導(dǎo)語：大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺建設(shè)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:在教育部發(fā)展數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的背景下，本文以貴州理工學(xué)院阿里巴巴大數(shù)據(jù)學(xué)院為依托，以數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生為研究對象，通過與阿里云和慧科集團(tuán)進(jìn)行校企合作，提出了大數(shù)據(jù)專業(yè)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺的建設(shè)思路，對實踐平臺中的智慧教室和智慧學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)進(jìn)行了闡述，為培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才提供創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺。

關(guān)鍵詞:新工科；大數(shù)據(jù)；校企合作；實踐教學(xué)平臺

1引言

國家十三五規(guī)劃綱要中明確提出：“實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，推進(jìn)數(shù)據(jù)資源開放共享”。在這樣的契機(jī)下，大數(shù)據(jù)領(lǐng)域必將迎來建設(shè)高峰和投資良機(jī)，而推動大數(shù)據(jù)發(fā)展不僅依靠國家戰(zhàn)略與相關(guān)政策的支持，更需要大數(shù)據(jù)相關(guān)人才的支撐。截至2019年，在教育部每年度公布的高校新增數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)名單中，2015年度首次獲批3所，2016年度獲批32所，2017年度獲批248所，2018年度獲批203所，共計486所[1]。該專業(yè)今后會有大量畢業(yè)生涌入市場，為市場需求填補(bǔ)人才空白。教育部于2017年提出了以實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0版”為抓手，把握工科的新要求、加快建設(shè)發(fā)展新興工科的號召[2]。與此同時，工業(yè)和信息化部近年來為推動我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和重塑國際競爭新優(yōu)勢，相繼實施了推動互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等若干重大舉措，對信息技術(shù)人才培養(yǎng)也提出了新的需求。為積極響應(yīng)教育部和工信部的號召，本文立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展對大數(shù)據(jù)技術(shù)新工科人才的需要，積極探索大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺的建設(shè)，助力加快大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的新工科建設(shè)，促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)人才的培養(yǎng)[3]。大數(shù)據(jù)專業(yè)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺是實踐教學(xué)的重要組成部分[4]。它是支撐大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的重要平臺，是支撐大數(shù)據(jù)學(xué)院校企聯(lián)合共建特色特點(diǎn)構(gòu)建的核心，是大數(shù)據(jù)學(xué)院賦能學(xué)校和社會的共享平臺。創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺的建設(shè)對支撐大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)、探索適合本校師生的混合式教學(xué)模式、構(gòu)建具備創(chuàng)新精神的學(xué)習(xí)氛圍、促進(jìn)教師水平整體提升具有重要的探索價值[5]。

2創(chuàng)新實踐學(xué)習(xí)智慧教室建設(shè)

智慧教室包括集翻轉(zhuǎn)課堂、實時直播、在線互動、移動學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)行為追蹤等多種功能為一體，導(dǎo)入行業(yè)前沿的應(yīng)用技術(shù)及最佳實踐案例，采用新興教育技術(shù)手段打造云生態(tài)教育環(huán)境解決方案，為大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)帶來無限可能的未來實驗室。智慧教室主要包括以下幾個功能：（1）無線覆蓋。教師和學(xué)生可以在教室里下載或者上傳資源，進(jìn)行云上實驗。以公有云的方式為教學(xué)提供服務(wù)，云端系統(tǒng)擁有全媒體學(xué)習(xí)行為跟蹤在線教學(xué)系統(tǒng)、前沿科技領(lǐng)域的在線課程體系。彈性的公有云計算服務(wù)支持大數(shù)據(jù)相關(guān)課程的實驗教學(xué)。（2）高清視頻。教師可以播放高保真視頻以及教學(xué)內(nèi)容，方便學(xué)生對實驗有一個更加清晰直觀的認(rèn)識。（3）互動直播。通過遠(yuǎn)程視頻雙向互動系統(tǒng)模塊套裝，可以實現(xiàn)實時直播。教師和學(xué)生雙方可以進(jìn)行現(xiàn)場互動，逼近真實的課堂，猶如優(yōu)秀名師在現(xiàn)場實施教學(xué)。（4）座位靈活。通過教室里靈活多變的布線，可以靈活機(jī)動地安排實訓(xùn)、討論、練習(xí)等實驗室教學(xué)安排，以便在功能性上對教室的布局進(jìn)行調(diào)整。比如，教室的桌椅不僅可以拼接成傳統(tǒng)的四邊形上課形式，方便教師在講臺上傳授知識；還可以拼接成六邊形上課形式，方便學(xué)生成組討論。

