張博

云計(jì)算輔助教學(xué)的協(xié)作式教學(xué)環(huán)境構(gòu)建與研究

張博

發(fā)揮云計(jì)算輔助教學(xué)，以及云計(jì)算在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，結(jié)合大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革，提出了云計(jì)算環(huán)境下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。該方案構(gòu)建基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，開(kāi)展基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式，并以基于云計(jì)算的協(xié)作學(xué)習(xí)模式為實(shí)踐案例，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，對(duì)資源節(jié)約型實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)、課程改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式具有重要的意義。

云計(jì)算；云計(jì)算輔助教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新；教學(xué)模式

0 引言

隨著云計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)校、教育機(jī)構(gòu)和個(gè)人把信息處理遷移到“云”上[1]，國(guó)內(nèi)外已有許多高校應(yīng)用云計(jì)算在教育和科研，云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景，云計(jì)算輔助教學(xué)的核心是促進(jìn)低碳型教育的社會(huì)化服務(wù)和協(xié)作學(xué)習(xí)的理念，將會(huì)帶來(lái)教育在環(huán)境建設(shè)、資源建設(shè)、教學(xué)方式方面的變化，也給高校教育信息化的建設(shè)帶來(lái)了創(chuàng)新契機(jī)。我們應(yīng)該把握云計(jì)算時(shí)代的機(jī)遇，探索云計(jì)算在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源建設(shè)中所發(fā)揮的作用。目前，我校開(kāi)展相關(guān)創(chuàng)新科研項(xiàng)目的研究，旨在優(yōu)化利用云計(jì)算環(huán)境，對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、教學(xué)資源，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新與實(shí)踐，推動(dòng)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，以適應(yīng)高校教育信息化發(fā)展的新形勢(shì)要求。

云計(jì)算[2-3]（Cloud Computing）是并行計(jì)算（Parallel Computing）、分布式計(jì)算（Distributed Computing）和網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）的發(fā)展，是虛擬化（Virtualization）、效用計(jì)算（Utility Computing）、將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)IaaS（Infrastructure asa Service）、將平臺(tái)作為服務(wù)PaaS（Platform as aService as a Service）和將軟件作為服務(wù)SaaS（Software as a Service）等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果[4-5]。云計(jì)算的目標(biāo)是用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)最大限度地使用虛擬資源池，處理大規(guī)模計(jì)算問(wèn)題。云計(jì)算的技術(shù)特征和規(guī)模效應(yīng)帶來(lái)壓倒性的性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)。云計(jì)算應(yīng)用于教育領(lǐng)域，可以在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和輔助教學(xué)等諸多方面提供高效服務(wù)[6]。高等院校建設(shè)私有云計(jì)算平臺(tái)可以為自身的教學(xué)服務(wù)，開(kāi)展云計(jì)算輔助教學(xué)?！霸朴?jì)算輔助教學(xué)”（Clouds Computing Assisted Instruction，CCAI）是指學(xué)校和教師利用“云計(jì)算”支持的教育“云服務(wù)”，構(gòu)建個(gè)性化教學(xué)的信息化環(huán)境，支持教師的有效教學(xué)和學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生高級(jí)思維能力和群體智慧發(fā)展，提高教育質(zhì)量。云計(jì)算為學(xué)習(xí)者在任何時(shí)間任何地點(diǎn)學(xué)習(xí)提供了有利的技術(shù)支持，帶來(lái)了更多方便的學(xué)習(xí)工具，提高了學(xué)習(xí)效率[7]。云計(jì)算輔助教學(xué)在教學(xué)中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)、管理和信息交流等功能。從教育的發(fā)展趨勢(shì)和云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)看，云計(jì)算輔助教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)是今后發(fā)展的主要方向。

1 云計(jì)算輔助教學(xué)對(duì)高校教學(xué)的影響

首先，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，隨著數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的不斷開(kāi)發(fā)，學(xué)生的學(xué)習(xí)資源已經(jīng)不僅僅停留在教科書上，他們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取比紙質(zhì)材料豐富得多的電子材料。同學(xué)們的這些海量的私有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中，可以方便地下載與更新，無(wú)形中拓展了學(xué)習(xí)空間，這對(duì)于提高學(xué)習(xí)效率有很大的幫助。

