关键词：云计算环境；多元；高校现代教育技术
文章编号：1672-5913（2013）07-0024-04
中图分类号：G642
云计算以其独有的技术优势越来越深入到我们的生活中，各行各业都已着手开始云计算的应用研究。云计算进人校园，服务于教育已成为必然趋势，CCAI（云计算辅助教学）、CCBE（云计算辅助教育）也以崭新的姿态呈现在教师与学生面前。如何使用云，最大程度地利用云计算所提供的服务辅助教育是当前各高校普遍研究讨论的问题。
1 云计算环境对于现代教育技术的独有特点和优势
云计算是分布式处理、并行处理、网格计算的发展。它以网络互联为基础，运用分布式特点，将计算任务分布在由大量计算机构成的资源池上，这些计算机组成了“云”。和现有的网络技术相比，云计算对于现代教育技术的优势表现在以下几方面：
1）多元。云计算使用基于海量数据的数据挖掘技术来搜索网络中的数据库资源，并运用各种方法为用户提供详尽、准确的信息和结果，所以云具备高效的计算和存储能力，能够完成单机用户望尘莫及的海量计算和存储等工作。在云计算模式中，所有计算、存储、应用和服务请求的数据资源均存储在云中，用户可以随时随地使用终端通过网络接入云平台，使用统一的云服务，按自身需求获取信息，并可以实现不同终端、设备间的数据与应用的共享，为工作带来极大的便利和效率。云的多元恰好适合现代教育技术灵活多变、数据随时更新的特点。
2）安全的数据存储。云计算可以提供最可靠、最安全的数据存储中心，因为分布式系统具有高度容错机制，云计算作为分布式处理技术的发展，依托数据中心可以实现严格、有效的控制、配置与管理，具有更好的可靠性、安全性和连接性能，同时高度集中化的数据管理、严格的权限管理可以让用户避免数据丢失、病毒入侵等麻烦。在这种情况下，用户只需要把数据存入云即可，具体的存储策略由云来负责。高校的教师和学生每天都要产生大量的数据和信息，云的存储特点解决了高校数据存储的难题。
3）软件的交付使用。云计算采用按需分配和按需使用的服务交付模式，建立集资源、业务、人员、流程于一体的IT服务管理系统。人们通过网络获得的服务既可以是互联网相关的软件服务，也可以是其他服务；云中资源的使用者可以是无限扩展的，并且可随时获取、按需试用，随时扩展、按使用付费。高校可以鼓励教师进行适用于本校的软件项目开发，并将其放入校园云。
4）节约设备成本。在连接云时，用户终端不再需要具有计算、存储等功能，只需标准的I/O设备和浏览器即可。所以用户不用再费心地在软、硬件方面管理自己的计算机，只要开机后能接人云平台，一切工作都可以顺利完成。因为在云上，所有的软件都是最新版本，所有的硬件都力求达到更快更新。一直以来，现代教育技术偏向于重硬件、轻软件，而在云中将会随时为教师和学生提供多种多样的软件服务，而且教师和学生只需具备方便简单的移动终端即可，这就解决了高校购买软硬件、维护软硬件的资金困难和技术问题。
基于云计算的固有特点，云计算能够比其他新技术更快地进入高校，尤其是云计算对用户终端的要求很低，这更加决定了云计算将会在拥有成千上万学生的高校大受欢迎。与此同时，我们要加快对云计算环境下现代教育技术的研究与探讨，为即将到来的校园云作好准备。
2 云计算环境下的现代教育技术
在教育的各个领域中都可以充分利用云计算提供的服务来辅助人们的教育活动，此时，云计算环境下的教育是以实现教学过程、教学资源、教学效果、教学效益最优化为目的。若让云计算更好地运用于教育和教学实践，可以从以下几方面来加以研究：
1）多种形式的学习方式。
①元缝学习：云计算能够使学习方便、快捷、高效。由于云终端的要求很低，所以学生只需通过简易在手的云终端设备，任何时间任何地点都可以连接到云进行学习和交流，即开启了无缝学习时代。学生能够根据时间、地点、场景等的变化，根据不同的需求，选择不同的手段去学习，体验学习的乐趣，移动学习也必将为学生创造一个虚拟的学习环境。另外，在教师授课期间，也可以将授课过程同步到云端，若学生因病或其他原因无法到课堂听课，就可以通过终端设备连接到云参加课堂学习。
②个人学习情境构建：学生可以根据自己的学习需要构建学习情境。学生在原有的知识体系上构建学习情境之后，随着接触的知识越来越多，逐渐将新知识规划到学习情境之中，每次连接到云后总能第一时间找到自己的学习点，从而展开学习。
③建立学习团队：学生可以根据自己的兴趣爱好（比如数据挖掘方面、人工智能方面等）建立或加入到相应的学习团队中，不但平时可以进行该方面知识的交流和探讨，也便于参加相应的实践活动，从而加深该方面知识的广度和深度。
④在线协作：这一部分最能体现云的思想，使云的优势得到更大地发挥。在线协作活动的形式可以多样，例如投票、问卷、测验、基于项目的学习、程序教学、互动评价、小组协作和教师团队协作等。
2）学习资源。
随着数字化学习资源的不断开发，学生可以通过网络获取更多的电子材料。通过云计算平台，学生可以将自己的学习资源存储在云中，并能随时下载与更新，这将大大拓展他们的学习空间，提高学习效率。
①设计与开发：为使云计算更好地为教学服务，教师针对云的软件设计与开发的科研项目也要随时加强，根据课程的需要不断进行更新。例如对金融领域的各种交易进行云端现场模拟，方便学生理解所学知识，从理论上升到实践的高度。
②利用与管理：学校可以根据学生的课程需要及学习需求，提供经济、方便的应用软件定制服务，例如针对会计系的学生，学校可以提供用友软件的使用服务，学生不用再各自进行下载或购买软件，直接利用终端设计连接到云，进行用友软件的使用，并对其使用进行相应的付费，这既节约了时间，也节约了资金。针对各年级各专业学生使用学习资源的不同，应该定期对资源进行有效的管理。
③资源汇总：将资源进行一定程度的整合，呈现方式一定要直观，便于学生集中查找，也便于创建者更新。资源的选择尽量不要层次太深，否则容易出现错误。资源要不断更新，突出显示在对应的地方。另外，要重视知识产权，所有非原创资源都要注明出处。
3）教学环境设计。
云计算提供给用户良好、方便的网络服务，教师可以根据自身教学特点及方法创建教学环境，这就是基于建构主义学习理论的协作式教学环境。
①教学师资环境：教师可以按课程组分别构建课程平台，该课程平台包括课程简介、教学周历、在线教学等模块，并随时将本组教师的教学资源在云计算平台上进行整合、优化，这样就方便了教师进行课程交流、教学资源共享、教学研讨、协作备课等，以便促进课程的改革和发展。
②学生学习环境：学生可以根据自身的知识掌握情况，构建自主的学习环境，以实现个性化学习。学生能够在课余时间，通过网络辅助教学平台进一步学习、理解、掌握知识点。
新教学平台使教学的时间和地点都发生了巨大的变化，教学地点已不仅仅局限在传统的课堂和实验室中，教学时间也不仅仅局限在某一固定时间段，教学随时随地都可能发生。这个环境的使用者包括：学生、家长、助教等。云计算使技术淡化，使用者即使是新手也可以快速找到所需资源。
4）教学策略。
云计算平台能够更大程度地使学生基于问题进行学习，成为学习的主体。能更好地发挥云计算优势的教学策略包括以下几种：
①主体参与策略：主体参与策略注重学生的主动性体验、自主性体验以及成就性体验。通过主体参与，使学生自主完成知识的主动建构，使学生深刻、灵活、扎实地掌握知识，同时在参与中促进主体性发展。主体参与的意识表现在学生对知识的渴求、质疑和探索。
②合作学习策略：在强调合作学习的基础上，对教学内容、教学方式、教学评价、教学过程等进行总体策划，使学生在团队中参与完成共同的任务，有明确责任分工地互助学习。通过合作学习，培养学生社会适应性，在合作交往中发展主体性。合作学习策略使学生之间学会共处，学会在共处之中求知，在共同探究问题时优势互补，取得学习的最佳效果，同时也培养了学生的团队精神，提高了工作效率。
③差异发展策略：针对学生差异，在课堂教学中可以尝试从3个方面开展个别化教学：基于学业基础不同的异步分层教学；基于方法、技能不同的学习策略指导；基于多元智能类型的多元智能开发。在具体的教学活动中将3个方面内容进行整合，就能做到让课堂充满活力，让教学充满创意，让学生发展更为全面。
④体验成功策略：创设激励性教学情境，以使学生获得成功体验，强化学生的探索精神，发展学生的自我参与意识，从而实现学生的主动发展。体验成功策略要求教师必须明确学生的内心需要，从而找到有效的激励方式；引导学生树立明确的、科学的奋斗目标，从而帮助学生获得成功体验；要正确处理学生的心理挫伤，有效地维持学生的心理平衡。
云计算为学生提供了高效方便的学习参与平台，拉近了教师和学生的距离。教师要好好利用该平台，采取各种有益的教学策略，使教学达到更好的效果。
3 模拟案例
操作系统课程包括理论教学与实验教学2部分。现在，我们以操作系统课程教学为例，来模拟该课程在云计算环境下的教学过程。
1）教学软件设计。教学软件可以辅助教师授课，达到生动形象、方便学生理解并掌握所学知识的目的。教师可以将课程中的操作系统功能进行分类，采用工作流程设计展现各功能的主要任务及相关策略；对比较抽象、难于理解的内容，例如进程的状态转换或SPOOLING系统的工作过程，可以采用动画形式加深学生的印象，从而能够清楚地记忆相关知识点；精心设计各类操作系统具体应用案例，引导学生逐一理解，并举一反三，由浅入深地解决具体问题。
2）教学环境设计。
①教师教学辅助平台：操作系统课程组教师共同建立基于云计算的教学辅助平台，包括课程介绍、实验介绍等一系列课程基本信息；同时可以利用云计算平台的特点，实现共同备课，包括课程建设、即时讨论有关操作系统的最新技术等，最终形成统一完整的教学课件、教学讲义以及学习辅助材料，并可以随着新知识的增加而不断更新。
②学习互动平台：学生可以通过云计算的教学平台实现主动学习，包括师生互动和生生互动。学生可以访问课程网站上的课程课件、讲义及学习资源，所有的作业及实验均通过该平台提交，供教师作为学生平时分的参考。按照编程水平，将学生划分为几个小组，设立小组长，通过平台讨论作业难点及课程学习情况。
3）教学过程设计。教师首先要根据操作系统课程的主要内容进行分模块设计，每个模块都采用形象生动的动画以及图示帮助学生理解相关知识，例如进程的调度算法、页面置换算法、磁盘调度算法等。另外，云还可以提供操作平台供学生进行创新模拟，发挥学生的想象空间。
4）教学模式设计。在原有教学目的、教学重点、教学难点、教学策略的基础上，在教学过程这一整个教学设计中最为重要的环节里增加教师活动、学生活动、预测与对策、设计意图。大体反映出的教学逻辑思路为：做什么怎么做为什么怎么样，从而完成一个相对独立、完整的教学周期。
5）评价和管理。在云计算下实现论坛和在线统计功能。可以针对学生完成的作业和实验项目举办评选活动，评选出最佳作业和最具创意作业等，分别给予表扬和考试适当加分；对课程内容安排及教学满意度进行调查，根据学生反馈情况及时修改和完善操作系统课程的教学课件、教学讲义和学习资料，分析当前的教育技术是否能促进学生学习，包括学生主动协作学习和个性化发展。
通过对模拟案例的研究和分析，在云计算环境下进行操作系统课程教学能够极大地激发学生的学习兴趣，并能形成良好的学习氛围和团队合作意识，使学生不但在业务能力方面有所提高，在综合能力提升方面更有巨大的收获。
基于云计算平台的操作系统课程教学平台如图1所示。
关键词 云计算；私有云数据中心；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）18-0124-05
Abstract In the traditional computer course teaching， the demand ofthe computer is big， the utilization rate of resources is low， the tea-ching cost is high， and cannot fully meet the needs of experimental teaching. This paper puts forward the experimental teaching mode based on the cloud computing， and gives the construction of the cloud data center and the operation and maintenance management program. The scheme optimized computer related courses of mana-gement mode and experimental teaching mode， solve the current high cost of college computer laboratory construction， management and maintenance efficiency， low resource utilization rate is low， greatly enhance the level of experimental teaching.
