計算機云計算教學范文
時間:2023-12-01 17:32:03
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篇1
1云計算概述
1.1云計算的定義
維基百科中云計算的定義是:云計算是分布式計算技術的一種,其最基本的概念,是透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序,再交由多部服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。透過這項技術,網絡服務提供者可以在數秒之內,達成處理數以千萬計甚至億計的信息,達到和超級計算機同樣強大效能的網絡服務。
云計算是信息技術產業發展到一定階段的產物,其概念是由Google在2006年提出的一種網絡應用模式,云計算服務可以是IT互聯網相關的服務,也可以是其他服務,云計算服務具有超大規模、虛擬化、可靠安全等獨特功效。
云計算是一種商業實現,其基礎是資源的“整合”。云計算具有并行處理、分布式處理、網格計算、網絡存儲等特性,云計算將所有的信息資源都整合到云存儲中心,終端用戶只需要連接互聯網便可以享受到云存儲中心的資源,通俗的說,云計算是服務的商業實現,用戶向提供云計算服務的運營商支付費用即可享受該云計算服務,運營商提供存儲數據的服務器集群,負責數據存儲的安全。
1.2云計算的特點
云計算的主要特點是資源虛擬化并將虛擬后的資源加以自動管理和配置。虛擬化是云計算的主要特征,它實現了計算機軟件和計算機硬件的分離。利用此技術可以將資源分享給不同的用戶,另外資源的放置、管理與分配對用戶都是透明的。
其次,云計算具有高可靠性和強大的運算能力。在使用的時候,云計算系統通過數據冗余技術和分布式存儲技術來提高數據的可靠性。另外,云計算可以完成普通終端設備無法計算的各種業務需求。
再次,云計算擴展性強。云端是一個可以無限存儲的超大空間,用戶的各種資源都可以隨時存儲到服務中來,而且云計算的各個節點也可以進行互換,因此保障了其高擴展性能。
最后,使用云計算技術后,用戶可以按需服務從而降低用戶的成本,并且得到方便快捷的服務。運營商以服務的形式為用戶提供應用程序、開發平臺、基礎設施等資源,終端用戶只需要一臺能連接到internet的設備,使用瀏覽器便可方便快捷的使用云計算服務。
2云計算在計算機教學中的應用
國外,2007 年 10 月,Google 與 IBM 開始在美國大學校園推廣云計算的計劃,這項計劃希望能降低分布式計算技術在學術研究方面的成本,并為這些大學提供相關的軟硬件設備及技術支援,而學生則可以透過網絡開發各項以大規模計算為基礎的研究計劃。
國內,2008 年 3 月 17 日,Google 全球 CEO Eric Schmidt 在北京訪問期間,宣布在中國大陸推出云計算計劃。就目前來說,云計算應用已經在清華大學、中科院等單位得到了初步應用,并取得了很好的應用效果。在未來,云計算將在我國科技領域與高校得到廣泛的應用普及,各大高校將根據自身研究與技術領域的需求來建立云計算應用平臺。
2.1計算機專業教育的現狀
(1)教學資源配置不均衡。資金充裕的高校可以大規模的購買需要軟件硬件等教學資源,或者本身側重某一學科發展的高校,學校在信息化資源發展上,也會以次學科的發展為重點,出現匹配不均衡現象。
(2)教學資源更新成本高。隨著科技的飛速發展,計算機教學對硬件教學資源(實驗室和電腦設備)的要求不斷提高,這也給高校的經濟造成壓力。
(3)教學資源共享程度低。各大高校的資源建設上也存在硬件教育資源重復投入,軟件教學資源共享程度低的問題。
2.2云計算在計算機專業教育中的應用
云計算的提出可以將教學中對實驗室電腦設備的要求最小化,高校只需要提供給學生最簡單的電腦終端設備和互聯網,學生可以通過電腦終端上的瀏覽器通過網絡使用云計算網絡中的實驗室。這樣不但可以節省各大院校的設備成本,還可以讓學生隨時隨地的利用網絡學習,實驗和資料處理。
這就需要對高校現有的教學資源進行改造、整合,并且建設一個新的設備中心,用以提供最基本的應用服務,并且針對教學資源共享程度低的問題,可以考慮混合云的應用模式,即在云模式里面,各個高校的專用云結合而成,形成了全國性質的教育云集,且各個公司的公用云也形成了外部的云集,所有的這些云集,共同為高校的用戶來服務。所有的高校的用戶,可以通過終端設備來獲取云計算所能提供的資源服務,當本校的專用云無法滿足需要的時候,可以向全國的教育云集里面的其他的高校請求幫助,而如果在所有的高校云集里找不到足夠的資源協助的時候,高校的專用云也會向外部云提出資源申請。這樣一來,就可以有效的提升計算機教學的質量。
篇2
1.降低了軟件和硬件的設施成本和維護升級成本。
在“云服務”的環境下,院校的計算機專業不用再每年投入大量的人力、物力來進行計算機硬件設施的更新維護和軟件的升級安裝,學校只提供要求不高的計算機、安裝一般的操作系統和瀏覽器即可,同時,教師和學生也可以隨時隨地地使用到最新最優的軟硬件資源,構建自己的個性化學習環境,教師可以進行集體協作備課,學生可以根據自身需要進行協作學習,共同提高教育教學質量。“云計算”還能為學校提供可靠和安全的數據存儲中心,數據儲存在云端,教師和學生無須擔心病毒的入侵和硬件的損壞導致數據丟失,改變了以往計算機實訓室管理的弊端。
2.云服務教學輔助平臺加強了教學的有效性。
目前在國內,除了百度百會、騰訊QQ等公司提供的云服務教學輔助平臺外,還出現了許多公司自主開發的云服務教育平臺,一般包括的功能有通告、資源共享、建立個性化教學環境、建立個性化學習環境等,主要強調了學生利用該平臺能夠隨時隨地進行自主學習,實現以“學”為主導的教學模式。高職院校目前的教學計劃設置都是按照固定的班級、固定的課程,選修課程無設置或數量較少,不利于學生興趣和能力的發展。云服務環境下,高職院校也可以很好地實施“淘課”制度,相近專業設置不同的項目課程供學生選擇發展方向,增強了教學的有效性。同時,云服務環境和微平臺的結合,能夠為微課程的開發和利用提供有利條件。
3.學習環境更加開闊和個性化。
在云服務環境下,非正式學習在學習者的學習活動中所占的比例將越來越大,云服務平臺上共享的資源足夠的豐富,學習者可以隨時隨地展開學習,并且每個人可以根據自己需要,定制學習計劃和學習資源,“學”在云服務環境下真正占據了主導地位,實現了個性化的學習環境。在云服務環境下,學習方式和學習界面更簡單易操作,只要會上網,會使用瀏覽器,就可以進行學習。
二、“云服務”環境下計算機專業教學模式改革
1.教學方法。