在現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論中，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是典型的代表，對(duì)信息化教學(xué)有著很大的指導(dǎo)意義。協(xié)作式學(xué)習(xí)就是一種建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)模式，其關(guān)鍵是在一定的技術(shù)條件下，建立學(xué)習(xí)共同體，通過(guò)共同的活動(dòng)，生成共同的知識(shí)。云計(jì)算很好地提供了這種技術(shù)平臺(tái)，促成了協(xié)作式學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。

其次，對(duì)于老師來(lái)說(shuō)，云計(jì)算免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和較低的技術(shù)門檻可以真正打破實(shí)施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的技術(shù)瓶頸，老師不用去考慮復(fù)雜的程序代碼，不用去維護(hù)網(wǎng)站，只需要組織好自己的教學(xué)資源即可，并且還可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)與學(xué)生進(jìn)行良好的交互。

云計(jì)算能為集體備課提供更好的技術(shù)支持。教師備課的文檔保存在云中，賦予同伴相應(yīng)的權(quán)限，在有網(wǎng)絡(luò)的地方隨時(shí)可以訪問(wèn)和修改，并可以結(jié)合交流技術(shù)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)與溝通；此外，還可以建立起專門的協(xié)作平臺(tái)，進(jìn)行長(zhǎng)效性的集體備課活動(dòng)管理，提高活動(dòng)效率，降低備課成本，提高教學(xué)質(zhì)量。

再次，云計(jì)算平臺(tái)的引入也會(huì)給課程本身帶來(lái)很大的影響。云計(jì)算平臺(tái)可以大大降低學(xué)校信息系統(tǒng)建設(shè)的成本，即降低了課程的運(yùn)作成本。

總的來(lái)說(shuō)，云計(jì)算服務(wù)可以為高校課程提供一個(gè)性能完整的教學(xué)平臺(tái)，促進(jìn)新的教學(xué)理念的有效實(shí)施。

2 基于云計(jì)算的協(xié)作式教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)

2.1 基于云計(jì)算的課程改革模式

目前各大高校的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程體系中，與云計(jì)算直接相關(guān)的課程主要包括有操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式計(jì)算等，這些課程為云計(jì)算領(lǐng)域人才培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)[8]。但是，為了更好的培養(yǎng)云計(jì)算方面的卓越人才，需要對(duì)這些傳統(tǒng)課程內(nèi)容進(jìn)行重組與擴(kuò)充。為此，從基于云計(jì)算人才培養(yǎng)角度出發(fā)，提出以下建議：

在操作系統(tǒng)的核心知識(shí)體系中，可以加入相關(guān)虛擬機(jī)的知識(shí)。因?yàn)樘摂M化是云計(jì)算的一個(gè)突出特征，云計(jì)算平臺(tái)通常可以利用虛擬機(jī)來(lái)構(gòu)架面向用戶的云服務(wù)執(zhí)行環(huán)境。同時(shí)，從云計(jì)算的技術(shù)層面上看，也可以增設(shè)新的課程。

（1）在編程語(yǔ)言課程中，加入有關(guān)云計(jì)算編程方面的內(nèi)容。既可以包括后臺(tái)分布處理的編程方法與范例，如Map-Reduce編程方法、Dryad編程系統(tǒng)、Pregl編程模型等；還需要包括前臺(tái)AJAX界面編程的方法與范例，如建構(gòu)通過(guò)瀏覽器方式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序等。

（2）在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)相關(guān)課程中，加入大規(guī)模云計(jì)算環(huán)境構(gòu)造等方面的內(nèi)容，提供資源，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源池(Resources Pool)[9]的構(gòu)建機(jī)制。

（3）云存儲(chǔ)技術(shù)相關(guān)課程，核心是大規(guī)模集群的海量數(shù)據(jù)[10]存儲(chǔ)與處理技術(shù)。主要內(nèi)容包括云計(jì)算中的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理技術(shù)和大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理過(guò)程中涉及的高效、可靠、安全和可擴(kuò)展等機(jī)制。

