電子信息技術在教學中的應用

文/劉洋

近年來，我國的各大高職院校紛紛開設計算機專業，皆在為了培養高素質、應用型的計算機專業人才。然而，由于受到多方面因素的影響，使得高職計算機教學的效果不盡人意，學生的學習興趣不高，教師采用的教學方法單一是計算機教學中普遍存在的現象。為了有效解決這一問題，高職院校應當在計算機教學中，對先進的電子信息技術進行應用，從而提高教學效率和質量。

1 電子信息技術在高職計算機教學中應用的重要意義

高職計算機教學涵蓋內容較多，如編程教學、應用軟件教學等，由于計算機課程內容具備抽象性強、理解難度大的特點，所以若采用傳統講授式的教學模式，勢必會降低學生的學習效率，使學生感覺計算機知識與技能學習枯燥無味，久而久之喪失學習興趣。而在高職計算機教學中應用電子信息技術，能夠轉變這一教學現狀，提高課堂教學效果。其應用意義具體體現在以下方面：

1.1 豐富教學手段

在計算機教學中，教師可利用模擬軟件、多媒體技術、通信技術等電子信息技術，創新計算機教學手段，打破原有講授式、灌輸式教學模式的禁錮，為學生提供觀看演示、實踐操作、交流互動的平臺，調動起學生學習的積極性。

1.2 化解教學難點

在計算機教學中，教師可利用電子信息技術動態化、形象化展示抽象的計算機知識，降低難點知識的理解難度，幫助學生掌握技術原理和應用方法，提高學生學習效率。

1.2 發展學生創造力

高職計算機課程是重視學生創造力發展的課程，教師將電子信息技術應用到計算機教學中，能夠激發學生在圖片處理、編程練習、軟件制作中的創造性，活躍學生計算機思維，為學生提供施展才能的平臺。

2 高職計算機教學現狀

2.1 學生的興趣不高

與其他的學科相比，計算機的教學過程較為枯燥，特別是理論基礎知識的教學，由此使得學生的學習興趣不高，教學效果差強人意。雖然大部分學生都對上機操作感興趣，但這個興趣卻并不等同于對計算機知識的學習興趣。

2.2 教學方法單一

教師在講授計算機理論時，一般都是以灌輸的方式進行教學，這種教學方法很難使學生將所學的內容真正消化，無法達到預期的教學效果。

2.3 未能達到學以致用的目標

高職學生畢業后步入工作崗位時，發現學校所學的計算機知識與自己的工作實際情況嚴重脫節，未能實現學以致用的目標，雖然在校期間學習了大量的計算機知識，但真正能夠用到工作中的卻非常有限，致使無法勝任崗位工作。

3 高職計算機教學中電子信息技術的具體應用

網絡時代到來的今天，計算機的重要性隨之凸顯，各行各業對計算機專業技術人才的需求呈現出不斷增長的態勢。在這一背景下，我國各大高職院校紛紛開設計算機專業，皆在為了培養高素質、應用型的計算機人才。然而，通過對一些高職院校的計算機教學進行調查后發現，整體的教學效果并不理想。為改善高職計算機教學的現狀，學校可以對電子信息技術進行應用。下面重點對虛擬現實技術和云計算技術在計算機教學中的應用進行論述。

3.1 虛擬現實技術的應用

虛擬現實技術簡稱VR，歸屬于電子信息技術的范疇。VR具有沉浸性、交互性、構想性、自主性以及多感知性等特征，在教育教學領域中的應用優勢極為明顯。

3.1.1 VR在計算機教學中的應用優勢

在高職計算機教學中，VR技術的應用優勢主要體現在如下幾個方面：

（1）通過VR技術的合理應用，能夠在較短的時間內完成虛擬化實驗平臺的構建，該平臺可為學生提供如下資源：實物展示、流程模擬以及設備操作等等。雖然平臺本身為虛擬化，但學生卻能夠在平臺上進行各種操作，其體驗與真實環境基本相同。而虛擬化的實驗平臺不需要投入大量的資金購置硬件設備，并且操作過程也不會造成任何損耗，不存在養護維修費用，平臺一經搭建能夠反復使用，由此可使高職計算機實踐教學條件得到進一步改善。

