基于云計算技術構建專業教學資源平臺

【摘要】本文論述基于云計算技術構建專業教學資源平臺的策略，針對現階段高職物聯網應用技術專業教學資源平臺功能不完善、課程資源種類繁雜等問題，提出完善教學資源平臺功能、優化教學資源平臺架構、拓寬教學資源平臺渠道的建議，從而實現平臺的建設，并以此為其他專業的教學資源平臺建設提供參考，以期為教師和學生提供更多的教學資源，進一步提升學生的知識水平與能力。

【關鍵詞】云計算 物聯網 高職教育

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）03-0022-04

1991年，美國麻省理工學院教授凱文·艾什頓（Kevin Ashton）首次提出物聯網的概念。此后，各國先后建立物聯網技術研究中心，并將其列入高等教育中。目前，我國已有超過129所院校開設了物聯網應用技術專業，隨著信息技術的發展，在教育教學中運用云計算技術可構建個性化的教學資源平臺、有效完善信息技術運用的機制、拓寬優質信息教育資源的覆蓋面。云計算能提供便捷的網絡訪問，通過其構建的教學資源平臺能提高平臺可用性，使其更加安全可靠，并具有更優秀的數據存儲和計算能力。新的教育生態背景下，教育信息化是教育發展的必然趨勢。筆者結合近年的建設實踐經驗，分析高職物聯網應用技術專業教學資源平臺建設存在的問題，以更好地建設該平臺，為教師和學生提供更多的教學資源，進一步提升學生的知識水平與能力，并以此為其他專業的教學資源平臺建設提供參考。

一、高職物聯網應用技術專業教學資源平臺現狀

（一）教學資源平臺功能不完善，與專業教學耦合度不足

目前，高職物聯網應用技術專業教學資源平臺大多僅僅是整合了與專業知識相關的書籍、課件、案例以及其他關聯信息數據，缺少展示學習經驗、學習成果、教學活動、學習過程等內容的功能模塊。教學資源平臺功能的不完善主要體現在以下兩點：一是忽視使用者的實際需求與資源呈現的契合性?，F階段高職物聯網應用技術專業教學資源平臺的建設和運行，多是將教學資源按照結構化的設計思想進行聚類呈現。以無線傳感網絡概論課程學習為例，即使師生只需要下載關于無線網絡拓撲結構的相關練習題或者學習資料，卻只能通過下載整個單元的學習資料獲得，缺乏靈活性，忽視了使用者的實際需求，也占據了大量數據空間。二是忽視了學生深度學習的發展需求。平臺雖然能滿足向師生提供專業課程的設置、教學進程計劃以及輔助教學活動開展的參考資料的要求，使學生通過結合教師課上教學和資源平臺的網絡學習完成專業課程的淺層學習，但是在建設過程中往往忽視設計開發面向學生深度學習的課程資源，缺乏系統化的對深度學習資源的整體設計。以無線傳感網絡概論課程教學為例，專業教學資源平臺中的各課程學習資源缺乏關聯，大多數課程學習資源內容限于理論層面，缺少對核心技術算法資源的深度挖掘，且關于理論、協議分析、算法設計等課程內容的自主學習資源較少，無法滿足學生自主深度學習的需求。

（二）教學資源平臺課程資源種類繁雜，資源利用率不高

目前，物聯網應用技術專業教學資源平臺已經度過了初步建設階段，在現有的物聯網應用技術平臺中，由于該專業涉及知識面廣、技術類型多，因此，目前平臺中匯集了大量的教學資源。但是目前多數學校在利用教學資源平臺教學時，主要將其作為一個資源存儲工具使用，并未有效地利用資源平臺，未能明確各種資源的價值和重要性，平臺的功能未得到充分開發，這樣就會使學生難以從海量的資源中高效而精確地找到適合自己當前學習階段的資料，導致教學資源平臺利用率較低。此外，教學資源平臺以云計算技術為依托，是教師、資源管理者以及學生等主體共同參與構建的公共服務平臺，不同的主體對信息需求不同。但目前教學資源平臺由于存儲的教學資源多且雜，導致無法提供個性化的精準信息服務，造成使用者難以快速地篩選所需的教學資源，降低了教學資源平臺實效性。

