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云计算的学习内容

时间:2023-07-24 17:08:23

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇云计算的学习内容,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

云计算的学习内容

第1篇

随着高职教学改革的深入,云计算技术被广泛应用于日常学习生活中。学生对于云计算技术已经有了一定的认识,本调查的主要目的是希望能通过调查问卷,进一步了解艺术类学生应用云计算新技术学习的情况以及教师应用云计算技术进行网络教学产生的教学效果。本调查结束后,将调查报告的分析结果提交给广西演艺职业学院广大教师和学生参考,希望能对于今后在教学工作中深入使用云计算网络教学,提高课堂效率提供帮助。

二、调查对象与方法

1.调查对象

参加本次调查的对象是广西演艺职业学院艺术工程系2014级环境艺术设计、服装设计、广告设计与制作和建筑工程管理四个专业的学生,总共140人。所有被调查的对象已经在上学期同时学习了“计算机应用基础”课程。其中环境艺术设计和服装设计专业70名学生采用的是基于云计算网络教学方式进行“计算机应用基础”课程学习,而广告设计与制作和建筑工程管理两个专业70名的学生是采用原有教学模式进行“计算机应用基础”课程学习。

2.调查方法

向以上四个专业140名学生发放了140份问卷,进行问卷调查。问卷全部收回,有效率100%。调查结束后,使用EXCEL函数及其图形工具,对调查的数据进行了统计分析。

三、研究工具

采用笔者自行设计的“云计算网络教学调查问卷”的方法进行调查。调查问卷包含16个问题(其中开放性问题一个),主要围绕学生对云计算学习的认识、对云计算网络学习的接受程度以及云计算网络教学实施效果等方面进行设计,同时根据统计学要求,对调查问卷进行信度和效度的检验。

四、云计算网络教学调查结果与分析

1.学生对云计算学习的认识

艺术类学生思想活跃,个性较强,比较乐于接受新生事物,是新技术使用的生力军,通过调查“你认为什么是云计算学习”“云计算学习的优点”等问题,发现学生对云计算技术知识的了解主要来自互联网,能够完全正确或比较正确地回答的占68%、回答“不清楚”的占32%。这一数据说明学生对云计算学习关注度比较高,而且随着新技术的不断推广应用,学生对云计算的了解会越来越深入。

2.学生对云计算网络教学的接受程度

学生对问卷中的“同学们希望老师在教学过程中,运用云计算网络教学方式进行教学吗?”问题做出选择时,非常希望的占65%、比较希望的占30%、不希望的占5%。在“课堂上,同学们利用手机上云计算应用程序进行学习是否利大于弊?”问题上,选择“是”的占70%,选择“否”的占9%,选择“不清楚”的占21%。说明学生们接受云计算网络教学的意愿还是比较高的。

3.云计算网络教学实施效果

(1)问卷调查分析。在云计算网络教学实施效果的调查中,我们对在教?W过程中采用云计算网络教学的班级和采用传统教学的班级进行对比分析。我们把采用云计算网络教学方式的环境艺术设计和服装设计专业班级,简称实验班。采用传统教学模式的广告设计与制作和建筑工程管理专业班级,简称对照班。我们分别对实验班和对照班进行问卷调查,调查内容为实验班在云计算的网络教学方式下,学生学习成绩是否有所提高。实验班和对照班对“计算机应用基础”课程学习的兴趣如何?课后是否会进行拓展学习?对教学内容的掌握情况如何?协作交流能力和团队合作能力如何?自主学习能力是否提高?通过这些问题来对实验班和对照班的整体学习情况进行对比。

问卷调查表明,实验班96%的学生对云计算网络学习持肯定态度,4%持否定态度,说明绝大多数学生对云计算网络学习持肯定态度,如表1所示:

实验班和对照班对课程学习兴趣的对比,问卷调查中显示,实验班学生对前两项感兴趣的占94%,对照班只有65%,数据说明实验班对课程的学习兴趣比对照班有明显提升,如表2所示:

实验班对照班课下拓展学习对比,问卷调?酥惺笛榘嗑?常进行拓展学习的学生比例为52%,对照班只有6%,可见基于云计算网络教学方式对学生进行拓展学习很有帮助,如表3所示:

实验班对照班对教学内容掌握程度对比,问卷调?讼允臼笛榘嘌?生对教学内容的掌握情况要明显优于对照班,如表4所示:

实验班对照班沟通交流协作能力对比,调查问卷显示实验班的沟通交流协作能力要明显优于对照班,如表5所示:

实验班对照班自主学习能力对比,调查问卷显示实验班与对照班相比自主学习能力也有一定程度的提高,如表6所示:

(2)考试结果分析。2014级艺术工程系四个专业的实验班和对照班的人数都为70人,实验班的教学过程是基于云计算网络开展教学,对照班采用的则是原有教学模式,即老师围绕课本内容进行知识讲解,然后在实验实训室练习操作,学习资源相对比较单一。

通过“计算机应用基础”课程期末考试成绩数据统计表,如表7所示,实验班的成绩比对照班的成绩有明显的提高。

五、云计算网络教学调查的总结

学生对教学中采用云计算技术持肯定态度,并渴求在教学中使用云计算技术进行学习。教师通过运用云计算技术实施网络教学取得显著效果。

1.基于云计算的网络教学提高学生的学习兴趣和自主学习能力。通过丰富的教学资源可以让学生找到自己感兴趣的资源来进行学习,与传统的教学方式比起来更容易让学生接受并产生学习兴趣。

2.基于云计算的网络教学提高了学生的沟通交流与协作能力。通过云计算的网络教学中的协作学习,每个学生都能参与到沟通交流当中,相互协作、相互帮助,增进团队协作能力和沟通交流能力。

3.基于云计算的网络教学提高了学生的自主学习能力和学习成绩。基于云计算的网络教学提供了丰富的学习资源,提出了云在线学习任务和要求,学生们积极主动完成学习任务,提高了自主学习能力和学习的积极性,学习成绩也有了明显的提高。

第2篇

关键词:高职;云计算;云计算辅助教学

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1672-7800(2012)012-0214-02

1目前高职课堂教学存在的问题

1.1以教师为中心的课堂 “一言堂”

教师在教学过程中,更多考虑的是上什么内容,使用什么教学方法和手段,很少考虑教学对象学生。教师上课讲的多,满堂灌,学生活动少,被动地接受。学生成了接受知识的容器,教师只是知识的灌输者。这种教学方式,大大压抑了学生学习的天性,剥夺了学生学习的主动性,剥夺了学生学习知识的自由性。

1.2课堂结构不够完整,课堂教学缺乏计划性

现在很多教师课堂教学缺少一些教学环节。比如没有明确的教学目标,学生学习没有了方向。还有教学内容安排得不够合理,造成了时间比较紧张,下课铃响了还在滔滔不绝地讲演,没有时间进行小结。另外课堂教学缺乏计划性。很多教师都存在这样的问题,讲到哪里算哪里。这样的教学不系统、不完整,不能突出教学重点,教学目标不明确。

1.3现代教育技术辅助教学没有起到应有效果

现在很多学校都在建设共享资源库、精品课程、数字化校园等等,但是利用率低,基本成为摆设;要么就是滥用现代教育技术辅助教学手段,没有真正突出其辅助的作用。

1.4缺少评价和反馈机制

课堂教学对学生学习的情况缺少评价机制,对于学得好的学生缺少激励,导致学生学习积极性降低;课堂教学缺少反馈机制,学生对自己所学内容掌握情况不了解。

2云计算辅助教学

2.1云计算辅助教学

“云计算辅助教学”(Cloud Computing Assisted Instruction,CCAI),是指学校和教师利用“云计算”提供的服务,构建个性化教学的信息化环境,支持教师的教学和学生的学习,提高教学质量。它是基于小组协作学习开展的,有助于应用“集体智慧”开展普防。基于云计算的协作学习旨在通过协作发展,培养学生与人交流合作的精神。充分发挥云计算的优势和特点,创建群体协作学习环境,促使教师从关注内容转而关注学习者,从关注个体转而关注群体协作。“云计算辅助教学”的核心理念是“社会化服务”和协作学习。

2.2云计算辅助教学优点

云计算将在未来的几年成为学校的主流技术,它将影响教师的教学方式和学生的学习方式,再次带来教育上的大变革。将云计算应用到教育教学领域内,在“云”环境下利用云服务平台构建个性化的教学环境,以辅助教师教学,促进教师和学生之间的交流,促进学生协作学习、个性化学习和终生学习。学校和教师可以利用云计算支持的教育云服务,构建个性化教学的信息化环境,可以促进学生高级思维能力和群体智慧发展。学生可以利用这一平台开展学习、讨论、回答问题等一系列学习活动,非常有利于小组协作学习,同时可以降低学校购买硬件设备和软件的成本。

2.3云计算辅助教学应用

目前,云计算非常热,云计算在各个领域都有广泛的应用,其中云计算辅助教学就是一个非常重要的应用,在国外云计算辅助教学已经受到了很大的重视,国内也开始慢慢尝试使用。由于互联网巨头Google和IBM的努力,全球有很多大学已经纳入到云计算当中,人们也开始意识到云计算辅助教学的好处。上海师范大学的黎加厚教授对云计算辅助教学的研究和在国内的推广都做了很大的努力和贡献。通过Google协作平台,百会、好看薄、QQ群、邮箱、博客等可以构建一个基于云计算的辅助教学环境。国内一些高校教师在这方面也做了不少尝试和努力,取得了不少成果。

3云计算辅助教学对高职课堂教学影响

3.1学习环境的变化

云计算提供了开放式的教与学的环境。教师需要不断提高教学设计能力,以强大的云计算为平台,在云服务中创建教学环境、设计教学资源、组织教学活动、实施教学评价、管理教学进程。而学生需要在教师的引导下,根据自己的需要,订制学习计划和学习资源,营造自主学习的学习环境。 非正式学习将在学习者的活动中占据越来越重要的比例,学习范围将大大扩充。随时可上网,随时便可展开学习,网上的学习资源将会越来越丰富,学习,将和散步一样自然而随意。

3.2课堂教学模式的变化

由于云计算提供的云服务,更适合于学生的自主学习,这样就使教学方式自然而然地变成了以学生为主导的教学方式。在云计算辅助教学得到普及的时候,教师的教学模式也会有所改变。云计算辅助教学将促进网络教学模式的发展,在基于云服务的网络协作平台的支撑下,探究型、协作型教学模式将得到更广泛的应用。在教学过程中,学生的主导地位明显提升,教师辅导学生学习的同时,更注重学生的个性化发展。

3.3学生的变化

利用云服务构建的个性化学习管理环境,能进一步促进学生的个性化学习。让学生的自主创新能力得到充分的发挥。并能提升学生收集信息、分析信息、处理信息的能力,更好地适应当今的信息化社会,个性化学习的天空越来越开阔。有了“云计算”带来的学习环境,每个人可以根据自己需要,定制学习计划和学习资源。

学生学习方式和学习界面更简化。云计算辅助教学不需要使用复杂的软件,没有高深的门槛,只要会使用网页浏览器,就可以进行学习。

4结语

本文通过对目前高职课堂教学中存在问题的分析,在此基础上对云计算辅助教学进行了研究,提出引入云计算辅助教学平台应用在课堂教学中,并对云时代对课堂教学的影响、学生学习方式的改变等做了评估分析。

参考文献:

[1]黎加厚.走向教育技术“云”服务[J].远程教育,2008(3).

[2]黎加厚.云计算辅助教学[M].上海:上海教育出版社,2010.

[3]高义栋,缪静霞,霍丽荣.从三维动画课程网站个案解析云计算在教学中的实际应用[J].电化教育研究,2009(12).

[4]周黎.云计算支持的协作学习——以《教育技术原理》课程为例[D].上海:上海师范大学,2010.

[5]张晓研.马扎诺分类学在初中信息探究课中的应用——以莘松中学云计算辅助学习为例[D].上海:上海师范大学,2010.

[6]蔡纯洁.基于云服务的小学信息科技项目学习的研究[D].上海:上海师范大学,2010.