Key words cloud computing； private cloud data center； experimental
teaching
1 引言
随着信息技术的发展和商业模式的不断创新，云计算以其新的用户体验和业务模式已成为新一代信息技术变革的重要组成部分。云计算由并行计算、分布式计算和网格计算发展而来，是虚拟化、效用计算、SaaS等技术混合演进的结果。
目前各高校均在建设自己的教学资源平台，但大都存在资源共享不足、存储设备容量有限、运维管理水平不高等问题。基于云计算模式构筑全面共享的私有云数据中心的实验教学平台，可以使实验教学开展更加灵活，实验项目设置能够摆脱基础条件限制，进而提升实验教学质量，特别是增强创新性、研究性实验的教学效果。
2 实验教学中的困难与问题
传统教学模式下，实验教学均在实验室环境下进行，但实验室环境存在以下几方面的不足。
对多样操作系统的支持不够 大部分实验室中的计算机所用的操作系统为Windows操作系统，缺乏对Linux、Unix操作系统的支持，使得大量实验课程的教学内容不能展开，如Linux操作系统课程的实验项目就无法很好地开展。
能够为学生实验学习提供的计算机数量有限 实验室中设备数量固定，当同时需要多台计算机用于某一个实验时，实验室通常无法提供，如MySQL集群实验项目需要为同一学生提供多台Linux服务器等。
实验数据存储受限 实验室为了保证计算机的安全性与稳定性，一般都采用安装硬件保护卡的方式对学生使用过的系统进行还原。这样虽然在一定程度上保护了计算机的安全性，但是在学生进行实验过程中，数据无法保存，打破实验的连续性，很大程度上影响了实验教学效果。而且在进行需要安装的实验项目时，由于计算机安装了保护卡，部分软件安装后如果必须重启，则无法实现。
软件维护与更新困难，稳定性不足 计算机实验室为满足不同专业的实验需求，使实验室对设备的维护与管理变得异常困难。通常情况下，实验室的计算机上都安装多个操作系统以适应不同的实验需求。同时，一个操作系统中安装多个专业软件，造成软件冲突严重，系统反应缓慢。
实验教学内容受限 由于实验环境和实验学时的限制，实验课程的教学内容必须依据实验室环境进行准备，内容不宜太难，扩展性不能太大，课外自主实验也不能过多，不能够很好地激发学生的学习兴趣，也不利于学生的思维拓展，不利于开展研究性学习、探索性教学，如PBL、MOOC、翻转课堂等。
实验教学过程管理空白，教学质量无法很好评估 传统的实验教学中，实验仅仅能够在实验课上进行，教师对学生的辅导局限在实验课堂的几十分钟内，之后的学习过程便无法监督、了解与管理，对于学生在课下实验中遇到的问题也无法及时解决，影响了学生自主实验的积极性和教师对实验的指导与评价。
3 云计算与云计算辅助教学
云计算 云计算由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成，这些资源被所有云计算用户共享，并且可以方便地通过网络访问，用户无需掌握云计算的技术，只需要按照个人或团体的需要租赁云计算资源。
经过近几年的快速发展，目前云计算技术基本可以概括为公共云、私有云和混合云三种。公共云是由第三方供应商提供给用户使用的云，一般均可通过Internet使用。私有云就是单位或团体自身购买服务器和存储、自行构建机房的数据中心建设模式。混合云是公有云和私有云两种服务相结合的一种云计算模式，既有一定的安全性，又有一定的可扩展性。
笔者使用的云计算模式即为私有云，原因如下：
1）完全自主可控，便于开展多样的实验教学；
2）仅供内部使用，提高了学生在学习过程中使用云数据中心的安全性；
3）网络性能高，基于校园网的万兆主干网络，使得云主机的使用更加流畅，方便开展实验教学；
4）能够实现全体系的运维管理和监控，便于监控学生的学习过程和了解教学效果。
云计算辅助教学 云计算在教学方面的应用正逐步成为研究的热点，使用云计算技术结合具体教学环境，充分发挥出云计算辅助教学的优势，在实现优化教学效果的同时节省硬件资源，提高资源利用率，降低教学成本。在高校的计算机实验教学中，云计算有着显著的优势，具体如下。
1）提升实验教学环境质量。云计算提供一系列可被虚拟化的资源，如计算、存储、平台和服务等，这些资源支持用户共享，方便网络访问，满足了实验教学中设备多样性、操作系统多样性、软件多样性的需求，有利于为实验教学提供良好的实验环境。
2）降低实验教学成本。云计算中对客户端的计算机配置要求较低，教师和学生可以以极低的成本按需获取云服务，有助于减少实验教学中人力、物力、财力的投入。
3）推动教学改革。云计算的教学模式是一种新的教学模式，突破了时间与空间的限制。在该模式下，实验教学的方法、模式也会有所不同。基于云计算的实验教学环境将充分发挥出云计算辅助教学的特点，推动教学改革与教学模式的创新。
4 面向教学的私有云数据中心
云数据中心建设
1）总体架构。笔者构建的面向教学的云数据中心主要由8台虚拟化服务器、2台磁盘阵列、2台FC-SAN交换机、2台以太网交换机组成。其中，8台虚拟化服务器通过FC卡分别接在2台FC-SAN交换机上，实现存储网络的双链路负载；2台磁盘阵列到2台FC-SAN交换机之间，也进行多链路负载，保障业务的高可用性和高性能。云数据中心拓扑如图1所示。
私有云数据中心主要借助VMware vSphere实现服务器的虚拟化，其中包含1个云数据中心、2个虚拟化集群、4个逻辑网络、4个逻辑存储单元。
2）服务器地址规划。8台虚拟化服务器的地址规划如表1所示。
3）集群划分。2个虚拟化集群如表2所示。
4）存储划分。4个逻辑存储单元划分如表3所示。
划分原则如下：
①让学生数据单独存放在SAN-2存储区域，以避免学生的不安全操作对业务数据产生冲击；
②科研等数据存放在SAN-1上，能够更好地为科研工作提供支撑，让科研等业务的存储与教学数据存储分离，提高安全性；
③为了管理方便，给学生团队设置管理权限，只能够访问虚拟主机设备和对应存储单元，以避免学生访问科研数据，保障科研数据的安全；
4）网络划分。划分4个网络，分别为：10.10.1.0/24，
10.10.2.0/24，10.10.3.0/24，10.10.4.0/24。其中，10.
