導(dǎo)語(yǔ)：大數(shù)據(jù)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)學(xué)生為研究對(duì)象，通過(guò)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(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)思路，對(duì)實(shí)踐平臺(tái)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(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

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

1引言

國(guó)家十三五規(guī)劃綱要中明確提出：“實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，推進(jìn)數(shù)據(jù)資源開(kāi)放共享”。在這樣的契機(jī)下，大數(shù)據(jù)領(lǐng)域必將迎來(lái)建設(shè)高峰和投資良機(jī)，而推動(dòng)大數(shù)據(jù)發(fā)展不僅依靠國(guó)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(zhuān)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(jì)486所[1]。該專(zhuān)業(yè)今后會(huì)有大量畢業(yè)生涌入市場(chǎng)，為市場(chǎng)需求填補(bǔ)人才空白。教育部于2017年提出了以實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)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(hào)召[2]。與此同時(shí)，工業(yè)和信息化部近年來(lái)為推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和重塑?chē)?guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)，相繼實(shí)施了推動(dòng)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(duì)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(hào)召，本文立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)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(shí)踐教學(xué)平臺(tái)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(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是實(shí)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(tái)，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(huì)的共享平臺(tái)。創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)對(duì)支撐大數(shù)據(jù)專(zhuān)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(jià)值[5]。

2創(chuàng)新實(shí)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(shí)時(shí)直播、在線(xiàn)互動(dòng)、移動(dòng)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(shí)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(lái)無(wú)限可能的未來(lái)實(shí)驗(yàn)室。智慧教室主要包括以下幾個(gè)功能：（1）無(wú)線(xiàn)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(shí)驗(yàn)。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(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)、前沿科技領(lǐng)域的在線(xiàn)課程體系。彈性的公有云計(jì)算服務(wù)支持大數(shù)據(jù)相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)更加清晰直觀(guān)的認(rèn)識(shí)。（3）互動(dòng)直播。通過(guò)遠(yuǎn)程視頻雙向互動(dòng)系統(tǒng)模塊套裝，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)直播。教師和學(xué)生雙方可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)，逼近真實(shí)的課堂，猶如優(yōu)秀名師在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施教學(xué)。（4）座位靈活。通過(guò)教室里靈活多變的布線(xiàn)，可以靈活機(jī)動(dòng)地安排實(shí)訓(xùn)、討論、練習(xí)等實(shí)驗(yàn)室教學(xué)安排，以便在功能性上對(duì)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(tái)上傳授知識(shí)；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(shí)踐學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)建設(shè)

