云計算環境下計算機基礎課程教學研究的思索

臧勁松

摘要：科技的創新會給教育帶來全新的理念，使得教育模式發生改變。近年來迅速發展的云計算技術，給我國的教育信息化建設帶來了新的發展思路，越來越多的云服務應用在教學之中。文章介紹了云計算的概念及特點，在分析了計算機基礎課程教學現狀的基礎上，從學生、教師、教學資源、教學內容、教學模式、教學管理等方面探討了云計算在計算機基礎課程教學中的應用。

關鍵詞：云計算；計算機基礎；教學研究；教學模式；協作平臺

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

目前，大學計算機基礎課程不僅是計算機專業的必修課目，也是非計算機專業必修公共課的重要組成部分，為其他后續專業課程的學習奠定必備的基礎，在提升學生綜合素質，培養應用型、創新型人才方面發揮著重要作用。因此，保障和提高計算機基礎課程的教學質量在整個教學中具有重大意義。不同的教學理念、教學目標、教學策略及教學活動，構成了不同的教學模式。教學模式既是一種穩定且簡明的教學結構理論框架，又包含著具體可操作的教學活動方式，指導人們從整體上探討和加強教學設計、研究教學過程的優化組合。

而近年來發展迅速的云計算技術，能為用戶提供按需分配的計算能力、存儲能力及應用服務能力，云計算所具有的一些特征，如：分布式計算、良好的管理性、靈活高效、易擴展性、人性化、按時付費等都為基于云計算的學習提供了良好技術支持，從而可以更有效地提升教學質量。

1 計算機課程的現狀

1.1 學生上課積極性不高，影響課堂教學效果

課堂教學目前依然是大學生獲取知識的主要途徑，課堂教學質量直接影響學習的效果。而學生學習的積極性和主動性則是影響課堂教學質量和教學效果的最根本原因，有些任課教師由于缺乏教學經驗、使用教學方法不當，或者由于課前沒有認真鉆研教材、吃透授課內容，使得課堂上有限時間內很可能不能準確地講授教學內容、突出教學內容重點和難點，授課內容平淡、乏味，則會影響學生學習興趣。而學生個體水平差異也是影響課堂整體教學質量和效果的一個因素。由于每個學生個體的基礎和能力的差異也可能導致對教師講授同一內容的興趣、理解的不一致，從而也會影響整個課堂的教學效果。

1.2 學生缺乏創新意識，實踐能力較差

實驗實踐教學是課堂教學的延伸與拓展，但由于學時、條件等的限制，有些課程不夠重視實驗教學，學生實驗目的也不明確，大部分學生喜歡做驗證性實驗，而對做設計創新性實驗、綜合性實驗的能力和興趣稍差，不利于創新精神、創新能力的培養。

1.3 考核方式不合理，不能真實檢驗學生的實際能力

課程考核是檢驗教學質量和效果的有效手段。但由于課程考核方式單一、不夠靈活，不管課程專業性質，在學期末使用期末考試試卷檢驗教師的教學水平和學生的學習效果，這種卷面考試方式只能檢驗學生掌握基礎知識的情況，不能真實反映學生的實踐能力、創新能力和綜合素質。

2 云計算的特點

云計算是將計算任務分布在眾多計算機構成的資源池，即“云”上，而用戶可以動態申請部分資源和信息服務，它是并行計算、分布式計算、網絡存儲、虛擬化等傳統計算機技術和網格技術的融合發展。目前，云計算還沒有公認的定義，中國云計算專家劉鵬教授認為：“云計算（cloud computing）就是通過網絡提供可伸縮的廉價的分布式計算的能力”，其主要特點可以表現在以下幾個方面。

2.1動態資源分配

動態資源包括不同的物理資源和虛擬資源，“云”的規?？梢詣討B伸縮，當用戶提出一個請求時，可通過增加可用資源的方式來滿足用戶的需求，當用戶使用結束后，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進行的，因而可以大大提高資源的利用率。

2.2 自助化服務用戶的需求

當用戶有新需求時，即可通過云計算提供的自助化資源服務滿足需求，而且，云計算還可以通過提供給用戶一系列的自助服務選項來滿足某些用戶的特殊需求。

2.3以互聯網為中心

云計算是一種基于web的服務，以網絡化的方式組織和聚合計算與通信資源，云計算中心基本都是采用服務器集群作為數據處理平臺，云的構件和云的總體結構都是由網絡連接，并存在于網絡中，而且給用戶提供的各種服務也分布在網絡上。用戶可以利用電腦，筆記本，手機等不同終端設備進入網絡，通過標準接口和應用程序，隨時隨地訪問云計算提供的各種服務。

2.4服務可以被量化

云計算作為一種新的計算模式，力圖改變傳統的計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展規模的計算資源，針對不同的服務需求，可以自動配置、自動分配、自動優化計算資源，在管理、調度、整合和監測資源的基礎上，可以對用戶使用的資源進行計量，是一種按需服務，按量計費的服務模式，因而極大地方便用戶，并節省了用戶的軟硬件采購費用。