目前高職院校所采用的教學方法有:項目+任務驅動教學法、案例教學法、項目導向教學法、分組討論法等,采用的多是“教學做一體化”的教學模式,這些方法只是在上課教師的統一調配下運行在課堂上,通常是以“教”為中心,不能很好地和學生的課下自主學習進行協作配合。“云服務”環境下,教育教學的相關資源進行了整合,教學過程中可以采用基于云計算的教學輔助平臺,平臺能夠提供以任務驅動的協作學習方式,是以“學”為中心的教學系統,學生通過平臺可以隨時隨地地根據自己的需要進行學習。目前省內已經有不少的院校開始使用諸如河南數字大學城等服務平臺來進行教學改革,平臺中可以創建課程、創建班級、對班級進行日常管理、作業管理、共享資料、交流討論等,教師可以隨時隨地地共享教學資料、評價學生的作業,對學生的日常情況進行及時掌握,摒棄了學生手寫作業這種不適合計算機專業的古老做法,同時解決了學生相互抄襲的作業批改難題。在“云服務”環境下,可以對“教學做”一體化的教學模式進行升級,采用“學-教-學-做”一體化的教學模式,教學設計過程如圖1所示。在這個模式下,首先教師要通過平臺共享一節課的內容和教學目標,學生根據自己的知識水平進行學習,來完成一定的任務,提交相關的作業,同時通過平臺報告遺留的問題,教師通過平臺總結和解答學生的問題,以便在課堂上能夠把握重點,對于學生都會的知識點進行總結性講解,對于深層次的知識和技能進行過程性講解。學生通過平臺可以共同完成案例和項目的制作,討論相關的問題和知識點,共享自己的作品,達到團隊協作的真正目的。云服務平臺的運用提升了原有教學方法中“學”的占有比例,改變了過去上課過程中教師按照某種教學方法從頭講到尾,很難把握學生的學習程度和知識水平層次,也不能很好地做到因材施教的情況。
2.教學手段。
高職院校采用的教學手段一般是多媒體教學,計算機專業尤為突出,在多媒體教室進行教學后,在多媒體機房進行上機實踐,有些學校尚且不能滿足一邊上課一邊實踐的硬件數量要求。對于課程上機實踐,教師通過“極域電子教室”等軟件將作業發給學生,學生做完后將作業提交至教師機,教師再進行批改,程序非常麻煩。同時,對于計算機專業來說,計算機硬件和軟件的更新換代迅速非常快,學校需要投入大量的資金來進行軟硬件的升級和維護,一旦不能及時更新,會影響學生的學習,也會使學生心里產生不滿情緒,影響學生的學習積極性,對于教師教學和學生學習來說都有很大的影響。“云服務”環境下,高職院校無須考慮這些問題,特別是計算機專業,只要提供滿足基本要求的計算機即可,即使是過時的舊計算機也可以重復利用,滿足邊講邊實踐的基本要求,并且利用云計算技術來儲存實踐需要的資源,通過云計算輔助平臺來發放、收繳和批改作業,簡化了教師和學生的工作程序。
3.教學內容。
在以前的教學環境中,高職院校學生完全受教于課堂教師,在學期之初,教師制定統一的教學計劃、統一的實訓指導書,教學內容和實訓內容對于每位同學來說是一樣的,對學生的學習是一種束縛,不利于因材施教和個性化發展。云服務針對學科特點,根據每個學生的知識水平,在它帶來的學習環境中,每個學生可以根據自己需要,定制個性化的學習計劃和學習資源,而不需要所有學生都步調一致,學習同樣的內容,特別是針對計算機行業,每一種技術都對應著實際的一個工作崗位,學生可以針對自己的興趣和能力選擇不同的技能課進行學習,以滿足實際工作發展的需要。云服務平臺不僅增強了學生學習的個性化、針對性、目的性,同時也提高了學生的自主學習能力。云服務平臺實現了實驗實訓的虛擬化環境,能夠在平臺上安裝需要的軟件,利用虛擬化環境進行實際操作,使實驗實訓的訓練過程更加真實,基本能達到和實際環境一定的效果。
三、結論
篇3
關鍵詞:云計算;虛擬實驗環境;共享社區;資源管理
中圖分類號:TP311.13 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)32-0104-03
Application of Cloud Computing to Build the Experimental Environment of Computer Course in Colleges
DONG Shang-yan
(School of Computer Engineering, Jingchu University of Technology, Jingmen 448000, China)
Abstract: The experiment environment based on cloud computing should pay more attention to two aspects of technology application and resource management. Cloud computing technology provides a broad platform for the virtual experiment environment, and the construction and management of resources provide the most comprehensive and authentic materials for teaching research and development. Different from the traditional experimental teaching, it is easy to extend the knowledge sharing and teaching research on the basis of this experimental environment. This paper expounds the technical route of the experiment environment based on cloud computing, on the other hand, discusses the sharing community, resources construction, teaching archives collection and mining based on cloud computing environment.
Key words: cloud computing; Virtual experiment environment; Shared community; resource management
信息技術的發展使得軟件更新速度在加快,對硬件要求越來越高。高校計算機類實驗室在跟隨時展的過程中基礎投入與運營維護成本在不斷提高。軟硬件的升級換代,一方面給高校帶來財政負擔,另一方面又造成了很大的浪費。云計算及其虛擬化技術為高校計算機課程的實踐教學帶來了新的建設思路。基于云計算的虛擬化實驗環境具有節省資源、易于擴充、維護簡單等優勢。本文從基于云計算的虛擬實驗環境的構建方式、整體架構、資源配備及信息管理幾個方面進行闡述,對資源配備中門戶站點的建設思路提出了自己的觀點。
1 構建方式
基于云計算構建實驗教學環境有兩種方式:
第一種方式采用從公有云租借的方式。目前有很多商業化的公有云,提供了基礎設施、平臺、軟件各種服務(即IaaS、PaaS、SaaS)。在這種方式下,從軟硬件平臺的租借到實驗資源的上載部署與更新都可以采取有償第三方的形式實現。高校重點關注實踐課程教學內容的組織與更新,定期通過門戶站點對教學資料進行本地化歸檔。
這種方式初期投入較少,內容更新及時,根據學校的實際情況有較靈活的操作性。由于云計算按需支付的運維方式,可能對大量或長期占用云資源的研究實驗有一定的限制。
第二種方式是高校在自己目前的實驗設施基礎上擴充后搭建教學私有云,從硬件、軟件兩個方面進行自主建設,目前已有一些高校開始試行。當前豐富的開源產品為私有云的構建提供了強有力的保障,構建輕量的私有云用于實現虛擬實驗環境已是高校實驗室建設的一種趨勢。由于高校在實驗室長期的建設投入中積累了豐富的資源,在服務器、計算機終端、網絡設備、多媒體設備等方面已有較好的基礎;還包括大量的實驗保障設施,從實驗室房屋及配套設施(如電源、空調、桌椅等)等方面也有較大的保有量;也培養了較成熟的管理運維團隊以及豐富的軟件資源及大量的不同種類及形式的教學檔案等,這些都為高校搭建基于私有云的虛擬實驗室提供了充足的條件。