Cloud Computing Assisted Instruction in the

Teaching of Vocational Courses

第3篇

计算机基础课程已成为高等教育必须开设的一门通识性课程,在高校教育中有着极其重要的基础性地位。然而从各类计算机水平考试和大学生计算机等级考试中,以及从毕业生就业招聘时所展现出来的计算机操作能力来看,大学生的计算机实际应用能力无法令人满意[1]。“计算机基础”课程对学生的信息技术能力,特别是提高学生的信息实践和新技术创新及应用能力具有重要作用,而一种好的实验教学模式对增强学生的计算机技术素养有着意想不到的效果。

1 云计算的内涵及核心理念剖析

云计算是技术上的发展更是技术理念的跨越,它的概念由美国人克里斯托弗?比希利亚提出。2006年,克里斯托弗?比希利亚者受雇佣于国际互联网行业的巨头Google公司担任高级工程师。云计算是现今为止技术含量最高的网络应用技术,它把传统的计算机技术和当今最新的信息技术相互融合,通过网络互联互通的方式把多个相互独立的计算机进行整合,将大量数据资源用网络连接并进行统筹性调配,构成一个巨大的资源库,再通过从客户终端收集来的信息按要求提供给客户,这样就实现了资源的最大范围内的统筹、共建、互联和分享。

云计算的中心指导思想,就是通过互联网的高速的信息交换技术,将分布在世界各地的计算机中的信息和资源迅速的集中到一起,再通过具有超级计算能力的超级计算中枢集中起来计算和处理,改变了以往个人计算机各自为战的局面[2]。一般来说,云计算的架构主要可以分为三个方面:(1)个人层次,它是主要基于全世界无数台个人计算机终端,云计算是将这些计算机中的资源整合起来,最终它的服务对象也是统归与每一个向他提供资源的微型计算机终端。(2)计算中枢,它建立在满足云计算要求的高速网络通道和具备大数据迅速处理能力的超级计算机基础之上。高速的信息通道可以使云计算中心迅速的获得信息并将处理结果反馈给用户,超级计算机的数据处理能力能够满足对迅速集中的海量数据的分类、计算和处理的要求,是实现云计算的关键。(3)应用软件,云计算处理中心无论是搜集用户数据还是将处理后的结果传送给用户都不是杂乱无序的,要通过事先设计好的应用程序即终端应用程序,分门别类有序的搜集数据,同时也需要专门的终端程序对客户提供分类个性化的服务。总而言之,云计算服务就是改变传统计算机终端的各自为战,将数据统合起来集中处理。

2 云计算对计算机基础实验教学的具体影响

2.1 教学硬件的配备

大学在计算机机房建设中,传统的软件硬件的配置已经远远不能满足学生云计算环境下计算机基础实验教学的需要,计算机配置过低,软件配备等问题凸显,由于传统的教学资源配置惯性思维的存在,许多学校机房里计算机已经是六七年前购置的,操作系统都还停留在windows xp甚至更低,许多新的软件都因为机器配置不够或是系统不支持而无法使用。所以,必须首先提升计算机实验室的硬件和软件的配置。其次要提供满足云计算教学环境下的软硬件设施,要设置足够的带宽,满足大数据传输的要求,要建立起与云数据库的链接。再者是要建立云计算教学与学习平台,要使教师和学生熟悉这一环境下的教学和学习程序。就要对师生尤其是老师进行专门的培训。

2.2 教学内容的设定

传统的计算机基础实验课在内容上以微机上传统的几个应用软件的实际操作为主,学生主要做一做例题再辅之以一些实验验证,教学模式基本上就是教师通过教学系统示范操作一遍,学生再依样画葫芦再来一遍,创造性和探索性的实验很少,或根本没有,这样不利于学生探索精神和创新能力的培养。而云计算带来的改变,学生学习的时间不必浪费在很多复杂而又机械性的操作上,这些事情都可以交给云计算中枢解决。学生和教师的主要任务应当转移到探索和创造性上来。

2.3 教学理念的革新

目前,大部分高校中计算机实验教学处于从属地位,学生学习计算机技术课程只是作为其他课程的辅课程而已。在学校来说,教学生学习计算机基本上也只是立足于教会学生熟练使用几款常见的办公软件,充其量在介绍一点稍微深一点的譬如编程语言类的知识。而在云计算的时代,很多繁琐却没有技术含量的事情我们不需要再亲力亲为,分工更加的细致和专业化。那么此时对学生计算机操作能力的要求便转化为对学术立足于计算机进行探索和创新的能力,换句话说不再是对学术实际操作能力的要求而是思维扩散和突破精神的培养。这时候,老师也不再是仅仅为学生做示范,他们更重要的是引导学生,启发他们的思想,为学生的创造性思维的发散提供广阔的天地。

3 基于云计算环境下的自主学习实验教学模式

在基于云计算环境下的自主学习实验教学模式下,老师和学生分别完成各自相应的工作。

3.1 教师的工作

教师根据教学的具体要求和本门课程的教学目的,设计课程内容和试验项目,然后将信息到基于云计算建立的学习平台上。同时将课堂教学的内容制作成视频或其他相关类型的教学资源。教师首要的也是最重要的作用是设计实验项目,实验项目设计的成功与否将直接决定课程教学的目的能否达到。教师设计的实验项目必须与教育目的相匹配,实验项目的设计应具有研究性、科学性、合理性和可操作性等特点和优点。实验的内容要有所创造、要有一定的可研究性,同时实验难度应当难易适中。教师设计好实验项目之后应当将它转化并置于云计算网络中,使学生可以自主地选择和练习[3]。学生的练习结果及时反馈到教师平台上,这样老师可以及时分析结果,了解教学活动的总体情况从而指导教学内容的调整。

3.2 学生的工作

学生进入云计算学习平台,自主地查看教学信息。当学生对需要学习的内容及要求有了具体的了解之后便可以自主地对教学中需要完成的实验项目进行分析而且学生也可以进入云资源库,利用云平台资源自己进行学习,也可以对学习的成果进行自我测试。在完成学习的效果的测试之后再针对自己学习中暴露出的不足进行强化巩固和强化训练。在测试中反馈的结果,使我们可以及时了解自己是否符合教师对该课程的要求,在遇到自己无法解决的困难时,也同样可以进行云计算学习环境下的资源查询,查找可利用的资源进行参考,也可以进入云计算环境下的交流平台,询问自己的老师或其他同学。

第4篇

关键词:云计算;云计算辅助教学(CCAI);协作学习;课堂教学;学习环境

中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号文章编号:1672-7800(2013)012-0109-02

基金项目:浙江省教育规划课题(SCG313)

作者简介:毕晓东(1979-),男,硕士,浙江经济职业技术学院讲师,研究方向为计算机网络及安全、云辅助教学。

1云计算与教育

“云计算”的概念是由Google提出的一种网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源;广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。最简单的云计算技术在网络服务中已经被广泛应用,例如网络存储、网络搜索、在线文档编辑等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。云计算在教育中的典型应用是Google的云计算服务Google Apps,它免费为个人用户提供了字处理、电子表格、PPT演示文档制作、网页制作以及电子邮件等应用软件,通过该平台可以搭建一个基于云计算的教学辅助平台。

2006年,Google公司提出了云计算(Cloud Computing)战略后,云计算的发展令人惊讶。以Google、IBM、微软、亚马逊、脸谱(Facebook)、推特(Twitter)等为代表的云计算服务,逐渐成为当代信息技术发展的主流,必将深刻地影响到教育现代化的发展。

目前国内云服务也日益增多,QQ空间、百度网盘、百度文库、QQ群、考试酷、优酷、土豆等视频网站和微信公共平台,高职的课程教学可以通过对这些云服务进行有效整合,将传统的教学内容、课程大纲、教学案例、教学视频、实训内容通过这些云服务应用进行平台搭建。通过该平台实现信息资源共享,实现师生互动、学生之间互动,形成一个协作学习空间。这不仅节约了成本,而且将学生上网常用的应用结合起来,提升了学生学习的主动性。

2云计算辅助教学在高职课程教学应用

云时代已经到来,如何有效地利用云计算服务与高职课程教学有机整合,打造一个学生、教师、课外资源三位一体的自主学习生态圈,激发学生的自主学习、探究式学习,是一个值得研究的课题。

2.1云辅助教学平台构建思路

通过目前互联网上云服务,不需要构建自己专用的数据中心即可在云平台上运行各种平台系统和教育信息资源。通过搭建基于云服务的云计算辅助教学平台,可以在课前、课后及课堂上辅助教学,拓展了学习空间。教师可以在课堂教学的平台支持下,布置作业、实现师生互动,获得教学评价以及完成简单的测验等,使学生更快更容易地接受并掌握,从而提升学习效果。

以我院网络专业浙江省示范专业建设项目为依托,针对《路由与交换技术》课程进行协作平台搭建,利用已有的云服务平台,研究云计算教学辅助教学环境下协作学习平台设计和研究。主要包括师生教学互动协作、教学资源管理、课程安排与管理、小组讨论、激励机制、在线学习、评价机制、师生互动以及用户个人信息管理等功能。利用“云计算”提供的信息技术社会化服务, 使云计算下教学资源的积累、整合与共享将变得更加简便,教学资源“按需而用、即需即用、快速聚合”可迅速实现,教师可以轻松构建个性化的网络教学环境,有效地开展教学活动、促进学生群体智慧发展、提高教育质量,从而从整体上提升我国职业教育专业人才培养质量和社会服务能力。

2.2可以用于云辅助教学的云应用

云计算辅助教学可以自己构建所需要的教学环境,诸如课程管理系统、资源中心、博客、社区、主题网站、各类交流环境和教学环境等。教学视频类课程资料可以通过优酷、土豆等视频网站进行视频类教学资料的共享,课程网站可以通过Google的站点服务搭建,教学文档、实训报告等资料通过Google文档、百会平台等进行共享,教学课件、实施纲要、能力标准、资料下载等可以通过百度文库、百度网盘等进行共享。学生的测试可以通过考试酷等在线测试平台进行测试,实现考试的无纸化和自动化。通过对这些云应用的整合,最终形成一个课程协作平台。

3基于云计算的高职课程辅助教学平台设计

3.1基于云计算的高职课程辅助教学设计

该设计主要是从学生信息交互、学生课堂作业成果展示提交、师生反馈交互、学生讨论交流、评价这4个方面进行精心设计引导学生们进入一种协作学习的状态,进而有效地促进学生在协作中互动,最终实现学生在协作学习的过程中展开有效的互动,形成以学生为中心的自主学习空间。基于云计算的高职课程辅助教学课程设计的最主要目的:以云计算应用支持学生的协作学习,有效地进行知识的构建和整合、优化教学方法、提升教学效果,实现国家高职教育培养高技能型人才的目标。本文借助目前云应用百会平台、考试酷、优酷、Google Chrome 浏览器网上应用商店提供的教师及管理工具、WebCT、Blackboard网络教学平台QQ等基于云计算的高职课程辅助教学平台,如图1所示。

3.2基于云计算的高职课程辅助教学平台模块

基于云计算的高职课程辅助教学平台模块主要包括课程相关信息模块、课程内容呈现模块(课程介绍、课程教学目标、课程教学实施纲要、课程教学能力标准、课程网站等)、课程评价反馈模块(课后作业或作品提交、课程在线测试、项目小组评价、互评)以及课程交流协作模块(小组讨论交流、课程论坛、课程QQ群等)。

在日常教学中,教师经常需要通知学生课时变更、教室调整、作业布置等事项,传统的电话与短信通知方式费时费力且容易疏漏。通过基于云计算的高职课程辅助教学平台信息模块可以快速通知。该模块主要通过目前学生喜爱使用的移动服务微信平台来实现,通过卫星平台对学生进行信息的群发,及时地通知学生。

基于云计算的高职课程辅助教学平台内容呈现模块是学习环境中最基础、最直观的部分,是云学习环境设计的最基础部分,包括课程教学目的、课程教学要求、课程教学计划、课程教学组织、课程学习方法、课程的职业发展规划、职业岗位能力、课程资源下载、主讲教师介绍等。该模块通过百会维基、WebCT、Blackboard网络教学平台、Google Chrome教育插件Weebly、My Study Life等来实现。

基于云计算的高职课程辅助教学平台评价反馈模块是在课程内容呈现模块的基础上,将师生间以及学生之间建立互动的通道,学生不再是个体的学习,而是相互间开始形成有实际意义的协作学习,也有助于促进学生的学习能力和学习效果的提升,以及促使教师的教学目标和教学策略进行及时有效的调整和改进。该模块主要通过百会项目、百会聊聊、百会论坛、Google Chrome的教育插件Zoho Challenge、Exam Professor、考试酷、博客等来实现。

基于云计算的高职课程辅助教学平台交流协作模块是针对目前高校教学中普遍存在的师生缺乏课下交流互动、大学生习惯网上交流的现状,该平台可以形成以教师为核心的师生交流平台,弥补日常教学中缺乏互动的不足。与课程网络体系中其他平台的师生交流部分不同,教学辅助平台的信息交流并不局限于课程教学,而是突出师生之间的非正式交流,因此涉及内容更多,交流效果也更取决于教师个人能力与关注热情。在评价反馈的基础上深化了师生之间的关系和学习的方式,改善与优化学习和教学效果。同时可以引入微博等交流模式,与兼职教师进行互动交流。该模块主要通过百会项目、百会聊聊、百会论坛、Google Chrome的教育插件、QQ邮箱、QQ群等来实现。

4结语

云计算辅助教学下高职课程协作学习平台设计与研究课题组把课程教学资源通过云架构手段,按照“云应用+课程资源+有效使用”的模式,构建以学生为中心、以需求为导向、以提升用户的学习力和创造力为根本目的,实现探究式教学、协作学习在高职课程中的应用,为教师、学生和社会学习者服务。课题组最终以研究报告和论文的形式提出自己的看法和观点,设计云计算辅助教学下高职课程协作学习平台的可行方案,并设计相关模块及功能,通过在《路由与交换技术》课程改革中的应用,大大促进课程教学质量的全面提高,有效地拓展课堂教学的空间,实现以学生为中心的协作学习环境,促进学生进行自主学习和探究性学习。随着云计算技术的不断成熟,基于云计算的课程辅助教学在高校的教学中有着极大的应用前景。

参考文献参考文献:

[1]黎加厚.走向教育技术“云”服务[J].Distance Education Journal,2008(3).

