［摘 要］ 隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，智慧教育已經(jīng)成為信息技術(shù)與教育發(fā)展高度融合的新型教育模式。依據(jù)蘇州百年職業(yè)學(xué)院工學(xué)院學(xué)生的學(xué)情和課程特點，基于成果導(dǎo)向教育理念，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用課程的混合教學(xué)模式，從課前自主探索、課中導(dǎo)學(xué)、課后拓展三大環(huán)節(jié)具體說明了混合教學(xué)模式實施方法。借助智慧教學(xué)平臺和信息化工具，混合式教學(xué)得以順利實施，在“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程實施中取得了良好教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］ 智慧教育；成果導(dǎo)向；大數(shù)據(jù)；混合式教學(xué)模式

［基金項目］ 本論文得到2020年度江蘇高?！扒嗨{(lán)工程”資助；2019年度江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)課題“基于智慧教學(xué)平臺的混合式教學(xué)模式的設(shè)計與應(yīng)用”（2019-R-70511）；2018年度“蘇州高職高專院校首批品牌專業(yè)——軟件技術(shù)”

［作者簡介］ 牟晉娟（1982—），女，山東日照人，碩士，蘇州百年職業(yè)學(xué)院工學(xué)院副教授，主要從事大數(shù)據(jù)技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù)研究；寧方美（1983—），女，山東泰安人，碩士，蘇州百年職業(yè)學(xué)院工學(xué)院副教授，主要從事大數(shù)據(jù)技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù)研究；李 露（1989—），女，陜西西安人，碩士，蘇州百年職業(yè)學(xué)院工學(xué)院講師，主要從事軟件技術(shù)和人工智能研究。

［中圖分類號］ G712 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）21-0149-04 ［收稿日期］ 2023-03-29

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，2018年4月，教育部發(fā)布了《教育信息化2.0行動計劃》，教育信息化2.0階段更加具有戰(zhàn)略意義，已成為推動我國教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量［1］，是實現(xiàn)國家“教育現(xiàn)代化2035”的主要引擎。智慧教育已經(jīng)成為信息技術(shù)與教育發(fā)展高度融合的新型教育模式［2］。借助新興技術(shù)和各類智慧教學(xué)平臺，目前課程資料、學(xué)習(xí)環(huán)境、互動環(huán)節(jié)、評價方式出現(xiàn)了多樣化的呈現(xiàn)方式，比如，課程資料不再是單一的紙質(zhì)形式，還可以是音頻、視頻、游戲互動等多種形式；再如，學(xué)習(xí)環(huán)境不再是單一的線下教室，還可以是智慧教學(xué)平臺、在線交流App、評測軟件等。在此背景下，我國各高校進(jìn)行了基于智慧教學(xué)平臺線上線下混合教學(xué)模式的研究和實踐，該模式結(jié)合了傳統(tǒng)課堂與線上智慧教學(xué)平臺的優(yōu)勢，將教學(xué)實施分為線上和線下兩大環(huán)節(jié)。線上學(xué)習(xí)注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，線下課堂教學(xué)實施注重答疑解惑、聚焦重點、鞏固提升，以此實現(xiàn)以學(xué)生為本、以能力為重的教育理念。

蘇州百年職業(yè)學(xué)院學(xué)生目前都是高職層次的學(xué)生，他們思維活躍，對新鮮事物接受能力強，信息化技術(shù)素養(yǎng)較高，大部分學(xué)生不喜歡被動聽課的學(xué)習(xí)方式，喜歡動手實踐。因此，設(shè)計適合學(xué)生學(xué)情的混合教學(xué)模式是研究的重點。

一、“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程的特點

Spark繼承了MapReduce分布式計算的優(yōu)點，并改進(jìn)了MapReduce明顯的缺陷，目前Spark在企業(yè)中的運用越來越廣泛，因此，學(xué)習(xí)Spark分布式計算框架已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生必不可少的一項任務(wù)。

“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”是我校大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的核心課程，共8學(xué)分，128學(xué)時，由基礎(chǔ)知識和項目應(yīng)用開發(fā)兩大模塊組成，主要內(nèi)容包括Spark基本原理與架構(gòu)、集群安裝配置、Scala與Spark編程、Spark代表組件及項目應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠全面理解Spark分布式計算框架的基本原理，并能夠進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用的開發(fā)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的大數(shù)據(jù)思維和動手能力。本課程在大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的整個課程體系中起著承上啟下的作用，從知識和技能的構(gòu)成上看，它與底層Hadoop分布集群搭建、分布式計算、HDFS分布式文件存儲、Hive數(shù)據(jù)倉庫、Java程序設(shè)計、Linux操作系統(tǒng)的使用，與上層的大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)有著密不可分的聯(lián)系。

