云計(jì)算環(huán)境下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)研究的思索

臧勁松

摘要：科技的創(chuàng)新會給教育帶來全新的理念，使得教育模式發(fā)生改變。近年來迅速發(fā)展的云計(jì)算技術(shù)，給我國的教育信息化建設(shè)帶來了新的發(fā)展思路，越來越多的云服務(wù)應(yīng)用在教學(xué)之中。文章介紹了云計(jì)算的概念及特點(diǎn)，在分析了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從學(xué)生、教師、教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)管理等方面探討了云計(jì)算在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；教學(xué)研究；教學(xué)模式；協(xié)作平臺

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）24-0166-03

目前，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課目，也是非計(jì)算機(jī)專業(yè)必修公共課的重要組成部分，為其他后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必備的基礎(chǔ)，在提升學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才方面發(fā)揮著重要作用。因此，保障和提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量在整個(gè)教學(xué)中具有重大意義。不同的教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略及教學(xué)活動(dòng)，構(gòu)成了不同的教學(xué)模式。教學(xué)模式既是一種穩(wěn)定且簡明的教學(xué)結(jié)構(gòu)理論框架，又包含著具體可操作的教學(xué)活動(dòng)方式，指導(dǎo)人們從整體上探討和加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)、研究教學(xué)過程的優(yōu)化組合。

而近年來發(fā)展迅速的云計(jì)算技術(shù)，能為用戶提供按需分配的計(jì)算能力、存儲能力及應(yīng)用服務(wù)能力，云計(jì)算所具有的一些特征，如：分布式計(jì)算、良好的管理性、靈活高效、易擴(kuò)展性、人性化、按時(shí)付費(fèi)等都為基于云計(jì)算的學(xué)習(xí)提供了良好技術(shù)支持，從而可以更有效地提升教學(xué)質(zhì)量。

1 計(jì)算機(jī)課程的現(xiàn)狀

1.1 學(xué)生上課積極性不高，影響課堂教學(xué)效果

課堂教學(xué)目前依然是大學(xué)生獲取知識的主要途徑，課堂教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)習(xí)的效果。而學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性則是影響課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的最根本原因，有些任課教師由于缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、使用教學(xué)方法不當(dāng)，或者由于課前沒有認(rèn)真鉆研教材、吃透授課內(nèi)容，使得課堂上有限時(shí)間內(nèi)很可能不能準(zhǔn)確地講授教學(xué)內(nèi)容、突出教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)和難點(diǎn)，授課內(nèi)容平淡、乏味，則會影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。而學(xué)生個(gè)體水平差異也是影響課堂整體教學(xué)質(zhì)量和效果的一個(gè)因素。由于每個(gè)學(xué)生個(gè)體的基礎(chǔ)和能力的差異也可能導(dǎo)致對教師講授同一內(nèi)容的興趣、理解的不一致，從而也會影響整個(gè)課堂的教學(xué)效果。

1.2 學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識，實(shí)踐能力較差

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是課堂教學(xué)的延伸與拓展，但由于學(xué)時(shí)、條件等的限制，有些課程不夠重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊膊幻鞔_，大部分學(xué)生喜歡做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而對做設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)的能力和興趣稍差，不利于創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.3 考核方式不合理，不能真實(shí)檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)際能力

課程考核是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效果的有效手段。但由于課程考核方式單一、不夠靈活，不管課程專業(yè)性質(zhì)，在學(xué)期末使用期末考試試卷檢驗(yàn)教師的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，這種卷面考試方式只能檢驗(yàn)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的情況，不能真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

2 云計(jì)算的特點(diǎn)

云計(jì)算是將計(jì)算任務(wù)分布在眾多計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池，即“云”上，而用戶可以動(dòng)態(tài)申請部分資源和信息服務(wù)，它是并行計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)格技術(shù)的融合發(fā)展。目前，云計(jì)算還沒有公認(rèn)的定義，中國云計(jì)算專家劉鵬教授認(rèn)為：“云計(jì)算（cloud computing）就是通過網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的廉價(jià)的分布式計(jì)算的能力”，其主要特點(diǎn)可以表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1動(dòng)態(tài)資源分配

動(dòng)態(tài)資源包括不同的物理資源和虛擬資源，“云”的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，當(dāng)用戶提出一個(gè)請求時(shí)，可通過增加可用資源的方式來滿足用戶的需求，當(dāng)用戶使用結(jié)束后，申請的這部分資源又可以重新釋放到資源池中，為其他用戶再利用。由于這種資源的使用方式是可以重復(fù)進(jìn)行的，因而可以大大提高資源的利用率。

2.2 自助化服務(wù)用戶的需求

當(dāng)用戶有新需求時(shí)，即可通過云計(jì)算提供的自助化資源服務(wù)滿足需求，而且，云計(jì)算還可以通過提供給用戶一系列的自助服務(wù)選項(xiàng)來滿足某些用戶的特殊需求。

