基于SPOC的混合教學(xué)云計(jì)算課程教學(xué)實(shí)踐

潘曉衡

摘? 要：云計(jì)算課程教學(xué)內(nèi)容覆蓋非常廣，實(shí)操性強(qiáng)，具有一定的難度和深度。在教學(xué)過程中采用信息化教學(xué)手段，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維?；赟POC的混合教學(xué)提供了多種教學(xué)手段，豐富的學(xué)習(xí)資源，多種交互方式，多樣化評(píng)價(jià)考核方式。本文從SPOC的內(nèi)涵與應(yīng)用入手，研究如何構(gòu)建云計(jì)算課程的基于SPOC混合教學(xué)模式，以期更高效地創(chuàng)造和使用教學(xué)資源，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率，從而推動(dòng)當(dāng)代云計(jì)算課程教學(xué)的改革與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：SPOC;云計(jì)算課程;混合教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：TP311;G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2021）15-0120-03

云計(jì)算課程在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)以下問題：1. 云計(jì)算課程內(nèi)容多，涉及廣泛的理論體系，對(duì)應(yīng)的教材繁多，且側(cè)重點(diǎn)各不相同，有的側(cè)重于虛擬化、有的側(cè)重于大數(shù)據(jù)、有的側(cè)重于理論優(yōu)化、有的側(cè)重于案例實(shí)操 [1-2]。2. 一般來說本科生培養(yǎng)前兩年是基礎(chǔ)課程，后兩年大部分是專業(yè)課程，本科教學(xué)培養(yǎng)了理論知識(shí)扎實(shí)的學(xué)生，特別是云計(jì)算課程涉及大量的實(shí)驗(yàn)，所以動(dòng)手實(shí)踐能力可能還不如社會(huì)上培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的半年或者一年強(qiáng)化的學(xué)員。3. 云計(jì)算課程教學(xué)方法老舊，以講授為主，有利于老師授課，但不利于學(xué)生發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式重理論知識(shí)講解，實(shí)際操作課時(shí)偏少，理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容脫節(jié)，學(xué)生若本科前兩年基礎(chǔ)薄弱，在云計(jì)算課程遇到困難后容易產(chǎn)生畏難情緒。云計(jì)算課程訓(xùn)練結(jié)束后可直接對(duì)接用人企業(yè)，但學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，主動(dòng)性低，培養(yǎng)出來的學(xué)生能力差，難以滿足用人企業(yè)的要求。在云計(jì)算課程中運(yùn)用SPOC，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中自主學(xué)習(xí)、課堂與課后實(shí)驗(yàn)開發(fā)、研討真實(shí)云計(jì)算項(xiàng)目、演練技術(shù)方案，最大限度地讓學(xué)生都獲得個(gè)性化教育，大大提高學(xué)生的云計(jì)算實(shí)踐操作能力，實(shí)現(xiàn)高校培養(yǎng)與企業(yè)需求的對(duì)接 [3]。

一、SPOC的內(nèi)涵與應(yīng)用

SPOC（Small Private Online Course小規(guī)模限制性在線課程縮寫），此概念是由加州大學(xué)伯克利分校、哈佛大學(xué)等全球頂尖名校開始發(fā)展的一種新課程類型。它限定了學(xué)生的準(zhǔn)入條件（達(dá)到要求的申請(qǐng)者）和規(guī)模（一般幾十人到幾百人），當(dāng)前SPOC教學(xué)案例分為兩類學(xué)習(xí)者，一類是針對(duì)特定范圍內(nèi)的大學(xué)生，一類是針對(duì)在校學(xué)生。前者是一種課堂教學(xué)與在線教學(xué)的混合模式，是在圍墻內(nèi)（一般是某個(gè)大學(xué)校園中的一門教學(xué)課程）采用針對(duì)性很強(qiáng)的在線教學(xué)資源，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。后者是根據(jù)設(shè)定的條件，從申請(qǐng)者中選取一定數(shù)量的學(xué)習(xí)者（通常是全網(wǎng)，500人內(nèi)）組成SPOC課程，保證學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)強(qiáng)度，參與在線課程，完成規(guī)定的作業(yè)考試，最終通過者獲得課程完成證書 [4]。

近年來，網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)已經(jīng)成為了各類課堂教學(xué)的重要輔助手段，取得了比較理想的效果。網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)可輔助老師統(tǒng)籌線上與線下課堂，提高教學(xué)效率。SPOC教師教學(xué)基本流程如下圖所示。

在開課前期準(zhǔn)備時(shí)需要設(shè)置教學(xué)團(tuán)隊(duì)，設(shè)置班級(jí)以及發(fā)布教學(xué)公告。在教學(xué)內(nèi)容方面需要設(shè)置課件，設(shè)置進(jìn)度規(guī)則。在教學(xué)活動(dòng)方面需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置個(gè)人作業(yè)或小組作業(yè)，布置討論、投票、互動(dòng)等。在考核評(píng)價(jià)方面需要根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)置考核方式（試卷、大作業(yè)等形式），還需要建設(shè)試題庫和設(shè)置課程考核規(guī)則及匯總成績(jī)等。

二、構(gòu)建云計(jì)算課程的SPOC混合式教學(xué)

（一）線上教學(xué)

