基于大数据背景的大学计算机基础类课程教学改革探讨

(天津国土资源和房屋职业学院，天津 300270)

大数据时代的到来是社会信息化技术全面发展的一个必然结果,是当今社会的发展趋势。现今时代大数据已经渗透到当今高职高专院校的每一个专业学习区域，成为一个重要的时代性生产要素。大数据在新时代的价值越来越显著，在学生毕业后未来各个就业的领域的作用也越来越重要。未来企业之间的竞争不再是其他的竞争，而是数据的竞争。现今互联网技术不断飞速发展，在大数据新时代引领下，移动互联网、云计算、大数据等高级信息技术也逐步走入新时代的高职课堂。

一、传统高职院校计算机基础教学面临的主要问题

在很长一段时间内国内高职高专院校的计算机类基础教育课程大体上继续使用了传统课堂中计算机教育的老办法，较为注重计算机基础理论知识和操作口令的教授内容，较少全面考量同学们实际的学习效果。这种授课形式的授课结果是学生只能够记忆和运用部分基础计算机概念和理论知识，学生在能力方面可以胜任一些基础操作但却很难运用其所学到的概念和操作准确地去解决具体的应用型实践问题。因此，顺应大数据的时代趋势变化，高校急需进行一系列大学计算机基础类教育的相应的革新。部分同学还存在着 “被动接受式”的学习方式，教师把一直沿用下来的理论实践与其他结论性知识放到课堂中进行讲解，没有形成学生理解相关实际运用知识的这一过程。在这种教学模式下，同学的学习分析解决问题能力可能会短暂性有所提高，但这种模式却没有重视高职学生的主动思考性和独立思考性以及能动性思维能力的培养，不能满足新时代对高职高专人才创新、独立创造这部分素质能力的培养新要求。笔者经过十四年计算机基础的教学实践发现，大学计算机基础类教学基本存在着以下的局限和情况：

其一，高职高专生源的计算机实际应用能力差异较大。高职高专院校的学生生源来自全国各个地区，尤其是偏远地区和城市生源混杂。简单传统的课堂授课形式早已经没有办法确保所有的学生将计算机课程中需掌握和学习的内容完全做到融会贯通。计算机授课内容总体上单一化，不能根据高职院校各特色专业的学生就业需要有针对性地进行教学过程的设计，跟不上计算机大数据时代发展的步伐。

其二，教师辅导解疑，学生巩固知识不足。实践教学和实例制作的学时不能满足需求。现如今，很多高职院校都逐渐在缩减课时数量，教师只能够在课堂实践中融入大量其讲授的知识，以求符合教学进度。但毕竟要面对课堂中几十或更多学生，接触电脑较少与计算机基础实践能力较差的同学常常无法得到授课教师足够多的辅导时间，产生学习差距和心理差距。

其三，计算机教育过程和成果的改进不足。计算机基础课程学习的成果与制作过程没有得到有效完整的记录，没有得到足够辅导和需要更新知识的学生则能够运用足够丰富的网络系统资源来进行课堂授课内容的巩固，迅速更新扩大自己的计算机知识面，加深对知识的领悟程度。在传统计算机教学中，没有记录学习的实践成果与实践过程。

其四，各个院校中使用网络教学系统的智能化不足。现今多数高职院校使用的网络教学平台系统较少能够进行学习个体的有效区分。老师与学生可以在网络平台教学系统中找到丰富的教学多媒体资源，这些资源可以辅助教师对学生进行课下辅导和知识巩固，却较少做到学习个体素质程度的区分，致使整体学习系统缺少与学生个体相关的数据分析，使得教师难以向学生提供更明确的指导。

以上笔者列举的问题追根究底依然是数据的问题，说明学生学习的相关数据未曾被进行高效的整合与规划。我们应该收集起与计算机基础教学和学习过程有关的大量数据，并对相关的此类数据重新精细分解，从中分离出对我们有价值的信息内容。最后将其通过各种方式教授给学习者。

