大数据技术对高校计算机教育的影响及应对策略.pdf

4 4 2 0 2 4年2期2 0 2 4年第4 6卷第2期大数据技术对高校计算机教育的影响及应对策略李 杨 惠向晖 刘 倩 车银超基金项目:河南农业大学本科教育教学改革研究与实践项目:数据库系统原理 课程思政教学研究(2 0 2 3 X J G L X 1 0 0);全国高等院校计算机基础教育研究会项目:数据库系统原理课程思政教学研究(2 0 2 3-A F C E C-2 3 6)作者简介:李杨(1 9 8 3-),博士,讲师,研究方向为数据库技术、人工智能。(河南农业大学 郑州4 5 0 0 0 0)摘 要 大数据技术的广泛应用,正在深刻改变着高校计算机教育的生态环境。个性化教学通过对学生学习数据的实时分析,可以实现教学内容和方法的个性化,更好地满足学生的学习需求。通过加强实时评估与反馈机制,教师可以实时获取学生的学习数据,使教学更具针对性。但目前,还存在课程内容更新缓慢、学生实践能力不足等问题。为应对这些问题,文中提出了动态调整课程内容、增加实践平台和教师培训等应对策略。关键词:大数据技术;高校;计算机教育中图分类号 G 4 3 4I m p a c t o fB i gD a t aT e c h n o l o g yo nC o m p u t e rE d u c a t i o n i nC o l l e g e sa n dU n i v e r s i t i e sa n dI t sC o u n t e r m e a s u r e sL IY a n g,HU IX i a n g h u i,L I U Q i a na n dCHEY i n c h a o(H e n a nA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t T h ew i d e a p p l i c a t i o no f b i gd a t a t e c h n o l o g y i sp r o f o u n d l yc h a n g i n g t h e e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t o f c o m p u t e r e d u-c a t i o n i nc o l l e g e sa n du n i v e r s i t i e s.P e r s o n a l i z e dt e a c h i n gc a nr e a l i z et h ep e r s o n a l i z a t i o no ft e a c h i n gc o n t e n ta n dm e t h o d st h r o u g hr e a l-t i m ea n a l y s i so f s t u d e n t sl e a r n i n gd a t a,a n db e t t e rm e e t s t u d e n t sl e a r n i n gn e e d s.R e a l-t i m ee v a l u a t i o na n df e e d b a c km e c h a n i s m sh a v ea l s ob e e ns t r e n g t h e n e d,a n dt e a c h e r sc a no b t a i ns t u d e n t sl e a r n i n gd a t a i nr e a l t i m e,m a k i n gt e a c h i n gm o r e t a r g e t e d.B u tt h e r ea r ea l s op r o b l e m ss u c ha ss l o wu p d a t i n go fc o u r s ec o n t e n ta n di n s u f f i c i e n ts t u d e n t sp r a c t i c a l a b i l i t