云平台在计算机网络技术翻转课堂中的应用

沈晓娟

摘要：近几年，随着信息技术的发展，教学方式的发展和变化也随之而来，网络的普及，使得以学生为主，自主学习，教师为辅，引导启发的教学方式越来越被重视。该文中，主要探讨了在云计算普遍发展的时代背景下，云计算技术结合翻转课堂教学方式在计算机网络技术课程上的应用。

关键词：云计算；翻转课堂

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）30-0136-02

Cloud Platform in the Application of Computer Network Technology to Flip the Classroom

SHEN Xiao-juan

（Suzhou Institute of Economic and Commerce， Suzhou 215009， China）

Abstract： In recent years， with the development of information technology， development and change followed the way of teaching， the popularity of network， make give priority to with students， autonomous learning， teacher is complementary， guide the heuristic teaching method is more and more attention. In this paper， the application of cloud computing technology combined with flipped classroom teaching in the course of computer network technology is mainly discussed in the context of the general development of cloud computing.

Key words： Cloud computing； Flip the classroom

1 概述

隨着计算机网络的普及，以及网络硬件性能的快速提升，越来越多的行业都参与到信息技术以及其使用中来，网络中的数据也越来越多，在这样一种背景下，云计算得到蓬勃发展。在教育领域，不仅是信息技术相关专业的教学，即使是其他专业的教学，包括中小学，都越来越多的采用更新的信息技术，以促进教学的提高。微课、翻转课堂、慕课等大量的应用就是证明。

2 云计算简介

云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式可以提供便捷按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池，对计算资源可以按需组合，并且所需的管理工作较少。云计算的特征就是按需自助服务、通过互联网获取、资源池化、快速伸缩和可计量。云计算的服务模型有三部分构成，即Iaas（基础设施服务）、Paas（平台即服务）和SaaS（软件即服务）。

云计算是一个广泛的含义范畴，是网格计算、中间件技术、并行技术、虚拟化和负载均衡等网络技术发展融合的产物，提供的服务主要包括网络服务、虚拟化服务、存储服务等。虚拟化服务是云计算重要的支撑技术之一。桌面虚拟化是基于桌面集中的方式来给网络提供桌面环境，用户使用设备上的远程显示协议可以安全的访问各自的桌面，这些桌面资源被集中起来，用户可以在不同时间和地点访问，并且不受影响。

网络服务是云计算的重要服务之一，在OpenStack平台中，Neutron网络服务为Openstack管理所有的虚拟网络基础设施和访问层方面的物理网络基础设施。OpenStack网络允许租户创建先进的虚拟网络拓扑结构，包括服务，如防火墙和虚拟私有网络，也可以灵活的划分物理网络，在多租户环境下提供给每个租户独立的网络环境。

3 翻转课堂简介

翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。课堂内学生能够更专注于主动的基于项目的学习，共同研究解决问题，从而获得更深层次的理解。教师讲授的内容需要学生在课后通过网络自学，教师也能有更多的时间与每个人交流。课后，学生自主规划学习，教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。

翻转课堂近几年得到普遍重视的原因主要是：第一，视频短小精悍且具有针对性，每个视屏短则几分钟，长则十几分钟，都针对特定的问题进行讲解；折叠第二，重新建构学习流程，“信息传递”在学生上课前进行，老师不仅提供视频，还可提供在线辅导；“吸收内化”则在课堂上通过互动来完成，教师能够提前了解学生困难，在课堂上给予有效的辅导，同学之间的相互交流更有助于促进学生对知识的吸收内化；第四，复习检测方便快捷，视频后面的四到五个小问题，可以帮助学生及时进行检测。如果回答得不好，可以重新再看视频的讲解，仔细思考哪些方面出了问题。学生对问题的回答情况，能够及时地通过云平台进行汇总处理，帮助教师了解学生的学习状况。

4 实际应用

计算机网络技术这门课的教学，主要分理论部分和实践部分，对于理论部分的教学，可以采用翻转课堂的形式进行，对于实践部分的教学，可以在云平台上仿真实现。下面具体地说一下应用方式。