（4）AJAX與網(wǎng)絡(luò)編程課程。主要內(nèi)容是在云計(jì)算環(huán)境中，通過(guò)AJAX和網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，基于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器平臺(tái)，為用戶使用云計(jì)算服務(wù)提供更多的支持，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。

（5）網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算安全課程。在系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)上，增加云計(jì)算安全[11]治理與運(yùn)維的內(nèi)容，包括增強(qiáng)云平臺(tái)的安全性、云服務(wù)的安全性、用戶的安全性，以及安全云服務(wù)等內(nèi)容。

（6）其他可能相關(guān)的課程。例如，云計(jì)算移動(dòng)平臺(tái)的構(gòu)建，分布式與并行算法，C++及Java語(yǔ)言中的多線程編程等相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)也需要隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，逐漸建立和完善云計(jì)算有關(guān)課程。

2.2 基于云計(jì)算的教學(xué)改革模式

基于云計(jì)算的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式、探究型、協(xié)作性學(xué)習(xí)模式打破了基于傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主的模式局限，推動(dòng)課程建設(shè)與教學(xué)改革，更好地發(fā)揮云計(jì)算環(huán)境在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。在教學(xué)過(guò)程中按照基于項(xiàng)目過(guò)程的方法來(lái)實(shí)施。第一個(gè)步驟：咨訊，由項(xiàng)目主持人教師來(lái)引導(dǎo)；第二個(gè)步驟：計(jì)劃，由學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主進(jìn)行計(jì)劃；第三個(gè)步驟：決策，由項(xiàng)目主持教師主導(dǎo)，確保計(jì)劃有效實(shí)施；第四個(gè)步驟：實(shí)施，學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主執(zhí)行實(shí)施；第五個(gè)步驟：檢查，學(xué)生團(tuán)隊(duì)互想考核，項(xiàng)目主持教師協(xié)助考核；第六個(gè)步驟：評(píng)估，項(xiàng)目負(fù)責(zé)教師主持評(píng)估，收集學(xué)生的信息反饋；通過(guò)這樣的教學(xué)模式加強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)凝聚力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性，學(xué)會(huì)競(jìng)爭(zhēng)與合作。

2.3 基于云計(jì)算的考試改革模式

云計(jì)算環(huán)境下的高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程考試可以不僅僅以一次理論考試為課程的最終評(píng)價(jià)依據(jù)，而應(yīng)該以是否能解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題為需求作為評(píng)判學(xué)生是否合格的主要標(biāo)準(zhǔn)，即是否達(dá)到了“學(xué)校教學(xué)效果最優(yōu)化，企業(yè)培訓(xùn)代價(jià)最小化，畢業(yè)學(xué)生最受歡迎化”的“學(xué)校－企業(yè)－學(xué)生”三方共贏目標(biāo)。根據(jù)企業(yè)的具體項(xiàng)目要求和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定課程的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以學(xué)生完成老師指定的項(xiàng)目成果作為評(píng)價(jià)的內(nèi)容，從而確?？己藢W(xué)生的實(shí)際操作能力，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)崗位“零距離對(duì)接”。

云服務(wù)下的計(jì)算機(jī)考核方式改變了傳統(tǒng)考核模式，突破了傳統(tǒng)紙質(zhì)考核的限制。結(jié)合部分老師已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)考試經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，基于協(xié)作平臺(tái)的考核方式往往是開(kāi)放式的，對(duì)參加考試學(xué)生的答題時(shí)間和答題形式?jīng)]有嚴(yán)格限制，但考核內(nèi)容必須提前精心設(shè)計(jì)，能達(dá)到考核學(xué)生設(shè)計(jì)與理解的能力。協(xié)作平臺(tái)、電子郵箱、博客、網(wǎng)絡(luò)貼吧、搜索引擎、QQ空間、QQ群服務(wù)和移動(dòng)服務(wù)等云服務(wù)項(xiàng)目都可以作為不同時(shí)間段，不同類型的專業(yè)考核工具。其中有些適合短時(shí)間并且快速考核，另外一些適合長(zhǎng)時(shí)間且分批次考核，也可以作為隨堂考核工具，還可以作為其他考核形式的輔助考查工具，只要正確分析考核內(nèi)容的適應(yīng)性，選擇最適合的云服務(wù)項(xiàng)目作為考核工具，就能充分發(fā)揮云計(jì)算環(huán)境下考核方式的優(yōu)越性和便捷性。