[2]黎加厚.云计算辅助教学[M].上海:上海教育出版社,2010.

[3]周黎.云计算支持的协作学习——以《教育技术原理》课程为例[D].上海:上海师范大学,2010.

[4]李乔,郑啸.云计算研究现状综述[J].计剪机科学,2011(4):32-37.

第5篇

何为移动学习资源

移动学习资源是为了支持和促进移动学习,组合各种数字多媒体(如电子书类别的文本信息、音频、视频、动画、教育软件、教育平台等),呈现知识信息的各种学习资料,主要包括移动学习课件、教育小游戏、辅助答疑系统、移动学习环境及支持移动学习活动的硬件设备等。移动学习者是在零碎时间内获取零散的知识,进行“碎片”式的学习,还应充分利用移动终端的便捷交互功能,保证移动学习者及时、畅通地交流信息,并依据移动学习工具的操作特点及人的视觉特点,设置简单、明了的导航和菜单,以及规范、合理的正文字体和背景颜色等。所以,移动学习资源具有零碎性、交互性、实用性等特点。

如何开发移动学习资源

依据移动学习工具的特点

开发移动学习资源,将知识细化、分解成一系列子知识点,并以相对独立的“片段化”形式呈现,即采用祝智庭教授提出的“微型内容”模式;在设置交互功能时,尽量选择易操作的交互方式。这不仅有利于学习者最大化利用琐碎的学习时间,还有利于学习者在零碎的时间内迅速有效地吸收、掌握所学知识。

满足移动学习者的实际需求

移动学习资源开发者应充分使用智能搜索引擎、语义网等网络资源获取技术,为学习者创设有意义的学习情境,为学习者提供在真实情境中的学习策略,帮助学习者解决产生的问题,为学习者提供丰富的拓展性学习资源,以满足学习者对支持性、扩展性知识的个性化需求,便于学习者学习。

制定统一的规范化标准

面对目前移动学习资源开发技术多样、管理平台各异、资源质量差、重复利用等问题,需要制定一套学习资源开发的规范化标准,以便降低资源开发过程中的消耗,提高移动学习资源的利用率,充分发挥移动学习管理系统的功能,最终实现移动学习资源的跨平台共享。

基于云计算的移动学习资源建设模式

基于云计算的移动学习系统包含4个层次,即基础设施层、平台层、应用层、服务访问层。根据云计算所提供的4个服务层次,可构建基于云计算技术的移动学习资源建设模式(如下图)。

基于云计算的移动学习资源建设模式

全面的功能架构

云基础设施层包含了各类数据库、服务器、存储设备及网络设备等硬件设施,为云计算平台提供基本的计算与存储服务;云平台层是系统管理、安全管理、权限管理、用户管理以及资源管理的管理中心,主要负责对云计算数据中心进行监控、管理,保证正常的软件运行环境;云应用层主要集合各类教育教学应用软件,如虚拟计算实验室、用于学习与管理的教育平台、用于自主学习与协作学习的学习平台等;服务访问层是客户端与云端连接的枢纽,是移动学习者获取云端优质教育资源的入口。

移动学习者通过移动学习终端上的浏览器,能够自动搜索到云端存储的大量优质教育资源,他们自行选择最佳的传输路径,下载、使用教育资源,进行自主学习,或是通过QQ群、微博群等互动交流工具,与学习伙伴展开协作学习。在云计算技术的支持下,移动学习系统能够高效实现各类软硬件资源的共享。

合理的资源建设

移动学习资源的建设,应充分遵循移动学习时间零碎、学习地点不确定、学习需求不统一等特点,注重知识内容的微型化。移动学习资源开发者可以充分利用移动开发工具包(SDK),下载J2ME、Flash Lite等技术程序,将文字类教育资源划分为既相互联系又相对独立、既简短又精练的知识点模块,更多地以图片、音频、动画、小型课件或微视频的形式呈现,方便广大移动学习者利用零散的时间进行个性化的自主学习,还可以搭建互动交流平台,如基于问题的在线答疑系统,实现与学习同伴的协作学习,进一步整合有效的移动学习资源,并实现资源的共享。

最终目的是,在云计算存储中心建立起一套集文献资料、媒体素材、小型课件、微型课程及试题试卷为一体的教育资源库,供移动学习者使用。

正规的评价机制

基于云计算的教学资源平台可采用教育主管部门主导,云服务开发企业参与,公有云与私有云相结合的整体开发模式,并组织教育技术、信息技术、课程开发等方面的教育专家,以及移动学习者组成评审小组,对云计算技术支持下的移动学习资源进行最合理、公正的评价。主要可以从云平台的安全性、稳定性、数据传输速度以及数据存储情况;教育云资源的可用性、科学性以及资源更新程度;移动学习者的学习行为,自主学习与协作学习的成果展示等方面进行评估。只有实行严格的监督、评价与管理机制,才能保证基于云计算的移动学习资源建设模式的有效运行,才能保证移动学习资源建设工作的顺利进行。

基于云计算的移动学习资源建设,就是借助云计算技术,为移动学习构建一套良好的、丰富的优质教育资源和高度灵活的学习支持服务系统,实现真正意义上的移动学习。

第6篇

【关键词】云计算 资源共享 辅助教学 教学平台

随着网络技术的发展和人们对教育方式的反思,计算机技术逐步渗透于当代高等教育教学之中,其中最典型的代表就是“云计算”。在我国, “云计算”辅助教学还处在初级阶段,能否将“云计算”有效地运用于教学之中,提高高等教学资源利用率和教学效率,改变传统教学模式、教育观念,是广大师生一致的期盼。

一、对“云计算”的认识

“云计算”的概念最早是由Google提出的,狭义的“云计算”是指IT基础设施的交付和使用模式,通过网络以按需、易拓展的方式获得所需的资源;广义的“云计算”指服务的交付和使用模式,通过网络以按需、易拓展的方式获得所需的服务。对于大众来说,“云计算”就是一种服务于大众的计算机模式,信息提供者通过将资源信息在网络上共享,用户可以在网络共享池中用最短的时间、最少的交流互动迅速获取自己想要的信息。云计算具有安全、便捷、全面的特点。

二、当代高校计算机教育中存在的问题分析

1、形成以老师为中心的课堂,学生没有自主性

当代高校计算机课堂普遍是以老师一人授课为中心,学生只需要坐在座位上认真听讲,然后做做笔记,保证考试不挂科就完成了一门课程的学习。在这个过程中,学生的大脑不会有一丝一毫的自主思考,完全是“拿来”式的学习方式,这样培养出来的学生创新能力差,自主能力基本没有。

2、教育教学资源的利用率不高

在我国,教育水平由于地理原因和经济因素的影响形成了不平衡的格局,中东部的教育发展水平明显高于西部,部分地方的“地方保护主义”使得教学资源在不同地域间无法实现共享,造成了教育资源的浪费。其次,我们可以看到,虽然大部分高校已经开始构建本校的资源共享平台,但是学生对于这样的平台并不熟悉,导致平台创建起来却无人问津,成为摆设,这也是对资源的一种浪费。

三、 “云计算”辅助教学的构建

1、协作式教学师资环境构建

为教师构建集体备课的平台,教师可以在这个平台的支持下通过讨论、交流,协作备课,达到知识的共享,教学资源的整合与优化。以云计算储存、计算为基础,建立起结构化的课程体系,包括课程简介、教学安排、在线教学等板块,促进教学课程结构的优化。在课程简介模块,做好课程介绍、实验介绍和教师介绍三大方面的内容;教学安排模块,给每个老师创建个人用户名,赋予相同的权限,可以在线交流讨论;创建电子日历,添加日常教学安排和工作事项,标注重点课程和项目,并设置弹出窗口、电子邮件、短信息等方式提醒,方便于课程管理。通过总结,将讨论交流结果进行整合,形成包括大纲、讲义、课件、课后辅助资料等内容的一套完整的教学资料。

2、协作式教学互动学习环境构建

在云计算的技术支持下,教师可以根据学生的具体情况构建更有利于学习的个性化学习环境,利用云计算教学平台实现学生之间、学生与老师之间的互动交流。将学生按照各自的学习情况分为若干组,分组的基本原则是可以形成互补,相互促进;根据课程特点和要求,教师制定出学习目标,告诉学生在课前、课中、课后分别需要掌握的知识;教师引导学生创建自主学习环境,使学生成为课堂的主导者,充分发挥自主学习的能力。为学生建立个人账号,赋予权限,形成学生自己的学习网页。学生可以在权限要求范围内自由访问课程网站,下载学习资料,每次课程的完成结果均通过学习网页进行提交,便于老师和同学的评定。在这个阶段的构建中,不仅要构建理论教学系统,也要构建模拟实验教学系统,学生可以通过网络虚拟实验,在实际操作前对实验有一个整体的把握,对于实验所要求的重点内容和注意事项也能得到比文字更生动形象的感受。

3、统计与信息反馈系统的构建

建立论坛和在线评价系统,允许老师、学生自由评价,对学生的小组学习成果予以评选和监督。评选出最具创意学习小组,给予表扬和奖励,同时监督学生学习过程,以防作弊、抄袭现象;对课程安排和教师学习计划进行调查,根据学生的反馈和建议及时修改、完善教学结构、教学资料。

四、结语

第7篇

【摘要】步入信息时代后,社会的飞速发展和技术的日新月异需要更高素质的人才与之相适应。传统的教学方式已经不能满足社会对高素质人才的需求。此时,云计算的发展与混合式学习的出现,为教育的发展提供了基础。文章利用云计算技术,将云计算里的PaaS(平台即服务)引入到教学中来,研究优化教师教学过程和学生学习过程,以促进教学活动的实施。

【关键词】云计算;PaaS(平台即服务);混合式学习

【基金项目】2013 年度广西高等教育教学改革工程立项项目《基于云计算的高职院校网络教学实践研究》(项目编号:2013JGA449)阶段性研究成果之一。

一、云计算的概念

云计算既是技术也是一种服务模式,为人们的信息化需求提供了更好的用户体验。目前,云计算还没有一个公认的定义,不同的研究者对于云计算给出了不同的定义。姚宏宇、田溯宁(2013)认为云计算应该包含服务和平台两个方面的内容,云计算是商业模式,同时也是技术。刘鹏(2010)认为云计算是一种服务模式,按需给用户提供相关的云计算服务。王鹏(2010)认为云计算给用户提供服务的同时能够降低用户的各种成本。殷康(2010)在云计算概念、模型和关键技术专题中认为云计算是Web技术下IP和IT技术相结合的产物,并由其共同构建。综上所述,云计算以服务中心,为用户提供信息化需求的体验,享受云技术提供各项的服务。

