賴錦輝

(廣東石油化工學(xué)院 實驗教學(xué)部計算機(jī)中心，廣東 茂名 525000)

云計算輔助教學(xué)平臺的設(shè)計與實踐

賴錦輝

(廣東石油化工學(xué)院 實驗教學(xué)部計算機(jī)中心，廣東 茂名 525000)

云計算的出現(xiàn)，對于構(gòu)建開放、靈活、安全的云教育信息化平臺有著舉足輕重的意義,文中論述了云計算輔助教學(xué)平臺的優(yōu)勢和可行性，提出了云計算輔助教學(xué)平臺的設(shè)計，并在該平臺上提出了具體的學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計流程，教學(xué)應(yīng)用表明，該云計算輔助教學(xué)平臺下協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計不僅能夠提高學(xué)習(xí)者的溝通、協(xié)作能力，還能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者的有效學(xué)習(xí),為大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教育教學(xué)帶來了新的發(fā)展契機(jī)。

云計算；輔助教學(xué)；學(xué)習(xí)模型；云端

云計算輔助教學(xué)(Cloud Computing Assisted Instruction，簡稱CCAI)[1]是指將云技術(shù)和方法應(yīng)用在教育領(lǐng)域，將其與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合，整合現(xiàn)有教學(xué)資源，以達(dá)到教育資源利用的最大化。

大量研究表明[2]：CCAI為學(xué)校節(jié)省基礎(chǔ)資源建設(shè)經(jīng)費，技術(shù)門檻低使其方便教師應(yīng)用，支撐教師有效教學(xué)和學(xué)生的主動合作學(xué)習(xí)，切實提高教育質(zhì)量，為教育教學(xué)帶來了新的發(fā)展契機(jī)。

1 云計算的概念

所謂“云計算”(CloudComputing)[3]，就是一種將軟、硬件等各類資源以服務(wù)的方式提供給終端用戶的新型計算模式。在該模式中，用戶安裝的應(yīng)用程序和軟件并不是運(yùn)行在用戶的個人電腦或者移動手機(jī)等終端設(shè)備上，而是安裝和運(yùn)行在internet上大規(guī)模的云計算提供服務(wù)器集群里，用戶要處理的數(shù)據(jù)也并不是存儲在本地，而是存儲在internet云計算服務(wù)商提供的數(shù)據(jù)庫中心里[4-5]。

提供云計算服務(wù)的公司負(fù)責(zé)維護(hù)和管理這些數(shù)據(jù)中心的設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為用戶提供足夠強(qiáng)的計算能力和足夠大的存儲空間，對于用戶而言，他只要在任何時間、任何地點、用任何可以連接至internet的終端設(shè)備訪問這些服務(wù)即可。

與傳統(tǒng)以PC機(jī)為中心的計算方式進(jìn)步的地方在于，云計算模式中，軟硬件資源都是在“云”端獲取。用戶不用購買高檔電腦配置和安裝大量軟件，只要能接入internet，就可以在任何時間、地點享受“云” 端提供的軟硬件資源服務(wù)。因此，用戶再也不用擔(dān)心硬盤損壞而丟失數(shù)據(jù)、為電腦被病毒入侵而忙于殺毒，也不用操心個人電腦的存儲空間是否不夠用、硬件是否需要升級、軟件是否需要更新等問題。

2 云計算與教學(xué)結(jié)合

基于“云計算”技術(shù)的云教學(xué)，是將各種教學(xué)服務(wù)(如服務(wù)器、帶寬、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源乃至技術(shù)資源等)遷移到云端，學(xué)習(xí)者可以隨時隨地登錄云端獲取學(xué)習(xí)資源、制定學(xué)習(xí)計劃、保存私人數(shù)據(jù)等各項云服務(wù)，進(jìn)行個性化的自主移動學(xué)習(xí)。

基于云計算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教育平臺，既能經(jīng)濟(jì)有效地為老師及學(xué)生提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)教育服務(wù)，同時給教學(xué)帶來協(xié)作方便、資源共享以及存儲空間無限等便利條件，此外，技術(shù)門檻低方便教師構(gòu)建個性化教學(xué)的信息化環(huán)境，支持學(xué)生隨時隨地通過任何終端設(shè)備進(jìn)入個性化化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生高級思維能力和群體智慧發(fā)展，真正實現(xiàn)了讓學(xué)習(xí)無處不在，師生溝通方便快捷，對提高教育質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實意義和前瞻性的理論指導(dǎo)意義。

3 云計算輔助教學(xué)平臺的設(shè)計

本文提出的云計算輔助教學(xué)平臺作為日常教學(xué)的輔助，它具備的功能模塊如圖1所示。

圖1 云計算輔助教學(xué)平臺功能模塊

3.1 部分功能

論壇：該功能用于師生的同步或者異步答疑討論，還能統(tǒng)計學(xué)生的活動趨勢，如教師可以很方便的查看學(xué)生在論壇上的登錄、發(fā)帖、回帖次數(shù)、停留時間等，了解學(xué)生對論壇話題的關(guān)注與參與度和貢獻(xiàn)，也可以實時的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及遇到的困難，及時提供幫助；組間成員可以建立各組的臨時或者階段討論區(qū)，進(jìn)行想法和創(chuàng)新點的交流；此外，教師還可以做問卷調(diào)查，以便及時調(diào)整教學(xué)指引和教學(xué)內(nèi)容。

資源庫：該功能為共享，為師生提供豐富的合作學(xué)習(xí)內(nèi)容；如教師可建立共享資源庫，呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，可上傳PPT課件、視頻錄像等，方便全體下載學(xué)習(xí)，同時資源庫也可展示作品，并且要求各組上傳階段學(xué)習(xí)成果以便學(xué)習(xí)共享。

即時通信：教師在線實時答疑；師生約定組織組間在線討論，方便各合作小組討論及進(jìn)行知識整合、反饋。

學(xué)習(xí)筆記：該功能具有私密性，各組可自行創(chuàng)建本組的學(xué)習(xí)資源庫，可上傳各種類型資料，包括音頻、視頻、圖片、文本等，各組可決定本組的資料能否被其他組使用；同時，學(xué)生也可創(chuàng)建自己個人的學(xué)習(xí)資源庫，可將其設(shè)置為共享或隱密等。

3.2 學(xué)習(xí)模塊

依照平臺設(shè)計結(jié)構(gòu)，有如下云計算輔助教學(xué)平臺下的學(xué)習(xí)模型，如圖2所示。

圖2 云計算輔助教學(xué)平臺下的學(xué)習(xí)模型

由圖2可看出，設(shè)計的學(xué)習(xí)模型由三個模塊構(gòu)成：前期準(zhǔn)備、合作學(xué)習(xí)和成果驗證。

3.2.1 第一個模塊

運(yùn)用論壇功能，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行自由組合小組劃分，各小組可以有個性化的名字，如“勵志隊”“飛躍隊”等，之后在小組組長的帶領(lǐng)下，細(xì)分該組學(xué)習(xí)任務(wù)。各小組長在學(xué)習(xí)筆記上各自建立資料庫并以小組名字命名，組員通過各組建立的資料庫上傳或下載學(xué)習(xí)資料。前兩個模塊是學(xué)習(xí)的前期準(zhǔn)備，做好分組、細(xì)分學(xué)習(xí)任務(wù)以及建立學(xué)習(xí)資料庫，為接下來的合作學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

3.2.2 第二個模塊

合作學(xué)習(xí)期，該模塊分三個學(xué)習(xí)階段。

第一個階段是小組內(nèi)各成員之間通過即時通信同步或者異步合作學(xué)習(xí)，以小組組長為代表展開討論，并且定期約定共同討論的時間，以便及時溝通并完成各自任務(wù)。階段性任務(wù)完成后，將階段成果共享，并征求小組各成員意見。若有組員對學(xué)習(xí)成果不滿意，共同進(jìn)行修改、完善；若一致滿意，則將此階段的學(xué)習(xí)成果發(fā)布到小組博客，接受教師和其他同學(xué)的評審。教師在每個階段至少2次組織所有學(xué)生對各組成果給出反饋意見，根據(jù)反饋意見，各小組在組長的帶領(lǐng)下對階段成果給予再次完善。該階段包括學(xué)生對知識的借鑒、整合和拓展，需要教師密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，對學(xué)生討論時的爭議焦點能快速給出觀點梳理，對個別有突出貢獻(xiàn)的學(xué)生能給予標(biāo)識，對懈怠的學(xué)生能及時鼓勵。

第二個階段是小組成員一起總結(jié)第一個階段學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)情況，形成階段學(xué)習(xí)日志。內(nèi)容包括資料的搜尋過程，各組員討論的熱點、關(guān)注點、分歧、難點、沉淀以及其他師生給出的意見和建議，以及小組成員的自我評價和改進(jìn)提高方向。

第三個階段是由師生共同評比出階段優(yōu)秀學(xué)習(xí)作品，并將該組的學(xué)習(xí)成果發(fā)布到資源庫上以共享，方便大家取長補(bǔ)短。獎勵獲得優(yōu)秀作品的小組，起到促進(jìn)和激勵作用。階段測試，做為平時成績的客觀數(shù)據(jù)考量，根據(jù)測試結(jié)果調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)行下一階段的學(xué)習(xí)。

3.2.3 第三個模塊

在教師指導(dǎo)下的各小組知識整合和拓展，對知識的掌握程度、應(yīng)用程度以及合作精神進(jìn)行沉淀；最后在某一時間，教師上傳統(tǒng)考試卷，學(xué)生考試，以驗證學(xué)習(xí)效果。

下面以大學(xué)計算機(jī)課程為例，分析云計算輔助教學(xué)平臺下合作學(xué)習(xí)的應(yīng)用，見表1～表3。

表1 云計算輔助教學(xué)平臺下合作學(xué)習(xí)的設(shè)計與實踐

表2 教學(xué)目標(biāo)的具體描述

表3 教學(xué)實踐

續(xù)表3

4 結(jié)束語

云教育平臺是一個全新的思路，是云計算在教育領(lǐng)域的嘗試，通過在云計算輔助教學(xué)平臺上的應(yīng)用，我們可以得出結(jié)論：云計算輔助教學(xué)平臺對提高教學(xué)效果是可行和有效的。云計算輔助教學(xué)平臺有利于高校節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)成本的投入，技術(shù)門檻低有利于老師輕松構(gòu)建自己的個性化網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)環(huán)境，展開個性化網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)設(shè)計，增進(jìn)師生互動，完善課程建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量；同時，有利于學(xué)生搭建個性化學(xué)習(xí)環(huán)境，訂制和規(guī)劃個人學(xué)習(xí)活動，自主制定學(xué)習(xí)計劃和學(xué)習(xí)進(jìn)度，促進(jìn)學(xué)生高級思維能力和群體智慧發(fā)展。云時代的到來，為教學(xué)帶來了新的發(fā)展契機(jī)，也將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)推向一個新的發(fā)展高潮。

[1]章澤昂,鄔家煒.基于云計算的教育信息化平臺的研究[J]. 中國遠(yuǎn)程教育：綜合版，2010(6):66-69.

[2]馮堅.基于云計算的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育展望[J].中國電化教育,2009,(10):39-42.

[3]吳清烈,郭昱,武忠等.云計算服務(wù)與大規(guī)模定制模式應(yīng)用[J].電信科學(xué),2010,26(9):74-78.

[4]劉貫?zāi)?云計算時代學(xué)習(xí)環(huán)境的整合研究——Moodle 與 Google Apps 的整合[D].上海：上海師范大學(xué),2010.

[5]汪君勇.云計算在教學(xué)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電腦編程技巧與維護(hù),2010(18):141-142.

Design and Practice of Cloud Computing Assisted Instruction Platform

LAI Jinghui

(Department of Experimental Teaching, Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000, China)

The emergence of cloud computing is great significance for us to establish a unified, open and flexible educational information platform. This paper discusses the feasibility and advantages of Cloud Computing Assisted Instruction Platform, and then proposes the platform design. At last, we put forward specific learning instructional processes. Teaching application shows the instructional design does not only enhance learner communication and collaborative skills, but also promote learner learning effectively. The results show that it can improve the quality of education.

cloud computing; assisted instruction; learning model; cloud

2014-07-10；修改日期: 2015-03-19

廣東省高等教育教學(xué)改革項目(2012258)資助;廣東石油化工學(xué)院2013年度教育教學(xué)改革研究項目資助;廣東石油化工學(xué)院2013年度成人教育教學(xué)與管理研究項目資助；廣東石油化工學(xué)院2013實驗課題研究項目資助。

賴錦輝(1977-)，女 ，碩士，講師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)、算法、人工智能等。

TP393；G642.0

B

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.015