高校計算機基礎課程教學研究

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摘要:大數(shù)據(jù)技術的興起與發(fā)展，為我國的高等教育的改革提供了新的教學模式和教學方法.基于大數(shù)據(jù)背景下開展高校計算機基礎課程的教學改革，將大數(shù)據(jù)技術引入現(xiàn)有的計算機基礎課程教學工作中來，將有效提高教學質(zhì)量。本文首先對大數(shù)據(jù)的概念、特征以及大數(shù)據(jù)對教育的影響做了介紹，然后詳細分析了當前我國高等學校計算機基礎課程教學所存在的問題，最后根據(jù)所存在的問題提出了相應的教學改革措施。這些措施，有效地提高了計算機基礎課程的教學效率，將有利于學生計算機綜合水平的發(fā)展和實踐能力的進步。

關鍵詞:大數(shù)據(jù)；計算機基礎課程；教學研究

引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟社會的不斷進步，尤其改革開放以來，我國的互聯(lián)網(wǎng)等新興行業(yè)不斷的發(fā)展前進，社會對于計算機方面人才的需求量不斷增加。而在我國高校的計算機教學體系中，計算機基礎作為理工類及文史類所必修的一門計算機先行基礎課程，具有知識點分散，內(nèi)容繁多，教學方式陳舊等特點，這給高等學校的計算機教學工作及學生的課程學習帶來了困難。而將大數(shù)據(jù)技術引入現(xiàn)階段計算機基礎課程的教學中來，使得大數(shù)據(jù)與計算機基礎教學相結(jié)合，從而達到高校計算機基礎教學的教學方式的改革與創(chuàng)新。這樣一來，不僅使教學效果得以提升，更可以加強學生的專業(yè)認知水平，為后繼計算機類相關課程的學習奠定一個良好的基礎。

1大數(shù)據(jù)的概念，特征及影響

1.1大數(shù)據(jù)的概念

大數(shù)據(jù)是計算機技術與互聯(lián)網(wǎng)技術相結(jié)合的產(chǎn)物，所謂的大數(shù)據(jù)，就是指大量數(shù)據(jù)的集合，這些數(shù)據(jù)集合無法在一定時間范圍內(nèi)使用常規(guī)工具進行捕捉、處理及管理[1]。大數(shù)據(jù)這一概念由麥肯錫提出，其認為大數(shù)據(jù)就是規(guī)模海量、流轉(zhuǎn)快速，類型多樣的數(shù)據(jù)的集合。麥肯錫認為，數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到當今社會的各個行業(yè)和領域中，是當今世界生產(chǎn)力發(fā)展的一個重要因素，人們可以采用互聯(lián)網(wǎng)技術，對于規(guī)模海量的數(shù)據(jù)進行挖掘，并對其進行處理和使用。這樣的生產(chǎn)生活及學習方式將有效地促進社會生產(chǎn)效率的提高，給人們的生活帶來更多的便利。目前，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生呈現(xiàn)一種爆炸增長的狀態(tài)，數(shù)據(jù)量連年不斷增長。數(shù)據(jù)的存儲單位已由上個世紀的KB，逐漸的增長為PB、EB，甚至達到DB。根據(jù)相關文獻的報道，在2008年人類的數(shù)據(jù)存儲量已經(jīng)高達500EB，2011年已經(jīng)上升至1.8ZB，人類數(shù)據(jù)的存儲量逐年不斷增加。IDC公司對其進行了預測，根據(jù)預測，現(xiàn)今全球的數(shù)據(jù)存儲量每隔兩年將翻一番，預計2020年，全球人類的數(shù)據(jù)存儲了將高達35ZB[2]。在大數(shù)據(jù)技術不斷發(fā)展的今天，將大數(shù)據(jù)技術與大學生計算機基礎課程教學緊密結(jié)合，將有效地改變大學生的學習方式，提高大學生的學習效率，為后繼學習計算機相關課程奠定一個良好的基礎。如何將大數(shù)據(jù)技術應用于大學計算機基礎課程教學當中，成為高等學校計算機基礎教學教研所面對的一個重要問題。

