基于高校計算機云計算教學(xué)的研究

何永峰

何永峰/集寧師范學(xué)院計算機系講師（內(nèi)蒙古烏蘭察布012000）。

近年來，計算機的專業(yè)知識在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，為高校計算機技術(shù)知識的教學(xué)帶來了深遠的變化。我們在教學(xué)中，不再是僅僅一味地依托于課本理論知識，而是要將教學(xué)延伸到社會之中，深入相關(guān)行業(yè)之中，并以此根據(jù)最新的技術(shù)應(yīng)用情況來合理安排自己的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式。隨著“云計算”概念以及相關(guān)技術(shù)的引入與發(fā)展，我們也將與云計算相關(guān)的硬件知識作為課堂教學(xué)的基礎(chǔ)，這樣做的目的就是可以使得學(xué)生們在今后的實際工作中可以隨時運用自己所學(xué)習(xí)的計算機相關(guān)專業(yè)知識，為其職后工作服務(wù)。

一、云計算的定義

我們常說的“云計算（Cloud Computing）”實質(zhì)上是一種以互聯(lián)網(wǎng)為依托的計算方法。它是一種基于分布式計算、網(wǎng)格計算、并行計算為基礎(chǔ)的計算模型，其目的是以共享為構(gòu)架并通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，然后經(jīng)由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)搜尋、計算分析之后再將最終的處理結(jié)果回傳給使用者。與一般的計算機網(wǎng)絡(luò)硬件服務(wù)相比，云計算具有擴展性高、可靠性強、使用成本低等特點。通過云計算，計算機終端的用戶可以共享硬件與軟件的資源和信息。能夠提供這些信息資源的網(wǎng)絡(luò)則被形象地稱作“云”。正像名字所指示的那樣，“云”可以提供的資源是無限的，而且可以方便用戶隨時隨地獲取，即使不在同一計算機上操作，只要通過“云”也可以獲得另一計算機上的相關(guān)信息，極大提升了網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用率和便捷性。

作為一種新興的商業(yè)計算模式，李開復(fù)對“云計算”曾經(jīng)做過一個比喻：他將云計算比作是一個銀行。人們可以在國內(nèi)或國外，在不同的網(wǎng)點，或者是在ATM機上獲得自己的資本。云計算也是這樣的一種存儲中心，用戶可以根據(jù)需求訪問計算機以及存儲系統(tǒng)。

二、推動實驗教學(xué)模式的改革

進入大數(shù)據(jù)時代之后，國家以及高校的相關(guān)專業(yè)對于“云計算”非常重視：要使畢業(yè)生適應(yīng)社會信息發(fā)展對人才的需求，就不能只是以培養(yǎng)計算機技術(shù)的理論人才為自己的教學(xué)目的，最重要的是要加強學(xué)生對于計算機技術(shù)在社會應(yīng)用的認(rèn)識。因此，我們要將“實驗教學(xué)”作為一種重要的改革模式在教學(xué)活動中進行推廣和延伸。

1.實驗教學(xué)的現(xiàn)狀。實驗教學(xué)模式是決定教師教學(xué)效果的保證和基礎(chǔ)，因為它可以有效地幫助學(xué)生在提升自己實踐能力的同時，能夠?qū)⑦@些計算機理論知識進行深入理解和掌握并最終應(yīng)用。其最大好處就是可以將學(xué)生們的知識理論以系統(tǒng)化形式固定下來并將這些系統(tǒng)化的知識理論以實踐的形式得到鞏固和提升，從而使學(xué)生們形成實踐性知識，培養(yǎng)了學(xué)生們的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維?？梢?，在“云時代”來臨之際，教師們在教學(xué)活動中引入實驗教學(xué)可以極大提升計算機專業(yè)人才的綜合技能和綜合素質(zhì)。然而，事實告訴我們，我們的計算機教學(xué)，尤其是實驗教學(xué)過程中，還是存在一些問題需要進行解決的。

首先，在目前的計算機教學(xué)中，對于大數(shù)據(jù)以及云計算的實驗教學(xué)還處在初步了解概念的階段。這種由云計算平臺客觀條件缺乏的限制所導(dǎo)致的問題就會使學(xué)生們不能得到足夠的操作和鍛煉，最終使教學(xué)以及學(xué)生實踐的內(nèi)容和本行業(yè)前沿的發(fā)展現(xiàn)狀存在一定程度的脫節(jié)，不利于學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的提高。

其次，進入大數(shù)據(jù)時代之后，各行業(yè)為了在市場競爭中提升自己的企業(yè)綜合實力，不可避免要將“云計算”帶入到自己的企業(yè)發(fā)展規(guī)劃之中，這就必然造成了對相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才需求的激增。但是，由于高校相關(guān)實踐以及教學(xué)內(nèi)容無法完全和該行業(yè)發(fā)展相接軌，造成人才培養(yǎng)與社會需求之間的脫節(jié)，使得人才供需之間形成了惡性循環(huán)。即：一方面是企業(yè)需要大量的具有理論知識和實踐技能的優(yōu)秀畢業(yè)生來到該企業(yè)從事相關(guān)工作；另一方面則是畢業(yè)生不能達到企業(yè)所需要的技能要求而面臨難于就業(yè)的境地。因此，必須將高校相關(guān)實踐以及教學(xué)內(nèi)容無法完全和該行業(yè)發(fā)展相接軌的現(xiàn)象進行改變。

再次，教學(xué)手段需要進一步革新和發(fā)展。傳統(tǒng)計算機專業(yè)的實踐操作課程的設(shè)計一般是教師規(guī)定操作任務(wù)，然后每個學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)在單獨的計算機上操作。但是，當(dāng)進入大數(shù)據(jù)時代之后，對于計算機人才的需要也不再只是完成一種固定的操作任務(wù)的簡單需求了，取而代之的是需要計算機相關(guān)工作的工作人員在實際工作中可以針對遇到的實際問題，通過自身所學(xué)的理論知識靈活運用，將這些問題在實踐中得到解決，并盡量以一種創(chuàng)新性的思維進行，完成自身能力的不斷提高。在實際的工作中，企業(yè)或公司往往強調(diào)的是一種團隊合作式的分析問題和解決問題的能力，各個成員通過在團隊中發(fā)揮自己的特長，最大限度地為所在公司進行諸如節(jié)約成本、提高效率的方式進行工作。而以上所有的這些都是需要專業(yè)教師們在實踐操作課程的設(shè)計中，要充分考慮到學(xué)生們的特長以及興趣所在為前提的，通過師生之間的互動來制定出具有一定靈活性和探索性的課題，并在實踐教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生們在團隊合作中積極發(fā)揮自己的優(yōu)勢和特長，將他們的主動性和積極性充分調(diào)動，鼓勵學(xué)生們共同完成實踐項目，從而獲得最終的教學(xué)目標(biāo)?？梢哉f，這種要求需要教師們對教學(xué)手段進行不斷的革新和優(yōu)化。

2.實驗教學(xué)改革策略。引入教學(xué)改革主要的目的就是要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注大數(shù)據(jù)發(fā)展的前沿，掌握科學(xué)的問題解決方案，培養(yǎng)計算機專業(yè)學(xué)生對實際問題的創(chuàng)新解決能力。因此，我們在實驗教學(xué)改革方面要從以下幾個方面入手，下面就進行詳細(xì)探究。

首先，依托“云計算”平臺，為學(xué)生構(gòu)建一個開放性的實踐平臺。為此，在實踐的教學(xué)過程中，教師要盡量營造一個云計算的虛擬環(huán)境，這樣做的目的就是可以方便學(xué)生和教師隨時進行訪問和操作，不斷操練云計算。例如，云計算平臺可以把應(yīng)用程序和文件都存放在服務(wù)器端，為網(wǎng)絡(luò)管理人員統(tǒng)一管理云計算和云存儲服務(wù)。使得教師和學(xué)生隨時隨地僅憑密碼方便地存取重要數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)共享。我們可以將國家先進的大數(shù)據(jù)分析平臺（比如HADDOOP）引入到學(xué)生實踐當(dāng)中，并依據(jù)學(xué)生的個人特點和不同需要來建構(gòu)起一種不同于以往教學(xué)中的虛擬實驗環(huán)境，幫助學(xué)生在這種“云計算”平臺上隨時檢驗自己的應(yīng)用能力和實踐能力，并在此操作中及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題和自身問題，從而提升其計算機教學(xué)質(zhì)量，不斷進行云計算實戰(zhàn)操練。

其次，改良教學(xué)模式。要將提升學(xué)生自身的能力作為教學(xué)設(shè)計的思考中心并采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段進行輔助和支持。為此，可以采用以云計算技術(shù)為基礎(chǔ)的協(xié)作交流教學(xué)模式，教師在教學(xué)開始就要將學(xué)生的學(xué)習(xí)的目標(biāo)和內(nèi)容確定下來，然后根據(jù)自己所教學(xué)生的實際情況進行實驗交流。組建協(xié)作小組，指導(dǎo)學(xué)生在所提供的教學(xué)資源的云端服務(wù)器中注冊相關(guān)賬號來共同形成一個基于云環(huán)境的學(xué)習(xí)共同體，以小組的形式和協(xié)作的方式共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而實現(xiàn)共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

再者，要提高專業(yè)教師的綜合技能和素質(zhì)，從而帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高學(xué)習(xí)效果。各個學(xué)校要積極吸收那些具有高學(xué)歷、知識面廣、實驗技術(shù)強的高素質(zhì)專業(yè)教師，請他們走進學(xué)校的實驗室做指導(dǎo)教師。此外，還要積極培養(yǎng)理論教師、實驗教師、實踐工程師三者為一體的高級人才，多派送他們參加各種培訓(xùn)活動，當(dāng)然，各個學(xué)校還要逐步建立相對穩(wěn)定的師資隊伍建設(shè)氛圍和機制，吸引那些具有理論知識和實用性操作能力、具有科研能力的教師，實行專兼結(jié)合的形式來鼓勵教師的自身提高和完善，從而帶動學(xué)生在此專業(yè)的學(xué)習(xí)和實踐中不斷獲得最大化的收獲。

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