y.I no r d e r t od e a lw i t ht h e s ep r o b l e m s,t h i sp a p e rp r o p o s e s c o p i n gs t r a t e g i e s s u c ha sd y n a m i c a l l ya d j u s t i n gc o u r s ec o n t e n t,a d d i n gp r a c t i c ep l a t f o r m sa n dt e a c h e r t r a i n i n g.K e y w o r d s B i gd a t a t e c h n o l o g y,C o l l e g e sa n du n i v e r s i t i e s,C o m p u t e re d u c a t i o n0 引言在信息化时代背景下,大数据技术正以其强大的数据处理和分析能力,引领着一场革命。对于高校计算机教育而言,这不仅是一个挑战,更是一个升级转型的机会。在这个背景下,高校计算机教育正在从传统的教学模式,向着更为现代、灵活和实用的方向发展。个性化教学、实时评估与反馈、课程内容的优化等,都是大数据技术赋能教育的具体体现。然而,如何在这一技术浪潮中有效整合资源、更新课程和提升教师能力,则成了高校计算机教育面临的核心问题。因此,需要深入探讨大数据技术与高校计算机教育的深度融合,挖掘其潜力,解决存在的问题,推动高校计算机教育的良性发展。1 大数据技术对高校计算机教育的影响1.1 个性化教学在大数据时代背景下,个性化教学成为高校计算机教育领域中的热点。大数据技术的引入,不仅推动了传统教学模式的升级和变革,更为实现每位学生的个性化学习提供了无限可能。通过深度分析学生的学习数据,教育者能洞察学生的学习习惯、兴趣和需求,从而制定出符合学生特质的教学方案。大数据技术能实现教学内容和方法的精准定位。利用机器学习和数据分析算法,教师能在海量数据中识别学生的学习特点和难点,将教学资源和注意力集中到学生最需要的地方。这种方式不仅提升了教学效率,也增强了学生的学习体验和满意度。同时,借助大数据技术,教学模式也逐渐转向自适应学习。学生可以根据自己的学习进度和能力,选择适合自己的学习路径和内容。教师可以通过实时查看学生的学习数据来调整教学策略,确保每位学生都能在最适合自己的环境中完成学习。1.2 实时评估与反馈实时评估与反馈是大数据技术对高校计算机教育产生影响的直接体现。通过对学生的学习行为、测试成绩和在2 0 2 4年2期 4 5 线互动数据的实时分析,教师能即时了解学生的学习状态,掌握学生的知识掌握程度和技能发展水平。在此背景下,教学的反馈机制也变得更为灵活和高效。教师可以根据学生的实时学习数据来调整教学内容和方法,为学生提供更具针对性的辅导和指导。这种方式大大缩短了教学反馈的时延,使教育者能在学生遇到困难时及时予以帮助,促进学生掌握知识和技能1。大数据技术还带来了评估体系的多元化。传统的考试评估方式正在逐渐被实时、动态的评估方法替代。学生的每一个操作、每一次在线互动都能成为评估的数据来源,这使得评估更加全面和公正,也更能反映学生的实际能力和技能水平。1.3 课程内容优化课程内容的优化和更新是大数据技术为高校计算机教育带来的核心价值之一。在大数据的支持下,教育者能快速捕捉到计算机科学和技术领域中的新趋势、新技术和新方法,使教学内容能得到及时的调整和更新,确保课程与时俱进,满足社会和产业发展的需求。数据分析还为教学方法和教材的优化提供了支持。教育者可以根据大数据分析的结果,了解哪些教学内容和方法更受学生欢迎,哪些知识点是学生学习过程中的难点和重点。基于这些数据,教育者能精细化地调整教学策略,确保教学的针对性和有效性。课程内容的动态优化也为学生的职业发展奠定了基础。他们能在学习过程中接触到最前沿的技术和知识,为未来的职场生涯做好准备,满足社会和企业对计算机专业人才的需求和期望。2 高校计算机教育存在的问题2.1 课程内容更新缓慢在大数据环境下,计算机技术的发展和创新速度也逐渐加快。新的技术、工具和框架层出不穷,技术生命周期不断缩短,这对高校计算机教育提出了严峻的挑战。