彭學(xué)軍

(義烏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 義烏 322000)

引言

為貫徹落實(shí)習(xí)近平關(guān)于打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)的指示精神，針對新冠疫情對高等院校的正常教學(xué)秩序造成的重大影響，教育部要求各高等院校依托各種在線教育課程平臺(tái)、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，根據(jù)校情、學(xué)情科學(xué)制定新冠疫情防控期間線上教學(xué)實(shí)施方案[1]義烏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)充分利用線上教學(xué)優(yōu)勢，將疫情數(shù)據(jù)深度融合大數(shù)據(jù)爬蟲實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行重新構(gòu)建，改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)“課停教不停、課停學(xué)不停”[1]，確保按時(shí)完成疫情期間課程教學(xué)任務(wù)。

一、大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程受到的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)是主要介紹大數(shù)據(jù)爬蟲的基本原理、運(yùn)行方式和應(yīng)用方法的一門大數(shù)據(jù)專業(yè)方向核心主干課程。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式是按照知識點(diǎn)配套實(shí)訓(xùn)案例進(jìn)行教學(xué)：首先在實(shí)訓(xùn)機(jī)房配置教學(xué)設(shè)施，然后教師帶領(lǐng)學(xué)生利用校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件和教學(xué)資源按照教學(xué)計(jì)劃完成各個(gè)實(shí)訓(xùn)配套教程。在新型冠狀病毒疫情環(huán)境下，全國大中小學(xué)都延遲開學(xué)，學(xué)生不能返校、教師不能到教室正常授課，正常的教學(xué)秩序發(fā)生了嚴(yán)重改變。大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的正常教學(xué)環(huán)境和流程也受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要有以下三點(diǎn)：

(一)高職學(xué)生自學(xué)能力、自控能力較差

針對新型冠狀疫情對高等院校正常教學(xué)秩序造成的重大影響，教育部要求地方政府、高等院校、社會(huì)力量三方共同參與，確保高等院校在疫情防控期間的在線教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“課停教不停、課停學(xué)不停”[1]。高職學(xué)生為高考錄取最后批次，生源質(zhì)量不高，其自學(xué)能力、自控能力均相對較差，這導(dǎo)致教師不能實(shí)時(shí)掌控學(xué)生對知識的掌握情況，不利于教學(xué)的開展。

(二)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境配置難度高

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程需要安裝并配置Python程序開發(fā)環(huán)境、Scrapy爬蟲組件、MySQL數(shù)據(jù)庫環(huán)境等多項(xiàng)專業(yè)軟件。該系列軟件配置較為復(fù)雜且難度較高，另外部分學(xué)生又沒有紙質(zhì)教材，無法參照書中教學(xué)案例正確配置實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)施，這導(dǎo)致課程實(shí)訓(xùn)無法正常有序開展。

(三)正常實(shí)訓(xùn)教學(xué)案例實(shí)施難實(shí)現(xiàn)

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)案例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和教學(xué)軟件都安裝在校內(nèi)的局域網(wǎng)服務(wù)器上，其數(shù)據(jù)因安全因素僅對校園網(wǎng)內(nèi)部開放。疫情期間教師和學(xué)生都在校外不能返校，無法連接校內(nèi)服務(wù)器，導(dǎo)致無法獲取校內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，更無法使用校內(nèi)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件和其他教學(xué)資源。而大數(shù)據(jù)爬蟲實(shí)訓(xùn)教學(xué)案例按照正常教學(xué)環(huán)境要求學(xué)生、老師、實(shí)驗(yàn)員共同參與，因高職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、自學(xué)水平等因素，需要按照既定的實(shí)訓(xùn)步驟進(jìn)行實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教學(xué)。

由此可見，傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，在新冠疫情下正常的實(shí)訓(xùn)教學(xué)難以實(shí)施。

