基于物聯網和云計算的計算機教學研究

臧麗 鄭帥 李夢竹

摘要：在目前的教學體系中，教師必須對學生的計算機能力進行培養，使學生能夠更好地基于物聯網以及云計算的特性，學習全新的知識體系。在計算機專業教學中，教師對學生進行實踐培養，使學生能夠融合我國目前的課程標準，根據全新的創新精神以及實踐能力，將其作為后續的教導方針并分析物聯網的特性。圍繞目前高校計算機的實踐教學實際情況，對整個物聯網中心建設完成研究并符合其專業優勢。在教學中，通過全新且多層次的教學體系，更好地培養學生實踐能力，確保學生理論以及實踐的雙重結合。因此，文章將基于物聯網和云計算的計算機教學研究展開討論。

關鍵詞：物聯網;云計算;計算機教學;研究分析

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）14-0148-02

物聯網是我國新一代的信息技術，其定義即物聯網形成網絡，通過全新的核心內容，將其作為互聯網的延伸。此外，物聯網應用無線感知節點，可以在任意維度內實現物品與物品之間的通信交流以及資源共享，并通過其智能感知識別，完成信息通融，廣泛地用于網絡融合中。因此，物聯網是繼計算機、互聯網之后的第三次信息產業發展。在教學過程中，教師必須認識到目前物聯網以及云計算教學體系高層次人才較為短缺的現狀。這種現狀是導致其在后續發展中一直受到制約的直接原因。因此，必須培養符合現代發展需要的物聯網技術人才。但由于高校物聯網專業開始時間不長，且通常物聯網體系較為注重理論培養，忽略了對于實踐教學的重視。在后續成長中，需要更好地就其整個教學內容、教學模式進行構建思考，以取得良好的教學效果，獲得全新的培養模式，以夯實學生的專業基礎。培養學生的實踐能力，以全新的實踐課程為主，構建多樣性的教學體系。

1 實踐教學體系設計現狀

1.1 課程內容缺乏設計感

計算機網絡的普及對于我國居民的日常生活、工作產生非常大的影響，涉及各個領域。因此，在教育領域，需要更好地確保計算機網絡人才培養能夠提升對于人才質量的要求。計算機網絡是一種通信技術，二者之間的融合可以對后續學科交叉信息體系提供更加全面的科技基礎，是一門理論性、實踐性、綜合性均較強的專業課程。該課程不僅是整個工科專業學生的必修課，同時也是學生在進入物聯網體系后的核心知識點。整個課程的教學效果對于學生的未來成長具有關鍵性的指導作用[1]。但在該課程的教學中，由于該課程具有較多的基礎概念、原理等，這就使得課程的抽象體系較強，因此學生在學習中很難全面吸收知識點，導致學生的學習出現明顯的差異性。因此，為了更好地培養高素質物聯網人才，本文首先著重分析計算機網絡教學存在的問題，并明確物聯網時代教育目標基礎。對整個計算機網絡教學方法進行深度優化，但需要對目前存在的問題進行分析。例如，計算機教學中整個課程內容缺乏明顯的設計感。隨著物聯網體系的發展，技術應用不斷出現，這就需要計算機網絡教材提高自身的更新速度。但網絡教材的更新速度與新技術的研發速度相對比較慢，存在課程滯后的現象。且物聯網技術主要以無線網絡為載體，而教材中的無線網絡體系較為薄弱。教師在教學時，針對部分網絡知識，無法有效充實，教學模式單一。每節課的課時固定，這就使學生在學習時授課時間較為緊張。而教師為了壓縮時間，采用傳統的講授結合的模式，以PPT單純地呈現講課方法，無法對學生進行有效的培養，不易激發學生的學習興趣[2]。學生的學習架構無法有效形成，降低了課程質量，對于物聯網應用型人才的培養也產生了嚴重的阻礙。

