成亞利

摘要：大數(shù)據(jù)時代的來臨使得各行各業(yè)對相關(guān)人才的需求日益劇增，針對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法滯后于大數(shù)據(jù)時代發(fā)展要求的現(xiàn)狀，通過改革計算機專業(yè)實驗教學(xué)，搭建大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)平臺，利用大數(shù)據(jù)和云計算平臺為學(xué)生制定個性化實驗要求。借助校企合作，改革實驗教學(xué)模式和方法，培養(yǎng)順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代發(fā)展需求的應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；大數(shù)據(jù)；云計算平臺

隨著計算機時代的發(fā)展，信息爆炸已經(jīng)積累到了一個開始引發(fā)變革的程度。它促使全球的數(shù)據(jù)規(guī)模和種類迅速增長，從而迎來了大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)與云計算聯(lián)系密切，是構(gòu)成信息化世界的基本元素，廣泛應(yīng)用于學(xué)術(shù)界、各行各業(yè)乃至政府機構(gòu)。

一、實驗教學(xué)現(xiàn)狀

實驗教學(xué)是一種借助于實驗進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和驗證理論知識的實踐性教學(xué)方法。它有別于灌輸式教學(xué)，能夠讓學(xué)生深入理解理論知識，形成知識體系，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，從而使自身綜合實踐能力得以提高。在大數(shù)據(jù)時代，實驗教學(xué)是一種與行業(yè)和科研前沿結(jié)合，培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力人才的重要手段。

傳統(tǒng)實驗教學(xué)，偏重于對所學(xué)知識的驗證，學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)，根據(jù)書上規(guī)定的實驗步驟和方法，完成驗證性實驗。它不能滿足大數(shù)據(jù)時代的需求，嚴(yán)重阻礙了大數(shù)據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)計劃的推進(jìn)。目前，計算機專業(yè)實驗教學(xué)問題主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）目前，大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)還處在基本概念的了解階段。這一階段主要完成驗證性基礎(chǔ)實驗項目，而大數(shù)據(jù)分析主要依靠云計算平臺，這一實驗條件的缺少使得在實驗教學(xué)中較少涉及可以鍛煉學(xué)生實踐應(yīng)用能力的實驗，實驗內(nèi)容脫離行業(yè)與科研前沿。因此，結(jié)合大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求，開發(fā)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實驗以提高學(xué)生創(chuàng)新能力和動手操作能力迫在眉睫。

（2）隨著大數(shù)據(jù)時代發(fā)展步伐的不斷加快，大數(shù)據(jù)人才的需求與日俱增，部分高校已有的實驗條件不能很好地滿足大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的需要，因此，高校人才培養(yǎng)容易出現(xiàn)脫節(jié)。

（3）實驗教學(xué)方法和手段有待改革。在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，學(xué)生僅需要按照實驗指導(dǎo)，循序漸進(jìn)地完成實驗項目，不需要創(chuàng)新性思考。而大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)與行業(yè)和科研前沿密切結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動手操作能力。顯然，采用傳統(tǒng)計算機實驗教學(xué)方法不能培養(yǎng)出順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的人才。因此，實驗教學(xué)方法和手段的改革是當(dāng)務(wù)之急。

（4）實驗教學(xué)模式單一化。在高校的學(xué)分制管理模式下，大學(xué)生學(xué)習(xí)方式更為多樣化，自由支配的時間更充足，上課時間也更為靈活。但是，很多高校計算機專業(yè)僅僅開設(shè)和專業(yè)課相關(guān)的實驗課，并且，實驗室的開放時間不夠靈活。這不利于學(xué)生充分利用資源自主學(xué)習(xí)，創(chuàng)新實驗。所以，實驗教學(xué)模式也應(yīng)在原有模式上有所改革與創(chuàng)新，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，為學(xué)生創(chuàng)新實踐提供良好的環(huán)境。

二、大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)改革

1.改革目標(biāo)。

在大數(shù)據(jù)時代，通過依托大數(shù)據(jù)和云計算平臺搭建實驗教學(xué)平臺，利用校企合作，改革計算機實驗教學(xué)模式和考核方法，完善實驗室的開放制度，為學(xué)生創(chuàng)建良好的實驗學(xué)習(xí)環(huán)境，結(jié)合科研和行業(yè)前沿，引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新，團(tuán)隊協(xié)作，培養(yǎng)適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的應(yīng)用型專業(yè)人才。

