基于SPOC的混合教學云計算課程教學實踐

潘曉衡

摘? 要：云計算課程教學內容覆蓋非常廣，實操性強，具有一定的難度和深度。在教學過程中采用信息化教學手段，可以激發學生的學習積極性，培養學生創新思維。基于SPOC的混合教學提供了多種教學手段，豐富的學習資源，多種交互方式，多樣化評價考核方式。本文從SPOC的內涵與應用入手，研究如何構建云計算課程的基于SPOC混合教學模式，以期更高效地創造和使用教學資源，優化教學結構，提高教學效率，從而推動當代云計算課程教學的改革與發展。

關鍵詞：SPOC;云計算課程;混合教學模式

中圖分類號：TP311;G434? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2021）15-0120-03

云計算課程在教學過程中發現以下問題：1. 云計算課程內容多，涉及廣泛的理論體系，對應的教材繁多，且側重點各不相同，有的側重于虛擬化、有的側重于大數據、有的側重于理論優化、有的側重于案例實操 [1-2]。2. 一般來說本科生培養前兩年是基礎課程，后兩年大部分是專業課程，本科教學培養了理論知識扎實的學生，特別是云計算課程涉及大量的實驗，所以動手實踐能力可能還不如社會上培訓機構的半年或者一年強化的學員。3. 云計算課程教學方法老舊，以講授為主，有利于老師授課，但不利于學生發揮主動性和創造性。

傳統的課堂教學模式重理論知識講解，實際操作課時偏少，理論和實驗內容脫節，學生若本科前兩年基礎薄弱，在云計算課程遇到困難后容易產生畏難情緒。云計算課程訓練結束后可直接對接用人企業，但學生學習積極性不高，主動性低，培養出來的學生能力差，難以滿足用人企業的要求。在云計算課程中運用SPOC，學生在課堂學習中自主學習、課堂與課后實驗開發、研討真實云計算項目、演練技術方案，最大限度地讓學生都獲得個性化教育，大大提高學生的云計算實踐操作能力，實現高校培養與企業需求的對接 [3]。

一、SPOC的內涵與應用

SPOC（Small Private Online Course小規模限制性在線課程縮寫），此概念是由加州大學伯克利分校、哈佛大學等全球頂尖名校開始發展的一種新課程類型。它限定了學生的準入條件（達到要求的申請者）和規模（一般幾十人到幾百人），當前SPOC教學案例分為兩類學習者，一類是針對特定范圍內的大學生，一類是針對在校學生。前者是一種課堂教學與在線教學的混合模式，是在圍墻內（一般是某個大學校園中的一門教學課程）采用針對性很強的在線教學資源，實施翻轉課堂教學。后者是根據設定的條件，從申請者中選取一定數量的學習者（通常是全網，500人內）組成SPOC課程，保證學習時間和學習強度，參與在線課程，完成規定的作業考試，最終通過者獲得課程完成證書 [4]。

近年來，網上教學平臺已經成為了各類課堂教學的重要輔助手段，取得了比較理想的效果。網上教學平臺可輔助老師統籌線上與線下課堂，提高教學效率。SPOC教師教學基本流程如下圖所示。

在開課前期準備時需要設置教學團隊，設置班級以及發布教學公告。在教學內容方面需要設置課件，設置進度規則。在教學活動方面需要根據教學內容設置個人作業或小組作業，布置討論、投票、互動等。在考核評價方面需要根據課程內容設置考核方式（試卷、大作業等形式），還需要建設試題庫和設置課程考核規則及匯總成績等。

二、構建云計算課程的SPOC混合式教學

（一）線上教學

線上教學由講授老師通過線上平臺講解課程知識，引入課程內容。教師拋出知識點，由學生自主學習，將線上教學內容拆解成知識點，讓學生自主查找、解答模式。例如布置學生個人作業，學生限時完成人手一份的作業，隨機抽取知識點解答，最終實現對知識點的智能檢查或者講解。課程每個章節結束后，回答問題的學生統計成次數、個人作業或小組作業統計成平時成績，極大地提高了學生學習的積極性。學生線上學習基本流程如圖2所示。

線上教學學生開課還需要注冊信息，檢查環境。教學活動過程中學生還需要進行互評作業，參與課程討論，反饋教學質量，查看和發送私信等。

（二）云平臺構建

云平臺構建由機房管理員根據云計算課程內容建設。目前引入的主流云平臺有華為云平臺、VMware云平臺、OpenStack、Docker等。通過發布教學活動將實驗教學從實驗機房搬到云平臺，構建知識點學習、解讀的云上實驗教學平臺。云平臺采用華為FusionServer RH2288系列服務器共計30臺，可以分組，也可以單獨使用。網絡分為4個平面，管理平面、存儲平面、業務平面、BMC平面。網絡平面采用VLAN進行劃分。由于服務器的網卡和交換機有限，主機與平面連接使用一個網口，沒有堆疊方式。存儲設備使用IP SAN和NAS存儲，提前按學生數量規劃，完成共享存儲設備的管理IP和存儲鏈路IP配置 [5]。云平臺基本結構圖如下圖3所示。

（三）教學資源庫

教學資源庫由技術支持人員進行建設和維護，課程講授老師根據云計算課程內容編排課程內容，利用教學資源系統構建云計算課堂教學需要的教學資源。針對云計算課程教學資源庫分為三個部分，主要包括云計算的基礎課程，如計算網絡、Java編程、Python編程等;云計算直接相關的課程，如虛擬化課程、OpenStack課程、Docke課程等;云計算的擴展課程，如Hadoop課程、人工智能等。這些課程采用項目或實戰的形式，通過教學視頻、實驗實訓完成，不需要講授教師直接參與，由系統自動審核和評價。

三、云計算SPOC課程混合教學的應用

在新冠肺炎疫情期間，云計算課程采用了混合模式，發揮了重要作用。云計算課程教學突破了時間空間的限制，使學生可以通過線上SPOC學習，采用云平臺完成實驗，利用教學資源庫完成知識盲區的補充。新的教學模式對于教師提出了更高的要求，由原來單一的教師獨立完成變成了至少三人分工合作。如果是第一次開設課程與傳統的教學工作量相對言會更多一些，但以后的教學，更多是優化教學，而不是重復工作，這時教學工作量會下降，教師可以更好地優化教學，最大限度地讓學生都獲得個性化教育。

四、總結與展望

云計算技術的不斷發展，新時期教育教學理念的提出，都促使教學領域進行了相應的研究與改革。研究如何構建云計算課程的基于SPOC混合教學模式，能夠更高效地創造和使用教學資源，優化教學結構、提高教學效率，推動當代云計算課程教學的改革與發展。

參考文獻：

[1] 劉鵬. 云計算：第三版[M]. 北京：電子工業出版社，2015.

[2] Thomas ERL，等. 云計算：概念、技術與架構[M]. 北京：機械工業出版社，2014.

[3] 閻群，李擎，崔家瑞，等. 新工科背景下實踐類課程混合教學模式研究[J]. 實驗技術與管理，2021，38（01）：198-201.

[4] 康葉欽. 在線教育的“后MOOC時代”——SPOC解析[J]. 清華大學教育研究，2014，35（01）：85-93.

[5] 王隆杰. 華為云計算HCNA實驗指南[M]. 北京：電子工業出版社，2016.

（責任編輯：汪旦旦）