基于云平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)與管理的研究

錢明珠

摘要：計(jì)算機(jī)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課時(shí)量上有一定增加，也加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度，但由于受時(shí)空限制不能全面的掌握學(xué)生實(shí)驗(yàn)軌跡，同時(shí)簡單依賴考勤、任務(wù)清單和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等評(píng)價(jià)課程掌握情況缺乏科學(xué)性。通過建設(shè)基于云平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，以《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程為例，改進(jìn)教學(xué)的組織模式、實(shí)踐教學(xué)體系、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)互動(dòng)反饋機(jī)制和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面，探索一種以新工科為標(biāo)準(zhǔn)的新型教學(xué)和管理模式，旨在提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

關(guān)鍵詞：云平臺(tái);新工科;梯度遞增實(shí)踐教學(xué);“三線一課”模式

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）17-0134-04

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research on Experimental Course Teaching and Management based on Cloud Platform

QIAN Ming-zhu1，2

（ 1.Huanggang Normal University，Huanggang 438000，China; 2. Wuhan University of Technology， Wuhan 430070， China）

Abstract： Based on the research of cloud data structure experiment teaching practice at present， the experimental teaching of computer courses although have some improvement on the class hour quantity， also strengthen the experiment teaching at the same time， but due to the limit of time and space can not comprehensive， track of students' experiment and simple rely on attendance， task list and test report master is lack of scientific evaluation course.Through construction based on the cloud platform of experimental teaching environment， taking? Data Structure? course as an example， to improve the teaching organization mode， practical teaching system， the innovation of practice teaching interactive feedback mechanism and the teaching evaluation， etc.， exploring a new engineering as a new standard of teaching and management mode， to improve the quality of experiment teaching， promote students' learning enthusiasm.

Key words： cloud platform; the new engineering; gradient increasing practice teaching; three lines one lesson mode

1 概述

隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展以及技術(shù)深度融合應(yīng)用，推動(dòng)各行各業(yè)發(fā)生巨大變化，對人才的要求也在不斷改變，對教育的深度發(fā)展產(chǎn)生極大影響，逐步引起國家和教育部門的高度重視。2017年教育部在復(fù)旦大學(xué)和天津大學(xué)分別召開了綜合性高校和工科優(yōu)勢高校的新工科研討會(huì)，提出培養(yǎng)造就一大批引領(lǐng)未來技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力支持和人才保障。2018年《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》 中強(qiáng)調(diào)要把智能教育工作融入教育現(xiàn)代化建設(shè)這個(gè)大局之中，以支撐服務(wù)總體實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化為目標(biāo)謀劃智能教育更快發(fā)展。2019年《中國教育現(xiàn)代化2035》文件也指出要加快信息化教育變革。雖然國內(nèi)許多高校在教學(xué)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、教育管理信息化等方面取得較好的成效，但教學(xué)資源共建、共享機(jī)制還尚待成熟，許多基礎(chǔ)教學(xué)資源尚未得到充分利用。信息化對教學(xué)改革的促進(jìn)作用亟待凸顯，急需借助新的信息共享技術(shù)對教學(xué)模式進(jìn)行改革。廖明習(xí)等人[1]探討基于云平臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室體系構(gòu)建[2-8];饒文碧[9]等人研究構(gòu)建基于云平臺(tái)的“個(gè)人虛擬實(shí)驗(yàn)室”的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理模式;阮順領(lǐng)等人[10]在研究中提出基于云平臺(tái)的四元耦合實(shí)踐教學(xué)體系;楊炎超等人[11-14]研究翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。以《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程為例，利用計(jì)算機(jī)學(xué)院硬件資源構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享云平臺(tái)，革新傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，同時(shí)對革新后的教學(xué)采用更科學(xué)的衡量體系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本文在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、教學(xué)組織模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和考核評(píng)價(jià)機(jī)制等方面進(jìn)行研究。通過改革實(shí)踐，教學(xué)效果有了明顯的提高，也為新工科人才培養(yǎng)提供了基礎(chǔ)保障。

