大数据环境下高校计算机基础课程创新教学模式研究

2023-01-02王莉利高新成刘金月

科教导刊·电子版 2022年28期

王莉利，高新成，刘金月

（1.东北石油大学计算机与信息技术学院，黑龙江大庆 163318；2.东北石油大学现代教育技术中心，黑龙江大庆 163318）

随着大数据技术的不断发展，对计算机人才的需求不断增加，这不但对大学生的信息素养和计算机应用能力提出了更高的要求，也为我国高校基础教育改革提出了新方向[1]。如何制定出大数据环境下适合学生发展的知识结构、教学内容、教学方法和教学手段，提高学生的计算机技能成了迫在眉睫需要解决的问题。

1 大数据技术

大数据是指把信息最大化的进行收集统计并分析，从各种各样的大量数据中，快速分析并获取有价值信息。目前，大数据已经存在我们生活中的各种角落，如分布式数据库、云计算平台、互联网等等。大数据教学平台向全球数千万名学生提供了个性化的学习服务，通过大数据技术，获取他们的学习数据，学校通过这些真实学习数据，向学生提供相应服务提高学生学习效果。

2 高校计算机基础教学面临的问题

计算机基础课程是高校的公共基础课，重点是培养非计算机专业学生的计算机技能[2]。在信息飞速发展的时代，高校计算机基础教学存在以下问题，严重影响了基础课程的地位和发展。

2.1 教学内容与行业发展之间的矛盾

与高数和外语等基础课性质不同，计算机知识更新频率较高，新软件、软件新版本和新技术出现较快。而计算机教材组织人员编写，到出版校对，到最后交付课程进行应用，至少需要将近2年左右的时间。等教材在课堂上使用时，其内容已经不能和时代同步。导致已经出现了office2021版本，而课本还在讲授2013，学习的内容落后，学生失去了学习兴趣。

2.2 实验设备与新技术环境之间的矛盾

计算机基础课程的重点是提高学生的计算机操作能力，这就需要一个能够跟上计算机发展的实验环境。由于上课的学生很多，涉及实验机器千台左右，每次机器的升级更换都需要大笔的经费，因此实验环境更新慢。导致出现了新技术和新软件，只能听老师的简单介绍，进行大概了解，学生实际操作不了。

2.3 传统教学模式与时代发展之间的矛盾

信息时代网络无处不在，学生都有智能手机和平板，已经习惯于随时从网络获取所需信息。而在传统教学模式中，教师仍以课堂教学为主导，采用“填鸭式”教学方法[3]，学生在课堂上被动接受知识，课后需要大量的时间进行复习。虽然浪费了大量的教学资源，但是学生收获甚微。

2.4 统一培养计划与学生个性差异之间的矛盾

由于高校招生地域性差异，学生入学前计算机操作水平参差不齐。有的地域从小学就开始设置计算机相关课程，学生普遍操作技能较高；有的地域学生从没上过计算机课程，简单的文件操作都感觉困难。使用统一教材和培养计划，不能进行个体兼顾，让一部分学生感觉课程内容简单，失去学习兴动力；一部分学生感觉内容较难，产生厌学思想。

3 大数据环境计算机基础教学改革

将大数据技术与计算机基础课程相融合，充分利用大数据资源所具有的特征，对计算机基础教学进行全面改革，形成创新教学模式。

3.1 创建动态网络资源教学平台，激发学生学习兴趣

由于教材的滞后性，计算机基础教学内容已与计算机最新技术脱节[4]。因此，构建基于大数据分析的计算机基础课程网络资源教学平台，平台资源包括以知识点为单位的微课、电子章节教材、教学动画素材、实验案例库、竞赛作品和最新计算机技术动态等。教师团队定期进行平台资源更新，形成实时更新的动态教学内容；同时，平台的大数据分析功能也可以记录学生的学习轨迹，根据学习数据分析整理出学生对哪些知识点感兴趣，对哪些内容关注较少，为教师后期课程准备提供一定数据支撑。

3.2 构建网络虚拟实验环境平台，扩大学生实验平台

由于实验环境的升级周期慢，学生不能对最新软件和技术进行实际操作。因此，在网络教学资源平台上，搭建网络虚拟实验环境。学生可以在虚拟环境对新技术进行学习，不再受到教学空间和时间的限制[5]，激发学生学习兴趣；其次，虚拟实验环境可以节省下对机器的改造费用，将资金投入到其他教学资源的改进中；也可以让学生参与到虚拟环境的改进中，将学生自己感兴趣的和发现的虚拟环境，融入平台中。

3.3 实行分层次针对性教学，满足学生个体学习需求

引入分层次教学方式，根据学生具体差异，进行有针对性计划的个性差异化培养，满足不同起点学生的学习需求。首先，对入学新生进行统一的计算机基础知识技能测试，测试程度偏难，测试包括计算机基础知识、提高知识、常用软件基本操作和常用软件复杂操作。测试结束后，进行班级重组制，根据测试成绩将学生分为基础班、平行班和提高班，分别制定不同的教学内容、培养计划和多元化考核方式。平行班按正常内容进行教授，基础班以计算机基础知识和基本操作为主，提高班以计算机高级操作和新技术掌握为主。同时增加激励制度，鼓励基础班同学通过测试进入平行班、提高班，激发学生自身学习潜能。

3.4 引进多元化课堂教学模式，增强学生自主学习能力

改变以教师为主体的课堂教学方式，引入多元化的教学方法。教师利用构建的动态教学平台发布课前预习内容、知识点视频、习题和课上思考题，同学利用课下时间进行灵活的自主学习。由于不受时间和地点的限制，学生反而可以用最高的效率完成任务。习题由易到难分为5个等级，只有完成前一个等级才能开始新的等级，全部完成后给予一定的积分，积分会成为最终成绩测评的一部分，以此引发学生的学习主动性。在课堂上进行重点讲解。此外，教师在课堂上对布置的思考题抛出论点，让学生在课上进行分组自由讨论，最后老师对讨论结果进行分析和总结。这种自主学习和研讨式的教学模式不但可以增强学生的学习能力，也对教师的知识储备和临场应变能力提出了更高的挑战。

3.5 实施过程化监控的考核制度，全方面考核学生

采用单一的期末考试，学生会以取得好成绩为目的，可能整个学期都不重视这门课，只用最后几天进行突击，只靠大脑对复习内容的一个记忆期，考试过后知识点全部忘掉。因此，为了让学生对计算机内容进行实质上的掌握，需要在整个学期对学生进行过程化知识掌握考核。考核分为对教学平台教学资源的学习情况、虚拟实验环境的使用情况、实验作业的完成情况、预习作业的作答情况、课堂小组作业的贡献情况和期末的考试情况等，让学生真正的从课程开始学到课程结束。