2.4 實(shí)驗(yàn)室硬件資源云端化

要實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)教育資源共享，解決教育資源不均衡問(wèn)題，就應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)高校重點(diǎn)科研創(chuàng)新基地與創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展綱要》中提出“增強(qiáng)社會(huì)服務(wù)能力，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，加快科技成果轉(zhuǎn)化”。具體建設(shè)實(shí)驗(yàn)室硬件資源云端化，可分為以下幾個(gè)步驟：

（1）逐漸構(gòu)建開(kāi)放互聯(lián)共享機(jī)制，搭建實(shí)驗(yàn)室互聯(lián)共享基礎(chǔ)平臺(tái)。

（2）產(chǎn)學(xué)研一體合作與發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、資源共享、科研協(xié)作和成果產(chǎn)業(yè)化輸出。

（3）提供開(kāi)放的服務(wù)，構(gòu)建能夠開(kāi)展國(guó)際學(xué)術(shù)交流、科研合作與技術(shù)轉(zhuǎn)移的開(kāi)放平臺(tái)[12]，資源整合、開(kāi)放共享及協(xié)作創(chuàng)新是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)發(fā)展的趨勢(shì)。我國(guó)高校信息化教育的硬件環(huán)境已經(jīng)基本符合我國(guó)教育信息化的要求。學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)應(yīng)該根據(jù)已有的硬件條件，因地制宜發(fā)展實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。要充分考慮發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的要求和“云計(jì)算服務(wù)”的發(fā)展趨勢(shì)。

根據(jù)“云服務(wù)”無(wú)限資源、無(wú)限服務(wù)的特點(diǎn)，電腦硬件和軟件的發(fā)展不再是制約實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的主要因素，網(wǎng)絡(luò)才是制約學(xué)校信息化的主要因素。因此，云計(jì)算輔助教學(xué)的硬件環(huán)境建設(shè)，應(yīng)該充分考慮配置“實(shí)用、夠用、節(jié)能、價(jià)廉”的上網(wǎng)本或低價(jià)位的筆記本電腦，配合云計(jì)算輔助教學(xué)的教育資源建設(shè)，構(gòu)成學(xué)校整體教育信息化系統(tǒng)。祝智庭教授曾提出：上網(wǎng)本＋云計(jì)算＝下一代中國(guó)基礎(chǔ)教育信息化平臺(tái)。

云計(jì)算時(shí)代，高校無(wú)需額外購(gòu)買昂貴的服務(wù)器，也無(wú)需為高價(jià)服務(wù)器的維護(hù)與更新而感到煩惱，只需要把一臺(tái)普通個(gè)人電腦接入云端，把全部任務(wù)交給云端來(lái)處理即可，在降低了硬件成本的同時(shí)也降低了服務(wù)器和臺(tái)式機(jī)帶來(lái)的二氧化碳排放量，促進(jìn)了低碳型信息技術(shù)教育的快速推進(jìn)。

3 基于云計(jì)算平臺(tái)的協(xié)作式教學(xué)環(huán)境實(shí)踐

3.1 云計(jì)算教學(xué)環(huán)境組織結(jié)構(gòu)圖

云計(jì)算教學(xué)環(huán)境共由云計(jì)算學(xué)習(xí)平臺(tái)、云計(jì)算交流平臺(tái)及Google學(xué)習(xí)應(yīng)用套件3部分組成，如圖1所示：