二、大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程疫情再構(gòu)教學(xué)流程可行性分析

(一)學(xué)生具備自學(xué)能力

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程開設(shè)時(shí)間為大學(xué)二年級第二學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)在上學(xué)期開設(shè)了《Python程序設(shè)計(jì)》《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)及應(yīng)用——MySQL版》《Hadoop基礎(chǔ)環(huán)境搭建》等相關(guān)前導(dǎo)課程，基本掌握了從開發(fā)語言到數(shù)據(jù)庫管理、Hadoop集群搭建等相關(guān)專業(yè)知識。由以上因素可以推知學(xué)生已掌握大數(shù)據(jù)相關(guān)知識、基本具備大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程自學(xué)的基本能力，可通過網(wǎng)絡(luò)在實(shí)訓(xùn)老師的指導(dǎo)下完成大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)。

(二)課程教學(xué)資源豐富

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程屬于大數(shù)據(jù)專業(yè)系列骨干課程，任課教師都具有計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士及以上學(xué)位。計(jì)算機(jī)專業(yè)教師應(yīng)用新技術(shù)水平高，信息化教學(xué)能力較強(qiáng)，能獨(dú)立制作課件、音視頻教學(xué)資料，這些教學(xué)資源為疫情期間線上教學(xué)提供了強(qiáng)有力的支撐[2]。同時(shí)，大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程已在較多高校開設(shè)多個(gè)學(xué)期，其課程資源十分豐富，完全滿足疫情期間在線教學(xué)需求和學(xué)生自學(xué)需求。

(三)疫情數(shù)據(jù)量大真實(shí)

我國自SARS疫情以來，成立了疾病預(yù)發(fā)控制中心，并建立了疫情數(shù)據(jù)上報(bào)及發(fā)布系統(tǒng)。[3]關(guān)于此次新型冠狀病毒疫情，我國各級政府實(shí)時(shí)公開、透明公布各項(xiàng)疫情數(shù)據(jù)，如確診病例、疑似病例、治愈病例、死亡病例、重癥病例等數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)發(fā)布在各級政府官方網(wǎng)站，供全社會(huì)監(jiān)督與查閱。這些疫情數(shù)據(jù)正好可作為大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的數(shù)據(jù)資源，供學(xué)生練習(xí)使用，為大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程提供了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

(四)即時(shí)通訊軟件高效

在此次疫情期間，阿里巴巴和騰訊公司調(diào)配數(shù)以萬計(jì)的服務(wù)器搭建網(wǎng)絡(luò)云，用來保障疫情期間全國大中小學(xué)生的線上教學(xué)。全國教師利用即時(shí)通訊軟件(QQ、釘釘)在線開展直播、錄播進(jìn)行授課和交流討論。通過及時(shí)通訊軟件進(jìn)行直播教學(xué)，確保了“停課不斷教、停課不斷學(xué)”，幫助學(xué)生居家學(xué)習(xí)。

由此可見，在疫情期間將疫情數(shù)據(jù)應(yīng)用到大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程，通過即時(shí)通訊軟件開展在線實(shí)訓(xùn)教學(xué)是可行的。

三、大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程利用疫情數(shù)據(jù)教學(xué)模式設(shè)計(jì)

新型冠狀病毒疫情環(huán)境下學(xué)校正常的教學(xué)秩序發(fā)生了嚴(yán)重改變，大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程團(tuán)隊(duì)利用此次疫情各地政府發(fā)布的新型冠狀病疫情數(shù)據(jù)(確診病例、疑似病例、治愈病例、死亡病例、重癥病例等數(shù)據(jù))為教學(xué)實(shí)訓(xùn)案例，靈活架設(shè)教學(xué)環(huán)境、再構(gòu)教學(xué)流程，開展大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)。

