高職院校大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)平臺建設(shè)與應(yīng)用研究

摘? 要：教育戰(zhàn)略需要服務(wù)于國家戰(zhàn)略，從國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略發(fā)展來看，隨著大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，未來社會對大數(shù)據(jù)的人才需求將劇烈增長?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)院搭建校企合作平臺，與企業(yè)共建數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)平臺，建設(shè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實驗室，用于開設(shè)大數(shù)據(jù)實驗實訓(xùn)課程，開展校企合作項目、教師培訓(xùn)、科學(xué)研究等。通過此實訓(xùn)平臺能夠?qū)崿F(xiàn)教育與應(yīng)用相結(jié)合，更好地貫徹落實國務(wù)院《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》文件精神。

關(guān)鍵詞：高職教育;大數(shù)據(jù);創(chuàng)新平臺;校企合作

中圖分類號：TP311.13;G717? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）22-0130-03

Abstract：The education strategy needs to serve the national strategy. From the perspective of the development of national big data strategy，with the rapid development of big data industry，the demand for big data talents will increase dramatically in the future. Based on the rapid development of big data technology，the college has built a school enterprise cooperation platform，a data innovation training platform with enterprises，and a big data innovation laboratory. It is used to set up big data experimental training courses，carry out school enterprise cooperation projects，teacher training，scientific research，etc. Through this training platform，the combination of education and application can be realized，and the spirit of Several Opinions on Deepening the Integration of Industry and Education issued by the State Council can be better implemented.

Keywords：higher vocational education;big data;innovation platform;school enterprise cooperation

0? 引? 言

推動大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，是黨中央、國務(wù)院作出的重大戰(zhàn)略部署，是實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、實現(xiàn)我國從數(shù)據(jù)大國向數(shù)據(jù)強國轉(zhuǎn)變的重要舉措。

2016年習(xí)近平總書記在中央工作會議報告中指出：“大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略作為‘十三五’期間的十四大國家戰(zhàn)略之一，是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的驅(qū)動力?！敝链?，大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略上升到國家戰(zhàn)略。未來五年信息化建設(shè)將重點實施網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略，并且明確提出實施網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略，實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。

數(shù)據(jù)已成為國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，是21世紀(jì)的“鉆石礦”。國家高度重視大數(shù)據(jù)在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的作用，國務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，全面推進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展，加快建設(shè)數(shù)據(jù)強國。大趨勢下，催生對大數(shù)據(jù)人才的蓬勃需求，教育部高等教育司也于2016年在面向高職院校的專業(yè)設(shè)置中增加了“大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”專業(yè)。各大院校紛紛開設(shè)大數(shù)據(jù)專業(yè)，促進(jìn)學(xué)生高薪就業(yè)。

為了立足于大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)要求和社會人才需求，結(jié)合廣州華立科技職業(yè)學(xué)院大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)相關(guān)課程和大數(shù)據(jù)實驗室建設(shè)來對大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實驗平臺建設(shè)與應(yīng)用情況進(jìn)行分析和探究。

1? 大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)平臺設(shè)計

1.1? 系統(tǒng)介紹

大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)系統(tǒng)以實訓(xùn)為主，提供教師管理和學(xué)生實訓(xùn)兩大方向，方便教師組織實驗課教學(xué)，便于學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和開發(fā)課程，作為大數(shù)據(jù)技術(shù)入門的教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)。實驗管理功能加強了學(xué)生與教師之間的交流與溝通，方便教師對學(xué)生進(jìn)行實訓(xùn)指導(dǎo)，提高了學(xué)習(xí)效率，資源監(jiān)控和容器鏡像功能實時監(jiān)控主機和每個容器的運行狀態(tài)和資源利率，并且平臺中嵌入實訓(xùn)指導(dǎo)書和實訓(xùn)數(shù)據(jù)源，為師生營造了一個全新教學(xué)實訓(xùn)環(huán)境。

1.2? 組織形式

大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)系統(tǒng)以訊方大數(shù)據(jù)綜合教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，通過API接口連接，系統(tǒng)模擬真實生產(chǎn)環(huán)境，使學(xué)生可平滑接入工作崗位。實訓(xùn)項目分為安裝維護(hù)類、基礎(chǔ)開發(fā)類、案例庫等，由淺入深循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)知識。

1.2.1? 學(xué)生Web接入操作

（1）學(xué)生在使用大數(shù)據(jù)實訓(xùn)平臺時，首先需要通過Web登錄頁面，啟動教師分配給自己的容器資源;

（2）然后學(xué)生可根據(jù)在線實驗指導(dǎo)書步驟進(jìn)行實驗;