1.2 實訓條件嚴重滯后

對于學生而言，基于物聯網以及云計算的計算機教學體系，除教師的教學模式需要集中更新外，充足的實訓條件也非常必要。實訓條件可以保障學生能夠得到全面成長，以保障學生能夠在現有基礎上了解物聯網的特性，以便能夠完成理論以及實踐的雙結合[3]。但在網絡實訓中，網絡實訓室的建設成本較高，很多學校的網絡實訓建設經費具有一定的限制，這就導致了很多學校在建設網絡實訓室時出現建設不完善，甚至建設半完工狀態，無法有效使用，在開展網絡實訓課程中，受到明顯阻礙，很多學校在建設時雖然是新校區，但其使用的硬件設備較為落后，無法滿足目前的建設需要。因此，實訓課程開展效率不足，整個理論以及實踐呈現脫節現象，對于培養全方面人才產生極大的阻礙。計算機網絡與物聯網具有密切關聯，二者是彼此的拓展以及延伸。物聯網的基本體系包含了感知層、網絡層、應用層等，因此在后續學習中，必須對應相應的特點完成網絡管理以及智能處理，為整個計算機網絡課程提供全新的改進目標[4]。對于計算機網絡的基礎理論課程，在實訓條件中需要加強學生的資源，確保學生能夠有效地完成學習以及實訓訓練，并根據在實訓過程中出現的問題，調節自身的理論基礎以及實踐能力，完成教學改革。

2 實踐教學體系設計要素

對整個實踐教學體系設計要素進行分析，可以得知其包含以下幾點：

第一，教師必須了解目前的教學現狀。為了更好地貼合物聯網的發展機遇，在計算機教學中結合云計算優勢，教師需要認知計算機實踐教學目前尚處于理論的輔助階段。教師在教學中，以教師為主完成單向傳輸，整體的模式較為單一，且未能夠主動貼合學生的興趣愛好。此種教學方式較為落后，已然不能滿足現代化的信息發展需求。

第二，要進行改進，融合實踐教學體系架構。在改進過程中，依據實踐創新，構建整個實踐教學體系框架，根據其培養目標，將實踐課程分為基礎實驗、技能實驗以及科研創新型實驗。整個教學體系采用學生為主、教師為輔的理念，以提升學生自身的分析以及解決問題能力，引導學生能夠參與教師的科研工作，解決學生目前出現的學習難題。在基礎性實驗中，學生可以加深對于專業基礎知識理論的理解，為后續進一步應用創新打下堅實基礎。整個實踐課程包含但不限于信息系統設計、數據結構設計、計算機導論等，實驗過程在于培養學生的計算機知識技能，并結合全新的教學方法對學生的知識點能夠進行進一步延伸，使學生可以根據教學目標以及自己的興趣選擇學習方向[5]。教師對學生進行輔助指導以進一步提升學生的實踐技能。在創新實踐中，學生的應用創新能力可以目前的集中教學模式為依托，鼓勵學生主動參與，并將相關的項目進行分解，且分解后的每一模塊均可由學生負責。教師給予必要的指導后，給予學生充足的自由性，實現移動系統、網絡系統等平臺開發，掌握全新的專業知識架構，培養學生對于軟件設計的興趣，以保障課程能夠面向學生，培養學生整個職業技能的培訓。平臺可以專業課程教學實踐為目的進行設計，在物聯網以及云計算中，通過實驗課開發課題的方法，學生可以完成產學研合作，將實踐創新平臺作為一個開放式平臺[6]。教學內容完全開放，學生可通過申請項目或立項方式參與到實踐工程應用中。實現實驗室資源的全面利用，建立更好的實踐教學評價制度，為學生的后續創新素質培養提供全新的考核方向。