2 基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐

2.1 課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要研究數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)和處理方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、組織數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)學(xué)生如何編寫效率高、結(jié)構(gòu)好的算法。目前培養(yǎng)模式有教學(xué)：實(shí)踐（1：1）型或（1：2）型，但學(xué)生仍處在理論知識(shí)儲(chǔ)備的階段，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)變成應(yīng)用能力對學(xué)生來說十分不足，極大影響后續(xù)課程的深入學(xué)習(xí)。探討如何培養(yǎng)學(xué)生的理論結(jié)合應(yīng)用能力、提高實(shí)踐設(shè)計(jì)能力，對該課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢在必行。為了確保改革落到實(shí)處，深入調(diào)研，全面分析現(xiàn)狀后發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題。

1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享性不足。學(xué)校雖然對基礎(chǔ)硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)投入較大，但對共享平臺(tái)建設(shè)投入相對有限，致使云計(jì)算技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐中沒有得到充分應(yīng)用，同時(shí)也阻礙了實(shí)驗(yàn)案例資源庫建設(shè)和推進(jìn)的步伐。

2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程系統(tǒng)性不足。實(shí)驗(yàn)雖然有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，指導(dǎo)學(xué)生如何完成實(shí)驗(yàn)。由于課堂上學(xué)時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容解析難以細(xì)化，學(xué)生為了完成當(dāng)堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更多只是做復(fù)現(xiàn)操作，很難做到深入理解，更難做到創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)結(jié)束要求提交實(shí)驗(yàn)資料，但部分學(xué)生存在偷工減料。課后學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容深入研究的軌跡也無法跟蹤。

3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源個(gè)性化服務(wù)不足。由于課堂實(shí)驗(yàn)的同步性，導(dǎo)致無法更多為學(xué)生提供個(gè)性化和針對性的指導(dǎo)。對某些學(xué)生存在“吃不飽”，對某些學(xué)生存在“吃不了”。雖然之前也做了部分改進(jìn)，如梯度任務(wù)分配法。根據(jù)學(xué)生掌握情況分配不同任務(wù)單，但這僅僅只能在現(xiàn)有課堂進(jìn)行指導(dǎo)，對學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的促進(jìn)作用仍有限。指導(dǎo)老師無法更多了解學(xué)生課后的學(xué)習(xí)軌跡。

4）教學(xué)互動(dòng)反饋靈活性不足。在現(xiàn)有教學(xué)模式中，師生密切交互的機(jī)會(huì)僅局限在教學(xué)時(shí)間窗口內(nèi)，但在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上學(xué)生更多在完成既定任務(wù)，無暇參與溝通，等需要溝通時(shí)，課堂時(shí)間基本結(jié)束。雖然現(xiàn)在可以借助各類聊天工具彌補(bǔ)些許不足，但畢竟參與學(xué)生有限，而且不能共享。已有的實(shí)驗(yàn)資源與交流渠道無法實(shí)現(xiàn)更高效的互動(dòng)。

5）學(xué)生考核文檔化管理不足。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)考核主要通過學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)任務(wù)源代碼、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及上機(jī)考勤來評(píng)價(jià)，而以上資料在學(xué)生獲知過程的關(guān)鍵活動(dòng)中很難留下有效的、系統(tǒng)的文檔和記錄，無法科學(xué)、合理評(píng)價(jià)學(xué)生是否具備應(yīng)用知識(shí)能力與素養(yǎng)，缺乏實(shí)踐全過程考核。

