摘要:未來云計算技術的高速發(fā)展,離不開高等教育的助力,開設并建設好高校云計算相關課程是大勢所趨,尤其是在課程思政的大背景下,如何將云計算課程與思政教育良好結合,培養(yǎng)學生應對未來社會發(fā)展的專業(yè)能力和思想品德素質(zhì),是當前高等教育需要思考的問題。文章以云計算應用開發(fā)課程為例,分析課程存在的問題,并以智慧旅游中的客流量分析教學案例為背景,將云計算專業(yè)知識與思政元素融入其中,實現(xiàn)對學生技能與素質(zhì)的協(xié)同發(fā)展。
關鍵詞:課程思政;云計算應用開發(fā);教學設計;智慧旅游
一、引言
作為一種新型的計算模式,云計算不僅推動著信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,也為高等教育領域云計算課程的發(fā)展注入了動力。發(fā)展云計算課程,除了培養(yǎng)學生扎實的理論和技術基礎以外,貫徹立德樹人理念也不可或缺。從目前社會對于云計算專業(yè)人才的需求來看,云計算技術是由多個計算機技術構成的結合體,涵蓋網(wǎng)絡、存儲、計算、安全等,既需要人才在專業(yè)技能方面有所建樹,又對人才在安全觀、倫理觀與政治素養(yǎng)等方面提出了較高要求。
本文順應國家“東數(shù)西算”戰(zhàn)略并結合云計算技術的發(fā)展趨勢,選取云計算應用開發(fā)這門課程,通過設計一個以智慧旅游中客流量分析為背景的課程實踐案例,融入云計算相關核心知識,探討如何在教學中進行思政教育,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和社會責任感。
二、課程現(xiàn)狀分析
(一)課程概況
云計算應用開發(fā)是一門理論與實踐并重的課程。近年來,隨著技術的不斷發(fā)展,該課程的內(nèi)容也不斷加深,其中涉及OpenStack(私有云平臺)、Kubernetes(容器云框架)、Docker(云容器引擎)、CICD(持續(xù)集成與開發(fā))、程序自動化運維及云上應用開發(fā)部署等內(nèi)容,知識體系復雜,概念抽象,但這些內(nèi)容又與新技術發(fā)展方向契合度高,未來發(fā)展勢頭強勁。
云計算應用開發(fā)課程是云計算技術應用專業(yè)的核心課程,其中的相關知識在企業(yè)中應用廣泛,技術人員需要掌握云平臺規(guī)劃、部署運維及程序開發(fā)上云等技能。隨著云技術的不斷普及,目前企業(yè)大多數(shù)的后臺服務配置已經(jīng)不再大規(guī)模使用傳統(tǒng)物理服務器,而是采取本地服務、虛擬化平臺及公有云混合模式進行應用部署,優(yōu)勢是能進一步保證服務的健壯性,降低企業(yè)運維成本。
為了使學生在學習云計算相關課程時能夠高效地理解相關知識,教師在教學過程中一般采用多平臺融合學習的方式,學生根據(jù)實訓內(nèi)容的知識特性選擇本地服務器或云上開發(fā)環(huán)境。云計算應用開發(fā)課程的核心知識內(nèi)容體系如表1所示。
從表1可以看出,云計算開發(fā)應用課程的核心知識點較多,不同模塊內(nèi)的知識理論性很強,導致學生很難理解這些知識點,教師即使通過聯(lián)系實例進行教學,融入思政元素也十分生硬。因此,教師需要探索其他方式,讓學生在掌握各項知識的同時,能夠以各模塊知識點為載體,實現(xiàn)隱性思政教育,達到“潤物細無聲”的效果。
(二)當前教學存在的問題
1.教學內(nèi)容跟不上技術發(fā)展
云計算技術發(fā)展迅速,尤其是近年來我國高度重視云計算發(fā)展,從原先的科研應用不斷地向教育、金融、旅游和醫(yī)療等領域延伸,技術方面從傳統(tǒng)私有云與容器云向著邊緣計算與霧計算方向發(fā)展,課堂教學內(nèi)容難免跟不上技術更新的步伐,課程設置滯后于產(chǎn)業(yè)技術的實際發(fā)展。例如,當前人工智能與大模型等方向的內(nèi)容,教材或課堂中涉及內(nèi)容較少,教師想要設計貼合實際應用場景的案例存在一定的困難。
2.專業(yè)理論性強,對師生挑戰(zhàn)大
云計算學科的綜合性很強,涉及多個學科知識,如計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)存儲、虛擬化技術等,部分教師可能缺乏全面系統(tǒng)的學科實踐經(jīng)驗,導致教學內(nèi)容難以深入傳授,無法滿足學生學習需求。同時,云計算學科對學生的學習和問題抽象能力也提出了較高的要求,當前云計算課本中存在大量理論知識,知識本身蘊含著許多抽象概念,學生理解起來困難,知識曲線陡,普遍學習興趣不高,往往僅停留在對于課堂知識的識記階段,并沒有真正理解云計算核心知識的含義,思維中沒有構建出對云計算的直觀認識,所以在實踐應用的過程中,學生無法將知識應用到具體場景里,更無法進行知識遷移和舉一反三。
3.課程設計單一,融入思政元素不足
在課程設計方面,部分云計算專業(yè)的課程過分強調(diào)技術實踐,而忽視了思政教育。當今社會不僅要求學生需要具備專業(yè)技能,還要求學生具備良好的道德品質(zhì)和社會責任感。云計算教學案例資源匱乏,種類不足,只停留在理論層面,缺乏對學生實際問題解決能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),也沒有遵循學生的認知規(guī)律,交互性不足。因此,在教學中,如何設計更具挑戰(zhàn)性和實踐性的教學案例,激發(fā)學生的學習創(chuàng)造力,是教師需要進一步探討和完善的地方。
