云計算應用開發課程教學案例設計與實踐

摘要：未來云計算技術的高速發展，離不開高等教育的助力，開設并建設好高校云計算相關課程是大勢所趨，尤其是在課程思政的大背景下，如何將云計算課程與思政教育良好結合，培養學生應對未來社會發展的專業能力和思想品德素質，是當前高等教育需要思考的問題。文章以云計算應用開發課程為例，分析課程存在的問題，并以智慧旅游中的客流量分析教學案例為背景，將云計算專業知識與思政元素融入其中，實現對學生技能與素質的協同發展。

關鍵詞：課程思政；云計算應用開發；教學設計；智慧旅游

一、引言

作為一種新型的計算模式，云計算不僅推動著信息產業的快速發展，也為高等教育領域云計算課程的發展注入了動力。發展云計算課程，除了培養學生扎實的理論和技術基礎以外，貫徹立德樹人理念也不可或缺。從目前社會對于云計算專業人才的需求來看，云計算技術是由多個計算機技術構成的結合體，涵蓋網絡、存儲、計算、安全等，既需要人才在專業技能方面有所建樹，又對人才在安全觀、倫理觀與政治素養等方面提出了較高要求。

本文順應國家“東數西算”戰略并結合云計算技術的發展趨勢，選取云計算應用開發這門課程，通過設計一個以智慧旅游中客流量分析為背景的課程實踐案例，融入云計算相關核心知識，探討如何在教學中進行思政教育，培養學生的創新能力、團隊協作能力和社會責任感。

二、課程現狀分析

（一）課程概況

云計算應用開發是一門理論與實踐并重的課程。近年來，隨著技術的不斷發展，該課程的內容也不斷加深，其中涉及OpenStack（私有云平臺）、Kubernetes（容器云框架）、Docker（云容器引擎）、CICD（持續集成與開發）、程序自動化運維及云上應用開發部署等內容，知識體系復雜，概念抽象，但這些內容又與新技術發展方向契合度高，未來發展勢頭強勁。

云計算應用開發課程是云計算技術應用專業的核心課程，其中的相關知識在企業中應用廣泛，技術人員需要掌握云平臺規劃、部署運維及程序開發上云等技能。隨著云技術的不斷普及，目前企業大多數的后臺服務配置已經不再大規模使用傳統物理服務器，而是采取本地服務、虛擬化平臺及公有云混合模式進行應用部署，優勢是能進一步保證服務的健壯性，降低企業運維成本。

為了使學生在學習云計算相關課程時能夠高效地理解相關知識，教師在教學過程中一般采用多平臺融合學習的方式，學生根據實訓內容的知識特性選擇本地服務器或云上開發環境。云計算應用開發課程的核心知識內容體系如表1所示。

從表1可以看出，云計算開發應用課程的核心知識點較多，不同模塊內的知識理論性很強，導致學生很難理解這些知識點，教師即使通過聯系實例進行教學，融入思政元素也十分生硬。因此，教師需要探索其他方式，讓學生在掌握各項知識的同時，能夠以各模塊知識點為載體，實現隱性思政教育，達到“潤物細無聲”的效果。

（二）當前教學存在的問題

1.教學內容跟不上技術發展

云計算技術發展迅速，尤其是近年來我國高度重視云計算發展，從原先的科研應用不斷地向教育、金融、旅游和醫療等領域延伸，技術方面從傳統私有云與容器云向著邊緣計算與霧計算方向發展，課堂教學內容難免跟不上技術更新的步伐，課程設置滯后于產業技術的實際發展。例如，當前人工智能與大模型等方向的內容，教材或課堂中涉及內容較少，教師想要設計貼合實際應用場景的案例存在一定的困難。

2.專業理論性強，對師生挑戰大

云計算學科的綜合性很強，涉及多個學科知識，如計算機網絡、數據存儲、虛擬化技術等，部分教師可能缺乏全面系統的學科實踐經驗，導致教學內容難以深入傳授，無法滿足學生學習需求。同時，云計算學科對學生的學習和問題抽象能力也提出了較高的要求，當前云計算課本中存在大量理論知識，知識本身蘊含著許多抽象概念，學生理解起來困難，知識曲線陡，普遍學習興趣不高，往往僅停留在對于課堂知識的識記階段，并沒有真正理解云計算核心知識的含義，思維中沒有構建出對云計算的直觀認識，所以在實踐應用的過程中，學生無法將知識應用到具體場景里，更無法進行知識遷移和舉一反三。