（3）實驗完成后可以上傳作業(yè)交由教師批改打分。

1.2.2? 學(xué)生遠(yuǎn)程終端接入操作

（1）安裝維護(hù)類實驗可通過遠(yuǎn)程終端來進(jìn)行;

（2）分析開發(fā)實驗可以在學(xué)生本地計算機上進(jìn)行開發(fā)，然后打包上傳到虛擬服務(wù)器，當(dāng)然也可以通過遠(yuǎn)程終端直接在虛擬服務(wù)器上進(jìn)行;

（3）如果學(xué)生使用Unix/Linux系統(tǒng)，可以直接通過ssh命令登錄服務(wù)器進(jìn)行操作;

（4）如果學(xué)生使用Windows系統(tǒng)，可任意選擇一種終端工具，例Putty、SecureCRT等。

1.3? 功能特性

大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)系統(tǒng)總體上分為八大管理功能，包括資源監(jiān)控、資源管理、實驗管理、資料庫管理、數(shù)據(jù)站點、機器學(xué)習(xí)、可視化分析和系統(tǒng)管理，如圖1所示。

下面將對平臺中各功能特性進(jìn)行詳細(xì)介紹：

（1）高效的教學(xué)計劃管理。教學(xué)計劃總體上在教學(xué)實驗環(huán)節(jié)形成閉環(huán)，高效管理。教師可進(jìn)行教學(xué)任務(wù)發(fā)布、確定實驗時的課程任務(wù)發(fā)布，直至學(xué)生實驗后的批改實驗報告和發(fā)布成績;

（2）敏捷的實驗設(shè)備管理。采用虛擬化技術(shù)，合理高效利用資源。系統(tǒng)使用容器為學(xué)生提供實訓(xùn)環(huán)境，教師可直接部署實訓(xùn)環(huán)境，也可將學(xué)生實訓(xùn)需要規(guī)格的容器鏡像導(dǎo)入平臺中，再批量創(chuàng)建學(xué)生使用的容器環(huán)境，不僅提供了實訓(xùn)適用的環(huán)境，對容器及模板的性能、利用率進(jìn)行監(jiān)控和統(tǒng)一管理，節(jié)省資源，也減少操作時間，減輕操作負(fù)擔(dān);

（3）清晰的實驗流程管理。對于學(xué)生而言，實驗為重點，學(xué)生連接至容器后，便可進(jìn)行實驗，平臺提供安裝維護(hù)類，基礎(chǔ)開發(fā)類和案例庫三種實驗類型，每種實驗類型，對應(yīng)不同的實驗環(huán)境，學(xué)生可遠(yuǎn)程通過Web界面連接，通過內(nèi)置的實驗指導(dǎo)書，按步驟進(jìn)行實驗，完成后填寫實驗報告，提交即可，操作簡單，流程清晰，注重實驗;

（4）豐富的行業(yè)實訓(xùn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)站點作為系統(tǒng)中的一大亮點，旨在為學(xué)生提供數(shù)據(jù)源，供學(xué)生進(jìn)行實驗實訓(xùn)，部分?jǐn)?shù)據(jù)容量較小，學(xué)生可下載至本地進(jìn)行分析操作，大容量數(shù)據(jù)則直接保存至平臺中，學(xué)生可通過API接口調(diào)用直接進(jìn)行實訓(xùn)。數(shù)據(jù)資源涵蓋了多個行業(yè)，大致分為電子商務(wù)、財政金融、教育數(shù)據(jù)、公共安全、衛(wèi)生健康、社交平臺等多種行業(yè)類型，并且教師可上傳和更新數(shù)據(jù)源，為學(xué)生提供最新數(shù)據(jù)實訓(xùn)條件;

（5）集中的教學(xué)資源管理。資料庫顧名思義，為師生提供教學(xué)實訓(xùn)資料，教師可以上傳圖片、文檔、視頻等多種形式的學(xué)習(xí)材料，教師可對資料庫的內(nèi)容進(jìn)行增刪改查，并且通過資料庫的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)計劃。學(xué)生則可以搜索、下載、查看學(xué)習(xí)實訓(xùn)資源，便于學(xué)習(xí);

（6）可視的資源監(jiān)控功能。資源監(jiān)控是對大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)系統(tǒng)整體資源進(jìn)行管理，涵蓋容器狀態(tài)、集群節(jié)點及資源使用情況等統(tǒng)計，可視化的展示資源利用情況，包括內(nèi)存、CPU使用情況及容器創(chuàng)建信息等，使管理員或教師能夠?qū)Y源使用情況一目了然。

1.4? 實訓(xùn)平臺設(shè)計

1.4.1? 安裝維護(hù)學(xué)習(xí)

