基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的計算機教學(xué)研究

臧麗 鄭帥 李夢竹

摘要：在目前的教學(xué)體系中，教師必須對學(xué)生的計算機能力進行培養(yǎng)，使學(xué)生能夠更好地基于物聯(lián)網(wǎng)以及云計算的特性，學(xué)習(xí)全新的知識體系。在計算機專業(yè)教學(xué)中，教師對學(xué)生進行實踐培養(yǎng)，使學(xué)生能夠融合我國目前的課程標準，根據(jù)全新的創(chuàng)新精神以及實踐能力，將其作為后續(xù)的教導(dǎo)方針并分析物聯(lián)網(wǎng)的特性。圍繞目前高校計算機的實踐教學(xué)實際情況，對整個物聯(lián)網(wǎng)中心建設(shè)完成研究并符合其專業(yè)優(yōu)勢。在教學(xué)中，通過全新且多層次的教學(xué)體系，更好地培養(yǎng)學(xué)生實踐能力，確保學(xué)生理論以及實踐的雙重結(jié)合。因此，文章將基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的計算機教學(xué)研究展開討論。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);云計算;計算機教學(xué);研究分析

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）14-0148-02

物聯(lián)網(wǎng)是我國新一代的信息技術(shù)，其定義即物聯(lián)網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)，通過全新的核心內(nèi)容，將其作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸。此外，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用無線感知節(jié)點，可以在任意維度內(nèi)實現(xiàn)物品與物品之間的通信交流以及資源共享，并通過其智能感知識別，完成信息通融，廣泛地用于網(wǎng)絡(luò)融合中。因此，物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在教學(xué)過程中，教師必須認識到目前物聯(lián)網(wǎng)以及云計算教學(xué)體系高層次人才較為短缺的現(xiàn)狀。這種現(xiàn)狀是導(dǎo)致其在后續(xù)發(fā)展中一直受到制約的直接原因。因此，必須培養(yǎng)符合現(xiàn)代發(fā)展需要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才。但由于高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開始時間不長，且通常物聯(lián)網(wǎng)體系較為注重理論培養(yǎng)，忽略了對于實踐教學(xué)的重視。在后續(xù)成長中，需要更好地就其整個教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式進行構(gòu)建思考，以取得良好的教學(xué)效果，獲得全新的培養(yǎng)模式，以夯實學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，以全新的實踐課程為主，構(gòu)建多樣性的教學(xué)體系。

1 實踐教學(xué)體系設(shè)計現(xiàn)狀

1.1 課程內(nèi)容缺乏設(shè)計感

計算機網(wǎng)絡(luò)的普及對于我國居民的日常生活、工作產(chǎn)生非常大的影響，涉及各個領(lǐng)域。因此，在教育領(lǐng)域，需要更好地確保計算機網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)能夠提升對于人才質(zhì)量的要求。計算機網(wǎng)絡(luò)是一種通信技術(shù)，二者之間的融合可以對后續(xù)學(xué)科交叉信息體系提供更加全面的科技基礎(chǔ)，是一門理論性、實踐性、綜合性均較強的專業(yè)課程。該課程不僅是整個工科專業(yè)學(xué)生的必修課，同時也是學(xué)生在進入物聯(lián)網(wǎng)體系后的核心知識點。整個課程的教學(xué)效果對于學(xué)生的未來成長具有關(guān)鍵性的指導(dǎo)作用[1]。但在該課程的教學(xué)中，由于該課程具有較多的基礎(chǔ)概念、原理等，這就使得課程的抽象體系較強，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)中很難全面吸收知識點，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)出現(xiàn)明顯的差異性。因此，為了更好地培養(yǎng)高素質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)人才，本文首先著重分析計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在的問題，并明確物聯(lián)網(wǎng)時代教育目標基礎(chǔ)。對整個計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法進行深度優(yōu)化，但需要對目前存在的問題進行分析。例如，計算機教學(xué)中整個課程內(nèi)容缺乏明顯的設(shè)計感。隨著物聯(lián)網(wǎng)體系的發(fā)展，技術(shù)應(yīng)用不斷出現(xiàn)，這就需要計算機網(wǎng)絡(luò)教材提高自身的更新速度。但網(wǎng)絡(luò)教材的更新速度與新技術(shù)的研發(fā)速度相對比較慢，存在課程滯后的現(xiàn)象。且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要以無線網(wǎng)絡(luò)為載體，而教材中的無線網(wǎng)絡(luò)體系較為薄弱。教師在教學(xué)時，針對部分網(wǎng)絡(luò)知識，無法有效充實，教學(xué)模式單一。每節(jié)課的課時固定，這就使學(xué)生在學(xué)習(xí)時授課時間較為緊張。而教師為了壓縮時間，采用傳統(tǒng)的講授結(jié)合的模式，以PPT單純地呈現(xiàn)講課方法，無法對學(xué)生進行有效的培養(yǎng)，不易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。學(xué)生的學(xué)習(xí)架構(gòu)無法有效形成，降低了課程質(zhì)量，對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)也產(chǎn)生了嚴重的阻礙。

