基于SAE云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐

王雪+董博

摘要：針對(duì)目前高?；旌鲜浇虒W(xué)模式教學(xué)設(shè)計(jì)研究較少的問(wèn)題，從云計(jì)算的視角，研究云計(jì)算在高校教學(xué)中的具體應(yīng)用與實(shí)踐。把云計(jì)算里的PaaS（Platform-as-a-Service）引入到高等學(xué)校教學(xué)中來(lái)，從其對(duì)教師素質(zhì)和學(xué)生能力要求出發(fā)，對(duì)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行研究。搭建基于云平臺(tái)的《信息化概論》教學(xué)網(wǎng)站，優(yōu)化教師教學(xué)過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，以促進(jìn)高校教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施。

關(guān)鍵詞： 云計(jì)算； SAE； 混合式教學(xué)實(shí)踐；信息化概論； 教學(xué)網(wǎng)站

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）04-0064-02

Teaching Practice Based on SAE Cloud Computing Platform

WANG Xue1，DONG Bo2

（1.Information Technology Center， Liaoning University， Shenyang 110036， China； 2.Computing Center， Liaoning University， Shenyang 110036， China）

Abstract： Aiming at the problem of the research on the teaching design of blended teaching mode in Colleges and Universities， this paper studies on the application and practice of cloud computing in University Teaching with cloud computing technology. PAAS（Platform-as-a-Service）cloud computing is introduced into the teaching of colleges and universities， starting from the requirement for the quality of teachers and students' ability， the system of teaching design， teaching practice， teaching environment， teaching evaluation and so on. It builds a teaching websites about the “Introduction to information” course with the SAE platform. Optimize the teaching process and students learning process， in order to promote the implementation of teaching activities in Colleges and universities.

Key words： cloud computing； SAE； mixed teaching practice； introduction to information； teaching websites

針對(duì)高校現(xiàn)有教學(xué)模式，以CCAI理念為指導(dǎo)，把云計(jì)算里的PaaS引入到高等學(xué)校教學(xué)中來(lái)，研究其在高校教學(xué)中的具體應(yīng)用與實(shí)踐；并以在CCAI平臺(tái)上開(kāi)展《信息化概論》課程為例，對(duì)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行研究；最后搭建基于新浪云SAE平臺(tái)的《信息化概論》教學(xué)網(wǎng)站，優(yōu)化教師教學(xué)過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，以促進(jìn)高校教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施。

1 SAE云計(jì)算平臺(tái)

SAE云計(jì)算平臺(tái)是由新浪公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)的云計(jì)算平臺(tái)，具有計(jì)算規(guī)模大、服務(wù)虛擬化、高可伸縮性、高可靠性、按需服務(wù)等技術(shù)特點(diǎn)。由于其高可靠性、可擴(kuò)展性及易于部署能性能特點(diǎn)，為眾多企業(yè)用戶和個(gè)人用戶所普遍采用。

根據(jù)云計(jì)算服務(wù)的特性，對(duì)SAE云計(jì)算平臺(tái)主要有兩種使用方式：第一種采用自主構(gòu)建云平臺(tái)，然后將教學(xué)內(nèi)容與應(yīng)用部署在自構(gòu)建的云計(jì)算平臺(tái)中；第二種，利用開(kāi)放的云平臺(tái)服務(wù)，將教學(xué)內(nèi)容與應(yīng)用部署在公有云平臺(tái)中并采用已經(jīng)開(kāi)發(fā)好的程序或相關(guān)開(kāi)源項(xiàng)目進(jìn)行內(nèi)容更新和二次開(kāi)發(fā)。第一種方式不僅要考慮云平臺(tái)的軟、硬件建設(shè)，同時(shí)也要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容與應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)與部署難度都較大。第二種方式將云平臺(tái)底層建設(shè)進(jìn)行了封裝，運(yùn)用公有用平臺(tái)，使開(kāi)發(fā)者將精力能集中于教學(xué)應(yīng)用的建設(shè)上，無(wú)需考慮硬件條件、機(jī)房環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)安全等一系列問(wèn)題。

