基于云计算与大数据的高职院校计算机教学探索与实践*

王楚阳

（江苏财会职业学院 江苏连云港 222000）

引言

高职院校是为国家培养专业技能人才的重点学校，专业教育的影响力正日益加深。随着“互联网+”为代表的新技术的逐步成熟，大数据、云计算技术与高职院校传统教育产业相结合，给高职院校计算机专业教育注入了新的活力。云计算与大数据技术在教育领域的深入探索，推动了高职院校专业教育的现代化进程，也使职业教育发展达到了新的高度。利用云计算与大数据技术的优势，对高职院校计算机专业进行“互联网+”教育模式的融合构建。通过构建云课堂、大数据处理平台，创建公开教学实训室，结合计算机专业教学内容对教学流程进行优化形式，提高云计算与大数据技术在高职院校计算机专业教学的应用深度与广度，实现以“互联网+”为导向的新技术与高职院校计算机专业教育教学工作的紧密融合，推动现代化职业教育发展，切实地解决传统教学模式的弊端。

一、大数据及云计算技术概述

1.云计算技术

云计算技术是基于网络化技术计算的一种互动方式。由应用层、平台层、资源层、用户访问层和管理层五个部分组成。云计算作为一项关键技术支撑起整个互联网环境，具有无威胁、便捷、数据的共享、可以按需要展开的优点。通过云计算技术，能够影像化网络中的虚拟情况，通过动态影像呈现给广大用户。与传统的互联网技术相比，云计算技术还具有服务能力较强，可以为不同的用户提供不同的服务，避免服务资源的浪费，实时共享资源，拓展资源存储空间，降低使用成本，优化资金使用模式等优点。云计算在计算机专业教学中的应用，带来的好处也不容小觑。随着云计算技术的逐渐成熟，其在教育领域的应用也被重视起来。特别是在高职院校计算机专业教育中，云计算实用性强，保障了教育教学的灵活性，突破了时间、空间的限制。教师可以打破传统软硬件设备所带来的资源传递的限制，在云平台上，实时上传重要的教学信息和资源。同时，借助云平台，也能够在需要相关资源时，实时地获取相关信息[1]。

2.大数据技术

大数据是指使用常规软件工具难以在一定的时间内进行抓取、处理和管理的数据集。大数据具有涉及的数据资料量规模巨大，数据类型多种多样，数据处理速度快、数据价值密度低的特点。大数据技术则是指从繁杂的数据中，快速获取有价值的数据信息的能力。在数据的处理上，其突出了数据的复杂性，数量巨大。通过对大量数据进行一系列的专业化处理，包括数据的抓取，分析等，获取对有价值的用户所需要的数据信息。随着“会联网+”代表的新技术的逐步成熟，大数据作为一项科学研究，在各个领域都有广泛的应用，特别是在教育、企业、政府以及科研领域。随着大数据技术越来越受重视，大数据往往与超级计算、移动网络等技术交叉研究，高职院校与大数据相关的交叉学科，新兴学科也是层出不穷。与云计算技术不一样，大数据技术主要偏重于对海量数据的存储、分析、数据统计，而云计算技术则偏重对数据信息的测算，因此，在高职院校的基本应用中，两者都是相辅相成二者协同应用，共同为高校教育教学提供有力的帮助。

