淺析計算機(jī)專業(yè)在大數(shù)據(jù)背景下的應(yīng)用

西安交通工程學(xué)院 金曙光

大數(shù)據(jù)時代對計算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。高校必須構(gòu)建一系列以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的課程體系來適應(yīng)這些變化；教學(xué)內(nèi)容需要及時更新，淘汰不適應(yīng)時代發(fā)展的課程，增加與企業(yè)需求無縫對接的課程；大數(shù)據(jù)背景下計算機(jī)專業(yè)要有一定的靈活度，即從理論教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`教學(xué)；教學(xué)改革需要不斷推進(jìn)，通過大學(xué)生科技競賽，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，明確發(fā)展方向。

人們從農(nóng)業(yè)時代步入到工業(yè)時代，再從工業(yè)時代步入到信息時代，每天都有海量的數(shù)據(jù)參與到人們的生活當(dāng)中，計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步以及移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使信息技術(shù)已經(jīng)明顯呈現(xiàn)出“人力—計算機(jī)—物質(zhì)”三元融合的勢態(tài)，引發(fā)了數(shù)據(jù)規(guī)模的突飛猛進(jìn)式增長。大數(shù)據(jù)（Big Data)引起了國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)學(xué)、學(xué)術(shù)界和政府部門的高度關(guān)注，更有甚者被認(rèn)為是繼人力、資本之后一種新的非物質(zhì)生產(chǎn)要素，蘊(yùn)涵著很大的價值，是國家不可或缺的戰(zhàn)略資源[1]。在各行各業(yè)范圍內(nèi)，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用正日益對全球生產(chǎn)、流通、分配、消費活動以及經(jīng)濟(jì)運行機(jī)制、社會生活方式和國家治理能力產(chǎn)生重要的影響。

1 高校計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)中存在的主要問題

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新思維

隨著大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的不斷深入，任何學(xué)科都要有創(chuàng)新發(fā)展的思維。創(chuàng)新思維在計算機(jī)教學(xué)改革中尤為重要，大數(shù)據(jù)時代計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)一定要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，特別是要將OBE 的教學(xué)理念貫穿于整個教學(xué)活動中，教師在課堂上要喚醒學(xué)生創(chuàng)新思維的靈感，要將填鴨式教學(xué)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué)[2]。然而，在當(dāng)前智慧化教學(xué)中不少高校教師在教學(xué)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(bǔ)充學(xué)科的最新動態(tài)，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(xué)，不注重因材施教。通常，教師在講臺上講課，學(xué)生被動接受，師生之間缺乏互動。在大多數(shù)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(dǎo)學(xué)生，沒有激發(fā)起學(xué)生的上課興趣，所以才導(dǎo)致學(xué)生上課注意力不集中，沒有激情，導(dǎo)致大量學(xué)生上課低頭看手機(jī)，導(dǎo)致教與學(xué)之間出現(xiàn)了兩張皮的現(xiàn)象。在大數(shù)據(jù)背景下，高校計算機(jī)專業(yè)開設(shè)的課程應(yīng)該跟上時代的發(fā)展潮流，結(jié)合智慧化教學(xué)環(huán)境開設(shè)比較前沿的課程，但是一些基礎(chǔ)課程像《計算機(jī)模擬電路》《計算機(jī)數(shù)字電路》《C 語言程序設(shè)計》《操作系統(tǒng)》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《匯編語言》《編譯原理》等課程教學(xué)任務(wù)繁重、學(xué)生水平參差不齊有關(guān)。另外，教師在完成教學(xué)任務(wù)的同時，還要搞科研、帶畢業(yè)設(shè)計等許多重要的任務(wù)，使教師在教學(xué)上投入的精力也有限，即在教學(xué)過程中缺乏創(chuàng)新思維、重理論輕實踐、重模仿缺創(chuàng)新等因素。

1.2 信息化校園應(yīng)運而生

信息化校園是以數(shù)字化信息和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，依托大數(shù)據(jù)，對教學(xué)、科研、管理、技術(shù)服務(wù)、生活服務(wù)等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸和應(yīng)用，使數(shù)字資源等得到充分優(yōu)化利用的一種教育資源，信息化校園首先在教師教學(xué)上提供了巨大的便利，各式各樣的多媒體技術(shù)、信息化設(shè)備使得教師的授課不再是只能依靠黑板這一種教學(xué)工具，而可以使用生動活潑的視頻、錄音、電子課件等資源進(jìn)行教學(xué)，所以培養(yǎng)更多的大數(shù)據(jù)人才來支撐大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展的任務(wù)就落在高等學(xué)校的肩膀上。因此，高校必須更改人才培養(yǎng)方案，及時補(bǔ)充一些和大數(shù)據(jù)相關(guān)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(shù)據(jù)技術(shù)”“HBASE 技術(shù)”“HDFS技術(shù)”“Sqoop 應(yīng)用流程”、與企業(yè)需求密切相關(guān)的“Python 技術(shù)”和“數(shù)據(jù)實時分析風(fēng)暴”可以添加到新的教學(xué)計劃中[3]。