6）考核評(píng)價(jià)機(jī)制全面性不足。對課程教師存在主體多元化程度不高、評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇自主性不夠、評(píng)價(jià)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理缺乏科學(xué)性等不足。雖然采用學(xué)生、同行、督導(dǎo)、領(lǐng)導(dǎo)等多主體評(píng)價(jià)，但在最終綜合量化計(jì)算結(jié)果卻忽略某些主體的評(píng)價(jià)結(jié)果。現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)事先確定，教師只能在既定范圍內(nèi)選擇，不能凸顯教師教學(xué)風(fēng)格方面的差異。在數(shù)據(jù)處理方面為了簡化操作，一般采用算術(shù)平均或加權(quán)平均法等簡單數(shù)學(xué)模型完成計(jì)算，極大忽略相關(guān)因素的權(quán)重，最終影響教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性。對學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)存在課程考核命題單一、考核方式單一、缺乏學(xué)生動(dòng)手能力的考核、過程軌跡考核等不足。導(dǎo)致現(xiàn)有學(xué)生考核仍以考勤分、作業(yè)分、實(shí)驗(yàn)分、筆試分等構(gòu)成學(xué)生課程成績屬性（特征），為學(xué)生構(gòu)建課程畫像。

針對以上問題急需利用現(xiàn)有技術(shù)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)云資源共享平臺(tái)，采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂組織和課后跟蹤交流進(jìn)行融合的模式，改進(jìn)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?構(gòu)建梯度任務(wù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源案例庫，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行合理改進(jìn);學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程能夠被全程跟蹤實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)考核，達(dá)到對現(xiàn)有考核靜態(tài)的考核的改進(jìn);通過平臺(tái)數(shù)據(jù)可以科學(xué)分析教師的投入和效果比，完成更合理的教師評(píng)價(jià)。

2.2 云平臺(tái)技術(shù)介紹

隨著云計(jì)算技術(shù)在商業(yè)界成功被應(yīng)用后，現(xiàn)在逐步遷移到教育領(lǐng)域。針對“互聯(lián)網(wǎng)+”教育策略，牟萍用網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)構(gòu)建高校智能化教學(xué)環(huán)境[15]。通過云端平臺(tái)或客戶端實(shí)現(xiàn)了多維教學(xué)評(píng)估和智慧考勤等，高義棟等將融合場所學(xué)習(xí)理論和虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)運(yùn)用到高校課程教學(xué)之中。目前，虛擬仿真技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教育領(lǐng)域越來越受歡迎和重視。而虛擬仿真技術(shù)對投入成本有較高要求。而云計(jì)算技術(shù)可操作性更強(qiáng)，更適合普通高校的應(yīng)用。云計(jì)算技術(shù)就是把許多計(jì)算資源集合起來，通過云計(jì)算虛擬管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，只需要很少的人參與，就能讓資源被快速提供利用的一種網(wǎng)格計(jì)算。主要特點(diǎn)：（1）能動(dòng)態(tài)分配虛擬資源、彈性負(fù)擔(dān)大數(shù)據(jù)處理;（2）能快速部署應(yīng)用、大大提高資源應(yīng)用能力;（3）能極大降低實(shí)驗(yàn)室管理維護(hù)工作量。通過建設(shè)云平臺(tái)能夠有效整合教學(xué)資源，推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)體系改革，為“以本為本”，服務(wù)學(xué)生，構(gòu)建學(xué)生“個(gè)人虛擬實(shí)驗(yàn)室”提供可能，也為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力提供舞臺(tái)[9]。

服務(wù)教學(xué)的云技術(shù)平臺(tái)的總體架構(gòu)（如圖1）：以云存儲(chǔ)構(gòu)建大數(shù)據(jù)中心，通過整合資源平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線上、線下、移動(dòng)終端等多種形式共享服務(wù)。該平臺(tái)便于教師對教學(xué)過程進(jìn)行挖掘和分析;便于學(xué)生在不受時(shí)間限制的情況下，隨時(shí)在校內(nèi)利用智能終端接入，獲取IaaS（Infrastructure as a Service），PaaS（Platform as a Service）或SaaS（Software as a Service）云服務(wù)[16]。

