数据科学与大数据技术专业双创式教育的探究

一、引言

随着数字经济的快速发展，政府与社会各界对具备创新能力和实践技能的复合型人才需求日益上涨。数据科学与大数据技术专业作为高度交叉、应用性强的技术类专业，承担着以数据驱动决策和创新的重要使命。然而，目前该专业的培养模式普遍存在以下问题：首先，传统教学以理论为主，毕业生实践能力与行业需求脱节；其次，教育资源较少与企业、工程实践融合，学生缺乏真实工程项目经验；最后，虽有蓝桥杯、天梯赛等众多竞赛平台，但竞赛与日常课堂往往割裂，无法系统提升学生的创新创业能力。为解决上述瓶颈，本文提出一种双创式教育新模式：基于线上线下混合教学，引入工程师授课、推进校企联合育人、建设企业实习基地，并将学科竞赛深度融入课程教学。该模式通过打通课堂与竞赛、校内与企业、线上与线下的边界，构建系统性、融合性、实践性强的育人路径。从理论层面看，此研究响应了国内推动“大众创业，万众创新”的政策倡导，强调高校必须更新教学模式、完善创新创业教育体系；同时符合“产教融合”与“校企协同育人”的战略方向，是高校优化课程体系与提升人才培养质量的必由之路。在 教学实践层面，混合式教学已被广泛证明在提升学生参与度、个性化学习与教学效果方面具有明显优势。而将工程师参与授课与真实企业项目引入课堂，能够突破课堂与产业实际的断裂，使课堂内容更加贴近行业趋势与岗位需求。此外，将学科竞赛（如蓝桥杯、天梯赛）作为驱动模块系统嵌入课程设计，可有效激发学生的自主学习动力与创新创业意识，使教学与竞赛实现双循环：课堂助力竞赛，竞赛反馈课堂。

二、相关理论基础

近年来，高校在技术类与应用型专业中引入混合式教学和竞赛融合的研究迅速增多，国内外已有大量实证与理论成果可供借鉴。混合式教学融合线上与线下学习方式，已被广泛认为比纯线上或纯线下教学更有效，可显著提升学生参与度与学习成果。Springer Open 期刊《International Journal of Educational Technology inHigher Education》的一项研究指出，超过 90% 的学生认为混合教学“有价值”[1]，课程满意度达 81% 以上，面授环节的互动性也获得高度评价。Frontiers in Education 杂志则从文献与实践角度总结出混合教学模式的多样化框架，并给出具体优化建议[2]。另一项针对中国计算机类学生的实证研究，通过问卷分析指出，“认知有用性”、“易用性”和服务质量显著影响学生对混合学习的接受度与参与度。在以“大数据云平台”为支撑的混合教学实验中，高等数学课程通过“雨课堂”等工具实现线上预习与线下面授相结合[3]，显著激发学生的主动学习能力与研讨实践热情，提升教学质量与社会适应性。此外，有研究利用融合来自理论课堂[4]、在线平台（如 Moodle）及论坛互动的多源数据，建立学生成绩预测模型，表明在线行为与理论学习表现高度相关，可用于实时调整教学设计。活跃学习在 STEM 教育中的效果广泛受到验证[5]：引导式、小组讨论与任务驱动式教学能将课程失败率从 32% 降至 21%[6] ，并提升学生的课程表现和知识构建深度。翻转课堂作为混合式策略的一种，有研究表明在葡萄牙里斯本大学的代数学课程中实施翻转策略后，学生在线学习完成率与最终成绩持续增长，教师反馈与学生满意度也明显提升[7]。尽管以微软、edX 为代表的企业课程在国外高校受到重视，但研究同时指出，仅依赖标准化企业课程不足以培养创新思维，教师教学与行业经验仍必不可少。这提示我们，引入工程师授课应与高校教师合作，以兼顾行业前沿和教学深度[8]。目前国内虽有对竞赛与教学融合的尝试，但系统性研究甚少。相关研究表明，将竞赛选题融入课程项目、将竞赛成绩纳入平时分评价，可增强学生自主学习动力与创新意识[9]，提高课程完成率和竞赛表现。但多数仍停留在个案描述层面，缺乏大规模实验对比[10]。因此，本研究旨在整合上述理论与实践成果，构建一个系统性、可操作、可评估的双创教育新模式，并通过教学实验对比分析验证其提升效果。

三、混合式教学模式设计

首先使用“雨课堂”PPT 设计，根据本专业课程教学目标，将学习内容分解为一个个知识点，再制作成“雨课堂”PPT；在学习评价设计上，根据“雨课堂”PPT 学习内容，设计相应学习结果评价习题以供学生检验学习效果；设置不同层次的思考题供学生讨论；在学习活动环节设计上，学生可以借助网络课程平台或是“雨课堂”共享学习心得，促进知识内化；最后在学习支持体系设计上，为学生提供多种学习支撑与学习路径，及时有效地解决学生的问题，促进师生间的交流，使“双创”模式的内、外学习连续统一。在“双创”平台搭建设计上，设计多维度、多方式反馈体系平台，保证信息获取的多样性和信息处理的及时性。并积极引入网上优秀平台，以供学生学习网上平台里面所包含的优秀案例，并能积极模仿，而后自己能够设计出来更优秀的作品。在教学过程的规范以及教学评价的完善上，首先在具体的实践教学中穿插 CDA 数据分析师专业技术认证，Cloudera 认证专家（CCP:DS）、Cloudera Apache Hadoop 认证开发者（CCDH）、Cloudera ApacheHBase 认证专家（CCSHB）等专业资格认证，以及阿里云大数据专业认证（ABP）等专业评估认证，充分培养学生的应用技术能力，提高学生的就业竞争力。设计从教学到科研的混合式教学，在教学中穿插虚拟仿真技术模拟、并行分布式模型建构、“雨课堂”课件制作研发等学生自主探索环节，充分引导学生的技术双创能力。设计从职业到事业的混合式教学，在实践教学中融入 CDIO 理念、NLP 教练术、PBL 教学法等进行多元培养，充分塑造学生的综合价值能力。基于“泛雅网络教学平台”或是“雨课堂”建立“基本+奖励”积分制弹性模块的教学质量评价，促进实践教学培养与行业创新需求的持续动态长效适应；达成“教师主导、学生参与”教学的良好效果，以及评价结果的合理利用并反哺于教学。