10.1.0/24、10.10.2.0/24网段用于独立的物理服务器，进行服务器等设备管理；10.10.3.0/24、10.10.4.0/24网段用于云集群上的虚拟主机，具体如表4所示。
云数据中心管理 在建设完成私有云数据中心之后，并不意味着它就能够应用于教学，还需要提供与教学相关的各类服务以及管理制度和信息归档。
1）为了方便管理，对私有云上的IP地址进行分组划分，每组都用于实验教学的不同方面，如表5所示。
2）云集群上虚拟机的创建与使用也有相应的使用流程与管理规范，具体如下所示。
①需要使用虚拟机时，首先需要按照规范填写《信息技术开放科研创新平台科研服务云服务器虚拟主机管理登记表》，然后由管理员进行审批。《信息技术开放科研创新平台科研服务云服务器虚拟主机管理登记表》如图2所示。
②审批通过之后，管理员需严格根据登记表内容创建虚拟机，以此填写虚拟机名称，选择虚拟机所在组、所属集群、目标存储、网络，指定磁盘大小。
3）为了虚拟主机的方便管理，在虚拟主机命名方面也有相关的规范，如图3所示：①代表组名称（不加组中间横杠线）；②设备使用IP，如有多个IP只写一个；③设备用途，写英文名称；④操作系统类型、版本。
4）在私有云应用于教学之后，会产生各种各样的业务，为了各类业务的方便管理，应对这些业务进行统计和信息归档，包括物理服务器统计与信息归档、Web服务器统计与信息归档、数据库服务统计与信息归档、网站统计与信息归档、文件传输统计与信息归档、域名记录与解析服务统计与信息归档。
以Linux服务器技术课程的实验教学为例，开展教学应用实践方法如下：
①制作教学用的虚拟主机模板，为虚拟主机开启SNMP服务，安装自主研发的数据库管理与性能分析工具“MySQL Smart Tools”，并安装一些其他探针；
②为每位学生开设一台Linux虚拟主机，将账户、SSH管理权限提供给学生，学生在使用虚拟主机学习的同时，还可通过“MySQL Smart Tools”查看本机的运行状态；
③使用运维管理保障系统，通过QS-NSM对所有学生虚拟主机进行监控，同时使用探针收集学生的学习情况；
④做好防火墙等安全配置，仅允许学生在校内访问SSH，提高安全性；
⑤使用OSSIM分析系统，通过NetFlow，对学生虚拟主机的运行情况进行实时监控，发现故障、风险等问题及时响应。
云数据中心运维 为了更好地服务于教学，建设一支以学生为主体的运维管理团队对云平台进行日常运行管理和维护，保障业务的高可用性。
在具体的运维实践中，笔者和运维团队采用商业和开源监控软件相结合，如QS-NSM、QS-WSM、ZBBIX、Nagios、Cacti、SmokePing、Observium等，建立运维管理分析平台，其主要组成部分如下。
1）网络与服务器监控分析系统：对云数据中心的交换机等网络设备实施流量和网络监控，对服务器和云主机实施性能分析，不断优化，提升业务质量。
2）应用系统与软件监控分析系统：对云数据中心的网站、数据库服务、域名解析等服务的状态进行监控与业务分析，为业务的性能优化提供有效的解决方案。
3）云服务器性能测量分析系统：实现对云数据中心网络设备的实时监控和网络流量分析，自动发现网络设备，帮助运维人员准确掌握网络动态流向。
云数据中心安全 为了保障云数据中心的安全，需要对整个云数据中心建立完整的安全保障体系，主要的技术安全措施包括：
1）云数据中心中服务器地址都采用私有地址，降低被外来人员攻击的可能性；
2）通过在云数据中心边界架设防火墙，并设置防火墙规则，只对指定的服务端口对外开放，保障云数据中心的安全；
3）通过开源软件OSSIM建设安全分析系统，实现Net Flow分析，及时发现并修复云数据中心存在的漏洞，增强云数据中心的安全性。
5 私有云数据中心在实验教学中的应用
实验教学实践 在2013级信息管理与信息系统专业Linux操作系统课程实验教学中，充分挖掘云计算的资源与服务，整合现有的Linux资源和服务，为学生创建2套虚拟主机模板、135台云主机，支撑学生日常实验研究，使学生不再拘泥于课堂的学习，激发学生学习兴趣，并得到学生的广泛好评。
实验教学模式探索 基于云计算可以在任何时间、任何地点进行网络访问的特点，创建管理科学与工程学科课程群，教师可将实验课程中的教学文档、电子教案、课件、实验指导书等内容以文章的方式，供学生浏览与下载，方便学生随时了解实验教学的方式与进度，达到学习资源与学习工具的按需使用。如此使实验教学模式从单纯的实验课程教学扩充为课前知识准备、课堂实验教学、课后自主实验的模式，扩展实验教学的宽度与广度。
基于云计算的实验教学资源共享 基于云计算资源获取途径广泛、收集整理方便快捷的优势，建设资源共享平台，师生共同努力，不断充实、动态更新教学资源，实现资源的共享和优化应用。同时，挖掘云计算在效率和节约资源方面的潜力，依靠高校教育资源共享机制，扩展教学资源的覆盖面。总体上，教学资源已经由传统的教材扩充到丰富的网络资源，可利用的教学资源种类繁多，可更有效地支持实践教学活动。
6 存在的问题与下一步计划
目前基于私有云开展实验教学仍然存在一些问题，主要有以下几点。
1）师资力量相对薄弱。尽管云数据中心设施比较完善，但能够熟练使用云平台进行教学的教师相对较少。
2）云平台资源利用不够充分。除了课堂教学、科研项目需求之外，很少有学生申请虚拟主机进行自主实验研究与学习。
3）私有云数据中心仍存在许多安全问题，且对于发生的故障和问题尚不能够快速发现和解决。
针对以上问题，今后在以下方面进行改进。
1）加强师资队伍的建设。通过内部学习交流提高教师的教学能力，并通过多种方式的教研活动，帮助更多的教师能够平滑使用云技术平台开展教学活动。
2）鼓励学生申请云主机，积极开展课外自主实验，加强学生对互联网、云计算、虚拟化的体会，为走入社会、走向工作岗位奠定更好的基础。
3）建设更为全面的云数据中心安全保障系统。建设防火墙和业务映射与机制、云数据中心的安全保障体制，提升业务安全性和可靠性。
4）建设云数据中心性能分析系统。通过建设VMware vRealize Operations Insight，实现性能管理、容量优化和实时日志分析；建设云数据中心的智能预测分析，利用结构化和非结构化数据来主动避免故障发生和提高解决故障的效率；实现包括操作系统、物理服务器、存储和网络连接硬件在内的管理和分析。
7 结语
云计算的出现，不仅解决了当前实验教学中存在的问题，还为实验教学提供了新的可能。本文提出基于私有云数据中心开展实验教学的研究和实践，并系统论述了云数据中心在建设方案、管理模式、制度流程建设和运维保障等方面的工作。云计算技术的应用不仅降低了实验教学成本，也提高了教学质量，激发了学生的学习兴趣，对于教学质量的提升和教学内涵的深化，具有积极的意义。
参考文献
[1]吴捷.基于私有云的计算机类课程教学模式的创新与实践研究[J].电脑知识与技术，2015（16）：153-154.
[2]李满玲.基于私有云的计算机课程教学模式的改革[J].牡丹教育学院学报，2013（6）：148-149.
关键词：云计算；教学管理；
文章编号：1674-3520（2015）-04-00-01
随着互联网技术的突发猛进，尤其是WEB2.0 技术的普及化。“云计算”这个以前还停留在科研论文里的新奇概念正在悄然无息的改变着人们的生活，为人们的互联网应用提供便捷。全国大部分高等院校正不断加大对学校信息化的投入，通过购买性能优异的硬件设备和上线功能逐渐增强的软件系统来实现既定目标。但是对比成爆炸式增长的信息化需求，巨大投入却显得杯水车薪，这一矛盾在高职院校教学管理中尤其凸显。 高职院校教学管理中的“云计算”应用探索逐渐成为重要研究课题。
一、云计算的定义
云计算是并行计算，分布式计算，和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学领域概念的商业实现。 云计算是虚拟化、效用计算、laaS（基础设施即服务）、PaasS（平台即服务），SssS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。
“云”不仅仅只是计算机资源的简单汇集，同时“云”提供了一种管理计算机资源的机制，管理包括资源提供，变更请求，重新映像、工作负载重新平衡、资源解除提供和资源监测。 云计算最大魅力在于，在这种计算模式下“计算业务不再局限于个人桌面和企业计算中心。而可以成为一种依托于互联网处理的服务。
二、高职院校教务管理云计算应用探索
（一）高职院校教务管理的主要特点
在高职院校的日常工作中，教务管理是最繁重同时也是最重要的学校业务工作。教务处要承担教务行政管理、实践教学管理、考试与学籍管理、教材建设与管理以及一些建立文案归档档案等等一系列繁重的工作。高职院校教务管理的特点是：教务管理业务多；教务管理数据实时性要求高；教务管理的历史数据量庞大；文档建立、调阅、归档任务重等。为了完成好这些工作，高职院校教务部门一直坚持教务管理信息化。 即便是每年增加性能更加优异的硬件设备，上线功能更为强大完整的软件系统，依旧无法满足实际教学管理工作中的用户需求，而运行和维护的成本却在逐年迅猛增加。
（二）高职院校教务管理特点的云计算解决
根据高职院校教务管理的相关特点，我们选取学分选课系统、教学资源管理以及教师排课监考这三个教学管理中比较常见的业务做出云计算应用探索。
1、学分选课的云计算应用探索
利用云计算的基本定义，对学分选课系统的硬件设备进行虚拟化设置和分布化部署。 通过在学分选课系统的服务器上直接安装Vmware、Hypervisor等虚拟机软件完成对所有服务器的虚拟化平台的设置，如想更好的提高虚拟化平台的性能则可以选择支持硬件虚拟化的服务器设备，在虚拟化平台上对硬件资源即物理机进行合理的规划和分配，构建出多个虚拟服务器（如图 1 所示）；通过相应的中间件软件构建出虚拟的服务器集群，通过轮询算法、最小连接数等解决负载均衡算法协助下为学分选课系统扩大了前台应用和后台数据库的并发数，提供虚拟化的多个I/O写入以及增加了选课系统的冗余，保证了系统应用的质量.