二、大数据时代给高职课堂带来的重要变革

(一)高职课堂学习模式的重要变革

现今处于云计算和大数据的时代，以前传统计算机应用课堂教学已经不是学生学习的基本模式，变革之后的学生课堂学习的模式包含着线上课堂与线下课堂模式，在校集中授课方式以及学生分散式自主学习等，高职计算机基础的学习模式完全可以经由老师的课堂讲解以及课下学生自主的研究分析两部分环节联合来完成，让学习模式更新式、有趣。通过线上网络计算机基础学习系统体系的帮助下，不仅是学生，老师也能够通过这种模式获得更新更贴合专业要求的课堂及所需资料。构建网络课堂模式以此来明确老师的授课内容及学生个人的学习计划，学生可以根据自己的时间来安排出各个学习模块的划分，使计算机基础教学和学习完全真正地实现模块化、个性化。

(二)高职课堂思维模式的重大变革

大数据思维模式现今已经十分普及，它的出现逐渐改变了人类的传统思维模式。在运用方面，高职课堂非常适合普遍性地运用这一新式思维。我们可以转换思维和角度去重新看待计算机基础教学，过去的课堂模式即将不再束缚老师的教学思维，对各专业学生学习方式、思维方式都会产生巨大的影响。大数据思维模式的课堂优势已经逐渐显现出来。一方面在大数据时代下，我们的教学模式会突破过去的传统课堂思维模式，加快了计算机整个学科领域的跨越性发展，另一方面，以前在传统课堂的模式和固化式学习模式间逐渐形成的固化的计算机教学思维模式被替代，为将来的高职高专计算机课堂多种形式改变确定了方向。

(三)高职课堂学习时空的重大变革

高职课堂在现今大数据时代的背景之下，教师教学和学生学习可以完全突破时空的束缚，不仅在本科、高职的课堂当中，甚至在社会上学习将不再受到身份、性别以及年龄等条件的约束。在网络模块系统的帮助下，为大家提供平等的学习机会，在网络上大家的学习交流更加畅通便捷，除此之外，在学习内容方面则不仅仅限于固定的有限资源，有更大的自由和可选择性。人们可以在网络课堂中充分拓展自己的信息资源和知识量，也拓宽了学生和大众的可学习范围，涉及到传统的教育模式无法企及的领域和空间范围。

三、大数据驱动下“计算机基础”课程的教学改革

(一)从教学内容入手，实现计算机基础课程移动化与在线化变革

把计算机基础各个学习模块作为基本单位，逐步实现课程的网络移动化与在线化，对计算机相关课程进行改革。在整体“大数据思维”的要求和驱动下，将计算机基础相关模块的教授能够逐步适应模块化学习内容的移动化与在线化变革方式，基于高职学生应用人才应跟上大数据思维基本思想的模式，稳步不断提升高校学生自身对研究和分析学习问题、处理解决问题等方面的个人能力，将计算机基础课程的改革的思维模式重点集中在“多分配学生动手技能、促进学生实践应用”方面。从传统线下课堂模式转换为通过授课模块内容和性质不同进行分类，划分出适合网络模块学习的课程分类，把课程当中模块分类分批部分各自录制为授课教学视频内容，录制的视频不应太长，尽量控制在十分钟左右，并且安排学生进行模块相关的模拟测试与课堂练习。如天津国土资源和房屋职业学院《计算机应用基础》课程的知识目标具体分为十个模块：了解计算机的发展史及应用领域；初步掌握计算机系统的组成和硬件基础知识；了解计算机信息安全技术的基础知识；掌握Windows7操作系统的特点与功能；掌握操作系统文件管理的基本知识；掌握Word排版软件编辑、排版、美化相关知识；掌握Excel电子表格的相关术语、基本概念，编辑、美化、数据计算、图表处理及数据分析的基本知识；掌握PowerPoint幻灯片制作的相关术语、基本概念和基本知识；掌握计算机网络的定义、功能及分类，了解计算机网络的组成，初步掌握IP地址及域名的知识，掌握网络安全和计算机系统的相关知识；初步掌握多媒体的基本概念、基本知识。因此教师在制定改革项目的时候应全盘考虑以上计算机基础的学习目标和能力目标，在系统性地制定课程模块内容当中按照需要细化的学习模块去制定以上需要学生掌握的基本知识和能力目标有关的教学视频的相关内容，这样既可以节省授课教师部分在不同班级课堂中反复教学的过程，同学也可更加合理化地处理好自己课上和课下练习学习的时间，在自己课下时间按照系统中要求的时间范围，自觉自主地完成模块化学习，老师也可通过此种方式将面授内容的重点放到更加体现重要性内容的相关方面。