在介绍网络的概念、IP地址、子网（掩码）等基本概念的时候，每个概念可以做成一个视频，视频的时间长度不超过15分钟，除此以外，还可以整理相关文字资料（包括习题或测验），把这些资料放在云平台上。放在云平台上的资料，既可以是教师本人录制或整理的，也可以是他人录制或整理的。通过教师的整合，把不同讲课风格，不同侧重点的资料提供给学生。学生在云终端登陆平台，可以就某一个知识点，选择不同的视频来学习。学生在学习的时候，可以对学习资源自由组合，满足个性化的需要。学习之后，学生可以选择不同习题或测验，习题相对简单，测验相对难一些，在完成习题或测验之后，学生会把习题或测验提交，然后根据自己的完成情况，选择是进一步学习新内容还是就刚才的知识点重新学习。这样一来，每个学生都可以把握自己的学习进度和学习时间，培养自主学习的习惯。教师针对学生提交的习题或测验，可以检查每个学生的掌握情况，具体个体的问题可以在云平台上跟学生互动解答，共性的问题则可以在课堂上深度讲解，并组织学生讨论。由于采用云平台中的桌面虚拟化技术，使得学生不管什么时间在什么地方登陆云平台，任何时候看到的都是自己的学习内容。endprint

這种教学方式，把传统课堂上教师主导，学生被动接受的局面，改变为教师引导，学生自主学习的方式，把学生课上听讲，课下作业的方式，改变为学生课下学习并完成作业，课上老师反馈作业结果，并就内容深度讲解和拓展的方式，这种改变，使得教学形成螺旋发展的轨迹，而不再是原来的线性轨迹，不仅仅促进教师对新知识的学习和新技术的应用，更主要的是培养学生独立自主学习的能力，和启发学生探索问题解决问题的思维习惯。整个教学方式的设计过程如图1所示：

云平台不仅对理论部分的教学有强大的促进作用，对实践部分的教学作用也不容小觑，因为云平台提供了Neutron网络服务，可以实现不同网络的搭建，这比模拟软件的仿真效果要好得多。举例来说，可以利用Neutron网络服务创建两个局域网并实现其之间的通信。网络架构如图2所示，A和B分别为两个局域网，并且在两个局域网里分别创建两台虚拟机，不仅实现局域网内部虚拟机之间的通信，还要通过路由器实现局域网A和局域网B之间的通信。

可以使用Neutron自带的命令创建网络，也可以使用云平台界面创建网络，前者可以作为计算机专业的学生使用，后者可以作为其他专业的学生使用。局域网A创建好了之后，可以在局域网A中创建两个子网，子网创建之后，可以看到其分配的IP地址，子网创建完成之后，利用镜像创建两台虚拟机，虚拟机启动后，每台虚拟机会占用子网IP地址池中的一个。DHCP服务器会自动创建。然后再创建局域网B以及子网。这时，存在两个网络，6个端口，其中4个端口分别给4台虚拟机，另外2个端口分别给每个网络的DHCP服务器。每个局域网内部的虚拟机之间可以实现通信，但是两个局域网之间现在还不能实现通信，需要创建路由器，实现局域网A和B之间的通信。创建一台名为router的路由器，并使这个路由器成为网关，这种情况下，局域网A和B内的虚拟机可以实现通信，然后将局域网A和局域网B的虚拟接口加到刚刚创建的路由器上，通过这种方式，可以获得一个带有多个子网的网络，并决定哪个子网与路由器相连。这样，局域网A和B之间就能实现通信了，包括虚拟机之间的通信。

这个例子相对来说比较简单，利用云平台提供的Neutron网络服务，不仅仅可以实现局域网A和B之间的通信，还可以实现和Internet之间的相互通信，除此以外，还可以模拟其他的网络操作，诸如网络安全，子网划分等相关内容，这里不再一一赘述。

5 结论

通过使用云平台和翻转课堂，不仅促进了学生自主学习能力的提升，促进学生的学习兴趣，良好的安排个人的学习时间和学习进度，也促进教师教学业务能力的提升和视野的开拓，有属于师生之间的良好互动，实现教学相长。

参考文献：

[1] 沈建国，陈永.OpenStack云计算基础架构平台技术与应用.2017-1.

[2] 翻转课堂https：//baike.so.com/doc/7052431-7275338.htmlendprint