論云計算輔助教學(CCAI)中協作學習產生的設計機制

楊 濱

【摘要】文章在介紹了云計算、云計算輔助教學涵義的同時,以Google sites為例闡述了網絡協作平臺的使用。并指出了云計算輔助教學協作平臺目前存在的問題,提出了云計算輔助教學有效協作設計的理念,細致分析了有效協作設計的諸多因素,為探索云計算輔助教學中協作學習產生的設計機制做了有益的嘗試。

【關鍵詞】云計算;云計算輔助教學;Google sites;協作設計

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】B 【論文編號】 1009—8097(2009)11—0095—05

引言

自人類利用科學技術適應自然、改造自然以來,對教育的關注就始終沒有停止過。任何一種新技術的誕生勢必引發當代教育教學理論與實踐的新一輪革命。但在人們熱衷于技術創新的同時卻對技術作用于教育的產出提出了質疑,CCAI的產生使眾多教育者眼前為之一亮,Google sites協作平臺為師生資源共享,無限交流提供了技術支持。但有了新技術就一定會有良好的教學效果嗎?我們以Google sites 下的協作學習為例來探究云計算輔助教學(CCAI)中協作學習產生的設計機制。

一 云計算輔助教學(CCAI)

1 什么是云計算輔助教學。

對于20世紀50年代興起的計算機輔助教學(Computer Assisted Instruction,CAI)我們已經很熟悉了,是指利用計算機技術,以教育理論、傳播理論和心理學等理論為指導,通過對一切學習資源的設計與開發,以達到縮短學習時間,提高教學質量、教學效率,建構新型教學模式,實現最優化的教學目標[1]。但什么是云計算輔助教學呢!要理解這個概念就先得從云計算談起:

(1) 狹義云計算。

狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源(硬件、平臺、軟件)。提供資源的網絡被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費。這種特性往往被形容為像使用水電一樣使用IT基礎設施。[2]

(2) 廣義云計算。

廣義云計算是指服務的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的,也可以是任意其他的服務。[3]

云計算主要應用于亞馬遜網站、谷歌公司、微軟公司等,大部分企業將軟件與云服務結合起來,并提供第三方托管服務,和大容量的信息第三方存儲服務。所以云計算提供了一種網絡應用的新模式,也將隨之產生網絡新的服務領域。

Google提出“云服務”的特點:①

第一、數據在云端,可靠和安全的數據存儲,海量數據存儲于云上,因此,不怕丟失、不必備份;

第二、軟件在云端,無數的軟件和服務置于云端的服務器中,而且構筑于各種標準和協議之上,因此,不必下載軟件,軟件能夠實現動態升級;

第三、無所不在的云計算,基于網絡的“云”服務器的物理位置與用戶無關,只要使用者能夠使用接入網絡的任何設備,登錄即用,十分快捷方便;

第四、無限強大的云計算,為全球化的用戶提供了無限空間,支持無限用戶,并且可以通過各種設備來獲得。

李開復(現任Google全球副總裁、中國區總裁)把云計算形象地比喻為——錢莊[4]。他說:“最早人們只是把錢放在枕頭底下,后來有了錢莊,很安全,不過兌現起來比較麻煩。現在發展到銀行可以到任何一個網點取錢,甚至通過ATM,或者國外的渠道。就像用電不需要家家裝備發電機,直接從電力公司購買一樣”。是的,“云計算”帶來的就是這樣一種變革——由谷歌、IBM這樣的專業網絡公司來搭建計算機存儲、運算中心,用戶通過一根網線借助瀏覽器就可以很方便的訪問,把“云”作為資料存儲以及應用服務的中心。其實“云”就是計算機群,每一群包括了幾十萬臺、甚至上百萬臺計算機。它能為我們存儲無限的資源,幫我們管理和更新資源。就像有了一個專業的管家一般,將我們信息收集、存儲、處理辦的井井有條,我們作為用戶就可方便快捷的享受其專業的云服務。

(3) 云計算輔助教學

“云計算輔助教學”(Clouds Computing Assisted Instruction,CCAI)是指學校和教師利用“云計算”支持的教育“云服務”,構建個性化教學的信息化環境,支持教師的有效教學和學生的主動學習,促進學生高級思維能力和群體智慧發展,提高教育質量。②也就是充分利用云計算所帶來的云服務為我們的教學提供資源共享,存儲空間無限的便利條件。

2 Google 推出google sites。

2008年2月28日,谷歌宣布推出協作網站編輯工具Google Sites,Google Sites是一款基于JotSpot的協作編輯工具,它可以幫助企業創建企業內網、項目管理跟蹤、外延網、以及其它類型的定制網站。用戶可以通過Google Sites將所有類型的文件包括文檔、視頻、圖片、日歷等與好友、團隊或整個網絡分享。[5]

