彭學軍

(義烏工商職業(yè)技術(shù)學院，浙江 義烏 322000)

引言

為貫徹落實習近平關(guān)于打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)的指示精神，針對新冠疫情對高等院校的正常教學秩序造成的重大影響，教育部要求各高等院校依托各種在線教育課程平臺、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學習空間等，根據(jù)校情、學情科學制定新冠疫情防控期間線上教學實施方案[1]義烏工商職業(yè)技術(shù)學院大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)教學團隊充分利用線上教學優(yōu)勢，將疫情數(shù)據(jù)深度融合大數(shù)據(jù)爬蟲實訓(xùn)課程進行重新構(gòu)建，改進學習方式，實現(xiàn)“課停教不停、課停學不?！盵1]，確保按時完成疫情期間課程教學任務(wù)。

一、大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)課程受到的嚴峻挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)是主要介紹大數(shù)據(jù)爬蟲的基本原理、運行方式和應(yīng)用方法的一門大數(shù)據(jù)專業(yè)方向核心主干課程。傳統(tǒng)的實踐教學方式是按照知識點配套實訓(xùn)案例進行教學：首先在實訓(xùn)機房配置教學設(shè)施，然后教師帶領(lǐng)學生利用校內(nèi)實訓(xùn)教學軟件和教學資源按照教學計劃完成各個實訓(xùn)配套教程。在新型冠狀病毒疫情環(huán)境下，全國大中小學都延遲開學，學生不能返校、教師不能到教室正常授課，正常的教學秩序發(fā)生了嚴重改變。大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的正常教學環(huán)境和流程也受到了嚴峻的挑戰(zhàn)，主要有以下三點：

(一)高職學生自學能力、自控能力較差

針對新型冠狀疫情對高等院校正常教學秩序造成的重大影響，教育部要求地方政府、高等院校、社會力量三方共同參與，確保高等院校在疫情防控期間的在線教學，實現(xiàn)“課停教不停、課停學不?！盵1]。高職學生為高考錄取最后批次，生源質(zhì)量不高，其自學能力、自控能力均相對較差，這導(dǎo)致教師不能實時掌控學生對知識的掌握情況，不利于教學的開展。

(二)實訓(xùn)教學環(huán)境配置難度高

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程需要安裝并配置Python程序開發(fā)環(huán)境、Scrapy爬蟲組件、MySQL數(shù)據(jù)庫環(huán)境等多項專業(yè)軟件。該系列軟件配置較為復(fù)雜且難度較高，另外部分學生又沒有紙質(zhì)教材，無法參照書中教學案例正確配置實訓(xùn)教學設(shè)施，這導(dǎo)致課程實訓(xùn)無法正常有序開展。

(三)正常實訓(xùn)教學案例實施難實現(xiàn)

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)教學案例的實驗數(shù)據(jù)和教學軟件都安裝在校內(nèi)的局域網(wǎng)服務(wù)器上，其數(shù)據(jù)因安全因素僅對校園網(wǎng)內(nèi)部開放。疫情期間教師和學生都在校外不能返校，無法連接校內(nèi)服務(wù)器，導(dǎo)致無法獲取校內(nèi)實驗數(shù)據(jù)，更無法使用校內(nèi)的實訓(xùn)教學軟件和其他教學資源。而大數(shù)據(jù)爬蟲實訓(xùn)教學案例按照正常教學環(huán)境要求學生、老師、實驗員共同參與，因高職學生的學習能力、自學水平等因素，需要按照既定的實訓(xùn)步驟進行實訓(xùn)指導(dǎo)教學。

由此可見，傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)課程教學受到嚴峻挑戰(zhàn)，在新冠疫情下正常的實訓(xùn)教學難以實施。

二、大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)課程疫情再構(gòu)教學流程可行性分析

(一)學生具備自學能力

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程開設(shè)時間為大學二年級第二學期，學生已經(jīng)在上學期開設(shè)了《Python程序設(shè)計》《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)及應(yīng)用——MySQL版》《Hadoop基礎(chǔ)環(huán)境搭建》等相關(guān)前導(dǎo)課程，基本掌握了從開發(fā)語言到數(shù)據(jù)庫管理、Hadoop集群搭建等相關(guān)專業(yè)知識。由以上因素可以推知學生已掌握大數(shù)據(jù)相關(guān)知識、基本具備大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程自學的基本能力，可通過網(wǎng)絡(luò)在實訓(xùn)老師的指導(dǎo)下完成大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程實訓(xùn)教學任務(wù)。