1.2大數(shù)據(jù)的特征

根據(jù)麥肯錫的觀點，大數(shù)據(jù)具有規(guī)模海量、種類多樣、數(shù)據(jù)快變、價值密度低等特點。規(guī)模海量是大數(shù)據(jù)的首要特征，人類在生產(chǎn)生活中不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)的產(chǎn)生正在不斷的持續(xù)地膨脹，科學研究、互聯(lián)網(wǎng)領域、電子設備、傳感器數(shù)據(jù)、無線射頻數(shù)據(jù)等都是海量數(shù)據(jù)的主要來源[3]。大數(shù)據(jù)也具有種類多樣的特征，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)的種類已經(jīng)不單單是關系數(shù)據(jù)，也會以半結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，如：網(wǎng)頁、圖像、圖形、視頻、音頻等。這些不同種類的半結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，正成為海量數(shù)據(jù)的主要來源。當對數(shù)據(jù)進行處理時，需要有更高的實時性，這樣才能對提出的需求得以更快速的反饋。海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)價值密度較低，其蘊含的價值是潛在的，需要通過數(shù)據(jù)挖掘算法對海量數(shù)據(jù)進行反復挖掘，才可以獲得數(shù)據(jù)的價值。

1.3大數(shù)據(jù)對教育的影響

大數(shù)據(jù)技術的不斷發(fā)展，于個人于社會都具有深遠的影響。這些影響體現(xiàn)在社會生活和個人生活的方方面面。大數(shù)據(jù)對個人學習的時間空間方式都會產(chǎn)生明顯的改變。在大數(shù)據(jù)技術的背景下，人們的學習可以突破時間空間的限制，不會因個人所處地區(qū)、個人年齡、身體狀況、性別等無法進行正常學習。依托互聯(lián)網(wǎng)技術，人人都有平等接受教育的機會，人們可以在網(wǎng)絡上自由選擇學習課程，與其他學習者進行交流，獲取相應的知識。大數(shù)據(jù)技術帶來了教學模式的變革，基于大數(shù)據(jù)的線上課堂與線下課堂相結(jié)合，可以帶來更加豐富的教學資源，轉(zhuǎn)變教學方式，提高教學效率。這些，就是大數(shù)據(jù)對個人教育和社會教育的影響[4]。

2當前高校計算機基礎課程教學所存在的問題

在當前，大多數(shù)高等院校都開設了計算機基礎課程這門課程，作為公共基礎課程，在大一基礎知識通識教育環(huán)節(jié)具有一定的地位，但是這門基礎課程的教學結(jié)果卻與設想的結(jié)果有較大的差距，根據(jù)課堂調(diào)查分析，本文研究者認為當前高校計算機基礎課程教學存在以下問題。

2.1學生基礎差異化

計算機基礎課程作為一門計算機先修基礎課程，全國大部分高校將其設置于大學一年級第一學期。高校生源來源廣泛，分布于全國各個地區(qū)，由于在初中、高中階段已經(jīng)開設了信息技術這門課程，高中學業(yè)水平測試也將信息技術這門課程納入必考范圍，所以很多學生對于計算機基礎知識已經(jīng)有所了解，相比之前學生的計算機水平，已經(jīng)有所提高[5]。但是不可否認的是，我國各地區(qū)教育水平和教育資源差異明顯，因此入學的新生的計算機水平能力也具有一定的差別。在北京、上海等發(fā)達一線城市，學生在中學階段已經(jīng)掌握了計算機基礎知識，個別學校開設編程課目，學生已經(jīng)可以熟練編寫基礎程序；而在一些農(nóng)村及偏遠落后地區(qū)，教學資源相對缺乏，學生接觸計算機時間短，實際操作能力差，只是通過學習書本上相應知識來“應對”課程的統(tǒng)一考察，計算機水平較低。因此不能通過“一刀切”的教學方式進行統(tǒng)一教學。

2.2教學模式局限性

當前大多數(shù)高校的公共基礎必修課，采用以“班級”為單位的教學方式。在教學主體上，以教師為主體，采用“教師講授，學生聽課”的方式完成教學任務，很多學生并不能主動參與到課堂中來，處于被動學習的地位。在教材設置及教學大綱的編排上，多采用一部教材，一個大綱完成所有的教學，一些學生因為計算機水平較高，認為課程太過于簡單，而一些學生因為計算機能力欠缺，認為課程難度較大，無法正常跟進教師的進度。這樣的教學模式，不能夠使學生主動學習，參與課堂，從而使得教學結(jié)果無法達到預期效果。

