張曦 郝雯娟 焦冰

摘要：云計(jì)算是信息類專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。該文從新工科人才培養(yǎng)對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力以及課程思政對學(xué)生德育方面的要求出發(fā)，圍繞云計(jì)算的課程目標(biāo)、講授方法、案例實(shí)踐、課程思政和考核方式開展教學(xué)改革研究，提出以下幾點(diǎn)措施：采用體驗(yàn)式教學(xué)和關(guān)鍵詞分析法解決語言描述性概念晦澀難懂的問題；以案例實(shí)踐課為驅(qū)動，突出應(yīng)用實(shí)踐性，幫助學(xué)生將課程基本理論知識與軟件和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)實(shí)際需要相融合，滿足不同學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)需求；設(shè)計(jì)緊跟時(shí)事的思政元素點(diǎn)并融入日常教學(xué)，增強(qiáng)課程思政教育的時(shí)效性；采用以案例實(shí)踐課和大作業(yè)為主的過程化考核方式，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生“知識、能力、思維、素養(yǎng)”全方位培養(yǎng)和考核。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；體驗(yàn)式教學(xué)；案例實(shí)踐課；課程思政

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）30-0172-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1? 引言

新一代信息技術(shù)和新一代人工智能與制造業(yè)的深度融合，正在引發(fā)廣泛和深遠(yuǎn)的變革。對于工科專業(yè)學(xué)生而言，除了要求其具有較高的專業(yè)知識背景，還需要能達(dá)到工程實(shí)踐的相關(guān)要求。在一些招聘啟事中，明確注明了招聘崗位的技術(shù)方向與能力要求，以體現(xiàn)其準(zhǔn)確的人才定位。因此，作為教育主體的高校，應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新本科生培養(yǎng)體系，根據(jù)用人單位的人才需求，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容，從而提高應(yīng)屆畢業(yè)生在就業(yè)中的核心競爭力[1]。同時(shí)，專業(yè)課的實(shí)施還需要注重課程思政環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，要以學(xué)生為中心，以真正提高學(xué)生思想道德素質(zhì)為目標(biāo)，細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，科技不失思政。

2? 課程改革思路

云計(jì)算是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，對物聯(lián)網(wǎng)、電氣、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的能力培養(yǎng)十分重要，是學(xué)生未來就業(yè)的重要實(shí)用技能[2]。目前，國內(nèi)很多高校都已開展云計(jì)算或相近課程。然而，作者在承擔(dān)云計(jì)算課程教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)目前云計(jì)算課程存在如下突出問題：

2.1 理論性強(qiáng)，學(xué)生難理解

云計(jì)算課程的典型特點(diǎn)就是理論知識比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)理解比較困難，學(xué)習(xí)興趣不高。例如在教材中，云計(jì)算相關(guān)的大量概念均通過大段文字進(jìn)行描述，通過課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生往往只能停留在識記階段，而無法真正掌握這些重要概念的核心含義，導(dǎo)致在實(shí)踐過程中難以快速應(yīng)用相關(guān)知識。

2.2 案例實(shí)踐課占比少，且針對性不強(qiáng)

原有案例實(shí)踐課課時(shí)占比較少，學(xué)生的實(shí)踐能力得不到充分鍛煉，也難以幫助學(xué)生加深對理論知識的理解。此外，現(xiàn)有案例設(shè)計(jì)缺乏針對性，尤其是考慮到學(xué)生存在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同、就業(yè)取向多樣的現(xiàn)狀，難以滿足不同學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求。

2.3 融入思政元素少

原有課程方案中融入的思政成分較少，并未在云計(jì)算講授過程中找準(zhǔn)思政元素的切入點(diǎn)，難以完全滿足立德樹人的課程目標(biāo)[3]。

2.4 考核方式單一

原有課程采用“平時(shí)表現(xiàn)+閉卷考試”的傳統(tǒng)考核方式。然而作者在長期教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，考試成績不能完全體現(xiàn)學(xué)生的能力水平，也不能達(dá)到對學(xué)生知識、能力、思維、素養(yǎng)全方位考核的目標(biāo)。