(二)課程教學資源豐富

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程屬于大數(shù)據(jù)專業(yè)系列骨干課程，任課教師都具有計算機專業(yè)碩士及以上學位。計算機專業(yè)教師應(yīng)用新技術(shù)水平高，信息化教學能力較強，能獨立制作課件、音視頻教學資料，這些教學資源為疫情期間線上教學提供了強有力的支撐[2]。同時，大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程已在較多高校開設(shè)多個學期，其課程資源十分豐富，完全滿足疫情期間在線教學需求和學生自學需求。

(三)疫情數(shù)據(jù)量大真實

我國自SARS疫情以來，成立了疾病預(yù)發(fā)控制中心，并建立了疫情數(shù)據(jù)上報及發(fā)布系統(tǒng)。[3]關(guān)于此次新型冠狀病毒疫情，我國各級政府實時公開、透明公布各項疫情數(shù)據(jù)，如確診病例、疑似病例、治愈病例、死亡病例、重癥病例等數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)發(fā)布在各級政府官方網(wǎng)站，供全社會監(jiān)督與查閱。這些疫情數(shù)據(jù)正好可作為大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程實訓(xùn)教學的數(shù)據(jù)資源，供學生練習使用，為大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程提供了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

(四)即時通訊軟件高效

在此次疫情期間，阿里巴巴和騰訊公司調(diào)配數(shù)以萬計的服務(wù)器搭建網(wǎng)絡(luò)云，用來保障疫情期間全國大中小學生的線上教學。全國教師利用即時通訊軟件(QQ、釘釘)在線開展直播、錄播進行授課和交流討論。通過及時通訊軟件進行直播教學，確保了“停課不斷教、停課不斷學”，幫助學生居家學習。

由此可見，在疫情期間將疫情數(shù)據(jù)應(yīng)用到大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程，通過即時通訊軟件開展在線實訓(xùn)教學是可行的。

三、大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)課程利用疫情數(shù)據(jù)教學模式設(shè)計

新型冠狀病毒疫情環(huán)境下學校正常的教學秩序發(fā)生了嚴重改變，大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程團隊利用此次疫情各地政府發(fā)布的新型冠狀病疫情數(shù)據(jù)(確診病例、疑似病例、治愈病例、死亡病例、重癥病例等數(shù)據(jù))為教學實訓(xùn)案例，靈活架設(shè)教學環(huán)境、再構(gòu)教學流程，開展大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)課程教學。

(一)遠程配置實訓(xùn)教學環(huán)境

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程需要用到Python3版本程序開發(fā)包、Pycharm開發(fā)環(huán)境、Scrapy開發(fā)組件、MySQL數(shù)據(jù)庫環(huán)境等多個專業(yè)性軟件。針對學生沒有教材、電腦環(huán)境配置較復(fù)雜等情況，課程組教師利用QQ遠程控制、TeamViewer等軟件進行遠程協(xié)助，幫助學生解決課程實驗環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)訪問等相關(guān)配置問題。

(二)搭建在線課程網(wǎng)站

課程組教師根據(jù)課程的知識點制作PPT、音視頻教學資源，同時在網(wǎng)絡(luò)上搜尋與爬蟲技術(shù)相關(guān)的題目、學習視頻、在線學習站點、典型程序等優(yōu)秀資源，搭建大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)在線學習網(wǎng)站。學生通過網(wǎng)站觀看視頻、題庫練習、上傳作業(yè)進行自我學習，教師通過網(wǎng)站掌握學生的學習過程和學習成效、批改作業(yè)等，師生之間通過網(wǎng)站進行溝通交流、答疑解惑等。[4]

(三)疫情數(shù)據(jù)再構(gòu)實驗教學流程

1.學生自學預(yù)習新知識

學生自學預(yù)習新知識是進行在線課堂的第一步，是整個在線學習的重要組成部分，其學習成效對課程的實訓(xùn)教學將產(chǎn)生重要的影響。以大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)教學案例——新冠疫情數(shù)據(jù)的爬取與展示為例，按照軟件工程模型，將實訓(xùn)項目的開發(fā)過程構(gòu)建為以下四個部分：

(1)實訓(xùn)項目的可行性和軟件需求分析部分。指導(dǎo)學生根據(jù)各地政府部門公布的疫情數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)、需花費人力和時間等條件，指導(dǎo)撰寫軟件可行性分析報告。要求學生按照實訓(xùn)要求將疫情數(shù)據(jù)爬取與展示需求用軟件工程語言表達出來，設(shè)計好程序功能和數(shù)據(jù)庫模型，完成編寫軟件需求設(shè)計書。