2 云計(jì)算輔助教學(xué)下的混合式學(xué)習(xí)

在我國(guó)大力推廣信息化進(jìn)程的背景下，“云計(jì)算輔助教學(xué)”對(duì)教學(xué)信息化的推動(dòng)起到了促進(jìn)作用，教師運(yùn)用“云計(jì)算”技術(shù)提供多種便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以減少用于固定資產(chǎn)上的開(kāi)銷，如用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備和人力資源開(kāi)銷。同時(shí)運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)作為教學(xué)的輔助手段，也減少了對(duì)非信息化類教師用于信息技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)的成本，并降低了教學(xué)信息化的門檻，使得學(xué)校用于信息化建設(shè)更易于實(shí)施；輔助教師創(chuàng)設(shè)個(gè)性化教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)教學(xué)信息化迅速發(fā)展。

2.1 云計(jì)算的可擴(kuò)展性

運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)的教學(xué)平臺(tái)具備虛擬性和可擴(kuò)展性，能夠解決硬件系統(tǒng)隨著應(yīng)用和存儲(chǔ)的增加進(jìn)行彈性變化的問(wèn)題。由于以SAE為代表的公有云計(jì)算平臺(tái)將所有的計(jì)算資源虛擬成資源池，因此可根據(jù)教學(xué)應(yīng)用需要的多少動(dòng)態(tài)的分配計(jì)算資源。當(dāng)并發(fā)性訪問(wèn)增加，或者大數(shù)量訪問(wèn)時(shí)，云計(jì)算平臺(tái)能夠進(jìn)行計(jì)算資源的擴(kuò)展。

2.2 云計(jì)算的便捷性

云計(jì)算平臺(tái)能夠使學(xué)習(xí)和使用者便捷地使用平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施資源，使終端用戶可以輕松獲得需要的資源和服務(wù)，云端的具體實(shí)現(xiàn)機(jī)制對(duì)用戶完全透明化?！霸朴?jì)算”由于其分布式的特性，天然的具備使用戶在任何時(shí)間任意地點(diǎn)利用正在使用的終端設(shè)備，比如PC端或者手持終端等智能設(shè)備，只需接入互聯(lián)網(wǎng)即可訪問(wèn)用戶所需的資源，獲取用戶所需的存儲(chǔ)與服務(wù)。

3 云計(jì)算輔助教學(xué)下的混合式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1） 功能模塊

功能模塊由教學(xué)平臺(tái)所包含的多種功能所組成。功能模塊是教學(xué)平臺(tái)直接提供給用戶操作與使用平臺(tái)的接口，如教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)的《信息化概論》課程題庫(kù)系統(tǒng)模塊、《信息化概論》課程作業(yè)系統(tǒng)模塊、出題類互動(dòng)游戲模塊、資源共享系統(tǒng)模塊、留言提問(wèn)模塊等。

2） 云平臺(tái)服務(wù)層

云平臺(tái)服務(wù)層為SAE平臺(tái)提供的基礎(chǔ)云端服務(wù)。主要包括：應(yīng)用的部署環(huán)境、云服務(wù)的實(shí)現(xiàn)。SAE服務(wù)層作為三層服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的中間層，負(fù)責(zé)組織并管理服務(wù)架構(gòu)，為教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)的部署提供網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)支持和運(yùn)行環(huán)境。

3.2 技術(shù)體系

教學(xué)平臺(tái)主要由：表示層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層組成。采用Struts結(jié)構(gòu)作為連接表示層頁(yè)面和業(yè)務(wù)邏輯的基礎(chǔ)架構(gòu)，負(fù)責(zé)控制業(yè)務(wù)邏輯的流程跳轉(zhuǎn)及與表示層的分離。采用Hibernate技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化訪問(wèn)，并提供DAO（Data Access Objects）數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。采用Spring技術(shù)用來(lái)對(duì)Struts和Hibernate進(jìn)行組織與管理。采用Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)提供永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

