基于Python的大数据公共课教学改革探索

摘  要： 分析了大数据公共课教学存在的理论抽象空泛，缺乏实践操作以及教学方式上的问题，从大数据课程教学内容、教学案例以及教学方式等方面提出了改革内容以及相应的改革措施。改革探索实践证明，利用Python进行大数据教学，使得学生通过案例掌握大数据课程的基础知识，了解Python在大数据上的应用，整体提升了课程的教学效果。

关键词： Python; 大数据; 课程教学; 教学改革

中图分类号：G642;TP3-4          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2022）02-100-03

Exploration on teaching reform of the big data public course based on Python

Huang Jinjing

（Zhanjiang University of Science and Technology， Zhanjiang， Guangdong 524094， China）

Abstract： The problems existing in teaching of the big data public course， such as abstract theory， lack of practical operation and the problems on teaching method are analyzed. This paper puts forward the reform content and corresponding reform measures on the teaching content， teaching cases and teaching methods for the big data course. The practice of reform and exploration has proved that using Python for big data teaching enables students to master the basic knowledge of big data course through cases， understand the application of Python in big data， which improves the teaching effect of the course.

Key words： Python; big data; course teaching; teaching reform

0 引言

大數据信息时代的快速发展，数据不断的递增，在当前发展过程中已经将大数据技术融入成为激发生产力内核，尤其结合人工智能和云计算等新型技术，正在逐渐渗透到日常生活中的各行各业，使得数据信息成为一种新的能源，时时刻刻影响着我们的生活[1]。如何合理地采集处理数据，用信息管理手段对数据进行分析，快速有效地挖掘数据中数据之间的内在联系和价值，成为现代大数据技术研究的内容[2]。为此，探索如何开展大数据公共课课程的教学改革，构建和优化教学内容及教学案例，改革教学方式，将Python融入到大数据课程教学。

1 教学上存在问题

1.1 教学内容理论化，比较抽象化

大数据面对全校专业开设的一门公共课，教学内容上偏向于理论教学，概念及知识点方面都只解释其基本含义及基本内容，学生理解起来，比较抽象化[3]。课堂上学生当时听懂了，但只限上理论上了解，并不清楚其相关知识点的实践应用。没有相关教学案例，学生很难理解及掌握，教学效果不佳。

1.2 缺乏实践操作，理论教学与实践操作结合不够好

大数据公共课教学内容涉及较广泛，在实践安排方面没有进行统一内容，单纯的理论教学，会使教学内容概念化，只是感性的认识，都是表面上的理解，没有植根入学生的脑海中，使得内容概念化。缺乏实践操作，不利于巩固理论知识和应用能力，所讲授内容难以消化，纯课堂的讲授会导致学生的兴趣逐步减低，产生厌学生情绪，教学效果较差。

1.3 缺乏有效的教学方式

由于公共课，基本上都是大班制授课，讲授方式上通常采用“满堂灌”，学生在课堂上以听为主，很少互动[4]。特别是理论教学，大屏幕的幻灯版来讲授课程内容，课时较紧张，很少与学生互动。另外，课堂很少布置相关的任务给学生，不能激发学生的兴趣，学生的注意力不够集中，导致教学效果差。

2 教学改革的内容

2.1 调整课程教学内容，理论与实践相结合

近来年，大数据及人工智能是非常热门，国内外各大高校都会开Python语言，无论是计算机专业将其作为热点语言进行学习，还是对于非计算机专业而言也极其受到追捧。Python拥有丰富的Ai库、机器学习库、numpy、matlplotlib、Pandas、scipyt等上万个第三方库，使其成为适用于人工智能及数据分析、组件集成、图像处理、科学计算等众多领域应用，具有广泛应用场景，为此，Python语言已逐渐成为各大知名公司的开发岗位上明确要求的基本技能。

大数据公共课的教学内容如果单单只是纯理论的讲授，没有结合当前使用较为广泛的Python语言，就会缺少部分内容，学生理解起来比较难。另外，课程教学内容是作为传播给学生知识的纲领性提要，是教与学的结合，作为培养学生能力，除了理论讲授应该有实践性内容，才会使学生从表面性的理解传导到深层次理解掌握，以大数据内容作为基础，Python作为应用于该课程的技术手段，讲述Python安装及环境配置、基础知识、第三方库的导入以及在数据获取、数据分析及可视化方面的讲解，为学习者打下大数据基础及Python在大数据方面的应用基础。

