云計(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐工學(xué)一體化教學(xué)研究與實(shí)踐

徐培鏇 陳曉暉 李馥淋

摘 要：云計(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用專業(yè)一門最重要的前沿課程。本文介紹了該課程實(shí)施工學(xué)一體化教學(xué)改革的必要性與優(yōu)越性，并提出課程整體設(shè)計(jì)方案，對(duì)“服務(wù)器vMotion熱遷移”這一工作任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，最后對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行了總結(jié)與分析。

關(guān)鍵詞：技工教育 云計(jì)算 工學(xué)一體化

云計(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，該課程主要是向?qū)W生介紹信息技術(shù)領(lǐng)域熱點(diǎn)——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(jì)方案。為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，筆者對(duì)該課程進(jìn)行了基于工學(xué)結(jié)合的一體化教學(xué)改革探索。

一、課程整體設(shè)計(jì)方案

為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及自學(xué)能力，筆者選擇合適的企業(yè)應(yīng)用案例作為學(xué)習(xí)情景，引導(dǎo)學(xué)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(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐這門課程開發(fā)設(shè)計(jì)了“為某企業(yè)搭建云桌面系統(tǒng)”的典型工作任務(wù)。

在設(shè)計(jì)典型工作任務(wù)時(shí)，筆者考慮到該課程的學(xué)習(xí)難度大、知識(shí)結(jié)構(gòu)龐雜、理論內(nèi)容枯燥，通過云計(jì)算的其中一種普適性高的典型應(yīng)用，以點(diǎn)帶面，從而引申出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算基礎(chǔ)理論、云計(jì)算應(yīng)用架構(gòu)、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心構(gòu)建等知識(shí)點(diǎn)。

在教學(xué)實(shí)施過程中，以實(shí)踐為主、理論為輔;以學(xué)生探索為主、教師引導(dǎo)為輔。將枯燥的云計(jì)算理論知識(shí)有效地融入教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)敦促教師不斷鉆研新知識(shí)和探索新技能，真正做到教學(xué)相長。

在教學(xué)場地方面，為了滿足云計(jì)算技術(shù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)需要，筆者規(guī)劃設(shè)計(jì)了網(wǎng)云融合實(shí)訓(xùn)室。該實(shí)訓(xùn)室的設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)控制器（配合外置存儲(chǔ)池）進(jìn)行計(jì)算資源整合。采用資源集中部署、平臺(tái)集中管理的部署方式。實(shí)訓(xùn)室具體硬件資源由高性能服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)及其他硬件設(shè)備組成。

在教學(xué)手段方面，針對(duì)云計(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐這門課程教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容多、各模塊知識(shí)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn)，在本次課程改革中，筆者探索了基于微課的云計(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，讓學(xué)生按照自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏進(jìn)行自主探索與實(shí)踐。筆者采用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源平臺(tái)“藍(lán)墨云”，為教師和學(xué)生提供了一個(gè)能夠進(jìn)行教學(xué)資源存儲(chǔ)、教學(xué)管理與溝通的數(shù)字化教學(xué)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(xué)資源并上傳到教學(xué)資源平臺(tái)。通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)提高學(xué)生的參與度，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，較傳統(tǒng)教學(xué)方式更利于課程知識(shí)的理解與內(nèi)化。

在教學(xué)環(huán)節(jié)方面，由于網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目基本上都要經(jīng)過用戶需求的提出、施工方任務(wù)的獲取、計(jì)劃的制訂、工程的實(shí)施以及最后的工程質(zhì)量自檢和客戶驗(yàn)收這幾個(gè)階段，筆者將每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)（學(xué)習(xí)任務(wù)即傳統(tǒng)意義上的單元）歸納為：獲取任務(wù)、制訂計(jì)劃、安裝調(diào)試、質(zhì)量自檢和交付驗(yàn)收五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過這五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)及內(nèi)容安排，讓教學(xué)更契合企業(yè)工作流程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以更好地感知企業(yè)運(yùn)作過程。