(1) Google Sites的主要特征。

Google Sites為云計算輔助教學提供了協作平臺,雖然谷歌宣布其可以幫助企業創建企業內網、項目管理跟蹤、外延網、以及其它類型的定制網站,并沒有特指教育領域,但諸多教育學家已經敏銳地捕捉到了這一新技術能夠帶給教育重大變革的新信息。為什么谷歌的一項新業務能夠引起教育家們的極大興趣呢?主要原因是Google Sites具有一系列吸引人的獨有特征:[6]

第一、用戶不需要HTML知識即可使用,創建自己的網站;

第二、用戶可以隨意定制網站的外觀以及風格;

第三、提供模板,包括網頁、公告、文件列表等;

第四、每個Google Apps帳號可擁有10GB空間,支持上傳最大10MB的文件;

第五、可以直接在Google Sites里嵌入谷歌其它產品的文件;

第六、可以指定網站的擁有者、協作者及瀏覽者、此外還可以設置網站的公開程度。

擁有如此優越的條件,Google Sites為嘗試云計算輔助教學的教師們提供了一個制作簡單、存儲空間富裕的協作平臺。

(2) Google Sites的使用簡介。

Google Sites能夠提供用戶免費站點服務,使用起來非常方便,用戶建立自己的站點也很容易,其步驟為:

第一步:登錄(注冊+登陸)

只要用戶有一個Google帳號(沒有賬號即可進入http://www.google.com 網站,點擊右上角的登錄,按提示創建一個Gmail郵箱),用這個Google帳號登錄:http://sites.google.com 就可以創建用戶自己的站點了。

第二步:站點創建

登陸后,點擊“創建新站點”按鈕,進入站點創建設置。(每個站點是100M空間,一個郵箱可以同時注冊多個站點)

第三步:編輯網站頁面

進入站點創建設置后就可以添加頁面,豐富自己的網站內容。

第四步:申請個免費的域名綁定到自己的站點。

(3) Google Sites的應用現狀。

云服務其實離我們并不遙遠,甚至每天我們都在享受初級云服務,想一想我們是不是經常在收發郵件,是不是一直在利用各種電子郵箱存儲重要信息(以防U盤或移動硬盤數據丟失),另外,我們還經常使用公共搜索引擎,檢索我們所需要的信息。只不過我們在使用時并沒有意識到這就是云服務。自Google Sites誕生以來,我國許多教育家就致力于該協作平臺的應用研究,由于其使用的便捷性,云服務思想體現的充分性,許多老師已經開始嘗試在教學中或教學外應用這一協作平臺,出現了眾多的云計算輔助教學網站如:由鞍山一中馮軍老師創建的多媒體技術教學網站(http://sites.google.com/site/yunfuwujiaoxuepeixun/)、由華南師范大學認知與技術研究室阮高峰老師創建的《多媒體技術基礎》課程學習網站(http://sites.google.com/site/duomeitijishujichu/)、海鹽教研室Google協作平臺(http://sites.google.com/site/haiyanjiaoyan/Home)、南京理工大學信息管理系教師個人教學環境(http://sites.google.com/site/zhangczhomepage/)、由北京師范大學基礎教育課題組負責的小學科研課題管理項目實例(https://sites.google.com/site/mingdeguanlibangongshi/)、蘭州交通大學英語教師Google協作平臺(http://sites.google.com/site/wanzy9/about-me)等等,[7]我們不難看出,從小學、初中、高中直到高校,從個人到團隊都充滿了對云計算輔助教學的無限熱情和大膽嘗試。教師們的教學理念、所扮演的角色也在逐步變化,由以前云下享受服務者轉變為享受云服務和創設云服務的云間教育開拓者。

二 云計算輔助教學中協作平臺凸顯問題

當我國許多教育學者從美國等西方發達國家教育考察歸來后,都不約而同地指出了我國目前教育技術領域存在的一大問題,那就是硬件有余,軟件不足。有的專家甚至指出被我國已經淘汰了的一些教學設備,比如傳統幻燈機、投影儀等在國外一些國家用的還很多,并且用的很好。究其原因不是這些國家沒錢,而是老師們自主開發與這些設備相關的教學軟件很方便,教學很直觀,效果很好,何樂而不為?而在我國曾經出現過設備不是被使用壞的而是被閑置壞的怪現象,傳統的幻燈機、投影儀等設備根本就沒有發揮出應有的作用,或者說是沒有機會發揮,老師們不給設備這樣的機會。目前,我國教育領域使用多媒體投影儀已經相當普遍,但也有老師將授課內容輸入Word文檔投影到幕布進行教學的,直接是書本的大搬家。曾有一位專家聽完一堂課后,向授課老師提了這樣一個問題,他問道:“你知道一個投影儀的燈泡多少錢嗎?”,被問者一頭霧水,而我們卻能聽出,專家的言外之意是這位老師在浪費教學資源。是的,當我們擁有先進的教學技術和硬件支持之后,如何用好這些技術就成為重中之重。云計算輔助教學為我們提供了資源共享、存儲無限的云服務,其中Google推出的Google Sites為我們搭建了良好的協作平臺,但在與多位嘗試云計算輔助教學的老師以及在Google Sites中辛勤耕耘的教育者的交流中發現,目前我國的云計算輔助教學協作平臺的建設和使用中存在著以下一些質疑和問題:

1 新技術一定能帶來新理念、新方法的變革嗎?

