云计算在计算机教学中的运用研究

祝旭

摘要：在IT行业高速发展的时代，计算机信息技术也在不断更新换代，科技的发展带动时代的变迁，未来IT行业发展的趋势就是云计算。计算机教学内容比较复杂、枯燥，难以调动学生的学习兴趣，为了激发学生的学习主动性，必须充分利用计算机信息平台，来构建完善的课程学习模块，才能使学生的实践操作能力得到锻炼。文章主要以云计算工具作为出发点，针对云计算在计算机教学中的运用进行了深入研究，并提出了相关建议。

关键词：云计算；计算机；教学；课程学习模块

2007年，谷歌与阿里巴巴等大型互联网企业联合提出“云计算”的概念，当前，亚马逊、谷歌、百度等大型计算机企业都建立了相应的云计算系统，云计算技术的发展成熟，对于推动全球互联网企业的发展进步起到重要作用。在我国的高校计算机教学工作中，运用互联网工具已经进行了较长的时间，然而计算机运用技术一直没有发展突破，仍然停留在初级阶段。近几年来，社会各界对于云计算与云服务的关注力度不断扩大[1]。笔者认为，通过运用云计算服务平台来整合各种教学资源，通过设计和构建计算机教学的云计算应用系统，能够更好地交流、共享教学资源，节约硬件支出，而且能够培养学生的动手操作能力，对于培养学生的计算机应用技能起到重要作用。

1 云计算的相关概述

1.1云计算的具体定义

云计算主要指的是充分融合分布式计算技术、网络储存技术、并行计算与效用计算技术、虚拟化与负载均衡等等网络技术充分结合起来，它是在互联网服务的基础上不断增加、使用以及交付其他模式，其能够利用互联网给用户提供相应的动态以扩展的虚拟化资源，满足用户使用需求。通过利用大量的分散式计算机来进行计算，能够增强计算效率，如果用户需要使用信息数据资源，只需要提出访问请求，就能够从特定计算机储存系统中获取相关资源。

云计算主要包括基础设施服务、软件服务以及平台服务等几种不同的服务类型，首先，基础设施服务主要通过分布计算机来提供服务，而平台服务指的是利用研发操作平台来提供相应服务，其能够开放编程环境，为用户开放数据库，建立Web服务。最后，软件服务主要利用Internet软件来提供服务，但是用户在使用软件时必须向供应商付费购买软件[2]。

1.2云计算的主要特征

1.2l虚拟化

云计算的显著特征就是虚拟化，其主要利用资源虚拟化，使计算机软件与硬件完全分离出来，能够随时给各地的用户提供虚拟化资源，而且能够根据用户需求合理配置、管理虚拟化资源。

1.2.2规模化

云计算平台的规模非常庞大，其中谷歌云计算的服务器数量就达到了几百万台，同时，我国的许多互联网企业的私有云系统服务器数量也有上千万台，所以云计算形成了较大的规模。

1.2.3高可靠性

通過应用云计算系统，能够借助于数据冗余技术以及分布式储存技术，选择出有利的、高可靠性的信息数据，对于自动检测服务器中的许多失效节点，也能够随时进行排除，避免对系统运行产生不利影响，所以使云计算的可靠性和可用性增强。

1.2.4经济性

在运用云计算技术时，能够按照用户需求来提供相应的服务，在用户需要获得服务时，只需要根据自身需求进行付费，就能够让云计算运营商来提供相应的应用程序、平台和基础设施等重要资源，节约了大量的软硬件设施，能够随时给用户提供定制以及修改服务，从而达到经济性目的。

2 当前计算机教学中存在的问题

通过对我国的计算机教育的整体情况进行调查分析发现，其中主要存在以下几点问题[3]。

2.1教学资源的问题

在各大院校的计算机专业教育体系中，教学资源的分布缺少均衡性，不同地区院校的教学资源配置不够平衡，主要原因在于部分地区的经济发展水平较低，院校没有配备完善的实验室和电脑设备等教学资源，而教师也不愿意在比较落后的地区教学。在IT信息化技术高速发展的时代，计算机教学中对于教学资源的需求越来越大，需要不断更新教学设备，完善教学资源，才能满足教学需求，但是在更新实验室或电脑移动设备时，需要大量的资金，许多高校无法承担高额支出费用。除此之外，各个地区高校的教学资源没有实现全面共享。目前，许多高校虽然设置了网络教育以及远程教育课程，并且应用微课和慕课等教学资源，但是许多地区高校为了保护本校教学资源，或者资源共享平台没有建立起来，所以无法实现教学资源开放共享，最终对教学质量产生不利影响。