1.3 教師專業(yè)素質(zhì)有待提高

傳統(tǒng)的常態(tài)化教學(xué)就是教師備課，然后把書本上的知識傳授給學(xué)生，學(xué)生只需要把書本上的知識記住，就算這門課程學(xué)完了。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教師的這種教學(xué)方式顯然不能適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的人才培養(yǎng)方案。教師的專業(yè)素質(zhì)亟待提高，當(dāng)然，提高教師專業(yè)素質(zhì)的方式很多，比如，參加學(xué)術(shù)會議、參加網(wǎng)絡(luò)教育、繼續(xù)教育等，使自己盡快地融入到新的教學(xué)方式中，適應(yīng)時代的發(fā)展。大數(shù)據(jù)必須采用分布式架構(gòu)，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘，因此，必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術(shù)。新課需要查閱很多材料，包括了解前沿知識，反復(fù)打磨課程，才能把新知識傳授給學(xué)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(yè)知識已經(jīng)嚴(yán)重滯后，例如，專業(yè)課《Java 程序設(shè)計》的開發(fā)環(huán)境中JDK 版本已經(jīng)發(fā)展到JDK17（Oracle 公司于2021 年9 月正式發(fā)布）了，而有的教師現(xiàn)在還用JDK7，由此可見，教師的專業(yè)素質(zhì)應(yīng)該盡快地提升。

1.4 實驗條件和實驗內(nèi)容嚴(yán)重不足

計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)該注重學(xué)生的實踐操作，特別是在大數(shù)據(jù)背景下，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力就更加重要，故所需的實驗室條件、設(shè)施、內(nèi)容等都非常重要。云計算是大數(shù)據(jù)匯聚和分析的計算基礎(chǔ)設(shè)施，客觀上促進(jìn)了數(shù)據(jù)資源的集中，云計算技術(shù)可以為大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)管理和處理提供針對性的服務(wù)，大數(shù)據(jù)應(yīng)用不一定必須部署在云上，但是采用云計算部署大數(shù)據(jù)應(yīng)用則可以將許多資源管理、安全運行和維護(hù)等任務(wù)交給云服務(wù)提供商，從而降低大數(shù)據(jù)應(yīng)用部署的技術(shù)門檻，支撐大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但是，目前許多高校的云計算實驗室建設(shè)不能滿足學(xué)生做實驗的要求，在計算機(jī)的配置上也跟不上，學(xué)生在云計算實驗室上課還要帶自己的筆記本電腦，教學(xué)條件跟不上技術(shù)的發(fā)展。所以，在大數(shù)據(jù)背景下，計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革中，盡快完善實驗條件及實驗設(shè)施刻不容緩[4]。

2 大數(shù)據(jù)背景下高校計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)改革措施

2.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，拓展創(chuàng)新能力

基于OBE 教學(xué)理念下的創(chuàng)新模式，學(xué)生應(yīng)該帶著問題去探索學(xué)習(xí)，是一種非常有效的學(xué)習(xí)方式，在計算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，依托大數(shù)據(jù)的背景，教師一定要使用比較先進(jìn)，比較前沿的教學(xué)手段，故《雨課堂》《輕微課》《學(xué)習(xí)通》《QQ》《釘釘》等教學(xué)渠道都有教師用武之地。教師可以利用這些先進(jìn)的平臺針對重點難點知識上傳微視頻，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的動手實操能力，拓展在大數(shù)據(jù)背景下計算機(jī)專業(yè)的優(yōu)越性。

大學(xué)生科技競賽在高校教學(xué)中有舉足輕重的作用，要提倡以競賽促進(jìn)教學(xué)，學(xué)生參加學(xué)科競賽，就可以用到自己所學(xué)的專業(yè)知識。學(xué)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(jié)辦法，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過學(xué)科競賽可以使學(xué)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(jīng)驗，老師在教研室活動研討中分享自己的經(jīng)驗，使其他教師也可以從中學(xué)習(xí)到不少知識。這樣既可以創(chuàng)新教學(xué)模式，也能提高教學(xué)質(zhì)量，拓展創(chuàng)新能力[5]。