綜上，為克服學(xué)生因理論枯燥而畏難的心理并提高學(xué)習(xí)興趣，為提高學(xué)生實(shí)踐能力，為實(shí)現(xiàn)全方位考核的目標(biāo)，為培養(yǎng)學(xué)生愛國主義、工匠精神從而實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)，云計(jì)算課程的教學(xué)改革主要從課程目標(biāo)、講授方法、案例實(shí)踐、課程思政、多元考核5個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐。

3? 教學(xué)改革實(shí)踐

3.1 課程目標(biāo)

云計(jì)算課程本身具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性，是學(xué)生參加諸如ACM、“藍(lán)橋杯”等多項(xiàng)科技競賽乃至就業(yè)所必須掌握的多項(xiàng)關(guān)鍵技能。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握云計(jì)算的內(nèi)涵、云計(jì)算的技術(shù)架構(gòu)和云計(jì)算的相關(guān)應(yīng)用，熟練使用Linux系統(tǒng)操作、網(wǎng)絡(luò)配置、環(huán)境變量配置、MapReduce大數(shù)據(jù)架構(gòu)等計(jì)算機(jī)常規(guī)技能，運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題。同時(shí)形成以愛國主義為核心的正確價(jià)值觀和良好的思想品德。

3.2 講授方法

云計(jì)算課程理論性強(qiáng)，學(xué)生不好理解的問題，本人提出并實(shí)踐了兩種方法：體驗(yàn)式教學(xué)和關(guān)鍵詞分析法[4]。體驗(yàn)式教學(xué)是在遇到晦澀的名詞時(shí)，教師首先去列舉實(shí)際案例，讓學(xué)生先體驗(yàn)，如表1所示，比如在講解云存儲的概念，先讓大家回想下自己對百度網(wǎng)盤的使用情況，百度網(wǎng)盤就是一種云存儲的形式。學(xué)生體驗(yàn)到這個(gè)名詞的實(shí)際意義后，然后再講解云存儲這個(gè)名詞，再通過后續(xù)實(shí)踐課的加深理解，形成良性互動。

在云計(jì)算課程中，部分重要概念的定義為純語言性描述，對學(xué)生而言較為枯燥，關(guān)鍵詞分析法恰好適用于這類純語言性描述概念的講解。對于語言描述較多的復(fù)雜概念，學(xué)生往往采取一種“偷懶”式的學(xué)習(xí)方法，只顧用筆在大段的文字下方做標(biāo)記，而并未實(shí)際掌握概念的內(nèi)涵。在課堂討論中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生用最精煉的關(guān)鍵詞來概括重要概念的特性，并加以引導(dǎo)、啟發(fā)，如此迭代循環(huán)，直至學(xué)生找到最為精煉、恰當(dāng)?shù)年P(guān)鍵詞。這一過程可以幫助學(xué)生在適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下對復(fù)雜概念進(jìn)行自發(fā)的挖掘和內(nèi)化，往往能更好地理解重要概念的內(nèi)涵。上述過程可由圖1表示。例如講解云存儲這個(gè)名詞時(shí)，如圖2所示，運(yùn)用關(guān)鍵詞分析法將云存儲最初的純語言性描述通過學(xué)生討論和引導(dǎo)概括不斷迭代形成最后幾個(gè)關(guān)鍵詞，使學(xué)生易于掌握該名詞。

3.3 案例實(shí)踐

原有課程中案例實(shí)踐課時(shí)占比為10%，作者將其提高至25%以給予學(xué)生更多的實(shí)踐機(jī)會。針對實(shí)踐課案例針對性不強(qiáng)的問題，重新設(shè)計(jì)了如表2所示的實(shí)踐課案例。針對學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同、就業(yè)取向多樣的現(xiàn)狀，將實(shí)踐案例分為基礎(chǔ)層和進(jìn)階層，以滿足不同學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求。表2中，1-4為基礎(chǔ)實(shí)踐，5-7進(jìn)階實(shí)踐?；A(chǔ)實(shí)踐旨在提高學(xué)生對云計(jì)算這門課程中核心概念的理解，如云平臺、虛擬化、分布式文件系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)架構(gòu)等，同時(shí)也加強(qiáng)對Linux系統(tǒng)操作、網(wǎng)絡(luò)配置、環(huán)境變量配置、MapReduce大數(shù)據(jù)架構(gòu)等計(jì)算機(jī)常規(guī)技能的熟練使用，理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的興趣與多種能力[5]。進(jìn)階實(shí)踐則為了提高學(xué)生對云數(shù)據(jù)庫、代碼規(guī)范、Spark大數(shù)據(jù)架構(gòu)的深入理解，更加與目前大型互聯(lián)網(wǎng)公司的技術(shù)點(diǎn)相契合，為以后的工作能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 課程思政