2、教学资源共享的云计算应用探索
利用云计算中网格化的概念，将学校现有的公共存储的教学资源视同为一个“公共云”将师生自行存储的教学资源视作“私有云”在网格计算中，OGSA是一种基于网格的应用，它定义了一个公共的和标准的体系结构，这个结构的核心是网格服务的概念。我们可以把网格服务看作是一种特殊的云计算服务，采用一种基于网格服务的分布式交互和计算体系结构"确保异构系统间的互操作性"使不同类型的系统可以进行通信和共享信息；在高职院校教学资源管理中就是为了让学校的公共云和师生的私有云进行沟通和会话。而OGSA框架帮助我们解决了两个重要的问题，即公共云和私有云的接口定义和协议识别。 因此，我们将采用OGSA网格体系结构，在校园网原有资源服务的基础上建立网格平台，以实现公共云和私有云之间的资源管理、信息服务和数据管理功能。
通过数据挖掘和倒排索引技术，我们利用符合OGSA框架规范的客户端软件和服务器端软件，将全校公共云和私有云的资源映射成为一个网络化的虚拟机，虚拟机上存放着以数据库路径形式的索引。这个网络化的虚拟机可以被称为一个“混合云”它既有公共云的资源同时也能找到私有云的资源。用户只需获得访问混合云的权限，利用相应的搜索引擎去请求资源然后获得需要的教学资源甚至是教学档案。这一过程对于用户是透明，云计算应用为全校和全体师生教学资源的整合提供了方便；同时又充分利用个人计算机的存储，无形中扩大了整个校园存储空间。
3、教师排课监考的云计算应用探索
排课监考依赖于几个主要参数，该课程的课时数，该课程的教师人数，该课程的学生人数，普通教室，多媒体教学教室，实验教室的数量以及该课程所需的教辅支持。这些参数对于一个任何一个人甚至一台高性能计算机系统来说都是过于庞大和繁杂的计算量。 云计算最基本的业务就是提供用户一个方便的计算环境。 利用学校规模庞大的计算机数量以及为数不少的高端计算机，我们利用分布式计算软件例如BOINC，以此来构建学校的云计算平台。
通过云计算平台"我们就获得了难以想象的巨大计算能力，在前期统计所有参数的初始化数据化后"利用寒暑假这样的学校空闲时间进行大范围的分布式计算"利用这些主要参数的初始数据以及设定好的分配规则，学校这个简单的云计算平台能很快的得出一张排课监考的原始表，进而选课监考管理人员根据这一原始表进一步做修正和调整，这样节约了大量的工作时间并且提高了监考排课的效率。
关键词：云计算；教学改革；云平台；路基路面工程
1云计算概述
2006年谷歌和IBM合作，首次把全球若干著名大学纳入”云计算”辅助教学中，2009年，我国也开始探索云计算在教育中的改革，并在全国范围评选出“云计算”辅助教学的案例供大家参考和学习。经过近10年的理论研究和实践探索，云计算辅助教学的研究体系已经初见成效，云技术在教学改革的应用中可以为学校节省经费、教师教学更加方便快捷、学生学习过程中更加生动直接，极大的提高了教学质量。云计算是利用虚拟资源提供服务，在网络云平台中，注册后的云用户可以通过云平台获取资源。“云”中的资源是虚拟的、无限延伸的、动态变化的，云用户可以在平台中查询所需资源，使用云资源。云技术产生后可以极大限度的节约成本，提高资源利用率。
2云计算特点
云计算辅助教学在“路基路面工程”教学改革的作用主要表现在以下3个方面。一是可靠性高，云端可以为云计算用户储存的数据提供保存的平台，云端可看成一个强大的服务器，在此平台保存的数据安全可靠，用户不必过分担心数据丢失或电脑黑客的侵袭。二是动态性及可伸缩性高，云技术用户可以根据不同的需要向申请者提供不同的云服务。三是虚拟性，用户可通过云技术在任何时间段、任何位置获得服务。用户只需要一台计算机或一只手机上网后就可获得自己所需要的服务，节省了大量的资源和时间。
3云计算在高职教育中的现状
目前我国高职教育普遍存在教育资源无法共享或共享范围狭窄，教学资源更新慢、费用高等问题。近些年，随着信息技术的发展，高职教育信息化、网络化得到普遍重视。高职院校大力发展网络中心用于教学，网络平台的搭建初步实现了资源的共享，这些都可以为云技术在教学改革中的发展提供良好的铺垫，使云技术能在教学改革中的应用提供可行性的选择。高职教育培养的人才面向的是生产一线的高技能应用型人才，云技术是适应高职教育教学改革的时代产物和必然的趋势。由于云技术可靠性强、动态、可伸缩性强、虚拟化的特点，它更适用于校园的教学，云技术可储存大量资源，并通过网络为用户传递数据，为用户提供帮助。
4云平台搭建思路
“路基路面工程”课程搭建的平台主要依赖百会平台，经过调查研究表明，百会平台是中国高校教育使用中最广泛、最成熟的教育辅助平台。云平台的搭建要以为学生服务为宗旨，学生注册用户通过网络登录后可进行自主学习相关的课程。“路基路面工程”云平台的搭建主要包括15个部分，分别为：目录、公告、课程简介、授课计划与教学进度、教案、课件、微课程视频、布置任务、任务提交、课后作业、教师点评及小组评价、课堂反馈、公共资源下载、学习讨论、教师联系方式等。目录部分介绍本课的章节，使同学们显而易见的了解本门课的知识框架；公告栏实时更新与课程相关的信息；课程简介主要对本门课的知识框架做简单的介绍，了解课程的学习内容、学习目标、学习方法等；授课计划与教学进度栏主要规划每周所讲的课程内容、学时安排；教案和课件栏是每次课所讲的主要内容的文字信息和PPT；微课程视频主要针对课程主要内容及重难点录制视频加深学生的印象及学习兴趣；布置任务栏是教师改变传统的教学模式，将学生划分为若干个实习小组，下达实训任务，每小组成员分工协作，共同完成任务；任务提交栏是学生直接可以线上或线下提交教学任务，课后作业栏教师布置作业，学生在课下完成，巩固加深学习任务；教师点评及小组评价栏是在学生完成任务后，教师对每组学生的完成情况进行总结，小组成员自我评价和互相分别评价成员的完成情况；课堂反馈栏是学生在做任务的过程中如果遇到难题可以通过此平台进行与小组成员或老师沟通，解决问题；公共资源下载栏可以共享有用的资源；教师联系方式栏提供教师的联系电话、邮箱、qq等，使学生线上、线下都可以与老师取得沟通和联系。
5云平台搭建实施方法
“路基路面工程”课程改革后应以项目驱动为核心，教师在课堂布置学习任务，学生自主学习，“教学做”一体化。本课程共分为七个能力训练项目，分别为路基横断面设计、路基边坡稳定性设计、路基排水设计、路基边坡防护与地基加固设计、路面结构层设计、路面基（垫）层设计、沥青路面设计。每个能力训练项目又划分为若干个任务[3]。以能力训练项目7沥青路面设计中的任务2确定沥青混合料配合比为例。首先，学生在课前布置任务栏查看本节课老师布置的学习任务，找到分组成员名单，共同商议学习计划及协作情况[4-6]。工作任务如表1所示。各组成员按照老师布置的任务分工协作，可以查看教案、课件、微课程视频、公共资源下载及网络媒体完成任务。最后，提交本次课的任务，教师根据大家的完成情况进行点评，小组成员可以进行自评和互评。
6结论
“路基路面工程”在教学过程中引入云计算辅助教学，课堂效果显著提高。同学们在学习的过程中增加了学习的热情，对知识点的掌握更加牢固。学生在分组协作的过程中，充分认识到团队合作的重要性，而且在学习的过程中，学生主动学习的积极性提高，能够在做任务的同时发现问题，解决问题。
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【关键字】云时代 计算机教育 趋势
随着现代信息技术的发展，特别是互联网技术，移动网络的发展，我们的生活方式发生了较大变化，小到卖菜的，大到公司企业，都可以看到二维码支付，微信支付，支付宝支付的身影，这仅仅是云计算时代的一个应用，高校也不可避免的进入了这个时代，学生上课不在局限于传统的课堂，授课方式不只是有面对面的讲授，学生可以点播，可以在线测试等等，这些都是云时代给高校教育注入的变化。
一 云时代的特征
第一、 具有大规模的数据处理能力。在云时代，处理海量数据将成为每个系统设计的核心，每个应用都需要更有弹性，以适用海量数据的需求，例如今年的双十一，全天成交额1200亿，产生包裹数十亿个，没有大数据的处理能力是无法实现的。
第二、 具有安全的存储环境。云时代通过诸如百度云、360云等厂商提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。存储在自己电脑的数据貌似安全，其实不然，因为你的电脑会因为自己不小心而被损坏，或者被病毒攻击，或者被不法分子利用等等。轰动一时的“艳照门”事件 不也是因为电脑送修而造成个人数据外泄吗？然而，如果你把你的数据传入类似百度云的网络服务器上，你就不用再担心数据的丢失，特别是对移动设备来讲，你不需要购买大容量的设备，就可以将大量的图片，视频存入网络，对方是最专业的技术团队帮你管理信息，可以安全的实现数据的存储，并可以方便的将你需要共享的数据分享出去，不用担心安全，丢失的问题。
第三、 代表网络时代的真正到临。曾有人预言，在将来，将有近万亿的设备被联入互联网。云时代的出现使我们可以拥抱真正的后PC时代。目前，我们已经有大量的设备接入网络，我们已经无需在公交站无目的性的等待公交到达，而是通过移动APP就可以知道我们要坐的公交车还有几站，多久可以到达。在我们的身边存在大量的这种设备服务于我们的生活。通过云计算机方便的实现了各种设备之间的互联和信息互通。
几年前，你买了新手机的第一件事情是什么呢？ 是不是首先把我们的联系人一条一条的录入新手机，或者要随时记录我们的通讯录，就怕某一天手机丢失带来的通讯录丢失，可是现在估计不会了，我们的通讯录都是通过网络随时在云端进行备份，当我们要更新通讯录是，只需要从云端下载更新即可，再也不怕通讯录丢失导致的严重问题。当然，还有你的 PDA 以及你办公室里的电脑。考虑到不同设备的数据同步方法种类繁多，操作复杂，要在这许多不同的设备之间保存和维护最新的一份联系人信息，你必须为此付出难以计数的时间和精力。这时，你需要用云计算来让一切都变得更简单。在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在“云”的另一端，你的所有电子设备只需要连接互联网，就可以同时访问和使用同一份数据。
第四、 电脑硬件系统的成本大幅下降。对于非计算机专业人员来讲，对电脑进行维护是非常麻烦的事情，在使用电脑过程中，总是需要根据现有的软件，现有的需求去升级我们的软硬件系统，为了我们的某一个应用，比如网上下载的某中格式的文档，都需要花费大量的时间下载配套的软件，同时为了使下载的内容安全，又需要一遍又一遍的杀毒，专业人员还好，非专业人员显得非常困难。云时代的到来，我们就可以不再忍受这样不好的用户体验，只需要一台可以上网的电脑，使用方便的浏览器，就可以做到，你只需要输入URL就可以享受云计算带来的便利，因为在云的另一端有专业的IT技术人员为你维护硬件，升级软件，防护病毒攻击，成为你电脑的私人秘书。
第五、 PaaS成为云时代的关键。云技术包括了SaaS、IaaS和PaaS，实际上多数人只是看到了SaaS也就软件云，认为按需配置虚拟机就是云所有，事实并非如此。PaaS正在成为云技术的关键。通过高效的PaaS配置，企业将更多的精力放到企业业务功能方面，而整个云端的扩展性和高效性通过公共设施解决，这样的云时代为互联网提高无限多的可能，我们可以通过移动设备随时随地的接入网络，查询我们的出行线路，了解交通状况，订阅宾馆以及实现 移动办公，或者跟远方的朋友分享图片视频。
第六、 云时代相关技术人员的缺乏。因为云时代的到来，云技术的大量普及，不管是公有云还是私有云，不论是软件云还是基础云，都需要大量的技术服务人员，为整个云端服务，云计算行业的人才缺口将会很大，大型的企业比如华为，阿里巴巴都在大量搜罗云计算相关人才，为企业的后续发展储备人才。
二、云时代的的高校教育发展趋势
随着信息技术的迅速发展和云时代的到来，教育的远程化和多媒体化是教育的必然发展趋势。学校不再是学生的唯一信息源，传统的教材、教师中心的课堂式信息传递方式的实际教学效果已经相形见绌，远程化和多媒体化在教学中的地位逐步提高。随着基础云的不断完善，我国高等教育的发展呈现一下一些趋势.
