李儉

摘要：高等教育現(xiàn)代化的標志之一就是在教育教學中普遍運用現(xiàn)代教育技術(shù)，而云計算領(lǐng)域是教育發(fā)展的方向，其重要性正日益凸顯。文章分析探討現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展方向和前景，并以操作系統(tǒng)課程為例，對云計算平臺下的教學手段、教學模式等進行案例模擬和說明。

關(guān)鍵詞：云計算環(huán)境；多元性服務；高?，F(xiàn)代教育技術(shù)

文章編號：1672-5913（2013）07-0024-04

中圖分類號：G642

云計算以其獨有的技術(shù)優(yōu)勢越來越深入到我們的生活中，各行各業(yè)都已著手開始云計算的應用研究。云計算進人校園，服務于教育已成為必然趨勢，CCAI（云計算輔助教學）、CCBE（云計算輔助教育）也以嶄新的姿態(tài)呈現(xiàn)在教師與學生面前。如何使用云，最大程度地利用云計算所提供的服務輔助教育是當前各高校普遍研究討論的問題。

1 云計算環(huán)境對于現(xiàn)代教育技術(shù)的獨有特點和優(yōu)勢

云計算是分布式處理、并行處理、網(wǎng)格計算的發(fā)展。它以網(wǎng)絡互聯(lián)為基礎(chǔ)，運用分布式特點，將計算任務分布在由大量計算機構(gòu)成的資源池上，這些計算機組成了“云”。和現(xiàn)有的網(wǎng)絡技術(shù)相比，云計算對于現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾方面：

1）多元性服務。云計算使用基于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來搜索網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)庫資源，并運用各種方法為用戶提供詳盡、準確的信息和結(jié)果，所以云具備高效的計算和存儲能力，能夠完成單機用戶望塵莫及的海量計算和存儲等工作。在云計算模式中，所有計算、存儲、應用和服務請求的數(shù)據(jù)資源均存儲在云中，用戶可以隨時隨地使用終端通過網(wǎng)絡接入云平臺，使用統(tǒng)一的云服務，按自身需求獲取信息，并可以實現(xiàn)不同終端、設備間的數(shù)據(jù)與應用的共享，為工作帶來極大的便利和效率。云的多元性服務恰好適合現(xiàn)代教育技術(shù)靈活多變、數(shù)據(jù)隨時更新的特點。

2）安全的數(shù)據(jù)存儲。云計算可以提供最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心，因為分布式系統(tǒng)具有高度容錯機制，云計算作為分布式處理技術(shù)的發(fā)展，依托數(shù)據(jù)中心可以實現(xiàn)嚴格、有效的控制、配置與管理，具有更好的可靠性、安全性和連接性能，同時高度集中化的數(shù)據(jù)管理、嚴格的權(quán)限管理可以讓用戶避免數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。在這種情況下，用戶只需要把數(shù)據(jù)存入云即可，具體的存儲策略由云來負責。高校的教師和學生每天都要產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息，云的存儲特點解決了高校數(shù)據(jù)存儲的難題。

3）軟件的交付使用。云計算采用按需分配和按需使用的服務交付模式，建立集資源、業(yè)務、人員、流程于一體的IT服務管理系統(tǒng)。人們通過網(wǎng)絡獲得的服務既可以是互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的軟件服務，也可以是其他服務；云中資源的使用者可以是無限擴展的，并且可隨時獲取、按需試用，隨時擴展、按使用付費。高?？梢怨膭罱處熯M行適用于本校的軟件項目開發(fā)，并將其放入校園云。

4）節(jié)約設備成本。在連接云時，用戶終端不再需要具有計算、存儲等功能，只需標準的I/O設備和瀏覽器即可。所以用戶不用再費心地在軟、硬件方面管理自己的計算機，只要開機后能接人云平臺，一切工作都可以順利完成。因為在云上，所有的軟件都是最新版本，所有的硬件都力求達到更快更新。一直以來，現(xiàn)代教育技術(shù)偏向于重硬件、輕軟件，而在云中將會隨時為教師和學生提供多種多樣的軟件服務，而且教師和學生只需具備方便簡單的移動終端即可，這就解決了高校購買軟硬件、維護軟硬件的資金困難和技術(shù)問題。

