沈曉娟

摘要：近幾年，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)方式的發(fā)展和變化也隨之而來，網(wǎng)絡(luò)的普及，使得以學(xué)生為主，自主學(xué)習(xí)，教師為輔，引導(dǎo)啟發(fā)的教學(xué)方式越來越被重視。該文中，主要探討了在云計(jì)算普遍發(fā)展的時(shí)代背景下，云計(jì)算技術(shù)結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）30-0136-02

Cloud Platform in the Application of Computer Network Technology to Flip the Classroom

SHEN Xiao-juan

（Suzhou Institute of Economic and Commerce， Suzhou 215009， China）

Abstract： In recent years， with the development of information technology， development and change followed the way of teaching， the popularity of network， make give priority to with students， autonomous learning， teacher is complementary， guide the heuristic teaching method is more and more attention. In this paper， the application of cloud computing technology combined with flipped classroom teaching in the course of computer network technology is mainly discussed in the context of the general development of cloud computing.

Key words： Cloud computing； Flip the classroom

1 概述

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及，以及網(wǎng)絡(luò)硬件性能的快速提升，越來越多的行業(yè)都參與到信息技術(shù)以及其使用中來，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)也越來越多，在這樣一種背景下，云計(jì)算得到蓬勃發(fā)展。在教育領(lǐng)域，不僅是信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)，即使是其他專業(yè)的教學(xué)，包括中小學(xué)，都越來越多的采用更新的信息技術(shù)，以促進(jìn)教學(xué)的提高。微課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等大量的應(yīng)用就是證明。

2 云計(jì)算簡介

云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式可以提供便捷按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池，對(duì)計(jì)算資源可以按需組合，并且所需的管理工作較少。云計(jì)算的特征就是按需自助服務(wù)、通過互聯(lián)網(wǎng)獲取、資源池化、快速伸縮和可計(jì)量。云計(jì)算的服務(wù)模型有三部分構(gòu)成，即Iaas（基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)）、Paas（平臺(tái)即服務(wù)）和SaaS（軟件即服務(wù)）。

云計(jì)算是一個(gè)廣泛的含義范疇，是網(wǎng)格計(jì)算、中間件技術(shù)、并行技術(shù)、虛擬化和負(fù)載均衡等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，提供的服務(wù)主要包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、虛擬化服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)等。虛擬化服務(wù)是云計(jì)算重要的支撐技術(shù)之一。桌面虛擬化是基于桌面集中的方式來給網(wǎng)絡(luò)提供桌面環(huán)境，用戶使用設(shè)備上的遠(yuǎn)程顯示協(xié)議可以安全的訪問各自的桌面，這些桌面資源被集中起來，用戶可以在不同時(shí)間和地點(diǎn)訪問，并且不受影響。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是云計(jì)算的重要服務(wù)之一，在OpenStack平臺(tái)中，Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為Openstack管理所有的虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和訪問層方面的物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。OpenStack網(wǎng)絡(luò)允許租戶創(chuàng)建先進(jìn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括服務(wù)，如防火墻和虛擬私有網(wǎng)絡(luò)，也可以靈活的劃分物理網(wǎng)絡(luò)，在多租戶環(huán)境下提供給每個(gè)租戶獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

3 翻轉(zhuǎn)課堂簡介

翻轉(zhuǎn)課堂是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。課堂內(nèi)學(xué)生能夠更專注于主動(dòng)的基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，共同研究解決問題，從而獲得更深層次的理解。教師講授的內(nèi)容需要學(xué)生在課后通過網(wǎng)絡(luò)自學(xué)，教師也能有更多的時(shí)間與每個(gè)人交流。課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)，教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要，其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)。

翻轉(zhuǎn)課堂近幾年得到普遍重視的原因主要是：第一，視頻短小精悍且具有針對(duì)性，每個(gè)視屏短則幾分鐘，長則十幾分鐘，都針對(duì)特定的問題進(jìn)行講解；折疊第二，重新建構(gòu)學(xué)習(xí)流程，“信息傳遞”在學(xué)生上課前進(jìn)行，老師不僅提供視頻，還可提供在線輔導(dǎo)；“吸收內(nèi)化”則在課堂上通過互動(dòng)來完成，教師能夠提前了解學(xué)生困難，在課堂上給予有效的輔導(dǎo)，同學(xué)之間的相互交流更有助于促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收內(nèi)化；第四，復(fù)習(xí)檢測方便快捷，視頻后面的四到五個(gè)小問題，可以幫助學(xué)生及時(shí)進(jìn)行檢測。如果回答得不好，可以重新再看視頻的講解，仔細(xì)思考哪些方面出了問題。學(xué)生對(duì)問題的回答情況，能夠及時(shí)地通過云平臺(tái)進(jìn)行匯總處理，幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。

4 實(shí)際應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這門課的教學(xué)，主要分理論部分和實(shí)踐部分，對(duì)于理論部分的教學(xué)，可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式進(jìn)行，對(duì)于實(shí)踐部分的教學(xué)，可以在云平臺(tái)上仿真實(shí)現(xiàn)。下面具體地說一下應(yīng)用方式。

