云平臺在計算機網(wǎng)絡技術翻轉課堂中的應用

沈曉娟

摘要：近幾年，隨著信息技術的發(fā)展，教學方式的發(fā)展和變化也隨之而來，網(wǎng)絡的普及，使得以學生為主，自主學習，教師為輔，引導啟發(fā)的教學方式越來越被重視。該文中，主要探討了在云計算普遍發(fā)展的時代背景下，云計算技術結合翻轉課堂教學方式在計算機網(wǎng)絡技術課程上的應用。

關鍵詞：云計算；翻轉課堂

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）30-0136-02

Cloud Platform in the Application of Computer Network Technology to Flip the Classroom

SHEN Xiao-juan

（Suzhou Institute of Economic and Commerce， Suzhou 215009， China）

Abstract： In recent years， with the development of information technology， development and change followed the way of teaching， the popularity of network， make give priority to with students， autonomous learning， teacher is complementary， guide the heuristic teaching method is more and more attention. In this paper， the application of cloud computing technology combined with flipped classroom teaching in the course of computer network technology is mainly discussed in the context of the general development of cloud computing.

Key words： Cloud computing； Flip the classroom

1 概述

隨著計算機網(wǎng)絡的普及，以及網(wǎng)絡硬件性能的快速提升，越來越多的行業(yè)都參與到信息技術以及其使用中來，網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)也越來越多，在這樣一種背景下，云計算得到蓬勃發(fā)展。在教育領域，不僅是信息技術相關專業(yè)的教學，即使是其他專業(yè)的教學，包括中小學，都越來越多的采用更新的信息技術，以促進教學的提高。微課、翻轉課堂、慕課等大量的應用就是證明。

2 云計算簡介

云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式可以提供便捷按需的網(wǎng)絡訪問，進入可配置的計算資源共享池，對計算資源可以按需組合，并且所需的管理工作較少。云計算的特征就是按需自助服務、通過互聯(lián)網(wǎng)獲取、資源池化、快速伸縮和可計量。云計算的服務模型有三部分構成，即Iaas（基礎設施服務）、Paas（平臺即服務）和SaaS（軟件即服務）。

云計算是一個廣泛的含義范疇，是網(wǎng)格計算、中間件技術、并行技術、虛擬化和負載均衡等網(wǎng)絡技術發(fā)展融合的產物，提供的服務主要包括網(wǎng)絡服務、虛擬化服務、存儲服務等。虛擬化服務是云計算重要的支撐技術之一。桌面虛擬化是基于桌面集中的方式來給網(wǎng)絡提供桌面環(huán)境，用戶使用設備上的遠程顯示協(xié)議可以安全的訪問各自的桌面，這些桌面資源被集中起來，用戶可以在不同時間和地點訪問，并且不受影響。

網(wǎng)絡服務是云計算的重要服務之一，在OpenStack平臺中，Neutron網(wǎng)絡服務為Openstack管理所有的虛擬網(wǎng)絡基礎設施和訪問層方面的物理網(wǎng)絡基礎設施。OpenStack網(wǎng)絡允許租戶創(chuàng)建先進的虛擬網(wǎng)絡拓撲結構，包括服務，如防火墻和虛擬私有網(wǎng)絡，也可以靈活的劃分物理網(wǎng)絡，在多租戶環(huán)境下提供給每個租戶獨立的網(wǎng)絡環(huán)境。

3 翻轉課堂簡介

翻轉課堂是指重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。課堂內學生能夠更專注于主動的基于項目的學習，共同研究解決問題，從而獲得更深層次的理解。教師講授的內容需要學生在課后通過網(wǎng)絡自學，教師也能有更多的時間與每個人交流。課后，學生自主規(guī)劃學習，教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學生的需要，其目標是為了讓學生通過實踐獲得更真實的學習。

翻轉課堂近幾年得到普遍重視的原因主要是：第一，視頻短小精悍且具有針對性，每個視屏短則幾分鐘，長則十幾分鐘，都針對特定的問題進行講解；折疊第二，重新建構學習流程，“信息傳遞”在學生上課前進行，老師不僅提供視頻，還可提供在線輔導；“吸收內化”則在課堂上通過互動來完成，教師能夠提前了解學生困難，在課堂上給予有效的輔導，同學之間的相互交流更有助于促進學生對知識的吸收內化；第四，復習檢測方便快捷，視頻后面的四到五個小問題，可以幫助學生及時進行檢測。如果回答得不好，可以重新再看視頻的講解，仔細思考哪些方面出了問題。學生對問題的回答情況，能夠及時地通過云平臺進行匯總處理，幫助教師了解學生的學習狀況。

4 實際應用

計算機網(wǎng)絡技術這門課的教學，主要分理論部分和實踐部分，對于理論部分的教學，可以采用翻轉課堂的形式進行，對于實踐部分的教學，可以在云平臺上仿真實現(xiàn)。下面具體地說一下應用方式。