基于云計算的固有特點，云計算能夠比其他新技術(shù)更快地進入高校，尤其是云計算對用戶終端的要求很低，這更加決定了云計算將會在擁有成千上萬學生的高校大受歡迎。與此同時，我們要加快對云計算環(huán)境下現(xiàn)代教育技術(shù)的研究與探討，為即將到來的校園云作好準備。

2 云計算環(huán)境下的現(xiàn)代教育技術(shù)

在教育的各個領(lǐng)域中都可以充分利用云計算提供的服務來輔助人們的教育活動，此時，云計算環(huán)境下的教育是以實現(xiàn)教學過程、教學資源、教學效果、教學效益最優(yōu)化為目的。若讓云計算更好地運用于教育和教學實踐，可以從以下幾方面來加以研究：

1）多種形式的學習方式。

①元縫學習：云計算能夠使學習方便、快捷、高效。由于云終端的要求很低，所以學生只需通過簡易在手的云終端設備，任何時間任何地點都可以連接到云進行學習和交流，即開啟了無縫學習時代。學生能夠根據(jù)時間、地點、場景等的變化，根據(jù)不同的需求，選擇不同的手段去學習，體驗學習的樂趣，移動學習也必將為學生創(chuàng)造一個虛擬的學習環(huán)境。另外，在教師授課期間，也可以將授課過程同步到云端，若學生因病或其他原因無法到課堂聽課，就可以通過終端設備連接到云參加課堂學習。

②個人學習情境構(gòu)建：學生可以根據(jù)自己的學習需要構(gòu)建學習情境。學生在原有的知識體系上構(gòu)建學習情境之后，隨著接觸的知識越來越多，逐漸將新知識規(guī)劃到學習情境之中，每次連接到云后總能第一時間找到自己的學習點，從而展開學習。

③建立學習團隊：學生可以根據(jù)自己的興趣愛好（比如數(shù)據(jù)挖掘方面、人工智能方面等）建立或加入到相應的學習團隊中，不但平時可以進行該方面知識的交流和探討，也便于參加相應的實踐活動，從而加深該方面知識的廣度和深度。

④在線協(xié)作：這一部分最能體現(xiàn)云的思想，使云的優(yōu)勢得到更大地發(fā)揮。在線協(xié)作活動的形式可以多樣，例如投票、問卷、測驗、基于項目的學習、程序教學、互動評價、小組協(xié)作和教師團隊協(xié)作等。

2）學習資源。

隨著數(shù)字化學習資源的不斷開發(fā)，學生可以通過網(wǎng)絡獲取更多的電子材料。通過云計算平臺，學生可以將自己的學習資源存儲在云中，并能隨時下載與更新，這將大大拓展他們的學習空間，提高學習效率。

①設計與開發(fā)：為使云計算更好地為教學服務，教師針對云的軟件設計與開發(fā)的科研項目也要隨時加強，根據(jù)課程的需要不斷進行更新。例如對金融領(lǐng)域的各種交易進行云端現(xiàn)場模擬，方便學生理解所學知識，從理論上升到實踐的高度。

②利用與管理：學校可以根據(jù)學生的課程需要及學習需求，提供經(jīng)濟、方便的應用軟件定制服務，例如針對會計系的學生，學?？梢蕴峁┯糜衍浖氖褂梅?，學生不用再各自進行下載或購買軟件，直接利用終端設計連接到云，進行用友軟件的使用，并對其使用進行相應的付費，這既節(jié)約了時間，也節(jié)約了資金。針對各年級各專業(yè)學生使用學習資源的不同，應該定期對資源進行有效的管理。