在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，結(jié)合過程考核與期末考核兩種方式進(jìn)行綜合評(píng)定。過程性考核主要通過學(xué)生的出勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)質(zhì)量和平時(shí)測驗(yàn)四個(gè)方面進(jìn)行量化評(píng)分。期末考核一般通過具體企業(yè)案例情境設(shè)計(jì)考核任務(wù)，如VMware云平臺(tái)構(gòu)建、VMware云桌面系統(tǒng)部署、Openstack云平臺(tái)構(gòu)建，學(xué)生自選一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行期末考核。這種教學(xué)評(píng)價(jià)方式重視對(duì)學(xué)生崗位能力的評(píng)價(jià)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)

筆者以企業(yè)項(xiàng)目案例為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容以企業(yè)案例為載體，注重工作與學(xué)習(xí)實(shí)踐相結(jié)合。筆者以學(xué)習(xí)任務(wù)“企業(yè)虛擬化平臺(tái)構(gòu)建”（16學(xué)時(shí)）為例，按照課程整體設(shè)計(jì)方案中的五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)策劃了五個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生以小組為單位開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。

在獲取任務(wù)環(huán)節(jié)，小組成員通過工作任務(wù)單了解企業(yè)虛擬化平臺(tái)構(gòu)建的具體學(xué)習(xí)任務(wù)與要求;在制訂計(jì)劃環(huán)節(jié)，學(xué)生查閱學(xué)習(xí)資料，小組組長負(fù)責(zé)制訂工作計(jì)劃，對(duì)小組成員進(jìn)行工作任務(wù)分配;在安裝調(diào)試階段，學(xué)生通過小組合作對(duì)虛擬化平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)建;在質(zhì)量自檢階段，學(xué)生要將服務(wù)器上線到虛擬化平臺(tái)，并對(duì)服務(wù)進(jìn)行連通性測試和業(yè)務(wù)測試;最后模擬企業(yè)項(xiàng)目進(jìn)入交付驗(yàn)收階段，教師進(jìn)行驗(yàn)收測試并簽寫驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

三、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)方面，筆者以“服務(wù)器vMotion熱遷移”（2學(xué)時(shí)）為例。以案例的方式引出教學(xué)活動(dòng)“假設(shè)某企業(yè)IT部門已經(jīng)上線了云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，隨著業(yè)務(wù)量的增多，確保業(yè)務(wù)的高可用性就成為網(wǎng)絡(luò)管理員要考慮的一個(gè)重要問題。為提高業(yè)務(wù)的可用性，要求網(wǎng)絡(luò)管理員在數(shù)據(jù)中心啟用虛擬機(jī)在線熱遷移?！蓖ㄟ^這個(gè)企業(yè)案例，配合教師提前錄制的實(shí)訓(xùn)視頻提出學(xué)習(xí)要求，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

教師在教學(xué)過程中，通過排行榜、打擂臺(tái)等方式，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛。學(xué)生通過小組協(xié)作學(xué)習(xí)，能在學(xué)習(xí)過程中與他人開展良好的合作并進(jìn)行有效的溝通。在教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，通過小組撰寫實(shí)踐報(bào)告、成果展示等方式，能夠讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)與工作進(jìn)行總結(jié)和反思。

四、教學(xué)效果及反思

本次教學(xué)改革歷時(shí)三年多，取得了初步的成效。筆者對(duì)2018至2020屆三個(gè)年級(jí)的260多名學(xué)生，分別展開云計(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐工學(xué)一體化教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)對(duì)比調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)工學(xué)一體化教學(xué)方式較傳統(tǒng)教學(xué)方式更為認(rèn)同。87.65%的學(xué)生認(rèn)為一體化教學(xué)更能提升學(xué)習(xí)的獲得感，而且通過工學(xué)一體化方式，自己的動(dòng)手能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)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(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)校云計(jì)算應(yīng)用與實(shí)踐課程的內(nèi)容也要及時(shí)更新，方能為社會(huì)培養(yǎng)更多的應(yīng)用型技能人才。

（作者單位：廣東省粵東技師學(xué)院）