课程内容和教学方法的滞后性,成为制约教育质量和效果的重要因素。当前,教学内容往往滞后于实际的技术发展和市场需求。教材和课程依然囿于传统的知识体系和教学框架,难以覆盖新兴的技术领域和应用场景。学生在校园内学到的知识,在他们走入社会和职场时,可能已经过时,无法满足企业和行业的实际需求。此外,教学方法和手段的创新、变革也存在严重的滞后性。传统的教学模式依然占据主流,缺乏针对性和灵活性,难以激发学生的学习兴趣和主动性。在线教育、混合学习等新型教学模式在高校计算机教育中的应用不足,未能充分发挥其优势和作用。2.2 学生实践能力不足大数据技术以其实用性和应用广泛性著称,这决定了实践能力的重要性。但在当前的高校计算机教育中,学生实践能力不足的问题较为严重,这在很大程度上与实践和实验机会的缺乏有关。一方面,由于教学资源和设施的限制,学生往往无法获得充足的实践机会;实验室和设备的数量、质量无法满足所有学生的需求,实践教学的质量和效果因此受到限制。学生在学习过程中,缺乏动手操作和实际应用的机会,理论知识和实际技能的结合不充分2。另一方面,当前的教学模式和课程设置也存在问题,导致实践教学逐渐被边缘化,缺乏系统性和连贯性。学生在学习过程中,难以将所学知识应用到实际问题和项目中,难以保障其实践能力。2.3 教师专业水平不一在大数据时代下,教师的专业水平是高校计算机教育质量的决定性因素。然而,由于各种原因,教师的专业水平存在严重的不一致性。例如,部分教师对大数据、机器学习、人工智能等先进技术缺乏足够的了解和认识,难以将这些先进技术有效地融入教学之中。这种不一致性会直接导致教学质量和教学效果的差异。在教学实践中,学生会面临教学内容陈旧、教学方法单一、教学效果差异大等问题,不仅影响了学生的学习体验和学习效果,也对他们的职业发展和技能提升构成了阻碍,同时限制了教师的专业发展。在当前的教育环境中,教师面临着技术更新快、学科知识面广、实践技能要求高等挑战。但是,由于缺乏有效的专业发展路径和支持机制,教师的专业能力难以得到持续和系统的提升。2.4 研究和教学资源有限资源是支持高校计算机教育发展的基础。然而,在大数据技术日益成熟的今天,高校计算机教育却面临着研究和教学资源有限的问题。教学设备、教材、实验室、资金等的匮乏,直接影响了教学质量和学生的学习体验。具体而言,由于资金和设备的限制,学生缺乏实验和实践的机会,即便有实验机会,由于设备的陈旧和技术的滞后,也难以满足大数据时代的教学要求。学生的创新能力和实践技能也因此受到了限制,难以适应现代职场的高要求。教材和课程资源的更新也是一个严重的问题。由于资源的限制,教材和课程内容难以及时更新,而旧版教材难以反映计算机技术和大数据技术的最新发展,这导致学生在学校学到的知识难以满足社会和企业的实际需求。此外,教师的研究和专业发展也受到了有限的资源的制约。由于缺乏足够的资金和时间投入,教师的专业水平和教学能力也难以得到有效的提升。3 大数据技术下高校计算机教育的发展策略3.1 动态调整课程在大数据技术的影响下,高校计算机教育必须致力于动态调整课程,以适应不断变化的技术和市场需求。(1)实现动态调整课程需注重当前和未来技术的融合。教育者需移动信息4 6 2 0 2 4年2期要关注计算机科学和技术的前沿动态,将最新的技术和应用融入课程。可以与企业和研究机构建立合作,获得第一手的技术和市场信息,及时将这些信息转化为课程内容3。(2)教学方法的创新是课程动态调整的重要部分。传统的教学方法难以满足大数据时代的教育需求,教育者需要探索更为灵活和多元的教学方法,如项目驱动、案例分析、在线与线下结合的混合学习等,让学生在多样化的学习环境中获得丰富的知识和技能。(3)评估和反馈机制也需要调整和完善。大数据技术提供了丰富的数据源和分析工具,教育者可以通过实时分析学生的学习数据,及时评估教学效果,调整教学方法,也可以通过收集和分析学生的反馈,了解他们的需求和困难,针对性地优化课程内容和教学方法。3.2 增加实践平台为解决学生实践能力不足的问题,高校应积极探索如何增加实践平台,使学生能在实践中掌握大数据技术,融合理论与实践。(1)创建校内外协作的实践环境是解决该问题的核心。