2.3教學課時的缺乏

計算機基礎課程作為一門必修基礎課程，多在大學一年級開設，由于在大一期間，專業(yè)基礎課及數(shù)學、英語公共必修課科目較多，因此很多高等院校教學部門在進行課程規(guī)劃設計時，過于重視專業(yè)基礎課的學習，對于計算機基礎這門課程，設置課時數(shù)較少，因此造成了講授教師只能簡單的講述教學大綱規(guī)定的要點，而不能與學生展開深入的交流[6]。

2.4教學資源的缺乏

在很多大專院校，計算機基礎這門課程的授課方式多為“PPT課件+課本”的教學方式，缺乏相應的教學內(nèi)容及教學資源，在講授過程中所用到的課件等多由出版社或其他資料類網(wǎng)站下載后直接使用，并未根據(jù)教學的實際需求進行修改，也沒有考慮到學生的實踐認知水平，從而使得教學與實際脫節(jié)，嚴重影響了教學效果。

2.5教學重點不突出

由于計算機基礎課程作為一門公共基礎課程，多采用班級、年級等公共集體教學方法，一名教師可能需要教授不同專業(yè)的同一門計算機課程，而教師在制定教學資源的時候，并未考慮到不同院系之間的差異，采用一個課件完成所教授院系的計算機基礎課程教學任務，這樣一來，因為不同專業(yè)學生對于計算機的實際應用需求并不同，如藝術類專業(yè)學生側(cè)重于計算機制作類軟件的使用；文史類學生側(cè)重于計算機文字應用軟件的使用；理工類學生則對于計算機基本理論知識更為側(cè)重，則會造成教學重點不突出，從而影響了學生的學習效果。

2.6學生理論知識與實踐存在差異

在信息化時代，學生大多數(shù)可以掌握基本的軟件操作及使用方法，但是對于一些計算機理論知識，并沒有深入掌握，這樣一來，學生難以從更深的層次理解計算機的運行。在授課過程中，可以發(fā)現(xiàn)學生對于計算機的存儲并不陌生，但是對于RAM（隨機存儲器）和ROM（只讀存儲器）這些概念卻容易混淆不清，對于計算機內(nèi)部的運行過程和運行原理更是一無所知。這樣就造成了一些學生“會用而不懂”，影響了計算機基礎課程的教學效果。

3基于大數(shù)據(jù)的高校計算機基礎課程教學改革研究

大數(shù)據(jù)具有規(guī)模海量、種類多樣、數(shù)據(jù)快變、實時性強等特點，將這些特點與計算機基礎課程教學緊密相連，使用各種網(wǎng)絡教學平臺的相應海量教學資源，豐富教學內(nèi)容，使得教學內(nèi)容更加多樣化。采用MOOC平臺等進行課后練習，可以更好的記錄學生的練習過程、練習時間、練習過程、練習結(jié)果，教師基于大數(shù)據(jù)技術，可以有效地統(tǒng)計學生學習情況，更好的把握授課難點、授課重點，對于不同章節(jié)的教學課時設置做出調(diào)整，幫助學生更好的把握課程易混淆知識點，理清重難點。

3.1對學生課前測試，根據(jù)大數(shù)據(jù)技術確立教學目標和教學重點

在開設課程之前，應對所有學生進行計算機水平測試，對于不同專業(yè)學生，測試的難度也不盡相同，對于測試結(jié)果，可以通過大數(shù)據(jù)技術進行分析，對不同專業(yè)學生的計算機水平進行了解，并根據(jù)不同的計算機水平，確立教學目標和教學重點。

3.2建立大數(shù)據(jù)教學資源平臺，優(yōu)化教學資源

教師可以采用大數(shù)據(jù)技術，自主搭建教學資源平臺。由于大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)規(guī)模海量的特點，因此可以選取豐富的外校乃至外國的優(yōu)秀計算機基礎課程教學資源，上傳至該教學平臺，供學生自主學習使用。在使用過程中，應對學生點擊使用教學資源數(shù)據(jù)進行收集，并采用大數(shù)據(jù)技術進行分析。課后練習習題庫的設計，也是大數(shù)據(jù)教學資源平臺搭建過程中的一個重點，根據(jù)不同的教學對象，設計相應的練習習題庫，待學生進行練習后，采用大數(shù)據(jù)技術，對學生練習情況進行統(tǒng)計分析。在這個過程中，應對每個學生的練習結(jié)果和每個知識點的練習結(jié)果進行統(tǒng)計分析，并根據(jù)趨勢進行預測，以便于實時確定授課難點、授課重點，對于教學方案進行不斷優(yōu)化。

