课程中,这样不仅可以提高学生的成就感,也可以让学生彼此交流,完善网站内容。

通过综合实训,帮助学生夯实理论基础,让学生拥有更强的实践能力。 学生可以独立开发Web 系统并设置数据库。 教师对学生设计的内容进行评价,在评价中寻找学生的不足,从而提高学生的操作能力,让学生在职场上拥有更强的竞争力。 学校要强化与企业之间的合作,定期让学生去各大企业实习,提高学生的实践能力,为未来就业打下良好的基础。 同时,学校要安排毕业实习。 毕业实习一般都设计在一个学期的第八周。 这样的安排可以让学生更加深入地了解各个单位。

学校还可以定期举办实践大赛,通过大赛来激励学生的学习动力,设定赏罚制度。 如果学生能够做出优秀的作品,如网站、数据库等,学校要给予表彰,设立奖学金,让学生感受到计算机学科的魅力,沉浸在成功的喜悦中,从而更加积极地学习相关知识。 如果学生出现抄袭情况,学校也要予以批评,杜绝学生为了取得成绩而抄袭,防止学生养成不良习惯。

3.4 更新教师的教学观念

教师要顺应时代的发展,不断地更新自己的教学理念,防止由于教学理念过于陈旧而导致学生无法将自己的知识应用到实际生活中。 计算机专业要充分落实以人为本的教学思想,考虑学生的教学需求。 在教学设计和内容设计中,教师要明确学生的基础水平和接受能力,不同的学生个体,兴趣爱好也不同。 因此,教师要提高教学设计的针对性,因材施教,只有这样才能够使全体学生都能够提高学习效果。 教师要定期学习,不断沟通,不仅要与同事和学校沟通,也要与学生沟通,多方面学习,只有这样,教师才能不断提高自己的水平。

教师要为学生树立大数据思维,使学生能够更好地顺应大数据时代。 在建立教学系统中,教师也要将大数据技术引入系统内部,利用大数据的搜集、处理和分析能力,更好地掌握学生的课堂情况,并对学生的成绩进行综合分析。 学校通过大数据技术来完善教学体系,可以提高教学水平。

4 结语

大数据时代,计算机科学与技术应用更加广泛。国家对于计算机人才的需求量更多,越来越多的学校和企业努力提高计算机相关专业人才的水平。 大数据为高校教学带来了新的启迪,传统的教学模式很难满足当前大数据时代提出的要求。 因此,对于计算机教学模式进行改革已经成为必经之路。 学校在进行计算机教学时,必须完善教学体系,加强实践教学,提高学校与企业的合作,从而保证学生所学的理论知识能够更好地运用在实际中。