③資源匯總：將資源進行一定程度的整合，呈現(xiàn)方式一定要直觀，便于學生集中查找，也便于創(chuàng)建者更新。資源的選擇盡量不要層次太深，否則容易出現(xiàn)錯誤。資源要不斷更新，突出顯示在對應的地方。另外，要重視知識產(chǎn)權(quán)，所有非原創(chuàng)資源都要注明出處。

3）教學環(huán)境設計。

云計算提供給用戶良好、方便的網(wǎng)絡服務，教師可以根據(jù)自身教學特點及方法創(chuàng)建教學環(huán)境，這就是基于建構(gòu)主義學習理論的協(xié)作式教學環(huán)境。

①教學師資環(huán)境：教師可以按課程組分別構(gòu)建課程平臺，該課程平臺包括課程簡介、教學周歷、在線教學等模塊，并隨時將本組教師的教學資源在云計算平臺上進行整合、優(yōu)化，這樣就方便了教師進行課程交流、教學資源共享、教學研討、協(xié)作備課等，以便促進課程的改革和發(fā)展。

②學生學習環(huán)境：學生可以根據(jù)自身的知識掌握情況，構(gòu)建自主的學習環(huán)境，以實現(xiàn)個性化學習。學生能夠在課余時間，通過網(wǎng)絡輔助教學平臺進一步學習、理解、掌握知識點。

新教學平臺使教學的時間和地點都發(fā)生了巨大的變化，教學地點已不僅僅局限在傳統(tǒng)的課堂和實驗室中，教學時間也不僅僅局限在某一固定時間段，教學隨時隨地都可能發(fā)生。這個環(huán)境的使用者包括：學生、家長、助教等。云計算使技術(shù)淡化，使用者即使是新手也可以快速找到所需資源。

4）教學策略。

云計算平臺能夠更大程度地使學生基于問題進行學習，成為學習的主體。能更好地發(fā)揮云計算優(yōu)勢的教學策略包括以下幾種：

①主體參與策略：主體參與策略注重學生的主動性體驗、自主性體驗以及成就性體驗。通過主體參與，使學生自主完成知識的主動建構(gòu)，使學生深刻、靈活、扎實地掌握知識，同時在參與中促進主體性發(fā)展。主體參與的意識表現(xiàn)在學生對知識的渴求、質(zhì)疑和探索。

②合作學習策略：在強調(diào)合作學習的基礎(chǔ)上，對教學內(nèi)容、教學方式、教學評價、教學過程等進行總體策劃，使學生在團隊中參與完成共同的任務，有明確責任分工地互助學習。通過合作學習，培養(yǎng)學生社會適應性，在合作交往中發(fā)展主體性。合作學習策略使學生之間學會共處，學會在共處之中求知，在共同探究問題時優(yōu)勢互補，取得學習的最佳效果，同時也培養(yǎng)了學生的團隊精神，提高了工作效率。

③差異發(fā)展策略：針對學生差異，在課堂教學中可以嘗試從3個方面開展個別化教學：基于學業(yè)基礎(chǔ)不同的異步分層教學；基于方法、技能不同的學習策略指導；基于多元智能類型的多元智能開發(fā)。在具體的教學活動中將3個方面內(nèi)容進行整合，就能做到讓課堂充滿活力，讓教學充滿創(chuàng)意，讓學生發(fā)展更為全面。

④體驗成功策略：創(chuàng)設激勵性教學情境，以使學生獲得成功體驗，強化學生的探索精神，發(fā)展學生的自我參與意識，從而實現(xiàn)學生的主動發(fā)展。體驗成功策略要求教師必須明確學生的內(nèi)心需要，從而找到有效的激勵方式；引導學生樹立明確的、科學的奮斗目標，從而幫助學生獲得成功體驗；要正確處理學生的心理挫傷，有效地維持學生的心理平衡。

云計算為學生提供了高效方便的學習參與平臺，拉近了教師和學生的距離。教師要好好利用該平臺，采取各種有益的教學策略，使教學達到更好的效果。

3 模擬案例

操作系統(tǒng)課程包括理論教學與實驗教學2部分。現(xiàn)在，我們以操作系統(tǒng)課程教學為例，來模擬該課程在云計算環(huán)境下的教學過程。

