淺析計算機專業在大數據背景下的應用

西安交通工程學院 金曙光

大數據時代對計算機專業人才的培養提出了新的挑戰。高校必須構建一系列以大數據為基礎的課程體系來適應這些變化；教學內容需要及時更新，淘汰不適應時代發展的課程，增加與企業需求無縫對接的課程；大數據背景下計算機專業要有一定的靈活度，即從理論教學轉變為實踐教學；教學改革需要不斷推進，通過大學生科技競賽，促進教學質量的提高，明確發展方向。

人們從農業時代步入到工業時代，再從工業時代步入到信息時代，每天都有海量的數據參與到人們的生活當中，計算機技術的進步以及移動互聯網、物聯網、5G移動通信網絡技術的發展，使信息技術已經明顯呈現出“人力—計算機—物質”三元融合的勢態，引發了數據規模的突飛猛進式增長。大數據（Big Data)引起了國內外產業學、學術界和政府部門的高度關注，更有甚者被認為是繼人力、資本之后一種新的非物質生產要素，蘊涵著很大的價值，是國家不可或缺的戰略資源[1]。在各行各業范圍內，大數據的應用正日益對全球生產、流通、分配、消費活動以及經濟運行機制、社會生活方式和國家治理能力產生重要的影響。

1 高校計算機應用專業教學中存在的主要問題

1.1 傳統教學模式缺乏創新思維

隨著大學生創新創業的不斷深入，任何學科都要有創新發展的思維。創新思維在計算機教學改革中尤為重要，大數據時代計算機基礎教學一定要注重培養學生的創新思維，特別是要將OBE 的教學理念貫穿于整個教學活動中，教師在課堂上要喚醒學生創新思維的靈感，要將填鴨式教學變為啟發式教學[2]。然而，在當前智慧化教學中不少高校教師在教學時基本完全按照課本講解，也可以說是照本宣科或者是照屏宣科，沒有及時補充學科的最新動態，特別是一些軟件方面的課程，基本一年時間就要更新，所以采用填鴨式教學，不注重因材施教。通常，教師在講臺上講課，學生被動接受，師生之間缺乏互動。在大多數情況下，教師在課堂上唱獨角戲，沒有循循善誘、觸類旁通的引導學生，沒有激發起學生的上課興趣，所以才導致學生上課注意力不集中，沒有激情，導致大量學生上課低頭看手機，導致教與學之間出現了兩張皮的現象。在大數據背景下，高校計算機專業開設的課程應該跟上時代的發展潮流，結合智慧化教學環境開設比較前沿的課程，但是一些基礎課程像《計算機模擬電路》《計算機數字電路》《C 語言程序設計》《操作系統》《數據結構》《匯編語言》《編譯原理》等課程教學任務繁重、學生水平參差不齊有關。另外，教師在完成教學任務的同時，還要搞科研、帶畢業設計等許多重要的任務，使教師在教學上投入的精力也有限，即在教學過程中缺乏創新思維、重理論輕實踐、重模仿缺創新等因素。

1.2 信息化校園應運而生

信息化校園是以數字化信息和網絡為基礎，依托大數據，對教學、科研、管理、技術服務、生活服務等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸和應用，使數字資源等得到充分優化利用的一種教育資源，信息化校園首先在教師教學上提供了巨大的便利，各式各樣的多媒體技術、信息化設備使得教師的授課不再是只能依靠黑板這一種教學工具，而可以使用生動活潑的視頻、錄音、電子課件等資源進行教學，所以培養更多的大數據人才來支撐大數據產業的健康發展的任務就落在高等學校的肩膀上。因此，高校必須更改人才培養方案，及時補充一些和大數據相關的課程，比如“Visual FoxPro 編程”“Visual Basic 編程”等市場上要求不高的語言課程可以去掉，“Hadoop+Spark 大數據技術”“HBASE 技術”“HDFS技術”“Sqoop 應用流程”、與企業需求密切相關的“Python 技術”和“數據實時分析風暴”可以添加到新的教學計劃中[3]。

1.3 教師專業素質有待提高

傳統的常態化教學就是教師備課，然后把書本上的知識傳授給學生，學生只需要把書本上的知識記住，就算這門課程學完了。而隨著信息技術的發展，教師的這種教學方式顯然不能適應大數據時代的人才培養方案。教師的專業素質亟待提高，當然，提高教師專業素質的方式很多，比如，參加學術會議、參加網絡教育、繼續教育等，使自己盡快地融入到新的教學方式中，適應時代的發展。大數據必須采用分布式架構，對海量數據進行分布式數據挖掘，因此，必須依托云計算的分布式處理、分布式數據庫和云存儲、虛擬化技術。新課需要查閱很多材料，包括了解前沿知識，反復打磨課程，才能把新知識傳授給學生。有的教師，特別是老教師一門課程講授了十幾年，不愿意帶新課，原有的專業知識已經嚴重滯后，例如，專業課《Java 程序設計》的開發環境中JDK 版本已經發展到JDK17（Oracle 公司于2021 年9 月正式發布）了，而有的教師現在還用JDK7，由此可見，教師的專業素質應該盡快地提升。