這種方式最大的優點是對現有的管理不會造成較大的沖擊,同時云計算虛擬技術也使得老舊的計算機設備能夠被再利用。另外,整個平臺搭建完成后可以實現多種用途,如學生實驗,教師科研,校園管理等。本文將著重以這種方式來展開討論。
2 整體架構
篇4
關鍵詞: 云空間 中職計算機 教學改革
隨著信息化教學的不斷推進,基于世界大學城的課程空間資源建設越來越受到關注,這種教學模式正逐步探索與實踐。云空間教學模式打破了傳統教學模式在時間、空間上的限制,是一種充分利用世界大學城進行教學的新型模式。云空間的運用在中職計算機專業課程教學中效果尤為突出,依托云空間更新教學內容,改革教師的教學模式和學生的學習模式,真正實現“以教為中心”到“以學為中心”的轉變,學生成為學習的主體,增強課堂教學效果,促進中職計算機專業學生計算機素養和自主學習能力的提高。
一、“云空間”教學
“云空間”教學是基于云計算,以用戶空間為基礎的資源共建共享型交互式網絡學習服務平臺――世界大學城網絡教育學習服務平臺,“云空間”即個人空間,又叫個人主頁,是借助Web2.0和云計算技,依托“云平臺”,根據個人有效身份信息派發個人電子身份證,并按照電子身份證號配發基于實名的個人學習空間。在云空間興起的今天,很多優質教學資源已擺脫繁瑣、笨重、高成本、自我封閉與保守傳統的弊端,讓更多受教育者方便快捷地獲取越來越豐富的信息,為每個人建立一個功能強大的終身學習空間。這一切讓我們感受到真正意義上的教育教學變革時代已經來臨。這種變革不僅會成為新一次“工業革命”的開端,還必將成為未來教育教學變革的先鋒。
二、中職計算機專業現狀
目前,計算機應用專業畢業生就業困難,原因在于工作能力沒有達到企業的基本要求,企業注重的是員工的發展潛力、創新精神與動手實踐能力,畢業生正缺乏這些能力,暴露出計算機應用專業教學存在一些問題,主要表現為:
(一)專業課程內容過多,缺少系統的資源整合。隨著IT行業多元化發展,軟件企業對計算機應用畢業生的要求逐漸提高,中職計算機應用專業開設了大量專業課程。這些課程知識面很廣,內容復雜繁多,教師很難在規定課時內把需要細致講解的地方講透,導致學生不能對所學課程有比較深刻的理解和掌握。
(二)教學模式更新不徹底,學生學習積極性無法發揮。一直以來,學校實施的都是以教師為中心的教育教學模式,學生始終處于被動學習狀態,直接影響教學效果。特別像計算機這樣實踐性和操作性很強的技術課程,如果學生沒有學習興趣,學習積極性就發揮不出來,則教學任務將無法實施。針對上述問題應大膽創新教學模式,引入大學城云空間進行計算機專業課程教學。
三、“云空間”教學模式的優勢
利用世界大學城云空間進行教學,有效激發學生學習興趣,為師生提供資源共享、即時交流、自主學習、校企合作的平臺。充分發揮學生的主體性,有效調動學生學習積極性。它有著傳統教學模式不具備的優勢。主要體現在以下幾點:
(一)有效激發學生學習興趣。中職生對新鮮事物更容易接受,特別是網絡空間這種先進的網絡技術。日常生活中,經常可以看到很多學生關注騰訊空間讀寫留言、看視頻、加關注、相互轉發等,借助學生這種高度集中的心理,將課堂重要知識引入班級空間可以極大地激發學生學習興趣,因此,可以利用教育空間云平臺高效學習,學生可以自由安排學習時間,以便在合適的時間、合適的地點自主學習,既可以在課堂學習又可以在圖書館學習,還可以假期在家學習。學習內容豐富,學生可以根據自己的學習需求選擇喜歡的資源。學習興趣濃厚,目前中專業多是伴隨著電視、電腦、手機等電子產品長大的,他們對教材、報紙、雜志等傳統介質資源的興趣淡,而對網絡信息資源的學習興趣非常濃厚。
(二)實現教學資源共享。教師備課的時候會收集并整理大量相關資料,這些教學資料具有針對性與典型性等特點,教師可以將這些資料在空間上供學生學習和參考。空間技術充分支持對話、合作、共享的時念,促進資源共享。
(三)加強師生之間的交流。空間為師生之間的交流提供了嶄新的渠道,學生根據教師提供的資料主動學習,把自己遇到的問題在教師空間中留言,獲得教師的幫助;學生可以對教師的教學提出建議,有助于教師提高教學水平。
(四)激發學生學習主動性。在空間上開展教學,學生真正擁有學習自主性。學生進入教師的空間后根據其的學習任務參照學習方法和步驟,打開教師空間中的相應欄目開始學習,發表學習心得,在討論群組中與教師和同學進行討論和交流。在這種學習環境里,能極大調動學生的學習主動性和積極性。
四、基于“云空間”構建計算機專業課程教學新模式
利用大學城建立豐富的空間教學內容。云空間教學中各種形式的教學資源都可以為教學提供靈活的服務,教師按照計算機專業課程內容建設教學資源庫。計算機專業課程較多,主要課程包括Office、Photoshop、Dreamweaer、Coreldraw、組裝與維護、C語言程序設計等。由于網絡不受時空限制,給人們更大的自由學習空間。因此,云空間教學受到許多師生的歡迎。教師可以利用網絡普及面廣的優勢,在完成正常課時的基礎上,把更多計算機專業課程教學放到云空間中進行,收到事半功倍的效果,如運用多樣化的交互方式,增強云空間課程教學的交互性,通過課程大綱、課程資源、作業、討論區、課程答疑等模塊,實現學習者與學習內容的交互、學習者與教師的交互、學習者與學習者的交互,幫助學生與學生、教師與學生在課后進行實時或非實時交流。
(一)利用課程大綱、課程資源模塊創建云空間交互學習環境。教師可以在云空間課程大綱內組織自己的課程內容,形式多樣化(如微課程、視頻、資源鏈接等),供學生課下復習、課前預習。使教師對整門課程提前規劃,學生能夠通過查閱,大致了解課程教學內容,對課程加深認識。
課程資源相當于網絡硬盤性質,可以存儲大量信息資源,可以按不同信息分類建立多媒體教學使用的素材庫。教師可以在課程內消息及共享資源(如好的文檔或者其他web資源的鏈接)。以Photoshop課程為例,在Photoshop課程教學中,教師把本門課程學習資料、授課計劃、實驗計劃指導書和課程課件、各種相關視頻、教學素材等教學資源分類上傳;通過云空間課程,學生可以自行下載課程資源中存放的資料。很多學生都存在這樣一種情況,就是老師上課講解感覺簡單易懂,但是課下實踐操作不知道如何著手,針對這種現象,教師可自行用錄屏軟件制作相關視頻上傳,方便學生下載自主學習。教師利用上傳功能實現學習資料的發放,并提供給學生自主選擇下載的機會,這種高效的教學手段和傳遞大量信息的教學方式,能極大提高教學效率和教學質量,使教學活動打破時空限制,有利于學生自動“充電”,更有利于培養學生自主學習與協作學習的能力與習慣。
(二)利用討論區、課程答疑模塊創建云空間學習環境和交互學習環境。利用云空間課程的討論區、課程答疑模塊,便于本課程學生學習課程時進行合理的交流、討論和學習。討論區是多人參與的論壇區,既可以瀏覽別人的帖子或留言,又可以發表意見,一般具有空間開放性、地位平等性、話題廣泛性和互動性、實用性強等特點,成為學生獲取信息、交流思想、表達情感的重要場所,云空間課程要求學生以學號登錄。課程答疑讓學生隨時可以動手操作學習,如有不明白和不能解決的難題,可以隨時發送心理給老師,以便在第一時間得到答復解決。通過這種方式,不僅可以持久保持學習興趣,還可以打消部分學生由于性格內向靦腆不敢面對面與老師交流和提問的尷尬心理。
