大數(shù)據(jù)時(shí)代高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革

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摘要：大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，每天都會(huì)有大量數(shù)據(jù)產(chǎn)生。當(dāng)下在海量數(shù)據(jù)中如何找到并適當(dāng)處理對(duì)自己有用的數(shù)據(jù)信息已經(jīng)成為時(shí)代對(duì)社會(huì)人的基本要求。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門(mén)課程是廣泛開(kāi)設(shè)的對(duì)學(xué)生幫助較大的高校計(jì)算機(jī)課程，本文通過(guò)對(duì)其教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)模式的革新，來(lái)提高大學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)素養(yǎng)，為大學(xué)生更好地適應(yīng)數(shù)據(jù)化時(shí)代的發(fā)展提出建議。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)分析處理；教學(xué)改革

信息化時(shí)代，幾乎每個(gè)社會(huì)人都生活在大數(shù)據(jù)時(shí)代所帶來(lái)的便捷之中。接觸最多的就是互聯(lián)網(wǎng)，及互聯(lián)網(wǎng)興起的眾多服務(wù)，例如云計(jì)算、社交網(wǎng)絡(luò)的使用。這意味著我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在接觸大量的數(shù)據(jù)[1]。我們接觸的數(shù)據(jù)種類(lèi)越來(lái)越多，規(guī)模越來(lái)越大，作為未來(lái)社會(huì)的主人翁，大學(xué)生有必要掌握一定的數(shù)據(jù)分析和處理能力，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。大學(xué)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)這門(mén)課程作為大學(xué)生的一門(mén)必修的公修課在一定程度上影響著大學(xué)生的計(jì)算機(jī)知識(shí)水平。時(shí)代的發(fā)展對(duì)社會(huì)人提出了更高的要求，作為大學(xué)生必修的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程的改革也迫在眉睫。

一、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

目前，除了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生外，中國(guó)大多數(shù)高校也都將大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)開(kāi)設(shè)為公修課程，以此向非專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生普及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，使他們掌握一定的計(jì)算機(jī)基本技能。但是，現(xiàn)在普遍采用的教學(xué)思路是教師上課時(shí)按照自己的備課教案完成自己的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)課上再要求學(xué)生進(jìn)行上機(jī)訓(xùn)練[2]。顯然這樣死板的教學(xué)現(xiàn)狀極大地降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

二、大數(shù)據(jù)時(shí)代下大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和成熟，大數(shù)據(jù)技術(shù)及其應(yīng)用必然會(huì)成為國(guó)內(nèi)各大高校新開(kāi)設(shè)的重要課程[4]。對(duì)于非專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，他們大多學(xué)習(xí)的是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這本教材，而該教材主要講的是電腦的基本操作和MSOffice的初級(jí)應(yīng)用，并未涉及關(guān)于大數(shù)據(jù)的知識(shí)，所以對(duì)教材中的內(nèi)容可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，增加關(guān)于大數(shù)據(jù)的章節(jié)，使學(xué)生更好地了解大數(shù)據(jù)時(shí)代的需求，掌握一定的數(shù)據(jù)分析和處理能力，不斷培養(yǎng)和提高自己的計(jì)算思維和能力。

1.增加大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及其歷史發(fā)展章節(jié)。

此章節(jié)是對(duì)大數(shù)據(jù)的概念以及其定義、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、意義、用途的基本描述，同時(shí)也會(huì)詳細(xì)敘述大數(shù)據(jù)發(fā)展的歷史脈絡(luò)，使大學(xué)生能夠更清楚的了解大數(shù)據(jù)，進(jìn)而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣和熱情。

2.增加大數(shù)據(jù)分析技術(shù)及其基本操作的章節(jié)。

因?yàn)樵诖髷?shù)據(jù)時(shí)代下，要求大學(xué)生具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力，所以要開(kāi)設(shè)相關(guān)的章節(jié)，向?qū)W生教授如何處理和分析數(shù)據(jù)，使他們能夠適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展潮流。例如可以向他們介紹HadoopMapReduce、NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)存分析、集成設(shè)備等與數(shù)據(jù)分析有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，不斷擴(kuò)充他們的知識(shí)。

