“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下大學(xué)計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革

李慧君

摘?要：?“互聯(lián)網(wǎng)+”是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用而生的一個(gè)新概念，為高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理以及高效計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式創(chuàng)新帶來新啟發(fā)。基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可以構(gòu)建一種更開放性的交互式虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)集成各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用軟件和實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)，為教師和學(xué)生按需提供各種實(shí)驗(yàn)資源服務(wù)，將“胖客戶端”變成“瘦客戶端”，使用者可以隨時(shí)隨地接入云中獲取服務(wù)，更有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。本文簡單介紹“互聯(lián)網(wǎng)+”基本概念，分析現(xiàn)有大學(xué)計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)及缺陷，并提出“搭建基于‘互聯(lián)網(wǎng)+的虛擬教學(xué)架構(gòu)”和“建立‘互聯(lián)網(wǎng)+多元化評(píng)分考核體系”的模式改革建議，希望為高校計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革提供參考。

關(guān)鍵詞：?互聯(lián)網(wǎng)+;計(jì)算機(jī)類課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式概述

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+”的基本概念

“互聯(lián)網(wǎng)+”是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一個(gè)新概念，這個(gè)概念于2012年11月在“第五屆移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)”上被首次提出，具體而言，是指信息通信技術(shù)與各種傳統(tǒng)的行業(yè)的融合，如移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及物聯(lián)網(wǎng)等，并為各個(gè)行業(yè)的深化改革以及創(chuàng)新和發(fā)展提供了技術(shù)支持和廣闊的網(wǎng)絡(luò)交互平臺(tái)。“互聯(lián)網(wǎng)+”也為高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)帶來新機(jī)遇，它通過“互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”和“多種新興技術(shù)”的融合應(yīng)用，為高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理以及高校計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式創(chuàng)新帶來新啟發(fā)。因此，研究怎樣將“互聯(lián)網(wǎng)+”與高校計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有效相結(jié)合，解決相關(guān)問題，有效促進(jìn)高校計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展，是當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要課題。

（二）大學(xué)計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)高等教育正在向復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變。在大學(xué)的計(jì)算機(jī)類課程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一方面通過實(shí)驗(yàn)可以輔助計(jì)算機(jī)理論課程學(xué)習(xí)，一方面能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，提升解決實(shí)際問題的能力。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以虛擬實(shí)驗(yàn)室為基本環(huán)境，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比，計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室更經(jīng)濟(jì)、更開放、更有針對(duì)性，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也可按照需求快速反饋給操作者。

二、大學(xué)計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)及缺陷

在高等教育系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)室，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐性強(qiáng)，需要學(xué)生花費(fèi)大量時(shí)間和精力進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)對(duì)比，是學(xué)生掌握相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵所在，因此在計(jì)算機(jī)高等教育體系中占比非常大。高校在計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的投入相對(duì)也比較大，要建設(shè)大量計(jì)算機(jī)機(jī)房和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。

（一）“電腦教師機(jī)”與“電腦學(xué)生機(jī)”采購量大

早期計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)主要采取的是“教師機(jī)”和“學(xué)生機(jī)”搭配的模式。在計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)課上，教師首先通過視頻教學(xué)軟件對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)演示，在實(shí)踐操作中，針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。因此，在建設(shè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，需要考慮到學(xué)生人手一機(jī)的課程實(shí)驗(yàn)需求，這就需要購買大量學(xué)生機(jī)。

（二）一個(gè)機(jī)房難以滿足多門課程需求

在許多高等院校，計(jì)算機(jī)機(jī)房要同時(shí)滿足多門計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)類課程的開展，一臺(tái)計(jì)算機(jī)需要安裝多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，才能夠基本滿足實(shí)驗(yàn)需求。而這類學(xué)生機(jī)的配置普遍比較低，各類軟件會(huì)占用大量空間，課程實(shí)施過程中，電腦配置較低的學(xué)生機(jī)往往會(huì)因?yàn)榘惭b的實(shí)驗(yàn)軟件過多而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)資源耗盡，加載速度極慢甚至系統(tǒng)崩潰，在很大程度上影響計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開展。

