“云计算”教学改革探索与思政元素设计

张曦 郝雯娟 焦冰

摘要：云计算是信息类专业一门重要的专业课程。该文从新工科人才培养对学生实践创新能力以及课程思政对学生德育方面的要求出发，围绕云计算的课程目标、讲授方法、案例实践、课程思政和考核方式开展教学改革研究，提出以下几点措施：采用體验式教学和关键词分析法解决语言描述性概念晦涩难懂的问题；以案例实践课为驱动，突出应用实践性，帮助学生将课程基本理论知识与软件和互联网行业实际需要相融合，满足不同学生实践能力培养需求；设计紧跟时事的思政元素点并融入日常教学，增强课程思政教育的时效性；采用以案例实践课和大作业为主的过程化考核方式，实现对学生“知识、能力、思维、素养”全方位培养和考核。

关键词：云计算；体验式教学；案例实践课；课程思政

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）30-0172-03

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1  引言

新一代信息技术和新一代人工智能与制造业的深度融合，正在引发广泛和深远的变革。对于工科专业学生而言，除了要求其具有较高的专业知识背景，还需要能达到工程实践的相关要求。在一些招聘启事中，明确注明了招聘岗位的技术方向与能力要求，以体现其准确的人才定位。因此，作为教育主体的高校，应当及时更新本科生培养体系，根据用人单位的人才需求，适当调整教学方法与教学内容，从而提高应届毕业生在就业中的核心竞争力[1]。同时，专业课的实施还需要注重课程思政环节的设计，要以学生为中心，以真正提高学生思想道德素质为目标，细化教学内容，科技不失思政。

2  课程改革思路

云计算是一门理论与实践相结合的课程，对物联网、电气、计算机、网络等相关专业学生的能力培养十分重要，是学生未来就业的重要实用技能[2]。目前，国内很多高校都已开展云计算或相近课程。然而，作者在承担云计算课程教学过程中，发现目前云计算课程存在如下突出问题：

2.1 理论性强，学生难理解

云计算课程的典型特点就是理论知识比较抽象，学生学习理解比较困难，学习兴趣不高。例如在教材中，云计算相关的大量概念均通过大段文字进行描述，通过课堂学习，学生往往只能停留在识记阶段，而无法真正掌握这些重要概念的核心含义，导致在实践过程中难以快速应用相关知识。

2.2 案例实践课占比少，且针对性不强

原有案例实践课课时占比较少，学生的实践能力得不到充分锻炼，也难以帮助学生加深对理论知识的理解。此外，现有案例设计缺乏针对性，尤其是考虑到学生存在学习基础不同、就业取向多样的现状，难以满足不同学生实践能力培养的需求。

2.3 融入思政元素少

原有课程方案中融入的思政成分较少，并未在云计算讲授过程中找准思政元素的切入点，难以完全满足立德树人的课程目标[3]。

2.4 考核方式单一

原有课程采用“平时表现+闭卷考试”的传统考核方式。然而作者在长期教学过程中发现，考试成绩不能完全体现学生的能力水平，也不能达到对学生知识、能力、思维、素养全方位考核的目标。

综上，为克服学生因理论枯燥而畏难的心理并提高学习兴趣，为提高学生实践能力，为实现全方位考核的目标，为培养学生爱国主义、工匠精神从而实现立德树人的根本任务，云计算课程的教学改革主要从课程目标、讲授方法、案例实践、课程思政、多元考核5个环节进行实践。

3  教学改革实践

3.1 课程目标

云计算课程本身具有较强的理论性、实践性和应用性，是学生参加诸如ACM、“蓝桥杯”等多项科技竞赛乃至就业所必须掌握的多项关键技能。通过本课程的学习，学生能够掌握云计算的内涵、云计算的技术架构和云计算的相关应用，熟练使用Linux系统操作、网络配置、环境变量配置、MapReduce大数据架构等计算机常规技能，运用所学知识解决实际工程问题。同时形成以爱国主义为核心的正确价值观和良好的思想品德。

3.2 讲授方法

云计算课程理论性强，学生不好理解的问题，本人提出并实践了两种方法：体验式教学和关键词分析法[4]。体验式教学是在遇到晦涩的名词时，教师首先去列举实际案例，让学生先体验，如表1所示，比如在讲解云存储的概念，先让大家回想下自己对百度网盘的使用情况，百度网盘就是一种云存储的形式。学生体验到这个名词的实际意义后，然后再讲解云存储这个名词，再通过后续实践课的加深理解，形成良性互动。