在介紹網(wǎng)絡的概念、IP地址、子網(wǎng)（掩碼）等基本概念的時候，每個概念可以做成一個視頻，視頻的時間長度不超過15分鐘，除此以外，還可以整理相關文字資料（包括習題或測驗），把這些資料放在云平臺上。放在云平臺上的資料，既可以是教師本人錄制或整理的，也可以是他人錄制或整理的。通過教師的整合，把不同講課風格，不同側重點的資料提供給學生。學生在云終端登陸平臺，可以就某一個知識點，選擇不同的視頻來學習。學生在學習的時候，可以對學習資源自由組合，滿足個性化的需要。學習之后，學生可以選擇不同習題或測驗，習題相對簡單，測驗相對難一些，在完成習題或測驗之后，學生會把習題或測驗提交，然后根據(jù)自己的完成情況，選擇是進一步學習新內容還是就剛才的知識點重新學習。這樣一來，每個學生都可以把握自己的學習進度和學習時間，培養(yǎng)自主學習的習慣。教師針對學生提交的習題或測驗，可以檢查每個學生的掌握情況，具體個體的問題可以在云平臺上跟學生互動解答，共性的問題則可以在課堂上深度講解，并組織學生討論。由于采用云平臺中的桌面虛擬化技術，使得學生不管什么時間在什么地方登陸云平臺，任何時候看到的都是自己的學習內容。endprint

這種教學方式，把傳統(tǒng)課堂上教師主導，學生被動接受的局面，改變?yōu)榻處熞龑?，學生自主學習的方式，把學生課上聽講，課下作業(yè)的方式，改變?yōu)閷W生課下學習并完成作業(yè)，課上老師反饋作業(yè)結果，并就內容深度講解和拓展的方式，這種改變，使得教學形成螺旋發(fā)展的軌跡，而不再是原來的線性軌跡，不僅僅促進教師對新知識的學習和新技術的應用，更主要的是培養(yǎng)學生獨立自主學習的能力，和啟發(fā)學生探索問題解決問題的思維習慣。整個教學方式的設計過程如圖1所示：

云平臺不僅對理論部分的教學有強大的促進作用，對實踐部分的教學作用也不容小覷，因為云平臺提供了Neutron網(wǎng)絡服務，可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡的搭建，這比模擬軟件的仿真效果要好得多。舉例來說，可以利用Neutron網(wǎng)絡服務創(chuàng)建兩個局域網(wǎng)并實現(xiàn)其之間的通信。網(wǎng)絡架構如圖2所示，A和B分別為兩個局域網(wǎng)，并且在兩個局域網(wǎng)里分別創(chuàng)建兩臺虛擬機，不僅實現(xiàn)局域網(wǎng)內部虛擬機之間的通信，還要通過路由器實現(xiàn)局域網(wǎng)A和局域網(wǎng)B之間的通信。

可以使用Neutron自帶的命令創(chuàng)建網(wǎng)絡，也可以使用云平臺界面創(chuàng)建網(wǎng)絡，前者可以作為計算機專業(yè)的學生使用，后者可以作為其他專業(yè)的學生使用。局域網(wǎng)A創(chuàng)建好了之后，可以在局域網(wǎng)A中創(chuàng)建兩個子網(wǎng)，子網(wǎng)創(chuàng)建之后，可以看到其分配的IP地址，子網(wǎng)創(chuàng)建完成之后，利用鏡像創(chuàng)建兩臺虛擬機，虛擬機啟動后，每臺虛擬機會占用子網(wǎng)IP地址池中的一個。DHCP服務器會自動創(chuàng)建。然后再創(chuàng)建局域網(wǎng)B以及子網(wǎng)。這時，存在兩個網(wǎng)絡，6個端口，其中4個端口分別給4臺虛擬機，另外2個端口分別給每個網(wǎng)絡的DHCP服務器。每個局域網(wǎng)內部的虛擬機之間可以實現(xiàn)通信，但是兩個局域網(wǎng)之間現(xiàn)在還不能實現(xiàn)通信，需要創(chuàng)建路由器，實現(xiàn)局域網(wǎng)A和B之間的通信。創(chuàng)建一臺名為router的路由器，并使這個路由器成為網(wǎng)關，這種情況下，局域網(wǎng)A和B內的虛擬機可以實現(xiàn)通信，然后將局域網(wǎng)A和局域網(wǎng)B的虛擬接口加到剛剛創(chuàng)建的路由器上，通過這種方式，可以獲得一個帶有多個子網(wǎng)的網(wǎng)絡，并決定哪個子網(wǎng)與路由器相連。這樣，局域網(wǎng)A和B之間就能實現(xiàn)通信了，包括虛擬機之間的通信。

這個例子相對來說比較簡單，利用云平臺提供的Neutron網(wǎng)絡服務，不僅僅可以實現(xiàn)局域網(wǎng)A和B之間的通信，還可以實現(xiàn)和Internet之間的相互通信，除此以外，還可以模擬其他的網(wǎng)絡操作，諸如網(wǎng)絡安全，子網(wǎng)劃分等相關內容，這里不再一一贅述。

5 結論

通過使用云平臺和翻轉課堂，不僅促進了學生自主學習能力的提升，促進學生的學習興趣，良好的安排個人的學習時間和學習進度，也促進教師教學業(yè)務能力的提升和視野的開拓，有屬于師生之間的良好互動，實現(xiàn)教學相長。

參考文獻：

[1] 沈建國，陳永.OpenStack云計算基礎架構平臺技術與應用.2017-1.

[2] 翻轉課堂https：//baike.so.com/doc/7052431-7275338.htmlendprint