(二)从教学流程分析入手，完成以学生为中心的人性化与个性化改革

如今网络的发展日新月异，系统的网络教学覆盖率逐渐攀升，计算机基础教育方向的教师在这种社会大环境下应相应随学生毕业后的就业需求尽快将网络数据平台为教学所用。授课老师应将上述模块化知识点内容和教学重难点根据改革特点做出详细的多媒体授课计划，通过电脑录制屏幕以及电子视频教学等方法，录制出教师授课过程，并将制作精良的教学视频发送到相关网络系统平台，学生通过视频模块的学习实现部分内容的掌握。学习者可以选择通过计算机网络平台以及通过移动端APP进行学习，并可以对学习的重点和难点进行反复的学习。改革后，学生可以自主申请自己合适的考试时间范围及自主选择通过何种方式进行考试。由于学生自身学习水平不同，可以根据自身情况选择从自己熟练的部分模块进行学习和测试，并统计自身在网络系统平台上完成的计算机题目和案例习题，通过云计算平台的辅助，自主进行最终测试的选择。最终考核显示为等级优良的学生，网络系统平台将该考生所有考试练习环节及测验重点环节过程记录到其相关学习成长档案当中，形成学生的电子档案。

(三)从网络系统教学资源入手，完成网络共享学习资源信息的改革

充分运用互联网平台系统提供的丰富信息，从大数据思维模式的角度入手，网罗其他教师具有实用性和针对性较强的网络经验，同时将不同院校平台所研发的，对不同院校的各项教学资源进行整合利用，则做到更能够促进基础和网络平台内容的交叉式补充。使用应用平台后，各种学习水平程度不同的学生均可以通过利用共享的网络资源获得知识学习能力和自主学习能力发展的巨大提升。

(四)在线计算机基础授课系统是课堂教学的延伸

MOOC(Massive Open Online Course) 是在大数据时代背景下产生的，它的代表含义为“大规模公开线上课程”。很多高校的教师和学生利用Coursera、Udacity、edX等类型的课程供应商提供的课程内容进行学习。这项课程依赖于大数据技术，它是为了提高行业整体的知识水平，由愿意共享和协作学习者提供线上课程。MOOC课程具有工具资源多元化、课程受众面广、课程参与自主性高以及工具资源多元化等特点。MOOC线上课程实现了一种方便的知识互换交流，不光适用于计算机基础课程类的交流学习，也适用于其他各学科之间的各项培训、线上教师学生趣味互动、增加交流的教学模式。MOOC为现今世界上比较流行的网络系统教学平台，各知名国内一流高校已逐步加入 MOOC，并持续免费向国际提供在线课程。MOOC 填补了传统计算机基础教学课堂教学学时严重不足的问题，想在课后进行继续深入学习的学生随时能够在课后找到适合的学习资源。MOOC的出现也在逐步解决学生计算机基础学习能力差异比较大的问题，学生能够在对应的系统模块中学习相应的教学内容。MOOC采用的是云计算架构，学生在线完成作业提交后，MOOC可以对学生的做题效果以及成绩进行评定。MOOC 不仅能够在线上记录学生做题的过程、学习的效果、成果，以及对作业中错误的记录等，甚至对改善教师基础课程的传统模式和对教学计划、重点难点的改革等都具有意义。MOOC 的应用给基础类课程教育带来了变革。

(五)在线编程系统是实践课程环节的补充

SaaS 即Software-as-a-Service ( 软件即服务 ) 这种完全创新的软件应用模式技术促进了其他在线编程系统的不断推陈出新，在高职课堂中使用在线编程系统实践案例操作的优势：

