（河北建筑工程學(xué)院 河北·張家口 075000）

0 緒論

（1）問題提出。經(jīng)過改革開放40多年，我國的高等教育取得了世界矚目的成就，但是隨著進(jìn)十幾年的高校擴(kuò)招，我國的高等教育正在從精英化教育逐漸發(fā)展為普及化教育。伴隨著這種改變和發(fā)展，我國很多高校的教學(xué)質(zhì)量有所下降。部分高校對于社會(huì)需求不夠明確，培養(yǎng)的大學(xué)生不能很好地適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)、企業(yè)需求。學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力難以得到充分培養(yǎng)。大部分學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探索能力、實(shí)踐能力都有欠缺。近些年來很大一部分學(xué)生只注重期末考試成績而忽略了學(xué)習(xí)的過程。數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前的企業(yè)在招聘過程中，更希望應(yīng)聘者具有一定的工作經(jīng)驗(yàn)，而這又與應(yīng)屆生的身份不吻合，本文希望探索利用云計(jì)算提高學(xué)生實(shí)踐、探索、自主學(xué)習(xí)能力的方法，讓在校生也具有一定的工作經(jīng)驗(yàn)，提高課程的教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，提高學(xué)生能力與企業(yè)需求的契合度。

（2）云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成熟的新產(chǎn)品，能夠把巨大的數(shù)據(jù)處理交由云服務(wù)中心計(jì)算，節(jié)省了本地計(jì)算的開支。更多的服務(wù)和應(yīng)用可以交由云中心來進(jìn)行，本地只需要網(wǎng)絡(luò)就可以得到相應(yīng)的服務(wù)。因此用戶需求不斷提高，而用戶本身的設(shè)備不需要立即提升，只需要通過云的服務(wù)，用戶就可以達(dá)到自己的需求，減少了設(shè)備投入和更新，服務(wù)也可以不斷提升。云計(jì)算技術(shù)伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，各方面的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。當(dāng)前各行各業(yè)都與云計(jì)算技術(shù)密不可分，尤其是近些年來，伴隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)成為人工智能技術(shù)發(fā)展的重要組成部分。云計(jì)算技術(shù)在高校教育中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在云計(jì)算平臺(tái)技術(shù)、高性能計(jì)算技術(shù)、并行計(jì)算以及云應(yīng)用等方面，利用云計(jì)算技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)踐平臺(tái)的搭建、學(xué)生學(xué)習(xí)過程的管理、學(xué)生學(xué)習(xí)方法的多元化等，節(jié)省學(xué)校資金的投入，提高了學(xué)生實(shí)踐的能力并能夠智能化監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1 問題分析

當(dāng)前的高校在實(shí)踐性課程或者偏重于實(shí)踐的課程中存在以下幾個(gè)方面的問題。

第一，實(shí)踐的過程過于機(jī)械化。以計(jì)算機(jī)學(xué)科為例，很多上機(jī)過程、課程設(shè)計(jì)過程或者實(shí)驗(yàn)過程都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、上機(jī)指導(dǎo)書等進(jìn)行按部就班的實(shí)踐試驗(yàn)。一般來講，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等說明書，按照合理的步驟，一步一步就可以得到需要的結(jié)果。學(xué)生在實(shí)踐過程中，自己的想法和思路難以添加到相應(yīng)的實(shí)踐過程里，這樣的實(shí)踐缺乏對學(xué)生發(fā)散性思維、創(chuàng)新性思維的訓(xùn)練，很多學(xué)生在完成實(shí)踐后，依然不能夠?qū)φw的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)踐原理進(jìn)行深入的了解，更不能創(chuàng)新性地開展其他研究。這就造成了大部分學(xué)生只能完成書本上的實(shí)驗(yàn)，而不能自創(chuàng)一些其他的實(shí)驗(yàn)，今后學(xué)生走到社會(huì)中去，就難以將自己的思路與社會(huì)需求相融合，造成即使有創(chuàng)新思路也不能付諸實(shí)踐的尷尬局面。