考虑到大数据作为一门公共课，教学中融入Python内容，目的是使学生在学习过程对大数据的基本概念、数据采集、数据分析、数据可视化等方面有更清晰的理解。基于此，大数据课程教学内容作了调整，如图1所示。

2.2 以Python作为大数据工具，融入具体的Python大数据教学案例

大数据作为公共课开设，主要目标让学生掌握大数据基本概念以及大数据相关应用场合，在讲授大数据采集、数据分析以及数据可视化等内容时融入Python，使得教学案例具体化和实现化，让学生在学习过程中从感性认识到理性认识，切实理解掌握相关的内容。教学内容上与时俱进，加入Python大数据案例内容，让学生在理论和实践两方面相结合，引入与现社会大数据场景相关知识，为他们打下坚实的基础。例如，在讲授数据采集时，结合Python的爬虫技术具体案例，让学生理解数据采集相关内容;在讲授數据分析时，结合Python的numpy和Pandas等库的具体实例，让学生理解数据分析的内容;讲授数据可视化时，结合Python的Matlplotlib等库的具体案例。

2.3 改革教学方式，采用新教学手段

大数据公共课作为理论与实践相结合课程，采用满堂灌理论教学，课堂气氛沉寂，学生的学习兴趣热情不高。在教学方式上，采用“任务驱动”教学模式，设置与课堂内容相关的教学任务，让学生带着问题去思考与探索，激发学生学习，培养学生的解决问题的能力。课程内容结合相关实例，知识点通过相关实例更容易理解和掌握，做到深入浅出。

3 教学改革具体措施

3.1 调整课程大纲，设置合理的理论与实践内容

针对以前课程全理论讲授内容，相关大数据概述课程和大数据应用课程进行相关研究，摘取相关知识点，融入Python课程内容，对该课程大纲进行调整，增加相关实践课程，以便让学生在学习过程更能深入掌握，将大数据公共课程教学内容与Python进行融合。

3.2 设置教学案例，结合最新的Python内容知识，以任务驱动开展教学

针对Python课程在大数据方面的应用，设置了相关的教学案例，提取Python，在安装配置环境、基础知识、循环结构、导入第三库、数据爬取、数据分析及可视化等方面相关教学知识点，在数据获取、数据分析及可视化方面设置相关教学案例，使学生掌握在大数据获取及处理方面掌握整个步骤，以便让学生掌握大数据分析方面知识，为以后进一步学习打下扎实的基础。

3.3 组建专业的教学团队

教学团队是课程教学改革起到重要的关键作用，如课程教学大纲、教学案例、教学方法、考核内容等都需要教学团队研讨，所以教学团队要保持战斗力，力求所讲授内容能与时俱进，积极开展团队建议，建立传、帮、带机制，不断学习进修，加快自我知识更新，将新技术、新的应用到课程教学中。

3.4 完善课程资源，让学生自主学习

课程资源建设会进一步提高课程质量，让学生随时随地进选择性学习，不仅满足教师的教学需求，也有利于学生有针对性地开展学习，打破了传统教学限制，给学生带来了便捷。就目前来教学资源来看，MOOC平台上很多相关的资源，比例：福建师范大学开设大数据导论在线课程和南京财经大学李树青等教学团队开设的Python大数据分析在线课程。后续，如果条件允许，我们也计划开设相关的在线教学资源课程。

4 结束语

实践证明，通过将Python课程融入大数据课程教学，不仅能够丰富教学内容，同时也能提高教学质量。通过将Python与大数据技术结合相应的案例融入课程教学课程中，改革教学方式，不仅能够培养学生的逻辑思维能力，同时也能够激发学生的学习兴趣。与传统的单一教学模式相比，利用Python与大数据协同的课程教学能够更好地发挥学生的主体能动性，从而进一步提升教学效果。

参考文献（References）：

[1] 潘巍.大数据背景下数据库技术类课程体系及教学模式改革[J].黑龙江科学，2019，10（1）：92-93

[2] 丁晓剑，杨帆.大数据技术协同优化Python课程教学模式研究[J].电脑知识与技术，2021（4）

[3] 黄锦敬等.大学计算机公共课教学改革与实践[J].长春教育学院学报，2018（1）

[4] 方世林等.高校计算机公共课教学改革研究与实践[J].实验室科学，2014（2）