基于云架構(gòu)的軟件教學(xué)平臺設(shè)計與實踐研究

單光慶

（重慶城市管理職業(yè)學(xué)院 401331）

【摘要】基于遠(yuǎn)程教育和終身教育理論，通過相關(guān)文獻及研究的查閱，首先分析了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺普遍存在的四個問題：主要包括"學(xué)習(xí)課程單向性、教學(xué)方式缺乏互動性、學(xué)習(xí)評價缺乏真實性、學(xué)習(xí)方式缺乏靈活性；設(shè)計了一個適合各種學(xué)習(xí)終端接入，適應(yīng)不同教學(xué)情境的實時互動云計算教學(xué)平臺。主要由內(nèi)容運營平臺、實時服務(wù)平臺和終端服務(wù)三個子系統(tǒng)組成。然后對教學(xué)節(jié)目單管理、協(xié)作平臺、版權(quán)保護三個關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)進行了闡述。提出了學(xué)習(xí)者身份確認(rèn)、學(xué)習(xí)注意力監(jiān)測、插播測試及評價的功能模塊；為開放課程學(xué)習(xí)的學(xué)分認(rèn)證和認(rèn)可做好技術(shù)準(zhǔn)備，最后探討了平臺的應(yīng)用情境與方式。

【關(guān)鍵詞】云計算 教學(xué)平臺 設(shè)計與研究

一、軟件教學(xué)云平臺建設(shè)的必要性

隨著IT產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，軟件行業(yè)目前正處于高速發(fā)展期，對軟件人才的需求從過去在量上的追求轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在在質(zhì)上的要求，對軟件人才的要求越來越嚴(yán)格，而目前我國高校軟件人才培養(yǎng)普遍存在的問題是畢業(yè)生不能滿足企業(yè)對軟件人才的需求。隨著外包產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國軟件企業(yè)對從基礎(chǔ)編程到項目管理的要求愈發(fā)提高。而軟件開發(fā)是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科，需要在實踐中體會。且軟件公司更愿意接受有經(jīng)驗的學(xué)生實習(xí)，所以有自己的實踐教學(xué)環(huán)境是很有必要的。

二、軟件教學(xué)云平臺建設(shè)原則

（一）實踐性原則

軟件開發(fā)是實踐性很強的學(xué)科，許多理論和經(jīng)驗都仍然需要實踐的繼續(xù)檢驗。所以，無論是從專業(yè)教學(xué)還是從理論檢驗和總結(jié)的需要出發(fā)都需要首先重視實踐性原則。

（二）全面性原則

軟件技術(shù)作為信息化產(chǎn)品，軟件技術(shù)與企業(yè)、個人、組織的生產(chǎn)、交換、生活等等方面相結(jié)合會產(chǎn)生大量的應(yīng)用可能。同時圍繞著互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新、管理模式創(chuàng)新、經(jīng)營模式創(chuàng)新、教學(xué)科研模式創(chuàng)新等等每天都在發(fā)生著。以傳授知識、訓(xùn)練方法、探索可能的教學(xué)活動應(yīng)該比較全面地將現(xiàn)有軟件開發(fā)技術(shù)作為教學(xué)內(nèi)容展示給學(xué)生，使其在全面了解已有軟件開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上再進行思考和學(xué)習(xí)。

（三）系統(tǒng)性原則

缺乏系統(tǒng)性的原則和實驗指導(dǎo)思想，不采用體系化的教學(xué)實驗，軟件開發(fā)教學(xué)實驗就會成為零散的系統(tǒng)，僅僅針對某一個流程，或是某一項事務(wù)，這樣難以讓學(xué)生形成整體的全局的認(rèn)識。所以，要把握系統(tǒng)性原則，構(gòu)建體系化的軟件開發(fā)實驗系統(tǒng)。

（四）層次性原則

學(xué)習(xí)和研究需要逐步深入、循序漸進，尤其是軟件開發(fā)這樣的復(fù)合性學(xué)科，只有在較為全面和深入的知識準(zhǔn)備后，才有可能對軟件開發(fā)的核心規(guī)律進行認(rèn)識。并且軟件開發(fā)專業(yè)知識也有難易和簡繁之別，所以軟件開發(fā)知識的學(xué)習(xí)和實驗的開展必須相應(yīng)地有從簡單到復(fù)雜、從單項到綜合、從專項到團隊的安排，要把握好層次性原則。