云平臺(tái)管理通過該平臺(tái)云管理員為各實(shí)驗(yàn)教師設(shè)置管理權(quán)限，實(shí)驗(yàn)教師在本人權(quán)限內(nèi)調(diào)用IaaS底層資源構(gòu)建自己的虛擬教室，同時(shí)構(gòu)建若干虛擬機(jī)，配套OS、管理工具、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等。實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)有固定機(jī)房遷移到云端，并統(tǒng)一為每個(gè)學(xué)生虛擬化一個(gè)屬于自己的個(gè)人實(shí)驗(yàn)室。實(shí)現(xiàn)按需分配實(shí)驗(yàn)空間、靈活訪問、配套教學(xué)資源和過程軌跡跟蹤的教學(xué)管理。

2.3 基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

首先，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中許多概念比較抽象，難以吃透，需要大量的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐加以理解。現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)根據(jù)專業(yè)不同分，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和理論學(xué)時(shí)數(shù)也有不同。其次，實(shí)驗(yàn)需要某種計(jì)算機(jī)語言支撐（如C語言），學(xué)生雖在大一時(shí)學(xué)過C語言，但對其理解不夠透徹，更加阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的積極性。針對以上問題構(gòu)建基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。從實(shí)踐教學(xué)的課堂組織模式、實(shí)踐教學(xué)體系、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)機(jī)制和考核評(píng)價(jià)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并借助云平臺(tái)資源將教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

2.3.1 實(shí)踐教學(xué)組織模式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用“三線一課”模式組織（如圖2），即課前在線平臺(tái)教學(xué)、云端輔導(dǎo)教學(xué)、線上導(dǎo)師一對一教學(xué)和課堂實(shí)踐討論教學(xué)。在云平臺(tái)上，以SaaS服務(wù)部署一套虛擬實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)云計(jì)算平臺(tái)的虛擬資源池進(jìn)行統(tǒng)一管理。為教師和學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供一套完整的設(shè)備、環(huán)境、資源、軌跡跟蹤和能力測評(píng)等子系統(tǒng)。教師的教室由實(shí)體遷移到云端;學(xué)生共享的機(jī)房變成不受時(shí)間、地域限制的“個(gè)人實(shí)驗(yàn)室”，只要系統(tǒng)管理員不收回資源，個(gè)人實(shí)驗(yàn)室將長期被獨(dú)享。在教師管理的課程云平臺(tái)中設(shè)立共享資源區(qū)、大眾討論區(qū)、題庫選擇區(qū)、反饋資料回收區(qū)。學(xué)生課前利用共享在線資源完成課前學(xué)習(xí)，收集學(xué)習(xí)疑難點(diǎn)，提交系統(tǒng)，借助系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析功能篩選共性問題反饋給教師;云端實(shí)驗(yàn)通過先選擇題庫，自己根據(jù)在線學(xué)習(xí)嘗試實(shí)驗(yàn)，遇到瓶頸難以繼續(xù)，就可以申請?jiān)贫溯o導(dǎo)功能，完成關(guān)鍵技術(shù)講解，輔助完成實(shí)驗(yàn)全過程，保證學(xué)生能有收獲感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)積極性和參與性。題庫采用梯度設(shè)置，滿足不同層次學(xué)生的需求。在云端輔導(dǎo)教學(xué)不能完成實(shí)驗(yàn)，可以繼續(xù)申請線上導(dǎo)師一對一教學(xué)，實(shí)現(xiàn)交互式學(xué)習(xí)，最終確保學(xué)生完成既定實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在云端輔導(dǎo)教學(xué)和線上導(dǎo)師一對一教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生都要提交學(xué)習(xí)過程報(bào)告，并反饋給系統(tǒng)，經(jīng)過深入分析，系統(tǒng)把分析結(jié)果推送給教師。教師再組織實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，圍繞系統(tǒng)反饋的報(bào)告設(shè)計(jì)教學(xué)、答疑解惑。通過“三線一課”完成一次實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生普遍收獲感提升，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)也不再畏懼，主動(dòng)學(xué)習(xí)研究后續(xù)內(nèi)容的積極性增強(qiáng)了。學(xué)生討論的頻率提高了，大眾討論區(qū)也活躍，學(xué)生交流的能力逐步提升。