“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程內(nèi)容既需要Linux操作系統(tǒng)應(yīng)用、Hadoop大數(shù)據(jù)平臺基礎(chǔ)、Java程序設(shè)計基礎(chǔ)等先導(dǎo)課程的知識，也需要為后續(xù)課程，如“專業(yè)綜合實踐”等提供支持。本課程涉及的Spark組件多并且較復(fù)雜，在學(xué)習(xí)的過程中應(yīng)幫助學(xué)生形成系統(tǒng)完整的Spark知識技能圖譜，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用的能力，在教學(xué)實施過程中僅靠單一的課堂授課很難達(dá)到上述的教學(xué)效果，因此，結(jié)合本課程的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情，探索并實施了線上線下混合教學(xué)模式。

二、混合式教學(xué)構(gòu)建

（一）課程設(shè)計總體思路

“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程設(shè)計以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo)，以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，是圍繞預(yù)期學(xué)習(xí)成果組織實施并進(jìn)行評估教育的結(jié)構(gòu)模型，主要包括學(xué)習(xí)成果的界定、取得、評估及使用四個步驟［3］。首先依據(jù)職業(yè)崗位知識與技能需求確定培養(yǎng)目標(biāo)、預(yù)期學(xué)習(xí)成果及課程思政要點；其次進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計及教學(xué)進(jìn)度的安排，方法是根據(jù)課程目標(biāo)和預(yù)期學(xué)習(xí)成果拆分學(xué)習(xí)模塊，細(xì)化每個模塊的知識點、技術(shù)點，明確每個模塊的重點和難點，每個模塊通過實踐、思維導(dǎo)圖、技術(shù)報告、主題討論等多種形式幫助學(xué)生理解并運用模塊中的知識技能；最后設(shè)計課程實踐項目。

（二）教學(xué)設(shè)計

1.預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)。預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)以大數(shù)據(jù)平臺部署維護(hù)工程師和大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)工程師崗位能力需求為依據(jù)，通過“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”的學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備以下知識和能力素養(yǎng)：（1）能夠了解Spark的特點、生態(tài)圈及應(yīng)用場景，理解Spark架構(gòu)及Spark作業(yè)運行流程；（2）掌握Scala語言編程的相關(guān)語法，能夠熟練使用Maven構(gòu)建Spark開發(fā)項目；（3）掌握Spark分布式環(huán)境配置與搭建，并能在集群環(huán)境中運行Spark程序；（4）掌握Spark RDD相關(guān)分布式數(shù)據(jù)集合操作技術(shù)，掌握不同類型的數(shù)據(jù)文件的讀取和存儲方法；（5）掌握Sqark SQL相關(guān)環(huán)境配置方法，能夠使用DataFrame操作數(shù)據(jù)；（6）理解Spark Streaming實時計算框架，能夠簡單編寫和運行Spark Streming代碼；（7）理解常用的機器學(xué)習(xí)算法，掌握Spark MLlib算法庫的使用；（8）能夠綜合運用Spark相關(guān)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在整個學(xué)習(xí)過程中，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、邏輯思維能力、動手能力、解決問題能力、勇于創(chuàng)新能力等職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2.教學(xué)設(shè)計核心思想。依據(jù)“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程的預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)，由企業(yè)導(dǎo)師參與共同制定教學(xué)內(nèi)容，并設(shè)計關(guān)鍵知識點與技術(shù)點，通過不同級別的項目實踐，使學(xué)生對知識和技術(shù)的掌握從認(rèn)知領(lǐng)域的理解運用上升至動作技能領(lǐng)域中的創(chuàng)新。運用智慧教學(xué)平臺和教學(xué)資源作為課程順利開展的載體。

3.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計?！癝park大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)內(nèi)容由Scala編程、Spark集群環(huán)境搭建與監(jiān)控、Spark應(yīng)用程序開發(fā)、Spark結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件處理、Spark實時計算框架的應(yīng)用、Spark機器學(xué)習(xí)、Spark項目實戰(zhàn)7個模塊組成。每個模塊中設(shè)計了關(guān)鍵知識和技能，這些關(guān)鍵知識點和技能點是達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)成果的核心，具體如表1所示。