(三)利用作業、成績冊、課程統計模塊創建云空間學習環境和交互學習環境。利用云空間課程的作業模塊,教師可以對學生在線作業、對學生分組進行管理、學生可以在線提交作業、教師在線進行作業批改,促進師生互動交流,節省學生提交作業的時間。自動生成學生學習效果的數字統計,可以幫助教師及時了解學生出現的重點問題,方便在授課過程中及時調整。
五、“云空間”教學促進教師專業學習
教師要在課堂里自如運用空間進行教學,必須事先努力建好自己的空間,就要對自己所教專業有更深入的思考和學習。首先,空間建設需要搭建一個合理的宏觀框,教師必須考慮自己所教課程在相關專業中的地位,同時考慮搭建的框架內容面向學生的同時還要面向教師,這就要求既有通俗易懂的內容,又有真正專業的資料。在考慮這些問題的過程中,教師除了深入了解自己所教專業的同時,還要初步了解相關專業。其次,框架搭建要符合邏輯思維習慣,便于用戶搜索與課堂應用。這要求教師明確自己所教專業中各課程的關系,甚至知道各課程中各知識點、概念之間的邏輯關系。最后,空間建設并不是簡單地把平時的教案、課件上傳到自己的空間。教師要有一個思考取舍的過程,空間建設更不是簡單地把從網上搜索到的資料搬到自己的空間,在搜集資料的過程中教師不自覺地對其進行深入理解、斟酌和取舍,保證上傳的資料真正為空間教學服務。
六、“云空間”教學促進學生自主探究學習
充分利用世界大學城云教育平臺的開放性及海量教學資源等優勢,幫助并促進學生獨立探究,開展學習協作,同時不受時間、空間的限制,從根本上改變學生的學習方式和教師的教學方式,營造網絡教學環境。網絡環境下的“學”將以學生自主學習為中心,教師的作用主要表現在引導、指導、督學、助學等方面,在網絡環境下構建一種教師導學與學生網絡自主探究學習相結合的教學模式。教師將課堂內容在云空間,利用表格、課堂講義、PPT、表格化教案把課堂帶入虛擬空間。學生只要在有網絡的地方就可以選擇任意想聽的內容,重現想學習的內容,實現隨時隨地學習,以及終身學習的目標。
總之,中職計算機專業教師利用現在青年學生喜歡網絡的現狀,把專業課程帶到課程空間環境下教學,避免由于課時不足不能及時解決學生設計過程中急需解決的問題的弊端,這樣的方式激發了學生的學習興趣和創作熱情,調動了學生動手、動腦的積極性,逐步形成了良好的創新思維和團隊協作能力,對計算機專業課程教學起到了前所未有的功效。云空間教學作為一種新興的教學模式、一種先進有效的教學手段,將在教學中發揮越來越重要的作用,每一位教師要真正做好自己的空間,頻繁采用空間教學方式,才能真正打造中職高效課堂。
參考文獻:
篇5
一、云計算的概念
維基百科中云計算的定義是:云計算是分布式計算技術的一種,其最基本的概念,是透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序,再交由多部服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。
二、云計算應用于教學的現狀
2.1 國外云計算教學現狀
Google于2007年l0月在全球宣布了云計劃,并與IBM開展雄心勃勃的合作,計劃把全球多所大學納入“云計算”中。2007年10月,Google與IBM開始在美國大學校園推廣云計算,這項計劃希望能降低分布式計算技術在學術研究方面的成本,并為這些大學提供相關的軟硬件設備及技術支援(包括數百臺個人計算機及BladeCenter與System X服務器,這些計算平臺將提供1600個處理器,支援包括Linux、Xen、Hadoop等開放原始碼平臺)。學生們可以透過網絡開發各項以大規模計算為基礎的研究計劃。
2.2國內云計算教學現狀
2008年3月17日,Google全球CEO Eric Schmidt在北京訪問期間,宣布在中國大陸推出云計算計劃。中國大陸的云計算計劃中,清華大學是第一家參與Google合作的高校,它們合作開設“大規模數據處理”課程,其中,Google提供課程資料給清華大學教授整理加工,提供實驗設備,并協助學校在現有的運算資源上構建云計算實驗環境。目前,“大規模數據處理”課程已經推廣到北京大學、北京航空航天大學、華中科技大學、上海交通大學等學校。
三、“云服務”環境下計算機網絡專業程序設計課程教學模式改革
1、教學方法。目前,我校計算機網絡專業程序設計類課程主要采用的教學方法是:項目+任務驅動教學法、案例教學法,“教學做一體化”的教學模式,上課教師統一調配課堂活動,通常是以“教”為中心,不能很好地與學生的課下自主學習相互協作配合。而“云平臺”環境,教育教學的相關資源可以整合,能夠提供以任務驅動的協作學習方式,以“學”為中心,學生通過平臺可以隨時隨地地學習,學習內容可根據需要選擇。我校可運用云服務平臺來進行教學改革,除了教務管理,還可以對班級進行日常管理、課程管理、作業管理,共享教學資料、交流討論問題等,教師對學生的學習情況更容易掌握,對于程序設計課程,學生不用手寫作業,不能抄襲的作業,老師批改作業也變得簡單易行。在“云平臺”環境下,可以對程序設計類課程“教學做一體化”的教學模式進行更新,采用“教學做學”循環的教學模式。在這個模式下,教師在課堂上教授一節課內容,學生明確目標,知曉得重點、難點,完成老師布置的任務,老師將本次課的內容和教學目標共享到云平臺;學生根據自己對知識的掌握程度進行學習,完成規定的任務,提交相關作業,同時通過平臺報告遺留的問題,教師通過平臺總結和解答學生的問題;學生通過平臺可以共同完成案例和項目的制作,討論相關的問題和知識點,共享自己的作品,達到團隊協作的真正目的;在項目制作過程中遇到的問題可以通過平臺解決,自主學習;學生的自主學習為下階段老師的課堂教學奠定了好的基礎,教學過程將會循序漸進,良性循環下去。“云平臺”的運用提升了原有教學方法中“學”的比例,教師能夠把握學生的學習程度和知識水平層次,很好地做到因材施教。
2、教學手段。我校計算機網絡專業的教學手段一般是多媒體教學。在多媒體機房里,教師通過“極域電子教室”進行屏幕廣播教授理論知識,再將作業內容或素材發送給學生,學生做完后提交至教師機,教師再進行批改,程序非常麻煩。對于計算機網絡專業來說,計算機硬件和軟件的更新換代非常快,學校需要投入大量的資金來進行軟硬件的升級和維護,一旦不能及時更新,會影響學生的學習積極性。“云平臺”環境下,學校師生無須考慮這些問題,只要提供滿足基本上網要求的計算機即可,滿足邊講邊實踐的基本要求,素材、資源可以進入云端下載或發放,簡化了教師和學生的工作流程。
篇6
關鍵詞:云計算;云服務;云計算輔助教學;云計算輔助教育
中圖分類號:G434文獻標識碼:A文章編號:16727800(2011)012021602
作者簡介:楊洋(1986-),女,河南南陽人,西南大學計算機與信息科學學院碩士研究生,研究方向為數字化學習資源;張瑜(1987-),女,河南南陽人,西南大學計算機與信息科學學院碩士研究生,研究方向為網絡遠程教育。
0引言