1.4 實驗條件和實驗內容嚴重不足

計算機基礎教學應該注重學生的實踐操作，特別是在大數據背景下，培養學生的實踐操作能力就更加重要，故所需的實驗室條件、設施、內容等都非常重要。云計算是大數據匯聚和分析的計算基礎設施，客觀上促進了數據資源的集中，云計算技術可以為大數據處理平臺提供高效可靠的資源管控保證，云計算也可以面向大數據管理和處理提供針對性的服務，大數據應用不一定必須部署在云上，但是采用云計算部署大數據應用則可以將許多資源管理、安全運行和維護等任務交給云服務提供商，從而降低大數據應用部署的技術門檻，支撐大數據業務，但是，目前許多高校的云計算實驗室建設不能滿足學生做實驗的要求，在計算機的配置上也跟不上，學生在云計算實驗室上課還要帶自己的筆記本電腦，教學條件跟不上技術的發展。所以，在大數據背景下，計算機基礎教學改革中，盡快完善實驗條件及實驗設施刻不容緩[4]。

2 大數據背景下高校計算機應用專業改革措施

2.1 轉變教學模式，拓展創新能力

基于OBE 教學理念下的創新模式，學生應該帶著問題去探索學習，是一種非常有效的學習方式，在計算機專業領域內，依托大數據的背景，教師一定要使用比較先進，比較前沿的教學手段，故《雨課堂》《輕微課》《學習通》《QQ》《釘釘》等教學渠道都有教師用武之地。教師可以利用這些先進的平臺針對重點難點知識上傳微視頻，充分發揮學生的主觀能動性，培養學生的動手實操能力，拓展在大數據背景下計算機專業的優越性。

大學生科技競賽在高校教學中有舉足輕重的作用，要提倡以競賽促進教學，學生參加學科競賽，就可以用到自己所學的專業知識。學生拿到比賽的問題之后，他們就要分析問題，找出原因，拿出方案，解決問題，總結辦法，這樣既培養了學生的自主學習能力，也培養了學生的創新能力。通過學科競賽可以使學生的知識面增廣，視野開闊，而通過歷次比賽也可以使教師積累經驗，老師在教研室活動研討中分享自己的經驗，使其他教師也可以從中學習到不少知識。這樣既可以創新教學模式，也能提高教學質量，拓展創新能力[5]。

2.2 緊跟時代步伐，更新人才培養方案

人才培養方案在整個教學環節中起著引領作用，特別是在大數據時代背景下，這就需要各高校要緊跟時代的步伐，順應時代的發展趨勢，本著“以市場為導向，以需求為驅動”的原則，深入了解計算機基礎專業的發展趨勢，建立專業培養體系，提高學生的云計算能力和培養大數據分析能力，凸顯本專業在數據分析處理方面的獨特優勢[6]。學校也可以深入企業調研，觀察企業到底需要什么樣的人才，以便制定出合理的人才培養方案。學校要對調研結果進行統計分析，結合校友集、BOSS 直聘等平臺招聘信息，制定校企共同認可的人才培養方案，努力培養出到企業就能用的合格人才。

2.3 提升計算機應用專業教師素質

2.3.1 教師的專業實踐能力急需提高

實踐是檢驗真理的唯一標準，目前高校教師大多數理論知識很扎實，但是缺少實踐鍛煉的平臺，故老師們的實踐能力比較薄弱。學校也可以和企業簽訂聯合辦學，讓企業里面的骨干員工來高校給學生帶一期實訓課，比如，華盛教育集團的ICT 行業，他們就有很多員工在高校里面代課，這樣對學生的實習實訓、動手操作等能力的培養非常有幫助。給學生上專業課的老師，要通過多種渠道加強專業技能的學習，可以利用MOOC 網站的相關視頻進行了解和消化[7]。在教學過程中，可以通過講課比賽，教學成果展等方式打磨課程，特別是青年教師，努力完善自己的知識體系結構。

2.3.2 提高教師的科研教學能力

作為高校教師，在做好教學工作的同時還要做好科研工作，教學和科研是當代大學不可或缺的兩大體系，也是其服務社會的職責所在，教學可以促進科學研究，科學研究也可以反哺教學，這兩者之間是相輔相成的關系。計算機專業在大數據背景的驅動下，教師在搞好教學的前提下，應該積極地做好科學研究工作，不論是省級課題還是校級課題都應該積極地進行申報。

2.3.3 拓展計算機專業教師的職業技能

在應用型本科高校里，所有教師既要有相應的理論教學能力，還應該具備相應專業的實踐教學能力，即人們常說的“雙師型”教師。這類教師首先必須要有良好的職業道德和職業素養，還要教書育人，并對學生進行職業指導等方面的綜合素質。其次要有相當豐富的經濟素養，具備社會溝通交往組織和協調的能力以及具備相當的管理能力[8]。最后要懂得企業和行業的管理模式，并具備指導學生參與企業行業管理的能力，善于組織和指導學生開展創造性活動的能力等。目前，“雙師型”教師應用型高校里是非常有用武之地的，特別是計算機專業、物聯網專業和大數據專業，高校一定要給教師提供發揮專業技能的平臺，拓展教師的專業技能。

3 結語

計算機專業作為一個前沿尖端的技術專業，應該有超前發展的方向，目前，高校計算機專業的教學和人才培養比較滯后，尤其是在大數據時代下，大數據時代的新技術、新思維、新業態不斷涌現，高校只有通過深化教學改革，才能逐步緩解當今計算機專業教學面臨的諸多問題。在信息化建設進程不斷加快的產業時代背景下，大數據時代的來臨從某方面來講，給企業發展帶來了一定機遇，也使其面臨著巨大的挑戰，因此，如何確保企業自身的計算機處理技術滿足大數據時代對于計算機處理技術的要求，成為了現階段企業的核心發展方向，并且要狠抓以上措施的落實。只有通過這些措施才能在大數據背景下培養出能夠適應社會發展的人才，才能為新時代培養出合格的建設者和接班人。