3.課程設計單一，融入思政元素不足

在課程設計方面，部分云計算專業的課程過分強調技術實踐，而忽視了思政教育。當今社會不僅要求學生需要具備專業技能，還要求學生具備良好的道德品質和社會責任感。云計算教學案例資源匱乏，種類不足，只停留在理論層面，缺乏對學生實際問題解決能力和創新意識的培養，也沒有遵循學生的認知規律，交互性不足。因此，在教學中，如何設計更具挑戰性和實踐性的教學案例，激發學生的學習創造力，是教師需要進一步探討和完善的地方。

4.考核方式單一

傳統的考核方式采用平時和期末考試來決定最終成績。然而，筆者在長期的教學過程中發現，平時成績并不能反映學生的綜合能力，有的學生善于總結，有的學生善于分析和動手，因此單一的考核方式并不能達到考查學生綜合素質的目的。

三、教學案例設計與實踐

為解決上述教學過程中存在的問題，本文以江蘇旅游職業學院云計算專業教學為例，選取云計算專業中的云計算應用開發這門課程，進行了融入課程思政理念的教學案例設計與實踐。該案例結合具體應用場景，選取了“云上應用開發與部署”這一章節，設計了智慧旅游場景中的“客流量統計系統上云”這一實際應用案例，力求做到在傳授專業知識點的情況下不失趣味性，并將思政內容有機融入課堂教學的各個環節。案例各環節中的知識點與思政元素如表2所示。

（一）課前引入環節

課前，教師在線上平臺推送任務點，發布智慧旅游行業中典型應用場景視頻供學生觀看，使學生了解當前旅游背景下有哪些關鍵技術。教師介紹其中技術的基本概念、優勢及在智慧旅游中的作用，引導學生思考如何利用云技術實現熱門景區的人流量控制，體會新技術對提高旅游行業效率和服務質量的重要性。教師還要求學生分組嘗試如何搭建該系統，并在搭建過程中總結遇到的相關問題，便于在課堂中討論，使學生逐步熟悉云平臺部署應用的過程，提高團隊協作的能力。同時，教師讓學生觀看我國旅游信息技術應用視頻，認識到中國信息化進程不斷加快，核心技術不斷突破，激發學生自主探究和不斷創新的意識。

（二）課中教學環節

1.提出問題

課中，學生展開有關傳統方式部署客流量統計系統的討論，聚焦傳統部署是否成功以及過程中遇到的困難，很多學生表示部署未成功，即使部分小組成功，但短暫運行后發現程序異常退出的情況。此時，教師分析原因，并解釋傳統方式已不能滿足基于人臉識別技術的智慧旅游客流量統計系統的性能要求，原因在于傳統服務器算力不足，只有基于強大算力的云平臺才能實現。這樣，學生能明白“眾人拾柴火焰高”的道理，多算力的介入可以解決系統性能瓶頸。

2.搭建云計算架構

在系統上云前，學生需要先搭建基礎架構，搭建成功與否直接關系到后續系統是否能夠上云。搭建本身難點較少，但組件繁多且需要相互交互，因此更多強調學生之間的團隊合作與協作精神，體現集體主義意識。

3.數據采集與處理

客流量系統的功能核心是人臉識別神經網絡模型，而識別率高低取決于人臉模型的構建，因此教師要讓學生先進行人臉數據的訓練。依托云平臺的算力，有效提高學生訓練速度，但同時要注意人臉數據隱私保護與信息安全。此外，在數據處理過程中，學生需關注數據倫理問題，體現社會責任感。

4.云端服務的部署與系統優化

教師要重點教育學生注重系統資源的合理分配，部署完畢后進行系統的測試。各小組的性能可能會出現不一樣，這是因為每個組的模型參數不同，所以參數選取是否合理也決定著系統的優劣，借此，教師可教育學生要具備不怕困難，追求卓越，精益求精的品質，同時意識到微小的改進有時也能推動技術發展與社會進步。

（三）課后引申環節

課后，學生完成實驗報告與心得體會，記錄自身收獲并展望對未來工作學習產生的影響。教師可以鼓勵學生積極嘗試系統的二次參數優化，更好地提高系統運行效率。針對最終成績，教師應根據學生政治素養、合作成效、能動意識以及專業素養等多角度進行評價。

四、結語

本文以江蘇旅游職業學院云計算應用開發課程中的一個智慧旅游客流量統計系統上云案例為背景，在分析現有教學存在的問題的前提下，挖掘思政元素，并與案例任務中的專業知識點相結合，細化課堂教學各環節的內容，學生在理解云計算相關專業知識的同時，潛移默化地進行思想教育，提高綜合素質，更好地適應未來工作崗位。

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基金項目：2023年校級課題“‘三全育人’視角下計算機專業課程思政建設融合研究”，項目編號：JSLY202301020。

（作者單位：江蘇旅游職業學院信息工程學院）