導(dǎo)語：大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實踐教學平臺建設(shè)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的背景下，本文以貴州理工學院阿里巴巴大數(shù)據(jù)學院為依托，以數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學生為研究對象，通過與阿里云和慧科集團進行校企合作，提出了大數(shù)據(jù)專業(yè)創(chuàng)新實踐教學平臺的建設(shè)思路，對實踐平臺中的智慧教室和智慧學習管理系統(tǒng)進行了闡述，為培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才提供創(chuàng)新實踐教學平臺。

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

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，推進數(shù)據(jù)資源開放共享”。在這樣的契機下，大數(shù)據(jù)領(lǐng)域必將迎來建設(shè)高峰和投資良機，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)新實踐教學平臺是實踐教學的重要組成部分[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)學院校企聯(lián)合共建特色特點構(gòu)建的核心，是大數(shù)據(jù)學院賦能學校和社會的共享平臺。創(chuàng)新實踐教學平臺的建設(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模式、構(gòu)建具備創(chuàng)新精神的學習氛圍、促進教師水平整體提升具有重要的探索價值[5]。

2創(chuàng)新實踐學習智慧教室建設(shè)

智慧教室包括集翻轉(zhuǎn)課堂、實時直播、在線互動、移動學習、學習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。教師和學生可以在教室里下載或者上傳資源，進行云上實驗。以公有云的方式為教學提供服務(wù)，云端系統(tǒng)擁有全媒體學習行為跟蹤在線教學系統(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。（2）高清視頻。教師可以播放高保真視頻以及教學內(nèi)容，方便學生對實驗有一個更加清晰直觀的認識。（3）互動直播。通過遠程視頻雙向互動系統(tǒng)模塊套裝，可以實現(xiàn)實時直播。教師和學生雙方可以進行現(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。（4）座位靈活。通過教室里靈活多變的布線，可以靈活機動地安排實訓(xùn)、討論、練習等實驗室教學安排，以便在功能性上對教室的布局進行調(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，方便學生成組討論。

3創(chuàng)新實踐學習管理系統(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)的正常運行。提供多級數(shù)據(jù)備份機制，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)新實踐學習管理系統(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，支持斷點續(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，提高學生自主參與學習的主動性。支持按課程資源類型篩選章節(jié)知識點，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，自動模擬學生操作。3.2教學管理系統(tǒng)。教學管理系統(tǒng)支持教師對學生的學習情況進行教學監(jiān)督與跟蹤，能夠查看學生的作業(yè)、測驗、視頻等完成情況。支持教師在線對學生的作業(yè)進行批改、查閱，并可給出評語。教師可以發(fā)起、參與討論，與學生進行互動答疑。也可對學生參與討論的內(nèi)容進行查看、刪除等操作。教師可以對測驗情況和測驗成績進行查閱、篩選。教學管理系統(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生的作弊行為。3.3PC端在線學習系統(tǒng)。在線學習系統(tǒng)中的視頻學習功能提供視頻學習完成度設(shè)置。監(jiān)督學生能夠完整地看完全部學習視頻，具有防止刷課的功能。為防止學習掛機，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行操作，第一次觀看不能拖動和快進。不允許學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)點的管理，展示整個重要課程信息的全周期時間節(jié)點。在線學習系統(tǒng)還支持學生在學習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、最熱的筆記進行排名，同時可對筆記進行收藏。支持即時提問，可以對問題知識點定位，能夠反應(yīng)出學生提的問題出于哪個知識點，讓教師能夠準確地進行回答。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，讓學生自由討論。根據(jù)教師設(shè)定的測驗次數(shù)進行測試。當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移動在線學習系統(tǒng)。移動端APP為大數(shù)據(jù)專業(yè)學生提供基于移動端的碎片化學習交互體驗，結(jié)合了在線選課、視頻學習、筆記、提問、作業(yè)測驗等一系列教學應(yīng)用體驗，滿足了信息化條件下學生的應(yīng)用習慣。同時實現(xiàn)了PC端在線學習平臺在移動端的延伸，支持IOS/Android等手機、PAD等多種終端操的應(yīng)用。學生可通過移動端進行在線選學課程、學習，還可以對學習的課程資源進行下載。在線視頻學習時，實現(xiàn)多終端視頻互斥，有效防止學生進行刷課。學生能通過移動端APP快速實現(xiàn)課程相關(guān)視頻的在線學習，同時能夠記錄視頻觀看時長，跟PC端學生個人學習進度相結(jié)合，真正實現(xiàn)碎片化學習應(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。學生可以通過移動端完成對所學課程各章節(jié)在線測驗并提交審批。提供大學生資訊頭條，幫助大學生了解留學、考研、職業(yè)規(guī)劃等學習技能。3.5大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)將各類教學數(shù)據(jù)進行匯總并進行分析。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行情況，對教學管理提供數(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)，達到持續(xù)監(jiān)督教學，改善教學的目的。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行匯總、統(tǒng)計、分析。支持學生選課統(tǒng)計，了解對應(yīng)課程的學生每日、每周、每月的學習次數(shù)，提供直觀圖表顯示學生訪問活躍度。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、課程教學情況，以及督導(dǎo)學生學習情況。提供教師的在線活躍情況，了解教師工作側(cè)重點。包括每位教師的課程建設(shè)、資源建設(shè)、互動的明細情況?？梢越y(tǒng)計到每天登錄平臺的教師數(shù)，每天教師的導(dǎo)學時長和每位教師的日均導(dǎo)學時長等。提供教師具體教學行為的統(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)可以對學生行為進行分析。通過對學生學習行為分析能夠得到學生對知識的掌握，對學習的積極性。從活躍度、學習情況、線上任務(wù)等多個維度對學生的學習行為進行分析。通過分析結(jié)果，快速得到對教學、課程、教學效果等多個維度的改進方向。實時分析班級學生學習的整體進度分析，并可細化到章、節(jié)等詳細知識點進行分析，細化到每章節(jié)用時，并根據(jù)學習進度形成排名，幫助教師隨時掌握學生的在線學習情況。分析學生每天的學習時間、學習時長等學習行為，幫助教師分析學生學習課程的花費時間和了解學生學習最多的具體時段。提供每位學生的章節(jié)學習情況，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)模型分析學生的學習掌握程度，分析學生在學習過程中可能的難點和學生的興趣點等內(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)新實踐教學平臺的建設(shè)思路，對實踐平臺中的智慧教室和智慧學習管理系統(tǒng)進行了闡述，為培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才提供創(chuàng)新實踐教學平臺。創(chuàng)新實踐教學平臺的建設(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模式、構(gòu)建具備創(chuàng)新精神的學習氛圍、促進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:貴州理工學院