4.考核方式單一
傳統(tǒng)的考核方式采用平時和期末考試來決定最終成績。然而,筆者在長期的教學過程中發(fā)現(xiàn),平時成績并不能反映學生的綜合能力,有的學生善于總結,有的學生善于分析和動手,因此單一的考核方式并不能達到考查學生綜合素質(zhì)的目的。
三、教學案例設計與實踐
為解決上述教學過程中存在的問題,本文以江蘇旅游職業(yè)學院云計算專業(yè)教學為例,選取云計算專業(yè)中的云計算應用開發(fā)這門課程,進行了融入課程思政理念的教學案例設計與實踐。該案例結合具體應用場景,選取了“云上應用開發(fā)與部署”這一章節(jié),設計了智慧旅游場景中的“客流量統(tǒng)計系統(tǒng)上云”這一實際應用案例,力求做到在傳授專業(yè)知識點的情況下不失趣味性,并將思政內(nèi)容有機融入課堂教學的各個環(huán)節(jié)。案例各環(huán)節(jié)中的知識點與思政元素如表2所示。
(一)課前引入環(huán)節(jié)
課前,教師在線上平臺推送任務點,發(fā)布智慧旅游行業(yè)中典型應用場景視頻供學生觀看,使學生了解當前旅游背景下有哪些關鍵技術。教師介紹其中技術的基本概念、優(yōu)勢及在智慧旅游中的作用,引導學生思考如何利用云技術實現(xiàn)熱門景區(qū)的人流量控制,體會新技術對提高旅游行業(yè)效率和服務質(zhì)量的重要性。教師還要求學生分組嘗試如何搭建該系統(tǒng),并在搭建過程中總結遇到的相關問題,便于在課堂中討論,使學生逐步熟悉云平臺部署應用的過程,提高團隊協(xié)作的能力。同時,教師讓學生觀看我國旅游信息技術應用視頻,認識到中國信息化進程不斷加快,核心技術不斷突破,激發(fā)學生自主探究和不斷創(chuàng)新的意識。
(二)課中教學環(huán)節(jié)
1.提出問題
課中,學生展開有關傳統(tǒng)方式部署客流量統(tǒng)計系統(tǒng)的討論,聚焦傳統(tǒng)部署是否成功以及過程中遇到的困難,很多學生表示部署未成功,即使部分小組成功,但短暫運行后發(fā)現(xiàn)程序異常退出的情況。此時,教師分析原因,并解釋傳統(tǒng)方式已不能滿足基于人臉識別技術的智慧旅游客流量統(tǒng)計系統(tǒng)的性能要求,原因在于傳統(tǒng)服務器算力不足,只有基于強大算力的云平臺才能實現(xiàn)。這樣,學生能明白“眾人拾柴火焰高”的道理,多算力的介入可以解決系統(tǒng)性能瓶頸。
2.搭建云計算架構
在系統(tǒng)上云前,學生需要先搭建基礎架構,搭建成功與否直接關系到后續(xù)系統(tǒng)是否能夠上云。搭建本身難點較少,但組件繁多且需要相互交互,因此更多強調(diào)學生之間的團隊合作與協(xié)作精神,體現(xiàn)集體主義意識。
3.數(shù)據(jù)采集與處理
客流量系統(tǒng)的功能核心是人臉識別神經(jīng)網(wǎng)絡模型,而識別率高低取決于人臉模型的構建,因此教師要讓學生先進行人臉數(shù)據(jù)的訓練。依托云平臺的算力,有效提高學生訓練速度,但同時要注意人臉數(shù)據(jù)隱私保護與信息安全。此外,在數(shù)據(jù)處理過程中,學生需關注數(shù)據(jù)倫理問題,體現(xiàn)社會責任感。
4.云端服務的部署與系統(tǒng)優(yōu)化
教師要重點教育學生注重系統(tǒng)資源的合理分配,部署完畢后進行系統(tǒng)的測試。各小組的性能可能會出現(xiàn)不一樣,這是因為每個組的模型參數(shù)不同,所以參數(shù)選取是否合理也決定著系統(tǒng)的優(yōu)劣,借此,教師可教育學生要具備不怕困難,追求卓越,精益求精的品質(zhì),同時意識到微小的改進有時也能推動技術發(fā)展與社會進步。
(三)課后引申環(huán)節(jié)
課后,學生完成實驗報告與心得體會,記錄自身收獲并展望對未來工作學習產(chǎn)生的影響。教師可以鼓勵學生積極嘗試系統(tǒng)的二次參數(shù)優(yōu)化,更好地提高系統(tǒng)運行效率。針對最終成績,教師應根據(jù)學生政治素養(yǎng)、合作成效、能動意識以及專業(yè)素養(yǎng)等多角度進行評價。
四、結語
本文以江蘇旅游職業(yè)學院云計算應用開發(fā)課程中的一個智慧旅游客流量統(tǒng)計系統(tǒng)上云案例為背景,在分析現(xiàn)有教學存在的問題的前提下,挖掘思政元素,并與案例任務中的專業(yè)知識點相結合,細化課堂教學各環(huán)節(jié)的內(nèi)容,學生在理解云計算相關專業(yè)知識的同時,潛移默化地進行思想教育,提高綜合素質(zhì),更好地適應未來工作崗位。
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基金項目:2023年校級課題“‘三全育人’視角下計算機專業(yè)課程思政建設融合研究”,項目編號:JSLY202301020。
(作者單位:江蘇旅游職業(yè)學院信息工程學院)