大數據時代計算機專業實驗教學的思考

成亞利

摘要：大數據時代的來臨使得各行各業對相關人才的需求日益劇增，針對傳統的實驗教學方法滯后于大數據時代發展要求的現狀，通過改革計算機專業實驗教學，搭建大數據實驗教學平臺，利用大數據和云計算平臺為學生制定個性化實驗要求。借助校企合作，改革實驗教學模式和方法，培養順應大數據時代發展需求的應用型人才。

關鍵詞：實驗教學；大數據；云計算平臺

隨著計算機時代的發展，信息爆炸已經積累到了一個開始引發變革的程度。它促使全球的數據規模和種類迅速增長，從而迎來了大數據時代。大數據與云計算聯系密切，是構成信息化世界的基本元素，廣泛應用于學術界、各行各業乃至政府機構。

一、實驗教學現狀

實驗教學是一種借助于實驗進行發現和驗證理論知識的實踐性教學方法。它有別于灌輸式教學，能夠讓學生深入理解理論知識，形成知識體系，培養創新意識，從而使自身綜合實踐能力得以提高。在大數據時代，實驗教學是一種與行業和科研前沿結合，培養具有創新實踐能力人才的重要手段。

傳統實驗教學，偏重于對所學知識的驗證，學生在規定的時間內，根據書上規定的實驗步驟和方法，完成驗證性實驗。它不能滿足大數據時代的需求，嚴重阻礙了大數據應用型人才培養計劃的推進。目前，計算機專業實驗教學問題主要表現在以下方面：

（1）目前，大數據實驗教學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實驗項目，而大數據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中較少涉及可以鍛煉學生實踐應用能力的實驗，實驗內容脫離行業與科研前沿。因此，結合大數據時代的發展需求，開發大數據創新實驗以提高學生創新能力和動手操作能力迫在眉睫。

（2）隨著大數據時代發展步伐的不斷加快，大數據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據人才培養的需要，因此，高校人才培養容易出現脫節。

（3）實驗教學方法和手段有待改革。在傳統實驗教學中，學生僅需要按照實驗指導，循序漸進地完成實驗項目，不需要創新性思考。而大數據實驗教學與行業和科研前沿密切結合，旨在培養學生創新能力和動手操作能力。顯然，采用傳統計算機實驗教學方法不能培養出順應大數據時代的人才。因此，實驗教學方法和手段的改革是當務之急。

（4）實驗教學模式單一化。在高校的學分制管理模式下，大學生學習方式更為多樣化，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僅僅開設和專業課相關的實驗課，并且，實驗室的開放時間不夠靈活。這不利于學生充分利用資源自主學習，創新實驗。所以，實驗教學模式也應在原有模式上有所改革與創新，以滿足學生的學習需要，為學生創新實踐提供良好的環境。

二、大數據實驗教學改革

1.改革目標。

在大數據時代，通過依托大數據和云計算平臺搭建實驗教學平臺，利用校企合作，改革計算機實驗教學模式和考核方法，完善實驗室的開放制度，為學生創建良好的實驗學習環境，結合科研和行業前沿，引導學生自主創新，團隊協作，培養適應大數據時代的應用型專業人才。

2.改革內容。

（1）以云計算為依托，搭建大數據實驗教學平臺?；谠破脚_，構建虛擬實驗教學平臺，建立虛擬實驗環境，構建在線學習系統，利用Hadoop和HDFS進行大數據的管理、分析和存儲，記錄學生學習進展、互動情況、自主學習進度等信息，分析學生的知識體系和已有知識的理解程度，幫助學生查漏補缺，結合不同學生的不同特點，制定個性化實驗要求，因材施教，啟發式指引不同層次學生進行實驗訓練。

（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據環境給學生，而僅僅依靠偏向于理論的教育，很難培養出符合大數據時代需求的實用型人才，所以大數據時代計算機專業實驗教學必須強調與企業實踐有機結合。一方面，積極聘請企業中有實戰經驗的專家到學校授課，使得學生有機會接觸工程項目，緊跟企業和社會發展，把握市場需求脈搏，積累實戰經驗。另一方面，希望校企合作的企業為學生提供實習機會，給予優先錄用機會，以提高學生創新實踐的積極性。

（3）改革實驗教學模式。大數據實驗教學與科研前沿密切相關，研究式學習方式很重要。因此，應當改變傳統的一人一機、按部就班的實驗教學模式，充分發揮學生主觀能動性，采用團隊式、研究式和自主式的實驗教學方法。

（4）改革實驗考核方法。結合不同實驗的特點，設置彈性的實驗考核方法?；A訓練類實驗需要學生利用指定方法驗證已有的理論知識，旨在考察學生的基礎實驗能力，這類實驗成績應以學生對實驗原理的理解以及實際操作能力為依據。綜合設計類實驗成績以項目的任務指標為參考，通過答辯、論文等形式進行考核，最終成績經過答辯小組審核，可認定為相關環節學分。研究型實驗，根據學生興趣和能力自主選擇項目題目，項目的方案、方法的設計和作品的制作均由學生自主完成，最后提交科研論文或技術總結。依據學生申請專利、科研論文發表、各類獲獎等情況考核。改革實驗考核方法，充分調動學生創新性實驗的積極性，提供實踐能力，滿足社會需求。

三、特色總結

大數據時代背景下，計算機專業實驗教學改革特色為：（1）以云計算為依托，搭建大數據實驗教學平臺，為學生制定個性化實驗要求，滿足不同層次學生的需求；（2）校企結合，使實驗內容與行業發展和科研前沿結合，為計算機專業學生提供工程實踐機會，順應大數據時代的發展需求；（3）改革以往單一的傳統實驗教學模式，開放實驗室，利用創新創業訓練項目和各類大數據競賽，引導學生對大數據發展動態的關注，啟迪學生科研思維，提高科研方法，培養計算機專業學生創新、動手操作、團隊協作等綜合能力；（4）改革實驗考核制度，結合不同實驗的要求設置彈性考核制度，調動學生參與實驗的積極性。

參考文獻：

[1] 李鴻健.大數據時代計算機專業實驗教學改革研究[J].現代計算機，2012，（13）：29-31.

[2] 郭鑫.大數據教學資源共享系統的研究[J].電腦知識與技術：學術交流，2014，（3）：446-447.