3.3 模塊設(shè)計(jì)

主要模塊包括：內(nèi)容發(fā)布模塊、課程作業(yè)模塊、互動(dòng)游戲模塊、資源共享模塊、留言提問(wèn)模塊。具體的內(nèi)容如圖 1所示。教學(xué)平臺(tái)搭建在SAE云計(jì)算系統(tǒng)之上，系統(tǒng)中按照教學(xué)要求分多個(gè)子模塊。

1） 內(nèi)容發(fā)布

內(nèi)容發(fā)布模塊包括《信息化概論》課程中所包含的知識(shí)點(diǎn)，教師教學(xué)所用課件、教學(xué)日歷、發(fā)布相關(guān)文件（軟件程序等）、及學(xué)生在上課之前所需掌握基礎(chǔ)知識(shí)。

2） 課程作業(yè)

學(xué)生在課后及上課過(guò)程中所需完成的作業(yè)。主要包括上課過(guò)程中需要完成的課堂練習(xí)，由于我?！缎畔⒒耪摗氛n程在講授過(guò)程中全部運(yùn)用電子教室技術(shù)在機(jī)房授課。因此，在授課過(guò)程中，會(huì)隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行作業(yè)的布置并且同步學(xué)生進(jìn)行與課程內(nèi)容相關(guān)的課堂練習(xí)，如獨(dú)自建立SAE平臺(tái)中如WordPress之類應(yīng)用，隨時(shí)了解與掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的學(xué)習(xí)情況并根據(jù)情況調(diào)整教學(xué)進(jìn)度與難度。

3） 互動(dòng)游戲

學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易產(chǎn)生枯燥乏味的心理過(guò)程。通過(guò)把知識(shí)點(diǎn)貫穿到計(jì)算機(jī)游戲中可以使學(xué)生在玩簡(jiǎn)單的問(wèn)答類游戲過(guò)程中循序漸進(jìn)的掌握知識(shí)要點(diǎn)。

4） 資源共享

每名學(xué)生對(duì)信息化的知識(shí)都有自己的見(jiàn)解，并且在瀏覽網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中掌握了大量的信息化資源，設(shè)置該模塊可以讓學(xué)生之間進(jìn)行信息的交換手段。在信息傳遞過(guò)程中需要進(jìn)行審核與權(quán)限控制。

5） 留言提問(wèn)

學(xué)生不善于提問(wèn)是一種比較普遍的現(xiàn)象。但在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生更愿意在留言板或者以微信、微博為代表的網(wǎng)絡(luò)通信工具中進(jìn)行提問(wèn)與相互交流。因此，設(shè)置了該板塊可以便于學(xué)生對(duì)相關(guān)信息化知識(shí)進(jìn)行師生之間與學(xué)生之間的交流與信息交換。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于新浪SAE云計(jì)算下教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)引入了云計(jì)算技術(shù)，有效地解決了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的區(qū)域化、分割化問(wèn)題。適用于高校教師或中小規(guī)模的教學(xué)機(jī)構(gòu)獲得到更為高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源服務(wù)。由于平臺(tái)的開(kāi)放性而且SAE平臺(tái)的開(kāi)發(fā)成本較低，使得開(kāi)發(fā)者和使用者都能充分利用平臺(tái)的資源進(jìn)行信息的交互與資源共享，提升學(xué)習(xí)者的熱情，提高教學(xué)管理者管理教學(xué)平臺(tái)的效率。云計(jì)算下的教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)比傳統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用更安全、更穩(wěn)定、更可靠、更高效。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張利峰. 云計(jì)算輔助教學(xué)在高校教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].大慶：東北石油大學(xué)，2012.

[2] 薛嘉. 云計(jì)算下教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)的探究和設(shè)計(jì)[D].成都：西南交通大學(xué)，2014.