2.改革內(nèi)容。

（1）以云計算為依托，搭建大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)平臺?；谠破脚_，構(gòu)建虛擬實驗教學(xué)平臺，建立虛擬實驗環(huán)境，構(gòu)建在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，利用Hadoop和HDFS進(jìn)行大數(shù)據(jù)的管理、分析和存儲，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展、互動情況、自主學(xué)習(xí)進(jìn)度等信息，分析學(xué)生的知識體系和已有知識的理解程度，幫助學(xué)生查漏補缺，結(jié)合不同學(xué)生的不同特點，制定個性化實驗要求，因材施教，啟發(fā)式指引不同層次學(xué)生進(jìn)行實驗訓(xùn)練。

（2）利用校企合作為有效途徑。很多高校因為某些客觀原因沒能很好地提供真正的大數(shù)據(jù)環(huán)境給學(xué)生，而僅僅依靠偏向于理論的教育，很難培養(yǎng)出符合大數(shù)據(jù)時代需求的實用型人才，所以大數(shù)據(jù)時代計算機專業(yè)實驗教學(xué)必須強調(diào)與企業(yè)實踐有機結(jié)合。一方面，積極聘請企業(yè)中有實戰(zhàn)經(jīng)驗的專家到學(xué)校授課，使得學(xué)生有機會接觸工程項目，緊跟企業(yè)和社會發(fā)展，把握市場需求脈搏，積累實戰(zhàn)經(jīng)驗。另一方面，希望校企合作的企業(yè)為學(xué)生提供實習(xí)機會，給予優(yōu)先錄用機會，以提高學(xué)生創(chuàng)新實踐的積極性。

（3）改革實驗教學(xué)模式。大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)與科研前沿密切相關(guān)，研究式學(xué)習(xí)方式很重要。因此，應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的一人一機、按部就班的實驗教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，采用團(tuán)隊式、研究式和自主式的實驗教學(xué)方法。

（4）改革實驗考核方法。結(jié)合不同實驗的特點，設(shè)置彈性的實驗考核方法?；A(chǔ)訓(xùn)練類實驗需要學(xué)生利用指定方法驗證已有的理論知識，旨在考察學(xué)生的基礎(chǔ)實驗?zāi)芰?，這類實驗成績應(yīng)以學(xué)生對實驗原理的理解以及實際操作能力為依據(jù)。綜合設(shè)計類實驗成績以項目的任務(wù)指標(biāo)為參考，通過答辯、論文等形式進(jìn)行考核，最終成績經(jīng)過答辯小組審核，可認(rèn)定為相關(guān)環(huán)節(jié)學(xué)分。研究型實驗，根據(jù)學(xué)生興趣和能力自主選擇項目題目，項目的方案、方法的設(shè)計和作品的制作均由學(xué)生自主完成，最后提交科研論文或技術(shù)總結(jié)。依據(jù)學(xué)生申請專利、科研論文發(fā)表、各類獲獎等情況考核。改革實驗考核方法，充分調(diào)動學(xué)生創(chuàng)新性實驗的積極性，提供實踐能力，滿足社會需求。

三、特色總結(jié)

大數(shù)據(jù)時代背景下，計算機專業(yè)實驗教學(xué)改革特色為：（1）以云計算為依托，搭建大數(shù)據(jù)實驗教學(xué)平臺，為學(xué)生制定個性化實驗要求，滿足不同層次學(xué)生的需求；（2）校企結(jié)合，使實驗內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展和科研前沿結(jié)合，為計算機專業(yè)學(xué)生提供工程實踐機會，順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求；（3）改革以往單一的傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，開放實驗室，利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目和各類大數(shù)據(jù)競賽，引導(dǎo)學(xué)生對大數(shù)據(jù)發(fā)展動態(tài)的關(guān)注，啟迪學(xué)生科研思維，提高科研方法，培養(yǎng)計算機專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新、動手操作、團(tuán)隊協(xié)作等綜合能力；（4）改革實驗考核制度，結(jié)合不同實驗的要求設(shè)置彈性考核制度，調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性。

參考文獻(xiàn)：

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