有一些老師開始了新技術與新理念、新方法的辯證思考,對新技術究竟能不能有效提高學生的學習成績提出質疑。一線教師在多年的教學中看到了太多的新技術,這些層出不窮的新技術都是帶著革新教學方法,提高教學效率的目標誕生的,但大多都經不起時間的考驗。在目前我國的教育現狀下這種新技術是否又是曇花一現,值得我們深思。

2 協作平臺上協作學習真正發生了嗎?效果如何?

現在很多老師利用Google Sites建立的網絡協作平臺都只是簡單的向學生提供信息和學習資源,或者組織學生建立自己的網站如:七號橋上空的云等協作平臺。在老師的平臺上將學生們的網站一一鏈接,但就學生們的平臺而言,僅僅是起到了學生個人學習和知識管理的作用,學生與老師以及與其他同學的聯系較少。縱觀這些協作平臺大多都是個人網站或課程網站,更大的作用是提供學習資源,實現資源共享,但協作的優勢并不明顯。形式上看來好像學生們都參與了進來很熱鬧,但實質上學習者還是被動的接受已有的信息資源。與老師及同學間的協同、合作嚴重不足。我們冷靜下來細細思考,不難發現協作平臺上的協作學習開展的并不是我們想象的那樣好。究其原因主要有兩個方面:

(1) 外因。

Google Sites協作平臺剛剛進入教學實踐,本身還不夠完善,其使用功能和可操作性還較為單一,需要不斷改進,以便提供更好、更快、更方便、更周到的云服務。

(2) 內因。

從協作平臺的創建者——教師,到學生以及其他教學人員都缺乏動力,需要一種主動的內驅力,以促進協作學習的發生。這種內驅力的產生則需要建立激勵機制,一種既能調動老師教,又能激發學生協作學習的激勵機制。

3 我們如何才能不沿襲教育技術發展的老路即:由重設備,重技術,再到重設計。

眾所周知,我國教育技術發展中,實踐者們一開始非常注重設備,進而注重技術,將目光過多的投向硬件設施和教學條件。最后,才發現再好的設備和技術沒有好的教學設計照樣得不到好的教學效果。正如對計算機進了廣大中小課堂是福還是禍的辯證思考,即:在好的教學設計的前提下計算機操作極大地提高了學生們的學習興趣,培養了同學們的信息素養,同時還讓同學們掌握了IT的基礎知識。反過來如果老師偷懶、應付差事不注重設計因素,極有可能會培養出游戲迷或者網絡迷。所以設計的重要性應該重視的越早越好,在應用技術的初期就因該考慮到設計,設計協作學習的諸要素。

4 云服務的安全性質疑。

雖然我們在云計算中看到,數據在云端,安全高效,但這僅僅是指非人為因素下的安全。盡管我們一直在尋求規范化、標準化的云服務,但今年微軟關閉了古巴、敘利亞共和國、伊朗、蘇丹和朝鮮五國的MSN服務一事,向我們敲響了警鐘,也使我們清醒的認識到網絡存在著無形的國界。這就要求我們教育研究者及早考慮云服務的安全性,有效設計安全方案,防范于未然。

5 云計算輔助教學本土化問題。

有部分教育者一邊實踐一邊在思考,思考云計算輔助教學在我國是否適用?因為照搬國外的一些理論、方法和技術不一定適合我國的教育實踐。這種憂心很有必要,這就需要我們慎重考慮云計算輔助教學本土化的問題,這種基于開源設計技術的新型教學方法如何與我國長期以來形成的培養模式相適應、相融合是一項長期而艱巨的研究任務。我們應該結合本土特色將云服務的理念、方法合理高效的設計到日常教和學中。

三 云計算輔助教學中有效協作設計

1 協作學習諸要素設計。

在云計算輔助教學帶給我們興奮之余,分析上述凸顯的問題,我們發現探究云計算輔助教學中有效協作的設計因素尤為必要。我們不能僅僅建立一個平臺就萬事大吉,應該系統分析協作平臺上的諸要素,以便在協作平臺上真正實現有效的協作學習。

