大數據環境下高校計算機基礎課程創新教學模式研究

王莉利，高新成，劉金月

（1.東北石油大學計算機與信息技術學院，黑龍江 大慶 163318；2.東北石油大學現代教育技術中心，黑龍江 大慶 163318）

隨著大數據技術的不斷發展，對計算機人才的需求不斷增加，這不但對大學生的信息素養和計算機應用能力提出了更高的要求，也為我國高校基礎教育改革提出了新方向[1]。如何制定出大數據環境下適合學生發展的知識結構、教學內容、教學方法和教學手段，提高學生的計算機技能成了迫在眉睫需要解決的問題。

1 大數據技術

大數據是指把信息最大化的進行收集統計并分析，從各種各樣的大量數據中，快速分析并獲取有價值信息。目前，大數據已經存在我們生活中的各種角落，如分布式數據庫、云計算平臺、互聯網等等。大數據教學平臺向全球數千萬名學生提供了個性化的學習服務，通過大數據技術，獲取他們的學習數據，學校通過這些真實學習數據，向學生提供相應服務提高學生學習效果。

2 高校計算機基礎教學面臨的問題

計算機基礎課程是高校的公共基礎課，重點是培養非計算機專業學生的計算機技能[2]。在信息飛速發展的時代，高校計算機基礎教學存在以下問題，嚴重影響了基礎課程的地位和發展。

2.1 教學內容與行業發展之間的矛盾

與高數和外語等基礎課性質不同，計算機知識更新頻率較高，新軟件、軟件新版本和新技術出現較快。而計算機教材組織人員編寫，到出版校對，到最后交付課程進行應用，至少需要將近2年左右的時間。等教材在課堂上使用時，其內容已經不能和時代同步。導致已經出現了office2021版本，而課本還在講授2013，學習的內容落后，學生失去了學習興趣。

2.2 實驗設備與新技術環境之間的矛盾

計算機基礎課程的重點是提高學生的計算機操作能力，這就需要一個能夠跟上計算機發展的實驗環境。由于上課的學生很多，涉及實驗機器千臺左右，每次機器的升級更換都需要大筆的經費，因此實驗環境更新慢。導致出現了新技術和新軟件，只能聽老師的簡單介紹，進行大概了解，學生實際操作不了。

2.3 傳統教學模式與時代發展之間的矛盾

信息時代網絡無處不在，學生都有智能手機和平板，已經習慣于隨時從網絡獲取所需信息。而在傳統教學模式中，教師仍以課堂教學為主導，采用“填鴨式”教學方法[3]，學生在課堂上被動接受知識，課后需要大量的時間進行復習。雖然浪費了大量的教學資源，但是學生收獲甚微。

2.4 統一培養計劃與學生個性差異之間的矛盾

由于高校招生地域性差異，學生入學前計算機操作水平參差不齊。有的地域從小學就開始設置計算機相關課程，學生普遍操作技能較高；有的地域學生從沒上過計算機課程，簡單的文件操作都感覺困難。使用統一教材和培養計劃，不能進行個體兼顧，讓一部分學生感覺課程內容簡單，失去學習興動力；一部分學生感覺內容較難，產生厭學思想。

3 大數據環境計算機基礎教學改革

將大數據技術與計算機基礎課程相融合，充分利用大數據資源所具有的特征，對計算機基礎教學進行全面改革，形成創新教學模式。

3.1 創建動態網絡資源教學平臺，激發學生學習興趣

由于教材的滯后性，計算機基礎教學內容已與計算機最新技術脫節[4]。因此，構建基于大數據分析的計算機基礎課程網絡資源教學平臺，平臺資源包括以知識點為單位的微課、電子章節教材、教學動畫素材、實驗案例庫、競賽作品和最新計算機技術動態等。教師團隊定期進行平臺資源更新，形成實時更新的動態教學內容；同時，平臺的大數據分析功能也可以記錄學生的學習軌跡，根據學習數據分析整理出學生對哪些知識點感興趣，對哪些內容關注較少，為教師后期課程準備提供一定數據支撐。

3.2 構建網絡虛擬實驗環境平臺，擴大學生實驗平臺

由于實驗環境的升級周期慢，學生不能對最新軟件和技術進行實際操作。因此，在網絡教學資源平臺上，搭建網絡虛擬實驗環境。學生可以在虛擬環境對新技術進行學習，不再受到教學空間和時間的限制[5]，激發學生學習興趣；其次，虛擬實驗環境可以節省下對機器的改造費用，將資金投入到其他教學資源的改進中；也可以讓學生參與到虛擬環境的改進中，將學生自己感興趣的和發現的虛擬環境，融入平臺中。

3.3 實行分層次針對性教學，滿足學生個體學習需求

引入分層次教學方式，根據學生具體差異，進行有針對性計劃的個性差異化培養，滿足不同起點學生的學習需求。首先，對入學新生進行統一的計算機基礎知識技能測試，測試程度偏難，測試包括計算機基礎知識、提高知識、常用軟件基本操作和常用軟件復雜操作。測試結束后，進行班級重組制，根據測試成績將學生分為基礎班、平行班和提高班，分別制定不同的教學內容、培養計劃和多元化考核方式。平行班按正常內容進行教授，基礎班以計算機基礎知識和基本操作為主，提高班以計算機高級操作和新技術掌握為主。同時增加激勵制度，鼓勵基礎班同學通過測試進入平行班、提高班，激發學生自身學習潛能。

3.4 引進多元化課堂教學模式，增強學生自主學習能力

改變以教師為主體的課堂教學方式，引入多元化的教學方法。教師利用構建的動態教學平臺發布課前預習內容、知識點視頻、習題和課上思考題，同學利用課下時間進行靈活的自主學習。由于不受時間和地點的限制，學生反而可以用最高的效率完成任務。習題由易到難分為5個等級，只有完成前一個等級才能開始新的等級，全部完成后給予一定的積分，積分會成為最終成績測評的一部分，以此引發學生的學習主動性。在課堂上進行重點講解。此外，教師在課堂上對布置的思考題拋出論點，讓學生在課上進行分組自由討論，最后老師對討論結果進行分析和總結。這種自主學習和研討式的教學模式不但可以增強學生的學習能力，也對教師的知識儲備和臨場應變能力提出了更高的挑戰。

3.5 實施過程化監控的考核制度，全方面考核學生

采用單一的期末考試，學生會以取得好成績為目的，可能整個學期都不重視這門課，只用最后幾天進行突擊，只靠大腦對復習內容的一個記憶期，考試過后知識點全部忘掉。因此，為了讓學生對計算機內容進行實質上的掌握，需要在整個學期對學生進行過程化知識掌握考核。考核分為對教學平臺教學資源的學習情況、虛擬實驗環境的使用情況、實驗作業的完成情況、預習作業的作答情況、課堂小組作業的貢獻情況和期末的考試情況等，讓學生真正的從課程開始學到課程結束。

4 結語

信息化時代，高校計算機基礎教學改革任重道遠。大數據技術的發展，為計算機基礎教學帶來了機遇和挑戰。本文對計算機基礎教學的教學資源、教學模式、教學方法、考核方式等方面進行研究并進行了改進。作為計算機基礎課程教師，要順應時代發展，不斷對計算機課程基礎教學進行改革，不斷提高計算機基礎教學的預期效果。