3創(chuàng)新實踐學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)建設(shè)

在線教育平臺需采用B/S結(jié)構(gòu)，基于J2EE架構(gòu)，頁面功能采用富客戶端交互技術(shù)Web2.0AJAX開發(fā)，自動兼容IE9及以上版本、Safari、Firefox、Chrome等瀏覽器，無需安裝其他插件。系統(tǒng)設(shè)計基于SOA架構(gòu)，具備松耦合性和良好的可擴(kuò)展性，支持靈活的分布式部署。數(shù)據(jù)庫設(shè)計支持主從模式，支持SAAS架構(gòu)部署，支持Web服務(wù)器集群。具有安全策略和備份機(jī)制，采用不同的安全措施，保證發(fā)生故障時不影響整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。提供多級數(shù)據(jù)備份機(jī)制，支持每天非工作時段定時備份數(shù)據(jù)庫，對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)采用多機(jī)熱備。3.1課程管理系統(tǒng)。課程管理系統(tǒng)是創(chuàng)新實踐學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中重要的子系統(tǒng)之一。該子系統(tǒng)可以對課程名稱、課程簡介、課程介紹、授課教師等課程基本信息進(jìn)行設(shè)置；支持課程資源批量上傳，支持設(shè)置瀏覽權(quán)限。提供在線上傳視頻，可以自行創(chuàng)建目錄并對視頻資源進(jìn)行基本數(shù)據(jù)操縱。視頻支持MP4等主流視頻網(wǎng)絡(luò)格式，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，并可以上傳字幕。提供在線上傳文檔，文檔支持PPT、WORD、PDF、EXCEL、TXT等多格式文件上傳。教師可以自定義課程的章節(jié)，可以從課程資源庫或本地直接添加視頻、測驗、作業(yè)、討論、課件、頁面等課程內(nèi)容來創(chuàng)建課程。支持教師批閱和同級互評作業(yè)等多種方式，減輕批閱壓力，提高學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)的主動性。支持按課程資源類型篩選章節(jié)知識點(diǎn)，實現(xiàn)可以只查看全部視頻類章節(jié)、全部測驗類章節(jié)、全部作業(yè)類章節(jié)等。提供課程自動化檢查功能服務(wù)，課程新上線前，自動模擬學(xué)生操作。3.2教學(xué)管理系統(tǒng)。教學(xué)管理系統(tǒng)支持教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行教學(xué)監(jiān)督與跟蹤，能夠查看學(xué)生的作業(yè)、測驗、視頻等完成情況。支持教師在線對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改、查閱，并可給出評語。教師可以發(fā)起、參與討論，與學(xué)生進(jìn)行互動答疑。也可對學(xué)生參與討論的內(nèi)容進(jìn)行查看、刪除等操作。教師可以對測驗情況和測驗成績進(jìn)行查閱、篩選。教學(xué)管理系統(tǒng)中的在線考試功能，可以自定義題庫的類型與組合，自定義各種題庫的名稱，同時可自己由擴(kuò)展題庫的種類，并可自由設(shè)置任意層級，以方便管理用戶自己的題目。在進(jìn)行題庫編輯過程中支持自動組卷、多種組卷模式混用，可手工錄入試卷、模版導(dǎo)入試卷、自動組建試卷。通過用戶的設(shè)置試卷題目的數(shù)量、題目難易、題目占有率等從題庫中自由選擇試卷并自動組成試卷?？荚嚪雷鞅坠δ埽軌蛴行У胤乐箤W(xué)生的作弊行為。3.3PC端在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)。在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的視頻學(xué)習(xí)功能提供視頻學(xué)習(xí)完成度設(shè)置。監(jiān)督學(xué)生能夠完整地看完全部學(xué)習(xí)視頻，具有防止刷課的功能。為防止學(xué)習(xí)掛機(jī)，在過程中設(shè)置測驗，并可以設(shè)置為未答對測驗題不能觀看后續(xù)視頻，只能對已觀看過的視頻進(jìn)行操作，第一次觀看不能拖動和快進(jìn)。