云计算环境下计算机基础课程教学研究的思索

臧劲松

摘要：科技的创新会给教育带来全新的理念，使得教育模式发生改变。近年来迅速发展的云计算技术，给我国的教育信息化建设带来了新的发展思路，越来越多的云服务应用在教学之中。文章介绍了云计算的概念及特点，在分析了计算机基础课程教学现状的基础上，从学生、教师、教学资源、教学内容、教学模式、教学管理等方面探讨了云计算在计算机基础课程教学中的应用。

关键词：云计算；计算机基础；教学研究；教学模式；协作平台

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0166-03

目前，大学计算机基础课程不仅是计算机专业的必修课目，也是非计算机专业必修公共课的重要组成部分，为其他后续专业课程的学习奠定必备的基础，在提升学生综合素质，培养应用型、创新型人才方面发挥着重要作用。因此，保障和提高计算机基础课程的教学质量在整个教学中具有重大意义。不同的教学理念、教学目标、教学策略及教学活动，构成了不同的教学模式。教学模式既是一种稳定且简明的教学结构理论框架，又包含着具体可操作的教学活动方式，指导人们从整体上探讨和加强教学设计、研究教学过程的优化组合。

而近年来发展迅速的云计算技术，能为用户提供按需分配的计算能力、存储能力及应用服务能力，云计算所具有的一些特征，如：分布式计算、良好的管理性、灵活高效、易扩展性、人性化、按时付费等都为基于云计算的学习提供了良好技术支持，从而可以更有效地提升教学质量。

1 计算机课程的现状

1.1 学生上课积极性不高，影响课堂教学效果

课堂教学目前依然是大学生获取知识的主要途径，课堂教学质量直接影响学习的效果。而学生学习的积极性和主动性则是影响课堂教学质量和教学效果的最根本原因，有些任课教师由于缺乏教学经验、使用教学方法不当，或者由于课前没有认真钻研教材、吃透授课内容，使得课堂上有限时间内很可能不能准确地讲授教学内容、突出教学内容重点和难点，授课内容平淡、乏味，则会影响学生学习兴趣。而学生个体水平差异也是影响课堂整体教学质量和效果的一个因素。由于每个学生个体的基础和能力的差异也可能导致对教师讲授同一内容的兴趣、理解的不一致，从而也会影响整个课堂的教学效果。

1.2 学生缺乏创新意识，实践能力较差

实验实践教学是课堂教学的延伸与拓展，但由于学时、条件等的限制，有些课程不够重视实验教学，学生实验目的也不明确，大部分学生喜欢做验证性实验，而对做设计创新性实验、综合性实验的能力和兴趣稍差，不利于创新精神、创新能力的培养。

1.3 考核方式不合理，不能真实检验学生的实际能力

课程考核是检验教学质量和效果的有效手段。但由于课程考核方式单一、不够灵活，不管课程专业性质，在学期末使用期末考试试卷检验教师的教学水平和学生的学习效果，这种卷面考试方式只能检验学生掌握基础知识的情况，不能真实反映学生的实践能力、创新能力和综合素质。

2 云计算的特点

云计算是将计算任务分布在众多计算机构成的资源池，即“云”上，而用户可以动态申请部分资源和信息服务，它是并行计算、分布式计算、网络存储、虚拟化等传统计算机技术和网格技术的融合发展。目前，云计算还没有公认的定义，中国云计算专家刘鹏教授认为：“云计算（cloud computing）就是通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算的能力”，其主要特点可以表现在以下几个方面。

2.1动态资源分配

动态资源包括不同的物理资源和虚拟资源，“云”的规模可以动态伸缩，当用户提出一个请求时，可通过增加可用资源的方式来满足用户的需求，当用户使用结束后，申请的这部分资源又可以重新释放到资源池中，为其他用户再利用。由于这种资源的使用方式是可以重复进行的，因而可以大大提高资源的利用率。

2.2 自助化服务用户的需求

当用户有新需求时，即可通过云计算提供的自助化资源服务满足需求，而且，云计算还可以通过提供给用户一系列的自助服务选项来满足某些用户的特殊需求。

2.3以互联网为中心

云计算是一种基于web的服务，以网络化的方式组织和聚合计算与通信资源，云计算中心基本都是采用服务器集群作为数据处理平台，云的构件和云的总体结构都是由网络连接，并存在于网络中，而且给用户提供的各种服务也分布在网络上。用户可以利用电脑，笔记本，手机等不同终端设备进入网络，通过标准接口和应用程序，随时随地访问云计算提供的各种服务。

2.4服务可以被量化

云计算作为一种新的计算模式，力图改变传统的计算资源的占有和使用方式，以虚拟化的方式为用户提供可以缩减或扩展规模的计算资源，针对不同的服务需求，可以自动配置、自动分配、自动优化计算资源，在管理、调度、整合和监测资源的基础上，可以对用户使用的资源进行计量，是一种按需服务，按量计费的服务模式，因而极大地方便用户，并节省了用户的软硬件采购费用。

2.5资源的整合和透明

云计算可以将资源整合形成资源池，包括处理、存储、网络和其他基本的计算资源，所有资源可以被统一管理和调度使用，用户无需管理和控制任何云计算的基础设施，无需了解内部结构，但可以按照自己的需求配置和运行操作系统、应用程序等软件，拥有操作系统的选择、存储空间、以及某些网络组件的控制权来满足自己的需求。