1.2 實訓(xùn)條件嚴重滯后

對于學(xué)生而言，基于物聯(lián)網(wǎng)以及云計算的計算機教學(xué)體系，除教師的教學(xué)模式需要集中更新外，充足的實訓(xùn)條件也非常必要。實訓(xùn)條件可以保障學(xué)生能夠得到全面成長，以保障學(xué)生能夠在現(xiàn)有基礎(chǔ)上了解物聯(lián)網(wǎng)的特性，以便能夠完成理論以及實踐的雙結(jié)合[3]。但在網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)中，網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室的建設(shè)成本較高，很多學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)建設(shè)經(jīng)費具有一定的限制，這就導(dǎo)致了很多學(xué)校在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室時出現(xiàn)建設(shè)不完善，甚至建設(shè)半完工狀態(tài)，無法有效使用，在開展網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)課程中，受到明顯阻礙，很多學(xué)校在建設(shè)時雖然是新校區(qū)，但其使用的硬件設(shè)備較為落后，無法滿足目前的建設(shè)需要。因此，實訓(xùn)課程開展效率不足，整個理論以及實踐呈現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，對于培養(yǎng)全方面人才產(chǎn)生極大的阻礙。計算機網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)具有密切關(guān)聯(lián)，二者是彼此的拓展以及延伸。物聯(lián)網(wǎng)的基本體系包含了感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等，因此在后續(xù)學(xué)習(xí)中，必須對應(yīng)相應(yīng)的特點完成網(wǎng)絡(luò)管理以及智能處理，為整個計算機網(wǎng)絡(luò)課程提供全新的改進目標[4]。對于計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論課程，在實訓(xùn)條件中需要加強學(xué)生的資源，確保學(xué)生能夠有效地完成學(xué)習(xí)以及實訓(xùn)訓(xùn)練，并根據(jù)在實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題，調(diào)節(jié)自身的理論基礎(chǔ)以及實踐能力，完成教學(xué)改革。

2 實踐教學(xué)體系設(shè)計要素

對整個實踐教學(xué)體系設(shè)計要素進行分析，可以得知其包含以下幾點：

第一，教師必須了解目前的教學(xué)現(xiàn)狀。為了更好地貼合物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展機遇，在計算機教學(xué)中結(jié)合云計算優(yōu)勢，教師需要認知計算機實踐教學(xué)目前尚處于理論的輔助階段。教師在教學(xué)中，以教師為主完成單向傳輸，整體的模式較為單一，且未能夠主動貼合學(xué)生的興趣愛好。此種教學(xué)方式較為落后，已然不能滿足現(xiàn)代化的信息發(fā)展需求。