(一)遠(yuǎn)程配置實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境

大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程需要用到Python3版本程序開發(fā)包、Pycharm開發(fā)環(huán)境、Scrapy開發(fā)組件、MySQL數(shù)據(jù)庫環(huán)境等多個(gè)專業(yè)性軟件。針對學(xué)生沒有教材、電腦環(huán)境配置較復(fù)雜等情況，課程組教師利用QQ遠(yuǎn)程控制、TeamViewer等軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)助，幫助學(xué)生解決課程實(shí)驗(yàn)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)訪問等相關(guān)配置問題。

(二)搭建在線課程網(wǎng)站

課程組教師根據(jù)課程的知識點(diǎn)制作PPT、音視頻教學(xué)資源，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上搜尋與爬蟲技術(shù)相關(guān)的題目、學(xué)習(xí)視頻、在線學(xué)習(xí)站點(diǎn)、典型程序等優(yōu)秀資源，搭建大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)在線學(xué)習(xí)網(wǎng)站。學(xué)生通過網(wǎng)站觀看視頻、題庫練習(xí)、上傳作業(yè)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，教師通過網(wǎng)站掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成效、批改作業(yè)等，師生之間通過網(wǎng)站進(jìn)行溝通交流、答疑解惑等。[4]

(三)疫情數(shù)據(jù)再構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程

1.學(xué)生自學(xué)預(yù)習(xí)新知識

學(xué)生自學(xué)預(yù)習(xí)新知識是進(jìn)行在線課堂的第一步，是整個(gè)在線學(xué)習(xí)的重要組成部分，其學(xué)習(xí)成效對課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)將產(chǎn)生重要的影響。以大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)案例——新冠疫情數(shù)據(jù)的爬取與展示為例，按照軟件工程模型，將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)過程構(gòu)建為以下四個(gè)部分：

(1)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的可行性和軟件需求分析部分。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各地政府部門公布的疫情數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)、需花費(fèi)人力和時(shí)間等條件，指導(dǎo)撰寫軟件可行性分析報(bào)告。要求學(xué)生按照實(shí)訓(xùn)要求將疫情數(shù)據(jù)爬取與展示需求用軟件工程語言表達(dá)出來，設(shè)計(jì)好程序功能和數(shù)據(jù)庫模型，完成編寫軟件需求設(shè)計(jì)書。

(2)軟件設(shè)計(jì)階段。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)到的數(shù)據(jù)庫知識創(chuàng)建疫情數(shù)據(jù)庫，完成疫情庫、表等各數(shù)據(jù)庫組件，撰寫疫情庫設(shè)計(jì)說明書。[5]根據(jù)需求分析，完成疫情數(shù)據(jù)爬蟲的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)爬取、管道過濾、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和結(jié)果展示的設(shè)計(jì)圖，并完成疫情數(shù)據(jù)爬蟲詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書。

(3)軟件編碼階段。指導(dǎo)學(xué)生利用Python語言，編寫訪問疫情庫、數(shù)據(jù)爬取與展示等程序代碼。[6]

(4)軟件測試階段。要求學(xué)生利用測試工具編寫測試用例和流程對疫情數(shù)據(jù)爬取與展示程序進(jìn)行功能和性能測試，找出程序bug并進(jìn)行修改完善。

表1 大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

教師利用在線課程網(wǎng)站發(fā)布視頻學(xué)習(xí)任務(wù)(以大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的“3.2 Scrapy網(wǎng)絡(luò)爬蟲數(shù)據(jù)采集”為例)。通過在線課程網(wǎng)站，要求學(xué)生保質(zhì)保量完成視頻的觀看學(xué)習(xí)，對照視頻實(shí)現(xiàn)Scrapy爬蟲創(chuàng)建、數(shù)據(jù)爬取、管道過濾、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等課程內(nèi)容。[7]學(xué)生利用即時(shí)通訊工具(釘釘、微信等)在教師、學(xué)生中互幫互學(xué)、共同進(jìn)步；通過在線開放網(wǎng)站教師及時(shí)推送課程重難點(diǎn)內(nèi)容和相應(yīng)注解，及時(shí)專題回答多數(shù)學(xué)生的共性難題。學(xué)生完成規(guī)定任務(wù)后，撰寫學(xué)習(xí)心得和課堂總結(jié)并上傳至在線課程網(wǎng)站。