2.3.2 實(shí)踐教學(xué)體系

云計(jì)算平臺(tái)采用“梯度遞增實(shí)踐教學(xué)”體系結(jié)構(gòu)（如圖3）。不同階段采用不同子系統(tǒng)和資源庫，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。第一梯度主要進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識(shí)再鞏固學(xué)習(xí)，平臺(tái)主要提供相關(guān)課件和微視頻等資源庫。旨在理論能力培養(yǎng)。第二梯度進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，平臺(tái)提供課程實(shí)驗(yàn)案例分析庫和習(xí)題選擇庫，通過習(xí)題的實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生理論轉(zhuǎn)化實(shí)踐的能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生問題歸納總結(jié)、交流互動(dòng)能力。第三梯度進(jìn)行進(jìn)階訓(xùn)練，主要提供專項(xiàng)案例庫和高階選題庫，滿足能力強(qiáng)的學(xué)生的需求，達(dá)到高層次人才培養(yǎng)的目標(biāo)。第四梯度工程訓(xùn)練，主要提供優(yōu)化算法和智能算法以及綜合訓(xùn)練庫，旨在通過訓(xùn)練熟悉和優(yōu)化已有系統(tǒng)著重培養(yǎng)工程實(shí)踐開發(fā)能力，鍛煉學(xué)生整體邏輯思維能力和吃苦耐勞的精神[17]。

2.3.3 創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)互動(dòng)反饋機(jī)制

在教學(xué)環(huán)節(jié)合理的互動(dòng)反饋能極大促進(jìn)教師和學(xué)生的教與學(xué)的熱度，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)更需要互動(dòng)反饋。百度百科解釋實(shí)驗(yàn)，是人為地變革、控制或模擬研究對象，使某一些事物（或過程）發(fā)生或再現(xiàn)，從而去認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象、自然性質(zhì)、自然規(guī)律。對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)現(xiàn)相關(guān)算法，重現(xiàn)理論要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對理論知識(shí)的掌握和升華。通過實(shí)驗(yàn)可以更好地掌握計(jì)算機(jī)思維，實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)的控制。在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生很多的疑問和不解，及時(shí)互動(dòng)反饋可以幫助學(xué)生解惑，為學(xué)生后續(xù)內(nèi)容的理解掃清障礙，更有利于學(xué)生深入學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。借助云平臺(tái)構(gòu)建（如圖4）所示的互動(dòng)反饋機(jī)制。首先，學(xué)生對所產(chǎn)生疑問和費(fèi)解的問題，通過自身努力仍無法解決時(shí)，就可以把問題提交到云平臺(tái)的公共討論區(qū)或私聊交流區(qū);接下來團(tuán)體可以參與討論，學(xué)生參考討論結(jié)果，獲取自己的反饋，與此同時(shí)教師也可以參與討論，對團(tuán)體的結(jié)果給予評(píng)價(jià);或者學(xué)生通過私聊交流區(qū)請求和教師進(jìn)行個(gè)性化交流，獲取反饋。健全的互動(dòng)交流反饋機(jī)制勢必極大的促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)性和探究性。

2.4 基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的考核機(jī)制

課程考核是教學(xué)的最后一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。針對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點(diǎn)，采用項(xiàng)目式考核方式。圍繞課程內(nèi)容設(shè)計(jì)若干典型案例，并設(shè)定難度系數(shù)。通過云平臺(tái)在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)完成并項(xiàng)目提交，在此過程中，學(xué)生可以與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師、助教進(jìn)行在線互動(dòng)進(jìn)行部分問題的答疑。項(xiàng)目軌跡考核、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)交流構(gòu)成新考核內(nèi)容。

