云計算應用開發(fā)課程教學案例設計與實踐

摘要：未來云計算技術的高速發(fā)展，離不開高等教育的助力，開設并建設好高校云計算相關課程是大勢所趨，尤其是在課程思政的大背景下，如何將云計算課程與思政教育良好結合，培養(yǎng)學生應對未來社會發(fā)展的專業(yè)能力和思想品德素質(zhì)，是當前高等教育需要思考的問題。文章以云計算應用開發(fā)課程為例，分析課程存在的問題，并以智慧旅游中的客流量分析教學案例為背景，將云計算專業(yè)知識與思政元素融入其中，實現(xiàn)對學生技能與素質(zhì)的協(xié)同發(fā)展。

關鍵詞：課程思政；云計算應用開發(fā)；教學設計；智慧旅游

一、引言

作為一種新型的計算模式，云計算不僅推動著信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也為高等教育領域云計算課程的發(fā)展注入了動力。發(fā)展云計算課程，除了培養(yǎng)學生扎實的理論和技術基礎以外，貫徹立德樹人理念也不可或缺。從目前社會對于云計算專業(yè)人才的需求來看，云計算技術是由多個計算機技術構成的結合體，涵蓋網(wǎng)絡、存儲、計算、安全等，既需要人才在專業(yè)技能方面有所建樹，又對人才在安全觀、倫理觀與政治素養(yǎng)等方面提出了較高要求。

本文順應國家“東數(shù)西算”戰(zhàn)略并結合云計算技術的發(fā)展趨勢，選取云計算應用開發(fā)這門課程，通過設計一個以智慧旅游中客流量分析為背景的課程實踐案例，融入云計算相關核心知識，探討如何在教學中進行思政教育，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和社會責任感。

二、課程現(xiàn)狀分析

（一）課程概況

云計算應用開發(fā)是一門理論與實踐并重的課程。近年來，隨著技術的不斷發(fā)展，該課程的內(nèi)容也不斷加深，其中涉及OpenStack（私有云平臺）、Kubernetes（容器云框架）、Docker（云容器引擎）、CICD（持續(xù)集成與開發(fā)）、程序自動化運維及云上應用開發(fā)部署等內(nèi)容，知識體系復雜，概念抽象，但這些內(nèi)容又與新技術發(fā)展方向契合度高，未來發(fā)展勢頭強勁。

云計算應用開發(fā)課程是云計算技術應用專業(yè)的核心課程，其中的相關知識在企業(yè)中應用廣泛，技術人員需要掌握云平臺規(guī)劃、部署運維及程序開發(fā)上云等技能。隨著云技術的不斷普及，目前企業(yè)大多數(shù)的后臺服務配置已經(jīng)不再大規(guī)模使用傳統(tǒng)物理服務器，而是采取本地服務、虛擬化平臺及公有云混合模式進行應用部署，優(yōu)勢是能進一步保證服務的健壯性，降低企業(yè)運維成本。

為了使學生在學習云計算相關課程時能夠高效地理解相關知識，教師在教學過程中一般采用多平臺融合學習的方式，學生根據(jù)實訓內(nèi)容的知識特性選擇本地服務器或云上開發(fā)環(huán)境。云計算應用開發(fā)課程的核心知識內(nèi)容體系如表1所示。

從表1可以看出，云計算開發(fā)應用課程的核心知識點較多，不同模塊內(nèi)的知識理論性很強，導致學生很難理解這些知識點，教師即使通過聯(lián)系實例進行教學，融入思政元素也十分生硬。因此，教師需要探索其他方式，讓學生在掌握各項知識的同時，能夠以各模塊知識點為載體，實現(xiàn)隱性思政教育，達到“潤物細無聲”的效果。