二、混合式学习的定义

在国内,一些专门的教育研究专家对混合式学习也有不同的见解。北京师范大学教育技术学院教授何克抗教授对混合式学习的定义:混合式学习就是把传统的课堂教学优势和网络在线学习的优势结合起来,既发挥教师在教学中的主导作用,又要体现学生在学习过程中的主体作用。上海师范大学数理信息学院教育技术系主任黎加厚教授对混合式学习的定义:运用多种教学策略和方法对教学要素进行优化组合,以达到最佳的效果。

三、混合式学习模式研究的现状

在我国,随着教育方式方法的不断改革,高等学校的教学体系正发生改变,由原来传统的单向型、封闭式、灌输式的教学模式转向多向型、开放式、自主式的混合式学习教学模式。在国际教育技术界,混合式学习也逐渐开始被重视,国内外专家和学者大多针对混合式学习内涵、原理及模式策略等方面进行研究,而在学习活动过程中的教学设计、教学评价等方面的研究较少。调查发现,混合式学习的应用在我国高等院校中的运用和研究不多,主要运用在开放性教育和企业培训。

四、基于云平台的混合式学习模式设计

(一)云计算平台

目前国内外有很多企业对云计算进行研究,并且提供相应的云支持平台,例如亚马逊的弹性计算云、Google 的 Google App Engine、百度的个人云存储、新浪的 SAE和百会云平台等。使用云平台的相应功能,可以减少硬件配置的资金,为用户节省各种成本,实现资源的统一管理,不仅为用户提供了便捷的服务,也加快了信息处理的速度。随着教学方式的不断变革,各种云计算的教学平台也相继出现,例如Google apps、新浪云平台和百会云平台等。这些教育教学云平台的出现,加速了我国教育信息化进程。经过对比分析,笔者选择百会平台作为混合式学习的开发平台,搭建课程学习平台,开展混合式教学应用,提高学习者自主学习积极性,促进教学活动顺利进行。

(二)总体设计

五、基于云平台的混合式学习模式应用

根据混合式学习教学设计,笔者以《计算机应用基础》课程word图文混排章节为例,对混合式学习模式进行应用。

(一)云平台课前信息

为了提高学生上课学习的效率,通过云平台两个课前预习任务。任务一:课前了解Word2010的主要功能,并从网上下载office2010软件并进行安装。任务二:网上搜索Word优秀作品,并思考用了Word2010哪些功能来制作。针对授课内容的重难点,在云平台上教学课件、微课视频,便于学生在上课过程中有针对性地进行学习。通过云平台课前信息,形成一种自我选择、自我构建的学习方式,不仅加深了学习内容的理解,而且扩展了其他内容的学习,培养了学生自主学习能力,激发了学生学习的兴趣,调动了他们学习的积极性。

(二)多媒体授课及“颠倒课堂”

理论知识部分,根据教学计划采用课堂讲授方式,向学生全面讲解知R点,让其在最短时间内获得最大知识量。为了加深对图文混排过程中各种对象的理解,通过多媒体授课详细讲解文档中文字编辑中需要用到的各种对象的作用,各种对象工具栏的使用以及最终如何实现文字和图片的混合排版的效果。在课堂面授的过程中,采用提出问题、学生思考、课堂讨论等教学活动,激发学生学习兴趣,增进师生之间的交流。同时,进行“颠倒课堂”中的角色互换,借助云平台的课前信息,为学生提供课下的知识学习,对课下遇到的问题在课堂上进行讨论解决,引导学生把知识引向更深层次,提高学习效果。

(三)实验实训教学

为了巩固课堂讲授的理论知识,将知识点贯穿到项目当中,让学生对各个知识点进行实践操作,并通过云平台在线测试对学生实践操作效果进行测试。在实验实训教学过程中,采用项目分组的学习方式,由教师根据学生学习情况进行分组和任务分配,学生通过协作共同完成实验实训项目。项目完成后,对项目效果进行交流,评选出优秀的项目让大家共同学习,培养学生审美能力和自我设计能力,同时还促进学生对知识的深刻理解和熟练掌握。

(四)云平台在线学习

在线学习不受时间和地点的限制,学生可根据自身实际情况随时随地地进行学习,自由性较强。教师在云平台上课程学习任务并设置任务完成时间,学生即可在线进行学习并完成学习任务提交至云平台。例如图文混排章节,我们通过百会云平台两个学习任务,任务一:要求以小组为单位完成对《影响你一生的习惯》这篇文章进行排版设计的任务。要求文中有艺术字、文本框、图片、水印、背景效果及页面边框等效果;任务二:根据专业特点设计一份求职自荐书。通过云平台的在线学习任务,使得学生的学习自主性和对作品设计的创新性得到了发挥,提高了学生综合运用知识的能力。因学习任务中要求小组协作共同完成,学生可充分利用百会云平台中的百会写写,还有百会文件共享、百会聊聊等功能,提高了学生的思维能力与交流沟通能力,同时达到了协作学习的效果。

(五)学习评价与反思

学习评价不仅可以反映学生理解知识和掌握知识熟练的程度,还可以指导学生学习的整个过程。由云平台下的混合学习模式的总体设计可知,学习评价可以采取课堂作业、云平台在线测试、云平台作品展示、个人表现等多种方式进行。通过课堂作业、云平台在线测的评价方式是量化的结果,客观直接地反映学习情况,而云平台作品展示、个人表现评价方式是主观的、内在的,反映的是学生解决问题的能力、思维能力和创新能力。通过以上的评价方式显示的结果信息可反映出学生在整个学习过程中各方面的综合情况。

学习反思是指学生对自己的学习过程和结果的反向思考,通过课堂作业,在线测试的评价结果来对自己的学习过程进行针对性的修正。例如反思自己是否做好课前预习,是否认真听课并掌握相应知识,是否熟练操作程序性的知识,是否认真对待云平台的在线学习等来完善自己的学习过程。

六、结束语

随着计算机技术快速发展和教育教学理念的不断变化,传统的教学方式已经不能满足现代教育的需要。云计算技术的出现,提供了一种全新的教学方式――基于云平台的混合式学习。笔者通过对云计算环境下的混合式学习模式的研究,提出了基于云平台的混合式学习模式的设计,并以《计算机应用基础》课程中的图文混排为例,基于百会云平台进行混合式教学应用,让学生参与其中的协作学习,评价学习过程,提高了学生自主学习能力,提高了教学效果。

【参考文献】

[1]姚宏宇,田溯宁.云计算:大数据时代的系统工程[M].北京:电子工业出版社,2013.

[2]张怀南,杨成.我国云计算教育应用的研究综述化[J].中国远程教育,2013(01):20-26.

[3]国务院关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见[Z].2005.

第8篇

关键词:云计算技术;高校计算机基础教学;应用分析

随着信息技术的进步与发展,中国云计算技术更是为各大高校的计算机基础教学提供更为广阔的教学模式与教学理念。然而在实际的教学过程中,同样存在着教学内容单一、学生动手与实践水平薄弱、教学内容与教学知识乏味、枯燥、考核手段不科学、学习资源共享瓶颈等问题。下面就来结合实际的高校计算机基础教学现状,对云计算技术的应用展开分析,希望本文的发表能够为广大同行业从业教师带来一定的帮助,同时也能够为新形势、新背景下的高校计算机基础教学提供更为广阔、丰富的教学资源。

一、云计算技术的主要内容

作为计算机处理、存储、运算技术中的重要构成部分,云计算技术主要是借助网络平台的强大来将巨大的处理程序划分为若干个子程序进行运行,同时借助多个服务器来构建出更为高效、便捷的处理体系。可以说云计算技术不仅能够充分的借助数据采集的力量实现收集和分析,同时也能够将最终的结果回传到用户。这种快捷的信息处理却仅仅需要几秒钟的时间,可以说不仅全方位提升了用户的需求,同时也尊重了不同用户之间的个体差异。一般而言,现阶段的云计算技术主要包括如下几大类:第一、公共云。这种技术类型的目的主要是为了广大公众提供各类的云服务,主要被广泛的应用于各大互联网公司中。第二、私有云。私有云主要面对个体用户以及单个机构,利用内部的往来来获取更多的云服务内容,通常而言这种私有云并不具有盈利的需求。第三、混合云。混合云主要是将公共云与私有云进行高度融合,面向更多用户来提供更为宽泛的网络数据服务,它不仅能够为公众提供各个领域的云共享,同时也能够确保一些个体用户、单个机构在段时间内获取自身所需材料。

二、现阶段的高校计算机基础教学与云计算应用现状

(一)学生自身对云计算与计算机技术兴趣较弱

作为中国高校教育过程中的一门重要的公共课程,计算机技术教学不仅担负着为中国计算机领域发展培养出更多、更好的专业性技术人才重任,同时也为广大高校大学生未来走进社会提供了计算机应用实践的理论支撑。所以作为高校的必修课之一,计算机基础教学不仅能够帮助更多的理科生获取更多的知识,同时也能够带领一些非理科专业学生利用计算机等级考试来验证自身的学习成果,为日后步入社会参与人才竞争提供更多支撑和优势。然而在实际的教学推广过程中,很多高校大学生对计算机基础、云计算技术等并没有较为浓厚的兴趣,最终也导致了云计算在计算机基础教学中没有发挥其自身的优势。

(二)软硬件设备配置薄弱

但在实际的高校计算机基础教学现状来看,目前的教育依旧存在一些迫在眉睫需要解决的问题,例如理论与实践融合程度不足、教师教学手段、教学内容单一等瓶颈,都不同程度的制约了整体学科的教学质量与教学效率。为了扭转这种现状,很多高校计算机基础教学都开设了专业的综合机房、配备的比较先进的电脑设备,但也有一些高等院校由于资金不足、重视程度不够而导致了其设备的陈旧与老化,在这种环境下云计算技术更是不可能充分的将自身优势展现在广大的高校学生面前。

(三)计算机基础教学中存在一定的师资薄弱现象

即便有一些高校在新课改的影响下,采取了一些诸如任务驱动法、项目小组讨论法等教学手段,但往往都会由于各种各样的原因而导致无法实现既定的教学目标。究其原因主要是在进行云计算技术的推广过程中,教师并没有充分的考虑到学生之间的个体差异以及不同专业之间的自身需求。甚至还有一部分高校对于计算机基础教学并不重视,仅仅配置几名非计算机专业的教师来为广大的高校学生传授计算机基础理论与实践。由于这些教师都是身兼数职,所以他们也很难在短时间内将全部精力都集中在计算机基础教学当中,久而久之便会导致整个教学效率低下、教学质量薄弱等问题出现。

三、云计算技术在高校计算机基础教学应用的策略研究

(一)通过云计算技术构建协作平台激发学生的学习兴趣

在这个充满个性化发展的时代中,广大高校学生对于计算机基础学习领域而言同样也需要有的放矢的进行。而高校计算机基础教学的过程中,很多教师依旧延续传统的教学理念,在有限的45分钟课堂实践中主要是以讲解为主,而忽略了学生的主体地位与兴趣,长此以往学生只能听教师讲什么就学什么、不仅不利于自身数字思维逻辑的提升,同时也影响到了整个主观能动性的发挥和兴趣提升。而在新时期下的素质教育、云计算技术的作用下,高校计算教师可以借助有效的教学手段,通过关注学生的主体性来展开教学推进与学生学习兴趣的激发。在这个过程中,教师可以借助云计算技术来构建一个晚上你的师生协作平台,在整个学习推进的过程中结合学生个体差异和计算机基础水平来展开整体衡量,通过对适合学生自身的学习方式、学习模式进行整合,最终实现计算机能力的整体提升和兴趣上的深度挖掘。除此以外,在云计算的帮助下,学生们还可以将个人相对零散的时间进行整合,通过云计算技术来对一些毫无价值的学习资源进行删选和摒弃,以此确保广大的高校大学生能够充分的利用个人的业余时间、通过笔记本、电脑、平板甚至手机来随时随地了解个人感兴趣的计算机基础理论与操作,在不断提升个人认知水平、操作能力的同时激发他们主动探索知识的能力。除此以外,在日常的高校计算机基础课程教学的过程中,很多学生、特别是一些偏远山区的学生,由于平日里接触的事物有限导致了他们在升入高等学府后,由于基础薄弱而导致了他们面对错综复杂的计算机课程往往都会感觉到手足无措,为了弥补这个瓶颈教师不妨通过云计算技术来帮助这部分学生实现计算机知识与实践操作能力的提升。例如在计算机基础课堂学习过程中,对于一些基础薄弱的学生很难跟上教师以及其他学生的步伐,教师不妨将这部分内容转变为一种云端下载的方式,让学生有时间、有机会进行继续处理和深入研究,在掌握相关基础操作的同时也能够提升学生的整体操作能力。而在计算机的基础教学过程中,教师更是可以借助学生一一对应的云处理日志库,来对学生的学习时间、学习效果、学习效率进行把控,以此制定出适合学生发展的教学目标、教学手段,为整体提升学生的计算机操作能力保驾护航。