第一 课程网络化
云时代最大的特征就是无处不在的网络，高校课程不再局限于教室，机房，通过公有云构建的网络课堂，比如网易课程，腾讯课程等构建了相对丰富的高校课程资源，国家也在积极倡导构建共享资源课，课程共享需要基础设施的支持，通过云计算技术就可以很好的解决在线课程中的问题。各高校也在极力推动云教学平台对教学的支持，通过云平台的使用，学生可选择的课程面极大扩充，对自己不熟悉，不理解的课堂内容可以再次学习，授课教师也可以建立自己的云课程，改变传统的授课方式，将课程需要的一些基础内容放置到云端，学生自主学习，提高课堂的授课效率，提升教学效果。
第二 评价数据化
高校教学通过云技术的引进，可以对学生进行大数据方面的统计和分析，比如通过云端学习平台的技术分析，可以掌握学生具体的学习时间，各门课程的兴趣人数，知识点的难易程度也可以根据学生对知识点的点播次数进行分析，确实从学生出发，确定课程内容的难易点，并对班级学生进行总体分析，为差异化教学提供参考，并通过整体数据的分析对综合成绩进行调整，避免复习一天当一学期，考试定所有的弊端。
第三 考核在线化
通过云端技术的实现，可以将多数课程的考核放置在网络上进行，实现课程的目标教学和过程化考试，比如可以对一门课程设置几个考核点，学生可以自主通过云端学习，选择考核时间，只要在规定的时间期限内完成内容，达到考核要求，该门课程就可以得到相应学分，这样也为学分制的改革提供较好的基础，同时，避免了传统考试存在的诸多问题。
第四 教学全程化
传统的教学过程只是局限于正常的教学时间，出了教室，学生基本上处于自制状态，教室无法了解学生课后的学习情况，对于课堂上的内容是否存在问题，也不得而知，云时代的教学体系将会颠覆现有的教学规律，通过云技术的使用，教师可以将教学过程与学生的在校时间全程一致，将教学过程进行全程化处理，全程参与学生的各个阶段，做到学习就是生活，生活即是学习。
总结：
云时代为构建教育服务平台提供了充分而有效的技术支撑和服务保障，能够使教育资源得以充分利用，减少学校之间，专业之间，地域之间的教育资源不均衡，使所有学生都能享有公平教育的权利。云计算不独属个体，它应属于整个世界，成为全球的共有财产。它带给我们的不仅仅是丰富的资源，还有思维方式的改变。并且，最为重要的是，它将带来一种跨越性的变革尤其是在教育领域。无论是作为一种新的技术还是一种新型网络应用模式，云计算对教育领域的影响是意义深远的。未来我们依旧要不断努力尝试去开发更多的云计算教育应用，充分发挥云计算在教育领域的特点和优势，真正实现PC性能最小化，教育功能最大化。
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（广东司法警官职业学院 信息管理系，广东 广州 510520）
摘 要：结合高职院校的人才培养目标和定位，立足市场，提出培养技术技能型IT人才的必要性和研究方案，阐述如何从职业素养、专业素质、师资队伍建设等方面进行改革，对云计算时代培养高质量的复合型、技术技能型IT人才具有一定的现实意义。
关键词 ：云计算；技术技能型IT人才；培养模式
基金项目：2013年广东省高职教育信息技术类立项课题（XXJS-2013-1066）。
作者简介：黄少荣，女，副教授，研究方向为计算机应用和计算智能，huangshaorong@163.com。
0 引 言
云计算是新一代IT 技术，是继信息技术和互联网之后的第三次技术革新，其本质是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交给由多个服务器组成的庞大系统，经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过该技术，网络服务提供者可以在数秒之内达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。云计算具有以下特点[1]：
（1）大规模：云计算的核心思想在于它将各种软硬件资源都集中到一起，统一管理和调度，构成一个资源池，向用户提供服务。云计算中心拥有成千上万台服务器，规模庞大。
（2）虚拟化：云计算是计算、存储、服务器、应用软件等IT软硬件资源的虚拟化，提供虚拟化的服务，支持用户在任意的位置使用各种终端获取应用服务。
（3）可靠性：云计算采用数据多副本容错、计算节点同构可互换的措施来保障数据的安全性，用户不必再担心数据丢失、病毒入侵等突发事故，使用云计算比使用本地计算机可靠。
（4）通用性：不同的“云”有不同的运用，同一个“云”也可以同时支撑不同的应用运行。云计算对用户端的设备要求低，只要是能接入互联网的计算机、平板电脑、智能手机或PDA等，都可以按需购买“云端”资源[2]。
（5）潜在的危险性：云提供计算和存储服务，云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户是保密的，提供云计算的商业机构却能够获取这些信息，持有敏感数据的政府机构和商业机构在选择云计算服务时应保持高度警惕性。
云计算是对传统的软件和数据库概念的一次更新和冲击，相关企业技术也发生着多维度的变革，给IT从业人员提出了新的要求和挑战。高职院校必须顺应时展需求，对IT人才的培养模式进行改进，提升IT人才的质量，以适应云计算时代新的技术技能需求。
1 云计算时代对IT人才新的要求
1.1 掌握关键技术
云计算时代，主流技术发生了改革性变化，IT人员将面临新的挑战，不仅要深入掌握云计算核心技术，熟悉资源池的构建方法，而且还要掌握更多的信息安全技术。
（1）虚拟机技术。服务器虚拟化是云计算底层架构的重要基石。在服务器虚拟化中，虚拟化软件需要实现对硬件的抽象以及资源的分配、调度和管理，虚拟机与宿主操作系统及多个虚拟机间的隔离等功能，IT人员必须熟练掌握各种虚拟机的使用，快速实现不同系统间的切换，随时随地从云端获取资源进行开发。
（2）数据存储技术。云计算系统需要并行为大量用户提供服务，数据爆炸式增长，存储技术具有分布式、高吞吐率和高传输率的特点，大多数云计算平台都会提供针对非结构化和半结构化的数据存储方式。IT人员必须熟悉新的数据库管理系统，掌握新的网络存储技术，才能够构建云计算资源池。
（3）数据管理技术。云计算需要对海量的数据存储、读取后进行大量分析，这对数据的更新速度提出了更高要求。IT人员必须擅长负载均衡和并行数据处理，在程序设计时必须偏向更多的数据访问和调用，利用云计算的高性能，对数据进行深入分析和挖掘，使应用更加智能。
（4）平台管理和维护技术。云计算开发平台转向基于Hadoop框架、GoogleAppEngine的开发环境，操作系统则从Windows转向Linux、VMware虚拟机。随着使用云平台的用户增长，对数据中心服务器以及操作系统上架部署、设备维护和运维、负责云系统平台监控、日常故障处理及性能优化、负责服务器、云系统性能测试等工作提出了更高要求。
（5）分布式编程与计算。为了使用户能轻松享受云计算服务，云计算提供了简单实用的编程模型，用户可以利用该模型编写简单的程序来实现特定的目的。IT人员必须熟悉云计算模式编程框架，熟悉Hadoop等相关原理及技术和Map-Reduce并行计算编程模型。
（6）信息安全技术。云计算的安全性问题不仅仅只包括数据安全，更是一个涉及公信力、制度、技术、法律甚至监管等多个层面的复杂问题。IT 人员需要掌握更多的信息安全技术，如反病毒、木马技术。
1.2 全新的技术技能
未来企业对于大数据、云计算、移动技术以及社交媒体的整合需求越来越大，IT人员仅具备简单配置服务器或者单纯开发软件的能力是不够的，要想在云技术创造的新环境下取得成功，技术人员需要多才多艺，而且精通公司战略和法律责任等广泛的商业事务，还需要擅长与信息技术部门之外的同事合作。
云计算意味着全新技术技能的学习以及对意外、复杂问题的新理解，IT人员将成为IT技术的集成者，而不仅仅是技术支持者。云计算服务由第三方提供，屏蔽了后台管理和维护工作，传统的系统维护、软件研发、硬件部署等业务必将出现较大转型。云供应商的IT人员必须掌握云计算关键技术，使用云服务的IT人员负责本地系统与云保持联系，关注的重点从具体技术细节转移到企业的核心业务上，其岗位逐步从技术性的具体岗位向企业业务终端岗位转变 [3]。这种情况要求IT人员必须明确企业业务需求、懂得业务流程，并与云供应商进行沟通和协商以获得企业需要的各项服务。IT人员还需要具备相关的管理、沟通、专业技术（需求分析、信息安全处理）能力和法律知识（熟悉交付服务的流程与制度、SLA服务等级管理、云计算相关立法等内容）等能力[1]，并掌握供应商合同管理、分析学、网络应用技术、移动应用技术等知识和技术。
2 云计算时代技能型IT人才的培养模式
在云计算时代，高职教育要与社会同步发展，专业设置和产业设置要同步实施，课程内容与现代技术也要同步升级，只有不断改进人才培养模式，才能培养出适应市场需求的综合性技术技能型IT人才。
2.1 培养IT人才职业素养
“职业技能+职业素养+职业伦理=职业人才”，IT技术不断升级更新，对人才的需求也不断变化，IT人才仅仅掌握技能已经无法满足市场需求，IT从业者要想在行业中不被淘汰，靠的不仅是技术，而是长期培养的职业素养和人文修养，具有良好心态和成熟心智，以及交流互动、解决新问题的能力和职业伦理等。为了让高职院校培养出的学生能满足社会和企业的人才需求，必须依据企业人才标准，提炼出一套职业素养课程，通过课程开发打造一批具有职业素养的教师，将职业素养的培养融入课堂，最终培养出具有职业素养的学生。在大学文化中，要铸造云品格、构筑云价值、凝练云精神、建设云文化[2]。
2.2 培养IT人才专业素质
1）创新思维的培养。
作为一门新兴技术，云计算有可能颠覆软件产业，是对传统软件和数据库概念的一次更新和冲击。云计算时代IT人才必须始终保持创新思维、发展思维和全面思维。教学上通过“项目驱动、任务导向、案例教学”等多样、有效的形式来充分激发学生学习的主动性和积极性，培养学生的创造意识、创新意识和创业意识。
2）合理设置课程体系。
课程永远是教学工作的核心。云计算的构建、开发、部署、管理将是高职院校IT课程体系的核心内容 [4]，而且云计算是一门综合多学科专业知识的交叉学科，学生不仅要对分布式计算、数据库技术、网络技术等专业知识有较深入的理解和掌握，还需要具备沟通、管理等业务能力。