（二）當前教學存在的問題

1.教學內(nèi)容跟不上技術發(fā)展

云計算技術發(fā)展迅速，尤其是近年來我國高度重視云計算發(fā)展，從原先的科研應用不斷地向教育、金融、旅游和醫(yī)療等領域延伸，技術方面從傳統(tǒng)私有云與容器云向著邊緣計算與霧計算方向發(fā)展，課堂教學內(nèi)容難免跟不上技術更新的步伐，課程設置滯后于產(chǎn)業(yè)技術的實際發(fā)展。例如，當前人工智能與大模型等方向的內(nèi)容，教材或課堂中涉及內(nèi)容較少，教師想要設計貼合實際應用場景的案例存在一定的困難。

2.專業(yè)理論性強，對師生挑戰(zhàn)大

云計算學科的綜合性很強，涉及多個學科知識，如計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)存儲、虛擬化技術等，部分教師可能缺乏全面系統(tǒng)的學科實踐經(jīng)驗，導致教學內(nèi)容難以深入傳授，無法滿足學生學習需求。同時，云計算學科對學生的學習和問題抽象能力也提出了較高的要求，當前云計算課本中存在大量理論知識，知識本身蘊含著許多抽象概念，學生理解起來困難，知識曲線陡，普遍學習興趣不高，往往僅停留在對于課堂知識的識記階段，并沒有真正理解云計算核心知識的含義，思維中沒有構建出對云計算的直觀認識，所以在實踐應用的過程中，學生無法將知識應用到具體場景里，更無法進行知識遷移和舉一反三。

3.課程設計單一，融入思政元素不足

在課程設計方面，部分云計算專業(yè)的課程過分強調(diào)技術實踐，而忽視了思政教育。當今社會不僅要求學生需要具備專業(yè)技能，還要求學生具備良好的道德品質(zhì)和社會責任感。云計算教學案例資源匱乏，種類不足，只停留在理論層面，缺乏對學生實際問題解決能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，也沒有遵循學生的認知規(guī)律，交互性不足。因此，在教學中，如何設計更具挑戰(zhàn)性和實踐性的教學案例，激發(fā)學生的學習創(chuàng)造力，是教師需要進一步探討和完善的地方。

4.考核方式單一

傳統(tǒng)的考核方式采用平時和期末考試來決定最終成績。然而，筆者在長期的教學過程中發(fā)現(xiàn)，平時成績并不能反映學生的綜合能力，有的學生善于總結，有的學生善于分析和動手，因此單一的考核方式并不能達到考查學生綜合素質(zhì)的目的。

三、教學案例設計與實踐

為解決上述教學過程中存在的問題，本文以江蘇旅游職業(yè)學院云計算專業(yè)教學為例，選取云計算專業(yè)中的云計算應用開發(fā)這門課程，進行了融入課程思政理念的教學案例設計與實踐。該案例結合具體應用場景，選取了“云上應用開發(fā)與部署”這一章節(jié)，設計了智慧旅游場景中的“客流量統(tǒng)計系統(tǒng)上云”這一實際應用案例，力求做到在傳授專業(yè)知識點的情況下不失趣味性，并將思政內(nèi)容有機融入課堂教學的各個環(huán)節(jié)。案例各環(huán)節(jié)中的知識點與思政元素如表2所示。

（一）課前引入環(huán)節(jié)

課前，教師在線上平臺推送任務點，發(fā)布智慧旅游行業(yè)中典型應用場景視頻供學生觀看，使學生了解當前旅游背景下有哪些關鍵技術。教師介紹其中技術的基本概念、優(yōu)勢及在智慧旅游中的作用，引導學生思考如何利用云技術實現(xiàn)熱門景區(qū)的人流量控制，體會新技術對提高旅游行業(yè)效率和服務質(zhì)量的重要性。教師還要求學生分組嘗試如何搭建該系統(tǒng)，并在搭建過程中總結遇到的相關問題，便于在課堂中討論，使學生逐步熟悉云平臺部署應用的過程，提高團隊協(xié)作的能力。同時，教師讓學生觀看我國旅游信息技術應用視頻，認識到中國信息化進程不斷加快，核心技術不斷突破，激發(fā)學生自主探究和不斷創(chuàng)新的意識。

（二）課中教學環(huán)節(jié)