不允許學(xué)生在觀看時切換出視頻窗口，切出窗口即暫停。支持即將到期的任務(wù)提醒，如測驗開始、提交截止等信息。支持整個課程的信息時間節(jié)點(diǎn)的管理，展示整個重要課程信息的全周期時間節(jié)點(diǎn)。在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)還支持學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中隨時記錄筆記，能夠?qū)崿F(xiàn)與視頻的關(guān)聯(lián)與記錄。筆記可按最新、最熱的筆記進(jìn)行排名，同時可對筆記進(jìn)行收藏。支持即時提問，可以對問題知識點(diǎn)定位，能夠反應(yīng)出學(xué)生提的問題出于哪個知識點(diǎn)，讓教師能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行回答。提供多途徑、多分類的討論區(qū)，教師可以建設(shè)多個班級板塊，讓學(xué)生自由討論。根據(jù)教師設(shè)定的測驗次數(shù)進(jìn)行測試。當(dāng)允許測驗多次嘗試時，測試成績將會分別記錄，最后取測驗最高分作為最終成績，并以此參與課程總分評定。支持錯題本功能，記錄測驗中的錯題。3.4移動在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)。移動端APP為大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生提供基于移動端的碎片化學(xué)習(xí)交互體驗，結(jié)合了在線選課、視頻學(xué)習(xí)、筆記、提問、作業(yè)測驗等一系列教學(xué)應(yīng)用體驗，滿足了信息化條件下學(xué)生的應(yīng)用習(xí)慣。同時實現(xiàn)了PC端在線學(xué)習(xí)平臺在移動端的延伸，支持IOS/Android等手機(jī)、PAD等多種終端操的應(yīng)用。學(xué)生可通過移動端進(jìn)行在線選學(xué)課程、學(xué)習(xí)，還可以對學(xué)習(xí)的課程資源進(jìn)行下載。在線視頻學(xué)習(xí)時，實現(xiàn)多終端視頻互斥，有效防止學(xué)生進(jìn)行刷課。學(xué)生能通過移動端APP快速實現(xiàn)課程相關(guān)視頻的在線學(xué)習(xí)，同時能夠記錄視頻觀看時長，跟PC端學(xué)生個人學(xué)習(xí)進(jìn)度相結(jié)合，真正實現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)應(yīng)用。平臺自動推送消息至APP客戶端，公告、章節(jié)解鎖通知、作業(yè)、測驗提前通知、直播課通知等信息。學(xué)生可以通過移動端完成對所學(xué)課程各章節(jié)在線測驗并提交審批。提供大學(xué)生資訊頭條，幫助大學(xué)生了解留學(xué)、考研、職業(yè)規(guī)劃等學(xué)習(xí)技能。3.5大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)將各類教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并進(jìn)行分析。所有數(shù)據(jù)必須實現(xiàn)實時統(tǒng)計，并可以用形象直觀的圖表直接呈現(xiàn)，供教師直觀了解教學(xué)實施情況及質(zhì)量。通過分析可以查看到整個繼續(xù)教育基地開設(shè)的課程、學(xué)生、教師的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以以趨勢圖、餅圖、柱狀圖等多種圖表進(jìn)行展示。通過大數(shù)據(jù)分析，可以快速高效地了解課程中心運(yùn)行情況，對教學(xué)管理提供數(shù)據(jù)支撐。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對課程情況進(jìn)行分析，能夠通過課程的分析實際展示出課程建設(shè)情況，以及課程使用情況。通過課程的分析可以得到繼續(xù)教育基地如何優(yōu)化課程設(shè)計、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，達(dá)到持續(xù)監(jiān)督教學(xué)，改善教學(xué)的目的。