在专业培养方案及相关课程教学大纲上，应在第一学期引入云计算的基本概念，增加支持云计算相关的课程，如云计算导论、IT人才素养等，让学生深入了解云计算概念，对未来所从事的专业具有一个明确的认识和定位，以便接受其他云计算新技术。在专业培养课程设置上，要保证操作系统、数据库管理、网络技术、程序设计和算法等课程的教学课时，在具备扎实的专业基础上再深入了解云计算技术，在课程中加入云计算相关内容，如IaaS、Paas、SaaS的应用、云计算办公软件Office Live、Hadoop云计算架构、云计算数据存储技术GFS（Google File System）和HDFS（Hadoop Distributed File System）、数据管理技术BigTable、并行计算编程模型MapReduce、VMware 虚拟化技术等内容[5]。
3）突出实践能力的培养。
云计算是一门实践性非常强的学科，设置的培养方案应注重强化实践教学环节，加强云实验室建设，升级改造实训条件，开发云实验和实训，组织云知识竞赛，培养学生的实践能力。在云计算架构下，实践教学还必须强调学生的团队协作思维的培养和协作能力的锻炼；在学业评定上，项目开发和工程实施是检验教学能力和教学效果的最好方法，必须充分利用基于云计算的项目开发和工程实施来引导学生理解和应用云技术。学生通过搭建私有云计算平台或借助公有云计算平台参与项目和工程，在团队中分别承担设计、开发、部署与等不同的工作，全面提高学生综合能力；在人才评价上，注重云素质、突出云技能、考量云素养、完善云知识。在教育教学研究上，要基于云平台、利用云资源、开展云研究、促进云创新[2]。
4）引导学生参加相关资格考试。
职业教育与社会需求紧密对接，为了提高人才的市场认可度，需要在不同领域拥有多项认证。目前最受欢迎的认证有：①VMWare虚拟化专家认证，②思科（Cisco）设计专家认证，③Zap-Think架构师认证，④开放群组（Open group）
IT架构师认证，⑤信息系统安全专家认证，⑥至少获得一项CloudSchool.com网站上的云计算服务认证。高职院校在实施课程改革的同时，应鼓励学生参加云计算认证考试，引导学生在校期间多拿相关权威认证证书，使学生所学知识与企业岗位需求相结合，有利于毕业后的就业。
2.3 能力导向的师资建设
云计算是一门新兴的专业学科，对教师的知识结构和技术技能都提出了新要求，需要具有较高科研能力和技术技能的高职称、高技能的教学师资。为了更好地培养适应当前云计算时代的IT人才，必须建设云教学团队，优化云人才梯队。建设云教学团队要重视教师队伍知识结构的完备性、实践技能的应用性、市场联系的紧密性，保证学生能够在最短的时间内，快速掌握云计算的相关知识和技术，提高培养效果。高职院校应尽快建立云计算专业人才引进、培养和服务机制，大力支持引进国际云计算领域的研发领军人才、高端管理人才和技术创新团队，推动建立企业与高校科研机构合作培养云计算专业技术人才和应用服务人才机制，组成专业领域齐全、层次结构优化的云教学团队[6]。
3 结 语
云计算是信息技术发展的趋势，技术、管理和服务将作为云计算时代高校教育改革创新思维的核心，高职院校需适应时展要求，深入研究云计算时代IT人才培养问题，不断改进人才培养模式，推进教育教学改革，提高教学质量，培养和造就一大批拥有全新技能的高素质技术技能型IT人才。
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关键词：高校大学生；云计算；信息管理平台；教育大数据；精细化管理
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）06-0002-04
Abstract：At present， the mainstream of social data management model is gradually changing into intelligent， precision， proceduring. Due to the number of university students， the information data dimension， administrative personnel shortage， high management costs， resulting in students' information acquisition is not timely， data update processing asymmetry， not centralized and not real-time monitoring and early warning decision for the students. With the help of cloud computing technology， from the perspective of big data in education ，study and discuss the data of the students and management platform demand， and then put forward the related thinking
Key words：university students； cloud computing； information management platform； big data in education； precision management
1 概述
随着云计算、物联网、大数据等热门新技术不断成熟壮大，高校学者在持续研究和延伸“智慧校园”的内涵，广大师生逐渐体验到了校园智能化所带来的便捷。同时，经过高校内部管理改革深化，教育者们立足于学生为中心的教育视角和模式为开始研究改革管理问题。“因材施教”、“教书育人”是各所高校一直倡导的教育理念，将新生划分至若干个班集体，为每个班集体会专门配备一位经验丰富的教师作为班主任，与辅导员共同引导班集体的快速形成和发展成熟。健康的班集体需要有健全的组织结构和管理制度，公正公平的调节机制，平等互助的人际关系以及有良好班风、学风等，它对大学生四年中的学习、生活等各方面都起到了举足轻重的作用。学校的行政机构也会通过二级部门的辅导员、班主任等角色对各个班集体进行通知、管理、收集、考核，了解每位学生个人发展情况，以采取或调整相应的措施促进学校人才培养。但是在培养方案的实施过程中往往存在以下困难，一是行政机构、辅导员和班主任、班集体的数量呈金字塔状，以我校怀化学院某学院为例，辅导员、班主任、学生之间的比例约为1：5：300，学校的行政人员与之相比更少；二是学校行政机构部门多，会出现收集的学生数据交叉，数据之间没有共享，信息更新不及时，信息不对称等现象，导致学校管理成本提高，学生、教师的负担加重，这与当前国家推行的“互联网+”开放共享的思维显得格格不入。
在大数据时代下，可以将学生个体日常的学习、生活、娱乐等产生的多维数据保存下来，对这些数据进行筛选、处理、挖掘、反馈，进而更有针对性地对学生定制教育方案。本文借助校园云计算技g，对大学生涉及的信息内容、信息管理平台的功能需求进行研究挖掘，以教育大数据的视角提出相关思考。
2 校园云计算平台
校园云计算技术平台是实现“智慧校园”的一项信息化基础公共设施，借助云计算技术和服务模式，在校园网络中心建立统一的云计算中心，搭建基础设施云、公共平台云以及高性能计算云，以满足校园云计算的需求。
2.1 基础设施云
基础设施云，面向硬件设施，属于云计算服务模式的Iaas层，采用虚拟化技术，统一管理服务器系统与存储系统建立的集群。它提供给校园各单位和师生使用，管理中心可以根据用户的需求，分配给用户满足其需求的虚拟机资源使用，通过虚拟化套件的动态迁移特性和资源的动态调整特性，保证设施云的高可用性和按需分配的性能需求，具有极大的灵活性。
2.2 公共平台云
公共平台云，面向应用运行，属于云计算服务模式的Paas层，主要包括中间件、数据库服务和Web服务器等。通过虚化这类系统软件，构筑规范统一的公共平台，师生用户只需向网络中心申请所需的中间件虚拟服务、数据库虚拟存储空间以及Web虚拟服务器等，即可在个人云环境上部署应用，无需自己再购置设备和构建平台，节省了投入和运行维护成本。
2.3 高性能计算云
高性能计算云，面向数据的处理计算，属于云计算服务模式的Saas层，主要包括虚拟化套件及平台上运行的公共和通用的计算软件与数学库。师生用户通过统一提交入口提交自己的作业，并根据网络中心分配的资源数量进行运算，并在运算结束后得到所需的运算结果。通过集中调用、管理高性能计算的资源，用户也无需了解其内部的架构和技术，即可拥有大量丰富的计算资源作高速运算，极大提高硬件设备的利用率和系统的易用性。
2.4 虚拟机节点的创建
创建适合学生需求的虚拟机，为学生免费提供云服务。每年系统管理员需要为新生新建账号和分配资源，每个账号就是一个云账号，新生在任何可以上网的地方都能登陆，四年学习、生活的所有数据都被记录在这个账号中；同时每年为毕业生注销账号和回收资源，转至校友角色保留部分权限，随着时间的推移逐步收回所有资源。学生根据自身需要可以随时随地使用不同的终端设备通过互联网访问云计算服务平台，在校园内不受时间、地点及形式的制约，享受自主学习的网络教学环境，在平台上集中学习或生活交流，使用的同时记录与学生行为相关的数据，不断丰富教育大数据。
3 学生信息管理内容
高校行政机构分党群部门和行政部门维持学校的日常工作，以我校怀化学院为例，党群部门有党校、组织部、团委、学生工作部、保卫处等，负责发展学生党员和收集相关入党材料，组织学生学习中国特色社会主义理论和学生干部工作等；行政部门有教务处、科技处、学生处、后勤处、招就处、计财处等，负责学生的学习、科研、宿舍卫生安全、入学毕业、学费和奖助贷经费等的管理。学校每年会对学生和班集体的各方面分门别类地收集材料，统计分数，进行评比。每位学生的信息主要包括品行实践分、寝室卫生、早晚自习、课堂考勤、作业签收、学业成绩、通报表扬或批评情况、英语四六级过级、学科竞赛、科技创新、创新创业等情况。