4.教學(xué)實踐項目設(shè)計。本課程注重實踐和應(yīng)用，主要采用項目驅(qū)動教學(xué)法，課程教學(xué)內(nèi)容以項目為載體，以達(dá)到“做中學(xué)、學(xué)中做”的目的。項目中的知識點和技能點要求覆蓋教學(xué)內(nèi)容，還要根據(jù)學(xué)生的學(xué)情設(shè)計項目的復(fù)雜度。本課程中的項目分為1級項目（模塊級項目）、2級項目（模塊組項目）、3級項目（綜合項目）三個級別。其中，1級項目只涉及單獨模塊中的知識點和技能點；2級中的知識點和技能點涉及幾個模塊；3級項目中的知識點和技能點涉及所有模塊，綜合性最強，能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用能力及解決問題能力。

5.教學(xué)評價。教學(xué)評價是混合教學(xué)模式的重要環(huán)節(jié)，合理的評價方式不僅能夠全面體現(xiàn)教學(xué)效果，也能體現(xiàn)評價的公平性，同時能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性?！癝park大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程知識點和實踐操作較多，對接了大數(shù)據(jù)平臺部署維護(hù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)兩個崗位的知識與技能需求，課程更注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的技能實踐能力和項目開發(fā)能力，因此教學(xué)評價采用過程性評價+期末評價綜合性評價方式，課程總成績=過程性評價×60%+期末評價×40%。

過程性評價貫穿于混合式教學(xué)實施的各個階段，主要包括課前線上學(xué)習(xí)、課堂出勤、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、項目答辯，智慧教學(xué)平臺實時記錄學(xué)生的線上學(xué)習(xí)行為，并生成各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，幫助教師及時了解學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況。期末評價在教學(xué)實施完成后進(jìn)行，教師從素質(zhì)目標(biāo)、知識目標(biāo)和能力目標(biāo)三方面考核學(xué)生。期末考核采用上機答卷的形式，包括選擇題、判斷題、簡單題、操作題4部分。試卷由任課教師發(fā)布在智慧教學(xué)平臺上，考核在機房統(tǒng)一進(jìn)行，并組織教師監(jiān)考。

6.學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建。構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的，輕松、快樂的線下課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，提供實現(xiàn)多樣化互動的各類軟硬件設(shè)備，例如智慧學(xué)習(xí)平臺、在線交流軟件、測評軟件等，促進(jìn)形成積極向上的課堂文化，如公平的競賽規(guī)則、有效的獎懲制度、鼓勵創(chuàng)新和協(xié)作等，應(yīng)最大限度地激發(fā)學(xué)生潛能。

三、混合式教學(xué)實施

“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程混合式教學(xué)實施分為課前自主探索、課中導(dǎo)學(xué)、課后拓展三大環(huán)節(jié)，如圖1所示，實施主角是教師和學(xué)生。

（一）課前自主探索

在混合式教學(xué)實施中，課前環(huán)節(jié)非常重要，是保障學(xué)生獲得理想學(xué)習(xí)成果的基礎(chǔ)，能夠讓學(xué)生帶著問題主動聽課，是培養(yǎng)學(xué)生深度思考能力和自主學(xué)習(xí)能力的保障。教師首先依據(jù)學(xué)生的學(xué)情設(shè)計前學(xué)任務(wù)單，并提供微課、電子書、技術(shù)文檔、課前測試、問題討論、疑難問題調(diào)查等學(xué)習(xí)資源，并將前學(xué)任務(wù)單和學(xué)習(xí)資源發(fā)布到我校智慧教學(xué)平臺（超星）上。學(xué)生在智慧教學(xué)平臺上按照前學(xué)任務(wù)單進(jìn)行自主探索學(xué)習(xí)完成課前任務(wù)，并將自主學(xué)習(xí)中遇到的問題提交至問卷調(diào)查中。教師梳理學(xué)生的疑難問題，結(jié)合學(xué)生前學(xué)任務(wù)完成情況及時調(diào)整課堂授課內(nèi)容及進(jìn)度，調(diào)整教學(xué)策略，以達(dá)到最佳教學(xué)效果，使學(xué)生學(xué)有所獲。

（二）課中導(dǎo)學(xué)

課中，教師引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)，分為創(chuàng)設(shè)情境、任務(wù)分析、同步操作、任務(wù)實施、任務(wù)展示、評價總結(jié)。