学校可以与企业、研究机构等建立紧密的合作关系,开展联合教育项目,使学生有机会参与实际的大数据项目,通过解决实际问题,提升自己的实践技能和创新能力。通过这种方式,学生能在实际环境中体验到大数据技术的应用,提高自己的理论学习能力与实践能力4。(2)高校可以构建更为开放、灵活的校内实践平台。例如,建设具备先进技术和设备的实验室、开放数据中心资源,以提供真实的在线实验环境。将最新的大数据技术和工具引入教学,让学生有机会亲手操作,深入理解大数据技术的原理和应用。(3)学校可以借助虚拟化技术和云计算平台,提供灵活的、可定制的实践环境。学生可以根据自己的学习需要,选择不同的数据集、工具和环境,进行自我探索和学习。这不仅能激发学生的学习兴趣和主动性,也有助于培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。3.3 教师培训和引进在大数据时代,教师需要掌握更广泛、更深入的知识,具备更强的技术和教育技能。因此,加强对教师的培训和引进是提升高校计算机教育质量的关键。(1)针对现有的教师队伍,可以设计系统的培训计划和课程,帮助他们掌握有关大数据的最新技术和应用。培训内容应尽可能全面,包括大数据的基础理论、技术工具、实际应用、安全和隐私保护等。通过实际操作和实例分析,使教师能深入理解大数据的技术原理和应用场景,提升他们的教学能力和实践技能。(2)学校应考虑引进具备相关背景和经验的专家和教师。他们不仅能带来最前沿的技术和知识,也能促进现有教师队伍的发展和进步。学校可以通过提供有吸引力的待遇和发展机会,吸引国内外专家和教师的加入。(3)需要改进教师的评估和激励机制。应建立更为公正、科学、灵活的评估机制,真实、全面地反映教师的能力和表现。优秀教师应该得到更好的奖励和认可,激励他们投入到教学和研究中去。3.4 资源整合和共享在大数据技术不断发展的背景下,资源整合和共享成为提升高校计算机教育效率和质量的重要策略。(1)构建一个统一、开放、高效的资源管理和共享平台。这个平台可以整合学校内外的教育资源,包括课程内容、教学方法、实践平台、教师资源等,为教师和学生提供一站式的服务。通过这个平台,用户可以获取、使用和分享资源,实现资源的最大化利用。(2)学校可以与其他高校、研究机构、企业等建立合作关系,实现资源的跨界整合和共享。通过合作,可以引入更丰富、更先进的资源,拓宽教育的视野和范围。可以通过签订合作协议、建立联盟、构建共享平台等方式,建立稳定、长期、互利的合作关系5。(3)在资源共享的过程中,保障资源的质量和安全是不可忽视的问题。需要建立严格的资源审核、评估和管理机制,确保资源的准确性、可靠性和安全性。可以设立专门的管理和监督机构,负责资源的审核、更新和维护,保障用户的利益和权益。(4)从技术角度而言,实现资源的整合和共享需要依赖先进的信息技术和平台。可以引入云计算、大数据、人工智能等技术,建立灵活、高效、安全的资源整合和共享平台。技术的进步和创新将极大地推动资源整合和共享,提升教育的质量和效率。(5)长远来看,资源的整合和共享需要得到政府、社会、企业等多方的支持和参与。可以通过政策支持、资金投入、技术推广等方式,推动资源的整合和共享。当所有利益相关方共同参与和支持时,资源整合和共享才能真正发挥作用,为高校计算机教育的发展带来革命性的变化。4 结语大数据技术为高校计算机教育赋予了无限可能。通过个性化教学、实时反馈、资源整合及教师培养,能逐步融合理论与实践、教师与学生、学校与社会等不同的主体。每一步改进都是对未来计算机专业人才的投资,为他们在不断演变的技术中站稳脚跟、引领创新提供坚实的基石。参考文献1杨树玉.信息化背景下高校计算机教育教学改革探思J.科技风,2 0 2 3(1 7):1 0 9-1 1 1.2张欣.大数据在计算机教育中的应用J.电子技术,2 0 2 2,5 1(1 2):2 0 4-2 0 5.3马君.信息化背景下高校计算机教育教改探究J.科技视界,2 0 2 2(2 1):8 0-8 2.4穆红涛.大数据在计算机教育中的应用J.电子技术,2 0 2 2,5 1(4):2 5 4-2 5 5.5李赟.高校计算机网络化教学设计分析J.无线互联科技,2 0 2 2,1 9(5):1 3 7-1 3 9.移动信息