基于OBE理念的大數(shù)據(jù)課程建設(shè)

羅旋 周司珺

摘要：基于OBE的教學(xué)理念，分析面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用課程建設(shè)的思路，從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課程資源建設(shè)、課程實(shí)施和課程評(píng)價(jià)幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);課程建設(shè);Hadoop;OBE

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）25-0227-02

Abstract： The ideas of the construction of the course of big-data technology principle and application for computer major are analyzed based on the teaching concept of OBE， and the course objectives， teaching content， course resource construction， course implementation and course evaluation are expounded.

Key words： big-data; course construction; Hadoop; OBE

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和更迭，大數(shù)據(jù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展總體處于起步階段。目前滿足大數(shù)據(jù)技術(shù)崗位的專業(yè)人員短缺，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，高校教育如何緊貼行業(yè)發(fā)展需求，培養(yǎng)和輸送符合行業(yè)需求的應(yīng)用型人才，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才保障，是高校當(dāng)前人才培養(yǎng)的所面臨的重要問題[1，2]。

雖然目前不少高校開設(shè)了大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用課程，但是在課程內(nèi)容的組織、師資隊(duì)伍的建設(shè)和實(shí)驗(yàn)資源的建設(shè)等方面都沒有太多可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，課程建設(shè)資源匱乏，還處于摸索階段[3]。

本校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)了“大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用”課程，解決大數(shù)據(jù)教育問題。作為應(yīng)用型高校，學(xué)校以O(shè)BE模式培養(yǎng)體系為特色。OBE理念以成果為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生所獲得的能力。以學(xué)生的能力為最終目標(biāo)，反向進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，開展教學(xué)活動(dòng)。該課程作為大數(shù)據(jù)技術(shù)入門課程，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入大數(shù)據(jù)的領(lǐng)域。課程選取現(xiàn)在流行的大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)Hadoop作為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。

1 課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)OBE的理念，首先確定課程的目標(biāo)，設(shè)置需要達(dá)到的目標(biāo)點(diǎn)，反向設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)制定教學(xué)計(jì)劃、準(zhǔn)備教學(xué)資源，提出面向能力培養(yǎng)的教學(xué)方法，制定過程化的評(píng)價(jià)方式。

通過對(duì)本課程的教學(xué)，需要使本專業(yè)學(xué)生對(duì)當(dāng)今主流大數(shù)據(jù)技術(shù)Hadoop有一個(gè)全面的了解，具有運(yùn)用該技術(shù)解決生產(chǎn)及生活實(shí)際應(yīng)用的能力。其兩個(gè)課程目標(biāo)如下：

課程目標(biāo)1：了解大數(shù)據(jù)的基本概念，掌握大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)Hadoop體系結(jié)構(gòu)、各個(gè)組件，掌握Hadoop分布式文件系統(tǒng)HDFS的核心設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)、讀寫過程、訪問接口、HA機(jī)制和Federation機(jī)制，掌握分布式并行編程框架MapReduce的基本概念和工作原理。具備大數(shù)據(jù)方向的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。激發(fā)學(xué)生探索計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中新科技、新知識(shí)、新技術(shù)的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

課程目標(biāo)2：掌握Hadoop開發(fā)環(huán)境的安裝部署和使用，掌握分布式文件系統(tǒng)HDFS的使用方法;掌握MapReduce基本應(yīng)用編程開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析問題和解決問題的實(shí)際能力。

針對(duì)以上課程目標(biāo)，梳理Hadoop知識(shí)單元，確定該課程的教學(xué)內(nèi)容如表1所示。

2 課程資源建設(shè)

2.1 教學(xué)資源

課程教材的選用要考慮理論和實(shí)踐并重，既不能只有理論，也不能只是操作過程的講解，讓學(xué)生知其然更知其所以然。由于大數(shù)據(jù)課程開設(shè)晚，沒有很多成熟的配套資源，需要收集大量的資料，建設(shè)整理有特色的數(shù)字化教學(xué)資源，如授課課件、課前導(dǎo)學(xué)微任務(wù)、知識(shí)點(diǎn)微視頻、操作演示視頻、案例、習(xí)題庫(kù)、討論主題、問卷、拓展資源等多樣化數(shù)字化資源。大數(shù)據(jù)與時(shí)事聯(lián)系緊密，多提供拓展論文、時(shí)事視頻、新聞鏈接，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生知道如何學(xué)以致用。將這些資源按照教學(xué)需要和進(jìn)程組織，循序漸進(jìn)向?qū)W生提供。學(xué)生可以在課前課后依據(jù)自身情況反復(fù)學(xué)習(xí)，直至掌握為止。