圖1 云計(jì)算教學(xué)環(huán)境組織結(jié)構(gòu)圖

3.2 云計(jì)算學(xué)習(xí)平臺(tái)的建立

云計(jì)算學(xué)習(xí)平臺(tái)是利用Google協(xié)作平臺(tái)[13]作為開(kāi)源平臺(tái)建立的學(xué)習(xí)網(wǎng)站。Google協(xié)作平臺(tái)作為一種云平臺(tái)服務(wù)，可以方便、快捷地按照使用者的需求建立相應(yīng)的網(wǎng)站，并且其功能并不比使用其它專業(yè)方法所建立的網(wǎng)站遜色。教師作為網(wǎng)站的建立者、管理者可以根據(jù)課程的需要，在網(wǎng)站中發(fā)布與學(xué)習(xí)相關(guān)的信息、上傳學(xué)習(xí)資料、布置作業(yè)等，以此來(lái)指導(dǎo)并輔助學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。下面簡(jiǎn)單介紹下網(wǎng)站創(chuàng)建的過(guò)程。

（1）由于Google所提供的各種云服務(wù)都需要注冊(cè)之后才能夠使用，所以首先需要?jiǎng)?chuàng)建賬號(hào)，在這之后上傳的所有資料與操作的過(guò)程都會(huì)與賬號(hào)綁定并且存儲(chǔ)到云服務(wù)器當(dāng)中，如圖2所示：

圖2 Google賬號(hào)注冊(cè)頁(yè)面

（2）登陸網(wǎng)址http://www.google.com/sites/help/intl/zh-CN/overview.html就可以進(jìn)入到Google協(xié)作平臺(tái)的主頁(yè)。（3）登陸成功后便可以進(jìn)入到網(wǎng)站的創(chuàng)建過(guò)程。創(chuàng)建過(guò)程中首先要選擇網(wǎng)站的模板，以便確定網(wǎng)站的風(fēng)格；之后便是根據(jù)具體需要?jiǎng)澐志W(wǎng)站的布局并確定各模塊的功能，如圖3所示：

圖3 網(wǎng)站編輯頁(yè)面

（4）當(dāng)以上工作全部完成之后，教師便可以根據(jù)云計(jì)算學(xué)習(xí)的實(shí)際需要在網(wǎng)站中添加具體的內(nèi)容，如圖4所示：

圖4 《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程云計(jì)算學(xué)習(xí)平臺(tái)

在《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程云計(jì)算學(xué)習(xí)平臺(tái)中，“學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)”與“學(xué)習(xí)材料”是比較重要的兩個(gè)模塊，因?yàn)檫@兩個(gè)模塊當(dāng)中的內(nèi)容是根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)程的不斷推進(jìn)而不斷更新的。學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)模塊的主要功能是教師利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布教學(xué)通知、布置網(wǎng)絡(luò)作業(yè)等。

學(xué)習(xí)材料模塊的主要功能是教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)向?qū)W生提供教學(xué)資源的下載。

3.3 云計(jì)算交流平臺(tái)的建立

Google網(wǎng)上論壇是Google公司為使用者們提供的另外一種云平臺(tái)服務(wù)。教師可以利用此服務(wù)建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)論壇，以便于師生之間在云計(jì)算環(huán)境中進(jìn)行交流、溝通和問(wèn)題的解決。

3.4 Google學(xué)習(xí)應(yīng)用套件

Google學(xué)習(xí)應(yīng)用套件屬于企業(yè)套件的另一個(gè)版本，是針對(duì)學(xué)校教學(xué)所提供的一系列軟件服務(wù)與硬件服務(wù)。其中包括云端硬盤、Gmail、Google日歷、Google文檔、GoogleTalk等。

Google學(xué)習(xí)應(yīng)用套件當(dāng)中提供的云服務(wù)種類繁多，每一種服務(wù)都有其特有的功能與用途，本文中提出利用這些云服務(wù)來(lái)完善網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的功能。

（1）云端硬盤：Google云端硬盤屬于云計(jì)算當(dāng)中的硬件服務(wù)范疇，其功能相當(dāng)于給使用者提供了一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間。在實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)論是教師還是學(xué)生，都可以把其作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)U盤，用來(lái)存儲(chǔ)學(xué)習(xí)資料。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)硬盤相比較，云端硬盤還可以實(shí)現(xiàn)資源共享的功能，教師與學(xué)生之間可以互相查看并下載對(duì)方云端硬盤中的資源。