云計算是2007年第4季度才開始興起的一個名詞,是一種新興的計算模型,它的前身其實是20世紀80年代末的網格計算(利用并行計算解決大型問題)和20世紀90年代末的公用計算(將計算資源作為可計量的服務提供),它的出現宣告了低成本提供超級計算時代的到來。2009年后,云計算走進了教育。據美國新媒體聯盟與EDUCAUSE Learning Initiative聯合發表的2009年Horizon Report分析預測,云計算將在未來1-2年左右成為學校的主流技術,它將影響教師的教學方式和學生學習的方式。云計算在教育教學中的應用帶來了“云計算輔助教學”的新概念。
1云計算
早在2006年,Google就啟動了“Google101”計劃,引導大學生們進行“云”系統的編程開發。2007年10月,Google與IBM聯合宣布,將把全球多所大學納入類似Google的“云計算”平臺之中。隨后,IBM推出了“藍云”計算平臺,為客戶帶來即買即用的云計算平臺。我國云計算起步較晚,但是發展的增長勢頭相當可觀,2008年,IBM在無錫建立了我國第一個云計算中心,隨后,在東莞、南京等城市已經建立了多個云計算平臺。那么云計算究竟是什么呢,下面將對其定義和基本原理進行深入的歸納分析。
1.1定義
目前,云計算沒有統一的定義,當前云計算的定義主要包括如下幾種:
維基百科給云計算下的定義。云計算將IT相關的能力以服務的方式提供給用戶,允許用戶在不了解提供服務的技術、沒有相關知識以及設備操作能力的情況下,通過Internet獲取需要的服務。
中國云計算網將云計算定義為云計算是分布式計算、并行計算和網格計算的發展,或者說是這些科學概念的商業實現。
黎家厚教授認為 “云計算”是指由幾十萬甚至上百萬臺廉價的服務器所組成的網絡,為用戶提供你所需要的計算機服務,這是近年來計算機科學領域中的分布式處理、并行處理和網格計算的新發展。
這些定義都僅從一個方面定義云,并不完善。從基本層面看來,本文將云計算的含義理解為:由大量的計算機陣列組成的大型服務器集群。即所謂的“云”,以共享基礎架構為方法,將所有的計算機資源集中起來,采用軟硬件相結合的方式進行自助管理,向全球用戶提供個性化計算機服務的一種新型計算模型,用戶只需要一個能夠上網的設備,就可以獲得自己需要的一切計算機服務。
1.2云計算的工作原理
云計算工作的基本原理是,用戶所處理的數據并不存儲在本地,而是保存在互聯網上的數據中心里。提供云計算服務的企業負責管理和維護這些數據中心的正常運轉,保證足夠強的計算能力和足夠大的存儲空間供用戶使用。用戶只需要在任何時間、任何地點,用任何可以連接至互聯網的終端設備訪問這些服務即可,而不需關心存儲或計算發生在哪朵“云”上。
云計算的核心思想就是服務,因此通過云計算來實現的服務即稱為云服務,由云計算的基本原理可知云服務的特點和優勢表現在以下方面:
(1)數據在云端。“云計算”將大規模的計算機陣列連接成一個向全球用戶提供計算機服務的社會化機構,這將是信息科技發展的一個重要的轉折,云計算的發展將使互聯網的計算架構由“服務器+客戶端”向“云服務平臺+客戶端”演變, “云計算”將改變傳統以個人計算機為基礎的生產模式,同時將最終改變人們獲取信息、分享內容和互相溝通的方式,個人是否擁有計算機已不再重要,也不需要購買和在電腦中安裝大量套裝軟件,只需要接入到“云服務”即可。
(2)高可靠性和通用性。“云“使用了數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性,同時云計算不針對特定的應用,在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的應用,同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。
(3)高可擴展性和按需服務。“云”的規模可以動態伸縮,滿足應用和用戶規模增長的需要,同時用戶也可按需購買,可以像自來水、電、煤氣等那樣計費。
(4)低廉的價格和便捷性。由于“云“的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節點來構成云,“云“的自動化集中式管理使用戶無需負擔日益高昂的數據中心管理成本,云”的通用性使資源的利用率較之傳統系統大幅提升,因此用戶可以充分享受“云“的低成本優勢。同時云計算對終端設備要求非常低,使用起來很方便,用戶無需購置昂貴的終端設備。
(5)數據共享。云計算可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享。
云計算擁有無限潛力有待人們開發挖掘,克服云計算現階段所存在的問題和風險,云計算必將會取代當前傳統的計算模式,成為下一代IT技術的核心。
2云計算輔助教學的定義和發展
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》強調指出:信息技術對教育發展具有革命性影響,必須予以高度重視。2009年,日益發展的云計算技術走進了教育,使我國的教育信息化從80年代的計算機輔助教學(CAI)進入到了21世紀的云計算輔助教學(CCAI),走進了計算機社會化服務的發展歷程。科技的變化帶來教學環境和教學方法的變化,而最根本的變化是教育觀念的變化,在中國教育技術協會2009年會上,上海師范大學教育技術系黎加厚教授正式提出了云計算輔助教學(CCAI)的概念。黎加厚教授認為所謂云計算輔助教學是指學校和教師利用“計算”供的服務,構建個性化教學的信息化環境,支持教師的教學和學生的學習,提高教學質量。
“計算輔助教學”為一個新興的學科研究領域,是信息化教育(教育技術)的新發展,它屬于計算機科學和教育科學的交叉領域,是在信息化環境下,研究云計算提供的服務在教育教學中的應用規律,它關注的是“軟技術”,而非云計算的硬件技術,其核心是云計算服務支持的信息化教學設計。而“云計算輔助教育”(CCBE)指的是 “基于云計算的教育”,“教育”的概念外延比“教學”廣,也就是說,在教育的各個領域中都可以充分利用“云計算”提供的服務來輔助教育活動。
3云計算輔助教學的優勢
隨著云計算的進一步發展,信息化教育利用云平臺,實現教學、管理和信息交流等功能,從教育的發展趨勢和云計算技術的特點看,云計算輔助教學模式應當是今后發展的主要方向。
(1)低廉的成本
由于云計算輔助教學具有低成本電腦、更低的IT基礎設施、更低的維護成本、軟件實時更新、更強的計算能力、無限存儲容、更強的數據安全、更方便群體協作等方面的優勢,學校和教師利用“云計算”提供的信息技術社會化服務可以節省經費、人力和服務器設備等固定資產成本的投入,教師信息技術培訓的成本和門檻更低,學校教育信息化的管理更方便,安全性更高,可以幫助每一個教師輕松構建自己的個性化教學環境,支持教師的有效教學和學生的主動協作學習,促進學生高級思維能力和群體智慧發展,提高教育質量。
(2)便捷的云服務平臺
云計算輔助教學可以應用到探究性學習、互動社區、同伴互助、電子檔案袋評價、集體智慧培養、故事分享(學習敘事)、討論社區、班級學習活動平臺、家校溝通、作品展示交流等領域,它為群體智慧的培養、自主學習、基于資源的學習、以學生為中心的學習、個性化教學提供了一個良好的平臺。
中國教育技術協會從2009年開始在全國教育界開展“云計算輔助教學”成功案例的評選活動。相信隨著云計算的發展,云計算的方便、安全和廉價會為更多人所認識,會有更多的學校把信息處理放到“云”上,云計算輔助教學也能得到進一步發展。參考文獻:
[1]李曉偉,沈艷秋.云計算及其發展進程[J].科技信息,2011(15).