2.5資源的整合和透明

云計算可以將資源整合形成資源池，包括處理、存儲、網絡和其他基本的計算資源，所有資源可以被統一管理和調度使用，用戶無需管理和控制任何云計算的基礎設施，無需了解內部結構，但可以按照自己的需求配置和運行操作系統、應用程序等軟件，擁有操作系統的選擇、存儲空間、以及某些網絡組件的控制權來滿足自己的需求。

3 云計算在輔助教學中的應用

云計算通過融合數據中心的虛擬化、終端的智能化等使用戶可以隨時、隨地、按需獲取服務，云計算正全方位地影響著教育中所涉及的各個環節，主要表現在以下幾個方面。

3.1 豐富的網絡資源

基于開放標準和云計算服務為基礎，云計算提供了以互聯網為中心的安全、快速和便利的數據存儲和網絡計算服務。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。而網絡中豐富的學習資源，也極大地激發著學生的學習興趣， 網絡資源與傳統資源的充分而有效的結合，可以有效地提高課堂教與學的效率。而且，由于大部分的資源都在“云端”，學校在將計算機設備接入互聯網之后，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的，因而可以節省大量的用于采購、升級和維護資源的成本花費，為學校減輕負擔。

3.2 云計算為學生提供協作平臺

“云計算”的核心就是協作平臺，以往的傳統教學大多是教師在課堂上教什么，學生則在教室這一局限的學習環境下學什么。而云計算則會把學生當做中心，在云計算強大平臺的幫助下，能為學生提供更多的資源，而學生也可以有更多的選擇，可以根據自己的興趣，選擇適合自己的學習內容。云計算通過把數據系統整合起來進行研究和分析，把有利的數據進行運用，不利的數據盡量拋出，使學生在學習中真正感受到了“取其精華，去其糟粕”的靈活性。

同時在云計算的學習平臺上，學生在整個教學活動中扮演的角色也在悄悄地發生著改變，由原先的以“聽講”為主的被動學習，變成了以“探究”為主的主動學習，極大地提升了學習的效率，豐富了自己的認知領域，更加體現了個性化學習的優勢。

3.3 豐富課堂教學內容

傳統的教學是在一個相對封閉環境中教師和學生面對面的交流，而云計算則打破了這一限制，學生可以通過手機、筆記本等移動終端設備，隨時、隨地進行學習，對教師而言，也可以隨時、隨地利用云上更多的資源來豐富教學內容。傳統的課堂教學由于空間、時間等的局限性，因而在同一時間、同一場所下的教學只能采用統一的方式，不能很好地照顧到不同層次的學生水平，而云計算技術在豐富課堂教學內容的同時，可以有針對地對不同層次的學生進行個性化的指導，隨時記錄學習者的學習過程，并對出現的問題及時反饋、及時解決，真正做到了個性化學習，通過隨時隨地地交流，也有助于開展探索性和研究型課程，提升學習者的學習能力。

3.4基于云計算教學模式的創新

教學模式是指基于一定的教學思想，在成熟的教學理論的指導下一系列教學活動的總稱。云技術的發展，推動著教學模式的繼續演化。云計算為構建教育服務平臺提供了有效的技術支撐和充足的服務保障，開放式網絡、豐富的云資源、隨時隨地地移動學習，帶來了以教師為主導、學生為主體、教學內容可定制、教學形式靈活多變的教學形式，學習過程中的交互性、協作性和自主性通過云服務都得到了很好的體現。

3.5提升教師的業務素質

傳統教學環境下教師在整個教學過程中起著重要作用，但由于云計算技術的涌入，使得教師的地位受到了一定的沖擊，教師轉變為教學活動的協調者和引導者，師生可以隨時隨地地進行教學活動，可以在“云端”進行各種探索性活動，針對不同學習者構建個性化的教學環境，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務能力和專業發展，也可隨時將自己的研究成果、問題需求通過云教育平臺共享，有助于教學水平的提高，進而提升整個教學質量。

3.6優化教與學

不同學科由于自身的特點使得在教學進度、教學內容的安排上有特殊的要求，而學習者本身的受教育程度、學習習慣、學習能力、理解力、性格等的不同，也導致了每個人的差異化學習。云計算技術則可以滿足學習者的不同學習需求，可以針對不同學科的特點，根據每個學習者的知識水平來安排相應的學習內容，制定個性化的學習計劃，選擇適合的學習資源進行學習，也使得教師可以有針對性指導每個學習者，提高學習效率的同時也提升了學習者的自學能力和辨識能力，優化了教學的整個教學過程。

3.7有助于提升教學管理的效率

在“云端”上存儲著大量的教育信息資源，由于云計算的跨平臺特性，使得各類學校都可以通過云計算平臺來獲取自己所需的資源，并可隨時分享自己的資源，共享和開放，使得一方面提高了資源的利用率，另一方面也可加強學校內部的管理和科研協作。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生著變化管理的效率也隨之可以大幅提升。

4 小結

通過云計算技術的運用，使我們的教育領域有了創新的發展。它使得我們的網絡學習更加方便，更有利于培養學生的創新精神和實踐能力，隨著云計算技術的不斷成熟，在國家大力加快信息化進程的大背景下，云計算在高校的教學中將會有極大的應用前景。

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