(2)軟件設(shè)計階段。指導(dǎo)學生根據(jù)所學到的數(shù)據(jù)庫知識創(chuàng)建疫情數(shù)據(jù)庫，完成疫情庫、表等各數(shù)據(jù)庫組件，撰寫疫情庫設(shè)計說明書。[5]根據(jù)需求分析，完成疫情數(shù)據(jù)爬蟲的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)爬取、管道過濾、數(shù)據(jù)存儲和結(jié)果展示的設(shè)計圖，并完成疫情數(shù)據(jù)爬蟲詳細設(shè)計說明書。

(3)軟件編碼階段。指導(dǎo)學生利用Python語言，編寫訪問疫情庫、數(shù)據(jù)爬取與展示等程序代碼。[6]

(4)軟件測試階段。要求學生利用測試工具編寫測試用例和流程對疫情數(shù)據(jù)爬取與展示程序進行功能和性能測試，找出程序bug并進行修改完善。

表1 大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程結(jié)構(gòu)設(shè)計

教師利用在線課程網(wǎng)站發(fā)布視頻學習任務(wù)(以大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的“3.2 Scrapy網(wǎng)絡(luò)爬蟲數(shù)據(jù)采集”為例)。通過在線課程網(wǎng)站，要求學生保質(zhì)保量完成視頻的觀看學習，對照視頻實現(xiàn)Scrapy爬蟲創(chuàng)建、數(shù)據(jù)爬取、管道過濾、數(shù)據(jù)存儲等課程內(nèi)容。[7]學生利用即時通訊工具(釘釘、微信等)在教師、學生中互幫互學、共同進步；通過在線開放網(wǎng)站教師及時推送課程重難點內(nèi)容和相應(yīng)注解，及時專題回答多數(shù)學生的共性難題。學生完成規(guī)定任務(wù)后，撰寫學習心得和課堂總結(jié)并上傳至在線課程網(wǎng)站。

2.在線直播教學

利用阿里巴巴、騰訊公司提供的釘釘、QQ、微信等工具，將平時課堂的師生互動、答疑解惑、知識總結(jié)等環(huán)節(jié)通過網(wǎng)絡(luò)進行，將傳統(tǒng)課堂變?yōu)殚_放課堂。教師及時收集學生在自學過程中的共性難題、實訓(xùn)報告、學習總結(jié)等開展研究，并直播串講共性問題。根據(jù)學生的實訓(xùn)作業(yè)完成情況，讓優(yōu)秀作業(yè)學生進行連麥視頻演示并介紹編程經(jīng)驗。[8]直播完成前，教師進行課堂總結(jié)，對重難點知識進行歸納總結(jié)提煉。學生通過“自學、互幫互學、學生提問、教師答疑、再自學”，在教師的直播教學指導(dǎo)下開展深度學習，綜合提高學生理論水平、增強學生動手能力。

3.課后拓展鞏固

通過在線直播教學，學生掌握了重難點知識，教師通過在線課程網(wǎng)站發(fā)送課后知識提高項目(英國新冠疫情數(shù)據(jù)爬取與展示)，供學生課后進一步提高理論知識水平和實踐動手能力。與課堂教學實訓(xùn)項目相比較，提高項目的難度系數(shù)較高，指導(dǎo)教師采用分組教學，每個小組配備一個課堂作業(yè)優(yōu)秀的學生擔任組長。[9]組長要對拓展項目進行分解，團隊成員之間互幫互學、一起完成課程內(nèi)容。采取分組教學，不但提高了學生的自學能力，而且凝聚了團隊的戰(zhàn)斗力。[10]

4.直播總結(jié)

任課教師利用在線課程網(wǎng)站發(fā)布本次學習小結(jié)撰寫任務(wù)，要求學生針對本次學習任務(wù)的完成情況，總結(jié)知識并進行歸檔。教師通過查閱全部同學的學習小結(jié)，分析知識難點，通過直播總結(jié)知識難點，化解學生的疑難困惑，幫助學生克服知識難點。

(四)完善實訓(xùn)考核

傳統(tǒng)的課程考核重在期末考核，而疫情下大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的考核必須是緊貼“疫情實際”——完全覆蓋學習的全過程。[11]大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的考核內(nèi)容從學生課件自主學習、課堂交流、學習筆記、課堂作業(yè)、拓展項目、期中期末考試橫貫課程的全生命周期。[12]

表2 “大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)”實訓(xùn)課程實訓(xùn)成績評定表

結(jié)語

經(jīng)過近三個月的實訓(xùn)教學，以新冠疫情數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)搭建在線開放課程、利用即時通訊軟件開展在線教學，將疫情數(shù)據(jù)應(yīng)用于大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實踐教學中，強化學生自學、師生溝通，改進課程評價。這一科學教學方法順利保障了大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實訓(xùn)教學正常開展。