第二，以計(jì)算機(jī)學(xué)科為例，當(dāng)前很多實(shí)踐過程是單一性的事件而不是多學(xué)科融合的綜合性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對某一門課程掌握比較好，就可以完成與該課程相關(guān)的實(shí)踐過程，但現(xiàn)實(shí)是很多實(shí)踐需要多學(xué)科融合，比如我們需要做一個(gè)與實(shí)際相關(guān)的管理系統(tǒng)，那么就需要編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等多學(xué)科的融合。在這種融合度較高的實(shí)踐過程中，任何一門課程學(xué)得不夠扎實(shí)，都難以完成最后的實(shí)驗(yàn)。而現(xiàn)實(shí)生活中，我們需要的大部分系統(tǒng)都是多學(xué)科融合的，都是依靠計(jì)算機(jī)學(xué)科對多門技術(shù)融合才能夠完成。很多學(xué)生在畢業(yè)時(shí)依然缺乏多學(xué)科融合的相關(guān)思路，不能夠有效的與社會(huì)企業(yè)需求相對接，難以完成相關(guān)的真實(shí)項(xiàng)目。

第三，很多實(shí)踐過程所列出的項(xiàng)目都是虛擬的實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目，而不是實(shí)際項(xiàng)目或則接近實(shí)際項(xiàng)目的實(shí)踐過程。虛擬的很多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，忽略了一些重要的影響因素，只是將課程的理論與項(xiàng)目結(jié)合，是理想化的項(xiàng)目。雖然項(xiàng)目主體是對某一門或多門課程的具體實(shí)踐，但它往往忽略了重要的社會(huì)因素。這就造成了學(xué)生對項(xiàng)目的理解深度不夠，把項(xiàng)目想象的過于簡單，沒有綜合考慮多方因素的影響，不能深入理解項(xiàng)目復(fù)雜的程度。在今后的真實(shí)情況下項(xiàng)目實(shí)踐過程中，會(huì)造成考慮問題不周全，項(xiàng)目實(shí)施過程不順利的情況發(fā)生。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，尤其是近些年來，互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的不斷推進(jìn)，社會(huì)上的需求日新月異，計(jì)算機(jī)類學(xué)科在培養(yǎng)人的過程中，需要與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新。項(xiàng)目內(nèi)容需要與當(dāng)前社會(huì)的需求要高度吻合，這樣才能夠培養(yǎng)學(xué)生對社會(huì)需求的適應(yīng)力，使其畢業(yè)后快速找到適合自己的工作。

第四，對于實(shí)踐項(xiàng)目的題目和內(nèi)容，沒有因?qū)W生的能力而劃分等次。一般情況下，現(xiàn)行的大部分高校所進(jìn)行的實(shí)踐項(xiàng)目都是同樣難度的，對學(xué)習(xí)較好、實(shí)踐能力強(qiáng)的人來說比較簡單，對于學(xué)習(xí)較差的學(xué)生來說，題目又比較難。總體來說就是題目統(tǒng)一化不能夠有效的因材施教，這樣的結(jié)果就是能力強(qiáng)的同學(xué)能力提升較慢，能力弱的同學(xué)能力提升更慢，只有能力處于中間的同學(xué)可能達(dá)到的能力提升的目的。即使當(dāng)前的項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容劃分了難、較難、中等、容易等程度，但是學(xué)生在選題目的過程中，往往不能夠體現(xiàn)出學(xué)生能力與項(xiàng)目的高度吻合，也就是教師對學(xué)生能力了解不充分，學(xué)生對自己對能力理解也不夠充分，題目不能夠因人而異地進(jìn)行針對性訓(xùn)練。強(qiáng)化型訓(xùn)練和提高型訓(xùn)練對目前對學(xué)生來說沒有體現(xiàn)。

