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        云計算環(huán)境下高校幼教專業(yè)游戲教學(xué)資源系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

        2022-11-10 02:44:20楊冬仙
        科技資訊 2022年22期
        關(guān)鍵詞:教學(xué)資源游戲資源

        楊冬仙

        (上饒幼兒師范高等??茖W(xué)校 江西上饒 334000)

        目前,國內(nèi)高校普遍采用線上教學(xué)平臺實施幼教專業(yè)游戲課程的教學(xué)[1]。常規(guī)的線上教學(xué)平臺能夠滿足一般的教學(xué)需求,但仍存在整體架構(gòu)不合理、資源存儲共享效率低等問題,尤其在大容量教學(xué)資源的存儲和調(diào)用性能上仍有顯著欠缺,不利于師生教學(xué)應(yīng)用體驗的持續(xù)提升。云計算環(huán)境下,線上教學(xué)資源以“云端層—分布式共享層—資源庫云層”的架構(gòu)呈現(xiàn)[2],所有硬件和軟件學(xué)習(xí)資源都以服務(wù)的形式供給用戶,能夠?qū)崿F(xiàn)資源的隨時存儲、按需使用、高效共享,有利于優(yōu)化教學(xué)資源組建的架構(gòu)模式、應(yīng)用效率和用戶體驗,助推高校幼教專業(yè)游戲課程資源應(yīng)用的能效。

        1 云計算環(huán)境下的教學(xué)資源庫系統(tǒng)設(shè)計

        1.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

        系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示,基于云計算環(huán)境設(shè)計,包括以下3個層級。

        圖1 教學(xué)資源系統(tǒng)云服務(wù)架構(gòu)圖

        1.1.1 云端層

        進行教學(xué)資源云存儲、調(diào)用響應(yīng)、綜合管理的核心層級,采用分布式集群管理理念設(shè)計,架設(shè)云存儲設(shè)備、資源庫核心管理平臺、云服務(wù)器應(yīng)用端等硬件設(shè)備,與教學(xué)資源庫云服務(wù)供應(yīng)商間進行雙向通信,快速響應(yīng)底層用戶的學(xué)習(xí)需求。在云端層架構(gòu)的搭建上,應(yīng)充分發(fā)揮云平臺管理中心這個“大腦”的功能,按照高校幼教專業(yè)游戲類課程線上教學(xué)的需求,對課程內(nèi)容、類目、標(biāo)準(zhǔn)等多樣化資源進行精準(zhǔn)定位的云分配和構(gòu)建,確保所有教學(xué)資源都能夠合理分配和定位給教學(xué)用戶。

        1.1.2 資源層

        幼教專業(yè)游戲教學(xué)資源的實際存儲、應(yīng)用和服務(wù)層,用戶可基于該層進行游戲課程資源調(diào)用、服務(wù)、上載等多元化操作,并通過云服務(wù)供應(yīng)商實現(xiàn)教學(xué)資源的云存儲、云更新、云調(diào)用等操作,大大提升資源應(yīng)用的效率、可靠性和安全性。資源層上以各類信息為主要內(nèi)容,主要包括用戶信息、教學(xué)資源信息、云教學(xué)服務(wù)信息等。此外,高校在具體搭建中,可以根據(jù)信息組建的層級、形式、用途等二級指標(biāo),設(shè)置更為多樣化的資源信息層,以滿足教學(xué)的實際需求。

        1.1.3 用戶層

        包括教師、學(xué)生、管理員等用戶,各類用戶可應(yīng)用筆記本電腦、平板電腦、智能手機等終端設(shè)備[3],隨時隨地進行云環(huán)境下的資源調(diào)用、瀏覽、學(xué)習(xí)、更新等操作,并建立個性化的用戶學(xué)習(xí)、工作、信息等資訊模板,享受高效多維的云學(xué)習(xí)體驗。當(dāng)然,在用戶層的選擇和構(gòu)建上,各高校還可以融入校企合作的理念,例如:高校幼教專業(yè)與幼兒園、早教機構(gòu)進行校企合作的過程中,若引入企業(yè)或行業(yè)專家參與教學(xué)活動指導(dǎo)、教學(xué)方案設(shè)計等,亦可為這些企業(yè)和行業(yè)專家賦予用戶權(quán)限。

