基于云架構的軟件教學平臺設計與實踐研究

單光慶

（重慶城市管理職業學院 401331）

【摘要】基于遠程教育和終身教育理論，通過相關文獻及研究的查閱，首先分析了現有網絡教學平臺普遍存在的四個問題：主要包括"學習課程單向性、教學方式缺乏互動性、學習評價缺乏真實性、學習方式缺乏靈活性；設計了一個適合各種學習終端接入，適應不同教學情境的實時互動云計算教學平臺。主要由內容運營平臺、實時服務平臺和終端服務三個子系統組成。然后對教學節目單管理、協作平臺、版權保護三個關鍵技術的實現進行了闡述。提出了學習者身份確認、學習注意力監測、插播測試及評價的功能模塊；為開放課程學習的學分認證和認可做好技術準備，最后探討了平臺的應用情境與方式。

【關鍵詞】云計算 教學平臺 設計與研究

一、軟件教學云平臺建設的必要性

隨著IT產業的迅猛發展，軟件行業目前正處于高速發展期，對軟件人才的需求從過去在量上的追求轉變到現在在質上的要求，對軟件人才的要求越來越嚴格，而目前我國高校軟件人才培養普遍存在的問題是畢業生不能滿足企業對軟件人才的需求。隨著外包產業的發展，中國軟件企業對從基礎編程到項目管理的要求愈發提高。而軟件開發是一門應用性很強的學科，需要在實踐中體會。且軟件公司更愿意接受有經驗的學生實習，所以有自己的實踐教學環境是很有必要的。

二、軟件教學云平臺建設原則

（一）實踐性原則

軟件開發是實踐性很強的學科，許多理論和經驗都仍然需要實踐的繼續檢驗。所以，無論是從專業教學還是從理論檢驗和總結的需要出發都需要首先重視實踐性原則。

（二）全面性原則

軟件技術作為信息化產品，軟件技術與企業、個人、組織的生產、交換、生活等等方面相結合會產生大量的應用可能。同時圍繞著互聯網的技術創新、管理模式創新、經營模式創新、教學科研模式創新等等每天都在發生著。以傳授知識、訓練方法、探索可能的教學活動應該比較全面地將現有軟件開發技術作為教學內容展示給學生，使其在全面了解已有軟件開發技術的基礎上再進行思考和學習。

（三）系統性原則

缺乏系統性的原則和實驗指導思想，不采用體系化的教學實驗，軟件開發教學實驗就會成為零散的系統，僅僅針對某一個流程，或是某一項事務，這樣難以讓學生形成整體的全局的認識。所以，要把握系統性原則，構建體系化的軟件開發實驗系統。

（四）層次性原則

學習和研究需要逐步深入、循序漸進，尤其是軟件開發這樣的復合性學科，只有在較為全面和深入的知識準備后，才有可能對軟件開發的核心規律進行認識。并且軟件開發專業知識也有難易和簡繁之別，所以軟件開發知識的學習和實驗的開展必須相應地有從簡單到復雜、從單項到綜合、從專項到團隊的安排，要把握好層次性原則。

三、軟件教學云平臺建設邏輯架構與建設內容

（一）教學云平臺實驗室的邏輯構架

軟件技術教學云平臺實驗室包含三大模塊：軟件開發模塊、軟件工程模塊和管理平臺模塊。

（二）教學云平臺實驗室建設內容

軟件技術教學云平臺實驗室的建設內容分為三個部分：①軟件開發相關教學與實訓資源；②教學與實訓過程管理平臺-云博教育云教學平臺；③云計算平臺-云博教育云基礎桌面云平臺。

（三）教學云平臺實驗室運行架構

整個實驗室的運行依托于云計算平臺，將云計算平臺的計算資源與各種教學資源整合在一起，向用戶提供各種服務。調用資源的終端可以為PC、筆記本電腦、各種云終端和平板電腦。

四、軟件教學云平臺建設的實踐

（一）教學云平臺特色

（1）產品定位。可用于學院或者全校，能夠全面呈現各學院下各專業課程的教學過程進程和數據，方便教學管理。可與學校教務系統對接（如青果、正方、Blackboard等），配合教務系統將教學過程全程管理。平臺使用擬QQ界面，賬號與老師工號和學生學號結合，免培訓，操作簡單，使用便捷。

（2）產品架構。采用擴展性強，可支持大用戶量（如：全校3W+學生，每學期100W+條選課數據）的客戶端分布式架構，前臺客戶端，后臺瀏覽器訪問。標準化的云計算平臺接口，可將統一的上層應用需求擴展到多中云計算平臺上。提供第三方集成接口，可與考試系統、MOOC平臺、網絡教學平臺等高校其他應用集成。

（3）教學支撐。完善的教學課程安排，實現備課、作業布置、作業提交、檢查、評估等教學過程全面系統管理。教學資源庫開放，支持各種形式文件和多目錄復雜資源格式上傳，支持教師自身資源上傳，與平臺資源無縫整合，充分滿足教學需求。學生提交作業的無需下載，直接播放，方便老師批閱和打分。集成云桌面技術，可根據課程提供不同類型的實踐環境（Windows+Linux），實現單用戶、跨課程、多桌面。

（二）教學云平臺教學實踐意義

基于實驗室教學云平臺的項目教學法以學生為中心，以項目的合作探究為導向，以多元評價為手段，激發學生學習軟件開發知識的動機，提高綜合運用能力，適應現代社會的需要。在現行教學模式下，學生的主體地位沒有得到充分發揮，學生缺乏探索精神和實踐能力。基于管理平臺的計算機教學法重在改變學校計算機學科教學效率不高的現狀，采用項目教學法，改變傳統的教育觀念和學習觀念，逐步建立一套教師作為學生學習的指導者、合作者和共同發現者的教學模式，必將對傳統課堂教學改革產生巨大的推動作用。

五、結論

學校通過建立軟件開發教學實訓實驗室，使用教學云平臺在軟件開發學科教學中的實驗研究，可以對教學理念、課程設置、教學方法、評價體系和教材建設等進行全面革新，為學生提供更加有效學習的良好環境，既發揮了教師的主導作用，又突出了學生的主體地位，體現了現代教育“以能力為本位”的價值取向，培養出來的人才更能適應社會的需要，所形成的教學模式在專業學科教學中也將會有較高的應用價值。