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關鍵詞:云計算;高校教學;云服務
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)16-3779-02
1 云計算概述
“云計算”實際上是一個基于互聯網的超級計算模式,在遠程的數據庫里,成千上萬臺計算機和服務器連接成一片計算機云。而“教學云”其實也是計算機群,每一群計算機包括了成千上萬臺計算機和服務器,云計算的目標正是通過互聯網把一切有關教學的資源都拿到網絡上去共享,從而形成了云資源群。而這些資源群提供的服務在于可以無限的擴展,也能夠隨時更新,保證每朵云都長生不老,用戶可以隨時隨地獲取,按需使用,按實際使用量付費。也即,像我們日常使用水電一樣去使用云計算提供的云服務。
從本質上講,云計算其實是服務器虛擬化技術和基礎資源架構的結合應用,它的核心之處是將數據中心的軟硬件資源虛擬化之后,以用戶以租用計算資源的形式提供服務。
2 云計算的特點與優勢
2.1 云存儲數據可靠、安全
云計算提供了可靠安全的數據存儲中心,用戶可以將數據存儲在云端,也可以從云端使用數據,不用再考慮數據被篡改、丟失,以及病毒入侵數據的煩惱,因為在“云”里有專業的安全管理團隊來幫你管理數據信息。與此同時,云計算還提供嚴格的權限管理策略,可以幫你放心地與你指定的用戶共享數據,這些對使用者都是透明的。
2.2 云服務簡潔、方便、快捷
云計算是基于internet的,用戶將不需要安裝和升級電腦上的各種應用軟件,只需要具有能接入Internet 的網絡和瀏覽器,就可以方便快捷地使用云提供的各種服務,這將有效地降低用戶技術應用的難度,這更符合當前高校資源缺乏的現狀,也更容易進入高校校園市場,特別是運用在云端,功耗較低,用戶使用簡單,這更加適合大眾化教育的需求。
2.3 云計算能力強、經濟效益好
云計算為計算群,可以向用戶提供了強大的計算能力,海量的數據存儲,可以讓用戶體驗幾萬億次的運算能力,完成用戶的各種復雜業務及計算需求。
云計算提供商的存儲成本低,計算處理能力成本低,帶寬成本也低。這將有助于一些服務商以比較低廉的架構成本進行云運作,給社會帶來較好的經濟效益。
3 目前高校教育的現狀
在當前高校,教學基礎設施和軟、硬件資源及師資等是教學工作展開的基礎,然而目前中國高校教育總體來說存在以下幾方面的突出問題。
3.1教學資源、師資,嚴重不平衡
部屬高校、名牌高校投入資金多,擁有更多、更優質的資源,比如師資力量強,實驗實訓設備齊全且先進。而大部分地方高校以及部分民辦高校,由于資金缺乏,投入較少,師資水平較低,實驗實訓設備陳舊且缺乏,資源的更新遠遠跟不上高新技術的飛速發展,加之當前高校擴招學生數量日益增多,這使得這部分高校的資源量與學生數量的比例的矛盾越加嚴重,甚至有部分高校因擴招擴建大量負債,以致資金投入不足,設備、資源跟不上時代步伐成為突出的問題。
3.2資源共享程度低
近些年來隨著高校網絡教學和遠程教育的發展,以及部分高校的合并和聯合辦學,使得部分資源得到了一定程度和一定范圍內的共享,但由于高校區域分布的不平衡,以及部分資源(如先進的實驗室和硬件資源等)本身就難以共享和整合。而有部分高校擁有這些資源但是利用率不高,這造成了高校資源的閑置,這些現狀反應出目前國內高校資源共享與整合迫在眉睫。
鑒于以上問題,對高校的教學資源進行最大程度的共享與均衡,最大范圍的實現整合,成為減少教學成本的投入,提高教學質量,加速教育的公平,加快國內高等教育的發展成為首要問題。
4 云計算在高校中的應用
4.1 云計算能提高高校教學質量
“云計算輔助教學”(Cloud Computing Assisted Instructions,簡稱CCAI)是指高校和教師利用云計算提供的服務,構建個性化教學的信息化環境,支持教師的教學和學生的學習,提高教學質量。
對高等學校和高校教師利用“云計算”提供的信息技術社會化服務,可以節省科研經費、師資力量和實驗、實訓設備等固定資產成本的投入。使得教師科研和技能培訓的成本和門檻更低,使得高等教育信息化的管理更簡單,更便捷,數據安全性更高。“云計算”可以幫助教師輕松的構建自己的個性化教學環境和學習平臺,有效的支持教師的教學和協助學生主動的學習,促進學生高級思維能力、創新能力和群體智慧發展,從而提高教學教育質量。
4.2 云計算能形成高等教育聯盟,促進教學資源的共享
“云計算”通過虛擬云計算實驗室來拓展可供學生遠程訪問的教學資源。通過云計算技術,把處在不同地理位置的高校連接成一片高校云,將每一朵高校云的各類教學資源整合形成巨大的“資源云”,所在聯盟大學的學生和教師將可訪問最先進的各類云資料,可以選擇適合自己的軟件及硬件應用、計算及存儲資源,以及不同高校的教師、學生互動學習。此外,包括實驗、實訓平臺的共享使用以及不同高校教師科研項目的在線研究及共享,這將大大的實現了高校間教學資源的整合與共享。而維護、更新和支持整個云計算環境方面的費用由聯盟高校共同承擔,或者聯盟高校交由第三方“云服務”供應商提供更新、維護和支持整個云計算環境,從而節約了高校的教學資金投入。
4.3 “云計算”將促進高校信息化教學的改革
今天,云計算走進了教育。將在未來幾年內成為部分學校的主流教學技術,它將影響教師的教學、科研方式和學生學習的方式。根據目前計算機影響教育的發展趨勢,通過對高等學校教學中使用云計算服務的研究,隨著“云計算”的發展,簡單、廉價、方便和安全性將會使越來越多的高校和教師乃至學生把自己的信息處理遷移到“云”上,這將打破傳統教育的觀念,引發信息技術教育觀念的全面更新。
因此,高校為了與未來前沿的云計算技術接軌,必須立即著手探索“云計算”技術對教育資源建設、教學方式變化的影響,研究適合自己高校教育信息化的“云”機制,研究改造高校的計算機中心、教育技術支持部門,努力提高教師的“云計算”教育技術能力和云計算時代的信息化教學改革的培訓。
5 困難與展望
作為一種剛出現的新技術,云計算尚未成熟,迄今尚無統一的實現方式和相關的技術標準,如何在高校資源缺乏與不平衡的情況下對現有高校資源進行基于云的整合,對高校教學模式進行改革尚存在以下一些困難和問題。
1) 云計算技術要應用到高校教學中,關鍵是要在云服務提供商和高校之間建立一種牢固的信任關系,特別是云中的數據安全,隱私性和保密性等問題。
2) 高校云計算的發展不僅要靠IT產業的推動,而且還要依靠政府的力量和第三方云服務提供商的共同努力。
3) 對于高校云計算資源之間的部分云朵,必將會出現部分數據冗余的現象,這可能會帶來數據的異常。對這些資源是全部加以利用然后按照學校進行分類,還是進行取舍然后集中加入到云中?
4) 對高校云環境的部署以及數據容災等問題,也是應當要考慮的大頭,比如云服務商出現像“水電供應商一樣忽然斷供水電服務了”,這樣的情況必然會對高校教學及數據丟失造成巨大的損失。這個難題目前尚無有效的應對措施。
5) 一些難以共享和整合的資源,比如硬件和實驗實訓平臺,都需要應用到虛擬實現技術才能夠模擬,這個問題目前還存在技術困難。特別是模擬的效果是否與傳統教學有較大差別。盡管以上各種各樣的問題和困難存在,目前,越來越多的IT廠商都投入巨資深入云計算的研究,相信不久的將來,云計算遇到的種種困難和問題都將會得到解決。而“云計算”技術的出現,它作為高等教育的前沿技術,前沿手段,必將會給高等教育帶來新一輪的教學革命,必將會為高等教育的教學質量和科研水平等方面的提升貢獻出自己的力量。
參考文獻:
[1] 黎加厚.云計算輔助教學[M].上海:上海教育出版社,2010.