2 教學(xué)改革思路

第一，利用云計(jì)算平臺(tái)，結(jié)合學(xué)生能力和社會(huì)實(shí)際需要，開展具有發(fā)散性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性的實(shí)踐項(xiàng)目。分析當(dāng)前社會(huì)需要和需求，開拓學(xué)生眼界和創(chuàng)新思路，在原有的按部就班的實(shí)踐過程中，融入發(fā)散思維和創(chuàng)新思維，讓學(xué)生充分發(fā)揮各自所長，讓每個(gè)學(xué)生做出不同的項(xiàng)目，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作熱情。在題目安排過程中鼓勵(lì)學(xué)生頭腦風(fēng)暴，最大程度地提高學(xué)生對創(chuàng)新熱情。

第二，逐步開展學(xué)科融合性的實(shí)踐，對于低年級學(xué)生來說，要開展以基礎(chǔ)性、實(shí)踐性為主，結(jié)合多學(xué)科融合性的實(shí)踐；對于中高年級學(xué)生來講，要突出學(xué)科融合性，在融會(huì)貫通各門學(xué)科過程中，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)能力，利用云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各學(xué)科虛擬化融合，為學(xué)生的實(shí)踐提供物理保障。在學(xué)生利用云平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐對過程中，記錄學(xué)生實(shí)踐的過程和困難，分析每個(gè)學(xué)生對實(shí)踐能力以及理論能力對水平，為今后制定因人而異對實(shí)踐策略做數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。

第三，在云平臺(tái)中不斷添加與時(shí)俱進(jìn)的真實(shí)性項(xiàng)目，讓學(xué)生了解當(dāng)前真正的社會(huì)需求，避免紙上談、兵閉門造車的現(xiàn)象發(fā)生。也可以與一些公司合作，與其共同制定一些合理真實(shí)的項(xiàng)目計(jì)劃，達(dá)到產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力的提升，讓學(xué)生在較為真實(shí)對實(shí)踐過程中深入體會(huì)項(xiàng)目研發(fā)的特點(diǎn)和過程，為今后學(xué)生步入社會(huì)打下良好對基礎(chǔ)。

第四，在云平臺(tái)中利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，結(jié)合學(xué)生的歷次實(shí)踐表現(xiàn)與課業(yè)成績，制定與學(xué)生能力相吻合的實(shí)踐方案。提高學(xué)生的實(shí)踐能力，做到因材施教，因人而異，利用云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對每一個(gè)學(xué)生的能力提高。還需要利用大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和云計(jì)算平臺(tái)相結(jié)合，制定強(qiáng)化型訓(xùn)練和提高型訓(xùn)練。強(qiáng)化型訓(xùn)練指的是學(xué)生基本已經(jīng)掌握該技術(shù)，讓其更加熟悉地掌握相關(guān)的一系列技術(shù)；提高型訓(xùn)練指的是學(xué)生對該技術(shù)體系還不能完全掌握的情況下，通過項(xiàng)目對實(shí)施，使其對該技術(shù)體系進(jìn)一步理解和學(xué)習(xí)，達(dá)到掌握該技術(shù)體系對目的。

第五，充分利用云計(jì)算技術(shù)平臺(tái)積累的學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，完成學(xué)生課程的考核，這種考核要注重過程的考核，而不是根據(jù)最終的考試成績來決定他的成績。利用云平臺(tái)記錄的過程數(shù)據(jù)能夠比較真實(shí)的反映學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的一系列過程，能夠讓學(xué)生從課程開始到課程結(jié)束的過程中保持對該程的一直學(xué)習(xí)狀態(tài)，避免了學(xué)生最后突擊學(xué)習(xí)的情況發(fā)生，有效的夯實(shí)了學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

3 教學(xué)改革實(shí)施過程

首先，構(gòu)建功能完備的云計(jì)算中心，并以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建可供學(xué)生實(shí)習(xí)、上機(jī)、項(xiàng)目開發(fā)、課程設(shè)計(jì)等多位一體的實(shí)踐平臺(tái)。課題研究組在學(xué)校計(jì)算機(jī)信息中心基礎(chǔ)上，開展了云技術(shù)實(shí)施方案研究，最終實(shí)現(xiàn)了能同時(shí)為600余人提供云計(jì)算高性能服務(wù)的平臺(tái)，為云計(jì)算促進(jìn)高校教學(xué)改革，提供了物理基礎(chǔ)。