二、高职计算机教育现状以及问题

1.计算机专业学习内容较多且更新较快

随着信息技术在各个领域的广泛应用，新技术的探究日益加深，计算机专业人才成为各个领域创新发展的重要因素。同时，对于计算机专业学生专业技能的要求也越来越高，这就要求高职院校在培养计算机专业学生是，既要培养学生的专业知识，还要培养学生拥有丰富的计算机处理实践经验以及较高的职业素养。因此，高职院校计算机专业的学生要学习的课程也越来越多，内容越来越复杂。然而，学生每天在学校上课的时间是固定的，每一门专业课程的授课课时也是规定好的，因此，为了完成授课计划，专业教师在课堂上授课时通常只能教授基础知识。而学生想要进一步学习，只能自行去网上查找资源，这就需要学生花费大量时间去查询，筛选。而找到的资源也常常存在着时间久，内容杂乱以及准确性不足等问题。这种现象严重影响了在校大学生学习的主动性，降低了学生学习的兴趣，浪费了学生大量的时间，从而导致学生学习效率低，学习主观能动性变差。因此，各大高职院校计算机专业都在纷纷寻求突破和改革，希望能通过利用以云计算与大数据为首的新兴技术，打破教育时间以及空间上的壁垒，有效的延长学生在校期间学习的时间和空间。不仅如此，伴随着计算机技术高速的革新，高职院校计算机专业授课计划也要随着同步更新，伴随而来的是教学内容上发生的天翻地覆的变化。然而由于教材出版与技术的发展存在着一定的时间差，可能会导致教学内容相比于当下技术发展上存在着严重的落后现象。而部分教师为了省事，往往长时间不更改教材，这些陈旧的教材不仅无法跟随技术发展，个是无法匹配企业的技术要求。因此在高职院校计算机专业教育中保持教材与技术同步发展是告知圆角计算机教学事件中要思考的首要问题[2]。

2.教学观念老旧

部分高职院计算机专业的教师仍然习惯于使用传统的授课方式，对于新兴教学理念，以云计算与大数据技术为基础的先进的教学手段认知不高，这是新技术高职院校教育教学应用最大的障碍之一。随着现代化教育手段在高职院校的普遍应用，如果计算机专业教育依然拘泥于教材本身，而不是积极有效的采用技术手段整合教学资源，那么计算机专业教育依然会受到时间和空间的限制。仅靠课堂教育，对于计算机专业的学生来说，不利于发展其专业能力和素质发展。而利用云计算与大数据技术进行理论知识和实践能力的结合培养能够达到课内外相结合，知行统一的效果。与此同时，老师与学生的交流沟通较少。一些学校虽然采用了云计算与大数据技术，但是仅仅提高了教学资源的便捷性，完全没有在师生沟通中起到有效作用，当完成课堂授课后，学生就很难联系到专业教师，对于课后针对性的学业指导，缺乏一定的规范性。

3.个性化教学难以开展

随着高职院校扩招、扩建，以及计算机成为招聘市场的热门专业，高职院校计算机专业的学生逐年增加。扩招为学院带来了很多的新生，在注入了新鲜的活力的同时，也呈现出许多的问题，其中，最为突出的就是人力资源的匮乏。学生的扩招并没有及时配备上足够的专业教师，教师在原有的课程基础上，增加了教学压力，再加上扩招的学生在学习能力、兴趣基础方面也是各不相同，专任教师却无法分出足够的精力制定个性化教学方案，只能为了满足大部分的学生需求进行授课内容的选择。这就导致现有的学习内容以及资源无法满足个别学生的学习需求。而随着时间的推移，专业课程的培养下，学生之间的差距越来越大，更加加深了教师授课内容与学生需求之间的矛盾。这对学生个性化的培养、专业能力的培养有着深刻的影。

4.传统模式的机房建设隐患

高职院校计算机专业基本上还是使用传统的机房建设模式，存在着建设周期长，机房独立性，专用性强的特点。计算机学院按照自己的需求建设独有的计算机类实训室，各自需要配备相应的运维人员进行管理，使得整体的建设成本、运维成本都比较高。同时，相关专业管理人员极度匮乏，无形中加剧了现有管理人员的工作难度和工作压力。除此之外，在实训中，计算机设备由于建设的时间久容易导致硬件或是应用软件的损坏，这种情况下很有可能使系统的文件遭到不可逆转的毁坏。有些老师为了方便学生可以实时上传实训成果或是保存实训资料，通常会选择删除设备中的一些系统保护，同时，学生们带来的存储设备由于连接的电脑设备过多往往携带着一些电脑病毒。在这种情况下，实训室的计算机设备经常会出现病毒入侵的情况。这种突发状况，不仅给实训室的工作人员带来了极大的工作压力，还有可能造成实训课程的中断，以及重要数据资料的丢失或者损坏。而随着高职院校计算机专业的在校生越来越多，实训室的搭建要求也是迫在眉睫。同时，为了跟上信息技术的发展脚步，实训室对于设备的要求也越来越高。学校要不停地更新现有设备，这在一定程度上增加了学校对于实训室人力资源以及物理资源的大量投资。每一次的设备更换，都需要专业的人员进行资源拷贝，特别是一些重要的资料、软件，维护人员需要多次确定，小心转移防，止出现不可逆转的损失。这在一定程度上再一次加大了管理人员的工作压力。而高职院校由于其教学活动的特殊性，学生不仅仅需要学习专业的理论知识，每学期还有相当一部分的实训课程需要完成，特别是计算机基础课程以及计算机类专业课程，他们的实训环境需要依托于计算机来完成，但是传统的机房无法满足线上使用的条件，导致在突发卫生事件的紧张期间实训课程无法正常开展，造成校内传统机房内大批量计算机资源闲置。另外，机房的建设存在着一定的周期性，因此学校机房配置的设备存在和较大的差异，在进行实训室的分配时，就存在着各种因为电脑型号不匹配等问题。