三、軟件教學(xué)云平臺建設(shè)邏輯架構(gòu)與建設(shè)內(nèi)容

（一）教學(xué)云平臺實驗室的邏輯構(gòu)架

軟件技術(shù)教學(xué)云平臺實驗室包含三大模塊：軟件開發(fā)模塊、軟件工程模塊和管理平臺模塊。

（二）教學(xué)云平臺實驗室建設(shè)內(nèi)容

軟件技術(shù)教學(xué)云平臺實驗室的建設(shè)內(nèi)容分為三個部分：①軟件開發(fā)相關(guān)教學(xué)與實訓(xùn)資源；②教學(xué)與實訓(xùn)過程管理平臺-云博教育云教學(xué)平臺；③云計算平臺-云博教育云基礎(chǔ)桌面云平臺。

（三）教學(xué)云平臺實驗室運行架構(gòu)

整個實驗室的運行依托于云計算平臺，將云計算平臺的計算資源與各種教學(xué)資源整合在一起，向用戶提供各種服務(wù)。調(diào)用資源的終端可以為PC、筆記本電腦、各種云終端和平板電腦。

四、軟件教學(xué)云平臺建設(shè)的實踐

（一）教學(xué)云平臺特色

（1）產(chǎn)品定位。可用于學(xué)院或者全校，能夠全面呈現(xiàn)各學(xué)院下各專業(yè)課程的教學(xué)過程進程和數(shù)據(jù)，方便教學(xué)管理?？膳c學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)對接（如青果、正方、Blackboard等），配合教務(wù)系統(tǒng)將教學(xué)過程全程管理。平臺使用擬QQ界面，賬號與老師工號和學(xué)生學(xué)號結(jié)合，免培訓(xùn)，操作簡單，使用便捷。

（2）產(chǎn)品架構(gòu)。采用擴展性強，可支持大用戶量（如：全校3W+學(xué)生，每學(xué)期100W+條選課數(shù)據(jù)）的客戶端分布式架構(gòu)，前臺客戶端，后臺瀏覽器訪問。標(biāo)準(zhǔn)化的云計算平臺接口，可將統(tǒng)一的上層應(yīng)用需求擴展到多中云計算平臺上。提供第三方集成接口，可與考試系統(tǒng)、MOOC平臺、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等高校其他應(yīng)用集成。

（3）教學(xué)支撐。完善的教學(xué)課程安排，實現(xiàn)備課、作業(yè)布置、作業(yè)提交、檢查、評估等教學(xué)過程全面系統(tǒng)管理。教學(xué)資源庫開放，支持各種形式文件和多目錄復(fù)雜資源格式上傳，支持教師自身資源上傳，與平臺資源無縫整合，充分滿足教學(xué)需求。學(xué)生提交作業(yè)的無需下載，直接播放，方便老師批閱和打分。集成云桌面技術(shù)，可根據(jù)課程提供不同類型的實踐環(huán)境（Windows+Linux），實現(xiàn)單用戶、跨課程、多桌面。

（二）教學(xué)云平臺教學(xué)實踐意義

基于實驗室教學(xué)云平臺的項目教學(xué)法以學(xué)生為中心，以項目的合作探究為導(dǎo)向，以多元評價為手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件開發(fā)知識的動機，提高綜合運用能力，適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要。在現(xiàn)行教學(xué)模式下，學(xué)生的主體地位沒有得到充分發(fā)揮，學(xué)生缺乏探索精神和實踐能力。基于管理平臺的計算機教學(xué)法重在改變學(xué)校計算機學(xué)科教學(xué)效率不高的現(xiàn)狀，采用項目教學(xué)法，改變傳統(tǒng)的教育觀念和學(xué)習(xí)觀念，逐步建立一套教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、合作者和共同發(fā)現(xiàn)者的教學(xué)模式，必將對傳統(tǒng)課堂教學(xué)改革產(chǎn)生巨大的推動作用。

五、結(jié)論

學(xué)校通過建立軟件開發(fā)教學(xué)實訓(xùn)實驗室，使用教學(xué)云平臺在軟件開發(fā)學(xué)科教學(xué)中的實驗研究，可以對教學(xué)理念、課程設(shè)置、教學(xué)方法、評價體系和教材建設(shè)等進行全面革新，為學(xué)生提供更加有效學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，又突出了學(xué)生的主體地位，體現(xiàn)了現(xiàn)代教育“以能力為本位”的價值取向，培養(yǎng)出來的人才更能適應(yīng)社會的需要，所形成的教學(xué)模式在專業(yè)學(xué)科教學(xué)中也將會有較高的應(yīng)用價值。