創(chuàng)設(shè)情境：教師通過創(chuàng)設(shè)工作場景引出任務(wù)需求背景。

任務(wù)分析：教師結(jié)合任務(wù)內(nèi)容，通過分組討論、自主思考等課堂活動引導(dǎo)學(xué)生自主分析任務(wù)總體步驟，教師點評并總結(jié)。

同步操作：教師根據(jù)職業(yè)規(guī)范和崗位技能要求，通過簡單案例進(jìn)行示范操作和分析，同時給出關(guān)鍵技術(shù)的詳細(xì)講解，教師示范過程投屏展示，重點示范講解課前收集的學(xué)生的疑難問題，向?qū)W生強調(diào)操作注意事項和規(guī)范性要求，學(xué)生邊學(xué)邊做。

任務(wù)實施：學(xué)生分組討論制訂方案，合作探究完成任務(wù)。針對難點問題，要求學(xué)生自主利用工作手冊式任務(wù)指導(dǎo)書和工具書查找解決方案，教師輔助學(xué)生找到解決方案。任務(wù)實施過程中培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)造性勞動能力。

任務(wù)展示：小組分享展示任務(wù)成果，分享任務(wù)實施過程中遇到的問題及解決方案。

評價總結(jié)：教師和企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行點評，學(xué)生完成自評、組內(nèi)互評、組間互評，鼓勵學(xué)生向優(yōu)秀學(xué)生學(xué)習(xí)，不斷提升自己。最后由教師梳理本次課的知識點和技能點，強調(diào)重點、難點和注意事項，總結(jié)實踐過程中的易錯點及解決方法。

（三）課后拓展

教師在智慧教學(xué)平臺上發(fā)布課后任務(wù)，課后任務(wù)形式多樣，任務(wù)中應(yīng)包含已學(xué)知識和技能的鞏固和延伸拓展，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用能力和創(chuàng)新能力。任務(wù)發(fā)布后，教師在教學(xué)平臺及時跟蹤學(xué)生的完成情況并進(jìn)行批改，擇時進(jìn)行講解和點評。

四、教學(xué)效果評估與反思

“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”混合式教學(xué)改革實踐開展后，結(jié)合2020級大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)142名學(xué)生總評成績及各考核分項，統(tǒng)計得出過程性考核和期末考核預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度均超過75%，最高的達(dá)到85%。

借助智慧教學(xué)平臺和信息化工具，混合式教學(xué)得以順利實施，在“Spark大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”課程實施中取得了良好的教學(xué)效果，但也有需要改進(jìn)的地方。例如，線上學(xué)習(xí)教學(xué)資源微課和項目庫有待進(jìn)一步完善和優(yōu)化，考核評價個性化因素不足，課堂中如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性等。

線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式經(jīng)過多年的探索，已經(jīng)成為教育界主流的教學(xué)模式，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能、云計算等技術(shù)的發(fā)展，未來智慧教學(xué)平臺能夠為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供更多智能化的功能，這也對教師提出了更高的要求，教師不僅要提升自身的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，也要不斷學(xué)習(xí)新的信息化技術(shù)，才能更好地為教學(xué)服務(wù)。在混合教學(xué)模式的實施中，要充分研究課程特點、學(xué)生學(xué)情，設(shè)計好教學(xué)活動、教學(xué)方法、評價方法，要始終保證學(xué)生的主體地位，教師要起到引領(lǐng)、監(jiān)督和主導(dǎo)作用，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性［4］，實現(xiàn)更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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［4］李培.以創(chuàng)造性思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的C語言課程教學(xué)實踐探索［J］.計算機教育，2022（3）：162-165.

Practice of Blended Teaching Model of Spark Big Data Technology and Application Course

MOU Jin-juan， NING Fang-mei， LI Lu

（School of Engineering， Suzhou Centennial Vocational College， Suzhou， Jiangsu 215000， China）

Abstract： With the rapid development and wide application of cloud computing， big data， artificial intelligence and other new generation of information technology， intelligent education has become a new education model characterized by the high integration of information technology and educational development. According to the learning situation and course characteristics of the students in engineering college of our school， based on the outcome-oriented education concept， the blended teaching model of big data technology and application course is constructed， and the implementation method of the blended teaching model is specifically explained from three aspects： pre-class independent exploration， in-class learning guidance and after-class development. With the help of intelligent teaching platform and information tools， blended teaching can be implemented smoothly， and good teaching results have been achieved in the implementation of Spark big data technology and application courses.

Key words： intelligent education; outcome-oriented; big data; blended teaching model