2.3以互聯(lián)網(wǎng)為中心

云計(jì)算是一種基于web的服務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)化的方式組織和聚合計(jì)算與通信資源，云計(jì)算中心基本都是采用服務(wù)器集群作為數(shù)據(jù)處理平臺，云的構(gòu)件和云的總體結(jié)構(gòu)都是由網(wǎng)絡(luò)連接，并存在于網(wǎng)絡(luò)中，而且給用戶提供的各種服務(wù)也分布在網(wǎng)絡(luò)上。用戶可以利用電腦，筆記本，手機(jī)等不同終端設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，通過標(biāo)準(zhǔn)接口和應(yīng)用程序，隨時(shí)隨地訪問云計(jì)算提供的各種服務(wù)。

2.4服務(wù)可以被量化

云計(jì)算作為一種新的計(jì)算模式，力圖改變傳統(tǒng)的計(jì)算資源的占有和使用方式，以虛擬化的方式為用戶提供可以縮減或擴(kuò)展規(guī)模的計(jì)算資源，針對不同的服務(wù)需求，可以自動(dòng)配置、自動(dòng)分配、自動(dòng)優(yōu)化計(jì)算資源，在管理、調(diào)度、整合和監(jiān)測資源的基礎(chǔ)上，可以對用戶使用的資源進(jìn)行計(jì)量，是一種按需服務(wù)，按量計(jì)費(fèi)的服務(wù)模式，因而極大地方便用戶，并節(jié)省了用戶的軟硬件采購費(fèi)用。

2.5資源的整合和透明

云計(jì)算可以將資源整合形成資源池，包括處理、存儲、網(wǎng)絡(luò)和其他基本的計(jì)算資源，所有資源可以被統(tǒng)一管理和調(diào)度使用，用戶無需管理和控制任何云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施，無需了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但可以按照自己的需求配置和運(yùn)行操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等軟件，擁有操作系統(tǒng)的選擇、存儲空間、以及某些網(wǎng)絡(luò)組件的控制權(quán)來滿足自己的需求。

3 云計(jì)算在輔助教學(xué)中的應(yīng)用

云計(jì)算通過融合數(shù)據(jù)中心的虛擬化、終端的智能化等使用戶可以隨時(shí)、隨地、按需獲取服務(wù)，云計(jì)算正全方位地影響著教育中所涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 豐富的網(wǎng)絡(luò)資源

基于開放標(biāo)準(zhǔn)和云計(jì)算服務(wù)為基礎(chǔ)，云計(jì)算提供了以互聯(lián)網(wǎng)為中心的安全、快速和便利的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)。用戶可以通過建立的豐富的虛擬資源庫，查找自己所需的資源，并可將自己的資源上傳和分享，因而可以極大地提高資源的利用率。而網(wǎng)絡(luò)中豐富的學(xué)習(xí)資源，也極大地激發(fā)著學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 網(wǎng)絡(luò)資源與傳統(tǒng)資源的充分而有效的結(jié)合，可以有效地提高課堂教與學(xué)的效率。而且，由于大部分的資源都在“云端”，學(xué)校在將計(jì)算機(jī)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)之后，也可以花更少的錢來獲得“云”上的各種資源，甚至有些資源還是完全免費(fèi)的，因而可以節(jié)省大量的用于采購、升級和維護(hù)資源的成本花費(fèi)，為學(xué)校減輕負(fù)擔(dān)。

3.2 云計(jì)算為學(xué)生提供協(xié)作平臺

“云計(jì)算”的核心就是協(xié)作平臺，以往的傳統(tǒng)教學(xué)大多是教師在課堂上教什么，學(xué)生則在教室這一局限的學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)什么。而云計(jì)算則會把學(xué)生當(dāng)做中心，在云計(jì)算強(qiáng)大平臺的幫助下，能為學(xué)生提供更多的資源，而學(xué)生也可以有更多的選擇，可以根據(jù)自己的興趣，選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容。云計(jì)算通過把數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合起來進(jìn)行研究和分析，把有利的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)用，不利的數(shù)據(jù)盡量拋出，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中真正感受到了“取其精華，去其糟粕”的靈活性。

同時(shí)在云計(jì)算的學(xué)習(xí)平臺上，學(xué)生在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中扮演的角色也在悄悄地發(fā)生著改變，由原先的以“聽講”為主的被動(dòng)學(xué)習(xí)，變成了以“探究”為主的主動(dòng)學(xué)習(xí)，極大地提升了學(xué)習(xí)的效率，豐富了自己的認(rèn)知領(lǐng)域，更加體現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。

