學科交叉融合背景下大數據技術課程的分布式教學

摘要：學科交叉融合背景下，大數據技術課程對培養新型數據人才至關重要。文章以信息管理與信息系統專業為例，分析專業特點、課程特點和學情，提出并實踐了一種分布式教學模式，涵蓋理論講解、實踐操作、學生學習和企業合作四個方面。實踐結果表明，該模式有效提高了學生學習積極性、縮小了學習差距、促進了知識理解和科研創新，并助力企業發展。

關鍵詞：分布式教學；大數據技術；信息管理與信息系統；學科交叉融合

中圖分類號：TP3" "文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）16-0135-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

2023年，教育部等五部門印發的《普通高等教育學科專業設置調整優化改革方案》強調了多學科交叉融合的重要性，以培養復合型人才，推進中國式現代化建設[1-2]。大數據作為新興戰略資源，已融入各行各業，其技術課程對數據科學發展和人才培養意義重大[3-4]。

信息管理與信息系統（IMIS）專業融合了信息技術和管理科學，具有實踐性和創新性[5]。該專業涉及的數據處理正從傳統模式向大數據模式轉變[6-7]，因此，大數據技術課程對培養IMIS專業的復合型人才至關重要。

分布式計算，即將復雜計算任務分解到多臺計算機協同處理[8]，是大數據技術的核心支撐[9]。本文基于分布式計算思想，結合IMIS專業特點、大數據技術課程特點和學情，提出了一種分布式教學模式。

1 專業、課程與學情分析

1.1 IMIS專業特點

IMIS專業是管理科學與工程類下屬的交叉學科，側重信息系統管理和計算機技術。經過二十多年的發展，其培養模式已從側重技術或管理，發展到“技術+管理”，再到如今的多學科交叉融合模式[10-11]。隨著大數據和人工智能等技術的發展，市場對相關人才的需求日益增加[12]。因此，大數據技術課程對IMIS專業的人才培養至關重要[13]。

1.2 大數據技術課程特點

大數據技術課程旨在為學生構建大數據知識體系，內容涵蓋大數據概述、Hadoop、Spark、HDFS、HBase、MapReduce、Hive、Flink以及綜合案例，如表1所示。該課程具有實踐性強、知識綜合性高、概念抽象等特點：需要Linux系統環境、軟件安裝配置、數據操作和計算練習；涵蓋多個框架、組件及工作原理；Linux命令行操作和框架原理理解難度較大。

1.3 學情分析

IMIS專業的大數據技術課程開設于大學三年級第二學期，前修課程包括網絡操作系統、分布式數據庫、面向對象程序設計、數據挖掘與可視化等，后續課程包括行業大數據案例分析、跨專業綜合實訓等 ，如圖1所示。學生具備一定的學習基礎，但也存在部分知識點遺忘、基礎薄弱、缺乏手動配置軟件環境經驗等問題。

2 分布式大數據課程教學模式

2.1 總述

借鑒分布式計算“分散處理、綜合匯總”的理念[14]，本文提出了包含理論講解、實踐操作、學生學習和企業合作四個維度的分布式教學模式。

2.2 理論講解的分布式

將每一章的知識點拆分成若干個內容塊，分次講解，并在講解新內容塊時復習之前的塊，最后進行總結。以“HDFS”為例，將其理論部分拆分為兩個內容塊，如圖2、表2所示，分別在不同課時講解。這種方式有助于學生理解抽象內容，提高學習興趣。

2.3 實踐操作的分布式

將實驗內容拆分，與理論講解結合。以“HDFS”實驗為例，如圖3所示，將其拆分為兩個內容塊，如表3所示，與理論講解同步進行，如表4所示。

2.3 學生學習的分布式

學生學習的分布式包括前修課程的分布式復習（重點復習常用Linux命令，并提供下次課所需命令及拓展學習資料） ，作業完成的分布式（分層布置作業，提供彈性截止時間，以適應不同基礎的學生） ，以及課下練習的分布式（鼓勵學生根據自身情況進行分塊練習和知識總結） 。

2.4 企業合作的分布式

與企業展開合作有利于了解到企業所需人才的具體情況，使人才的培養上更具針對性和合理性[15]。企業合作的分布式包括校企共建課程的分布式（邀請企業專家參與授課，例如講解大數據概述和綜合案例的企業應用） ，以及校企交流的分布式（教師定期到企業學習交流，了解行業最新動態和需求） 。

3 多學科交叉融合帶來的挑戰與應對策略

3.1 大數據技術課程的綜合性與學生基礎的矛盾

大數據技術課程本身的知識體系龐雜，而IMIS專業學生的相關基礎相對薄弱[16]。

策略：采取“興趣+分布式”的解決方案，通過分布式教學模式降低學習難度，激發學生學習興趣，并鼓勵學生自主學習，逐步彌補差距。

3.2 軟件安裝部署的復雜性與學生問題解決能力的矛盾

大數據技術課程涉及多種框架軟件的安裝部署，學生容易遇到各種問題。

策略：采用“追本溯源+問題搜索”的解決方案，引導學生逐步排查問題，并利用網絡資源尋求解決方案，培養學生的問題解決能力。

4 結束語

本文提出的分布式大數據課程教學模式，有效解決了多學科交叉融合背景下IMIS專業學生學習大數據技術課程的挑戰。該模式提高了學生的學習積極性和興趣，縮小了學習差距，促進了對知識的理解和吸收，培養了學生的自主學習能力和問題解決能力，并促進了科研創新和成果轉化，助力企業發展。

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【通聯編輯：朱寶貴】