第二，要進行改進，融合實踐教學(xué)體系架構(gòu)。在改進過程中，依據(jù)實踐創(chuàng)新，構(gòu)建整個實踐教學(xué)體系框架，根據(jù)其培養(yǎng)目標，將實踐課程分為基礎(chǔ)實驗、技能實驗以及科研創(chuàng)新型實驗。整個教學(xué)體系采用學(xué)生為主、教師為輔的理念，以提升學(xué)生自身的分析以及解決問題能力，引導(dǎo)學(xué)生能夠參與教師的科研工作，解決學(xué)生目前出現(xiàn)的學(xué)習(xí)難題。在基礎(chǔ)性實驗中，學(xué)生可以加深對于專業(yè)基礎(chǔ)知識理論的理解，為后續(xù)進一步應(yīng)用創(chuàng)新打下堅實基礎(chǔ)。整個實踐課程包含但不限于信息系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算機導(dǎo)論等，實驗過程在于培養(yǎng)學(xué)生的計算機知識技能，并結(jié)合全新的教學(xué)方法對學(xué)生的知識點能夠進行進一步延伸，使學(xué)生可以根據(jù)教學(xué)目標以及自己的興趣選擇學(xué)習(xí)方向[5]。教師對學(xué)生進行輔助指導(dǎo)以進一步提升學(xué)生的實踐技能。在創(chuàng)新實踐中，學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力可以目前的集中教學(xué)模式為依托，鼓勵學(xué)生主動參與，并將相關(guān)的項目進行分解，且分解后的每一模塊均可由學(xué)生負責(zé)。教師給予必要的指導(dǎo)后，給予學(xué)生充足的自由性，實現(xiàn)移動系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等平臺開發(fā)，掌握全新的專業(yè)知識架構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生對于軟件設(shè)計的興趣，以保障課程能夠面向?qū)W生，培養(yǎng)學(xué)生整個職業(yè)技能的培訓(xùn)。平臺可以專業(yè)課程教學(xué)實踐為目的進行設(shè)計，在物聯(lián)網(wǎng)以及云計算中，通過實驗課開發(fā)課題的方法，學(xué)生可以完成產(chǎn)學(xué)研合作，將實踐創(chuàng)新平臺作為一個開放式平臺[6]。教學(xué)內(nèi)容完全開放，學(xué)生可通過申請項目或立項方式參與到實踐工程應(yīng)用中。實現(xiàn)實驗室資源的全面利用，建立更好的實踐教學(xué)評價制度，為學(xué)生的后續(xù)創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)提供全新的考核方向。

3 實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

在實踐內(nèi)容教學(xué)設(shè)計中，教師需要更好地注重對于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，使學(xué)生的團隊創(chuàng)新以及協(xié)作能力能夠更好發(fā)展。在實踐教學(xué)內(nèi)容中，包含基礎(chǔ)實驗、專業(yè)技能實驗以及創(chuàng)新實驗，根據(jù)全新的架構(gòu)，將其作為實驗體系的重要組成部分，以保障能夠?qū)W(xué)生進行全面培養(yǎng)。在實驗過程中，學(xué)生的實踐結(jié)果可以更側(cè)重于理論以及經(jīng)驗的結(jié)合，保障學(xué)生能夠從事軟件開發(fā)與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計，將其作為工作的必備技能[7]。在軟件系統(tǒng)設(shè)計上，也可以基于目前的培訓(xùn)課程，使學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方面實現(xiàn)全面成長，完成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的全面結(jié)合。并基于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法進行設(shè)計訓(xùn)練，專業(yè)設(shè)計實驗包含了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實驗、嵌入式開發(fā)實驗以及物流網(wǎng)絡(luò)工程體系實驗。整個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實驗包含了傳感器實驗以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計實驗，例如，在傳感器實驗中，學(xué)生可以加強自身對于傳感器的識別與應(yīng)用能力，以便能夠更好地利用傳感器，基于ARM網(wǎng)關(guān)，對網(wǎng)絡(luò)流量、感知節(jié)點等進行設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，還可以利用PC實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理以及網(wǎng)絡(luò)維護，以滿足全新用戶的需求。而物聯(lián)網(wǎng)工程實驗可以利用傳感網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的模擬以及應(yīng)用。在創(chuàng)新過程中，基于整個學(xué)生的創(chuàng)新項目以及其科技創(chuàng)新體系，可以使學(xué)生能夠與其他企業(yè)進行合作。通過校企結(jié)合，對學(xué)校產(chǎn)生全新的科研成果，實現(xiàn)雙方利益的最大化處理。同時，也可以指導(dǎo)教師為主，自主設(shè)置相關(guān)項目，針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的薄弱點進行進一步鞏固[8]。