(二)通过云计算技术打造虚拟实验室、弥补软硬件不足

在高校的计算机基础教学过程中,很多高校将简单的计算机操作技巧与基础理论知识放在了整个教学目标的首位,然而随着中国高校的不断扩招,很多计算机实训室无论规模上还是软硬件等方面都无法满足广大学生的需求,在这种状态下便可以通过引入云计算技术来进行疏导。在云计算技术的作用下,每一名学生都可以结合自身需求以及教师的进度来构建出属于自己的虚拟实验室,学生不仅可以通过客户端来发出请求,同时也可以借助个人信息的录入来实现数据中心对于学生需求情况的研究与处理,而在正式登陆后,相关的云处理窗口便可以展开相关的具体实验操作,为整个实训室的拓展与内容延伸带来了更多可能。

(三)通过云计算技术提升丰富的教学资源

为了弥补各部分高校师资力量不足的现状,在计算机基础课程推进的过程中不妨通过引入云计算技术,来为广大的高校学生带来更为广泛的信息资源服务。而对于广大的高校计算机课程教师而言,则是可以充分的结合自身的教学需求、借助云计算技术来构建属于个人的虚拟资源库,通过共享、交换来拓展授课信息、教学资源的应用。这种教学手段不仅能够突破传统教材的束缚,同时也能够在构建虚拟资源库的同时拥有更为广泛的知识积累,为广大的高校学生打来更加多元化的知识,在提升学生学习积极性的过程中也能够激发教师主动学习的能力。除此以外,对于一些有条件的高校而言在进行云计算信息处理的过程中,还可以将网络资源与课本资源进行高度整合,结合微课、翻转课堂等手段来激发学生的认知和掌握水平,以此来获取更为广阔的教学认知提升,为他们日后迈向更高学府而奠定更为扎实的基础。

第9篇

关键词 云计算;云服务;开放式教学;教学资源

中图分类号:G40-057 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2013)12-0106-03

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》第21章第66条提到,教育信息化建设要求“建设有效共享、覆盖各级各类教育的国家数字化教学资源库和公共服务平台”;第67条指出要“建立区域内普通教育、职业教育、继续教育之间的沟通机制;建立终身学习网络和服务平台;统筹开发社会教育资源,积极发展社区教育;建立学习成果认证体系,建立‘学分银行’制度等”[1]。根据纲要的要求,我国一些区域已经建立了网络教学资源平台,一定程度上促进了教育和教学的发展。但这些已建立的平台分布散乱不均,平台建设单位各自为战,库存资源没有统一标准,不能实现真正的“共建、共享、共用”的目的,“资源孤岛”现象严重,且资源更新速度缓慢,每个单位重复投资、开发和建设现象普遍,维护成本过高,造成严重的国家财产、资源的浪费。本文拟进行云计算的理念和技术与开放式教学模式的整合研究,达到丰富优质教学资源、突破传统教学界限、变革教与学的模式、提升教学效益,促进全民自主学习和终身学习的目的。

1 云计算概述

1.1 什么是云计算

云计算是一种基于因特网的超级计算模式,是指IT基础设施及服务的交付和使用模式通过网络以按需、易扩展方式获取即需服务[2],具有超大规模、虚拟化、低成本、高可靠、易扩展等特点。

1.2 云计算原理

云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展。云计算的资源、应用、计算任务和服务都运行在大量的分布式计算机上即云服务端,而非本地或远程单一服务器,这使得用户能够随时随地通过网络使用低配置终端就可以从云端获取所需服务。

2 开放式教学的内涵

在传统的以传授知识为主的灌输式的应试教育中,教学和学习活动主要限制在教室和实验室,学生的学习活动几乎都是按教师预先设定好的教学内容和程序“依样画葫芦”[3]。在这种传统教学模式下,学生容易形成一种单一固定的思维模式,限制了他们的发散思维,限制了他们解决问题能力、创新思想和创新能力的培养。

开放式教学,源于人本主义的教学理论模型和建构主义的教学模式。人本主义学派科恩(R.C.Cohn)于1969年创建了以题目为中心的“开放课堂模型”;建构主义学派斯皮罗(Spiro)于1992年创建了“随机通达教学”和“情景性教学”[4]。这些教学理论模型强调:教师并不是“先知”,不应是知识的灌输者,而是知识学习的“引路人”“催化剂”。学习是学习者主动建构的内部心理表征过程而并非被动的知识接收。

1)开放式教学要求教学目标的开放,强调教学目标可以是多样化、因人而异的,教学的根本目标是在探究和解决问题的过程中锻炼思维的发展、解决问题能力的培养,激发冲动从而主动寻求和发现新的问题。

2)开放式教学要求教学组织形式的开放,打破以往的教学组织模式,强调教学和学习应向社会延伸,向影视、报刊、电子网络等更大范围的多种媒体延伸,学生可以根据自己的学习需求随时随需进行个别化学习。

3)开放式教学要求教学评价的开放,不仅仅关心学生的学习结果,更应关心学生成长的过程,应建立评价档案袋对学生的学习过程进行全程多标准、多元化记录评价。

3 基于云计算的开放式教学模型

针对目前教学资源分布散乱不均、更新速度缓慢、重复建设、维护成本高、共享程度低等教学资源建设中存在的普遍问题,以及传统传授式教学模式中存在的种种缺陷与不足,本文提出一种新型的教学模式——基于云计算的开放式教学模式,并对这种模式应用进行深入探讨研究。

3.1 部署模型

基于云计算的开放式教学模式将所有的教学资源数据的存储和计算任务交给云端处理,将一切教学资源以“云服务”的形式提供给资源用户,师生只需采用性能一般的低价笔记本电脑或智能手机接入云服务,就可以在任何时间、任何地点随时随地利用、享受云计算提供的资源和服务,就某方面的知识进行学习,从而实现小班教学、微型化学习、个别学习等开放式的教学和学习方式。云计算与开放式教学的整合将解决教学资源不能充分共享、资源不足不均、重复建设、“资源孤岛”现象严重等教学资源建设过程中的普遍问题。

在图1所示教学资源云计算模型图中,云服务端负责教学资源的存取、分类、管理、维护、调度以及访问负载均衡,负责把分散的、本地化的自成一体的教学资源通过云计算转化成一个与具体的网络环境、用户终端系统和服务端系统无关的统一而强大的虚拟通用教学资源服务平台,把所有教学资源以“云服务”的形式在云服务端供资源用户获取使用。

随着信息化在教育领域应用的发展,学习已经不再被局限于学校或者其他教育机构的范围内。云计算环境下,以学习者为中心的个人学习和“非正式”的学习将是今后人们学习的发展趋势,基于云计算的开放式教学可以更好地迎合并推动这种趋势的发展,有利于终身学习。

3.2 特点

1)共建,共享,共用。基于云计算的开放式教学模式可以利用现有的互联网以及现有的分散的、本地化的、自成一体的教学资源进行系统化的统一资源分类,进行面向云服务的改造和封装,并到云服务端提供教学服务;其次,利用云计算服务,相关教学团队和成员可以自发地参与教学资源库的建设并提供统一的系统化的教学资源云服务,从而实现教学资源、教学信息甚至教学环境的最大、最优化共享、共用。

2)降低运维成本。将教学资源通过云计算进行统一整合,统一引擎调度,从而有效避免教学资源分布散乱不均、重复建设严重、资源孤岛现象严重的问题和缺陷,实现灵活的、可靠易扩展的统一运维。云计算的提出最小化了终端设备的需求,极大地降低终端用户成本,实现前所未有的性能价格比。

3)促进教育多元化发展,催生新型学习模式。随着教育信息化的发展,教育形式也日渐趋向于多元化的发展,基于云计算的开放式教学可以在很大程度上满足这种多元化需求。在这种教学模式中,学习者便于从“云端”选择自己所需资源和服务,也便于自行安排学习进程和学习方式,从过去死板的学习模式中解脱出来,促进学习方式的变革。

4 技术路线

4.1 支撑平台架构

云服务平台即开放式教学模式的支撑平台是教学资源的载体。服务平台的建设一要考虑到教学资源的因素,二者是相互支撑的,缺一不可;二要根据开放式教学的特性需求,并充分考虑行业特征以及现有设施和平台的状况,评估其迁移或升级的可行性,采用统一规划、模块化、分层次的架构思想和策略构建安全、可靠、灵活、易扩展的云计算平台;三是平台系统分为基础设施层、资源层、业务服务层和应用层,如图2所示。

1)基础设施层利用现有的网络将大批量的主机、服务器、存储设备通过虚拟化技术把异地零星分布的硬件资源集群链接,构成一个庞大的能够存储海量教学资源的分布式易扩展动态虚拟存储平台。基础设施层具有存储动态扩展、高可靠、负载均衡自动化、超级计算能力等优势特点。

①存储动态扩展。虚拟化技术能够动态添加和扩展计算机节点或磁盘空间而不中断正常业务的运行,可以随时根据业务数据量的大小需求添加或减少存储节点,实现更好的容量价格比。

②高可靠。“云”技术使用数据多副本容错、计算节点同构互换等措施,提供了良好的容错能力和强大的故障恢复能力,平台(即计算机群)内的任意节点的故障不会影响系统业务的正常运行,保证数据和服务很高的可靠性。

③负载均衡自动化。负载均衡技术的使用可以更好地保障服务响应速度,提供更好的访问质量,提高资源的利用率和用户体验。

④超级计算能力。理论上,“云”技术可以整合链接无数台分布于不同地理位置的计算机节点。如Google的云计算平台已拥有一百多万台服务器,IBM、Amazon、Yahoo、微软等均拥有几十万台服务器,“云”赋予它们前所未有的超级计算能力。

2)资源层以基础设施层为依托,负责教学资源的采集、审核、重构、整合、调度并实现面向云服务的资源封装,实现资源及其共享机制的规范化。教学资源由多种媒体组成,其表现形式也复杂多样,为更好地满足开放式教学需求,提供更好的教学服务,资源的采集和封装过程必须依据统一的规范和标准。可参考的规范和标准有《教学资源建设技术规范》、LOM模型、Dublin Core模型[5]、学习对象元数据(EELTS-3)[6]、基础教育教学资源元数据规范(CELTS-42)等。

3)业务服务层提供统一安全的用户管理、教学资源以及资费的管理。用户管理包括用户在线注册、用户按需受权,统一安全身份认证等。教学资源的管理需要根据用户的评价反馈及使用情况进行必要的添加、删除、修改和调整。资费管理包括:实现用户的按需购买付费策略;对用户的资费进行统一的安全管理。

4.2 教学资源库的建设

教学资源库建设的推进是一个非常复杂、充满不确定性的过程。首先对行业现有的教学资源进行面向云计算服务的系统化梳理、归类、改造和封装;其次可以将已架构好的云服务平台的资源建设接口开放给各教学单位或成员,进行自行的资源建设和上传。通过实现半自动化或自动化的资源调配策略来实现对新建资源的动态重构、自动化部署、监控、管理和调度。具体教学资源库建设的实施过程包括前期资源的采集、整理分类、资源封装、资源评审入库以及后期的维护和管理。需要注意的是教学资源库的建设是一个渐进的闭环的过程,不是一蹴而就的,需要进行反复不断的改进。

1)资源采集。就目前我国教育发展和教学资源建设的现状来说,资源的获取途径主要有:有线电视教育节目的采集录制;由专业教师提供教案、课件;由学科教师和资源建设者共同开发资源;由资源建设者根据资源库的内容要求从网上进行搜集;购买成套的素材、课件、网络课程光盘;成立专门组织,调拨专用资金进行资源开发建设等。

2)资源分类。教学资源的分类是指依据教学资源内容属性和其他特征进行资源类聚,并将类聚结果按一定的组织次序结构进行组织的过程。在进行教学资源分类时要充分考虑科学性、系统性、可发展性以及面向用户性。具体实施过程中可参照《教育资源建设技术规范》(CELTS-31)和《中华人民共和国国家标准学科分类与代码》(GB/TB745-92)。