2.2 緊跟時代步伐，更新人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)方案在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中起著引領(lǐng)作用，特別是在大數(shù)據(jù)時代背景下，這就需要各高校要緊跟時代的步伐，順應(yīng)時代的發(fā)展趨勢，本著“以市場為導(dǎo)向，以需求為驅(qū)動”的原則，深入了解計算機(jī)基礎(chǔ)專業(yè)的發(fā)展趨勢，建立專業(yè)培養(yǎng)體系，提高學(xué)生的云計算能力和培養(yǎng)大數(shù)據(jù)分析能力，凸顯本專業(yè)在數(shù)據(jù)分析處理方面的獨特優(yōu)勢[6]。學(xué)校也可以深入企業(yè)調(diào)研，觀察企業(yè)到底需要什么樣的人才，以便制定出合理的人才培養(yǎng)方案。學(xué)校要對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)合校友集、BOSS 直聘等平臺招聘信息，制定校企共同認(rèn)可的人才培養(yǎng)方案，努力培養(yǎng)出到企業(yè)就能用的合格人才。

2.3 提升計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)教師素質(zhì)

2.3.1 教師的專業(yè)實踐能力急需提高

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，目前高校教師大多數(shù)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(xué)校也可以和企業(yè)簽訂聯(lián)合辦學(xué)，讓企業(yè)里面的骨干員工來高校給學(xué)生帶一期實訓(xùn)課，比如，華盛教育集團(tuán)的ICT 行業(yè)，他們就有很多員工在高校里面代課，這樣對學(xué)生的實習(xí)實訓(xùn)、動手操作等能力的培養(yǎng)非常有幫助。給學(xué)生上專業(yè)課的老師，要通過多種渠道加強(qiáng)專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，可以利用MOOC 網(wǎng)站的相關(guān)視頻進(jìn)行了解和消化[7]。在教學(xué)過程中，可以通過講課比賽，教學(xué)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(jié)構(gòu)。

2.3.2 提高教師的科研教學(xué)能力

作為高校教師，在做好教學(xué)工作的同時還要做好科研工作，教學(xué)和科研是當(dāng)代大學(xué)不可或缺的兩大體系，也是其服務(wù)社會的職責(zé)所在，教學(xué)可以促進(jìn)科學(xué)研究，科學(xué)研究也可以反哺教學(xué)，這兩者之間是相輔相成的關(guān)系。計算機(jī)專業(yè)在大數(shù)據(jù)背景的驅(qū)動下，教師在搞好教學(xué)的前提下，應(yīng)該積極地做好科學(xué)研究工作，不論是省級課題還是校級課題都應(yīng)該積極地進(jìn)行申報。

2.3.3 拓展計算機(jī)專業(yè)教師的職業(yè)技能

在應(yīng)用型本科高校里，所有教師既要有相應(yīng)的理論教學(xué)能力，還應(yīng)該具備相應(yīng)專業(yè)的實踐教學(xué)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(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)，還要教書育人，并對學(xué)生進(jìn)行職業(yè)指導(dǎo)等方面的綜合素質(zhì)。其次要有相當(dāng)豐富的經(jīng)濟(jì)素養(yǎng)，具備社會溝通交往組織和協(xié)調(diào)的能力以及具備相當(dāng)?shù)墓芾砟芰8]。最后要懂得企業(yè)和行業(yè)的管理模式，并具備指導(dǎo)學(xué)生參與企業(yè)行業(yè)管理的能力，善于組織和指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)造性活動的能力等。目前，“雙師型”教師應(yīng)用型高校里是非常有用武之地的，特別是計算機(jī)專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和大數(shù)據(jù)專業(yè)，高校一定要給教師提供發(fā)揮專業(yè)技能的平臺，拓展教師的專業(yè)技能。

3 結(jié)語

計算機(jī)專業(yè)作為一個前沿尖端的技術(shù)專業(yè)，應(yīng)該有超前發(fā)展的方向，目前，高校計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)和人才培養(yǎng)比較滯后，尤其是在大數(shù)據(jù)時代下，大數(shù)據(jù)時代的新技術(shù)、新思維、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，高校只有通過深化教學(xué)改革，才能逐步緩解當(dāng)今計算機(jī)專業(yè)教學(xué)面臨的諸多問題。在信息化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的產(chǎn)業(yè)時代背景下，大數(shù)據(jù)時代的來臨從某方面來講，給企業(yè)發(fā)展帶來了一定機(jī)遇，也使其面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因此，如何確保企業(yè)自身的計算機(jī)處理技術(shù)滿足大數(shù)據(jù)時代對于計算機(jī)處理技術(shù)的要求，成為了現(xiàn)階段企業(yè)的核心發(fā)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(shù)據(jù)背景下培養(yǎng)出能夠適應(yīng)社會發(fā)展的人才，才能為新時代培養(yǎng)出合格的建設(shè)者和接班人。