云計(jì)算課程的講授過程中要找準(zhǔn)思政元素的切入點(diǎn)，在理論與實(shí)踐“兩位一體”的知識體系中自然融入課程思政。為此，思政元素融入方案，選取緊跟時(shí)事且與學(xué)生日常生活息息相關(guān)的案例作為切入點(diǎn)，將社會主義核心價(jià)值觀自然地融入其中。例如在講解云計(jì)算的國內(nèi)外現(xiàn)狀時(shí)，了解到國外亞馬遜云在全球市場的占比遠(yuǎn)高于國內(nèi)阿里云，而且阿里云服務(wù)穩(wěn)定性和安全性也不及亞馬遜云，這使得我國云計(jì)算技術(shù)在中美競爭中處于劣勢，引導(dǎo)學(xué)生要有技術(shù)落后就會挨打的危機(jī)意識，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和愛國熱情，樹立強(qiáng)國意識。

4? 教學(xué)改革成效分析

通過本次“云計(jì)算”教學(xué)改革的實(shí)踐，學(xué)生對云計(jì)算的興趣大大提高，學(xué)生的出勤率和課堂互動次數(shù)比改革前明顯增加。從案例實(shí)踐課開展過程和最終考試結(jié)果來看，學(xué)生對理論性概念的理解也顯著加強(qiáng)。通過對“案例實(shí)踐課+大作業(yè)”模式的實(shí)施，學(xué)生更加熟練云計(jì)算大數(shù)據(jù)相關(guān)的技能，代碼規(guī)范和寫作規(guī)范較改革前大大提升。此外，學(xué)生在大作業(yè)中選擇了十分豐富的技術(shù)路線和研究方案，學(xué)生的創(chuàng)造力得到了有效鍛煉，知識面也得到拓展。

5? 結(jié)束語

本文結(jié)合新工科人才培養(yǎng)能力產(chǎn)出導(dǎo)向，構(gòu)建基于體驗(yàn)式教學(xué)和關(guān)鍵詞分析法的教學(xué)新模式，在課堂教學(xué)中提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與對理論深入理解的能力；堅(jiān)持以案例實(shí)踐課為導(dǎo)向，教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體的原則，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自由探索能力培養(yǎng)，滿足學(xué)生互動、討論、交流與反饋的需求，凸顯對學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)；在案例實(shí)踐課和大作業(yè)中，增加過程化考核方式，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生“知識、能力、思維、素養(yǎng)”全方位培養(yǎng)和考核；同時(shí)將愛國主義、科學(xué)精神、工匠精神等思政元素有機(jī)融入課堂及實(shí)踐教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)專業(yè)知識的內(nèi)在動力，實(shí)現(xiàn)專業(yè)能力與德育知識的綜合培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn) ：

[1] 吳愛華，楊秋波，郝杰.以“新工科”建設(shè)引領(lǐng)高等教育創(chuàng)新變革[J].高等工程教育研究，2019（1）：1-7，61.

[2] 李淑艷，楊世釗.“課程思政”與“發(fā)動機(jī)原理”專業(yè)課結(jié)合的探索實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（5）：210-211.

[3] 王靜.人工智能專業(yè)課程融入思政教育的探索與實(shí)踐[J].電腦知識與技術(shù)，2021，17（27）：205-207.

[4] 傅玉青.單片機(jī)原理與應(yīng)用新工科示范課程教學(xué)改革研究[J].科教文匯（下旬刊），2021（10）：101-103.

[5] 吉曉東，張曉格.基于“課程思政”案例設(shè)計(jì)的通信原理教學(xué)改革探索[J].信息系統(tǒng)工程，2022（4）：165-168.

【通聯(lián)編輯：聞翔軍】