3)资源封装。搜集来的资源经过系统化的整理和分类,已经具有良好的组织构架。但同一类的资源其文件类型和格式复杂多样,这不利于资源的管理、使用和共享。因此,资源入库前需要对资源进行面向云服务的改造、整合和封装。在实际的资源建设过程中可以参考我国《教育资源建设技术规范》的有关规定进行资源封装。

4)资源的评审入库。教学资源质量的高低直接影响资源库的质量和效用,因此在资源建设中要根据资源库建设的目的和教学要求严把质量关,保证库存资源的质量和权威。首先,制定相应的评价指标,由资源审核员对已搜集到的资源进行分类初审并优化和整合,初审通过的资源由各学科的审核员进行复审,复审通过的资源进行专家送审、评定星级;其次,对审核已通过的资源进行分类、分级入库。

5)后期维护管理。后期维护管理是一个循环反复漫长而无尽头的过程。①资源数据结构的维护。管理员需要对资源数据结构和系统内链进行实时的优化,以方便用户对资源的随需检索和订阅,即提高用户体验。②资源内容的维护。教学资源的内容才是整个系统的重中之重,一个资源库的质量在绝大程度上取决于其资源内容的质量,需要经常根据用户的使用情况、要求、评价结果对资源库中的资源进行必要的添加、删除、修改与调整。一个内容经常更新、对用户的反馈及时应对的想用户之所想急用户之所急的资源库才是高质量的资源库。

5 总结

基于云计算的开放式教学应用是在网络时代教育领域教育理念和技术的制高点,是一个新兴的革命性的概念,既是全球化社会和改革开放的时代要求,又是培养创新精神和实践能力为核心的新一轮教学改革的需要。从美国北卡罗来纳州西蒙公司在格雷汉姆小学首先开展云计算项目的尝试,到Google宣布在中国大陆启动云计算学术合作计划Academic Cloud Computing Initiative1,与中国大学建立学术合作项目,广大的教育工作者进行了大量的实验和实证研究。但作为一种新的教学理念,不管是理论建构还是实验探索都才刚刚起步,还有很多问题需要进一步的探索,如云计算环境下开放式教学的课堂操作模式、评价指标,开放式教学对学生的开放性思维、创新精神和实践能力培养的作用,都还缺少实证研究。这种应用尽管还处于萌芽期,在实际应用中面临很大的挑战,但随着相关理论和支撑技术的日渐成熟,必将在不远的将来展示出强大的生命力,在教育领域产生重大的影响。

参考文献

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)[M].北京:人民出版社,2010:62-66.

[2]赛迪顾问股份有限公司.中国云计算产业发展白皮书[R].北京,2011:4.

[3]百度文库.“国培计划”:河北省农村中小学骨干教师远程培训(2011)[EB/OL]..

[4]刘英莉,庄衍,沈道洁,等.急诊开放式教学在内科见习中的应用和思考[J].中国高等医学教育,2011(10):44-45.

第10篇

 

一、引言

 

目前,计算机应用专业毕业生就业困难,原因在于其工作能力没有达到企业的基本要求,企业所注重的是员工的发展潜力创新精神与动手实践能力,而毕业生这些能力的缺乏,暴露出了计算机应用专业教学存在一些问题,主要表现为:

 

(一)专业课程内容过多,缺少系统的资源整合。随着IT行业多元化的发展,软件企业对计算机应用毕业生的要求逐渐提高,高职计算机应用专业开设了大量的专业课程。这些课程知识面很广,内容复杂繁多,教师很难在规定的课时内把需要细致讲解的地方讲透,导致学生不能对所学课程有比较深刻的理解和掌握。

 

(二)教学模式更新不彻底,学生的学习积极性无法发挥。一直以来,学校都是以教师为中心的教育教学模式,学生则始终是一种被动学习的姿态,这直接影响了教学效果。特别是像计算机这样实践性和操作性很强的技术课程,如果学生没有学习兴趣,学生的学习积极性发挥不起来,则教学任务将无法实施。

 

针对上述问题应大胆创新教学模式,引入大学城云空间进行计算机专业课程的教学。

 

二、大学城云空间的优势

 

大学城云空间为师生提供了资源共享、即时交流、自主学习、校企合作的平台。大学城空间在高职计算机应用专业课程教学中的应用,具有如下优势:

 

(一)实现教学资源共享。教师在备课的时候,会收集并整理大量相关资料(包括实践的案例项目),这些教学资料具有针对性与典型性特点,教师可以将这些资料在空间上,供学生学习和参考。空间技术充分支持对话、合作、共享的时念,促进了资源的共享。

 

(二)加强师生之间的交流。空间为师生之间的交流提供了一种崭新的渠道,学生根据教师提供的资料进行主动学习,也可以把自己遇到的问题在教师空间中留言,获得教师的帮助;同时,学生也可以对教师的教学提出自己的建议,这有助于教师提高教学水平。

 

(三)激发学生学习的主动性。在空间上开展教学,学生真正拥有了学习的自主性。学生进入教师的空间后根据教师的学习任务参照学习方法和步骤,打开教师空间中的相应栏目展开学习,发表自己的学习心得,在讨论群组中与教师同学进行讨论和交流。在这种学习环境里,能极大激发学生学习的主动性和积极性。

 

三、基于大学城云空间的高职计算机应用课程建设

 

基于大学城网络平台推进计算机应用专业课程建设,符合实现教育现代化的发展要求。

 

(一)利用大学城建立丰富的空间教学内容。在空间教学中,各种形式的教学资源都可以为教学提供灵活的服务,教师按照计算机应用课程内容建设教学资源库。计算机应用课程较多,主要的课程包括计算机文化基础、JAVA程序设计、JAVAWEB程序设计、C#程序设计、Android移动开发等。对每门课程进行解构和重构,并且对应教学内容的呈现方式必须符合高职学生学习者特征,形式多样化(如微课程、视频、资源链接等等);在大学城云空间提供与每门课程教学内容相关的丰富资源,以Java课程为例,上课之前,教师需要在自己的教学空间建立以下栏目:java概念库、java方法库、java原理库、java训练库、java学习任务库、java书籍库、java项目案例库、教学视频资源库、专业知识扩展库、微课程等等。

 

利用大学城云空间可以将学生的课堂学习延伸到课外,学生通过互网络可以随时进行学习,同时教师也会提前布置相应的学习任务,可以要求学生在云空间进行课前预习、课堂学习、课后复习等不同阶段的学习需要,方便学生自主学习。通过这些丰富的教学资源,可以大大提高学生的学习积极性和自主学习能力。

 

(二)利用大学城空间实现基于工作能力培养的教学方法。计算机专业课程的教学内容主要在于精讲多练,并且要求动手实践为主突出技能训练。

 

为了在大学城云空间实现学生的能力培训。首先,教师根据每门课程的特点,将教学内容进行模块化处理。以JAVAWEB课程为例,可以将其分为WEB基础、客户端技术、服务器端技术和综合项目实战模块。

 

接着对每个模块细分成一些典型工作任务在大学城空间,比如可以将客户端技术模块分为HTML网页设计、CSS设计、XML应用、JavaScript应用等,每个工作任务都是与实际工作能力相关联,这样可以让学生在完成典型工作任务的过程中熟悉相关基础理论知识,运用所学的知识自主地分析案例并给出相应的方案。

 

(三)利用大学城空间构建多元化的考核制度。大学城空间是一个公开、平等、透明度极高的平台,其最大的特点是资源的丰富性和交互性[4],高职院校可以很好地利用这一功能构建多元化的课程考核制度。计算机专业课程注重学生的实践能力,考核学生从课堂内到课堂外的综合素质。

 

为了全面衡量学生的学习情况,我们采用工作任务考核和综合项目完成情况考核,作为检验学生学习效果和评价学生成绩的重要依据。学生只需要将工作任务和项目的完成文档或代码、课堂作业上传至空间,老师通过空间进行检查、评优,体现了空间的公平、公开性。

 

四、结语

 

综上所述,利用大学城云空间开展高职计算机专业课程教学为学生提供了自学、互动、互助的平台,学生通过大学城云空间可以提前预习、复习、不限时间和空间在线学习,大大提升了学生的主动性和积极性,为学生的主体性发展提供了广阔的空间。

第11篇

当前,随着“互联网+”为核心的革命浪潮兴起,推动着新兴互联网信息技术与传统行业的深度融合。云计算作为一种使计算能力可以作为一种商品进行流通的新型技术,被越来越多地应用于各个项目中,为当前教育资源总体缺乏且分布不均的现状提供了一种优化资源的选择,“教育云”在教育界被越来越多地得到应用和推广。

一、网络教学资源和平台国内外现状

高校教学资源主要包括优质课程资源、网络课程资源、教学硬件设施资源、图书文献及电子信息资源等。随着信息化技术的发展,高校的教学资源数量呈几何级数增长,严重制约高校的教学和管理。

在国内方面,截至2009年底,上海市46所高校中,有44所学校将“精品课程”作为重要的网络教学资源,有28所已经构建了网络教学平台[1]。截至2014年6月,优慕课公司在全国250多所高校利用在线教育综合平台建设网络课程70万门,累计访问量24亿人次[2]。另外,国内一些企业也积极建设了一些网络开放教学平台,如百度教育[3]、网易公开课[4]、中国大学MOOC[5]。

在国外方面,典型的共享信息平台有世界上信息量最大、点击量最大的美国教育资源信息中心(ERIC)[6]和美国麻省理工学院免费公开课程项目[7]。另外,Google、IBM以及EMC等云计算厂商在美国大学校园及全球推广云计算计划,通过云计算降低分布式计算技术在学术研究方面的成本,学生可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究,如:东非“健康联盟”云计算项目通过虚拟计算实验室拓展可供学生远程访问的教学资源。

二、已有网络资源存在问题分析

从前面可以看出,国内外在网络教学资源建设上已经取得了不少的成绩,也推出了多种不同的学习、教学模式,如MOOC、微课、精品课程等,但仍然还是有很多没有解决的问题,这些问题主要体现为:

1.未充分调动师生积极性。很多教学平台设计功能复杂,追求大而全,导致很多老师和学生使用不方便或者操作流程复杂,打击了老师和学生使用平台的积极性。另外,平台有些功能未能满足教学要求,如在线批阅学生作业,很多平台只是提供文档上传功能,不具备在线批阅功能。

2.网络教学资源未与课堂教学实时同步。部分高校老师会按照学校要求上传教学日历、教学大纲、教学课件等资料。但当网络资料上传后就很少更新,也不及时跟踪学生学习网络资源状况,这样导致网络教学资源仅仅是静态展示库,网络教学的应用无法落到实处。

3.现有网络教学资源平台无法实现个性化定制。现有网络教学资源平台基本上可以满足资源上传、下载功能,但无法实现虚拟仿真实验模板定制、学生作业抄袭管理和远程多种平台实时访问和管理等功能。这严重制约了课程交互式教学。

4.现有平台难以支持大容量数据存储、传输和访问。现有网络教学平台普遍难以提供1GB以上文件上传、共享访问服务,有的虽然支持大文件上传,但传输时间也很长,而很多教学资源依赖视频教学,导致网络教学一些重要资料不能够及时提供给学生,影响了网络教学效果。

三、云计算技术推动教育信息化的优势

云计算结合了分布式计算和网格计算的特点,以租借的形式为用户提供按需共享服务,极大地提高了资源的利用率,解决了异构、同构环境下软硬件资源管理的问题,且资源可以按需进行动态扩展和配置。

2009年我国于上海举办了第一届“云计算辅助教学高级培训”,其目的也在于逐步推进云计算辅助教学在我国各级各类学校中的应用[8]。云计算技术推动教育信息化的优势主要体现在三个方面:

1.实现资源共享,满足未来发展需求。云计算可以整合教育资源,将以往孤立的优质教育资源集中整合于“云端”,形成一个海量的资源池。

2.降低教育成本,节省资源。云计算对用户接入配置要求很低,用户只需要有宽带云计算接入接口就能正常工作,无须投入大量资金购买相关硬件;云服务可以提供定制服务,常用软件在云端都可以集中提供。

3.充分激发出学生学习的主动性。云计算具有强大的互动功能,学生在云+端“交互式”学习中,完全实现了自主学习。教师也从学习的推动者真正转换为学习的引导者,通过观察学生的学习情况,对学生进行指导。