其次，在云計(jì)算中心上部署和實(shí)施計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的設(shè)計(jì)，引進(jìn)國內(nèi)知名高校的實(shí)踐平臺(tái)，統(tǒng)一化管理，為學(xué)生實(shí)踐練習(xí)提供軟件配套服務(wù)。經(jīng)過課題組及相關(guān)老師的認(rèn)真研究和分析，構(gòu)建了一套從基礎(chǔ)到進(jìn)階最終到項(xiàng)目實(shí)施的計(jì)算機(jī)課程體系。低年級的課程以程序設(shè)計(jì)為主，并引入一些前沿科學(xué)和項(xiàng)目實(shí)踐；中高年級課程在設(shè)計(jì)中，注重具體的項(xiàng)目實(shí)踐以及當(dāng)前較新的實(shí)用技術(shù)。

再次，以具體項(xiàng)目為基礎(chǔ)，分解和分析項(xiàng)目實(shí)施的具體過程，將復(fù)雜的具體項(xiàng)目分解為較為簡單、中等、較難的幾個(gè)部分，并依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和數(shù)據(jù)分析得到的結(jié)果，讓學(xué)生逐步完成具體的項(xiàng)目。項(xiàng)目的完成并不是在某一個(gè)學(xué)期，而是整體延伸到四年的本科學(xué)習(xí)過程中。根據(jù)學(xué)生的能力以及其就業(yè)的意向和興趣，每個(gè)學(xué)生參與具體項(xiàng)目的數(shù)量不得少于三個(gè)，通過該長期計(jì)劃的訓(xùn)練，學(xué)生能夠熟練掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科項(xiàng)目開發(fā)的全部過程，為今后學(xué)生進(jìn)入計(jì)算機(jī)開發(fā)領(lǐng)域的具體工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

最后，項(xiàng)目組設(shè)計(jì)基于云計(jì)算平臺(tái)的學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐考核體系。該考核體系分為學(xué)習(xí)過程管理以及實(shí)踐效果評價(jià)兩大方面。學(xué)習(xí)過程管理具體包括日常練習(xí)、學(xué)習(xí)頻率、學(xué)習(xí)難度進(jìn)階快慢、期中考核和期末考核等幾個(gè)方面，從學(xué)生的開始學(xué)習(xí)到考核結(jié)束，全過程跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，有效的促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及實(shí)踐鍛煉，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。實(shí)踐效果考核主要包括實(shí)踐任務(wù)完成情況，任務(wù)從易到難的進(jìn)階情況，他人對實(shí)踐任務(wù)評價(jià)情況等幾個(gè)方面，讓學(xué)生在實(shí)踐的過程中，由淺入深，由易到難，逐步提高自己的實(shí)踐能力。

4 結(jié)論

通過云計(jì)算平臺(tái)促進(jìn)教學(xué)改革的研究，對學(xué)生利用云計(jì)算平臺(tái)參與實(shí)際項(xiàng)目起到了積極作用。該方式能夠理論聯(lián)合實(shí)際，提高學(xué)生的自學(xué)能力，促進(jìn)了高校理論教學(xué)向?qū)嵺`化應(yīng)用轉(zhuǎn)變，能夠很大程度上適應(yīng)社會(huì)的需求。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的云計(jì)算平臺(tái)，制定因人而異的學(xué)生培養(yǎng)方案，依據(jù)學(xué)生能力和培養(yǎng)方案分解真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目，教學(xué)計(jì)劃中部署長期的項(xiàng)目計(jì)劃，項(xiàng)目難度由易到難，學(xué)生能力由弱到強(qiáng)，項(xiàng)目的實(shí)施過程科學(xué)合理，學(xué)生能力的提高比較明顯。學(xué)習(xí)實(shí)踐過程考核計(jì)劃分布在學(xué)習(xí)的全過程中，考核方案科學(xué)，考核結(jié)果較之前更加合理?？傮w來講，云計(jì)算在高校教學(xué)改革中是非常值得推廣的。