在云计算课程中，部分重要概念的定义为纯语言性描述，对学生而言较为枯燥，关键词分析法恰好适用于这类纯语言性描述概念的讲解。对于语言描述较多的复杂概念，学生往往采取一种“偷懒”式的学习方法，只顾用笔在大段的文字下方做标记，而并未实际掌握概念的内涵。在课堂讨论中，教师应鼓励学生用最精炼的关键词来概括重要概念的特性，并加以引导、启发，如此迭代循环，直至学生找到最为精炼、恰当的关键词。这一过程可以帮助学生在适当的引导下对复杂概念进行自发的挖掘和内化，往往能更好地理解重要概念的内涵。上述过程可由图1表示。例如讲解云存储这个名词时，如图2所示，运用关键词分析法将云存储最初的纯语言性描述通过学生讨论和引导概括不断迭代形成最后几个关键词，使学生易于掌握该名词。

3.3 案例实践

原有课程中案例实践课时占比为10%，作者将其提高至25%以给予学生更多的实践机会。针对实践课案例针对性不强的问题，重新设计了如表2所示的实践课案例。针对学生学习基础不同、就业取向多样的现状，将实践案例分为基础层和进阶层，以满足不同学生实践能力培养的需求。表2中，1-4为基础实践，5-7进阶实践。基础实践旨在提高学生对云计算这门课程中核心概念的理解，如云平台、虚拟化、分布式文件系统、大数据架构等，同时也加强对Linux系统操作、网络配置、环境变量配置、MapReduce大数据架构等计算机常规技能的熟练使用，理论与实践相结合，提高学生的兴趣与多种能力[5]。进阶实践则为了提高学生对云数据库、代码规范、Spark大数据架构的深入理解，更加与目前大型互联网公司的技术点相契合，为以后的工作能力打下坚实的基础。

3.4 课程思政

云计算课程的讲授过程中要找准思政元素的切入点，在理论与实践“两位一体”的知识体系中自然融入课程思政。为此，思政元素融入方案，选取紧跟时事且与学生日常生活息息相关的案例作为切入点，将社会主义核心价值观自然地融入其中。例如在讲解云计算的国内外现状时，了解到国外亚马逊云在全球市场的占比远高于国内阿里云，而且阿里云服务稳定性和安全性也不及亚马逊云，这使得我国云计算技术在中美竞争中处于劣势，引导学生要有技术落后就会挨打的危机意识，激发学生的民族自豪感和爱国热情，树立强国意识。

4  教学改革成效分析

通过本次“云计算”教学改革的实践，学生对云计算的兴趣大大提高，学生的出勤率和课堂互动次数比改革前明显增加。从案例实践课开展过程和最终考试结果来看，学生对理论性概念的理解也显著加强。通过对“案例实践课+大作业”模式的实施，学生更加熟练云计算大数据相关的技能，代码规范和写作规范较改革前大大提升。此外，学生在大作业中选择了十分丰富的技术路线和研究方案，学生的创造力得到了有效锻炼，知识面也得到拓展。

5  结束语

本文结合新工科人才培养能力产出导向，构建基于体验式教学和关键词分析法的教学新模式，在课堂教学中提高学生学习兴趣与对理论深入理解的能力；坚持以案例实践课为导向，教师为引导、学生为主体的原则，强调学生的自主学习和自由探索能力培养，满足学生互动、讨论、交流与反馈的需求，凸显对学生创新思维与创新实践能力的培养；在案例实践课和大作业中，增加过程化考核方式，实现对学生“知识、能力、思维、素养”全方位培养和考核；同时将爱国主义、科学精神、工匠精神等思政元素有机融入课堂及实践教学中，激发学生主动学习专业知识的内在动力，实现专业能力与德育知识的综合培养。

参考文献 ：

[1] 吳爱华，杨秋波，郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究，2019（1）：1-7，61.

[2] 李淑艳，杨世钊.“课程思政”与“发动机原理”专业课结合的探索实践[J].教育教学论坛，2020（5）：210-211.

[3] 王静.人工智能专业课程融入思政教育的探索与实践[J].电脑知识与技术，2021，17（27）：205-207.

[4] 傅玉青.单片机原理与应用新工科示范课程教学改革研究[J].科教文汇（下旬刊），2021（10）：101-103.

[5] 吉晓东，张晓格.基于“课程思政”案例设计的通信原理教学改革探索[J].信息系统工程，2022（4）：165-168.

【通联编辑：闻翔军】