四、针对存在问题的解决对策

4.1 重构教学内容，实施“翻转课堂”与“模块化主题教学”

将教学大纲内容重新梳理，区分“核心必讲”、“重要详解”和“拓展自学”三个层次。将核心精力放在“核心必讲”上。利用思维导图等工具，为学生展示课程所有知识点及其内在逻辑关系，让学生对知识体系有全局观，避免“只见树木，不见森林”的困惑。将“事实性知识”、“软件安装”、“基础代码演示”等内容制作成 5-10 分钟的短视频、图文资料，通过“泛雅平台”或“雨课堂”提前推送给学生课前自学。这节约了课堂上单向灌输的时间。课堂时间不再用于简单重复，而是用于重点难点剖析、小组讨论、代码 Debug、项目式学习（PBL） 和答疑解惑。这就是“翻转课堂”的精髓，极大提升了课堂时间的利用率。

4.2 强化可视化教学与“双创”项目驱动

在讲解算法（如排序、分类、聚类）时，大量使用动画演示工具（如 VisuAlgo 等）来展示数据流动和算法过程。不使用枯燥的样本数据，而是使用与生活息息相关的、有故事背景的数据集（如电影评分、电商评论、运动健康数据），让学生直观感受到数据挖掘的价值。将整个课程设计为一个或多个贯穿始终的“双创”项目。例如，“最终目标是小组合作完成一个‘电商用户行为分析预测’的创业方案报告和原型系统”。将大项目分解为若干个小任务，与课程章节知识点一一对应。学习“数据清洗”章节，任务就是清洗项目数据；学习“可视化”章节，任务就是为项目数据生成图表。这样，每个知识点都有了具体、形象的应用出口，学生能立即明白“我学这个有什么用”，极大增强学习动机和记忆深度。

五、结论与建议

本文通过混合式教学改革探索、校企协同育人机制构建、竞赛融合路径实践及教学效果评估等方面的系统实践，取得了良好的教学反响和学生成长成果。研究发现，基于线上线下融合的教学模式，有效提升了学生的主动学习能力和问题解决能力；校企合作推动了课程内容贴近实际、资源共享，增强了人才培养的实践性与前瞻性；将课程教学与竞赛平台深度融合，不仅提高了学生的应用能力和综合素养，也实现了人才培养和创新成果的双赢。基于以上探索经验，在混合式教学中引入学习行为分析和过程性诊断机制，提升教学精准性与个性化支持能力。引导企业深度参与教学设计、案例开发与项目指导，实现从“协作”向“协同”转变。建立课程项目-竞赛训练一体化路径，并在学分、成果认定等方面给予制度保障。优化教学评价体系：在知识与技能评价之外，加入创新能力、协作能力、职业素养等维度，实现多元化评估。推动教师深入企业一线实践，提升行业认知与教学创新能力。

参考文献：

[1]吴伶. 基于学习循环理论的高职混合式教学探析[J]. 教育与职业, 2022,(6):100 103.

[2]张妮, 李香勇, 黄柳萍. “三教”改革背景下基于 OBE 理念的校企协同职业教育混合式教学研究与实践[J]. 职业技术教育, 2022,43(32):55 60.

[3]路以兴, 魏志慧. 基于诊改理念的职业教育三闭环混合式教学模式构建与实证研究[J]. 职教论坛,2022,38(3):66 72.

[4]汪学均, 王辉, 钟燚 等. 线上线下混合式智慧教学模式构想与实践[J]. 中国教育信息化, 2022,28(10):8492.

[5]梁婷婷, 张阳, 郭权 等. 高校教师混合式教学创新发展行动研究[J]. 中国教育信息化, 2022,28(10):9399.

[6]张文兴. 高校“三创”人才培养体系的构建与实践[J]. 中国大学教学, 2022,(3):17 24.

[7]施宇. 创新创业教育背景下现代职业教育发展路径研究[J]. 继续教育研究, 2023,(8):93 97.

[8]蒋梦涵, 付立娟. 国内职业院校创新创业教育研究脉络与未来展望[J]. 北京财贸职业学院学报,2023,39(3):46 52.

[9]付婉莹, 李静, 张玉华. 智慧教育背景下高职院校多元混合教学模式创新构建[J]. 职业技术教育, 2024,41(11): 84–92.

[10]崔大权, 林炎红, 刘定平. 混合式教学视域下校企协同实践育人路径探析[J]. 河南教育•高校版, 2023,第 4 期: 58–60.

作者简介：

蔡鲲鹏，（1988.03—），男，汉族，人，讲师，硕士，主要研究方向为大数据分析。

基金项目：

1、安徽省高等学校省级质量工程项目，“新工科背景下地方高校大学生“双创”教育的探索与实践 --以《大数据采集与清洗技术》课程为例”，（项目编号：2022jyxm1169） ；

2、安徽省高等学校省级质量工程项目，“新文科建设背景下地方高校旅游管理专业人才培养模式探索与实践”（项目编号：2022jyxm1158）

3、安徽省省级质量工程一般教学研究项目，新工科背景下基于 CDIO 融入课程思政的数据科学与大数据技术专业课教学改革研究，(2023jyxm0538)。