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基于云平台的计算机实验教学改革研究

发表时间：2020/7/7 来源：《新纪实》2020年第2期作者：苑立娟

[导读] 云平台可以高效、大范围地聚合教育资源，以实现共享。本文旨在介绍计算机的实验教学过程中利用云平台整合实验教学资源，实现统一存储和管理计算机实验教学数据，为师生及时检索和使用资源提供平台，方便实验室对实验流程进行监控。通过大数据的分析进行优化决策，提升实验教学的效果。

        保定学院河北保定 071000

        【摘要】云平台可以高效、大范围地聚合教育资源，以实现共享。本文旨在介绍计算机的实验教学过程中利用云平台整合实验教学资源，实现统一存储和管理计算机实验教学数据，为师生及时检索和使用资源提供平台，方便实验室对实验流程进行监控。通过大数据的分析进行优化决策，提升实验教学的效果。
        【关键词】云平台；云计算技术；实验教学；改革

        云计算技术给信息化建设带来了前所未有的挑战争，在各个领域得了广泛深入地应用。
         一、云计算技术综述及在计算机实验教学中的应用
        中国云计算专家刘鹏教授曾给出下面的定义：“云计算是把用户提交的任务分配到数据中心服务器集群所构成的资源池上，系统可以根据用户的需要来提供相应的计算能力、存储空间或者各类软件服务”。
        建立基于云平台的实验教学管理系统，使其应用于计算机实验教学中。利用云平台的强大的数据存储、处理能力及虚拟化管理方面的优势，来实现虚拟机高效利用、实验过程实时的记录、实验的反馈以及实验报告在线生成、师生在线交互等功能，并通过大数据的分析优化来监测实验教学改革的过程及效果。通过计算机实验教学资源云平台的建设，还可以对计算机实验室进行更加科学地管理，可以实现实验设备动态管理、开放实验室等功能。
          二、云平台下计算机实验教学改革路径
        （一）教学实验环境的构建
        以云计算为技术基础，建立基于云平台的实验室教学管理系统，其目的是在实验过程中为教师提供信息管理、课程管理、实验项目管理、实验室开放管理等多方面的服务。并可以实验资源整合、数据分析等方面的服务。具体实现功能如下。
        1.搭建实验教学综合管理系统，涵盖实验教学建设管理、实验教师管理考勤、门禁和统计等功能。为了便于全校的实验教学管理，全校的各类实验教学信息互通，实验教学管理系统可以随时提供实验室基本情况查询、人才培养方案发布及查询、实验教学大纲制定及进度查验和实验室信息发布等功能。
        建立电子交互信息平台，要求任课教师和实验管理人员能够及时有效沟通并获取相应的需求，将实验教学环境公开化、透明化。
        建立存储服务器群，融合实验教师的实验需求，利用云技术将资源放至云端，并可随时进行更新；随时保存学生的实验数据、实验教学进度、学生考勤，并自动生成实验报告。
        建立考试信息管理平台。在计算机实验教学中，实验考核尤为重要。针对不同科目，实验考核方法多样化是计算机实验教学发展的方向。利用云平台强大的数据存储能力，任课教师可以针对所任课程提供各种考试资源。平台还应提供实验考核数据的保存功能。
        2.建立云平台的动态设备管理系统。

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建设基于云平台的设备管理系统，以实现设备存放地点、状态、使用率、等方面数据的及时更新，并提供设备报障及维修记录查询等功能。
        3.建立基于云平台实验室管理新模式。真正地实现开放实验室建设，学生可以在校园网内随时随地得用自己的终端提前了解实验要求、步骤和注意事项并做好准备。教师可以通过该平台了解学生的进展并可实时地进行指导。针对某些实验用自己的计算机或手机等移动端登陆系统完成实验的申请。学生还可以通过开放机房的虚拟桌面系统进行自主学习，选择学习所需的实验环境。
        （二）基于云平台的实验教学方法与手段的创新
        云计算为计算机实验教学改革提供技术支持以达到更好的教学效果，借力云平台强大的资源整合能力，通过传统的教学方法，深划计算机实验教学改革，根据计算机实验教学特点，总结出如下实验教学方法。
        1.任务驱动实验教学法。任务驱动教学方法是在实践教学这个阶段中以任务驱动的方式来实现教学，利用云计算技术建立存储服务器群，实现资源共享。各科任课教师可以将实验任务和资源放至云端，还可以及时更新资源以适应后续课程的需要。另外，为了满足多门课程交叉融合的需求和后续科目的教学，针对部分任课教师可以开放权限，随时掌握相关课程的教学进度及实验效果。任务驱动教学法，可以将和门课程的实验以任务的形式传送至服务器，实现更好的资源利用及共享。
        2.项目分析式实验教学方法。为了提高学生综合应用所学知识的能力，对所学知识有一个整体的认识，往往会通过对完整的项目的分析来强化学生的知识结构。利用云平台强大的资源整合能力和分析能力，实验教师提前把项目任务传至云端，发布大量的资料，来引导学生进行学习。
        3.翻转课堂实验教学方法。为了提高学生的自学能力和对知识掌握的灵活度，特提出翻转课堂的实验教学方法，任课教师提前布置任务，由学生来操作来讲授实验过程。
        云平台为教育信息化建设提供了一个重要的突破口，特别是在实验教学尤为重要的计算机实验教学方面。目前，“新工科”专业人才培养向实验教学提出了新的要求。“新工科”人才培养强调学生的自主创新和研发能力的培养，更加强调了实验教学的重要性，基于云平台的实验教学能够更好地迎合时代的要求。随着计算机技术的不断发展，实验教学也要顺应时代的要求不断进行改革，从而构建一个更加自由、自主和信息化的实验教学环境，让师生能够在教学过程中实现高效沟通和自主学习，这样势必会提升学生的实践操作能力和创新能力。

        参考文献：
        [1]计算机实验教学资源云平台的建设与研究[J]. 叶旭,刘洁,唐瑛.中国培训.2015(08).
        [2]高校计算机基础实验教学模式在云平台下教学改革的研究[J].姜军平.网络安全技术与应用. 2019(04).
        [3]云计算部署模式及其关键技术研究[J].魏苏林,毕殿杰.福建电脑. 2017(11).

        【课题研究】保定市教育科学研究“十三五”规划课题。课题编号：164078。