李棟　寧玉富　楊菲菲　孫世文　李震

摘? 要：應(yīng)用型本科要求培養(yǎng)具有夯實理論基礎(chǔ)的應(yīng)用型人才?！霸朴嬎愀耪摗笔怯嬎銠C相關(guān)專業(yè)的專業(yè)類核心課程，具有較強的理論性和實踐性。傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式無法有效地利用各種資源培養(yǎng)應(yīng)用型人才。以“云計算概論”課程為例探索混合教學(xué)模式下，如何提升應(yīng)用型課程教學(xué)質(zhì)量?！霸朴嬎愀耪摗闭n程的混合教學(xué)模式分別從理論和實踐兩個方面，按照線上線下兩個維度去實施教學(xué)創(chuàng)新。混合模式在“云計算概論”課程教學(xué)實踐中取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：云計算；應(yīng)用型本科；混合教學(xué)；教學(xué)實踐

中圖分類號：TP39；G434? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-4706（2023）12-0187-04

Research on the Blending Learning Reform of Applied Undergraduate Course of

“Cloud Computing Introduction”

LI Dong， NING Yufu， YANG Feifei， SUN Shiwen， LI Zhen

（Shandong Youth University Of Political Science， Jinan? 250103， China）

Abstract： The applied undergraduate course requires the cultivation of applied talents with solid theoretical foundation. The “Cloud Computing Introduction” is a professional core course for computer-related majors， which is highly theoretical and practical. The traditional single teaching mode can not effectively use various resources to cultivate applied talents. Taking the course of “Cloud Computing Introduction” as an example， this paper explores how to improve the teaching quality of applied courses under the blending learning mode. The blending learning mode of the “Cloud Computing Introduction” course implements teaching innovation from both theoretical and practical aspects according to the online and offline dimensions. The hybrid mode has achieved good teaching results in the teaching practice of “Cloud Computing Introduction” course.

Keywords： cloud computing; applied undergraduate; blending learning; teaching practice

0? 引? 言

應(yīng)用型本科教育作為一種新型教育類型，旨在本科教育階段培養(yǎng)出具有扎實理論基礎(chǔ)的應(yīng)用型人才。課程質(zhì)量作為應(yīng)用型本科教育人才培養(yǎng)的關(guān)鍵要素，直接影響著人才培養(yǎng)質(zhì)量的優(yōu)劣[1]。云計算概論是計算機相關(guān)專業(yè)的重要課程之一，在當今信息化時代背景下對應(yīng)用型人才培養(yǎng)十分重要。傳統(tǒng)的單一教學(xué)方式并不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。設(shè)計云計算概論課程的線上線下混合式教學(xué)模式采用多種教學(xué)形式，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源、提高課程質(zhì)量、提升教學(xué)質(zhì)量。彌補傳統(tǒng)單一模式上課的缺點，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、提升學(xué)生的理論應(yīng)用能力。

1? 混合教學(xué)模式在教學(xué)中的應(yīng)用

混合式教學(xué)源于E-learning教學(xué)模式[2]，將基于先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的E-learning教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式有機地結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，這是一種開放性、創(chuàng)新性的教育思想和模式，可以有效突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限，提高教學(xué)資源利用率，促進教學(xué)質(zhì)量的提升。最近幾年，多種混合式教學(xué)模式在計算機教學(xué)探究實踐中得到了很好的應(yīng)用效果。鄔卓恒等[3]在Java程序設(shè)計課程教學(xué)中運用了混合式教學(xué)模式進行了探索并取得了良好的效果。孫梅等[4]的問題驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)安全線上線下實驗教學(xué)探索提出一種問題驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)安全線上線下實驗教學(xué)方法有效提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。王哲等[5]在高校課程的教學(xué)中利用混合式教學(xué)模式，既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，也能體現(xiàn)學(xué)生的主體性，從而達成更好的教學(xué)效果。本文以云計算概論課程為例探索混合教學(xué)模式下，如何提升應(yīng)用型課程學(xué)習(xí)質(zhì)量?；谡n程的理論和實踐兩個方面，按照線上線下兩個維度去實施教學(xué)創(chuàng)新，進而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2? 云計算概論課程教學(xué)現(xiàn)狀

云計算概論是計算機相關(guān)專業(yè)的專業(yè)類核心課程，這門課程在理解云計算概念的基礎(chǔ)之上，更強調(diào)對于云計算作為整體的系統(tǒng)性、相關(guān)技能的實踐性和可操作性的掌握。學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程一般會比較吃力，甚至是困難。因此如何提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，讓學(xué)生可以較好地理解和掌握云計算相關(guān)知識技能，對于本門課程的教學(xué)來說是個挑戰(zhàn)。本文根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗，總結(jié)出目前在該門課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的幾類突出問題：1）云計算概念及理論知識不易掌握。云計算作為近些年發(fā)展比較迅速的IT技術(shù)，代表了IT領(lǐng)域的最新技術(shù)發(fā)展趨勢，因此比較新，很多學(xué)生之前沒有接觸過，對該概念完全陌生，且云計算系統(tǒng)相對復(fù)雜，知識體系龐大，學(xué)生在學(xué)習(xí)起來非常吃力；2）云計算實踐動手能力不易培養(yǎng)。云計算具有復(fù)雜的系統(tǒng)性，且內(nèi)部組件十分豐富，不同組件具有不同的作用且相互之間緊密聯(lián)系。想要搭建一個云計算環(huán)境不是件很容易的事，如何搭建一個云環(huán)境并讓學(xué)生在上面進行學(xué)習(xí)實踐，提升動手能力是個教學(xué)難點重點。以上問題在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下尤為突出，因此本文以云計算概論課程為例探索混合教學(xué)模式，充分的利用網(wǎng)絡(luò)資源并結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)模式，基于課程的理論和實踐兩個方面進行“線上”+“線下”混合式教學(xué)，進而提升教學(xué)質(zhì)量。