1.增强了学生的学习兴趣和实践信心。任课教师和机房管理人员免去了在机房每一台机器内重复复杂安装软件的程序，只要接通网络，学习者即可使用浏览器随时随地进行程序的编写。如很多学院采用自主研发的U-SaaS在线实验平台，采取“基础知识题+CTF”模式进行课后学习及竞赛环节。技能考核类题目为单项解题模式，内容领域涉及：web、逆向、密码、溢出、编程、隐写等方向等。

2.在线编程系统相较传统课堂，能够完整记载学生学习的阶段和环节，归纳实践案例制作过程中学习者的具体多重数据。例如Codecademy即成为一种新型的学习模式。其目前提供有HTML/CSS/PHP/Java script/Ruby/jQuery/Python等课程。课程分为多层关卡从易到难来完成学习，学生可以利用每天的碎片时间从零基础入门到掌握一门编程语言。Codecademy 拥有创造性的软件学习氛围，逐步系统地为学生提供学习编程的阶梯性任务途径。该系统拥有的在线编辑器可以做到学习者只要连接网络即可学习，而免去了下载软件以及安装软件的复杂过程。它可以让学生直接在网络浏览器上完成真正的写代码学习，在网站上实现了可交互操作的“命令行”，使得用户可以直接编写代码并且进行测试，而无需在学习前就费尽心思去搭建开发环境的平台。该系统使高职课堂的模块教学拥有了简易便捷的工作环境，并能够在线进行学生历史编程过程环节的收集，有助于教师在课上课下进行学生不同学习特点与习惯的分析，并用以区分学习个体，将极其有价值的数据提供给教师实现模块制订化教学。

3.解决课堂教学实践不足的问题。学生在课堂中或课下编写的代码全部为云端存储，接通网络就能练习编程，并且可以随时随地进行代码的修改完善。正是因为使用了大数据技术，模块系统把学习者在学习和练习中遇到的困难和问题以及得到系统解答的过程进行完整的记录，系统会针对这些具体学习数据进行系统分析，挖掘个体学习者的不同学习特点，也同时针对老师课后辅导解疑的难题予以解决。

四、大数据时代高职学院计算机基础教学改革问题规避

正如文章中所讲述，在大数据的时代背景下，高职学院计算机基础类教学改革使学生提高了案例制作的独立操作性以及学习兴趣。但我们也应看到，学习权利的递交同样在另一方面也存在着产生负面作用的可能性，在授课中和课下学习环节中部分自控力较差的学生容易出现将学习精力挪作他用的情况，同时也可能产生一部分老师没有利用好这部分环节，过度使用网络平台教学资源的情况。因此笔者建议在确保学生学习主动性的前提下，应有目的性地增强对全新的教学模式的高职学生各个体验环节的控制和引领。此外，高职学院更应逐步加强各个任课环节及监督机制的考核，确保真实、可靠地开展计算机基础类教学的各项改革措施。

五、结语

计算机基础教育的改革必须跟上日新月异的时代步伐，解决高校学生就业问题，只能通过逐步转化传统的教学方式来实现。大数据背景下的计算机基础类新型网络系统教学方式是逐步缓解前文所述当前高校计算机基础类教育各项问题的关键点，其可以为授课教师和学生指定新型的网络模式学习环节模块，为教师带来丰富的信息和授课思路，为学生自主学习提供巨大的帮助。多种模式新型教学网络模块在学生练习环节中不断归纳过程性学习数据，进而延伸到教师的课堂教学当中，作为案例实践环节的补充，并帮助教师实现课后辅导。任何一门课程的教育改革都是充满变数和困难的，我们认识到基础类计算机教学改革也需要相关教育管理部门、高职学院、任课教师以及学生的共同努力才有可能实现。我们应抓住大时代发展中给予我们的这个改革机遇，让其他的高校教师和学生在这门课的改革中汲取源源不断的营养，使授课教师和学生都真正在今后的发展中因此而受益。