4 物聯(lián)網(wǎng)以及云計算教學(xué)改革措施

4.1 完成教學(xué)內(nèi)容的篩選

在教學(xué)內(nèi)容篩選中，計算機網(wǎng)絡(luò)課程涵蓋了大量的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識以及經(jīng)典協(xié)議。因此，其整個知識點較為煩瑣。在教學(xué)過程中，教師必須保持適當篩選，以剔除陳舊知識，增加全新知識體系，幫助學(xué)生能夠掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)，拓展學(xué)生的知識面，使學(xué)生能夠全面適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境要求，在教學(xué)方法選擇與結(jié)合中，教學(xué)方法的選取對于課堂興趣培養(yǎng)具有極大關(guān)系。整個課堂教學(xué)并非以被動教學(xué)為主，而是應(yīng)當以引導(dǎo)式教學(xué)為主。為同學(xué)選取全新的新穎討論方案，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，搜集相關(guān)的研究課題資料，以便能夠增加學(xué)習(xí)知識點，培養(yǎng)學(xué)生能夠主動吸收知識、學(xué)習(xí)知識。在實踐中，加強學(xué)生的實踐操作經(jīng)驗。同時，也可選擇任務(wù)驅(qū)動法，對學(xué)生進行分組處理。隨后，小組同學(xué)完成模擬，均可有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及實踐能力，保障學(xué)生能夠有效貼合教師的教學(xué)方案，完成全新的教學(xué)規(guī)劃[9]。

4.2 教學(xué)實踐體系

針對目前的教學(xué)實踐體系，首先分析在實訓(xùn)室建設(shè)方面出現(xiàn)的不足，以便能夠更好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在實訓(xùn)室建設(shè)中，其實訓(xùn)室建設(shè)的完善與否，直接影響了學(xué)生的實踐動手能力。借助物聯(lián)網(wǎng)體系的發(fā)展，學(xué)生必須具備扎實的動手實踐能力。在網(wǎng)絡(luò)模擬軟件開發(fā)中，其模擬軟件的發(fā)展削弱了整個網(wǎng)絡(luò)實踐環(huán)境所帶來的缺陷。借助網(wǎng)絡(luò)模擬軟件的優(yōu)勢，在機房可以采用虛實結(jié)合的訓(xùn)練方法，更新全新的設(shè)備，并就網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的傳輸流程采用網(wǎng)絡(luò)模擬軟件進行模擬。運行目前較為流行的模擬軟件，包含了模擬路由器以及交換機。二者的應(yīng)用特性將在后續(xù)的實訓(xùn)教學(xué)中發(fā)揮優(yōu)勢，進行融合，起到非常有效的輔助效果。既可增加實訓(xùn)分數(shù)，又可以達到理論結(jié)合[10]。

5 結(jié)束語

綜上所述，在物聯(lián)網(wǎng)以及云計算的計算教學(xué)研究中，為了更好地探究在教學(xué)中出現(xiàn)的弊端，分析現(xiàn)狀并提出行之有效的改進方法，需要分析目前出現(xiàn)的不足，融合全新的教學(xué)建議，對整個教學(xué)內(nèi)容進行整合。根據(jù)實際情況，進行針對性的集中調(diào)整，以確保整個教學(xué)體系能夠更好地完成實踐、理論的配比，提升課堂效率以及學(xué)生的積極性。促使社會物聯(lián)網(wǎng)人才體系的全面成長，在后續(xù)的應(yīng)用中，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的計算機專業(yè)實踐教學(xué)，可以以創(chuàng)新教學(xué)實踐為核心，提出“學(xué)生為主、教師為輔”的多層次教育體系。通過全新的教育機制，調(diào)節(jié)知識體系，完成訓(xùn)練結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，以使學(xué)校能夠更好地培養(yǎng)出適應(yīng)IT行業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)人才。

參考文獻：

[1] 楊天龍，吳海軍，周崗，等.基于物聯(lián)網(wǎng)及云計算平臺的智能停車系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子世界，2020（7）：128-129.

[2] 張磊，吳穎.基于物聯(lián)網(wǎng)及云計算的人工智能鎖無線通信技術(shù)研究[J].通信電源技術(shù)，2020，37（12）：192-194.

[3] 張尚峰.基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)的電力工程智慧安全工地研究[J].智能城市，2020，6（21）：110-111.

[4] 韓克仁.基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù)的綜合智慧消防系統(tǒng)綜述[J].科學(xué)與信息化，2020（8）：55.

[5] 楊尚瑜，張笑.基于阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機產(chǎn)品與流通，2020（3）：82.

[6] 朱靜宜.基于云計算的高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺構(gòu)建研究[J].中國教育信息化，2012（17）：33-35.

[7] 萬紅生，孟源.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧空壓機應(yīng)用研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2020，10（11）：99-101.

[8] 陳瑾瑾.基于無線通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析[J].信息與電腦（理論版），2020，32（14）：172-173.

[9] 辛伯宇，賀然.基于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的公路交通運輸?shù)膽?yīng)用前景研究[J].山西交通科技，2020（1）：98-103.

[10] 程德昊，何元清，蔡春昊.基于阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)可視化[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（22）：50-51，53.