1）教學軟件設計。教學軟件可以輔助教師授課，達到生動形象、方便學生理解并掌握所學知識的目的。教師可以將課程中的操作系統(tǒng)功能進行分類，采用工作流程設計展現(xiàn)各功能的主要任務及相關(guān)策略；對比較抽象、難于理解的內(nèi)容，例如進程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換或SPOOLING系統(tǒng)的工作過程，可以采用動畫形式加深學生的印象，從而能夠清楚地記憶相關(guān)知識點；精心設計各類操作系統(tǒng)具體應用案例，引導學生逐一理解，并舉一反三，由淺入深地解決具體問題。

2）教學環(huán)境設計。

①教師教學輔助平臺：操作系統(tǒng)課程組教師共同建立基于云計算的教學輔助平臺，包括課程介紹、實驗介紹等一系列課程基本信息；同時可以利用云計算平臺的特點，實現(xiàn)共同備課，包括課程建設、即時討論有關(guān)操作系統(tǒng)的最新技術(shù)等，最終形成統(tǒng)一完整的教學課件、教學講義以及學習輔助材料，并可以隨著新知識的增加而不斷更新。

②學習互動平臺：學生可以通過云計算的教學平臺實現(xiàn)主動學習，包括師生互動和生生互動。學生可以訪問課程網(wǎng)站上的課程課件、講義及學習資源，所有的作業(yè)及實驗均通過該平臺提交，供教師作為學生平時分的參考。按照編程水平，將學生劃分為幾個小組，設立小組長，通過平臺討論作業(yè)難點及課程學習情況。

3）教學過程設計。教師首先要根據(jù)操作系統(tǒng)課程的主要內(nèi)容進行分模塊設計，每個模塊都采用形象生動的動畫以及圖示幫助學生理解相關(guān)知識，例如進程的調(diào)度算法、頁面置換算法、磁盤調(diào)度算法等。另外，云還可以提供操作平臺供學生進行創(chuàng)新模擬，發(fā)揮學生的想象空間。

4）教學模式設計。在原有教學目的、教學重點、教學難點、教學策略的基礎(chǔ)上，在教學過程這一整個教學設計中最為重要的環(huán)節(jié)里增加教師活動、學生活動、預測與對策、設計意圖。大體反映出的教學邏輯思路為：做什么→怎么做→為什么→怎么樣，從而完成一個相對獨立、完整的教學周期。

5）評價和管理。在云計算下實現(xiàn)論壇和在線統(tǒng)計功能?？梢葬槍W生完成的作業(yè)和實驗項目舉辦評選活動，評選出最佳作業(yè)和最具創(chuàng)意作業(yè)等，分別給予表揚和考試適當加分；對課程內(nèi)容安排及教學滿意度進行調(diào)查，根據(jù)學生反饋情況及時修改和完善操作系統(tǒng)課程的教學課件、教學講義和學習資料，分析當前的教育技術(shù)是否能促進學生學習，包括學生主動協(xié)作學習和個性化發(fā)展。

通過對模擬案例的研究和分析，在云計算環(huán)境下進行操作系統(tǒng)課程教學能夠極大地激發(fā)學生的學習興趣，并能形成良好的學習氛圍和團隊合作意識，使學生不但在業(yè)務能力方面有所提高，在綜合能力提升方面更有巨大的收獲。

基于云計算平臺的操作系統(tǒng)課程教學平臺如圖1所示。

4 結(jié)語

云計算以其獨有的特點和優(yōu)勢來到我們面前，云計算平臺下的學習時代已經(jīng)到來，它為基于云計算的現(xiàn)代教育技術(shù)提供了廣闊的空間和明確的方向。我們不但要充分利用云的服務，更要通過創(chuàng)新來虛擬出更加強大豐富的云，使云計算為教育作出更大貢獻。

（編輯：郭田珍）