3.3轉(zhuǎn)變教學模式，注重方式優(yōu)化

在計算機網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的今天，手機、筆記本電腦等各種終端設備已經(jīng)成為高校在校大學生日常必備之物，許多學生已經(jīng)成為“低頭族”，一些學生采用“微信”，“QQ”等實時在線通訊工具進行交流，一部分學生則使用手機購物軟件進行“淘寶”，這樣一來，對于高校課堂的教學產(chǎn)生了巨大的沖擊和影響。在以往傳統(tǒng)的教學模式中，教師為課堂的主體，而學生則處于被動接受課堂知識的地位?，F(xiàn)今在大數(shù)據(jù)背景下，學生接受知識的方式變得多樣化起來，學生不僅可以通過教師來獲得知識，也可以通過各種學習平臺來獲取知識。因此，作為計算機基礎課程的講授者，需要在大數(shù)據(jù)背景下轉(zhuǎn)變教學模式，注重方式優(yōu)化，將計算機互聯(lián)網(wǎng)技術和大數(shù)據(jù)技術引入課堂教學，使以教師為主體的課堂轉(zhuǎn)變成為以學生為主體的課堂，即以“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學模式進行教學。采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學模式，需要重點突出“自主學習+網(wǎng)絡學習+針對性教學”。在課程的開始，教師可以通過案例形式引入問題，使學生以自由討論的形式解決問題，最后教師對討論結(jié)果結(jié)合案例進行整合，使學生形成完整的知識體系同時提高了動手實踐能力[7]。在課程教學中，教師可以采用大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡教育平臺，引導學生通過自主學習網(wǎng)絡課件的形式來對理論知識進行學習和討論，并完成相應的課后練習。在進行網(wǎng)絡學習過程中，基于大數(shù)據(jù)技術，網(wǎng)絡平臺可以合理的分配每位學生不同章節(jié)的學習時間和學習重點，在學習過程中的問題，也可以由教師和學生之間討論解決?；诖髷?shù)據(jù)的個性化針對性教學，需要教師根據(jù)不同學科的不同特點，有針對性的講解。例如對于文史類專業(yè)，由于其理科基礎薄弱，可從最基礎內(nèi)容進行講解，并將計算機文字應用軟件作為講授重點；對于藝術類學生，由于文化課基礎較為薄弱，需要放慢教學進度，注重名詞講解，并將多媒體軟件的使用作為講授的重點；對于理工類學生，由于其具有一定的計算機專業(yè)知識，可以適當加快教學進度，并提升教學難度。采用大數(shù)據(jù)技術進行統(tǒng)計分析，可以有效地得到學生學習的重點、難點，進行針對性教學，提高學生的計算機應用能力。

3.4發(fā)揮大數(shù)據(jù)作用，注重學生的實際應用能力

在當今，大多數(shù)高校所采用的計算機基礎課程授課教材，因為編寫者的主觀、客觀原因等，普遍存在知識陳舊，與大數(shù)據(jù)相背離，無法順應大數(shù)據(jù)背景下教學要求[]。因此應以大數(shù)據(jù)技術為背景，對教學內(nèi)容進行實時更新，尤其是在計算機軟件方面，由于更新速度較快，需實時更新教學內(nèi)容，這樣可以使得學生更加全面的掌握計算機的基本應用操作，提高學生計算機實際應用能力。

4結(jié)語

隨著大數(shù)據(jù)技術的興起與發(fā)展，對于高等教育也提出了新的挑戰(zhàn)，高校教師應充分利用好大數(shù)據(jù)這一先進工具，通過大數(shù)據(jù)技術了解學生學習水平、獲取更多優(yōu)質(zhì)教學資源、優(yōu)化教學模式，從而提高學生對于計算機的學習興趣，使計算機基礎教學達到預期的效果。

參考文獻

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作者：葉章浩 單位：鄭州大學