此外，班集体也是学生学习生活和教学的基本单位，班集体的建设需要每位同学贡献自己的力量，这能增强学生的集体荣誉感和责任感，因此每年对班集体的考核也是重要的一环。学校考核班集体通过班级主页、班级管理制度、班级活动、班费管理、班风建设、班会记录等方面。例如一些优秀班集体通过在班级主页上面一些通知以及学习资源的共享，让学生们了解近期一些活动以及班级人员的实时情况；班级主页作为一个班的形象代表，应具有严肃性，应加强管理，防止学生粗俗言语，广告等；主页建设有信息交流和共享模块，包括通知、留言、回复、通讯录等功能。
4 学生信息管理平台的重要功能
4.1 云平台的入口统一
“一个入口，一套数据”要求管理员对数字化校园信息进行整合，化繁为简，化多为一，学生客户端系统集成了入口统一，服务同一、样式规范、访问集中等多种特点，进行集中管理。在校园网络中心集中建立数据中心，各个信息系统坚持使用一套用户数据，在角色权限上进行区分；协同采集数据，进行初步数据梳理，通过接口调用进行消息通信，建立有完整数据理解度较高的多个视图，部署在数据库中呈现给用户。用户感知不到信息系统之间的独立运作，但使用时能感觉系统的完整统一。
4.2 信息的及时采集与可视化导出
信息准确、及时地录入是管理学生信息的根本，可视化、清晰地导出信息可以快速提供给管理者必要的信息。在互联网+的浪潮下，今后展现学生信息，不仅仅只面向学校内部，还将面向企业和学生家长等。
每个班集体中每位学生的信息会经常采集和导出，查询、统计及管理。例如学习成绩信息，任课教师将学生成绩录入到系统内，学生个体能够查询个人所有科目的成绩，获得个人总成绩表；班主任和辅导员可以查看管理班级中所有学生的成绩，并能导出。
对于课程信息，获取一张个人课程表，通过点击个人课程表中任何一门课程，进入一个以班级为团体的班级交流管理平台。平台中，详细介绍了各课程的老师姓名等公共信息、老师的课件或者上课视频且提供下载，方便学生课后巩固课内知识与学校。此平台中存在有自由讨论的模块，在模块中，可以自由提问和解答，提出课堂上或者课后思考后，尚未理解的概念以及课后作业所遇到的问题等，促进学生以及教师的交流，教师解答的同时，了解到同学尚未理解透彻的地方，以便下次上课解释一下上堂课遗留问题。
在课程作业方面，特别是小论文、课堂论文、毕业论文或者计算机高级程序常常容易出现复制粘贴的抄袭现象，在云平台上可以杜绝这种情况的发生。每个同学的账号实际上都是一台虚拟机，虚拟机之间不允许拷贝，也不允许外网向虚拟机进行拷贝，平台上的所有作业都必须是同学自己手敲进去。同时学生四年的所有作业原件和完橙情况都能导出，为将来毕业时为企业招聘提供可参考的高含金量依据。
此外，室校检的加减分、图书馆图书租借信息以及在学生一卡通、餐卡、上网的网费、热水费、洗衣卡等等的消费明细信息都可以利用系统显示并管理。通过分析各数据，适当为学生做出相应的反馈。例如短时间内一卡通消费过高，成绩的坡度下滑，网费的到费时间，通过短消息方式，对同学采取预警措施。
4.3 校园综合信息的实时监控与决策
4.3.1 寝室安全与学习预警
寝室安全是每所高校保障的首要工作之一，特别是冬天时间段，天气寒冷学生使用热得快、电饭锅、烤火炉等，屡禁不止。信息化管理系统通过物联网对每个寝室的插座进行实时监控，观测数据，当寝室内使用大功率电器，造成电压过大，当超过额定功率，进行预警，及时向管理人员的手机或电脑终端发出预警信息，并录入黑名单中。这样一来，大大减少了校园火灾的发生几率，增加了寝室的安全性。
在课堂上，采用指纹考勤或扫描二维码方式等技术自动录入云平台进行签到，作业的布置、撰写、批改、给分都在平台上完成。甚至可以对作业完成时的某些状况也进行捕捉，如学生做某道题时长时间没有动静；某题修改了很多遍等。根据学生平时表现，课堂作业完成情况和表现，以往考试成绩，近来消费情况等多维数据进行分析，通过云计算平台智能分析给出学生情况，及时向班委、班主任、辅导员反馈学情预警信息。尽量做到全方位，全时段，监控数据，决策预警。
[关键词]计算机公共基础课 资源共享 粤教云 C语言程序设计
[中图分类号] G434 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）06-0093-03
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》重申：要把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。要建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。其中，教育资源公共服务平台建设是教育教学信息化的重心，满足广大师生对优质教育资源的迫切需求，同时，将名师先进的教学理念和方法进行有效传播，全面提高教学质量，推进教育均衡发展。
一、简介
目前，高等学校中公共基础课如高等数学、大学英语、计算机基础以及高级语言C程序设计等并没有一个系统的管理机制，导致任课老师各行其道，教学进度和具体内容偏差颇大。同时，对于一些需要结合实验课增进知识掌握的课程，理论和实践相分离，成为两门独立的课程，使学生无法把实验和理论知识紧密结合，出现严重的脱节现象。而这背后隐藏的问题是缺少优质资源的统一管理和共享，例如精品课课件、大纲、视频以及习题库等，阻碍了知识跨班、跨院、跨校的传播与推广，最终导致教学水平良莠不齐，教学效果好坏不一，学生对基础知识的掌握达不到预期的水平。这些问题的存在势必需要从根本上对计算机公共基础课程的教学管理实施改革。
本文提出的资源共享机制依托于“粤教云”工程，“粤教云”计划是广东省人民政府办公厅《关于加快推进我省云计算发展的意见》（粤府办[2012]84号）确定的七大重点示范应用项目之一，也是《广东省教育信息化“十二五”发展规划》（粤教电[2012]1号）确定的五大行动计划之一。目前“粤教云”工程仅在全省中小学范围推广，并未涵盖高等教育领域。而当前教育信息化正面临从“资源消耗型”建设方式向“以用户为中心”的服务型发展模式转变，教育云服务实现了跨地域的海量知识传播与共享，促进教育公平和均衡发展，这也正是当前高校优质教育资源急需的共享服务。[1] [2] [3]下面就以计算机公共基础课C语言程序设计为例，对教学中存在的具体问题进行分析求解。
二、教育资源共享现状分析
目前，教育资源已经逐渐实现局部共享，但是仍未完善，其中存在着明显的弊病，列举一二如下。
（一）“信息孤岛”现象严重
各高校已经开展了一系列基于云计算技术的共享平台建设，例如：北京工业大学采用IBM云计算解决方案，打造“北京工业大学云计算实验平台”，为校内和校外用户提供高性能计算服务，同时也为并行计算、虚拟化技术等课程提供实验平台;北京邮电大学采用开源的Eucalyptus构建云计算平台，提供校园信息门户、校园移动门户、通用教学平台（如教育视频分发）和开放虚拟实验室等服务;北京科技大学校园云计算平台提供了虚拟机自助服务以及多种科研工具软件的租赁使用;大连理工大学、兰州大学和中山大学等也构建了整合校园资源的私有云。但是各高校往往根据自己的需要，遵循着不同的建设标准和规范来开发、建立资源库以及应用平台，从而给高校间的教学资源共享带来障碍。而且部分高校的共享平台通常通过IP地址限制，只对本校学生开放，校际间的资源共享平台还很欠缺。[4] [5] [6]加之，各高校的资源在形式上和逻辑上都比较分散，大大限制了高校间优质教学资源的互通，“信息孤岛”现象依然存在。
（二）共享积极性缺失
高校往往自给自足，无法对优质教学资源、教学设备和师资进行非营利性共享。[7] [8]此外，由于各高校学科专业不同，对教学资源共享的需求及利益诉求各不相同，影响了一部分高校参与的积极性。中国高等教育文献保障系统（CALIS）的数字图书馆云平台为用户提供文献资源和应用的共享及租用服务。中国教育网体检中心为教育网用户提供了“云安全”服务，包括木马检测、不良信息检测、系统软件和应用软件漏洞检测等。中国学术会议在线云服务提供了学术会议视频资源的存储、直播和点播服务。[9]
综观上述现有相关项目，其应用范围有限，无法充分显示和利用云计算为大规模用户提供公共服务的优势，没有为区域性各高校的师生教与学的主流业务提供完整的解决方案。尤其对于计算机公共基础课的教学来说，更是急需具体改革。
三、计算机公共基础教学中出现的问题
首先，公关基础课的授课对象是除了计算机专业以外的各个学科的广大学生，也包括艺术类等文科生。他们没有任何相关的专业基础，甚至缺乏工程性思维。所以，对于此类学生，C语言程序设计几乎和天书一样，学生最多认识其中的几个英文单词，却无法理解为何几个简单的语句就能够指挥计算机完成一系列的工作。教师们则需要花更多的心思去启蒙、引导，然后才是耐心地讲解。这就关系到一个授课模式的问题，而高校的教师资源无法形成一个统一的调配和培训。
其次，进行非计算机专业的公共基础课授课，教学大纲需要深入浅出，从学生的基础出发制订。授课所用的课件都需要任课教师自己制作，无法达到一个统一的标准，教学质量参差不齐。C语言程序设计教学中，传统的教材大多选用谭浩强老师编制的《C语言程序设计》一书，但也存在几个版本。某些院校发动本校教师自行编纂教材，但多为相互借鉴之作，而各个班级订书又都是独立的，因此教材的选用对于高质量教学至关重要。
再次，还有一个重要的导致教学效果差的因素是把课堂教授和实验实训割裂开来，使理论和实践脱节。授课教师无法了解学生掌握理论的程度，学生也不能及时将课堂知识付诸实验，再加上非计算机专业学生本就感觉计算机程序学习犹如隔山一般困难，且学习环节搭配松散，更加无法对理论知识加深理解。曾经有一个学生上课认真听讲，回答问题积极，是少有的好学生之一。在讲过整除符号/数周之后，仍然拿着实验册来问：“老师，b=1.0 / a;为什么这里要加1.0，而不是1呢？”这是我课上反复强调过的内容，但只是板书强调并不能加深学生印象，如果讲完之后，马上运行程序查看结果，那么学生的印象就会更为深刻。
因此，在实际教学过程中，急需教学改革，以将优质教学资源、精品课课件、实验课指导等集中管理，实现区域化共享机制，使得教学方法、内容、方式、要求都有统一的标准，并将授课与实验合并为一体，同步前进，才能达到较好的教学效果。