（三）教學資源平臺課程資源陳舊，適用性不強

現階段，隨著教育現代化建設程度的不斷深化，大數據技術以及云計算技術的普及和發展，在5G技術、新基建的推動下，物聯網行業備受關注，既面臨著新的發展契機，也要應對新時代的挑戰。物聯網行業的發展對物聯網應用技術專業教學提出更高的要求。該專業學生需要順應行業發展趨勢及時掌握新技術和新理念，如Docker容器引擎以及Python、Redis等編程語言的應用。但是，目前在物聯網應用技術專業教學資源平臺中，往往缺少此類具有前沿性的學習資源，而現有的課程資源老化，教學資源更新不及時。該專業的教學資源具有周期性特征，其專業課程資源老化是一種客觀現象，是物聯網技術發展的必然結果。另外，即使目前國家級職業教學資源共享共建平臺和運行管理機制已經初步形成，大多數高等院校、高職院校在線上教學平臺推廣力度不斷加大的背景下，已建成屬于本校的教學資源平臺，但所建設的平臺針對性強，適用面窄，一般只能滿足本校內部的教學和學習需求，各校之間缺少溝通和交流，導致某些優質的教學資源僅能流通在較小的范圍內或僅對固定的群體開放，無法被所有該專業的學生使用，從而產生信息孤島現象，不利于資源的有效利用。

二、基于云計算技術構建專業教學資源平臺的理論內涵

基于云計算技術構建的專業教學資源平臺的結構主要以集群架構和開放式架構為主，這樣的結構能合理配置結構性和非結構性的教育信息數據資源，提高教學資源平臺應用程序和數據訪問的可用性和有效性，實現教育資源的云端存儲，打破教育資源共享的時空限制。使用者通過多樣化的終端設備可以便捷地接入教學資源平臺，方便地獲取或上傳教學資源。同時，通過教學資源平臺的信息交互功能，師生可以實時交流教與學的經驗，實現師生信息反饋的有效對接，切實增加教學的時效性。

一方面，通過云計算技術，可實現高職物聯網應用技術專業教學資源的共建共享，有助于降低高職院校教學資源平臺軟硬件建設和維護的成本費用，而教學資源共享還可切實地降低軟硬件的開發和維護費用。并且，以云計算技術為依托的教學資源平臺不僅為使用者提供了海量的數據存儲空間，還提供了數據安全管理和維護的功能，減少了教學資源平臺維護和更新的成本。另一方面，以云計算為依托的教學資源平臺有助于提高教學的質量和效率。從專業教學資源的平臺構成來看，基于云計算技術構建的專業教學資源平臺主要由兩部分構成，一是教學資源基礎層服務系統，如采集、存儲、加工、處理、維護教學資源數據等。二是教學資源服務應用系統，如為資源管理者、教師、學生及其家長提供資源檢索、上傳、下載、分享等服務。由此可見，以云計算技術為依托的專業教學資源平臺設計的目的在于通過構建教育資源共享共建機制，滿足高校教學資源管理以及服務的需求，為教育者以及受教育者提供優質的教學資源檢索、瀏覽、上傳、下載、共享等服務，推動師生開展高質量、高效率的教與學活動，提高教育質量，實現教育的協同發展。

三、基于云計算的高職物聯網應用技術專業教學資源平臺設計

通過分析現階段高職物聯網應用技術專業教學資源平臺中存在的問題，并梳理基于云計算技術構建的專業教學資源平臺構建設想，教學團隊在高職物聯網應用技術專業教學中從完善教學平臺功能、優化教學平臺架構、拓寬教學資源平臺渠道三方面出發，進一步提高物聯網應用技術專業教學資源平臺的質量，以期為高職教師與學生提供更為豐富、更為專業的教學資源，拓寬高職教學的知識渠道，推動院校教學改革的穩步前進。具體策略實施如下。

（一）完善教學資源平臺功能，提升教學資源利用率

以云計算技術為依托構建教學資源平臺應立足于高職物聯網應用技術專業教學的現實情況，利用云存儲技術、虛擬化技術等資源存儲、管理技術，提高教學資源平臺的擴展性、易購性和兼容性，滿足高職物聯網應用技術專業師生的教學需求。如以云計算模式作為平臺建設的支撐，通過虛擬化技術配置各種服務器、存儲交換機等硬件設備，使其能整合形成一個涵蓋所有資源存儲庫的資源池，并通過其運行為平臺提供存儲、訪問、備份等功能，從而滿足用戶訪問各種音視頻、電子資源文件的需求。在構建教學資源數據庫的基礎上，教學團隊增設學生作業、在線測試、互動交流等交互性版塊，如“課堂作業分析與反思”“課程要點講解”“課程總結與評價”“物聯網技術學術交流論壇”等，使學生在教師授課的基礎上，通過教學資源平臺查閱相關資料，加深對專業知識以及物聯網行業發展趨勢的了解，為學生的自主學習指明方向，避免學生在自主學習過程中把握不住學習要點。例如，在網絡通信技術概論課程的學習中，教師可在教學資源平臺上傳相關資料和學習視頻，并通過平臺的自動通知功能提醒學生及時下載學習資料，使學生能在第一時間緊跟教師步伐，同步更新資料。同時，教師考慮學生可能存在的教學梯度差，可將資料分為入門、提高、強化等級別，使學生根據自己的學習情況自主選擇合適的資料學習。

