基于云平台的计算机实验教学改革探索

李 平（湖南涉外经济学院，湖南长沙，410205）



基于云平台的计算机实验教学改革探索

李 平
（湖南涉外经济学院，湖南长沙，410205）

摘要：培养学生掌握科学学习方法及动手能力的重要途径是实践教学，特别是计算机专业学生，更应具有良好的专业实践能力。我国高校现在计算机实验教学中存在问题还比较多，教学效果不好，学生实践动手能力不符合市场需求，对此应积极进行计算机实验教学改革，云计算及云平台是近几年来出现的一种互联网新计算模式，在云环境中开展综合的计算机实验教学，解决计算机专业实验教学中的问题，并有效提升计算机课堂实验教学效率及质量。

关键词：云平台；计算机；实验教学；改革

1 云计算技术及云平台分析

1.1 云计算技术

云计算的基础是公开标准及服务，其将互联网作为中心，为用户提供比较安全、便捷的数据存储等其他网络服务，将互联网当做一片“云”，使这片云成为每个网民的数据与计算中心。云计算运行模式过程中，用户个人电脑、手机等终端设备上并不运行其所需要的应用程序及软件，这些程序及软件主要运行在互联网上大规模云计算中的服务集群中，用户需处理数据也不会被存储在本地，通常被保存在互联网云计算服务商给予的数据库中心里。用户访问这些服务可以任何时间、地点并使用任何能连接互联网的终端设备。

1.2 云平台分析

云平台主要提供基于“云”的服务，支持开发者创建时应用，其给开发者们提供了在“云”里运行写好程序的平台，并使其使用“云”里提供服务。云平台被使用的主要过程如下：云平台开发者创建户内应用所需的多种基础就存在了，执行应用及访问存储等基础支持主要由操作系统提供，一些例如存储之类服务则是由机构里其他计算机提供。处于实际环境中的云平台主要提供三种云服务：软件即服务，软件应用完全在“云”里运行，软件应用中的客户端多数是一个浏览器或者其他简易客户端；附着服务，每个户内应用都具有一定功能，并能够访问“云”里就该应用提供服务，以此增强该功能，但是这些服务只能被特定应用使用，其是附着于这种应用的；云平台，提供基于“云”的平台，为开发者创建时采用，不需要构建自己的基础，能够完全依靠云平台创建新的软件服务应用，其直接用户是开发者，并不是最终用户。

2 计算机实验教学中面临的问题

2.1 实验资源方面的问题

计算机以往开展教学时，建设实验室常常采用分学院形式，开展独立专业化教学，并在实验室中配备PC机与专用设备如路由器、硬件试验箱等等，PC机安装过程中通常会涉及用到专业实验软件，计算机专业开展实验教学时，存在的问题主要是：计算机专业实验室中的设施设备配置数量相对不足，并且基础性计算机实验课程表现得尤为突出，计算机专业学生进行实验实践基本上都集中在同一时间段内，计算机实验无法不能很好地符合有关教学要求。计算机实验设备利用率较低，因为学生所做实验内容及环境不同，因此其不能很好地共享PC资源，实验室不能在同一时间段对不同需求开展相关教学活动，而一些实验室却出现空闲、闲置现象，很多计算机都集中在学期中后期开展实验教学课程，使得计算机实验室设备数量不足及利用率低问题更加突出更加明显。

2.2 计算机课程内容问题

计算机实验教学改革中表现最突出的问题是：计算机实验教学过度重视理论、忽视实践，安排的计算机实验课时相对较少，相关计算机实验教学内容也比较缺乏；计算机实验实践教学内容过于陈旧，还处于以往比较低水平的验证性与模仿性计算机实验，缺乏富有创新性及设计性的计算机实验，不能够将学生学习兴趣很好地激发出来。

2.3 课程评价中存在的问题

基于云平台的计算机实验课程教学没有科学合理的评价体系，教师课程评价方式单一陈旧，单纯依据学生课后实验报告及课堂表现，这样很容易出现较严重抄袭报告现象。一些计算机专业教师常常以孤立视角来对学生某一节实验课进行评价，并没有联合单节实验课与以往实验表现进行综合评估，教师不能全面细致了解学生知识掌握情况。而且计算机实验教学是一个动态过程，这样就增加了客观评估教师教学的难度，也不能客观地评价某一门计算机相关课程。

3 云平台下构建计算机实验教学系统

3.1 计算机实验教学系统结构的构建

借助云计算与云平台积极进行计算机实验教学改革探索，可以首先从构建基于云平台的计算机实验教学系统开始。计算机实践教学主要依托于云平台进行开发，然后将各种实践教学服务安排部署好，例如管理实验室、课程及评估教学等等。其中实验室管理服务主要对实验设备及计算机实验室开展统一监管，并做好实验课程及生成实验环境等的安排。将课程管理服务作为计算机实验教学运行核心，并以此为目标进行实验课程开发如设计实验内容、设置实验环境等等，并需多个教师协作完成课程开发。学生在教师基于云平台计算机实验室中选择学习实践课程、查看实验内容并将实验资料提交，最后是教师评阅实验资料。学生应针对自己不懂的实验，在云平台上给教师留言，与教师进行沟通交流。评估教师教学内容主要是挖掘并分析计算机实验教学中各种数据资料，并给予教师教学班级、课程等方面比较客观公正的教学质量评估。

3.2 教学系统构建中的关键技术

基于云平台的计算机实验教学系统构建过程中会涉及以下几种核心技术：1.虚拟化技术：其主要是促进云计算资源池化，结合需求提供核心技术，将独立隔离资源空间提供给每个用户，主要是将服务器、存储及应用等进行虚拟化，借助云平台提供给予的虚拟资源构建各种实验环境，这也是实验室管理服务。2.Hadoop：教师进行计算机实验教学过程中会联系到很多用户，也会产生较多的服务运行过程、异构数据资料例如各种课程文档资料、软件等等，这种教学系统上主要是Hbase、Hive等分布式数据库，这些数据库都支持存储服务平台的构建，此外，教学评估服务还需要分析挖掘大量异构数据。3.SOA：计算机实验教学系统中具有多种服务内容，而且常常以SOA组织形式呈现，此类计算机系统核心内容与思想是：云平台下基本元素是自治、独立及重用服务，采取快速、低成本方式加快可进化分布式软件的使用，并使得该计算机系统更加快速灵活地应对解决频繁变化的业务内容，因此计算机实验教学使用SOA组织方式，其能够灵活自由扩展，也容易开发实现。

4 结语

云计算随着互联网信息技术的发展而迅猛发展，其作为一种比较灵活的资源提供方式，在实验室建设应用中具有很好作用，能有效提升资源利用率，并促使实验室管理更加方便。

高校计算机专业教师应积极利用计算机技术，基于云平台下，开发、部署计算机实验教学服务，一方面能促进实验教学课程实施，并促使课程评估及改进等过程的完成，以此提升计算机实验教学质量。

参考文献

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［3］袁亚丽，叶永飞.基于MOOC的地方高校计算机实验教学改革探索［J］.课程教育研究，2015，24︰73-74.

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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

作者简介

李平（1979.06-），男，汉族，湖南宁乡人，任职于湖南涉外经济学院，计算机应用硕士，实验师，研究方向：web技术、网络安全、云技术。