3.增加大數(shù)據(jù)處理技術(shù)及其基本操作的章節(jié)。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，我們要學(xué)會(huì)處理這些數(shù)量龐大、無(wú)形的數(shù)據(jù)資源，將它們應(yīng)用于實(shí)際生活和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的制定上，例如中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播中的數(shù)字看兩會(huì)一樣，通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的處理來(lái)形象地觀看今年中國(guó)的新發(fā)展。所以，增加關(guān)于大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)的章節(jié)，并通過(guò)利用當(dāng)今社會(huì)上通俗易懂的數(shù)據(jù)分析和處理軟件來(lái)讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐，使他們掌握并能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。本文將SPSS作為數(shù)據(jù)分析和處理的教學(xué)軟件，來(lái)讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理能力。SPSS（StatisticalPackagefortheSocialScience）———社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包，是世界著名的統(tǒng)計(jì)分析軟件之一。它使用Windows的窗口方式展示各種管理和分析數(shù)據(jù)方法的功能，使用對(duì)話框展示出各種功能選擇項(xiàng)，只要掌握一定的Windows操作技能，粗通統(tǒng)計(jì)分析原理，就可以使用該軟件為特定的科研工作服務(wù)。SPSS的基本功能包括數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)分析、圖表分析、輸出管理等。SPSSforWindows的分析結(jié)果清晰直觀、易學(xué)易用，而且可以直接讀取EXCEL及DBF數(shù)據(jù)文件，現(xiàn)已推廣到多種操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上，它和SAS、BMDP并稱(chēng)為國(guó)際上最有影響的三大統(tǒng)計(jì)軟件。與國(guó)際上幾種統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)比，它的優(yōu)越性更加突出[3]。SPSSforWindows操作簡(jiǎn)單，被應(yīng)用的程度和領(lǐng)域廣泛，因此比較適合作為數(shù)據(jù)分析和處理知識(shí)的教學(xué)軟件使用?，F(xiàn)在很多國(guó)外的知名大學(xué)都已經(jīng)開(kāi)設(shè)了相關(guān)的課程，例如大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)分布式計(jì)算、大數(shù)據(jù)挖掘與實(shí)際應(yīng)用等。同時(shí)中國(guó)國(guó)內(nèi)的一些高校也正在嘗試開(kāi)設(shè)一些關(guān)于大數(shù)據(jù)的課程，以此來(lái)幫助學(xué)生理解大數(shù)據(jù)，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)的分析與處理技術(shù)的能力[5]。

三、大數(shù)據(jù)時(shí)代下高校計(jì)算機(jī)教學(xué)模式的改革

國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校基本采用的是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這本教材，盡管該書(shū)的內(nèi)容以及課程結(jié)構(gòu)比較系統(tǒng)全面，但是由于受到學(xué)生層次的不同以及教學(xué)計(jì)劃的限制，致使學(xué)生不能真正掌握到知識(shí)的精髓。同時(shí)，教學(xué)模式也是理論與實(shí)踐脫節(jié)，這就導(dǎo)致上機(jī)操作課失去了本來(lái)的作用，成為學(xué)生玩游戲、聊天的課堂。另一方面大學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地，他們對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)的掌握程度有很大不同。這些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題促使我們對(duì)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的教學(xué)模式進(jìn)行相應(yīng)的改革和調(diào)整，以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代下社會(huì)的需求。

1.分層教學(xué)法。

現(xiàn)在的大學(xué)生在掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能方面存在著參差不齊的現(xiàn)象，所以在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的教學(xué)過(guò)程中可以實(shí)行分層教學(xué)法。采用分層教學(xué)法就是對(duì)不同程度的學(xué)生進(jìn)行不同層次的教學(xué)，其中主要包括講解分層法、練習(xí)分層法、作業(yè)分層法和輔導(dǎo)分層法。例如練習(xí)和作業(yè)分層法就是在對(duì)不同程度的學(xué)生布置課時(shí)練習(xí)和課后作業(yè)時(shí)，按難易程度的不同分配給不同層次的學(xué)生。采取這種分層教學(xué)法，能夠使學(xué)生更好地掌握所學(xué)的知識(shí)，找到適合自身的學(xué)習(xí)方法，從而能夠更好的提高自己的計(jì)算機(jī)實(shí)際操作能力。

