基于云平臺的計算機實驗教學改革探索

李 平（湖南涉外經(jīng)濟學院，湖南長沙，410205）

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基于云平臺的計算機實驗教學改革探索

李 平
（湖南涉外經(jīng)濟學院，湖南長沙，410205）

摘要：培養(yǎng)學生掌握科學學習方法及動手能力的重要途徑是實踐教學，特別是計算機專業(yè)學生，更應具有良好的專業(yè)實踐能力。我國高?，F(xiàn)在計算機實驗教學中存在問題還比較多，教學效果不好，學生實踐動手能力不符合市場需求，對此應積極進行計算機實驗教學改革，云計算及云平臺是近幾年來出現(xiàn)的一種互聯(lián)網(wǎng)新計算模式，在云環(huán)境中開展綜合的計算機實驗教學，解決計算機專業(yè)實驗教學中的問題，并有效提升計算機課堂實驗教學效率及質量。

關鍵詞：云平臺；計算機；實驗教學；改革

1 云計算技術及云平臺分析

1.1 云計算技術

云計算的基礎是公開標準及服務，其將互聯(lián)網(wǎng)作為中心，為用戶提供比較安全、便捷的數(shù)據(jù)存儲等其他網(wǎng)絡服務，將互聯(lián)網(wǎng)當做一片“云”，使這片云成為每個網(wǎng)民的數(shù)據(jù)與計算中心。云計算運行模式過程中，用戶個人電腦、手機等終端設備上并不運行其所需要的應用程序及軟件，這些程序及軟件主要運行在互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模云計算中的服務集群中，用戶需處理數(shù)據(jù)也不會被存儲在本地，通常被保存在互聯(lián)網(wǎng)云計算服務商給予的數(shù)據(jù)庫中心里。用戶訪問這些服務可以任何時間、地點并使用任何能連接互聯(lián)網(wǎng)的終端設備。

1.2 云平臺分析

云平臺主要提供基于“云”的服務，支持開發(fā)者創(chuàng)建時應用，其給開發(fā)者們提供了在“云”里運行寫好程序的平臺，并使其使用“云”里提供服務。云平臺被使用的主要過程如下：云平臺開發(fā)者創(chuàng)建戶內應用所需的多種基礎就存在了，執(zhí)行應用及訪問存儲等基礎支持主要由操作系統(tǒng)提供，一些例如存儲之類服務則是由機構里其他計算機提供。處于實際環(huán)境中的云平臺主要提供三種云服務：軟件即服務，軟件應用完全在“云”里運行，軟件應用中的客戶端多數(shù)是一個瀏覽器或者其他簡易客戶端；附著服務，每個戶內應用都具有一定功能，并能夠訪問“云”里就該應用提供服務，以此增強該功能，但是這些服務只能被特定應用使用，其是附著于這種應用的；云平臺，提供基于“云”的平臺，為開發(fā)者創(chuàng)建時采用，不需要構建自己的基礎，能夠完全依靠云平臺創(chuàng)建新的軟件服務應用，其直接用戶是開發(fā)者，并不是最終用戶。

2 計算機實驗教學中面臨的問題

2.1 實驗資源方面的問題

計算機以往開展教學時，建設實驗室常常采用分學院形式，開展獨立專業(yè)化教學，并在實驗室中配備PC機與專用設備如路由器、硬件試驗箱等等，PC機安裝過程中通常會涉及用到專業(yè)實驗軟件，計算機專業(yè)開展實驗教學時，存在的問題主要是：計算機專業(yè)實驗室中的設施設備配置數(shù)量相對不足，并且基礎性計算機實驗課程表現(xiàn)得尤為突出，計算機專業(yè)學生進行實驗實踐基本上都集中在同一時間段內，計算機實驗無法不能很好地符合有關教學要求。計算機實驗設備利用率較低，因為學生所做實驗內容及環(huán)境不同，因此其不能很好地共享PC資源，實驗室不能在同一時間段對不同需求開展相關教學活動，而一些實驗室卻出現(xiàn)空閑、閑置現(xiàn)象，很多計算機都集中在學期中后期開展實驗教學課程，使得計算機實驗室設備數(shù)量不足及利用率低問題更加突出更加明顯。

2.2 計算機課程內容問題

計算機實驗教學改革中表現(xiàn)最突出的問題是：計算機實驗教學過度重視理論、忽視實踐，安排的計算機實驗課時相對較少，相關計算機實驗教學內容也比較缺乏；計算機實驗實踐教學內容過于陳舊，還處于以往比較低水平的驗證性與模仿性計算機實驗，缺乏富有創(chuàng)新性及設計性的計算機實驗，不能夠將學生學習興趣很好地激發(fā)出來。

2.3 課程評價中存在的問題

基于云平臺的計算機實驗課程教學沒有科學合理的評價體系，教師課程評價方式單一陳舊，單純依據(jù)學生課后實驗報告及課堂表現(xiàn)，這樣很容易出現(xiàn)較嚴重抄襲報告現(xiàn)象。一些計算機專業(yè)教師常常以孤立視角來對學生某一節(jié)實驗課進行評價，并沒有聯(lián)合單節(jié)實驗課與以往實驗表現(xiàn)進行綜合評估，教師不能全面細致了解學生知識掌握情況。而且計算機實驗教學是一個動態(tài)過程，這樣就增加了客觀評估教師教學的難度，也不能客觀地評價某一門計算機相關課程。

3 云平臺下構建計算機實驗教學系統(tǒng)

3.1 計算機實驗教學系統(tǒng)結構的構建

借助云計算與云平臺積極進行計算機實驗教學改革探索，可以首先從構建基于云平臺的計算機實驗教學系統(tǒng)開始。計算機實踐教學主要依托于云平臺進行開發(fā)，然后將各種實踐教學服務安排部署好，例如管理實驗室、課程及評估教學等等。其中實驗室管理服務主要對實驗設備及計算機實驗室開展統(tǒng)一監(jiān)管，并做好實驗課程及生成實驗環(huán)境等的安排。將課程管理服務作為計算機實驗教學運行核心，并以此為目標進行實驗課程開發(fā)如設計實驗內容、設置實驗環(huán)境等等，并需多個教師協(xié)作完成課程開發(fā)。學生在教師基于云平臺計算機實驗室中選擇學習實踐課程、查看實驗內容并將實驗資料提交，最后是教師評閱實驗資料。學生應針對自己不懂的實驗，在云平臺上給教師留言，與教師進行溝通交流。評估教師教學內容主要是挖掘并分析計算機實驗教學中各種數(shù)據(jù)資料，并給予教師教學班級、課程等方面比較客觀公正的教學質量評估。

3.2 教學系統(tǒng)構建中的關鍵技術

基于云平臺的計算機實驗教學系統(tǒng)構建過程中會涉及以下幾種核心技術：1.虛擬化技術：其主要是促進云計算資源池化，結合需求提供核心技術，將獨立隔離資源空間提供給每個用戶，主要是將服務器、存儲及應用等進行虛擬化，借助云平臺提供給予的虛擬資源構建各種實驗環(huán)境，這也是實驗室管理服務。2.Hadoop：教師進行計算機實驗教學過程中會聯(lián)系到很多用戶，也會產生較多的服務運行過程、異構數(shù)據(jù)資料例如各種課程文檔資料、軟件等等，這種教學系統(tǒng)上主要是Hbase、Hive等分布式數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫都支持存儲服務平臺的構建，此外，教學評估服務還需要分析挖掘大量異構數(shù)據(jù)。3.SOA：計算機實驗教學系統(tǒng)中具有多種服務內容，而且常常以SOA組織形式呈現(xiàn)，此類計算機系統(tǒng)核心內容與思想是：云平臺下基本元素是自治、獨立及重用服務，采取快速、低成本方式加快可進化分布式軟件的使用，并使得該計算機系統(tǒng)更加快速靈活地應對解決頻繁變化的業(yè)務內容，因此計算機實驗教學使用SOA組織方式，其能夠靈活自由擴展，也容易開發(fā)實現(xiàn)。

4 結語

云計算隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展而迅猛發(fā)展，其作為一種比較靈活的資源提供方式，在實驗室建設應用中具有很好作用，能有效提升資源利用率，并促使實驗室管理更加方便。

高校計算機專業(yè)教師應積極利用計算機技術，基于云平臺下，開發(fā)、部署計算機實驗教學服務，一方面能促進實驗教學課程實施，并促使課程評估及改進等過程的完成，以此提升計算機實驗教學質量。

參考文獻

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Exploration on the reform of computer experimental teaching based on cloud platform

Li Ping
（Hunan International Economics University，Changsha Hunan，410205）

Abstract：Cloud computing and cloud platform is in recent years a Internet new computing mode，in a cloud environment to carry out comprehensive computer experimental teaching，to solve the problems in the experimental teaching of computer professional， and effectively enhance the computer classroom teaching efficiency and quality.

Keywords：cloud platform；computer；experimental teaching；reform

作者簡介

李平（1979.06-），男，漢族，湖南寧鄉(xiāng)人，任職于湖南涉外經(jīng)濟學院，計算機應用碩士，實驗師，研究方向：web技術、網(wǎng)絡安全、云技術。