在線(xiàn)教育平臺(tái)需采用B/S結(jié)構(gòu)，基于J2EE架構(gòu)，頁(yè)面功能采用富客戶(hù)端交互技術(shù)Web2.0AJAX開(kāi)發(fā)，自動(dòng)兼容IE9及以上版本、Safari、Firefox、Chrome等瀏覽器，無(wú)需安裝其他插件。系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(kù)設(shè)計(jì)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(shí)不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。提供多級(jí)數(shù)據(jù)備份機(jī)制，支持每天非工作時(shí)段定時(shí)備份數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)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(shí)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(duì)課程名稱(chēng)、課程簡(jiǎn)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(xiàn)上傳視頻，可以自行創(chuàng)建目錄并對(duì)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(xiàn)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(kù)或本地直接添加視頻、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、討論、課件、頁(yè)面等課程內(nèi)容來(lái)創(chuàng)建課程。支持教師批閱和同級(jí)互評(píng)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(dòng)性。支持按課程資源類(lèi)型篩選章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可以只查看全部視頻類(lèi)章節(jié)、全部測(cè)驗(yàn)類(lèi)章節(jié)、全部作業(yè)類(lèi)章節(jié)等。提供課程自動(dòng)化檢查功能服務(wù)，課程新上線(xiàn)前，自動(dòng)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(duì)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(cè)驗(yàn)、視頻等完成情況。支持教師在線(xiàn)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改、查閱，并可給出評(píng)語(yǔ)。教師可以發(fā)起、參與討論，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)答疑。也可對(duì)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(duì)測(cè)驗(yàn)情況和測(cè)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行查閱、篩選。教學(xué)管理系統(tǒng)中的在線(xiàn)考試功能，可以自定義題庫(kù)的類(lèi)型與組合，自定義各種題庫(kù)的名稱(chēng)，同時(shí)可自己由擴(kuò)展題庫(kù)的種類(lèi)，并可自由設(shè)置任意層級(jí)，以方便管理用戶(hù)自己的題目。在進(jìn)行題庫(kù)編輯過(guò)程中支持自動(dòng)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(dòng)組建試卷。通過(guò)用戶(hù)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(kù)中自由選擇試卷并自動(dòng)組成試卷?？荚嚪雷鞅坠δ?，能夠有效地防止學(xué)生的作弊行為。3.3PC端在線(xiàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。在線(xiàn)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(guò)程中設(shè)置測(cè)驗(yàn)，并可以設(shè)置為未答對(duì)測(cè)驗(yàn)題不能觀(guān)看后續(xù)視頻，只能對(duì)已觀(guān)看過(guò)的視頻進(jìn)行操作，第一次觀(guān)看不能拖動(dòng)和快進(jìn)。不允許學(xué)生在觀(guān)看時(shí)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(cè)驗(yàn)開(kāi)始、提交截止等信息。支持整個(gè)課程的信息時(shí)間節(jié)點(diǎn)的管理，展示整個(gè)重要課程信息的全周期時(shí)間節(jié)點(diǎn)。在線(xiàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)還支持學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中隨時(shí)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(shí)可對(duì)筆記進(jìn)行收藏。支持即時(shí)提問(wèn)，可以對(duì)問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)定位，能夠反應(yīng)出學(xué)生提的問(wèn)題出于哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)，讓教師能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行回答。提供多途徑、多分類(lèi)的討論區(qū)，教師可以建設(shè)多個(gè)班級(jí)板塊，讓學(xué)生自由討論。根據(jù)教師設(shè)定的測(cè)驗(yàn)次數(shù)進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)允許測(cè)驗(yàn)多次嘗試時(shí)，測(cè)試成績(jī)將會(huì)分別記錄，最后取測(cè)驗(yàn)最高分作為最終成績(jī)，并以此參與課程總分評(píng)定。支持錯(cuò)題本功能，記錄測(cè)驗(yàn)中的錯(cuò)題。3.4移動(dòng)在線(xiàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。移動(dòng)端APP為大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供基于移動(dòng)端的碎片化學(xué)習(xí)交互體驗(yàn)，結(jié)合了在線(xiàn)選課、視頻學(xué)習(xí)、筆記、提問(wèn)、作業(yè)測(cè)驗(yàn)等一系列教學(xué)應(yīng)用體驗(yàn)，滿(mǎn)足了信息化條件下學(xué)生的應(yīng)用習(xí)慣。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了PC端在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)在移動(dòng)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(guò)移動(dòng)端進(jìn)行在線(xiàn)選學(xué)課程、學(xué)習(xí)，還可以對(duì)學(xué)習(xí)的課程資源進(jìn)行下載。在線(xiàn)視頻學(xué)習(xí)時(shí)，實(shí)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(guò)移動(dòng)端APP快速實(shí)現(xiàn)課程相關(guān)視頻的在線(xiàn)學(xué)習(xí)，同時(shí)能夠記錄視頻觀(guān)看時(shí)長(zhǎng)，跟PC端學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)進(jìn)度相結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)應(yīng)用。平臺(tái)自動(dòng)推送消息至APP客戶(hù)端，公告、章節(jié)解鎖通知、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)提前通知、直播課通知等信息。學(xué)生可以通過(guò)移動(dòng)端完成對(duì)所學(xué)課程各章節(jié)在線(xiàn)測(cè)驗(yàn)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(lèi)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，并可以用形象直觀(guān)的圖表直接呈現(xiàn)，供教師直觀(guān)了解教學(xué)實(shí)施情況及質(zhì)量。通過(guò)分析可以查看到整個(gè)繼續(xù)教育基地開(kāi)設(shè)的課程、學(xué)生、教師的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以以趨勢(shì)圖、餅圖、柱狀圖等多種圖表進(jìn)行展示。通過(guò)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(duì)教學(xué)管理提供數(shù)據(jù)支撐。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對(duì)課程情況進(jìn)行分析，能夠通過(guò)課程的分析實(shí)際展示出課程建設(shè)情況，以及課程使用情況。通過(guò)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(jì)、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(duì)課程內(nèi)視頻、作業(yè)、討論、測(cè)驗(yàn)的完成情況分項(xiàng)分析統(tǒng)計(jì)，以及對(duì)其答題正確進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)、分析。支持學(xué)生選課統(tǒng)計(jì)，了解對(duì)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(guān)圖表顯示學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)活躍度。提供每個(gè)班視頻播放情況統(tǒng)計(jì)，課程視頻重復(fù)觀(guān)看情況統(tǒng)計(jì)。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對(duì)教師行為進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)教師線(xiàn)上數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)能夠得到教師線(xiàn)上工作量統(tǒng)計(jì)、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(xiàn)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(dòng)的明細(xì)情況。可以統(tǒng)計(jì)到每天登錄平臺(tái)的教師數(shù)，每天教師的導(dǎo)學(xué)時(shí)長(zhǎng)和每位教師的日均導(dǎo)學(xué)時(shí)長(zhǎng)等。提供教師具體教學(xué)行為的統(tǒng)計(jì)，包括公告數(shù)、測(cè)驗(yàn)查看數(shù)、批改作業(yè)數(shù)和討論發(fā)言數(shù)等統(tǒng)計(jì)分析。從而了解師生之間的交流互動(dòng)情況。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對(duì)學(xué)生行為進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析能夠得到學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，對(duì)學(xué)習(xí)的積極性。從活躍度、學(xué)習(xí)情況、線(xiàn)上任務(wù)等多個(gè)維度對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析。通過(guò)分析結(jié)果，快速得到對(duì)教學(xué)、課程、教學(xué)效果等多個(gè)維度的改進(jìn)方向。實(shí)時(shí)分析班級(jí)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(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，細(xì)化到每章節(jié)用時(shí)，并根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度形成排名，幫助教師隨時(shí)掌握學(xué)生的在線(xiàn)學(xué)習(xí)情況。分析學(xué)生每天的學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)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(shí)間和了解學(xué)生學(xué)習(xí)最多的具體時(shí)段。提供每位學(xué)生的章節(jié)學(xué)習(xí)情況，包括觀(guān)看視頻數(shù)、參與討論數(shù)、提交作業(yè)數(shù)、完成測(cè)驗(yàn)數(shù)等統(tǒng)計(jì)。通過(guò)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(guò)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(yǔ)

本文通過(guò)校企合作提出了大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)思路，對(duì)實(shí)踐平臺(tái)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(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)對(duì)支撐大數(shù)據(jù)專(zhuān)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(jià)值。

作者:楊劍鋒 王丹楓 王喜賓 張德躍 單位:貴州理工學(xué)院