線上教學(xué)由講授老師通過線上平臺(tái)講解課程知識(shí)，引入課程內(nèi)容。教師拋出知識(shí)點(diǎn)，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，將線上教學(xué)內(nèi)容拆解成知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生自主查找、解答模式。例如布置學(xué)生個(gè)人作業(yè)，學(xué)生限時(shí)完成人手一份的作業(yè)，隨機(jī)抽取知識(shí)點(diǎn)解答，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的智能檢查或者講解。課程每個(gè)章節(jié)結(jié)束后，回答問題的學(xué)生統(tǒng)計(jì)成次數(shù)、個(gè)人作業(yè)或小組作業(yè)統(tǒng)計(jì)成平時(shí)成績(jī)，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生線上學(xué)習(xí)基本流程如圖2所示。

線上教學(xué)學(xué)生開課還需要注冊(cè)信息，檢查環(huán)境。教學(xué)活動(dòng)過程中學(xué)生還需要進(jìn)行互評(píng)作業(yè)，參與課程討論，反饋教學(xué)質(zhì)量，查看和發(fā)送私信等。

（二）云平臺(tái)構(gòu)建

云平臺(tái)構(gòu)建由機(jī)房管理員根據(jù)云計(jì)算課程內(nèi)容建設(shè)。目前引入的主流云平臺(tái)有華為云平臺(tái)、VMware云平臺(tái)、OpenStack、Docker等。通過發(fā)布教學(xué)活動(dòng)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)從實(shí)驗(yàn)機(jī)房搬到云平臺(tái)，構(gòu)建知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)、解讀的云上實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。云平臺(tái)采用華為FusionServer RH2288系列服務(wù)器共計(jì)30臺(tái)，可以分組，也可以單獨(dú)使用。網(wǎng)絡(luò)分為4個(gè)平面，管理平面、存儲(chǔ)平面、業(yè)務(wù)平面、BMC平面。網(wǎng)絡(luò)平面采用VLAN進(jìn)行劃分。由于服務(wù)器的網(wǎng)卡和交換機(jī)有限，主機(jī)與平面連接使用一個(gè)網(wǎng)口，沒有堆疊方式。存儲(chǔ)設(shè)備使用IP SAN和NAS存儲(chǔ)，提前按學(xué)生數(shù)量規(guī)劃，完成共享存儲(chǔ)設(shè)備的管理IP和存儲(chǔ)鏈路IP配置 [5]。云平臺(tái)基本結(jié)構(gòu)圖如下圖3所示。

（三）教學(xué)資源庫

教學(xué)資源庫由技術(shù)支持人員進(jìn)行建設(shè)和維護(hù)，課程講授老師根據(jù)云計(jì)算課程內(nèi)容編排課程內(nèi)容，利用教學(xué)資源系統(tǒng)構(gòu)建云計(jì)算課堂教學(xué)需要的教學(xué)資源。針對(duì)云計(jì)算課程教學(xué)資源庫分為三個(gè)部分，主要包括云計(jì)算的基礎(chǔ)課程，如計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、Java編程、Python編程等;云計(jì)算直接相關(guān)的課程，如虛擬化課程、OpenStack課程、Docke課程等;云計(jì)算的擴(kuò)展課程，如Hadoop課程、人工智能等。這些課程采用項(xiàng)目或?qū)崙?zhàn)的形式，通過教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)完成，不需要講授教師直接參與，由系統(tǒng)自動(dòng)審核和評(píng)價(jià)。

三、云計(jì)算SPOC課程混合教學(xué)的應(yīng)用

在新冠肺炎疫情期間，云計(jì)算課程采用了混合模式，發(fā)揮了重要作用。云計(jì)算課程教學(xué)突破了時(shí)間空間的限制，使學(xué)生可以通過線上SPOC學(xué)習(xí)，采用云平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)，利用教學(xué)資源庫完成知識(shí)盲區(qū)的補(bǔ)充。新的教學(xué)模式對(duì)于教師提出了更高的要求，由原來單一的教師獨(dú)立完成變成了至少三人分工合作。如果是第一次開設(shè)課程與傳統(tǒng)的教學(xué)工作量相對(duì)言會(huì)更多一些，但以后的教學(xué)，更多是優(yōu)化教學(xué)，而不是重復(fù)工作，這時(shí)教學(xué)工作量會(huì)下降，教師可以更好地優(yōu)化教學(xué)，最大限度地讓學(xué)生都獲得個(gè)性化教育。

四、總結(jié)與展望

云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，新時(shí)期教育教學(xué)理念的提出，都促使教學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了相應(yīng)的研究與改革。研究如何構(gòu)建云計(jì)算課程的基于SPOC混合教學(xué)模式，能夠更高效地創(chuàng)造和使用教學(xué)資源，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)、提高教學(xué)效率，推動(dòng)當(dāng)代云計(jì)算課程教學(xué)的改革與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉鵬. 云計(jì)算：第三版[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[2] Thomas ERL，等. 云計(jì)算：概念、技術(shù)與架構(gòu)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[3] 閻群，李擎，崔家瑞，等. 新工科背景下實(shí)踐類課程混合教學(xué)模式研究[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2021，38（01）：198-201.

[4] 康葉欽. 在線教育的“后MOOC時(shí)代”——SPOC解析[J]. 清華大學(xué)教育研究，2014，35（01）：85-93.

[5] 王隆杰. 華為云計(jì)算HCNA實(shí)驗(yàn)指南[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2016.

（責(zé)任編輯：汪旦旦）