三、云计算与大数据背景下，高职院校计算机教学应用策略

随着云计算与大数据时代的到来，基于云计算与大数据技术的教育教学资源共建共享服务平台，能够将学校的软硬件、教育教学资源等封装成为一个资源库。通过云平台作为媒介，可以对教育教学资源进行统一调用、管理以及维护。云计算与大数据技术的支撑下，高职院校计算机专业教育迎来了改革新机遇，解决了传统计算机专业教育中专业课程内容较多且更新较快，教学观念老旧，个性化教学难以落实以及传统模式的实训机房建设隐患突出的历史难题。在云计算与大数据时代计算机专业教育改革策略有以下几点。

1.计算机专业课程教学内容的改革

高职院校计算机专业主要是培养面向社会需求的实践性、应用型人才。基于计算机技术高速发展的特性，高职院校计算机专业的课程，不仅需要紧密贴合新兴技术的发展，同时还需要时刻关注市场的动向。企业的需求，随时根据社会实践情况修改完善专业培养计划内容，而不是一味地把新的理论知识毫无目标地传授给学生。因此，在计算机实践教学中，授课教师不仅要有来自学校内部的专业老师教授学生计算机教材中的知识，更需要多请一些来自企业的外聘教师，培养学生掌握目前企业中最适用的技术已经实际的案例。通过企业导师的授课，打开学生的思维，提高学生对于企业生活的适应度，帮助学生了解企业需求的人才类型以及需要掌握的专业技能。真正做到培养社会、企业所需要的实践性、应用型人才[3]。

2.计算机课程教学模式的改革

高职院校计算机专业课堂教育包含理论知识和实训两个模块.理论知识比较抽象枯燥，学生学习动力不足，积极性不高，然而没有理论知识作为基础，实训课程没有办法进行。传统的高职院校计算机专业的教学模式很难调动学生学习的积极性，无法激发学生的学习兴趣，因此，计算机专业课程教学模式的改革势在必行。教育教学改革，离不开云计算与大数据技术的应用，通过云计算与大数据技术背景，可以充分地了解学生的学习习惯、能力、兴趣以及基础，结合大数据分析情况，制定个性化学习方案，通过云计算服务平台，发送相关学习资源，并制定阶段性的学习情况分析表，根据表格实时分析学生学习计划，真正做到因材施教。使得高职院校计算机专业教育更具有针对性、实时性以及专业性。为了提升教学效率，还需要积极转换教学模式。如今炙手可热的翻转课堂教学模式，将专业课堂基础教育扩展到课前、课后。在课前，教师可以把专业基础资料，课前任务上传到云课堂中，让学生通过自主学习的形式完成基础理论知识的学习。根据课前基础知识测试结果，利用云计算与大数据平台，通过数据分析，了解学生课前学习情况，根据学生的学习能力以及实况，设计教学流程以及教学内容。课堂上组织学生分组进行实训内容，并对学生实训中存在的问题给予针对性讲解和指导。课后发布相关的任务小测验，通过学生完成情况进行数据分析，了解学生的薄弱点，并进行教学反思。通过阶段性的数据分析，学生评价，教师需要快速地调整教学设计，为学生带来多元化的课堂[4]。