2.在線直播教學(xué)

利用阿里巴巴、騰訊公司提供的釘釘、QQ、微信等工具，將平時(shí)課堂的師生互動(dòng)、答疑解惑、知識總結(jié)等環(huán)節(jié)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，將傳統(tǒng)課堂變?yōu)殚_放課堂。教師及時(shí)收集學(xué)生在自學(xué)過程中的共性難題、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、學(xué)習(xí)總結(jié)等開展研究，并直播串講共性問題。根據(jù)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)作業(yè)完成情況，讓優(yōu)秀作業(yè)學(xué)生進(jìn)行連麥視頻演示并介紹編程經(jīng)驗(yàn)。[8]直播完成前，教師進(jìn)行課堂總結(jié)，對重難點(diǎn)知識進(jìn)行歸納總結(jié)提煉。學(xué)生通過“自學(xué)、互幫互學(xué)、學(xué)生提問、教師答疑、再自學(xué)”，在教師的直播教學(xué)指導(dǎo)下開展深度學(xué)習(xí)，綜合提高學(xué)生理論水平、增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力。

3.課后拓展鞏固

通過在線直播教學(xué)，學(xué)生掌握了重難點(diǎn)知識，教師通過在線課程網(wǎng)站發(fā)送課后知識提高項(xiàng)目(英國新冠疫情數(shù)據(jù)爬取與展示)，供學(xué)生課后進(jìn)一步提高理論知識水平和實(shí)踐動(dòng)手能力。與課堂教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目相比較，提高項(xiàng)目的難度系數(shù)較高，指導(dǎo)教師采用分組教學(xué)，每個(gè)小組配備一個(gè)課堂作業(yè)優(yōu)秀的學(xué)生擔(dān)任組長。[9]組長要對拓展項(xiàng)目進(jìn)行分解，團(tuán)隊(duì)成員之間互幫互學(xué)、一起完成課程內(nèi)容。采取分組教學(xué)，不但提高了學(xué)生的自學(xué)能力，而且凝聚了團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)斗力。[10]

4.直播總結(jié)

任課教師利用在線課程網(wǎng)站發(fā)布本次學(xué)習(xí)小結(jié)撰寫任務(wù)，要求學(xué)生針對本次學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況，總結(jié)知識并進(jìn)行歸檔。教師通過查閱全部同學(xué)的學(xué)習(xí)小結(jié)，分析知識難點(diǎn)，通過直播總結(jié)知識難點(diǎn)，化解學(xué)生的疑難困惑，幫助學(xué)生克服知識難點(diǎn)。

(四)完善實(shí)訓(xùn)考核

傳統(tǒng)的課程考核重在期末考核，而疫情下大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的考核必須是緊貼“疫情實(shí)際”——完全覆蓋學(xué)習(xí)的全過程。[11]大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)課程的考核內(nèi)容從學(xué)生課件自主學(xué)習(xí)、課堂交流、學(xué)習(xí)筆記、課堂作業(yè)、拓展項(xiàng)目、期中期末考試橫貫課程的全生命周期。[12]

表2 “大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)”實(shí)訓(xùn)課程實(shí)訓(xùn)成績評定表

結(jié)語

經(jīng)過近三個(gè)月的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，以新冠疫情數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)搭建在線開放課程、利用即時(shí)通訊軟件開展在線教學(xué)，將疫情數(shù)據(jù)應(yīng)用于大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中，強(qiáng)化學(xué)生自學(xué)、師生溝通，改進(jìn)課程評價(jià)。這一科學(xué)教學(xué)方法順利保障了大數(shù)據(jù)爬蟲技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)正常開展。