對課程內(nèi)視頻、作業(yè)、討論、測驗的完成情況分項分析統(tǒng)計，以及對其答題正確進(jìn)行匯總、統(tǒng)計、分析。支持學(xué)生選課統(tǒng)計，了解對應(yīng)課程的學(xué)生每日、每周、每月的學(xué)習(xí)次數(shù)，提供直觀圖表顯示學(xué)生訪問活躍度。提供每個班視頻播放情況統(tǒng)計，課程視頻重復(fù)觀看情況統(tǒng)計。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對教師行為進(jìn)行分析，通過對教師線上數(shù)據(jù)統(tǒng)計能夠得到教師線上工作量統(tǒng)計、課程教學(xué)情況，以及督導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)情況。提供教師的在線活躍情況，了解教師工作側(cè)重點(diǎn)。包括每位教師的課程建設(shè)、資源建設(shè)、互動的明細(xì)情況?？梢越y(tǒng)計到每天登錄平臺的教師數(shù)，每天教師的導(dǎo)學(xué)時長和每位教師的日均導(dǎo)學(xué)時長等。提供教師具體教學(xué)行為的統(tǒng)計，包括公告數(shù)、測驗查看數(shù)、批改作業(yè)數(shù)和討論發(fā)言數(shù)等統(tǒng)計分析。從而了解師生之間的交流互動情況。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對學(xué)生行為進(jìn)行分析。通過對學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析能夠得到學(xué)生對知識的掌握，對學(xué)習(xí)的積極性。從活躍度、學(xué)習(xí)情況、線上任務(wù)等多個維度對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析。通過分析結(jié)果，快速得到對教學(xué)、課程、教學(xué)效果等多個維度的改進(jìn)方向。實時分析班級學(xué)生學(xué)習(xí)的整體進(jìn)度分析，并可細(xì)化到章、節(jié)等詳細(xì)知識點(diǎn)進(jìn)行分析，細(xì)化到每章節(jié)用時，并根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度形成排名，幫助教師隨時掌握學(xué)生的在線學(xué)習(xí)情況。分析學(xué)生每天的學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)時長等學(xué)習(xí)行為，幫助教師分析學(xué)生學(xué)習(xí)課程的花費(fèi)時間和了解學(xué)生學(xué)習(xí)最多的具體時段。提供每位學(xué)生的章節(jié)學(xué)習(xí)情況，包括觀看視頻數(shù)、參與討論數(shù)、提交作業(yè)數(shù)、完成測驗數(shù)等統(tǒng)計。通過數(shù)據(jù)模型分析學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握程度，分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能的難點(diǎn)和學(xué)生的興趣點(diǎn)等內(nèi)容。

4結(jié)束語

本文通過校企合作提出了大數(shù)據(jù)專業(yè)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺的建設(shè)思路，對實踐平臺中的智慧教室和智慧學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)進(jìn)行了闡述，為培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才提供創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺。創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺的建設(shè)對支撐大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)、探索適合本校師生的混合式教學(xué)模式、構(gòu)建具備創(chuàng)新精神的學(xué)習(xí)氛圍、促進(jìn)教師水平整體提升具有重要的探索價值。

作者:楊劍鋒 王丹楓 王喜賓 張德躍 單位:貴州理工學(xué)院