基于SPOC的混合教学云计算课程教学实践

潘晓衡

摘  要：云计算课程教学内容覆盖非常广，实操性强，具有一定的难度和深度。在教学过程中采用信息化教学手段，可以激发学生的学习积极性，培养学生创新思维。基于SPOC的混合教学提供了多种教学手段，丰富的学习资源，多种交互方式，多样化评价考核方式。本文从SPOC的内涵与应用入手，研究如何构建云计算课程的基于SPOC混合教学模式，以期更高效地创造和使用教学资源，优化教学结构，提高教学效率，从而推动当代云计算课程教学的改革与发展。

关键词：SPOC;云计算课程;混合教学模式

中图分类号：TP311;G434    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）15-0120-03

云计算课程在教学过程中发现以下问题：1. 云计算课程内容多，涉及广泛的理论体系，对应的教材繁多，且侧重点各不相同，有的侧重于虚拟化、有的侧重于大数据、有的侧重于理论优化、有的侧重于案例实操 [1-2]。2. 一般来说本科生培养前两年是基础课程，后两年大部分是专业课程，本科教学培养了理论知识扎实的学生，特别是云计算课程涉及大量的实验，所以动手实践能力可能还不如社会上培训机构的半年或者一年强化的学员。3. 云计算课程教学方法老旧，以讲授为主，有利于老师授课，但不利于学生发挥主动性和创造性。

传统的课堂教学模式重理论知识讲解，实际操作课时偏少，理论和实验内容脱节，学生若本科前两年基础薄弱，在云计算课程遇到困难后容易产生畏难情绪。云计算课程训练结束后可直接对接用人企业，但学生学习积极性不高，主动性低，培养出来的学生能力差，难以满足用人企业的要求。在云计算课程中运用SPOC，学生在课堂学习中自主学习、课堂与课后实验开发、研讨真实云计算项目、演练技术方案，最大限度地让学生都获得个性化教育，大大提高学生的云计算实践操作能力，实现高校培养与企业需求的对接 [3]。

一、SPOC的内涵与应用

SPOC（Small Private Online Course小规模限制性在线课程缩写），此概念是由加州大学伯克利分校、哈佛大学等全球顶尖名校开始发展的一种新课程类型。它限定了学生的准入条件（达到要求的申请者）和规模（一般几十人到几百人），当前SPOC教学案例分为两类学习者，一类是针对特定范围内的大学生，一类是针对在校学生。前者是一种课堂教学与在线教学的混合模式，是在围墙内（一般是某个大学校园中的一门教学课程）采用针对性很强的在线教学资源，实施翻转课堂教学。后者是根据设定的条件，从申请者中选取一定数量的学习者（通常是全网，500人内）组成SPOC课程，保证学习时间和学习强度，参与在线课程，完成规定的作业考试，最终通过者获得课程完成证书 [4]。

近年来，网上教学平台已经成为了各类课堂教学的重要辅助手段，取得了比较理想的效果。网上教学平台可辅助老师统筹线上与线下课堂，提高教学效率。SPOC教师教学基本流程如下图所示。

在开课前期准备时需要設置教学团队，设置班级以及发布教学公告。在教学内容方面需要设置课件，设置进度规则。在教学活动方面需要根据教学内容设置个人作业或小组作业，布置讨论、投票、互动等。在考核评价方面需要根据课程内容设置考核方式（试卷、大作业等形式），还需要建设试题库和设置课程考核规则及汇总成绩等。

二、构建云计算课程的SPOC混合式教学

（一）线上教学

线上教学由讲授老师通过线上平台讲解课程知识，引入课程内容。教师抛出知识点，由学生自主学习，将线上教学内容拆解成知识点，让学生自主查找、解答模式。例如布置学生个人作业，学生限时完成人手一份的作业，随机抽取知识点解答，最终实现对知识点的智能检查或者讲解。课程每个章节结束后，回答问题的学生统计成次数、个人作业或小组作业统计成平时成绩，极大地提高了学生学习的积极性。学生线上学习基本流程如图2所示。

线上教学学生开课还需要注册信息，检查环境。教学活动过程中学生还需要进行互评作业，参与课程讨论，反馈教学质量，查看和发送私信等。

（二）云平台构建

云平台构建由机房管理员根据云计算课程内容建设。目前引入的主流云平台有华为云平台、VMware云平台、OpenStack、Docker等。通过发布教学活动将实验教学从实验机房搬到云平台，构建知识点学习、解读的云上实验教学平台。云平台采用华为FusionServer RH2288系列服务器共计30台，可以分组，也可以单独使用。网络分为4个平面，管理平面、存储平面、业务平面、BMC平面。网络平面采用VLAN进行划分。由于服务器的网卡和交换机有限，主机与平面连接使用一个网口，没有堆叠方式。存储设备使用IP SAN和NAS存储，提前按学生数量规划，完成共享存储设备的管理IP和存储链路IP配置 [5]。云平台基本结构图如下图3所示。

（三）教学资源库

教学资源库由技术支持人员进行建设和维护，课程讲授老师根据云计算课程内容编排课程内容，利用教学资源系统构建云计算课堂教学需要的教学资源。针对云计算课程教学资源库分为三个部分，主要包括云计算的基础课程，如计算网络、Java编程、Python编程等;云计算直接相关的课程，如虚拟化课程、OpenStack课程、Docke课程等;云计算的扩展课程，如Hadoop课程、人工智能等。这些课程采用项目或实战的形式，通过教学视频、实验实训完成，不需要讲授教师直接参与，由系统自动审核和评价。

三、云计算SPOC课程混合教学的应用

在新冠肺炎疫情期间，云计算课程采用了混合模式，发挥了重要作用。云计算课程教学突破了时间空间的限制，使学生可以通过线上SPOC学习，采用云平台完成实验，利用教学资源库完成知识盲区的补充。新的教学模式对于教师提出了更高的要求，由原来单一的教师独立完成变成了至少三人分工合作。如果是第一次开设课程与传统的教学工作量相对言会更多一些，但以后的教学，更多是优化教学，而不是重复工作，这时教学工作量会下降，教师可以更好地优化教学，最大限度地让学生都获得个性化教育。

四、总结与展望

云计算技术的不断发展，新时期教育教学理念的提出，都促使教学领域进行了相应的研究与改革。研究如何构建云计算课程的基于SPOC混合教学模式，能够更高效地创造和使用教学资源，优化教学结构、提高教学效率，推动当代云计算课程教学的改革与发展。

参考文献：

[1] 刘鹏. 云计算：第三版[M]. 北京：电子工业出版社，2015.

[2] Thomas ERL，等. 云计算：概念、技术与架构[M]. 北京：机械工业出版社，2014.

[3] 阎群，李擎，崔家瑞，等. 新工科背景下实践类课程混合教学模式研究[J]. 实验技术与管理，2021，38（01）：198-201.

[4] 康叶钦. 在线教育的“后MOOC时代”——SPOC解析[J]. 清华大学教育研究，2014，35（01）：85-93.

[5] 王隆杰. 华为云计算HCNA实验指南[M]. 北京：电子工业出版社，2016.

（责任编辑：汪旦旦）