作為大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，需先了解大數(shù)據(jù)的相關(guān)組件，包括Hadoop、Zookeeper、Solr、Hive、Spark、Sqoop、Kafka和Strom等各組件的安裝與維護(hù)、應(yīng)用場景、適用數(shù)據(jù)存儲或處理環(huán)境等，最后通過各組件共同構(gòu)建能夠進(jìn)行大數(shù)據(jù)開發(fā)與分析的環(huán)境。

1.4.2? 開發(fā)分析學(xué)習(xí)

基礎(chǔ)開發(fā)學(xué)習(xí)較多為編程學(xué)習(xí)，在已有大數(shù)據(jù)開發(fā)和分析環(huán)境基礎(chǔ)之上，通過語言對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯示結(jié)果?；A(chǔ)開發(fā)的學(xué)習(xí)中，包括Hadoop開發(fā)框架、R語言、Spark數(shù)據(jù)處理、SAS、數(shù)據(jù)分析與挖掘等技術(shù)學(xué)習(xí)與理解。

1.4.3? 可視化分析學(xué)習(xí)

可視化是展示數(shù)據(jù)結(jié)果的最佳方法，在大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)平臺中融入可視化工具，將數(shù)據(jù)分析類實訓(xùn)項目得出的結(jié)果以直觀的方式表達(dá)出來，充實實訓(xùn)流程，提升展示效果。

1.4.4? 實訓(xùn)項目

實訓(xùn)項目覆蓋Excel類、MySQL數(shù)據(jù)庫類、SAS數(shù)據(jù)分析類、R語言類、安裝維護(hù)類、Hadoop開發(fā)類、Python數(shù)據(jù)挖掘類和案例庫等，并根據(jù)計算機相關(guān)專業(yè)需求，開發(fā)了軟件測試項目，項目數(shù)量總計超過200個，開發(fā)分析類和案例庫安排課時較多，均根據(jù)工作崗位類型設(shè)計搭配。部分實訓(xùn)項目列表如表1所示。

2? 大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)平臺建設(shè)特色與創(chuàng)新

2.1? 總體水平

大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)平臺將成為學(xué)校大數(shù)據(jù)相關(guān)課程的實戰(zhàn)和創(chuàng)新的支撐平臺。通過開展校企合作，探索人才培養(yǎng)方式，將高校大數(shù)據(jù)系列課程教學(xué)分為理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩方面，幫助學(xué)生樹立大數(shù)據(jù)認(rèn)知思維和增加大數(shù)據(jù)技術(shù)實踐課程，重點培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力，滿足開發(fā)課程和教學(xué)內(nèi)容、設(shè)置實踐項目等方式，培養(yǎng)既懂得數(shù)據(jù)分析技術(shù)、又精通業(yè)務(wù)的優(yōu)秀人才。

2.2? 具體特色

（1）通過本項目的實施，教師在實驗室將獲得大量的工程實踐機會，將顯著提升應(yīng)用技術(shù)研發(fā)能力。同時，教師也可以將工程經(jīng)驗、科技成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例，反哺教學(xué)，助力學(xué)生工程實踐能力提升;

（2）積極發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研協(xié)作創(chuàng)新作用，運用大數(shù)據(jù)思維模式將行業(yè)專家與數(shù)據(jù)專家有機結(jié)合起來，加速各行大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型與業(yè)態(tài)創(chuàng)新;在數(shù)據(jù)技術(shù)專家的主導(dǎo)下，完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工程建設(shè)所需的研發(fā)創(chuàng)新，進(jìn)而提升大數(shù)據(jù)技術(shù)水準(zhǔn);

（3）大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實訓(xùn)平臺的建設(shè)充分利用了在線學(xué)習(xí)平臺的應(yīng)用功能，將大數(shù)據(jù)實訓(xùn)的各個環(huán)節(jié)連接到一起，既提供單項技能訓(xùn)練，也提供綜合技術(shù)實踐訓(xùn)練（基本技能訓(xùn)練、高新技術(shù)訓(xùn)練、初步的項目訓(xùn)練）。

參考文獻(xiàn)：

[1] 俞宏峰.大規(guī)?？茖W(xué)可視化 [J].中國計算機學(xué)會通訊，2012，8（9）：29-37.

[2] 陳明.大數(shù)據(jù)分析 [J].計算機教育，2014（5）：122-126.

[3] 白潔.校企共建校內(nèi)實訓(xùn)基地的探索與實踐 [J].實驗技術(shù)與管理，2012，29（3）：181-183.

[4] 楊威.實驗室開放與管理 [J].實驗技術(shù)與管理，2012，29（1）：186-187+194.

作者簡介：李靜（1963-），女，漢族，山東東阿人，副院長，教授，碩士，研究方向：數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。