3 實踐教學內容設計

在實踐內容教學設計中，教師需要更好地注重對于學生綜合能力的培養，使學生的團隊創新以及協作能力能夠更好發展。在實踐教學內容中，包含基礎實驗、專業技能實驗以及創新實驗，根據全新的架構，將其作為實驗體系的重要組成部分，以保障能夠對學生進行全面培養。在實驗過程中，學生的實踐結果可以更側重于理論以及經驗的結合，保障學生能夠從事軟件開發與物聯網設計，將其作為工作的必備技能[7]。在軟件系統設計上，也可以基于目前的培訓課程，使學生能夠在網絡互聯方面實現全面成長，完成數據結構的全面結合。并基于網絡優化算法進行設計訓練，專業設計實驗包含了互聯網應用實驗、嵌入式開發實驗以及物流網絡工程體系實驗。整個物聯網應用實驗包含了傳感器實驗以及物聯網設計實驗，例如，在傳感器實驗中，學生可以加強自身對于傳感器的識別與應用能力，以便能夠更好地利用傳感器，基于ARM網關，對網絡流量、感知節點等進行設計。在此基礎上，還可以利用PC實現數據庫管理以及網絡維護，以滿足全新用戶的需求。而物聯網工程實驗可以利用傳感網絡控制系統，實現對于網絡架構的模擬以及應用。在創新過程中，基于整個學生的創新項目以及其科技創新體系，可以使學生能夠與其他企業進行合作。通過校企結合，對學校產生全新的科研成果，實現雙方利益的最大化處理。同時，也可以指導教師為主，自主設置相關項目，針對學生在學習中出現的薄弱點進行進一步鞏固[8]。

4 物聯網以及云計算教學改革措施

4.1 完成教學內容的篩選

在教學內容篩選中，計算機網絡課程涵蓋了大量的網絡基礎知識以及經典協議。因此，其整個知識點較為煩瑣。在教學過程中，教師必須保持適當篩選，以剔除陳舊知識，增加全新知識體系，幫助學生能夠掌握計算機網絡的整體架構，拓展學生的知識面，使學生能夠全面適應互聯網環境要求，在教學方法選擇與結合中，教學方法的選取對于課堂興趣培養具有極大關系。整個課堂教學并非以被動教學為主，而是應當以引導式教學為主。為同學選取全新的新穎討論方案，調動學生的學習積極性，搜集相關的研究課題資料，以便能夠增加學習知識點，培養學生能夠主動吸收知識、學習知識。在實踐中，加強學生的實踐操作經驗。同時，也可選擇任務驅動法，對學生進行分組處理。隨后，小組同學完成模擬，均可有效提高學生的學習積極性以及實踐能力，保障學生能夠有效貼合教師的教學方案，完成全新的教學規劃[9]。

4.2 教學實踐體系

針對目前的教學實踐體系，首先分析在實訓室建設方面出現的不足，以便能夠更好地提升學生的學習效率。在實訓室建設中，其實訓室建設的完善與否，直接影響了學生的實踐動手能力。借助物聯網體系的發展，學生必須具備扎實的動手實踐能力。在網絡模擬軟件開發中，其模擬軟件的發展削弱了整個網絡實踐環境所帶來的缺陷。借助網絡模擬軟件的優勢，在機房可以采用虛實結合的訓練方法，更新全新的設備，并就網絡協議的傳輸流程采用網絡模擬軟件進行模擬。運行目前較為流行的模擬軟件，包含了模擬路由器以及交換機。二者的應用特性將在后續的實訓教學中發揮優勢，進行融合，起到非常有效的輔助效果。既可增加實訓分數，又可以達到理論結合[10]。

5 結束語

綜上所述，在物聯網以及云計算的計算教學研究中，為了更好地探究在教學中出現的弊端，分析現狀并提出行之有效的改進方法，需要分析目前出現的不足，融合全新的教學建議，對整個教學內容進行整合。根據實際情況，進行針對性的集中調整，以確保整個教學體系能夠更好地完成實踐、理論的配比，提升課堂效率以及學生的積極性。促使社會物聯網人才體系的全面成長，在后續的應用中，結合物聯網的計算機專業實踐教學，可以以創新教學實踐為核心，提出“學生為主、教師為輔”的多層次教育體系。通過全新的教育機制，調節知識體系，完成訓練結合，培養學生的創新意識，以使學校能夠更好地培養出適應IT行業發展的高素質人才。

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