4.提供了灵活、多变的教学手段。桌面云解决了师生交互、资源上传、作业提交、课堂在线考试等问题。服务器云解决了软硬件虚拟化、考试服务器系统部署、办公自动化等功能,通过网络,师生都可以随时、随地学习。

四、我院在云平台教学实践的改革

2013年,我校利用中央与地方共建高等学校专项资金500万元建设了一个H3C私有云实验室。学院为每一位老师配置了2G内存、500GB硬盘、3.0GB主频CPU虚拟计算机一台,也为全院将近2000名学生每人配置了4G内存、200GB、3.0GB主频虚拟计算机一台。

为了能够充分发挥云平台在教学方面的作业,学院主要从以下几个方面进行了重点建设:

1.充分利用云硬件资源,优化教学条件。我院计算机中心除了承担本院学生日常的教学任务外,还承担了全校所有公共课(如高等数学、马克思原理)、计算机等级考试、全校英语听力教学等内容。以前学院每年都需要投入大量资金购置新电脑,现在已经将这些功能全部移植到云虚拟计算机上。

2.充分利用云平台存储功能,构建覆盖全院师生的专业课共享资源体系。学院要求每一位老师必须将课程教学资料(如教学日历、教学大纲、教学实施方案、教学课件、教学实验、作业、辅助资料等)全部上传到云平台,学生可以随时查看、下载学习。云平台教学资源库如图1所示,该资源库的建立很好地解决了以往网络教学平台资源单一、难以相互共享访问、查询不方便等问题。

3.准备构建云虚拟仿真实验教学中心。随着信息化深入到教学的各个方面,教学模式也在发生转变,比如学生需要个性化电脑桌面环境以满足多元化的实验学习,教师在正常教学过程中需要在多种教学环境快速切换,而传统的分散式管理已无法满足定制化、快速化的教学需求,利用云桌面完全可以满足这种需求,打造“没有围墙的大学”,满足现代大学生利用互联网自由学习的需求。

五、创新型的交互式课堂教学探索

在学院提供云平台教学条件下,笔者选取了“无线网络技术”、“Linux编程技术”两门课程进行了交互式课堂教学模式探索。具体的实施步骤如下:

1.建立网络课程教学资源。教学日历和教学大纲:提供详尽的教学日历和教学大纲,让学生及时了解课程的教学内容、教学实施模式、进度安排等。

电子教案:提供授课电子教案,供学生和其他教师参考。

重点讲授:以视频录像形式讲解课程中的重点和难点问题。

讨论交流:根据教学进度和实施效果,设立讨论议题,就重点和难点问题进行讨论和交流。

相关资源:提供其他丰富多彩的图片、动画、音频和视频等多媒体资源和素材,丰富教学内容。

作业:每门课布置5~10次作业,作业安排具体、翔实,给出评分细则和每次提交截至时间。

实验:提供实验操作手册,实验安排、实验要求、实验报告撰写规范等。

考试自测:每一章都提供了大量的练习题和自测题,学生可以就所学内容进行练习和自我测试。

云虚拟桌面:每个学生都能够启动自身的虚拟桌面云,在云桌面中完成课程相关实验、测试和程序编写。

2.课程的教学组织形式改革。笔者依托云平台条件深入研究和探索课程教学组织形式改革,设计的主要教学形式包括:(1)指定时间,集中分组技能训练,学生必须在规定时间内在各自的虚拟机上操作使用教学资源和教学实践训练。(2)安排机动时间,由学生自己通过移动互动平台预约,进行个别技能自主训练。(3)布置课外作业,每堂课的内容讲解只是占学生课堂教学很少的部分,学生必须通过平台预习、查询相关文献、课后独立完成所布置作业。(4)开展专业动手能力考核,平台建立专门的课程测试工程,每一门课设计4~5个工程,工程题目以学生动手操作为主。学生根据教学进度,提交工程报告、源程序、测试报告和总结报告等。(5)建立相应课程的云虚拟桌面模板,如WindowsXP基础模板、Windows程序设计模板、Linux编程模板等,学生根据作业或实验要求,手动选择进入不同模板的虚拟计算机中,完成相应的学习。

3.建立课程有效反馈、跟踪机制。基于云平台的网络教学探索与实践,笔者和我院老师在实践中发现,老师和学生都需要投入大量时间和精力来学习平台操作使用,教师通过相互交流学习,相互共享核心资源,改进教学方案和实施步骤,同学生建立紧密的协同学习机制。笔者主要从以下几个方面建立反馈、跟踪机制:(1)跟踪观察。关注学习平台的正常使用,对出现的问题进行专题研讨,及时解决并提出改良方案。(2)根据学生动态反馈需求及时调整教学资源和任务设置,改进教学模式。(3)关注学生的使用过程,包括作业完成情况,浏览、发帖、回帖等交流活动,分析学生对专业知识的建构过程,并对其过程进行及时的反馈和评价。(4)单独交流。与学生进行个别交流,了解学生的技术能力,培养精英团队,以精英教育激励学生的参与和体验,发挥模范带头作用。

通过运用云桌面+智能终端结合的教学模式,保障师生之间主动积极的参与以及无障碍的沟通交流、建构知识意义、自主完成学习任务并多维度收集反馈信息的互动方式,培养学生的创新合作精神,增强实践能力,从而有效促进教学改革、提高教学效果。

4.改革学生成绩评价体系。课程成绩是当前大学生最关心的问题之一。我校以前课程成绩构成固定、单一(必修课:平时成绩占20%、期末成绩占80%;选修课:平时成绩占40%、期末成绩占60%)。这种方式存在设置不合理,导致部分学生平时上课不积极、作业不认真完成、考试作弊。

笔者以云平台为切入点,首先,实现对学生在课程学习的每一个过程进行有效监管,学生作业、实验、平时测试等都只能在云虚拟桌面独立完成,无法抄袭。另外,对课程成绩构成体系进行改革,包括平时作业、出勤、小测验、工程训练、实验、期末考试等,将期末考试比例降到40%,从整个实施效果看,学生学习积极性和能力得到很大提高。

六、结束语

本文针对云平台教学资源共享和交互式教学进行了实践研究,主要发挥云计算技术服务教学信息化技术优势,颠覆传统教学模式改革,主要体现在:

1.利用云端丰富多彩的教学资源,激发学生学习积极性和学习动机,从“要我学”转变为“我要学”。

2.颠覆传统课程教学流程,从“先教后学”到“先学后教”。传统课堂教学环节是“课堂信息传递、课后消化吸收”,而基于云平台的课堂教学是“课前信息传递、课中消化验收、课后总结提高”。

第12篇

[关键词]软件工程;翻转课堂;云计算;教学平台

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2013)08-0026-06 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.08.005

一、引言

计算机类课程内容抽象,难于理解,不易自学,学习难度较大,很多学生遇到困难后容易产生畏难情绪,缺乏学习的动力与兴趣,甚至产生厌学心理,学生逃课率高,并形成恶性循环。软件工程是一门综合应用学科,软件工程专业具有实践性、工程性、实用性等特征。学生难以靠听讲软件工程的理论学会开发一个真实的软件,而是在“动手做”和“真正练”中体会和掌握软件开发的思想。传统计算机类课程教学重理论、轻实践,“学”、“用”脱节,重教师的知识传授,轻学生的主动学习,学生积极性低。计算机类课程本身的特征形成了课堂理论讲解越多、学生整体收获越少的怪圈。诸多学者提出采用项目驱动式教学法,强化实验、实训,提高学生实际操作能力、思维能力与创新能力。而“翻转课堂”是有效实施项目驱动式教学法的教学模式,“翻转课堂”成功的关键是技术工具与教学的结合,云计算等现代信息技术的运用是“翻转课堂”得以实现的重要手段和资源。

二、“翻转课堂”、云计算辅助教学的应用与研究现状

1.“翻转课堂”的应用与研究

“翻转课堂”(Flipped Classroom)是一种对知识传授和知识内化的颠倒安排,即“学生白天在教室完成知识吸收与知识内化,晚上回家学习新知识”的教学模式,是“老师白天在教室上课传授知识,布置家庭作业,让学生回家练习完成知识内化”这一传统教学模式的翻转。通过运用现代技术手段,教师将常规课堂讲授的部分制作成教学视频,作为家庭作业布置给学生在家中观看、学习,而课堂变成了师生、生生之间互动的场所。“翻转课堂”的实质是:增加师生互动;提供学生自主学习的环境;教师成为导师:直接指导和建议式学习混合;缺席学生不会被落下功课;内容永久保存;所有学生参与学习并获得个性化教育。美国学者Maureen LaKe,Glenn Platt and Michael Treglia最早在教授《经济学入门》课程时采用翻转教学模式,但没有明确提出“翻转课堂”这一概念。2007年,美国卡罗拉多州伍德兰高中两位化学老师JonathanBergmann和Aaron Sams在课堂中采用“翻转课堂”教学模式并发现用这种模式取得的教学效果远比传统模式好得多,两位老师的实践引起越来越多的关注,此后,这一模式在美国中小学教育中快速推广。2011年,Salman Khan在TED(Technology Entertainment Design)大会上做了《用视频重新创造教育》演讲报告,阐释了“翻转课堂”的内涵,“翻转课堂”成为全球教育界关注的教学模式,并被加拿大《环球邮报》评为2011年影响课堂教学的重大技术变革。

2011年,重庆市江津聚奎中学和广州市海珠区第五中学相继实施“翻转课堂”并获得了良好的教学效果,成为国内基础教育领域“翻转课堂”实践的一面旗帜。国内学者对“翻转课堂”的研究逐渐增多,曾贞(2012)探讨了反转教学的特征、实践及问题;张金磊、王颖等(2012)在对国外教学实践案例研究的基础上,构建出“翻转课堂”模型;朱莎、宋化民(2012)探讨了“翻转课堂”在农民科技培训中的应用;马秀麟、赵国庆(2013)对大学信息技术公共课“翻转课堂”进行了实证研究,认为课堂讨论对知识内化有帮助,对于大学信息技术公开课具有潜在优势;张金磊、张宝辉(2013)提出了基于游戏化学习理念的“翻转课堂”模式;钟晓流(2013)构建了一个太极环式的“翻转课堂”模型并给出了实施的要点。目前,对“翻转课堂”的研究与应用主要集中于中小学教育,在普通高校尤其是针对某一专业的研究与应用成果较少。

2.云计算辅助教学的应用与研究

2009年,黎加厚教授正式提出了“云计算辅助教学”(Cloud Computing Assisted Instructions,CCAI)概念,即利用“云计算”提供的服务,支持教师的教学和学生的学习,提高教学质量。“云计算”可以应用于教学、实验实训、教学管理、学生管理等方面。云计算辅助教学具有一切皆服务(everything as a service)、事事可在线(everything online)、更快更方便(everything easy and quick)、更加个性化(everything personal)等特征。云计算的廉价和方便会使越来越多的学校和个人把自己的信息处理迁移到“云”上。2012年4月,厦门大学软件学院、工信部移动云计算教育培训中心、厦门超级计算中心(云计算中心)举行共建“云计算教学实训基地”签约仪式,开创了我国云计算实训教学的先河。2012年3月,聚奎中学构建了“翻转课堂”云计算教学平台,成为江津云计算产业在教育领域应用的典型范例,但只是互联网功能的简单替代,未进行真实在线软件开发实践。近几年,诸多学者从云计算辅助教学的可行性与作用、协作学习与网络学习策略、云计算教学资源平台的构建等方面做了较多较为深入的研究,但结合“翻转课堂”教学模式构建云计算教学平台的研究成果较少。

三、软件工程“翻转课堂”云计算教学平台架构

1.软件工程“翻转课堂”教学模型

美国富兰克林学院Robert Talbert(2011)教授结合线性代数课程实践总结出“翻转课堂”实施模型并取得了良好的教学效果,如图l所示,“翻转课堂”包括课前和课中两个阶段:课前,学生在家观看教学视频,然后进行针对性地练习;课中,学生快速完成少量测评,然后通过解决问题来完成知识的内化,最后,进行总结和反馈。