2.2教学方法不够科学

随着社会的快速发展，高校云计算课程教学改革也在不断推进，必须不断更新和完善计算机教学方法，才能满足时代的发展需求。在计算机传统教学课程中，主要由教师来下达课程任务，然后让学生按照教师的步骤要求来进行上机操作，这也就导致学生的实际操作能力无法得到锻炼。在大数据时代的背景下，必须让学生的理论知识和实践能力充分结合起来，使学生自己运用理论知识进行实践操作，在实验摸索中才能逐渐提升业务水平。

3 云计算在计算机教学中的运用建议

3.1构建云计算教学系统

在传统的计算机课程教学中，缺少完善的实践教学体系，虽然具有比较清晰、合理的结构，但是缺少实践教学的内容。所以，笔者在计算机教学中应用云计算工具，通过建立云计算教学系统，能够有效培养学生的动手操作能力，激发学生思考。由于亚马逊云计算能够提供比较完善的服务，所以必须运用亚马逊网络服务，其中包括简单储存服务、简单排列服务、简单数据库服务以及弹性计算云服务等主要模块。

通过对计算机云计算教学系统的结构进行研究发现，其中主要利用SSH来对教学资源进行访问，然后通过EC2把计算机教学的重要组件运行起来，然后通过S3把数据资源储存起来，利用EC2给用户提供负载均衡服务，然后通过AWS对学生的开发以及应用服务进行自动部署。在系统结构的弹性负载均衡模块中，能够采取合适的方式把应用入口的流量及时发送给EC2实例，从而保障应用系统的容错性良好。在云计算系统中，数据备份主要利用EC2生成卷的快照snapshot，然后把数据信息储存在S3版块中。为了提高系统的安全性，可以利用EC2的保护机制，全面保护系统资源。除此之外，在VPC内部还建立了专有实例，利用专有实例，能够专门给特定的用户提供应用实例，从而使系统的安全性得到大大提升。

3.2充分整合教学资源

在计算机教学中应用云计算工具，能够使实验室设备最小化，能够直接利用云计算网络代替实验室或电脑设备，学生只需要利用简单的移动互联网终端，就可以在浏览器中获取相关的教学资源，建立完善的云计算网络实验室，从而减少了大量的成本资源支出，而且能够打破时间和地点的限制，能够让用户随时随地开展网络学习课程。同时，高校在计算机教学中应用云计算工具，需要充分整合教学资源，可以建立设备中心，通过设备中心来给用户提供应用服务，使终端能够和云计算网络进行有效对接，能够直接和虚拟实验室进行访问，并提供应用服务。而且高等院校还要充分运用虚拟技术，来合理分配教学资源，在不同的设备中心分别设立虚拟云接入点，能够快速进入云计算网络获取教学资源。

3.3管理和应用云计算实践平台

随着社会的发展进步，社会对于实践应用型人才的需求不断扩大，只有不断培养学生的创新实践能力，才能满足未来岗位的发展需求。因此，在高校计算机课程教学中，教师需要具备良好的专业素质，能够利用云计算平台给学生创设真实的教学情景，使学生在实践情景中进行实践模拟训练，才能加深学生的认知，有效培养学生的实践操作能力。例如：计算机专业教师在教学工作中可以把一些文件或者软件程序存放在服务器终端上，这样能够通过网络管理人员来展开统一管理，而学生与教师只需要利用服务器网络和账号密码就能够随时登录网站获取学习数据、资料，实现教学资料共享。同时，可以利用云计算平台综合分析学生的知识基础掌握情况，结合学生的实际情况采取针对性的教学方式，才能不断提高计算机教学质量[4]。

4 结语

总而言之，计算机专业课程教学模式不断发生变化，必须适应大数据时代的发展趋势，充分融合与利用云计算技术，才能充分调动学生的学习兴趣，实现教学资源共享，有效培养学生的动手操作能力，对于促进我国的高校计算机教学发展起到重要作用。

[参考文献]

[1]马莉莉基于云计算的混合式学习在计算机教学中的应用[J].软件导刊，2015（2）：175-176

[2]謝瑞杰基于云计算辅助教学在高职计算机教学中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2015 （23）：170

[3]高森云计算环境中的网络安全在中职计算机教学中的应用[J].电子制作，2016 （6x）：77-78

[4]王艳歌.基于云计算的混合式学习在计算机教学中的应用——以《微课制作》课程为例[J].江苏第二师范学院学报，2016（6）：118-120