（三）網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本相對(duì)更高

教師機(jī)與學(xué)生機(jī)分散部署，在很大程度上增加了運(yùn)維成本，網(wǎng)絡(luò)管理員工作量極大。首先，每臺(tái)PC機(jī)都是獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，要搭建實(shí)驗(yàn)室教育平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)與實(shí)現(xiàn)，就需要成批量地安裝操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序，滿足課程實(shí)驗(yàn)需求。其次，安全保障工作量巨大，PC機(jī)在使用過程中如果出現(xiàn)系統(tǒng)損壞，系統(tǒng)重裝工作量極大。而基于安全保護(hù)需要，要對(duì)所有電腦進(jìn)行殺毒、升級(jí)、打補(bǔ)丁等安全性操作，管理成本極高。另外，為防止學(xué)生在上課過程中安裝其他軟件，破壞了已經(jīng)搭建好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，所有PC機(jī)都需要使用系統(tǒng)保護(hù)卡，這也會(huì)在很大程度上影響計(jì)算機(jī)的使用體驗(yàn)感。

（四）教學(xué)資源難以實(shí)時(shí)更新與共享

計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)需要大量教學(xué)資源，包括操作系統(tǒng)及配套軟件，教學(xué)軟件比主流軟件落后，有可能出現(xiàn)不能使用的情況。而重新采購周期比較長，這會(huì)在很大程度上影響正常教學(xué)。

三、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革策略

鑒于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式的種種弊端，對(duì)高校計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“互聯(lián)網(wǎng)+”的改革勢(shì)在必行，能將實(shí)驗(yàn)室里教師機(jī)和學(xué)生機(jī)從繁重的操作環(huán)境中瘦身，通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)各種教學(xué)資源進(jìn)行有效整合，通過一個(gè)虛擬化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，PC機(jī)從互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)獲取相關(guān)資源，高效完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

（一）搭建基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的虛擬教學(xué)架構(gòu)

在基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的教育云平臺(tái)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，教師和學(xué)生可以通過多種方式進(jìn)入該平臺(tái)，教師機(jī)、學(xué)生機(jī)或者移動(dòng)端均可，在空間上也不受限制，計(jì)算機(jī)機(jī)房、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、教師辦公室或?qū)W生宿舍均可實(shí)現(xiàn)。這種實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式可以最大程度上滿足實(shí)驗(yàn)需求，它提供了一種可以將計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)所需要的多樣化資源整合到實(shí)驗(yàn)云平臺(tái)，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說是一種新的嘗試。但就實(shí)際操作來說，這種模式具備很多優(yōu)點(diǎn)：第一，它可以為教師和學(xué)生提供一個(gè)開放式的信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)新平臺(tái)，使用者通過終端設(shè)備向云平臺(tái)發(fā)出相關(guān)請(qǐng)求，實(shí)驗(yàn)云平臺(tái)根據(jù)實(shí)際需求提供服務(wù)，那么使用者之間就不會(huì)有相互影響。登錄環(huán)境也不受影響，終端通過賬號(hào)就可以調(diào)用屬于個(gè)人的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。第二，這個(gè)模式也提供了一個(gè)維護(hù)更簡單的共享平臺(tái)，管理者可以將所有實(shí)驗(yàn)PC機(jī)統(tǒng)一管理，各種教學(xué)資源也可定制，即使個(gè)別使用者的系統(tǒng)發(fā)生故障，也可以針對(duì)性快速修復(fù)，不影響其他使用者，在更大程度上減輕運(yùn)維成本。第三，這種模式可以建立一個(gè)以實(shí)際實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)為依托的多樣化教育信息分析平臺(tái)和教學(xué)管理督導(dǎo)平臺(tái)。“互聯(lián)網(wǎng)+”教育云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“學(xué)校——學(xué)院——實(shí)驗(yàn)室”各個(gè)層級(jí)的逐層管理，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室就相當(dāng)于一個(gè)管理層級(jí)的基本單位，可以快速實(shí)現(xiàn)查看、統(tǒng)計(jì)以及效果評(píng)估，管理更便捷。第四，“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)云平臺(tái)還可以整合其他云應(yīng)用，豐富教學(xué)內(nèi)容及形式，提高實(shí)驗(yàn)成效。實(shí)驗(yàn)課程上，可通過電子書包進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，下課后可以通過網(wǎng)絡(luò)完成相關(guān)作業(yè)，并上傳專區(qū)，老師批改方便。從使用成效來說，電子書包能夠記錄所有學(xué)習(xí)成果、作業(yè)以及成績，幫助老師、學(xué)生及家長全面掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。