软件工程专业具有很强的实践性,理论知识抽象,难于理解,不易自学。因此,需要对Robert Talbert提出的“翻转课堂”教学模型进行改进才更加适合于软件工程专业。如图2所示,在课前,学生在家观看教学视频学习软件开发理论与进行针对性训练时,需要及时与任课教师进行交流、答疑,否则,学生将“知难而退”,难以实现课前学习的目标。为了让学生在课堂上有更多的时间进行项目训练,将学生课中的测评移至课前,学生训练过程即完成测试过程,并且教师能快速统计、掌握学生的课前学习情况。在课中,以真实项目开发为主线,教师首先简单讲解多数学生在课前学习中存疑的概念、知识点,然后简要介绍软件项目背景,提出项目目标,引导学生了解项目任务,分组探讨并进行项目规划、需求分析、系统设计、编码实现与软件测试。在软件开发过程中,学生之间可以进行交流,研讨问题,不断向教师提出疑问,教师回答学生疑问,并适当点拨理论知识,不断引导学生思考更深层次的问题,学生在“训练-思考-提问-点拨”的过程中不断提升,理顺各知识点之间的关联性,直到学生提交、展示设计成果,教师进行点评总结,进一步提升理论。

2.软件工程“翻转课堂”云计算教学平台架构

课前学生视频观看、训练与测验、学生管理与监控、学生学习状态信息的统计与获取、师生交流、课堂学生软件开发管理与文档提交、学生成绩评定等都需要网络教学平台。云计算网络教学平台不但有利于实现“翻转课堂”良好的教学效果,为师生提供方便,而且能降低学校固定资产投资与运行成本,减轻学生负担。如图3所示,软件工程“翻转课堂”云计算教学平台按照服务类型可以分为三层:第一层为基础设施服务层(Iaas),由计算机、存储器、网络设施、数据库等物理资源组成,并将同类型物理资源集成为计算资源池、存储资源池、网络资源池、数据库资源池、软件资源池等虚拟化资源,将硬件设备等基础设施封装成服务供用户使用,是整个云计算服务体系的基础,通过虚拟化资源池为“翻转课堂”云计算教学平台提供计算、存储、网络等按需的动态云基础设施服务,最大特点是允许用户动态申请或释放节点,按使用量计费;第二层为软件在线开发平台服务层(PaaS),构建在基础设施层之上,对资源的抽象层次更进一步,使用特定的编程环境,遵循特定的编程模型,负责资源的动态扩展和容错管理,为软件项目开发全过程提供环境支持、构件支持、开发工具支持、文献支持,为软件开发资源与虚拟教学资源如视频资源等的建设提供接口,通过分布式计算环境和分布式存贮环境提供海量资源系统、海量数据库系统、海量信息系统等服务,在线云通过在线开发平台将操作系统、应用开发环境等平台级产品以Web服务的方式提供给师生,方便教师在同一平台上进行教学资源设计,也方便学生在同一平台上进行真实项目训练,有利于师生对教学资源的充分利用;第三层为教学资源应用服务层(Saas),位于最上层,是师生与云计算服务体系的接口,将某些特定应用软件功能封装成服务,如直接为师生提供开发文档生成、软件检测、视频资源播放、课前训练与测试、师生、生生之间在线交流、学生管理等应用软件服务。师生不受时空限制,使用PC电脑、3G手机或其他移动终端设备访问“云”端,接受云计算技术系统提供的海量服务。

“翻转课堂”云计算教学平台既可选择公有云,也可选择私有云。公有云平台能够提供通用的运行环境和网络教学功能,学校无需自行构建网络教学平台,可以降低建设成本。但公有云平台一般不向用户开放源代码,用户不能将教学资源以编译代码的方式上传至云平台,限制了云计算教学平台的个性发挥与软件的复用。因此,最好选择公有云与私有云相结合的“混合云”方式构建软件工程“翻转课堂”云计算平台,即通过公有云模式降低学校IT基础设施的投资成本,且通过私有云模式来确保平台个性化的充分发挥。

四、软件工程“翻转课堂”云计算教学平台主要功能模块

“翻转课堂”云计算教学平台功能模块主要包括课堂软件开发模块、课前理论学习模块、运行管理模块、学生评价模块,其关系如图4所示:

1.软件开发模块

“翻转课堂”由传统课堂的“先教后练”转变为“先学后练”,弱化“教”,强调“学”,突出“练”,其中“学”为学生采用观看视频的方式自学软件开发理论知识,“练”为软件项目开发训练,并且“练”占全部学习时间的比例大大增加,更加重视学生实验实训,学生学习的自主性增强,自由度增加。因此,要想达到良好的教学效果,对学生“学”的内容、“练”的环境提出了更高的要求。“翻转课堂”云计算教学平台应满足真实实验实训基地的“真实的企业项目”、“真实的企业化管理”和“真实的企业环境标准”三个“真实”要求。软件开发模块是软件工程“翻转课堂”云计算教学平台的核心模块,主要包括项目规划、需求分析、系统设计(总体设计、详细设计)、编码、测试等项目开发全过程并展现软件产品,每一个过程应能生成相应的项目文档。在课堂上,通过教师的引导,学生登陆至学校的云计算平台进行真实的软件项目开发训练,并且可以得到教师的全程适时指导、动态监控。学生在同一平台上,既可以分组研讨开发,又可以单独思考,并与教师实现一对一的面对面交流。通过校企深度合作,学校在云平台上建立真实软件项目库、案例库,为学生提供真实开发项目,或者校企共建软件开发云平台,学生在企业项目经理的统一安排下参与企业真实项目开发,起到“工学结合、顶岗实习”的作用。

2.理论学习模块

曾贞提出了“翻转课堂”的三个关键步骤:观看视频前的学习一讨论并提出问题;观看视频时的学习一根据问题寻找答案;应用并解决问题的学习一深入问题进行探究。在“翻转课堂”中,学生主要通过观看教师提供的教学视频来获取理论知识,通过课前针对性训练基本消化理论知识,并且师生都需要及时了解学生理论知识的掌握情况。可以看出,云计算理论学习模块由教学视频、课前训练、课前测试统计、师生交流等子模块组成。教学视频子模块具有视频播放、快进、慢放、重放、后退、暂停等功能,便于学生自定进度,自主学习。教学视频的视觉效果、互动性、时间长度等对学生的学习效果有着重要的影响。不但视频内容要与教学目标和课堂训练内容相吻合,而且要清晰、简明、到位地解释新知识点、主题要点,知识点的解释要先浅后深,具有逻辑性、层次性、递进性,同时要注意讲授节奏、选取例子、互动策略。在每个知识点讲授之前需设置问题,以便学生带着问题观看视频并在其中寻找答案,每个知识点讲解结束之后,学生通过课前训练子模块及时进行简单训练、应用知识与研讨问题。师生通过课前测试与统计子模块检测学生对理论知识的掌握程度,及时向师生反馈,教师还能快速了解学生的总体情况,便于在课中进行针对性的讲解。在课前学习全过程中,学生均可以通过师生交流子模块进行交流,及时解答学生的疑问。

3.运行管理模块

云计算运行管理模块是“翻转课堂”软件开发训练与课前理论学习的支持与保障模块,位于云计算教学平台应用服务层(SaaS),通过特定应用软件封装成服务提供,主要包括:项目管理、学生管理、资源管理等子模块。

(1)项目管理子模块

教师通过项目管理子模块对学生项目开发训练的全过程与结果进行监控与检查。项目管理子模块主要涉及项目的集成管理、范围管理、质量管理、成本管理、时间管理、资源管理、风险管理、合同管理、沟通管理等九大知识领域,其中,质量管理、成本管理、时间管理为项目管理的核心领域,成为“翻转课堂”教师监控的重点。软件项目开发各阶段的开发文档与产品,经文档输出子模块与产品展示子模块进行输出和展示,任课教师通过项目管理子模块及时进行监控与阶段评价。学生将开发过程中遇到的问题在项目管理平台上,教师通过师生交流子模块进行交流或者进行面对面的交流,及时解决学生在训练中存在的问题。项目管理各阶段对所有学生开放,让各小组学生能及时了解其他组学生的软件开发进度、质量等情况,进行成果交流;一方面,促进各组之间互相学习、协作开发、共同提高,另一方面,建立竞争机制,让学生亲身感受各组之间的竞争与压力,体验企业工作氛围。

(2)学生管理子模块

学生管理子模块可以进一步分为课堂学生管理子模块与课外学生管理子模块。课堂“翻转”以后,基础理论知识的学习由学生在课前自主观看视频进行,学生课外自学效果直接影响到课堂训练,教师不能现场监控,因此,有效的课外学习监控是“翻转课堂”成功的重要因素。哪些学生观看了视频?哪些学生对哪些知识点没有掌握及掌握的程度又如何?教师只有对学生的课前学习状态了如指掌,才能在课堂上有针对性地安排训练内容,组织研讨活动,进行答疑解惑、擦漏补缺、总结与提升。课外学生管理子模块与课前测试与统计子模块相连,不但能动态监控学生课前视频观看、课前训练过程、课前协作研讨,而且能输出课前测试情况、课前关键控制点及统计信息,以便教师及时全面地掌握学生课外学习效果。

在“翻转课堂”中,课堂成为学生项目探究、问题研讨的场所,教师通过与学生面对面的交流及现场状态观测,能基本了解学生的学习与训练的状态。但因为课堂时间的有限性,教师与一些学生进行交流时,就失去了与另外一些学生交流的机会,同时,教师对学生训练与探讨的结果也难以通过面对面的交流全面掌握,尤其是软件工程专业学生进行开发训练的文档,教师在课堂上来不及一一检查,难以结合课堂训练情况对学生下一次课的学习资源进行调整、优化,因此,云计算课堂学生管理子模块对学生课堂训练效果具有记录与检测输出的功能。另外,应具有:对学生请假、考勤与学习态度进行监控的功能;对学生个体与小组实训计划完成、理论知识的应用、创新等的检查功能;对学生团队学习的监视功能,如开发经理、计划经理、测试经理、技术支持经理等角色任务分配、岗位轮换、协调配合、团队成员士气、团队之间竞争与压力等。

(3)资源管理子模块

软件工程“翻转课堂”所需资源主要包括课前理论学习视频资源与课堂软件开发资源,“资源”本身的质量很大程度上决定了学生学习的效果。课前理论学习视频资源必须要与课堂软件开发训练资源高度相关,主讲教师可以亲自录制或者使用网络优秀开放教育资源建立视频资源库。自行录制教学视频容易与课堂训练和教学目标保持一致,甚至可以针对不同基础的班级录制不同版本的教学视频,学生自学的效果容易保证。如果借鉴现有网络资源,可以节省人力、物力,提高资源的利用率,但难以保证视频内容与课堂训练的一致性。视频资源管理子模块负责对视频资源的管理与调度,视频资源主要有视频制作工具、软件开发“云课件”、“云教材”、“云案例”、“云试题”等。课堂软件开发资源子模块主要对软件开发资源进行管理与调度,课堂软件开发资源主要包括软件开发云环境、企业真实软件项目库、案例库、软件开发专用技术资料、重点与难点讲解资料及相关文档、模版等,这是高级应用型软件人才培养的基础,是可教学化实训体系的核心。软件开发云环境通过云计算在线开发平台层(PaaS)提供,主要有软件开发的各种主流技术、先进开发工具、相关的帮助文档、开发文档。真实软件项目、案例应来源于校企合作企业,校企双方建立深度合作机制,按照培养计划的要求,精心挑选软件项目与案例,并进行可教学化改造,通过“云”端在线开发平台层(PaaS)建设真实的软件项目库、案例库。

4.学生评价模块

学生评价既是对学生学习全过程(课前理论学习、课堂软件开发实训)与效果(理论成绩与实训成绩)的评估,对教师教学过程与效果的检查,又是对“翻转课堂”教学模式及其云计算平台有效性的检验,是师生共同改进与努力的依据。学生评价模块涵盖如图4所示虚线范围,包括学生学习过程评价模块与学习结果评价模块。学生过程评价模块由软件开发各阶段文档生成、课前视频观看、课前训练与测试输出等子模块组成,学生结果评价模块由软件产品展示、实训报告、实训成绩、理论成绩与总成绩生成子模块等组成。项目文档输出模块能反映学生训练全过程的质量,也是学生专业知识、技术能力、综合能力和职业素养的直观展现,是任课教师课堂控制的重点:课前视频观看、课前训练与测试输出子模块能反映学生自我控制、自学过程与学生课前理论知识掌握程度,是课前云平台过程控制的重点。理论成绩是学生课前测试的结果体现,软件产品是学生开发真实软件项目的成果展示,实训报告是学生课堂实训过程的总结与提高展现,实训成绩是学生课堂实训的综合表现,总成绩是对学生学习、教师教学过程与结果的定量综合评定。