3? 云計算概論課程的混合式教學(xué)設(shè)計

以云計算概論課程為例探索應(yīng)用型本科高校中如何使用混合教學(xué)模式，提升學(xué)生專業(yè)知識應(yīng)用能力、提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、提升教學(xué)質(zhì)量。云計算概論課程的混合式教學(xué)模式基于傳統(tǒng)教學(xué)模式，并在此基礎(chǔ)上充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，針對理論和實踐兩個方面的各自教學(xué)特點，實施“線上”+“線下”混合式教學(xué)，以下將從理論和實踐兩方面進行詳細講解。

3.1? 理論教學(xué)實施

云計算作為近些年的新興技術(shù)，本身內(nèi)涵十分豐富，涉及虛擬化、分布式計算，分布式存儲、網(wǎng)絡(luò)、多租戶等概念。這些理論知識如何讓學(xué)生接受起來更容易，單靠以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往效果不好，因此我們采用“線下為主”+“線上為輔”的混合式的教學(xué)模式教授理論知識。

3.1.1? 注重線下教學(xué)

由于云計算概念豐富且復(fù)雜，因此我們要求云計算的學(xué)習(xí)不在于一時，由淺入深，慢慢培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這塊就要以線下教學(xué)為主，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用以及課堂師生互動便捷的優(yōu)勢。以云計算概論第一堂課為例，由于學(xué)生初次接觸云計算概念，因此首要考慮的是怎么能通俗易懂的將云計算的概念介紹給大家，那么以往照本宣科的介紹其概念以及相關(guān)知識點顯然對于初學(xué)者來說就枯燥乏味，起不到很好的授課效果，此時就要發(fā)揮教師的主觀能動性，因此在講授該部分知識時采取類比法，通過將云計算相關(guān)概念與學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到的東西做個類比，從而以一種通俗易懂的方式將云計算概念介紹給學(xué)生們，起到入門的作用。如介紹云計算概念的時候，可以將其看作是一種云資源管理平臺，OpenStack可以看作是它的一種具體實現(xiàn)方案，而OpenStack本身又包含一些組件，這些組件又具有不同的作用。此時通過介紹云計算概念引入了OpenStack的概念，雖然對OpenStack組件做了說明，但是學(xué)生仍然對其組件作用不是很理解，因此以學(xué)生日常接觸的電腦作類比，將其與OpenStack各個組件對應(yīng)起來，幫助學(xué)生理解其含義，比如OpenStack組件nova作用類似于電腦的CPU+內(nèi)存等，如圖1所示。那么采取這種方式，學(xué)生對云計算理論知識點的學(xué)習(xí)會更容易些。另外，在課堂授課過程中，教師可通過觀察學(xué)生的整體學(xué)習(xí)狀態(tài)、課堂提問及隨堂小測試等及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果，以便適時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及授課方式。

3.1.2? 利用好線上教學(xué)資源

課下的學(xué)習(xí)可加深對云計算知識點的理解和擴展云計算的知識面，這塊可通過線上學(xué)習(xí)完成。學(xué)生要學(xué)習(xí)云計算知識時，要充分發(fā)揮線上網(wǎng)絡(luò)資源豐富的優(yōu)勢，云計算的所有知識都能在網(wǎng)上找到，且包含課本上欠缺的最新前沿知識，比如有關(guān)云計算的微信公眾號、OpenStack官方網(wǎng)站及MOOC學(xué)習(xí)資源等。學(xué)生在學(xué)習(xí)云計算時，應(yīng)該好好利用這些網(wǎng)絡(luò)資源，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3.1.3? 任務(wù)驅(qū)動

無論是線下課堂教授知識點，還是線上利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)，都需要通過布置任務(wù)來保持學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，且還可以檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。比如課堂上，可以采取雨課堂這種線上方式進行隨堂測試檢驗當堂的教課效果，課下通過布置作業(yè)，讓學(xué)生自覺去復(fù)習(xí)所學(xué)知識，又或者通過布置相關(guān)任務(wù)來讓學(xué)生課下通過網(wǎng)絡(luò)完成相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)等。

3.2? 實踐教學(xué)實施

云計算對于實踐能力要求也比較高，且要對其理論知識有較深的理解，離不開實踐鍛煉。云計算本身系統(tǒng)非常豐富且組件眾多，因此其實驗實踐課一直也是云計算概論教學(xué)過程中的一個難點。為此我們同樣采用“線上”+“線下”混合式的教學(xué)模式進行實驗課的教授。