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關鍵詞:云計算 中學 信息技術教育 應用 探討
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)10-0120-01
隨著計算機網絡技術的不斷發展,云計算逐漸應用在教學領域中,如信息教學;由于云計算具有資源共享、快捷、高效性能等優點,因此被廣泛的應用在商業領域中。現階段我國中學信息技術教學存在諸多問題,如教學資源分布不均、教學內容形式單一等,而云計算的應用可以有效解決當前中學信息技術教學存在的問題,因此,分析云計算在中學信息技術教學中的應用具有重要意義。
1 云計算的內涵
云計算是計算機技術、網絡技術兩者相融合發展的產物。主要由基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務等三層結構組成,具有較高的計算能力和較大的存儲空間。隨著信息技術的不斷改革,云計算也會具有最新版的應用軟件,用戶在使用云計算的過程中,不需要在計算機上安裝高端配置,只需要通過網絡技術向云計算的服務平臺發送一個請求,云端的計算機就會針對用戶的需求做出響應處理,最后把響應的數據及時發給用戶端。
2 云計算的特點分析
云計算具有數據海量存儲可靠安全、用戶設備要求低、信息共享、計算能力強及廉價的特性,云計算是一種提供轉變數據處理的設施技術,是一種有效獲取信息、資源共享的方式。對于資源共享,通過把所有的信息資源存儲在云計算云端數據上,用戶只要通過互聯網就可以對云端數據信息進行備份和共享,同時幾個用戶也可以在同一時間訪問終端數據。也具有強大的計算能力,一般情況下,可以實現每秒幾十萬次的運算,強大的計算能力滿足了各種業務需要。例如,某雜志運用基于云計算服務的軟件Hadoop處理文檔的保存,若采用傳統的計算方法,則需要耗費大量的時間才能完成這項工作。而通過把需要的文檔保存到云端服務平臺上,如GoogDocs網絡服務平臺,由專業的管理人員對上傳的信息進行數據保存,這樣用戶就不用擔心計算機里面的數據丟失或中病毒了。
3 中學信息技術教學中云計算的具體應用分析
由于當前我國中學信息技術教學存在資源分布不均,信息技術教師綜合素質不高、信息技術教學內容形式單一的情況,同時也存在信息技術基礎設施不夠完善、課堂組織紀律差等問題。針對這些現狀,將云計算應用在中學信息技術教學中,從而實現信息技術云教育平臺,信息技術云教育平臺提供郵箱、通訊服務及資源共享等,學生只需要通過互聯網就可以訪問該服務平臺。
3.1 解決了資源分布不均的問題
通過信息技術云教育平臺,學生就可以及時、快速地找到自己所需要的學習資料。若學生對當前的信息技術教材不感興趣,則可利用GoogDocs辦公軟件,有效解決教材中存在的不足。GoogDocs可以實現協作共享的模式,不同的用戶可以對同一個信息進行編輯、查看,同時GoogDocs可以實現不上網也能編輯文檔和海量資源存儲的功能,查找方便靈活。針對GoogDocs的應用,GoogDocs首先可以幫助學生有效分組,即根據信息技術水平的差異,合理分配小組;其次,創建Google賬號,學生只需要注冊賬號和密碼,就可以進入Google網站(如https://),進入網頁后,學生就可以進行文檔的編輯,該平臺也可以實現網上協作的文檔編輯,學生可以在平臺上作品,同時也可以實現對作品的評價,通過相互的評價,學生就能相互學習、共同提高。
3.2 實現了信息資源共享的優勢
教師可以將自己的優秀作品上傳到信息技術云教育平臺中,以供學生、教師學習和參考,實現了資源共享。另外,教師也可以利用郵箱、論壇、QQ群等服務平臺,為學生提供交流平臺,這樣學生遇到的問題就可以及時上傳在QQ群、論壇中,教師可以及時地幫助學生解決困難,在一定程度上有利于提高教師的專業素質。
3.3 有利于控制課堂教學的秩序
由于中學信息技術教學存在課堂紀律差、教學形式單一的現象,利用信息技術云教育平臺,可有效解決此類問題。信息技術云教育平臺為學生提供了聊天的服務功能,云計算應用在信息技術教學中,教師可以及時對不遵守課堂紀律的學生發出警告信息,這樣就可以有效控制信息技術教學的課堂紀律。
4 云計算技術在信息技術教學中的發展前景
云計算有效解決了中學信息技術教學中存在的問題,信息技術云教育平臺的構建,使學生在良好的環境下成長,隨著云計算的不斷發展與改革,云計算的相關技術將不斷地應用在信息技術教育中。
5 結語
云計算的應用,可以有效解決信息技術教學存在的問題。中學教師應合理利用云計算提供的服務平臺,加強學生對信息技術的學習。
(山東省濟北中學,山東 濟南251400)
參考文獻:
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關鍵詞:云計算 高校教學資源 共享模型
1引言
如何合理、高效地利用和管理教學資源是高等學校建設教學資源工作的基礎,是確保提高教學質量的關鍵因素。目前,高校教學資源管理工作已經取得了一定的成就,但仍存在較多需要解決的問題,主要體現為:
其一,教學資源自治需求與封閉性的資源管理平臺不對稱。一方面,由于教學資源庫管理平臺有較強的封閉性,用戶不能隨意更改資源管理方式,因此多數價格高的教學資源庫將無法在底層高校的推廣與使用。另一方面,因缺乏統一的標準;高校各自開發、建設教學資源,形成了各大高校內部聚集了豐富的自主開發的教學資源;因資源管理系統只允許內部人員進行操作,不對外開放,這導致了資源庫管理系統里的資源貧乏,大多數教學資源不可能在整個學校的教學工作中發揮其應有的價值。
其二,無規范性與盲目性。資源的建設表現為盲目性,這是因資源建設常常依靠眾多單位合作來完成,這就造成了資源建設缺乏統籌規劃,資源分類不規范,種屬界定不清,內容龐雜凌亂、形式復雜化和多樣化,導致了有些課程教學資源重復投資,而有些專業教學資源又老化嚴重,卻沒能得到及時更新;這不利于學生的自主學習和管理,同時給高校校園網內部教學資源的管理和使用以及實現與外界交流帶來極大的不便。由于企業自身利益的需要,加上沒有認可的行業規范標準,企業在開發資源數據庫時較少的考慮其兼容性。
其三,資源的利用率不高。由于資源共享度不高,從而導致資源利用率低。資源還沒有發揮其自身的價值就被淘汰了,這主要是因為大多數資源庫建設對管理系統、網絡環境和管理者處理信息的能力要求比較高,加上資源庫的建設教育部門沒有統一的標準部署,進而出現了用戶的信息素養與部門資源的建設不協調,部門的資源建設與網絡環境不協調,這就導致了資源利用率低的局勢。
分析表明,要想解決以上出現的問題,必須解決教學資源中數據的異構、資源建設的規范化以及資源平臺之間的問題。
2基于云計算的教學資源管理模型設計