3.3 豐富課堂教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的教學(xué)是在一個(gè)相對封閉環(huán)境中教師和學(xué)生面對面的交流，而云計(jì)算則打破了這一限制，學(xué)生可以通過手機(jī)、筆記本等移動(dòng)終端設(shè)備，隨時(shí)、隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，對教師而言，也可以隨時(shí)、隨地利用云上更多的資源來豐富教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)由于空間、時(shí)間等的局限性，因而在同一時(shí)間、同一場所下的教學(xué)只能采用統(tǒng)一的方式，不能很好地照顧到不同層次的學(xué)生水平，而云計(jì)算技術(shù)在豐富課堂教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，可以有針對地對不同層次的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)，隨時(shí)記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，并對出現(xiàn)的問題及時(shí)反饋、及時(shí)解決，真正做到了個(gè)性化學(xué)習(xí)，通過隨時(shí)隨地地交流，也有助于開展探索性和研究型課程，提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力。

3.4基于云計(jì)算教學(xué)模式的創(chuàng)新

教學(xué)模式是指基于一定的教學(xué)思想，在成熟的教學(xué)理論的指導(dǎo)下一系列教學(xué)活動(dòng)的總稱。云技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)著教學(xué)模式的繼續(xù)演化。云計(jì)算為構(gòu)建教育服務(wù)平臺提供了有效的技術(shù)支撐和充足的服務(wù)保障，開放式網(wǎng)絡(luò)、豐富的云資源、隨時(shí)隨地地移動(dòng)學(xué)習(xí)，帶來了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、教學(xué)內(nèi)容可定制、教學(xué)形式靈活多變的教學(xué)形式，學(xué)習(xí)過程中的交互性、協(xié)作性和自主性通過云服務(wù)都得到了很好的體現(xiàn)。

3.5提升教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)

傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下教師在整個(gè)教學(xué)過程中起著重要作用，但由于云計(jì)算技術(shù)的涌入，使得教師的地位受到了一定的沖擊，教師轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的協(xié)調(diào)者和引導(dǎo)者，師生可以隨時(shí)隨地地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，可以在“云端”進(jìn)行各種探索性活動(dòng)，針對不同學(xué)習(xí)者構(gòu)建個(gè)性化的教學(xué)環(huán)境，而教師則通過靈活方便的“云端”資源，通過海量信息的檢索來提升自己的業(yè)務(wù)能力和專業(yè)發(fā)展，也可隨時(shí)將自己的研究成果、問題需求通過云教育平臺共享，有助于教學(xué)水平的提高，進(jìn)而提升整個(gè)教學(xué)質(zhì)量。

3.6優(yōu)化教與學(xué)

不同學(xué)科由于自身的特點(diǎn)使得在教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)內(nèi)容的安排上有特殊的要求，而學(xué)習(xí)者本身的受教育程度、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力、理解力、性格等的不同，也導(dǎo)致了每個(gè)人的差異化學(xué)習(xí)。云計(jì)算技術(shù)則可以滿足學(xué)習(xí)者的不同學(xué)習(xí)需求，可以針對不同學(xué)科的特點(diǎn)，根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)者的知識水平來安排相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，選擇適合的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，也使得教師可以有針對性指導(dǎo)每個(gè)學(xué)習(xí)者，提高學(xué)習(xí)效率的同時(shí)也提升了學(xué)習(xí)者的自學(xué)能力和辨識能力，優(yōu)化了教學(xué)的整個(gè)教學(xué)過程。

3.7有助于提升教學(xué)管理的效率

在“云端”上存儲著大量的教育信息資源，由于云計(jì)算的跨平臺特性，使得各類學(xué)校都可以通過云計(jì)算平臺來獲取自己所需的資源，并可隨時(shí)分享自己的資源，共享和開放，使得一方面提高了資源的利用率，另一方面也可加強(qiáng)學(xué)校內(nèi)部的管理和科研協(xié)作。通過云平臺，可以快捷、方便地傳遞信息，降低了管理的成本，教育的理念和途徑也都悄然地發(fā)生著變化管理的效率也隨之可以大幅提升。

4 小結(jié)

通過云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用，使我們的教育領(lǐng)域有了創(chuàng)新的發(fā)展。它使得我們的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)更加方便，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟，在國家大力加快信息化進(jìn)程的大背景下，云計(jì)算在高校的教學(xué)中將會有極大的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉鵬.云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2] 周洪波.云計(jì)算：技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式[M]. 北京：電子工業(yè)出版社出版，2011.

[3] 鐘鋒. 云計(jì)算輔助教學(xué)的協(xié)作式教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J]. 中國教育信息化，2011（6）：63-66.

[4] 王玉芬，郭曉娟. 云計(jì)算對高校教學(xué)資源影響解析[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010（5）：111-113.

[5] 張維民，唐劍峰，羅治國，等. 云計(jì)算深刻改變未來[M]. 北京：科學(xué)出版社，2009.25.

[6] 英毅，賈曉強(qiáng). 云計(jì)算的發(fā)展及其對教育的影響[J]. 當(dāng)代教育，2011（1）.

[7] 盧占良. 云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究.[J]. 電腦與信息技術(shù)，2012，20（2）：77-79.

[8] 何水. 云計(jì)算對教育領(lǐng)域的影響[J]. 技術(shù)與應(yīng)用，2011（1）.