1.提出問題

課中，學生展開有關傳統(tǒng)方式部署客流量統(tǒng)計系統(tǒng)的討論，聚焦傳統(tǒng)部署是否成功以及過程中遇到的困難，很多學生表示部署未成功，即使部分小組成功，但短暫運行后發(fā)現(xiàn)程序異常退出的情況。此時，教師分析原因，并解釋傳統(tǒng)方式已不能滿足基于人臉識別技術的智慧旅游客流量統(tǒng)計系統(tǒng)的性能要求，原因在于傳統(tǒng)服務器算力不足，只有基于強大算力的云平臺才能實現(xiàn)。這樣，學生能明白“眾人拾柴火焰高”的道理，多算力的介入可以解決系統(tǒng)性能瓶頸。

2.搭建云計算架構

在系統(tǒng)上云前，學生需要先搭建基礎架構，搭建成功與否直接關系到后續(xù)系統(tǒng)是否能夠上云。搭建本身難點較少，但組件繁多且需要相互交互，因此更多強調(diào)學生之間的團隊合作與協(xié)作精神，體現(xiàn)集體主義意識。

3.數(shù)據(jù)采集與處理

客流量系統(tǒng)的功能核心是人臉識別神經(jīng)網(wǎng)絡模型，而識別率高低取決于人臉模型的構建，因此教師要讓學生先進行人臉數(shù)據(jù)的訓練。依托云平臺的算力，有效提高學生訓練速度，但同時要注意人臉數(shù)據(jù)隱私保護與信息安全。此外，在數(shù)據(jù)處理過程中，學生需關注數(shù)據(jù)倫理問題，體現(xiàn)社會責任感。

4.云端服務的部署與系統(tǒng)優(yōu)化

教師要重點教育學生注重系統(tǒng)資源的合理分配，部署完畢后進行系統(tǒng)的測試。各小組的性能可能會出現(xiàn)不一樣，這是因為每個組的模型參數(shù)不同，所以參數(shù)選取是否合理也決定著系統(tǒng)的優(yōu)劣，借此，教師可教育學生要具備不怕困難，追求卓越，精益求精的品質(zhì)，同時意識到微小的改進有時也能推動技術發(fā)展與社會進步。

（三）課后引申環(huán)節(jié)

課后，學生完成實驗報告與心得體會，記錄自身收獲并展望對未來工作學習產(chǎn)生的影響。教師可以鼓勵學生積極嘗試系統(tǒng)的二次參數(shù)優(yōu)化，更好地提高系統(tǒng)運行效率。針對最終成績，教師應根據(jù)學生政治素養(yǎng)、合作成效、能動意識以及專業(yè)素養(yǎng)等多角度進行評價。

四、結語

本文以江蘇旅游職業(yè)學院云計算應用開發(fā)課程中的一個智慧旅游客流量統(tǒng)計系統(tǒng)上云案例為背景，在分析現(xiàn)有教學存在的問題的前提下，挖掘思政元素，并與案例任務中的專業(yè)知識點相結合，細化課堂教學各環(huán)節(jié)的內(nèi)容，學生在理解云計算相關專業(yè)知識的同時，潛移默化地進行思想教育，提高綜合素質(zhì)，更好地適應未來工作崗位。

參考文獻：

[1]黃辛迪.基于“三全育人”理念的云計算與大數(shù)據(jù)課程教學改革實踐探析[J].電腦知識與技術，2023（33）.

[2]坎香，金海峰.云計算架構與服務課程思政元素挖掘與教學實踐探析[J].電腦知識與技術，2023（33）.

[3]張曦，郝雯娟，焦冰.“云計算”教學改革探索與思政元素設計[J].電腦知識與技術，2022（30）.

[4]張彤，許娟，陳兵.基于線上線下混合式教學的云計算課程教學改革[J].計算機教育，2023（4）.

[5]關曉琳，來守軍.基于OBE理念的理工科專業(yè)課課程思政體系的探索分析[J].甘肅教育研究，2024（2）.

基金項目：2023年校級課題“‘三全育人’視角下計算機專業(yè)課程思政建設融合研究”，項目編號：JSLY202301020。

（作者單位：江蘇旅游職業(yè)學院信息工程學院）