由于傳統的高校教學資源管理平臺的封閉性,外部程序想調用平臺內的資源是不可能實現的,用戶只有在進入平臺內部才能獲取所需的資源。用這種方式開發的資源管理平臺導致了“資源孤島”的局面,造成了計算處理能力、網絡資源和存儲空間的出現冗余現象,從而造成了巨大的浪費。由于云計算的服務具有強大接口功能,程序員以接口的方式把服務到網絡上,目的是為其它的應用程序提供直接調用的服務,也為教學資源的共享提供了有效的解決方案。
云計算在各種異構平臺上構筑一個與平臺、語言無關的通用技術層主要是通過采用了鏡像執行、提供服務的機制來實現的,各種不同平臺上的應用依靠這個技術層來實施彼此的整合與鏈接。目前,從云計算應用情況來看,現階段搭建一個有效的高校教學資源云,它需要以接口的方式來實現資源服務與資源數據的開放與共享,這是資源管理發展的一個方向,云計算技術為資源管理提供了良好的解決方案。資源管理人員將通用的功能以云為接口到網絡中,并共享接口所提供的計算能力、資源服務,為其它程序可以直接調用服務,在高校校園網中采用該種方式來實現對教學資源的管理,將會大大地減少資源訪問入口,最大范圍內實現資源的共享。
2.1高校教學資源管理架構設計
針對以上提出的教學資源管理存在的問題,提出了云計算環境下的高校教學資源管理模型的總體設計目標。主要目的是對現有的教學資源的集中與整合,從而提高教學資源的有效使用率,最大限度的發揮其自身的使用價值;并結合虛擬技術,實現架構為“客戶端+Internet+云中心”的高校教學資源管理架構模型。
2.2高校教學資源共享模型設計
為了高校教學資源科學化的管理,在依據現有校內教學資源信息的基礎上,有針對性的對所有信息進行分析、統計、存儲、查詢、備份,并在此基礎上建立具有多功能資源共享模型和搭建高校云計算中心,從而實現高校之間的教學資源信息化、管理科學化、辦公自動化、溝通網絡化。云計算中心按照功能的不同可以劃分基礎設施服務層、虛擬化層、管理中間件層、應用服務層。該中心是由基礎設施、軟件、應用平合組成的資源池。在這個資源池中,以刀片服務器為核心的底層硬件平臺負責數據的處理,用戶則通過上層的軟件、應用平臺按需獲取服務。云計算平臺實現了對服務器教學資源的一體化管理,可根據用戶的實際需求去實現資源擴展或收縮,具有資源利用率高、擴展性良好、設備管理復雜性低等特點。具體模型如圖1所示。
3總結
本文分析了當前高校資源共享中存在的問題為:可擴展、規范化資源管理以及管理平臺中資源數據與服務能力的共享的問題,并提出了資源封裝處理;建立資源共享的應用與于數據中心;搭建教學資源共享的云的方法來解決目前高校教學資源管理中出現的問題。在云計算資源管理技術與虛擬技術相結合的基礎上設計了高校教學資源管理的架構和教學資源管理的模型,該模型由基礎設施層、虛擬層、管理中間件層、應用服務層幾個部分組成,并描述了該模型各個部分的功能。該模型具有資源利用率高、擴展性良好、設備管理復雜性低等特點。
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篇10
一、構建教學情境并設置任務、提出問題
建構主義學習理論認為:學習和構建情境存在著一定的聯系。也就是說構建情境有助于學習的發展。這是因為以情境為依托的學習,能夠更加直觀且生動地激發學生的聯想,充分調動學生的積極性,將原本存在于學生腦海中的認知結構喚起,而其中包括表象、經驗以及曾經學過的知識,使學生能夠充分利用原有的知識和過往的經驗去同化新知。所以,中職計算機教師在提出問題和設置相應的任務時,就可以利用多媒體技術為學生營造一個良好的學習氛圍,并且創建更加貼近學生實際的學習任務,讓學生在完成任務時更加富有激情。同時,教師在設置任務的過程中,要嚴格按照教學目標來設置任務,不能將教學目標和任務相脫離,同時任務也要符合學生的實際學習情況,并使之符合學生的學習能力,切不可天馬行空。此外,教師在設置任務和問題時,也要充分考慮問題的開放性和綜合性。例如,中職計算機教師在對Office辦公軟件中的Word內容進行講解時,首先可以根據學生的實際情況來設置相應的任務,如讓每一位學生在學習這一內容之后用Word制作一份小報。
二、深入分析任務,確定制作方案
中職計算機教師創設教學情境和設置相應的任務之后,不可急于為學生講解知識,而是應該提醒學生,不要馬上開始動手操作。然后引導學生對布置的任務和問題進行討論、探究和分析,幫助學生清楚地認識到完美的完成任務需要做哪些準備。在學生完成任務的過程中,教師要引導學生善于運用由淺到深、由粗到細、逐步細化的方式更加快速且完美地完成任務,同時提醒學生要根據任務的隱含知識制定合理的解決方案。當學生在激烈的談論時,教師切不可直接將解決問題的方案或是問題的答案給出,而是應該有次序地引導學生完成任務。如果教師直接給出方案或是問題的答案,那么學生的動手能力無法得到有效提高,而且無法積極主動地去探索和思考,只會一味地機械學習和模仿,從而嚴重地影響到課堂教學質量的提高。
三、合作探究和獨立完成
當學生完成任務的分析并確定實施方案后,便進入了實際動手操作的過程。學生在利用計算機完成教師布置的任務時,可以先自行組織其他同學共同探究或是自主進行探究。俗話說得好:眾人拾柴火焰高。所以,中職計算機教師也要善于引導學生以小組討論或是小組合作的方式進行學習。學生要緊緊圍繞方案來展開學習,查閱相關資料,進行深層次的探索,進一步完成對知識的理解、問題的分析和探究等任務。此外,教師還要避免學生在合作學習之后作品出現雷同的現象。因此,中職計算機教師在對學生進行引導的過程中,要對學生進行監督,讓學生自主創作新穎的作品。
四、對作品進行評價和總結
對學生的作品進行評價并總結,這一步驟不僅是任務驅動教學法在計算機基礎教學中的最后一個環節,同時也是計算機教學中最為重要的一個環節。對于學生作品的評價,教師可以采取教師點評和學生互評的方式。對學生作品評價的整個過程中,不可以過于注重學生從中獲取了多少知識,而是應該重視學生在參與教學中的態度是否端正、解決問題的能力是否提高以及從中獲取的經驗和教訓。對學生作品進行評價時要注意仿真評價環境。例如,給學生布置了制作新年賀卡的任務,在學生完成之后進行評價時,可以邀請廣告公司專業人員來點評,并將其中較為優秀的作品出版印刷作為學校新年賀卡。這樣的方式不僅讓學生積極參與教學,而且達到了評價的目的,同時也提高了學生的實踐能力。
總之,中職院校的計算機基礎教學最為顯著的一個特點就是精心設計任務,這樣才能法更好地實施任務驅動教學,從而取得良好的教學效果。中職計算機教學過程中的講解、練習、分析、探究、合作以及評價這些都是環環相扣、相輔相成的,將這些步驟科學合理地設置成教學任務,并充分體現學生的主體地位,從而促進學生主動探究、分析和創新,對于學生的發展具有非常重要的作用和意義。
作者:李先云 單位:廣東省陸豐市第二職業技術學校
參考文獻: