以學科競賽為導向的課程體系建設探討

蔣美云 郭 雷

（南京工業職業技術學院 江蘇·南京 210023）

0 引言

隨著國家及江蘇政策推動與大數據技術的逐漸發展和成熟，大數據人才缺口日益壯大，企業對人才的需求遠遠大于學校的培養和供給，大數據人才的培養已經成為解決供需的關鍵。由于高職教育是以“應用”為主旨，崗位為導向，技能為本質和特征構建課程和教學內容體系，因此基于技能大賽的教學在高職教育中顯得尤為重要，并在專業建設，人才培養，教學內容，教學模式改革中占有非常重要的作用。

1 整合競賽知識點，確立人才培養目標（整合競賽知識點，課程體系改革與實踐）

近幾年，大數據教學團隊的學生主要參與的學科競賽有，江蘇省大數據技能大賽，小挑戰杯，發明杯，互聯網+等創業創新比賽。這些比賽形式多樣，對學生的要求較高，很好的培養了學生的團隊合作，語言交流，展示等能力。[1]以江蘇省大數據技能大賽為例：

2018 年江蘇省競賽題目：電影公司為提高票房收入，了解電影市場的情況，包括何種類型電影票房收入高，不同種類觀眾對電影的偏好等等，為此公司選用python語言，綜合運用python 的科學計算庫Numpy,數據分析處理庫pandas，數據可視化庫matplotlib，機器學習庫scikit 和MapReduce 編程模型，并利用網絡爬蟲抓取歷年來行業信息（4G），隨后對數據進行清洗、整理、計算、表達、分析。

2019 年江蘇省競賽要求：對Hadoop 平臺進行分析配置，基于Web 頁面進行數采集處理，綜合利用MapReduce，HDFS、數據倉庫HIVE，Java、python完成數據清洗、數據存儲、數據轉化、數據分析及數據推送；運用HTML、CSS、JavaScript、Echarts對數據進行可視化呈現。

根據兩年競賽要求分析，更新人才培養模式，大數據競賽的知識體系旨在讓學生掌握大數據的基本技能，包括平臺組件配置，數據采集，數據清洗，數據存儲分析，數據可視化，簡單機器學習應用等。具體技能比重如圖1 所示。

圖1 大數據技術與應用競賽技能

2 以競賽為導向的課程體系設計與建設

2.1 以大數據競賽為導向構建創新能力培養體系

隨著大數據技術的逐漸成熟并且在各個行業中的廣泛應用，大數據人才培養缺口增加。大數據人才培養需求形成體系和專業。以大數據技術與應用的技能競賽的技能體系為基礎，抽取分析技能要求，形成知識體系和課程體系，激發學生的興趣，目的明確地學習專業知識，從而使學生能夠清晰地建立起大數據專業所需的技能知識體系，并為大數據專業建設提供保障。根據競賽要求，大數據核心技能包括：大數據平臺運維、數據采集與預處理、數據清洗與分析、數據可視化。根據核心技能對接專業或者專業群基本核心技能有：Linux操作系統命令應用，軟件編程，數據操作與管理，網頁開放及數據可視化，職業素養。具體關系如表1 所示。人才培養中除設立平臺基礎課程，[2]專業基礎課程以及傳統實踐教學環節，還必須完全對接核心技能。

圖2 課程體系

表1 核心知識技能

根據表1 構建滿足大數據行業技能需求的“普適型”學習路徑和覆蓋大數據行業多技能的“拔高型”學習路徑。設計基于技能需求“普適型”和“拔高型”學習路徑。

2.2 構建能力提升體系

以技能培養為基本原則，以職位要求為依據，形成大數據技術與應用崗位核心技能，相關能力要求設計如圖2：（1）運維能力（Linux操作系統配置，管理優化，熟悉hadoop，Hive，Kafka，Hbase，yarn，storm 等Hadoop 技術生態足跡的配置管理）；（2）開發能力（精通python，java開發語言，精通oracle，mysql，NoS-ql 等數據庫的工作原理）；（3）進階能力（熟練掌握web 前端技術，熟悉主流機器學習算法，了解主流算法原理）。

圖3 能力提升體系

（1）運維能力和開發能力。學生在大二上學期前以鍛煉運維和開發能力為主，主要包括：計算機操作系統知識，計算機開發語言知識，計算機容器知識，大數據采集，大數據存儲，大數據處理，大數據分析，大數據安全知識。

（2）進階能力。具有大數據平臺搭建及數據倉庫建模的能力；具有基于分布式計算集群實現對數據的分析、挖掘、處理、生成報表的能力；具有維護分布式計算集群的能力；具有基于大數據分布式系統應用的測試能力；具有行業大數據平臺方案規劃的能力；具有大數據系統銷售的能力；具有大數據運維的能力；具有大數據應用系統的實施能力；具有作為大數據顧問的能力。

2.3 基于崗位的典型工作任務的實施

根據目前就業趨勢，在人才培養方案中，設立了大數據開發工程師，軟件測試工程師（大數據方向），大數據實施工程師，大數據售前咨詢顧問等幾類不同崗位。本文以大數據開發工程師為例，從競賽知識點抽取并設計了四個典型工作任務和其對應的能力要求。如表2 所示。

3 基于競賽的課程建設的實施與成效

根據之前的培養目標和課程能力體系，在完成專業方向基礎的前提下，在大一下學期開始，將組建競賽隊伍，在班級模擬小組競賽的任務融入到教學環節中。技能競賽大多數以小組為整體，[3]而不是一個學生獨立應賽，學生根據自己所掌握的知識的側重點合理組隊，三人一組，每個小組合理分功，切割知識點，設計完整的比賽方案，在班級教學過程中，這樣的全班模擬比賽，能夠快速讓學生深入學習和實踐，保證所有學生得到同樣的實驗訓練，經實踐，對結果進行分析和總結，興趣濃厚的同學和成績比較領先的小組可以重新組建團隊，進而組建一支實力均衡的比賽隊伍繼續深入研究，從而參加各類競賽。并激發學生的各類潛能，在學院形成可持續發展的教師和學生隊伍。[4]

具體來講，可以分成以下過程：

（1）基礎性學習，學生入學以來經過一個學期左右的基礎課程學習，適應大學生活，了解計算機基礎，大數據基礎和編程基礎課。

（2）進階能力，具體通過接近一年的時間，學習大數據相關專業課程和能力提升課程，相關小實驗，具備進行一個完整任務的能力。

（3）典型工作任務，班級同學按三人一組進行分組，學生將任務分解，并由組長按任務模塊分工，根據任務特點，期間穿插多次研討，小組分享，答辯等。一輪任務結束后可以開始多輪典型工作任務。

（4）競賽團隊組建，根據前面的學習和實踐，對有興趣的同學和做的好的小組進行引導，組建競賽團隊。其他同學進行后續課程的學習和根據不同崗位的個性化學習，或者頂崗實習。

自2016 年以來，大數據教學團隊已成功培訓三屆學生參與競賽，獲得江蘇省大數據競賽二等獎的好成績，參加挑戰杯大賽，并獲得全國一等獎的好成績，并且參加發明杯，互聯網+等大賽，獲得獎項十余次以上，累計培訓大數據學生人才達到40 以上。大數據教師團隊以提高學生的創新能力和就業為導向，緊密結合課程特點，制訂大數據技術與應用專業人才培養方案并成功申請了大數據技術與應用專業，在2019 年錄取了第一批大數據專業的學生。并且將學科競賽作為課程教學和實踐的擴展和延伸，將競賽內容合理融入課程教學，將競賽內容和形式合理融入實踐教學，促進課程改革和實踐教學的改革，對培養科技創新和高素質應用型人才的培養方案作出探索。

4 結束語

課程建設和人才培養方案是一個長期的系統工程。基于學科競賽為導向的課程體系和人才培育方案可以給人才培養指明方向，[5]使學生在競賽的良好氛圍中增強對學習專業的興趣，更好地實踐了黃炎培職業教育“手腦并用，雙手萬能”的職業教育思想。通過兩年參加江蘇省大數據技能競賽，和其他相關賽項，為大數據課程建設指明了方向，并且增進了學院開展大數據專業的信心，促進了教師開展專業課的信心，加速了人才培養的修訂，為大數據專業教學模式改革創造了較好的條件。在競賽進入課堂教學的同時，促進了教師團隊教學和科研水平的提升，并將這種以學生為主體，以競賽為橫線的項目教學方式的引入到整個專業實踐教學中，推動了大數據專業的發展。