云計算應用與實踐工學一體化教學研究與實踐

徐培鏇 陳曉暉 李馥淋

摘 要：云計算應用與實踐是計算機網(wǎng)絡應用專業(yè)一門最重要的前沿課程。本文介紹了該課程實施工學一體化教學改革的必要性與優(yōu)越性，并提出課程整體設(shè)計方案，對“服務器vMotion熱遷移”這一工作任務進行了詳細的教學活動設(shè)計，最后對教學效果進行了總結(jié)與分析。

關(guān)鍵詞：技工教育 云計算 工學一體化

云計算應用與實踐課程的實踐性較強，該課程主要是向?qū)W生介紹信息技術(shù)領(lǐng)域熱點——云的基本理論，分析云的關(guān)鍵技術(shù)，闡述云的基本架構(gòu)及企業(yè)典型設(shè)計方案。為增強學生學習興趣，筆者對該課程進行了基于工學結(jié)合的一體化教學改革探索。

一、課程整體設(shè)計方案

為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力及自學能力，筆者選擇合適的企業(yè)應用案例作為學習情景，引導學生思考和分析。筆者通過充分的前期調(diào)研，并與企業(yè)專家一起為云計算應用與實踐這門課程開發(fā)設(shè)計了“為某企業(yè)搭建云桌面系統(tǒng)”的典型工作任務。

在設(shè)計典型工作任務時，筆者考慮到該課程的學習難度大、知識結(jié)構(gòu)龐雜、理論內(nèi)容枯燥，通過云計算的其中一種普適性高的典型應用，以點帶面，從而引申出計算機網(wǎng)絡、云計算基礎(chǔ)理論、云計算應用架構(gòu)、云計算數(shù)據(jù)中心構(gòu)建等知識點。

在教學實施過程中，以實踐為主、理論為輔;以學生探索為主、教師引導為輔。將枯燥的云計算理論知識有效地融入教學實踐，同時敦促教師不斷鉆研新知識和探索新技能，真正做到教學相長。

在教學場地方面，為了滿足云計算技術(shù)相關(guān)課程的學習需要，筆者規(guī)劃設(shè)計了網(wǎng)云融合實訓室。該實訓室的設(shè)計目標是通過服務器、網(wǎng)絡、存儲控制器（配合外置存儲池）進行計算資源整合。采用資源集中部署、平臺集中管理的部署方式。實訓室具體硬件資源由高性能服務器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡及其他硬件設(shè)備組成。

在教學手段方面，針對云計算應用與實踐這門課程教學實踐內(nèi)容多、各模塊知識點相對獨立的特點，在本次課程改革中，筆者探索了基于微課的云計算應用與實踐翻轉(zhuǎn)課堂教學，讓學生按照自己的學習節(jié)奏進行自主探索與實踐。筆者采用互聯(lián)網(wǎng)教學資源平臺“藍墨云”，為教師和學生提供了一個能夠進行教學資源存儲、教學管理與溝通的數(shù)字化教學環(huán)境。教師需提前開發(fā)微課視頻、演示文稿、拓展閱讀材料、工作頁等教學資源并上傳到教學資源平臺。通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學設(shè)計提高學生的參與度，有效激發(fā)學生的學習積極性，較傳統(tǒng)教學方式更利于課程知識的理解與內(nèi)化。

在教學環(huán)節(jié)方面，由于網(wǎng)絡工程項目基本上都要經(jīng)過用戶需求的提出、施工方任務的獲取、計劃的制訂、工程的實施以及最后的工程質(zhì)量自檢和客戶驗收這幾個階段，筆者將每個學習任務（學習任務即傳統(tǒng)意義上的單元）歸納為：獲取任務、制訂計劃、安裝調(diào)試、質(zhì)量自檢和交付驗收五個教學環(huán)節(jié)。通過這五個教學環(huán)節(jié)進行教學設(shè)計及內(nèi)容安排，讓教學更契合企業(yè)工作流程，讓學生在學習過程中可以更好地感知企業(yè)運作過程。

在教學評價方面，結(jié)合過程考核與期末考核兩種方式進行綜合評定。過程性考核主要通過學生的出勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)質(zhì)量和平時測驗四個方面進行量化評分。期末考核一般通過具體企業(yè)案例情境設(shè)計考核任務，如VMware云平臺構(gòu)建、VMware云桌面系統(tǒng)部署、Openstack云平臺構(gòu)建，學生自選一個項目進行期末考核。這種教學評價方式重視對學生崗位能力的評價，有利于提高學生的學習積極性。

二、學習任務設(shè)計

筆者以企業(yè)項目案例為單位進行學習任務設(shè)計。教學內(nèi)容以企業(yè)案例為載體，注重工作與學習實踐相結(jié)合。筆者以學習任務“企業(yè)虛擬化平臺構(gòu)建”（16學時）為例，按照課程整體設(shè)計方案中的五個教學環(huán)節(jié)設(shè)計策劃了五個學習活動，讓學生以小組為單位開展學習活動。

在獲取任務環(huán)節(jié)，小組成員通過工作任務單了解企業(yè)虛擬化平臺構(gòu)建的具體學習任務與要求;在制訂計劃環(huán)節(jié)，學生查閱學習資料，小組組長負責制訂工作計劃，對小組成員進行工作任務分配;在安裝調(diào)試階段，學生通過小組合作對虛擬化平臺進行構(gòu)建;在質(zhì)量自檢階段，學生要將服務器上線到虛擬化平臺，并對服務進行連通性測試和業(yè)務測試;最后模擬企業(yè)項目進入交付驗收階段，教師進行驗收測試并簽寫驗收報告。

三、教學活動設(shè)計

在教學活動設(shè)計方面，筆者以“服務器vMotion熱遷移”（2學時）為例。以案例的方式引出教學活動“假設(shè)某企業(yè)IT部門已經(jīng)上線了云計算數(shù)據(jù)中心，隨著業(yè)務量的增多，確保業(yè)務的高可用性就成為網(wǎng)絡管理員要考慮的一個重要問題。為提高業(yè)務的可用性，要求網(wǎng)絡管理員在數(shù)據(jù)中心啟用虛擬機在線熱遷移?！蓖ㄟ^這個企業(yè)案例，配合教師提前錄制的實訓視頻提出學習要求，能夠提高學生的學習興趣。

教師在教學過程中，通過排行榜、打擂臺等方式，可以充分調(diào)動學生的學習積極性，活躍課堂氣氛。學生通過小組協(xié)作學習，能在學習過程中與他人開展良好的合作并進行有效的溝通。在教學活動結(jié)束后，通過小組撰寫實踐報告、成果展示等方式，能夠讓學生對學習與工作進行總結(jié)和反思。

四、教學效果及反思

本次教學改革歷時三年多，取得了初步的成效。筆者對2018至2020屆三個年級的260多名學生，分別展開云計算應用與實踐工學一體化教學和傳統(tǒng)課堂教學對比調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，學生對工學一體化教學方式較傳統(tǒng)教學方式更為認同。87.65%的學生認為一體化教學更能提升學習的獲得感，而且通過工學一體化方式，自己的動手能力、表達能力和團隊協(xié)作能力均得到了鍛煉與提高。

征途漫漫，唯有奮斗！由于云計算技術(shù)的快速發(fā)展，學校云計算應用與實踐課程的內(nèi)容也要及時更新，方能為社會培養(yǎng)更多的應用型技能人才。

（作者單位：廣東省粵東技師學院）