在介紹網(wǎng)絡(luò)的概念、IP地址、子網(wǎng)（掩碼）等基本概念的時(shí)候，每個(gè)概念可以做成一個(gè)視頻，視頻的時(shí)間長度不超過15分鐘，除此以外，還可以整理相關(guān)文字資料（包括習(xí)題或測驗(yàn)），把這些資料放在云平臺(tái)上。放在云平臺(tái)上的資料，既可以是教師本人錄制或整理的，也可以是他人錄制或整理的。通過教師的整合，把不同講課風(fēng)格，不同側(cè)重點(diǎn)的資料提供給學(xué)生。學(xué)生在云終端登陸平臺(tái)，可以就某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，選擇不同的視頻來學(xué)習(xí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，可以對(duì)學(xué)習(xí)資源自由組合，滿足個(gè)性化的需要。學(xué)習(xí)之后，學(xué)生可以選擇不同習(xí)題或測驗(yàn)，習(xí)題相對(duì)簡單，測驗(yàn)相對(duì)難一些，在完成習(xí)題或測驗(yàn)之后，學(xué)生會(huì)把習(xí)題或測驗(yàn)提交，然后根據(jù)自己的完成情況，選擇是進(jìn)一步學(xué)習(xí)新內(nèi)容還是就剛才的知識(shí)點(diǎn)重新學(xué)習(xí)。這樣一來，每個(gè)學(xué)生都可以把握自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)時(shí)間，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。教師針對(duì)學(xué)生提交的習(xí)題或測驗(yàn)，可以檢查每個(gè)學(xué)生的掌握情況，具體個(gè)體的問題可以在云平臺(tái)上跟學(xué)生互動(dòng)解答，共性的問題則可以在課堂上深度講解，并組織學(xué)生討論。由于采用云平臺(tái)中的桌面虛擬化技術(shù)，使得學(xué)生不管什么時(shí)間在什么地方登陸云平臺(tái)，任何時(shí)候看到的都是自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容。endprint

這種教學(xué)方式，把傳統(tǒng)課堂上教師主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)接受的局面，改變?yōu)榻處熞龑?dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式，把學(xué)生課上聽講，課下作業(yè)的方式，改變?yōu)閷W(xué)生課下學(xué)習(xí)并完成作業(yè)，課上老師反饋?zhàn)鳂I(yè)結(jié)果，并就內(nèi)容深度講解和拓展的方式，這種改變，使得教學(xué)形成螺旋發(fā)展的軌跡，而不再是原來的線性軌跡，不僅僅促進(jìn)教師對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的能力，和啟發(fā)學(xué)生探索問題解決問題的思維習(xí)慣。整個(gè)教學(xué)方式的設(shè)計(jì)過程如圖1所示：

云平臺(tái)不僅對(duì)理論部分的教學(xué)有強(qiáng)大的促進(jìn)作用，對(duì)實(shí)踐部分的教學(xué)作用也不容小覷，因?yàn)樵破脚_(tái)提供了Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的搭建，這比模擬軟件的仿真效果要好得多。舉例來說，可以利用Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)創(chuàng)建兩個(gè)局域網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)其之間的通信。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示，A和B分別為兩個(gè)局域網(wǎng)，并且在兩個(gè)局域網(wǎng)里分別創(chuàng)建兩臺(tái)虛擬機(jī)，不僅實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部虛擬機(jī)之間的通信，還要通過路由器實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)A和局域網(wǎng)B之間的通信。

可以使用Neutron自帶的命令創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)，也可以使用云平臺(tái)界面創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)，前者可以作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生使用，后者可以作為其他專業(yè)的學(xué)生使用。局域網(wǎng)A創(chuàng)建好了之后，可以在局域網(wǎng)A中創(chuàng)建兩個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)創(chuàng)建之后，可以看到其分配的IP地址，子網(wǎng)創(chuàng)建完成之后，利用鏡像創(chuàng)建兩臺(tái)虛擬機(jī)，虛擬機(jī)啟動(dòng)后，每臺(tái)虛擬機(jī)會(huì)占用子網(wǎng)IP地址池中的一個(gè)。DHCP服務(wù)器會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。然后再創(chuàng)建局域網(wǎng)B以及子網(wǎng)。這時(shí)，存在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，6個(gè)端口，其中4個(gè)端口分別給4臺(tái)虛擬機(jī)，另外2個(gè)端口分別給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的DHCP服務(wù)器。每個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)部的虛擬機(jī)之間可以實(shí)現(xiàn)通信，但是兩個(gè)局域網(wǎng)之間現(xiàn)在還不能實(shí)現(xiàn)通信，需要?jiǎng)?chuàng)建路由器，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)A和B之間的通信。創(chuàng)建一臺(tái)名為router的路由器，并使這個(gè)路由器成為網(wǎng)關(guān)，這種情況下，局域網(wǎng)A和B內(nèi)的虛擬機(jī)可以實(shí)現(xiàn)通信，然后將局域網(wǎng)A和局域網(wǎng)B的虛擬接口加到剛剛創(chuàng)建的路由器上，通過這種方式，可以獲得一個(gè)帶有多個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，并決定哪個(gè)子網(wǎng)與路由器相連。這樣，局域網(wǎng)A和B之間就能實(shí)現(xiàn)通信了，包括虛擬機(jī)之間的通信。

這個(gè)例子相對(duì)來說比較簡單，利用云平臺(tái)提供的Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，不僅僅可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)A和B之間的通信，還可以實(shí)現(xiàn)和Internet之間的相互通信，除此以外，還可以模擬其他的網(wǎng)絡(luò)操作，諸如網(wǎng)絡(luò)安全，子網(wǎng)劃分等相關(guān)內(nèi)容，這里不再一一贅述。

5 結(jié)論

通過使用云平臺(tái)和翻轉(zhuǎn)課堂，不僅促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，良好的安排個(gè)人的學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)進(jìn)度，也促進(jìn)教師教學(xué)業(yè)務(wù)能力的提升和視野的開拓，有屬于師生之間的良好互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈建國，陳永.OpenStack云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)技術(shù)與應(yīng)用.2017-1.

[2] 翻轉(zhuǎn)課堂https：//baike.so.com/doc/7052431-7275338.htmlendprint