        1.2 學(xué)習(xí)管理功能設(shè)計

        圖2 是系統(tǒng)的學(xué)習(xí)資源應(yīng)用管理功能結(jié)構(gòu)。其中,云服務(wù)系統(tǒng)管理中心由管理員控制,涵蓋系統(tǒng)管理、故障管理、安全管理、分布式管理等控制功能,基于云計算技術(shù),進行各類學(xué)習(xí)統(tǒng)計分析和管理服務(wù)。為了滿足高校幼教專業(yè)游戲課程的線上云教學(xué)需求,設(shè)計了動畫類、VR 類、視頻類、課件類、互動類五大資源管理服務(wù),各資源的管理和應(yīng)用能夠為師生提供多樣化的學(xué)習(xí)體驗,以VR類游戲教學(xué)資源管理為例,基于云資源服務(wù)平臺,師生可在佩戴VR裝備的基礎(chǔ)上,觀賞更為逼真的游戲資源,實現(xiàn)交互型的資源學(xué)習(xí),體驗沉浸式[4]的云學(xué)習(xí)過程。此外,還設(shè)計了“游戲教學(xué)資源目錄索引”功能,應(yīng)用該功能,師生可快速地檢索想要的游戲課程學(xué)習(xí)資源,進行高效快速的學(xué)習(xí)。

        圖2 學(xué)習(xí)資源應(yīng)用管理功能結(jié)構(gòu)圖

        圖3 云資源存儲共享服務(wù)模式

        2 高校幼教專業(yè)游戲課程云資源的建設(shè)

        2.1 教學(xué)云資源存儲共享服務(wù)模式

        基于云計算環(huán)境的幼教專業(yè)游戲教學(xué)資源系統(tǒng)采用“共建共享”[5]的服務(wù)模式。一方面,由云服務(wù)供應(yīng)商負(fù)責(zé)整合、維護、存儲運營游戲資源云,為師生用戶提供更為安全可靠的學(xué)習(xí)云環(huán)境;另一方面,云服務(wù)供應(yīng)商及時對接高校幼教專業(yè)管理部門和教學(xué)信息統(tǒng)計部門,了解這些部門對幼教專業(yè)游戲教學(xué)資源建設(shè)和應(yīng)用云環(huán)境的具體要求,例如:云服務(wù)響應(yīng)時間要求、云資源庫模塊類型建設(shè)要求、教學(xué)云數(shù)據(jù)的統(tǒng)計要求等,根據(jù)這些要求設(shè)計和更新云平臺上的服務(wù)內(nèi)容。此外,高校幼教專業(yè)管理和統(tǒng)計部門也可以任意部署教學(xué)資源管理的服務(wù)節(jié)點,確保資源庫系統(tǒng)能夠獨立地在校內(nèi)各教學(xué)場所運用。

        2.2 幼教專業(yè)游戲教學(xué)資源建設(shè)類型

        基于高校幼教專業(yè)游戲類課程教學(xué)的實際需求,本系統(tǒng)的教學(xué)資源包括公有云和私有云[6]兩類,其中,公有云資源包括:課件、視頻、案例、互動游戲等,主要由云服務(wù)供應(yīng)商提供,購買了系統(tǒng)服務(wù)的高校用戶即可應(yīng)用;私有云資源則由高校幼教專業(yè)教學(xué)部門進行自建,包括校本化VR游戲資源、師生互動教學(xué)本地資源等。公有云資源和私有云資源相互交融,不僅豐富了高校幼教專業(yè)游戲類課程的類型,還為參與教學(xué)的師生提供了更多的資源應(yīng)用選擇,在后期的資源維護上,高校信息化技術(shù)相關(guān)運維部門也應(yīng)該針對兩類云資源設(shè)計功能性的云防護體系,例如:針對公有云資源,應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的防火墻體系;針對私有云資源,應(yīng)設(shè)計嚴(yán)格的審核體系,確保發(fā)布的資源能夠契合幼教專業(yè)游戲課程教學(xué)的需求,且具有正導(dǎo)向性。

