云计算关键技术案例教学方法研究

2021-12-18谢永刘薇

电脑知识与技术 2021年31期

关键词：教学过程案例教学教学设计

谢永刘薇

摘要：针对现有研究生专业课教学过程中存在的不足，分析与研究了案例教学的特点与一般流程。结合计算机技术研究生的专业课程《云计算关键技术》，对案例教学的设计与实施进行了分析与讨论。最后给出了案例教学方法的总结与展望。

关键词：案例教学;互动性教学;教学设计;教学过程

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）31-0277-02

1 引言

工科研究生的教学重点通常侧重在工程技术应用与实践，课堂理论教学时间较短，专业课程不宜沿用本科阶段以基础理论为主的教学模式，需采用以实践应用为主的教学方式完成相关教学任务。案例式教学适用于这种工科研究生的教学场景[1]。

案例式教学通常被定义为一种开放式的互动新型教学模式。该教学方法是指在任课老师的指导下，依据课程教学目标与教学内容的要求，设计与建立具体的教学案例。学生在案例的引导下进行调查、分析、讨论与交流等科研活动，提高学生分析与解决问题的能力，加深学生对基本原理的理解[2]。该教学方法的重要特点是培养与提升学生的综合能力[3]。

计算机技术研究生专业课程对学生理论基础和实践能力的要求较高。研究生在学习时会感到理论知识不足，欠缺实际设计与编程能力，缺乏团队协作能力，学习过程中容易遇到瓶颈。《云计算关键技术》是计算机技术专业研究生的选修课程，有较强的理论性和实践性。本文以该课程为例，分析在计算机专业研究生的课程中，如何加强理论基础的同时，利用案例教学方法帮助学生理解与学习专业课程，尽快由理论学习走向技术应用创新。

2 案例教學的特点分析与教学一般流程

在案例教学模式中，学生成为教学的主体，在任课老师引导下参与案例的讨论与分析。任课老师需要设计好教学案例，布置学习任务并引导学生进行自主学习。学生通过小组讨论和班级大讨论的方式参与整个教学过程。在案例教学的实施过程中，允许学生自由发挥，提出不同的见解，任课老师在掌握学生已有认知的基础上进行专业讲解，使学生能够更深入理解相关知识。总而言之，案例教学必须结合应用实际，具备前沿性和实用性，关注学生在专业技术讨论中分析与见解的独创性，不再追求案例涉及问题的固定式答案。

依据案例教学的基本特点，一般将案例教学流程设计为如下四个阶段：

第一阶段，教学案例的准备。在这一阶段，任课老师依据课程的知识体系，精选案例教学的知识点，为学生提供精心设计的案例。学生在案例的引导下进行自主学习，对学习中遇到的问题进行分析，记录下对相关技术的见解与疑问。

第二阶段，分组细节讨论。在这一阶段，每个案例分析小组成员将自学过程中遇到的问题与疑惑抛出来供大家一起分析，同时将自己对案例的观点进行分享与讨论。最后，小组成员达成一个初步共识，形成一个观点文档。

第三阶段，班级大讨论。在这一阶段，每个小组选派代表陈述本组观点，其他组学生依据观点进行讨论并给出自己看法，大家互相学习共同进步。在此阶段的讨论过程中，学生可以将自己的疑惑或问题向任课老师请教，任课老师进行知识点拨后引导学生思考，学生再次在课堂讨论中提出自己的观点，与班级共议。

第四阶段，效果评价。在这一阶段，任课老师对案例教学前三个阶段中的教学内容、问题引导、学生学习以及学生讨论等实际情况进行分析与总结，最后给出案例教学的实践效果评价，并改进案例教学中的不足，以备下次的教学使用。

3 《云计算关键技术》的案例教学过程设计

本课程是一门理论基础深、实践技能要求高的课程，若采用传统灌输式的教学方式，学生处于被动学习中，无法达到良好的教学效果。考虑到本课程的知识结构特点，任课老师需结合本领域科研技术发展方向，依据实际应用情况，着眼于实践，对理论概念进行提升，设计适用于研究生的教学案例。在教学中，学生与任课老师都全力投入，共同研究性的探讨与实践，将教学效果发挥到最好。为此，我们依据如下四个步骤进行课程教学案例设计。

3.1 将理论与技术知识精炼与梳理[5]

本课程的内容较多，包含了较强的理论知识，授课学时有限，任课老师需要对课程的授课思路进行梳理，对理论知识进行精练与提升，同时结合云计算的科研发展与应用实际进行有选择性的教学。本课程教学实践中，拟讲授的主要知识点有云计算平台的相关概念，大数据的采集、存储、分析、处理、挖掘、可视化及大数据应用的相关技术，Hadoop分布式系统基础架构和HDFS工作原理，MapReduce编程技术，数据分析、数据挖掘的主要算法及数据可视化方法，云安全技术。其中，云计算体系结构、数据挖掘以及云安全等内容既有较高的理论要求也有较深的技术难点。因而，需要对所要讲解的理论与技术知识进行精炼与梳理，将云计算体系结构研究、编程模型研究、支撑平台研究与云安全研究作为课程的主要理论知识点，将数据挖掘技术、Hadoop及MapReduce编程技术作为课程的主要技术知识点。