2.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

上機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是課程教學(xué)的重要一環(huán)。學(xué)生掌握了理論知識(shí)，通過上機(jī)進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的記憶，驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，達(dá)到提高學(xué)生的動(dòng)手能力的目的。大數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)面臨很多挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建復(fù)雜，學(xué)生在機(jī)房上機(jī)的時(shí)間有限，如果一步?jīng)]有完成，下一步可能遲遲不能開展。再者，如果需要課后做實(shí)驗(yàn)，在自己的計(jì)算機(jī)上開展上機(jī)實(shí)踐，一是對(duì)學(xué)生的電腦配置有一定的要求，二是如果實(shí)驗(yàn)環(huán)境被破壞，自己可能難以修復(fù)。為了滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)的需求，通過搭建實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的方式建設(shè)多樣化的實(shí)踐環(huán)境。

3 課程實(shí)施

積極運(yùn)用信息化教學(xué)手段，探索線上線下混合式教學(xué)模式，如利用超星公司的“一平三端”的學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)發(fā)布課程資料、管理課堂活動(dòng)。

課前，學(xué)生可以預(yù)習(xí)與每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的5-10分鐘微視頻。課中，通過學(xué)習(xí)通課堂互動(dòng)教學(xué)，將每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況可視化，更好地實(shí)現(xiàn)針對(duì)性教學(xué)，使教學(xué)過程更加透明化、精準(zhǔn)化。在課堂上，教師進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的梳理，對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題重點(diǎn)講解，舉一反三，將知識(shí)單元內(nèi)容系統(tǒng)化，讓學(xué)生掌握每堂課的重難點(diǎn)。教師設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，組織課堂討論、選人、搶答、隨堂練習(xí)和單元測(cè)試等教學(xué)環(huán)節(jié)。還可以通過翻轉(zhuǎn)課堂，增強(qiáng)師生、生生間的互動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)作用，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，從而有效提高課堂教學(xué)的效率。課后，學(xué)生可以用電腦或手機(jī)在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上學(xué)習(xí)，繼續(xù)觀看教學(xué)視頻鞏固知識(shí)，對(duì)每節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納。

4 課程評(píng)價(jià)

構(gòu)建多樣性的考核及評(píng)價(jià)方式，分為過程性評(píng)價(jià)、終結(jié)性評(píng)價(jià)。學(xué)生的成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、上機(jī)成績(jī)、期末成績(jī)綜合評(píng)定而成。通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)，可以看到學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡，統(tǒng)計(jì)班級(jí)學(xué)生的學(xué)生情況，將學(xué)生課堂所參與的活動(dòng)、互動(dòng)討論的表現(xiàn)、課堂測(cè)驗(yàn)的完成情況、提交的作業(yè)質(zhì)量均納入過程性評(píng)價(jià)中。讓學(xué)生將精力放在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程上，而不是考前突擊，真正培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

大多數(shù)高校的大數(shù)據(jù)課程建設(shè)處于起步階段，可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多。本文介紹了面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的大數(shù)據(jù)課程建設(shè)方法。以學(xué)生能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，整合課程內(nèi)容，建設(shè)豐富的課程資源，運(yùn)用信息化工具改進(jìn)教學(xué)方法，切實(shí)提高學(xué)生的大數(shù)據(jù)運(yùn)用能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏大文，王林，張乾，等. 大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 大數(shù)據(jù)，2020，6（4）：115-124.

[2] 桂勁松，張祖平，郭克華. 新工科背景下高校新專業(yè)建設(shè)思路探索與實(shí)踐——以數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)為例[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2018（7）：27-31.

[3] 林子雨. 大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)分享[J]. 大數(shù)據(jù)，2018，4（6）： 29-37.

【通聯(lián)編輯：王力】