（2）Gmail：Gmail是Google公司提供的電子郵箱服務(wù)，教師與學(xué)生之間除了可以利用電子郵箱互發(fā)郵件外，還可以利用它進(jìn)行文件的傳輸。另外，Google公司提供的所有云服務(wù)都必須使用Gmail賬號(hào)登陸后才可以使用。

（3）Google日歷：Google日歷可以被視為是網(wǎng)絡(luò)日程表，學(xué)生可以利用它提前制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，安排以后的學(xué)習(xí)進(jìn)程，讓學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠做到有計(jì)劃、有步驟的進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（4）Google文檔：Google文檔的功能相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)版Offices軟件，學(xué)生可以利用它創(chuàng)建文檔、電子表格、演示文稿等。除此之外，利用Google文檔所創(chuàng)建的所有文件都支持資源共享與協(xié)作編輯，這一功能將有利于學(xué)生開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)。

（5）Google Talk：Google Talk是Google公司開(kāi)發(fā)的一款即時(shí)通訊軟件，教師與學(xué)生可以利用它進(jìn)行文字聊天或語(yǔ)音聊天。尤其是其內(nèi)嵌的翻譯功能將有助于學(xué)生對(duì)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)。

4 總結(jié)

通過(guò)上述云計(jì)算平臺(tái)的構(gòu)建，師生使用的計(jì)算機(jī)可以是只留下鍵盤、鼠標(biāo)以及提供給用戶使用的連接本地USB接口的“云終端”，從而最大限度地降低了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[14]硬件設(shè)備的成本。對(duì)于軟件及其補(bǔ)丁程序的下載、安裝和更新統(tǒng)一在服務(wù)器端根據(jù)實(shí)際需求及時(shí)地更新和維護(hù)，使得實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的管理工作更加簡(jiǎn)化。

相信隨著云計(jì)算的普及和不斷發(fā)展完善，將會(huì)對(duì)教育環(huán)境、資源建設(shè)和教學(xué)模式變革產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。在高校構(gòu)建基于云計(jì)算的資源節(jié)約型實(shí)驗(yàn)環(huán)境，積極推廣云計(jì)算輔助教學(xué)，有利于基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式的實(shí)踐，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、課程改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式具有重要的意義。但是，作為新興的技術(shù)，迄今還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方式，目前仍處于研發(fā)階段，高校構(gòu)建云計(jì)算環(huán)境技術(shù)還需要從很多方面進(jìn)行深入研究，比如數(shù)據(jù)[15]的安全問(wèn)題、數(shù)據(jù)的災(zāi)后恢復(fù)問(wèn)題，數(shù)據(jù)遷移問(wèn)題、接入因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬問(wèn)題等。

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Construction and Research of Collaborative Learning Environment of the Clouds Computing Assisted Instruction

Zhang Bo
(The Department of Electronics and Information Engineering,Changsha Normal University,Changsha 410100,China)

To bring the advantages of cloud computing assisted instructions and the applied advantages of experimental teaching in universities into full play,this paper presented the design and realization scheme of experimental teaching based on the environment of cloud computing and the reform of computer fundamental curriculum in universities.The scheme constructed an experimental teaching environment based on cloud computation and developed experimental teaching reform mode of cloud computing.It gave practical case of collaborative learning model based on cloud computing and improved the effectiveness and quality of experimental teaching.Then this scheme also could cultivate the innovative and practical abilities of the students,and it had great significance in resource-saving experimental environment construction,curriculum reform and innovation of experimental teaching.

Cloud Computation;Clouds Computing Assisted Instruction;Experimental Teaching Innovation;Teaching Method

G 642.0

A

1007-757X(2015)06-0041-04

2015.01.08）

湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2015JJ6007）；湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目（13C1070）

張 博（1980-），男，長(zhǎng)沙人，長(zhǎng)沙師范學(xué)院，電子與信息工程系，講師，碩士，研究方向：模式識(shí)別、人工智能，長(zhǎng)沙，410100