（2）在高職計算機教學中，有一些危險性較高的實驗內容，由于受到現實條件的限制，如場地、設備、天氣等，導致此類實驗的開展較為困難，不利于學生對相關操作技能的掌握。通過VR技術的應用，能夠使這一問題得到有效解決，利用VR技術構建虛擬環境，學生便可在虛擬的環境中進行實踐操作，從而對整個過程有一個感性的認知，因為環境是虛擬出來的，所以并不存在任何風險，安全系數較高。如，在構建4G網絡的實訓任務中，學生可通過VR技術進入虛擬的基站場景當中，了解其中各個設備的功能和作用，并對設備的操作方法加以熟悉，進而掌握基站的建設流程。同時，學生還能對虛擬基站中的設備進行隨意操控，這是VR技術獨有的優勢，有利于培養學生的創新能力。

（3）在傳統的計算機教學中，實驗內容一般都是以圖片、實物等形式進行呈現，內容的立體感不強，不利于學生理解和掌握。而通過VR技術的應用，可通過3D模型，對實驗內容進行全方位多視角呈現，從而使學生仿若置身于真實的環境當中，由此能夠使學生加深對知識的理解，計算機實踐教學效果自然會隨之提升。

3.1.2 VR技術在計算機系統維護中的應用

（1）高職院校為使培養出來的計算機專業人才具備過硬的技術水平，開設了一門實踐性較強的課程，即計算機組裝與維護。通過該課程，不僅能夠鍛煉學生的操作技能，還可以使學生了解計算機硬件設備的理論基礎知識，掌握計算機硬件設備的組裝與系統維護方法。部分高職院校在該課程的教學中采用的是實物展示為主，視頻播放為輔，讓學生進行分組實驗的教學方法。在實際教學中發現，這種教學方法存在一定的不足之處，主要體現在如下幾個方面：教師在課堂上對實物進行展示的過程中，受到視角的限制，學生很難對計算機中所有的硬件設備進行全面認知；計算機的拆裝實驗以小組的形式開展，有的組員無法動手操作，只能觀看實驗過程，教學效果并不理想。不僅如此，由于資金有限，學校購置的計算機硬件多為報廢產品，無法滿足軟件運行的需要，頻繁的拆裝機操作，不可避免地會造成計算機硬件損耗，并且進行系統安裝時，還要完成必要的操作，如硬盤分區、磁盤格式化等等，如果學生操作不當，很容易使計算機系統損壞。通過VR技術的應用，則可使上述問題得到有效解決。

（2）教師在對計算機硬件相關知識進行教學時，可應用VR技術搭建虛擬實驗平臺，借助該平臺中的硬件展示模塊，向學生呈現所有的硬件設備。由于該模塊采用的是360°全景技術，所以能夠全方位、多角度對硬件進行展示，使觀看視角的限制問題得以解決。以硬件組成為例，通過互聯網下載計算機硬件的圖像資料，利用3DSMAX軟件對硬件進行3D建模，再借助相關工具創設人機交互式場景，將各種元素帶入到場景當中，如硬件設備的3D模型、文字說明、動畫等等，以網頁的形式進行呈現，由此學生便可在虛擬試驗平臺上，對計算機系統硬件的資訊進行了解，如，查看某個硬件的型號、參數等，利用鼠標可調整硬件的角度，從而達到全方位觀察的目的。

（3）學生可在VR平臺中，通過虛擬裝機模塊完成計算機的拆裝機操作。該模塊的設計完全與硬件設備的組裝流程相同，利用軟件的模擬仿真功能，實現虛擬環境下的計算機硬件動態拆裝。學生在虛擬實驗平臺上進行計算機裝機操作時，各個步驟均有相應的提示和反饋，從而能夠判斷操作的對錯。如，安裝計算機硬件中的內存條時，學生必須將內存條準確插入到主板的卡槽內，才能進行下一步操作，如果插入的不正確，平臺會發出提示。在虛擬實驗平臺中進行計算機硬件裝機操作時，能使學生產生出身臨其境的感覺，當計算機裝好后，學生還可在平臺上，對系統進行調試，這樣不但能解決學校實驗設備不足的問題，還能避免頻繁拆裝引起的設備損耗，學生在動手的過程中，加深了對硬件的理解，對整個組裝過程更加熟悉。