3.建设教育资源的共享

计算机类专业课教学不能仅仅依靠教材，而是要实现各类高质量教学资源的开发与整合，为学生提供更具个性化和人性化的服务。随着云计算与大数据技术在高职院校的有效应用，学生逐渐摆脱了传统教学的束缚。高职院校纷纷加快构建大数据网络教学平台。在网络教学平台上，学生和教师可以共享大量优秀的教学资源，学生可以随时随地上网学习，根据云平台上的教学资源自主学习感兴趣的课程，合理分配自己的时间，不用再像以前一样只能通过在固定的时间去上课获取知识。通过云计算与大数据技术，将网络连接的各种教育资源有效地整合在一起。基于云计算与大数据技术的教育教学资源共建共享服务平台，该平台能够将学校的软硬件，教育教学资源等封装成为一个资源库。通过云平台作为媒介，可以对教育教学资源并对其进行统一的调用、管理以及维护。通过云计算服务的共享机制以及按需分配的特点，有效地缓解了资源重复建设、资源分布不均等问题，合理的资源分配减少了大量人力、物力的浪费。在云计算与大数据环境下，学校通过有偿的形式获取相应的云计算与大数据技术服务，进行教育资源的统一管理存放。各个高职院校不再需要进行外部设备的采购，也避免了系统维护。通过云服务提供方统一进行管理的形式，减少了高职院校计算机专业教育资源的成本投入，学生可以充分地自主学习，大大缓解了高职院校教师的授课压力。基于云计算与大数据技术下的资源共享，该计算机群具有运算能力强、数据存储能力大的特点，其通过冗余存储方式将海量的数据存放在云端服务器群中，这种环境下该资源共享平台就具备了使其具有了吞吐率巨大、分布式和传输速率高的特点。在大数据与云计算模式下，使用者的终端连接到网络当中，通过向云平台提出需求的方式获取资源。这种通过网络获得服务的模式拥有多重的安全机制和保护措施，可以确保使用者数据和操作的安全性。这种模式使得终端的功能变得简单化，将许多复杂的处理和计算过程转移到“云端”上去完成。信息中心的技术人员保障数据中心内服务器正常运转的管理与维护工作，为学生和教师提供云计算服务，保证用户能够使用到强大的计算力和充足的存储空间，完全突破传统高职院校计算机专业教学模式的时间空间壁垒，实现了只要用户连接上互联网，就能够随需随用[5]。

4.建设云计算与大数据实训室

随着云计算与大数据技术的高速发展，运用云服务与大数据技术，可以将实训室旧的终端计算机连接校园网或互联网，原先学生机所需承担的因开启教学实训应用软件产生的计算压力将转移到云服务平台，且相关的设备维护工作由提供云服务的信息中心负责，因此可以解决实训室计算机老化，操作系统版本且配置低的问题，节省了设备投入资金及管理与运维的人力。同时，云计算以及大数据实训室可以将教学软件、工具等安装到云数据中心的服务器上。通过创建足够数量的虚拟机，将这些教学软件、工具下发到师生终端。这样就实现了仅采购一定数量设备和一台交换机即可实现新专业实训室的构建，大大降低了采购成本和建设时间[6]。除此之外，该实训室不会通过师生端感染计算机病毒，机房运维非常简单，只要云数据中心运行稳定，所有基于云数据中心的机房开机即可使用。借助云计算与大数据技术建设的实训室，能够为学生和教师提供充足的、安全的存储空间，实训所产生的实验数据可以上传至云存储。这种方式既保障了数据的安全性，又可以为用户提供充足的存储空间，避免了由于使用U盘转移数据的过程中，使计算机终端感染病毒，从而造成实验数据的损坏的情况发生。这种基于云服务建设的实训室带有资源信息服务平台，把学生实训过程中需要的各种软件、资源进行共享，可以实现在线共同工作机制，让学生在进行实训时能够多人共同完成[7]。

结语

基于云计算与大数据技术在高职院校的有效应用，高职院校计算机专业教育迎来了改革新机遇，解决了传统计算机专业教育中专业课程内容较多且更新较快，教学观念老旧，个性化教学难以落实，以及传统模式的实训机房建设隐患突出的历史难题。当然，该技术也存在着一些问题，如信息安全问题、资源版权问题等。随着信息时代的高速发展，这类问题也日益受到重视，计算机专业人士也在不断研究，相信在不久的将来可以解决这些隐患。