（二）優化教學資源平臺架構，提升教學有效性

為建設以用戶為中心、符合高職院校物聯網應用技術專業教學需求的教學資源平臺，使教學資源可以通過平臺分享給該專業的學生，在平臺的架構設計中，可采取“三層三部”架構設計，具體設計如下。為建成面向用戶的個性化資源應用，將平臺的門戶網站（應用層）分為四大模塊，分別是教學者頻道、學習者頻道、企業頻道、院校頻道。其中，教學者頻道主要面向教師，可供教師管理教學資源、發布教學信息等；學習者頻道主要面向所有物聯網應用技術專業的學生，可供學生進行獲取學習資源、完成教師布置的任務等操作；企業頻道主要面向招聘物聯網應用技術專業人才的企業，可供企業發布定向的就業信息；院校頻道主要面向各高職院校，供校方在平臺中上傳院校管理相關資源信息。此外，各頻道之間應做到相互隔離但彼此聯系，資源之間可以互相流通，打破“信息孤島”，加速物聯網專業教學資源融合共享進程。同時，根據教學資源的不同類型，將其分為用戶信息、企業及院校素材、課程資源素材三大模塊。用戶信息包括院校、企業、教師、學生的用戶信息；企業及院校素材包括企業及院校存儲在平臺中的個性化素材、行業需求、就業需求；課程資源素材包括音視頻、動畫、圖片、文本文檔、教學反饋、用戶評價等。例如，在C語言程序設計課程的授課中，由于該課程主要學習編程語言，為保證學生的學習質量，教師可利用教學資源平臺，在平臺上增設實訓資源庫，并在每次課程結束之后布置相應的實訓任務作業，如“請寫出控制紅綠燈變化的程序”等。教師可在平臺上直接檢查學生的作業情況，并驗證學生的代碼能否正常運行，若無法運行，教師應根據給出的報錯信息給予學生相應的指導，使學生盡量獨立完成代碼的修改，進一步提高專業水平。

（三）拓寬教學資源平臺渠道，豐富院校教學手段

基于云計算的高職物聯網應用技術專業教學資源平臺設計應正視教學資源平臺課程資源陳舊、適用性窄的教學問題，通過拓寬教學資源平臺渠道，達到豐富平臺教學資源，豐富院校教學手段的根本目的。首先，院校應遵循將“實踐技能培養與綜合素質拓展相結合”的辦學理念，整合校內現有的物聯網應用技術專業教學資源，并將其上傳至教學資源平臺中，確保教師在實際授課時，可根據各階段學生的學習特點，靈活選擇教學資源，以此發散學生的思維，增強線上教學的實際效果，構建層次化的教學模式。其次，拓寬教學資源平臺也可從加強兄弟院校的教學平臺數據交流中入手。高職院校通過增加與其他院校間學術交流的頻次，利用互聯網技術，以學期為階段，與其他院校開啟資源互通，并依托教學資源平臺，秉持“取其精華，去其糟粕”的整合理念，優選兄弟院校的教學資源，豐富本校的教學手段，以保證教學資源的高效利用。最后，高職院校在教學資源平臺的優化中，應增設學習交流論壇板塊，為學生提供方便的自助式學習、互動式交流的平臺，并通過階段收集學生在交流平臺中的問題反饋，依據學生反饋內容，針對性擴充平臺內部的教學資源，以滿足物聯網專業學生的資源需求，以利于學生開展自主式學習。

綜上所述，為更好推進高職物聯網應用技術專業的教學建設，應利用云計算技術，構建專業的教學資源平臺，通過平臺為教師和學生提供更多的教學資源。在專業教學資源平臺構建的過程中，需結合當前平臺建設的現狀以及物聯網應用技術專業教學現狀，基于此建設符合教學需求、高效實用的教學資源平臺，為物聯網應用技術專業教學提供資源支持。

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注：本文系2019年度南寧職業技術學院校級教育教學質量工程項目 “新工科人才培養研究與實踐——以物聯網應用技術（人工智能方向）專業為例”、廣西職業教育第一批專業發展研究基地（桂教職成〔2018〕37號）廣西職業教育新一代信息技術專業群建設研究基地的研究成果之一。

作者簡介：李光榮（1971— ），本科，高級工程師，南寧職業技術學院專任教師，主要研究方向為信息技術與高職教學研究。

（責編 羅異豐）