        3 幼教專業(yè)游戲教學(xué)云資源庫系統(tǒng)應(yīng)用

        3.1 教學(xué)應(yīng)用方案

        該系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試完成后,于2020年12月起應(yīng)用在上饒幼兒師范高等??茖W(xué)校學(xué)前教育專業(yè),作為幼兒游戲類課程線上教學(xué)的主要載體,為檢驗該系統(tǒng)在教學(xué)中應(yīng)用的效果,采用實證對比教學(xué)的方法:以該校2019 級學(xué)前教育專業(yè)(1)班為實驗班,在日常教學(xué)中依托設(shè)計的云平臺資源庫實施教學(xué),同時以2019級學(xué)前教育專業(yè)(2)班為對照班,在日常教學(xué)中仍沿用常規(guī)的超星學(xué)習(xí)通資源系統(tǒng)實施教學(xué)。以《幼兒拍手操游戲》課例為例,實驗班學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,充分利用公有云和私有云中的游戲資源,在線上和線下兩個空間中,進行無縫化的游戲?qū)W習(xí)體驗,若學(xué)習(xí)過程因為不確定因素故障中斷,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)也可以保存在云空間中,等待下次學(xué)習(xí)時調(diào)用。通過這種云計算存儲和調(diào)用的方式,學(xué)生的一體化和延續(xù)化學(xué)習(xí)體驗得到了提升,幼教專業(yè)也能夠收集到更多有價值的反映課程教學(xué)的數(shù)據(jù)。經(jīng)過為期1 年的教學(xué)試驗后,收集資源共享響應(yīng)時間、應(yīng)用穩(wěn)定性、學(xué)習(xí)感知體驗等數(shù)據(jù),通過數(shù)理統(tǒng)計驗證教學(xué)效果。

        3.2 教學(xué)效果分析

        如表1所示,可得出以下結(jié)論。

        表1 教學(xué)效果對比分析表

        (1)資源共享相應(yīng)時間。云計算環(huán)境下,教學(xué)資源上傳、下載、共享、調(diào)取等響應(yīng)時間的均值為0.25 s,而常規(guī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的響應(yīng)時間均值為1.21 s,說明云平臺的資源利用效率顯著優(yōu)于常規(guī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫。

        (2)在應(yīng)用穩(wěn)定性和學(xué)習(xí)感知體驗兩項指標(biāo)統(tǒng)計上,實驗班的數(shù)據(jù)也顯著優(yōu)于對照班,說明基于云計算技術(shù)設(shè)計的資源庫系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性,也更有利于提升師生的學(xué)習(xí)感知體驗。整體而言,采用該系統(tǒng)進行高校幼教專業(yè)游戲類課程教學(xué),相較于傳統(tǒng)的信息化平臺教學(xué)而言,具有更強的先進性,自然能夠更好地提升教學(xué)質(zhì)量,對高校幼教專業(yè)充分利用云計算資源,創(chuàng)新課程教學(xué)形式有重要的價值。

        4 結(jié)語

        將云計算技術(shù)應(yīng)用在高校幼教專業(yè)游戲類課程教學(xué)資源系統(tǒng)的開發(fā)中,能夠大大提升系統(tǒng)的資源應(yīng)用效率和穩(wěn)定性,且有利于師生學(xué)習(xí)感知體驗的持續(xù)提升,希望各級高校能夠結(jié)合校情積極探索校本化的系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用方案,以科學(xué)技術(shù)不斷助推幼教專業(yè)信息化教學(xué)能效的提升。

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