2.案例教學(xué)法。

案例是最生動(dòng)形象的表現(xiàn)，通過(guò)呈現(xiàn)案例的方式可以加深我們對(duì)相關(guān)事物的理解。所以教師在教授知識(shí)的過(guò)程中適當(dāng)采取案例教學(xué)法，通過(guò)實(shí)例詳細(xì)地給學(xué)生進(jìn)行講解，在講到重難點(diǎn)時(shí)可以加以強(qiáng)調(diào)。演示完之后提問(wèn)學(xué)生并讓個(gè)別學(xué)生進(jìn)行再次演示，考察學(xué)生課堂掌握情況。這種方式可以使學(xué)生更快地接受相關(guān)知識(shí)，并且記憶猶新[10]。

3.大數(shù)據(jù)教學(xué)法。

大數(shù)據(jù)時(shí)代下占據(jù)主導(dǎo)地位的是無(wú)窮的信息，對(duì)于這些資源，教師可以在教學(xué)模式的改革中充分利用。大數(shù)據(jù)時(shí)代下各大高校都擁有大量關(guān)于學(xué)生的信息，同時(shí)教師也可以對(duì)日常教學(xué)過(guò)程中掌握的學(xué)生信息進(jìn)行詳細(xì)分析，從而能夠更好地了解關(guān)于學(xué)生的家庭情況、學(xué)習(xí)的努力程度、計(jì)算機(jī)實(shí)際操作的水平、聰明程度以及認(rèn)知能力的高低等諸多情況。大數(shù)據(jù)教學(xué)法的特點(diǎn)就在于通過(guò)這種方式幫助教師更加充分地了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展情況，為他們制定適合自身的學(xué)習(xí)計(jì)劃，彰顯個(gè)性化，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體性。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，提高他們的學(xué)習(xí)興趣，激勵(lì)他們不斷進(jìn)步，掌握對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理的能力。廣泛意義上講方式就是一種行為模式，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)模式的選擇非常重要，依靠大數(shù)據(jù)時(shí)代下大量的信息對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)就是一種學(xué)習(xí)的方法和技巧。如果學(xué)習(xí)方式選擇正確的話，可以達(dá)到事半功倍的效果。如果教師在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中增加關(guān)于大數(shù)據(jù)處理和操作的章節(jié)，那么其復(fù)雜度和實(shí)踐性會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)。除了通過(guò)操作通俗易懂軟件讓學(xué)生實(shí)踐以外，還可以與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作，為學(xué)生提供海量的數(shù)據(jù)資源和模擬環(huán)境，使學(xué)生與大數(shù)據(jù)時(shí)代下的社會(huì)發(fā)展接軌，也可以使學(xué)生體驗(yàn)“實(shí)習(xí)”的感覺(jué)。這種教學(xué)方法不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，而且可以讓學(xué)生驗(yàn)證自己在學(xué)校學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，進(jìn)而使他們對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)更加地深入[8]。當(dāng)人們?cè)跒g覽網(wǎng)頁(yè)、網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物，或者與別人在社交軟件上聊天時(shí)[7]，相關(guān)的記錄都會(huì)被采集，用作數(shù)據(jù)分析和處理的資源。所以這也要求新時(shí)代的大學(xué)生擁有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)意識(shí)，同時(shí)也要具備過(guò)硬的數(shù)據(jù)分析和處理能力以及計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。為了使當(dāng)代大學(xué)生更好適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展，我們以大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門(mén)輻射面最廣，使學(xué)生受益最大，同時(shí)在學(xué)生中廣泛學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)公共課為例[9]，詳細(xì)地論述了在大數(shù)據(jù)時(shí)代下大學(xué)計(jì)算機(jī)教育如何進(jìn)行相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革，并且希望我們的研究能夠使大學(xué)計(jì)算機(jī)教育與時(shí)代接軌，為社會(huì)培養(yǎng)出更多的計(jì)算機(jī)方面的人才。

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作者：劉金金 徐天賀 賈美超 單位：河南師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院