3 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課是面向計(jì)算機(jī)專業(yè)所有方向的專業(yè)公共課程。參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生眾多。通過云計(jì)算平臺(tái)為每個(gè)學(xué)生構(gòu)建”個(gè)性化實(shí)驗(yàn)室”，學(xué)生隨時(shí)隨地使用智能終端訪問自己的實(shí)驗(yàn)室，并根據(jù)課程進(jìn)度進(jìn)行梯度實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)自身情況保質(zhì)保量完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。教師可以實(shí)時(shí)看到學(xué)生已做哪些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，完成效果等，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行跟蹤的效果。實(shí)時(shí)掌控學(xué)生動(dòng)態(tài)，提醒學(xué)生、鼓勵(lì)學(xué)生、激勵(lì)學(xué)生。不斷激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。通過采用云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)比傳統(tǒng)課堂教學(xué)更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效率，同時(shí)也提高學(xué)生交流能力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)術(shù)氛圍，增進(jìn)學(xué)生之間的感情。

4 結(jié)束語

鑒于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)空性限制、學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程軌跡跟蹤，評(píng)價(jià)考核等有一定局限性。研究基于云平臺(tái)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐改革，突破時(shí)空限制、借助云管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、軌跡跟蹤、實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、實(shí)現(xiàn)對學(xué)生立體考核，客觀評(píng)價(jià)學(xué)生對本課程的掌握情況，完成該課程的教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廖明習(xí)，饒文碧，袁景凌，等.基于云平臺(tái)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室體系的構(gòu)建[J].計(jì)算機(jī)教育，2017（12）：150-154.

[2] 陳昌興.高校實(shí)驗(yàn)室信息化的云計(jì)算策略與方法[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31（1）：221-224.

[3] 李凡，何嘉，柳岸.云桌面在高校計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育，2013（24）：108-111.

[4] 周世杰，吉家成，王華.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2015（9）：5-11.

[5] 姚占雷，許鑫，葉德磊.云計(jì)算架構(gòu)下經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境搭建與應(yīng)用實(shí)踐[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，23（7）：111-116.

[6] 李茜.基于Hadoop的高性能GIS云計(jì)算平臺(tái)研究[J].南方國土資源，2015（12）：26-28，32.

[7] 張宏莉，史建燾，翟健宏.基于云環(huán)境的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2015，5（3）：33-36.

[8] 彭長宇，代顯華，劉曉琴.基于云平臺(tái)的公共實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015，32（4）：193-196.

[9] 饒文碧，王云華，楊焱超，等.基于云平臺(tái)的計(jì)算機(jī)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理模式研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（10）：137-140.

[10] 阮順領(lǐng)，顧清華，陳永鋒.基于云平臺(tái)的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)用探索[J].新課程研究，2019（5）：18-19，30.

[11] 楊焱超，熊盛武，饒文碧，等.基于翻轉(zhuǎn)課堂的C語言基礎(chǔ)與編程獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（10）：103-105.

[12] Yuan J G，Xing R N，Zhang W T.Essence of flipped classroom teaching model and influence on traditional teaching[C]//2014 IEEE Workshop on Electronics，Computer and Applications.May 8-9，2014，Ottawa，ON，Canada.IEEE，2014：362-365.

[13] Li Z，Zhang S Y，Geng Q X.Application research of Java technology course teaching reform based on the flipped classroom[C]//2015 10th International Conference on Computer Science & Education （ICCSE）.July 22-24，2015，Cambridge，UK.IEEE，2015：814-818.

[14] 聶曉秋，趙辰光.基于云計(jì)算環(huán)境的軟件工程專業(yè)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2015（7）：32-35.

[15] 牟萍.基于物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)和大數(shù)據(jù)的高校智能化教學(xué)環(huán)境構(gòu)建[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，34（5）：81-86.

[16] 馬騰.基于CloudStack的私有云平臺(tái)研究[J].軟件導(dǎo)刊，2015，14（4）：11-13.

[17] 袁景凌，熊盛武，等，面向能力培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)課程體系探究與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2018（2）：166-169.

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