3.2.1? 實驗環(huán)境采取線上線下相結(jié)合的方式

云計算實驗環(huán)境對于電腦的配置要求比較高，一般要求在Linux環(huán)境下去部署OpenStack環(huán)境。往年在教課過程中，讓學(xué)生去搭建云計算環(huán)境往往問題較多，嚴重打擊學(xué)生學(xué)習(xí)云計算的積極性，原因是往年都是讓學(xué)生在自己的筆記本上去搭建云計算環(huán)境，這樣由于硬件、軟件等各種問題，會導(dǎo)致一部分學(xué)生搭建環(huán)境不成功，這樣會影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。因此現(xiàn)在在進行云計算實驗教學(xué)時，采取線上線下相結(jié)合的方式，即給出云計算實驗環(huán)境線上平臺，如圖2所示。允許學(xué)生按照自己的情況，去選擇用自己的筆記本搭建環(huán)境還是使用云計算實驗環(huán)境線上平臺。這種線上線下相結(jié)合的方式，可以滿足不能學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)要求，實踐能力強的學(xué)生可以自己用筆記本電腦搭建環(huán)境，實踐能力稍弱的學(xué)生可以通過線上平臺進行實踐練習(xí)。

線上平臺通過統(tǒng)一整合資源，固化系統(tǒng)配置，使得學(xué)生可以更加專心的實踐云計算專業(yè)知識，提升專業(yè)技能。如學(xué)生在搭建OpenStack的一體機環(huán)境時，可以直接從搭建devstack開始，而無須對其前置配置進行相關(guān)設(shè)置，如圖3所示，而這卻是使用自己筆記本搭建一體機環(huán)境所需要做的事情。進入操作界面后，學(xué)生可在平臺提供的虛擬機環(huán)境下進行實踐練習(xí)，其操作步驟在操作界面右側(cè)有詳細介紹，學(xué)生可按照說明去操作練習(xí)，如圖4所示。在平臺練習(xí)完后，學(xué)生可自行下載實驗報告去完成實驗報告，并上傳至平臺，交由老師進行評閱，如圖5所示。學(xué)生通過線上平臺進行實踐練習(xí)，達到了很好的學(xué)習(xí)效果。

3.2.2? 實驗內(nèi)容分層次進行練習(xí)

每次實驗內(nèi)容分為三個層次：基礎(chǔ)、進階、高階，因材施教、滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，示例如表1所示。其中基礎(chǔ)部分為所有學(xué)生均需完成的實踐練習(xí)內(nèi)容，這部分是對云計算理論基礎(chǔ)知識的掌握，也是教學(xué)大綱規(guī)定學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識；進階為在從基礎(chǔ)部分之上對實驗實踐內(nèi)容進行了拔高，這部分是對云計算相關(guān)概念的深入理解；高階部分又在進階部分對相關(guān)云計算實驗實踐內(nèi)容進行了拔高和擴展，有時需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源去完成對云計算實驗內(nèi)容的操作。實驗進階、高階部分的練習(xí)可由學(xué)生按照自身情況選擇是否完成。在教學(xué)實踐中，結(jié)合一定的獎勵措施，要求大家在完成基礎(chǔ)部分的實踐練習(xí)后，盡量完成進階和高階實踐內(nèi)容的練習(xí)。如在平時考核時，對完成進階、高階部分練習(xí)的同學(xué)進行一定程度的獎勵，比如考核分數(shù)高出只做基礎(chǔ)部分練習(xí)的同學(xué)考核分數(shù)20～30分，以激勵大家盡可能地完成進階和高階練習(xí)內(nèi)容。

4? 結(jié)? 論

實踐結(jié)果顯示，運用應(yīng)用型本科云計算課程混合式教學(xué)模式后取得了很好的教學(xué)效果。1）學(xué)生學(xué)習(xí)積極性更高，通過將云計算與實際生活進行類比的方式，讓學(xué)生接受云計算概念更容易，也更方便后續(xù)的學(xué)習(xí)。2）在實驗實踐課上，在滿足教學(xué)大綱教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過對實驗內(nèi)容進行劃分層次，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，整體提升了學(xué)生的實踐能力。3）通過“線上”+“線下”混合式的教學(xué)模式，整合了線上線下教學(xué)模式的優(yōu)勢，又進行了互補，學(xué)生對于知識的掌握更加牢固，實踐動手能力得到提升，達到了理論與實踐相結(jié)合的效果。

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[3] 鄔卓恒，姜全坤.應(yīng)用型本科Java課程混合式教學(xué)創(chuàng)新研究 [J].現(xiàn)代信息科技，2022，6（14）：173-176.

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作者簡介：李棟（1986—），男，漢族，山東濟南人，助教，碩士，主要研究方向：云計算、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)；寧玉富（1967—），

男，漢族，山東商河人，教授，博士，主要研究方向：大數(shù)據(jù)分析、不確定決策、智能算法；楊菲菲（1982—），女，漢族，山東高唐人，副教授，碩士，研究方向：數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘。