大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中引入云計(jì)算技術(shù)的研究初探

摘要：信息技術(shù)具有顯著的發(fā)展迅速和更新速度快的特征，目前國內(nèi)的眾多大專院校都在對大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索，最近興起的云技術(shù)正對信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生前所未有的沖擊，并將在近幾年內(nèi)成為信息技術(shù)教育中的主流技術(shù)，從而引起教學(xué)方式及學(xué)習(xí)方式的重大變革。將云計(jì)算技術(shù)引入到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中是一個(gè)非常有價(jià)值的研究領(lǐng)域，論文首先對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行介紹，然后論述了將云計(jì)算技術(shù)引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的優(yōu)勢，最后給出了相應(yīng)的教學(xué)案例。

關(guān)鍵詞：大學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)；云計(jì)算；教學(xué)案例

中圖分類號：TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 15-0000-02

1 引言

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是各高校為非計(jì)算專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)課程，其目標(biāo)是為學(xué)生提供計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識的能力與素質(zhì)方面的教育，使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)操作，網(wǎng)絡(luò)及其它相關(guān)信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)高校學(xué)生利用計(jì)算機(jī)處理事務(wù)的能力，使學(xué)生具有對基本應(yīng)用軟件的操作能力、應(yīng)用能力以及掌握簡單的軟件開發(fā)技術(shù)，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)素質(zhì)，為將來應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識與技術(shù)解決相關(guān)專業(yè)的實(shí)際問題打下良好的基礎(chǔ)[1]。

目前，由于我國高校在信息技術(shù)教育方面的基礎(chǔ)還較為薄弱，同時(shí)信息技術(shù)具有顯著的發(fā)展迅速和更新速度快的特征，致使國內(nèi)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面臨一些問題的挑戰(zhàn)，如：教學(xué)難以兼顧不同層次的學(xué)生、學(xué)生信息技術(shù)的掌握程度參差不齊[2]、教學(xué)難以跟上最新的信息技術(shù)發(fā)展和教學(xué)方式過于單一等問題。

最近興起的云技術(shù)正對信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生前所未有的沖擊，并將在近幾年內(nèi)成為信息技術(shù)教育中的主流技術(shù)，從而引起教學(xué)方式及學(xué)習(xí)方式的重大變革。為了促進(jìn)大學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)課程教學(xué)中以上存在問題的解決，將云計(jì)算技術(shù)引入到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中是一個(gè)非常有價(jià)值的研究領(lǐng)域，論文首先對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行介紹，然后論述將云計(jì)算技術(shù)引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的優(yōu)勢，最后給出相應(yīng)的教學(xué)案例。

2 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算（Cloud Computing）是并行計(jì)算（Parallel Computing）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）和效用計(jì)算（Utility Computing）等分布式計(jì)算技術(shù)發(fā)展和融合的產(chǎn)物。我們認(rèn)為云計(jì)算是指利用高速的互聯(lián)網(wǎng)傳輸能力，將數(shù)據(jù)的處理過程從個(gè)人計(jì)算機(jī)或服務(wù)器轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)集群中（由云計(jì)算服務(wù)提供商擁有的大型數(shù)據(jù)中心或服務(wù)器農(nóng)場），用戶只需要提出服務(wù)請求就可以得到根據(jù)需要可動(dòng)態(tài)伸縮的計(jì)算資源，而用戶只為所使用的計(jì)算資源付費(fèi)。

從云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的隸屬關(guān)系來看，可以將云計(jì)算平臺分為公共云（為廣泛的普通用戶提供云計(jì)算服務(wù)的公共云計(jì)算設(shè)施，如Google和Amazon）、私有云（屬于某一個(gè)機(jī)構(gòu)的專用云計(jì)算服務(wù)設(shè)施，不對外提供服務(wù)）和混合云（將公共云和私有云結(jié)合來共同為用戶提供服務(wù)）。目前，云計(jì)算已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、科研、天文信息計(jì)算處理、醫(yī)學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全、教育和電子商務(wù)等眾多領(lǐng)域[4]。

3 將云計(jì)算技術(shù)引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的優(yōu)勢

根據(jù)The New Media Consortium與EDUCAUSE Learning Initiative聯(lián)合發(fā)表的2009年Horizon Report 分析和預(yù)測，云計(jì)算將在近幾年里成為學(xué)校應(yīng)用的主流技術(shù)，它將影響教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，在報(bào)告中提到，云計(jì)算技術(shù)對教育的影響日趨明顯。在國內(nèi)，上海師范大學(xué)的黎加厚教授首先提出云計(jì)算輔助教學(xué)（Cloud Computing Assisted Instructions，簡稱CCAI）的概念，其含義是指在云計(jì)算環(huán)境下，利用云計(jì)算服務(wù)平臺構(gòu)建個(gè)性化的信息化教學(xué)環(huán)境，以輔助教師的教學(xué)，促進(jìn)教師和學(xué)生之間的交流，促進(jìn)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的延伸和新的發(fā)展[5]。

自2007年Google與IBM合作將云計(jì)算帶入到全球多所大學(xué)后，云計(jì)算與大學(xué)的關(guān)系日益密切，眾多云計(jì)算巨頭與國內(nèi)外的多所大學(xué)展開了云計(jì)算合作，為這些大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生和研究人員提供硬件、軟件和服務(wù)支持，推動(dòng)新的軟件開發(fā)方法，幫助高校學(xué)生獲得相關(guān)云應(yīng)用編程方面的技能，幫助他們應(yīng)對未來大規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用的挑戰(zhàn)。如美國亞利桑那州立大學(xué)與Google的云計(jì)算合作項(xiàng)目和戴爾與廣州大學(xué)的云計(jì)算合作項(xiàng)目。

我們認(rèn)為將云計(jì)算技術(shù)引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)有以下優(yōu)勢：

（1）不受時(shí)空限制的學(xué)習(xí)方式。教師可以將學(xué)習(xí)內(nèi)容（課件、學(xué)習(xí)材料、教學(xué)案例和學(xué)習(xí)視頻材料放在云計(jì)算平臺中，由于大多數(shù)學(xué)生都有自己的臺式電腦、筆記本電腦或智能手機(jī)等上網(wǎng)設(shè)備，因此可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問所需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，從而打破了時(shí)間和空間的限制，不再將學(xué)生的學(xué)習(xí)限制在機(jī)房和上課時(shí)段，學(xué)生可以任意的存取學(xué)習(xí)資料和實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的文件，而不需要再進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

（2）自主和互動(dòng)式學(xué)習(xí)。在大學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生的學(xué)習(xí)安排較為寬松，可以較為自由的安排自己的學(xué)習(xí)時(shí)間，但在學(xué)習(xí)中還是需要有教師及時(shí)的輔導(dǎo)，以提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。在以往的教學(xué)模式中，學(xué)生只能根據(jù)教師的教學(xué)安排來進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師也不可能做到及時(shí)的對所有學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。在云計(jì)算平臺中，學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)情況自主的選擇相應(yīng)的教學(xué)模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)，還可以和教師進(jìn)行文字、視頻互動(dòng)，或?qū)W(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作，能比較及時(shí)幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的困難。通過建立虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，還可以增強(qiáng)學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)?；?dòng)式學(xué)習(xí)有助于師生和生生之間和諧關(guān)系的建立，提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的積極性。

（3）增強(qiáng)學(xué)生在云計(jì)算技術(shù)方面的知識和能力。由于云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛，使學(xué)生了解和掌握云計(jì)算知識，能增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)能力和為社會服務(wù)的能力。

（4）增加學(xué)生對計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)興趣。將云計(jì)算這一全新和前沿的技術(shù)引入到教學(xué)中，增加了學(xué)生對大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)頁設(shè)計(jì)等章節(jié)的學(xué)習(xí)熱情，以及對后續(xù)程序設(shè)計(jì)課程的興趣。

4 教學(xué)案例

目前在國內(nèi)的高校中，還沒有規(guī)模較大和較為成熟的私有云計(jì)算平臺，因此在我們的教學(xué)中，我們主要采用了公共云計(jì)算平臺作為教學(xué)中的云計(jì)算技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺，同時(shí)利用校內(nèi)的Elearning學(xué)習(xí)平臺作為教學(xué)中的師生討論平臺。主要進(jìn)行的云計(jì)算應(yīng)用有以下幾項(xiàng)：

（1）結(jié)合大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)頁設(shè)計(jì)章節(jié)，對學(xué)生進(jìn)行云計(jì)算知識的介紹，并講解常見免費(fèi)云計(jì)算服務(wù)的應(yīng)用方法。由于國內(nèi)對于Google云計(jì)算平臺的訪問不太穩(wěn)定，因此主要采用了國內(nèi)的“千腦云電腦”平臺作為教學(xué)資料的共享以及學(xué)生在線編輯和存儲文檔的平臺，云計(jì)算中的軟件應(yīng)用以金蝶的云計(jì)算軟件“隨手記”作為實(shí)例。

（2）在線資料共享和在線文檔編輯。教師將課件、學(xué)習(xí)材料、教學(xué)案例存放在千腦云電腦平臺中，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)行下載，并根據(jù)自己的學(xué)科基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)進(jìn)度來進(jìn)行學(xué)習(xí)。在課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生將教師布置的Word、Excel和PowerPoint作業(yè)的文件在線地的存儲在云計(jì)算平臺中，學(xué)生可以在機(jī)房完成作業(yè)，或?qū)⒉糠肿鳂I(yè)放在宿舍或家中的電腦上完成，由于文檔存儲于云計(jì)算平臺中，學(xué)生在不同的計(jì)算機(jī)上訪問的是同一個(gè)云計(jì)算平臺中的文件，因此不存在學(xué)生需要用優(yōu)盤來進(jìn)行文件拷貝和數(shù)據(jù)同步的問題，這也解決了學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的優(yōu)盤損壞、感染計(jì)算機(jī)病毒和遺失所帶來的作業(yè)不能按時(shí)正常提交的問題。

（3）使用云計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)個(gè)人理財(cái)記帳。利用金蝶云計(jì)算軟件“隨手記”讓每個(gè)學(xué)生將自己生活中所有的財(cái)務(wù)收支情況進(jìn)行記錄，隨手記是金蝶理財(cái)網(wǎng)推出的個(gè)人理財(cái)記賬軟件，可以通過瀏覽器以B/S方式進(jìn)行訪問和使用，手機(jī)版則分為iPhone版本，Andriod版本，其中iPhone版本分為標(biāo)準(zhǔn)版和專業(yè)版。由于學(xué)生的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)存儲在云計(jì)算平臺內(nèi)，因此不會產(chǎn)生手持設(shè)備（如手機(jī)和PDA）中的記帳軟件存在的設(shè)備損壞或遺失所帶來的數(shù)據(jù)丟失問題，而且“隨手記”所提供的提醒功能和動(dòng)態(tài)圖文報(bào)表功能讓學(xué)生很好地對自己的各項(xiàng)支出有詳細(xì)的了解，有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的消費(fèi)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的理財(cái)能力。

5 總結(jié)

云技術(shù)正對信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生前所未有的沖擊，其應(yīng)用將日益深入和廣泛，云計(jì)算技術(shù)也將在近幾年內(nèi)成為信息技術(shù)教育中的主流技術(shù)，從而引起教學(xué)方式及學(xué)習(xí)方式的重大變革。將云計(jì)算技術(shù)引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中是必然的趨勢。論文對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行介紹，闡述了將云計(jì)算技術(shù)引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的優(yōu)勢，并給出了相應(yīng)的教學(xué)案例。論文在將云計(jì)算技術(shù)引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中作出了有益的探索。

參考文獻(xiàn)：

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[基金項(xiàng)目]國家自然科學(xué)研究基金項(xiàng)目：面向云計(jì)算環(huán)境的應(yīng)用遷移策略及資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究（61170222）； 云南大學(xué)2011年度教學(xué)改革研究項(xiàng)目：基于多元教學(xué)資源建設(shè)和信息素養(yǎng)人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革。