（4）計算機的軟件安裝同樣能夠在VR平臺上完成，具體做法是在本地計算機上模擬出多臺相互獨立的虛擬機，這些虛擬機在運行時并不會受到主機的干擾和影響，虛擬機的使用與真機無任何差別，學生能夠在虛擬機上進行如下操作：設置BIOS、對磁盤進行分區、安裝操作系統、安裝應用軟件等等。在虛擬機上進行各種操作，不會對計算機造成破壞。

3.1.3 VR技術在組網中的應用

計算機技術的發展離不開通信網絡的支撐，正因如此，高職院校在計算機專業中增設一門移動通信課程，該課程對于學生計算機應用能力的提升具有一定的促進作用。但是，移動通信的理論知識具有較強的抽象性，其中涵蓋的內容既多且雜，因課時有限，學生動手操作的機會較少，加之教師采用的教學方法比較單一，致使該課程的教學效果不盡人意。在該課程中，組網是較為重要的實訓項目之一，要求學生了解網絡構建的基本流程，能夠動手完成4G網絡的構建，并且還應當能夠對組網中的一些問題進行有效解決。然而，受到實訓場地、設備等條件的限制，影響了組網實訓的開展。為有效解決這一問題，高職院校可對VR技術進行應用，搭建移動通信虛擬實驗平臺。

（1）當移動通信虛擬實驗平臺搭建完畢后，學生可在平臺中，利用課堂上所學的網絡設計知識，依托平臺提供的LTE站點、天饋線、時鐘等，對4G移動通信網絡進行構建。學生可在虛擬平臺當中進行如下操作：設計網絡拓撲結構、對機房內的設備進行部署、連接線纜、安裝軟件、配置數據、排查故障、測試LTE的相關業務等。VR技術的應用，使實操過程的真實性得以提升，學生不需要擔心操作中的安全問題，可以放手去做，即使操作中出現失誤，也不會造成任何影響，只要及時改正即可。由此，不但使學生解決實際問題的能力得以提高，還使學生加深了對課堂所學知識的理解，真正達到學以致用的目的。

（2）移動通信虛擬實驗平臺為組網提供多個場景，各個場景分別對應不同的基站建設內容，操作流程則是按照基站的實際建設情況進行設計，具體包括以下內容：機房內硬件設備的安裝、網絡拓撲結構規劃設計、網管配置、數據同步等等。除此之外，在虛擬場景中，還包含網絡組建時必要的通信設備，如核心網設備、終端設備等等。學生只需要在平臺上按步驟進行操作，就能夠了解移動基站從設計到安裝直至投入運行的全過程。不僅如此，學生可以與虛擬場景中的設備進行交互，通過功能演示模塊，對設備的作用加以了解和掌握，熟悉設備的操作方法和要點。

3.2 云計算技術在高職計算機教學中的應用

3.2.1 云計算在計算機教學中的應用優勢

與傳統的輔助教學平臺相比，云計算輔助教學平臺憑借著云計算技術的特點，在諸多方面體現出了傳統輔助教學平臺無法企及的優勢。具體表現為：

（1）滿足學生學習需求。傳統的輔助教學平臺只能在課堂上為師生提供教學服務，而云計算輔助教學平臺不受地域、場地的限制，使學生在離開課堂后也能夠利用借助網絡登錄到教學平臺上，獲取所需的學習資源，滿足學生個性化的學習需要。

（2）數據共享性高。云計算輔助教學平臺運用了虛擬技術、云計算技術、互聯網技術等，既能夠在平臺上分享教學資源，又能夠讓學生分享自己的學習經驗，加強生生之間的互動交流，實現學習資源的最大程度共享。

（3）信息安全性強。在傳統的輔助教學平臺中經常面臨著網絡安全問題，易受到病毒入侵、網絡黑客的攻擊，導致數據信息受損，影響教學平臺的安全運行。而將云計算應用到計算機教學中，能夠讓擁有專業技術的服務器供應商解決網絡安全和數據存儲問題，保障云計算輔助教學平臺的穩定運行。