四、关键解决技术
本文以“粤教云”工程为背景，依托云计算框架，借鉴其他教学精品课共享机制的经验[10]，整合高等学校优质教育资源，打造高等教育云服务平台，为广大师生提供高效、方便和快捷的学习通道。
（一）整合优质资源，构建教育资源超市
“优质教育资源超市”服务是适应富媒体技术发展及教育信息化发展进程中面向区域高可用性数字化优质资源共享和应用打造的应用服务，提供网络教材与电子书的上传、下载、使用和演变扩展功能，并将这些功能覆盖到区域性数字内容聚合和共享服务中，支撑更为例常化的数字资源聚合、共享和应用。对于高等院校的计算机公共课教学更需要如此的数字化聚合平台，以将教材、课件、习题等资源共享使用，尤其对于C语言程序设计课程来说，将精品课教程放到教育资源超市中，面向区域共享，可以统一标准，通过数字内容管理技术支撑，实现数字化资源的可重用性和可扩展性。
首先，架构“超市”，将精品课、电子教材、试题库等上传至后台数据库。用户可根据各自的账号和密码登录到超市平台，按需选取，下载相关的教学资料，同区域的标准可通过权限设置来控制从而进行统一化。教师用户也可以开辟考试专区和习题专区，用于小范围教学单位进行统一的测试，测试区具备上传和评估功能，能够实时做批改，输出成绩。
基本的网络化教材阅读功能包括：翻页、目录导航、页面缩放、笔记及笔记分享、阅读标签、资源检索、资源浏览、资源下载、资源上传。提供“在线批注”、“协同阅读”、“概念图”、“语音听读”、“角色扮演”、“背诵辅助”、“智能问答”、“在线语法”、“浮动词典”、“电子档案袋”、“词语助记”等便捷、高效的交互式学习功能，以互动智能方式支持多样化教学活动。
（二）基于云计算技术，打造实验平台，适应高等院校实际问题
1.海量数据云存储技术
改造现有的存储体系，适应按需存储服务需求，要研究支持异构和并发服务的大规模数据存储体系结构和核心技术。通过云存储服务实现本地数据与云中数据的安全同步、备份和对外共享。伴随课堂的理论讲解，可以同时登录云平台，通过教师账号和学生账号分别访问C语言实验系统，学生完成的习题或测试可以实时上传到云端，教师可以利用云端及时地做出评判和纠正错误，达到立竿见影的效果。
2.智能人机交互技术研究
增强多模态人机交互能力，实现“识听、善写、会看”，在听觉通道上，内置语音合成和语音识别引擎，方便程序和用户之间的交流;通过智能人机界面和智能语音控制技术，可以让学生在众多的音视频教育资源中简便、准确地定位到目标，在海量教育资源中快速找到自己所需的教育资源，更有效地发挥优质资源的使用价值。可以实现边听课、边提问、边编程的理想教学状态，对于C语言教学更为重要。
五、结论
在传统的计算机公共基础课教学中存在很多现实问题，以C语言程序设计为例就会出现理论与实验脱节、教学效果不佳的现象。针对此问题，本文提出了一种基于云计算框架的资源共享机制，以“粤教云”工程为背景，将相关技术和应用推广至大专院校，以解决“信息孤岛”问题和优质资源无法共享的问题。当然，在云服务模式下，还有更多的功能有待开发和实践，不单单针对C语言程序设计和计算机公共基础课，此共享模式可以推广至其他学科教育领域，甚至普及。
[ 注 释 ]
[1] 柳军，李彦武.高校数字化教学资源的校际间共建共享机制研究[J].中国教育信息化，2009（5）：54-56.
[2] 杨旌.大学优质教学资源省域云共享机制研究[J].湖南科技大学学报（社会科学版），2013（16）：102-104.
[3] 柯和平，李春林.基于网格技术的区域性教育资源库共建共享机制研究[J].资源开发与应用，2008（1）：63-68.
[4] 庄科君.基于云存储技术的高校优质教育资源共享探析[J].科教导刊，2013（8）：32-35.
[5] 于海霞，王凤领，丁康健.基于云计算的高校数字化教育资源共享机制研究[J].高师理科学刊，2013（11）：39-42.
[6] 安军科.云计算对高校教育信息化建设的影响[J].信息与电脑（理论版），2011（3）：173-175.
[7] 张涛，王磊.基于云计算的高校远程教学系统的设计与实现[J].继续教育研究，2011（7）：64-66.
[8] 张怀南，杨成.基于云计算的区域性高校数字教学资源建设研究[J].现代教育技术，2012（6）：45-50.
[9] 任友群，徐光涛，王美.信息化促进优质教育资源共享――系统科学的视角[J].开放教育研究，2013（10）：104-111.
[10] 王桐，陈立伟.基于云计算的数字信号处理精品课程资源共享平台建设[J].信息技术，2014（3）：51-52.
[收稿时间]2014-12-25
关键词：云计算技术；高校；计算机基础教学；应用
1云计算技术内涵
云计算技术是计算机技术中的一种，主要是借助网络，将庞大处理程序拆分为几个小的子程序，之后借助多个服务器以构建出高效的处理系统，该系统可借助数据收集及计算分析，最终将结果回传给用户[1]。借助云计算技术处理庞大信息仅仅需要数秒，这样大大提高了信息的处理效率。根据用户需求差异，云计算技术包含如下类型：1）公共云。该技术类型在于为公众提供云服务，这在多数互联网公司中应用广泛。2）私有云。主要面向的是单个机构，面向个体用户，借助内部往来获取云服务，一般无盈利需求。3）混合云。该类型主要将公有云及私有云进行有机结合，包含混合类型的优缺点。
2高校计算机基础教学现状
计算机基础教学是高校的公共课程，该课程教学肩负着为我国计算机行业发展培养应用型及技术型专业人才的重任，因此计算机基础课程是大多数理科专业学生必须学习的课程，一些专业还要求学生通过计算机等级考试[2]。但从高校计算机基础教学情况来看，却存在诸多问题，比如实践教学实践短，教学内容过于陈旧，教师教学方式单一等，这导致计算机基础教学质量不佳。在当前高校计算机基础教学中，教学主要开展场所为综合机房，机房中配备了电脑设施。从多数高校机房建设情况来看，普遍存在机房硬件设施老旧问题，这样就导致计算机基础教学质量长期处于较低水平。而在具体的课程教学中，虽然在“新课改”背景下相关教师经常应用项目距驱动法、小组合作讨论法及讲练结合法等开展计算机基础课程教学，但是在实际教学过程中却存在教学模式应用不合理问题，比如小组合作讨论的具体实施上，常常让学生自由组成小组进行学习，不考虑学生间的差异性，这样势必影响合作教学效果。在计算机教师教学上也存在一些突出的问题，如有的学校常常只配置几名教师来担任全校的计算机基础教学工作[3]。虽说配备的专业课程教师具有丰富教学经验，但是由于教学任务繁重，使得教师无法对每一节课都集中精力讲解，这使得计算机基础教学效果较差。针对高校计算机基础教学问题，借助云计算技术辅助教学是科学有效的。在计算机基础教学中，利用云计算技术，可让相关教师针对课程实际情况，通过应用优秀教学方法、设置巧妙教学缓解及明确课程的教学目标等教学信息及存储到云端，可以让新进教师或者老教师合理利用形式丰富的教学资源，提高教师的备课质量及教学方法，进而提高高校计算机基础教学质量。
3利用云计算技术辅助高校计算机基础教学的策略
3.1借助云计算技术构建虚拟资源库，为教师提供丰富的教学资源
云计算技术充分结合了计算机技术及互联网技术，在实际应用中能够为使用者提供高效数据处理服务以及安全的信息资源存储服务[4]。对于高校计算机基础课程的教师，可以根据自己的教学需求，借助云计算技术在互联网中建立起自己的虚拟资源库，将互联网搜集到的信息或者他人传输的信息均存储到资源库中，同时也可将自己存储的优秀资源同其他教师进行共享，拓展信息的应用范围。同传统的借助课本教材讲解方式相比较，借助云计算技术构建的虚拟资源库可摆脱知识禁锢，为学生带去大量的丰富知识，这样可以大大提高学生的学习积极性。在实际的教育教学中，教师还可以将网络资源同课本资源进行结合，帮助学生更好掌握计算机基础知识，拓展学生的认知，以获得显著的教学效果。
3.2借助云计算技术搭建协作平台，充分激发学生个性化学习兴趣
高校计算机基础教学中，常以教师讲解为主体，常常是教师讲解什么学生就接收什么，这样不利于学生主观能动性的发挥。在素质教育背景下，高校教学中更加关注学生的主体性，为转变高校计算机基础教学模式，可以借助云计算技术来搭建便捷的师生协作平台，让学生在学习过程中根据自己的兴趣及实际水平，选择出适合自己的学习方式，以不断提高自己的计算机能力。利用云计算技术还可将零散学习资源整合在一起，整合过程中将一些劣质的教学资源摒弃，这样可让学生在自主与协作学习的时候充分利用各种学习资源来提高自身的基础能力与操作水平，通过学生主动探究知识，丰富学生的认知范围。
3.3利用云计算技术转变学生的学习方法，显著提高学生计算机操作能力
云计算技术的显著特征为可存储庞大的信息资源，同时存储的信息资源有很高的安全保障。高校在运用云计算技术为学院及教师提供各种教学研究所需的信息内容之外，还可以将云计算技术应用到辅助学生计算机知识学习及操作实践中，让学生借助云计算技术构建的云端来获取自己所需的各种资源信息[5]。比如，在计算机基础课堂的学习中，针对学生未能完成的案例内容，可提供给学生云端下载，让学生可以借助自己的课余时间继续处理，这不仅可帮助学生掌握相关的知识内容，而且可在学生自主实践中提高学生的操作能力。在计算机基础教学中，教师也可借助学生的日志库来了解学生的学习情况，结合学生实际情况制定出针对性的教学方法，以提高学生的计算机操作能力。
3.4借助云计算技术构建虚拟实验室，培养学生的创新能力
计算机基础教学不能仅仅要求学生掌握基本的理论知识和简单的计算机操作技巧，而是要在学生掌握一定的计算机基础知识后进行一定的创新实践，如此让学生更贴近当前素质教育下对创新型人才的培养需求。随着学校规模的不断扩大，学生人数的不断增多，现有实训室已经不能满足学生创新的需求，这样对学生计算机应用能力的拓展不利。在实际的基础课程教学中，学校就可以应用云计算技术，为每一名有创新需求的学生构建属于学生自己的虚拟实验室。在虚拟实验室中，学生可以借助客户端向网络发送请求，输入个人信息，数据中心对学生的需求情况进行分析，在云空间相关实验资源，之后学生登录相关的窗口就可开始相应的实验操作，同时还可以享受到一些优质的应用服务。
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