3.2 针对学生研究兴趣与研究方向精选教学案例

在选择课程案例时，应当结合本课程的核心内容与当前科研最新方向，在确保课程重点内容不遗漏的同时兼顾教学内容的前沿性[6]。在讲解云计算平台的概念时，可以选择云计算体系结构的应用实例作为本知识点的教学案例，学生通过分组学习、讨论与班级讨论后，能够较深刻的理解云计算平台相关概念，并初步了解与掌握云平台所使用的体系结构相关技术。在讲解大数据处理技术知识点时，选择编程模型相关内容进行案例教学，选取MapReduce的常见案例作为技术分析，学生通过分组学习与讨论后，基本可以了解大数据场景下数据的处理技巧，可以理解并运用简单的运算逻辑方法，扩展到海量数据的场景下的大数据分布式运算。在本环节中，需要整个课程组的老师一起讨论，并设计一个完善的教学案例。

3.3 依据学生基础与特点设计适当的教学过程

相比其他教学方式，案例教学具有更大的灵活性，可以针对学生的基础与特点，采用多种形式、多种方式在不同的教学环境下采用教学活动[7]。本课程的一般设计思路为先进行理论讲解，再设定一些课后问题与作业，学生通过设定的作业与问题进行自学与讨论，并完成预设的案例实践操作。本课程在讲解云计算环境下的虚拟机技术时，选择一个虚拟机的创建与管理的教学案例，依据学生基础设计合适的教学过程，记录教学过程中的执行情况。教学过程设计时，任课老师要采用恰当的方式，充分调动学生参与案例学习与讨论的热情，考虑学生观点对立或者争论激烈等情景下任课老师如何引导与控制，也要考虑案例讨论出现冷场时，任课老师如何引导学生打破僵局持续讨论与研究。教学过程设计时需要考虑如何提高学生参与度，否则无法取得预期效果。例如可将案例教学中学生的表现纳入课程总成绩中，促进学生参与案例学习与讨论的积极性[8]。

3.4 结合案例教学实施情况，总结实施效果并改进教学方案

当某个案例教学结束后，任课老师首先要对本案例教学过程进行系统的归纳与总结，包括学生讨论的过程、讨论的结果以及学生的收获等。任课老师要对案例过程中出现的各类问题，特别是计算机技术或理论问题进行认真分析[9]。在教学案例实施后，任课老师尽可能为学生提供技术或理论问题的新的分析视角。例如，在经过几个教学案例学习后，学生对编程模型有较多的疑惑，对其可能发展方向不理解，需要任课老师对当前所有的编程模型进行分析，并得出合适的答案。对于云计算技术来说，新理论与新技术日新月异。因而，任课老师需要不断学习，加强自己的专业知识，甚至通过建立不断更新的教学资源库来协助学生分析与解决专业问题[10]。

4 结论

针对研究生的实践性专业教学困境进行分析，以《云计算关键技术》为例，分析了案例教学的设计方法。在理论基础上采用案例教学方式，提升了学生学习兴趣，改善了教学效果。一种新的教学方式，一般需要长时间的探索与研究，才能解决实践过程中所遇到的问题，如知识的提炼、案例内容的选择以及案例的设计等。相信经过不断的探索改进，案例教学方法有着良好的应用前景。

参考文献：

[1] 欧丽慧. 整合式工商管理专业硕士（MBA）案例教学模式研究[D].华东师范大学，2018.

[2] 杨世平，刘慧玲，蔡双虎.案例教学在水产养殖学专业基础课教学中的应用[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2020（11）：11-12.

[3] 王佳.财政学课程案例教学的应用研究[J].教书育人（高教论坛），2020（30）：87-89.

[4] 张芸.基于机械工程案例的“工程力学”教学改革[J].机电技术，2020（5）：107-109.

[5] 馮茹，于胜刚.面向教育硕士培养的教学案例开发：困境与路径[J].中国高教研究，2019（6）：94-99.

[6] 卢红霞，邵刚，周颖，罗忠涛.材料工程专业学位研究生案例教学创新与实践[J].教育教学论坛，2020（37）：209-210.

[7] 吴琛，王黎怡，张铮，麻胜兰.“建筑结构抗震设计”教学案例库建设的探索与实践[J].教育教学论坛，2020（45）：280-283.

[8] 刘录护，扈中平.教师教育中的案例教学：理念、案例与研究批判[J].教师教育研究，2015，27（3）：79-85.

[9] 蒋晓，李延敏.案例教学法的全过程应用效果评价分析[J].现代商贸工业，2019，40（16）：174-175.

[10] 王应密，张乐平.全日制工程硕士案例教学资源库建设探析[J].高等工程教育研究，2013（4）：166-171.

【通联编辑：王力】