（4）運行成本低。云計算輔助教學平臺的前期投入成本低，可采用租賃方式向供應商租用存儲空間，不需要單獨夠買軟件設備，并且在教學平臺的后期維護中也可以節省資金投入。

3.2.2 云計算技術的具體應用

高職計算機教學中，編程語言教學是重點內容，由于編程語言的理論基礎知識具有較強的抽象性，常規的教學方法很難達到預期中的效果，不利于學生學習積極性的提高。為了給學生提供更多實踐操作的機會，高職院校可在編程語言教學中，應用云計算技術，搭建輔助教學平臺。在輔助教學平臺的構建中，可以利用OpenStack，這是一個開源的云計算管理平臺，其能夠為計算機編程語言教學提供如下幾類服務：軟件服務、平臺服務以及基礎設施服務。

（1）軟件服務的應用。該服務平臺主要是以軟件的方式為計算機編程語言教學提供服務。學生可借助瀏覽器，對軟件服務平臺提供的課程特色系統進行使用，完成代碼的輸入和程序調試等操作。同時，學生還能在軟件服務平臺上進行如下操作：進制轉換、數值計算、語句測試、指針測試等等；軟件服務平臺還提供在線學習系統，學生可使用該系統學習計算機編程語言方面的知識；教師可應用軟件服務平臺提供的在線考試系統，對學生的試卷進行批改。此外，軟件服務平臺還具有資料展示、學習交流等功能，學生可在該平臺上，對相關的PPT課件及文檔進行瀏覽，并與教師和其他同學進行交流。學生在對軟件服務平臺提供的功能進行使用的過程中，不需要對數據進行保存，所以不會出現數據丟失的情況，該平臺能夠對一些抽象的概念進行形象化展示，從而使學生可以更加直觀地對這些概念進行理解。

（2）平臺服務的應用。平臺服務具有以下功能：一是編程環境，包括VS2015 Community、C-free和Eclipse等。學生可使用編程環境對計算機程序進行編寫，教師可通過編程環境對學生的編程操作進行指導和評價；二是數據庫環境，包括SQLServer、Oracle等。學生利用數據庫環境能夠編寫數據庫程序及相關語句，教師可通過數據庫環境對學生的編程操作進行指導和評價；三是服務器環境，包括IIS和Apache等。學生在平臺提供的服務器環境中，能夠進行網站構建及運行調試，教師可通過服務器環境對學生進行指導和評價。

學生可利用終端設備獲取相應服務，無需夠買其他軟件，并且無需擔心數據保存問題。該輔助教學平臺支持C、C++、ASP等多種語言編程，滿足計算機教學需求；建設了SQLServer數據庫和Oracle數據庫，可提供專業級大型專業數據庫編程；采用了IIS服務器，能夠搭建起教學網站，為師生提供網絡教學服務；配備了Apache服務器環境，滿足Linux操作系統的運行需要，可與Web服務器對接。

（3）基礎設施服務的應用。基礎設施服務包括三個部分：一是基礎網絡資源，學生可利用終端設備在該平臺上獲取網絡資源進行實際操作，如網絡調試、組網等操作；二是基礎計算資源，學生可在該平臺開發基于硬件的操作系統、調試系統等，并對系統進行模擬運行；三是基礎存儲資源。學生可在該平臺上收集、存儲、分類學習資源，滿足學生隨意調用資源的需求。同時，學生在該平臺上獲取網絡資源，無需購買用于存儲網絡資源的軟硬件設備，并且這些網絡資源受到供應商的管理維護，無需擔心數據資源丟失和損壞。

4 結論

綜上所述，高職計算機教學涵蓋的內容既多且雜，部分理論基礎知識具有較強的抽象性，采用的傳統教學方法，很難使學生理解和掌握，從而導致教學效果差強人意。為此，高職院校可將電子信息技術中的VR技術和云計算技術，應用到計算機教學當中，為學生實踐操作提供平臺，這樣不但能夠激發學生學習計算機知識和技能的興趣，而且還能促進教學效率和質量的提升，對于高素質、應用型計算機人才的培養具有重要的現實意義。