3 云计算在辅助教学中的应用

云计算通过融合数据中心的虚拟化、终端的智能化等使用户可以随时、随地、按需获取服务，云计算正全方位地影响着教育中所涉及的各个环节，主要表现在以下几个方面。

3.1 丰富的网络资源

基于开放标准和云计算服务为基础，云计算提供了以互联网为中心的安全、快速和便利的数据存储和网络计算服务。用户可以通过建立的丰富的虚拟资源库，查找自己所需的资源，并可将自己的资源上传和分享，因而可以极大地提高资源的利用率。而网络中丰富的学习资源，也极大地激发着学生的学习兴趣， 网络资源与传统资源的充分而有效的结合，可以有效地提高课堂教与学的效率。而且，由于大部分的资源都在“云端”，学校在将计算机设备接入互联网之后，也可以花更少的钱来获得“云”上的各种资源，甚至有些资源还是完全免费的，因而可以节省大量的用于采购、升级和维护资源的成本花费，为学校减轻负担。

3.2 云计算为学生提供协作平台

“云计算”的核心就是协作平台，以往的传统教学大多是教师在课堂上教什么，学生则在教室这一局限的学习环境下学什么。而云计算则会把学生当做中心，在云计算强大平台的帮助下，能为学生提供更多的资源，而学生也可以有更多的选择，可以根据自己的兴趣，选择适合自己的学习内容。云计算通过把数据系统整合起来进行研究和分析，把有利的数据进行运用，不利的数据尽量抛出，使学生在学习中真正感受到了“取其精华，去其糟粕”的灵活性。

同时在云计算的学习平台上，学生在整个教学活动中扮演的角色也在悄悄地发生着改变，由原先的以“听讲”为主的被动学习，变成了以“探究”为主的主动学习，极大地提升了学习的效率，丰富了自己的认知领域，更加体现了个性化学习的优势。

3.3 丰富课堂教学内容

传统的教学是在一个相对封闭环境中教师和学生面对面的交流，而云计算则打破了这一限制，学生可以通过手机、笔记本等移动终端设备，随时、随地进行学习，对教师而言，也可以随时、随地利用云上更多的资源来丰富教学内容。传统的课堂教学由于空间、时间等的局限性，因而在同一时间、同一场所下的教学只能采用统一的方式，不能很好地照顾到不同层次的学生水平，而云计算技术在丰富课堂教学内容的同时，可以有针对地对不同层次的学生进行个性化的指导，随时记录学习者的学习过程，并对出现的问题及时反馈、及时解决，真正做到了个性化学习，通过随时随地地交流，也有助于开展探索性和研究型课程，提升学习者的学习能力。

3.4基于云计算教学模式的创新

教学模式是指基于一定的教学思想，在成熟的教学理论的指导下一系列教学活动的总称。云技术的发展，推动着教学模式的继续演化。云计算为构建教育服务平台提供了有效的技术支撑和充足的服务保障，开放式网络、丰富的云资源、随时随地地移动学习，带来了以教师为主导、学生为主体、教学内容可定制、教学形式灵活多变的教学形式，学习过程中的交互性、协作性和自主性通过云服务都得到了很好的体现。

3.5提升教师的业务素质

传统教学环境下教师在整个教学过程中起着重要作用，但由于云计算技术的涌入，使得教师的地位受到了一定的冲击，教师转变为教学活动的协调者和引导者，师生可以随时随地地进行教学活动，可以在“云端”进行各种探索性活动，针对不同学习者构建个性化的教学环境，而教师则通过灵活方便的“云端”资源，通过海量信息的检索来提升自己的业务能力和专业发展，也可随时将自己的研究成果、问题需求通过云教育平台共享，有助于教学水平的提高，进而提升整个教学质量。

3.6优化教与学

不同学科由于自身的特点使得在教学进度、教学内容的安排上有特殊的要求，而学习者本身的受教育程度、学习习惯、学习能力、理解力、性格等的不同，也导致了每个人的差异化学习。云计算技术则可以满足学习者的不同学习需求，可以针对不同学科的特点，根据每个学习者的知识水平来安排相应的学习内容，制定个性化的学习计划，选择适合的学习资源进行学习，也使得教师可以有针对性指导每个学习者，提高学习效率的同时也提升了学习者的自学能力和辨识能力，优化了教学的整个教学过程。

3.7有助于提升教学管理的效率

在“云端”上存储着大量的教育信息资源，由于云计算的跨平台特性，使得各类学校都可以通过云计算平台来获取自己所需的资源，并可随时分享自己的资源，共享和开放，使得一方面提高了资源的利用率，另一方面也可加强学校内部的管理和科研协作。通过云平台，可以快捷、方便地传递信息，降低了管理的成本，教育的理念和途径也都悄然地发生着变化管理的效率也随之可以大幅提升。

4 小结

通过云计算技术的运用，使我们的教育领域有了创新的发展。它使得我们的网络学习更加方便，更有利于培养学生的创新精神和实践能力，随着云计算技术的不断成熟，在国家大力加快信息化进程的大背景下，云计算在高校的教学中将会有极大的应用前景。

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