(1) 設計教育者——發動教師共享共建。

首先設計教育者,這兒的教育者包括創建協作平臺的教師本人,也包括其他所有樂于和需要參與該教學活動的教師,由于網絡的因素這種教育者的范圍可以無限擴展。對其設計應從以下兩個方面入手:

第一、觀念轉變。

要想實現教師共享共建協作平臺,首先要轉變觀念、提高認識。即:打破傳統的你的、我的、他的網站的思想,統一為我們的網站。每個參與其中的老師都有權享受該網站提供的云服務,同時也有義務提供學習資源共建協作平臺。轉變以往旁觀者、使用者的角色,建立主人翁意識,真正從單純的享受云服務向享受云服務和創設云服務的云間開拓者而轉變。

第二、激勵因素。

我們前面分析過,協作平臺上不能有效進行協作學習的原因之一就是缺乏激勵,對共建平臺的教師的激勵應該從資源入手,比如擔任同一門課程講授任務的老師,最能激勵其參與建設網站的動力就是能獲得高質量的有關該課程的教育資源,包括文本教案、作業、演示文稿、圖片、視頻、音頻等。也就是說一個嚴謹、科學、高效的協作平臺需要所有熱心教育者以高度的職業道德感來無私共建,而該平臺上的有效教育資源就是教師們最好的激勵因素。

(2) 設計學習者——發動學生共享共建。

設計學習者十分重要,因為學習者是整個教學工作的中心,任何教學方法,教學手段的實施是否有效最終都要看學習者的學習效果如何。所以學習者既是教學的出發點,又是教學工作的目的地。網絡中協作學習是否能夠發生,效果如何,都將取決于學習者如何學。對網絡學習者的設計應從一個理念和三個方法入手:

第一、建構新的學習理念,真正實現“有教無類”。

要給學生建構新的學習理念即:在網絡協作平臺上人人平等,學習者沒有優、劣之分,只要愿意就是該平臺的共享成員之一,可以享受云服務所提供的豐富教育資源,真正實現“有教無類”。

第二、激勵方法1:角色扮演法。

設計學習者必須考慮激發其內在動力,一種學習的內在需求。角色扮演(role playing)是一種情景模擬活動。是將學習者安排在模擬的、逼真的工作環境中,要求參與者處理可能出現的各種問題,用多種方法來測評其心理素質、潛在能力的一系列方法。[8]在協作平臺上教師可以創設一些學習項目,其中讓學習者扮演多種不同的角色,如:扮演教師,將某些教學內容放開,讓學生當一回教師,為全班同學提供相應教學資源和服務。另外,還可以扮演學習伙伴,在平臺上指定的空間內合作學習,等等。總的來說,角色扮演法既可以增強學習者關注協作平臺的積極性,獲得學習外的寶貴體驗,又能加強角色間的合作與交流,極大的發揮協作平臺的協作學習功能。

第三、激勵方法2:任務驅動法。

“任務驅動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。任務驅動激勵法的設計關鍵在于“任務”的設置。合理設置任務,創設真實的教學環境,讓學生帶著真實的任務學習,才能真正實現“任務驅動”式教學。[9]而在任務的驅動下學生才能真正參與到平臺建設和平臺資源的高效利用中來。其中,有部分老師將傳統的課后作業變為課外任務,通過平臺發布、評價不同的任務,讓學生在任務完成中積極、愉快的完成知識的學習。

第四、激勵方法3:考、教結合上平臺。

要想激發學生主動學習,考、教結合不失為一個好辦法,設計的關鍵就是如何將我們傳統的考核方式、考核內容巧妙的融入協作平臺,并與學生的最終成績評定相掛鉤。結合部分老師網絡考試的經驗來看,協作平臺上考核方式往往是開放式的,對學生的作答時間、作答形式沒有做過多的限制,但考核的內容必須精心設計,最好是考查學生的原創能力、設計能力和理解能力的內容。通過考、教結合進一步督促學生主動上平臺。

(3) 設計用、管機制——擴大權限。

設計用、管機制其實就是設計如何充分發揮協作平臺管理與使用的協調作用,其中的關鍵就是合理擴大權限,仔細區分學生與其他老師共建協作平臺時的不同權限。比如,平臺中教學意見反饋站點就完全可以讓學生擁有更多的編輯、修改權限,以調動其共建平臺的積極性,而對于試題庫等資源站點的權限設計卻要謹慎。所以,根據寫作平臺建設的需要,在合理適度的原則下擴大權限有利于調動學生和其他老師參與平臺管理和使用的積極性。

(4) 設計云安全——數據備份、自主創新。

針對上述出現的云安全問題,絕非杞人憂天,我們的資源高在云端,所謂的云端其實就是指國外一些公司提供的大數量的計算機集群,一旦出現問題,后果不堪設想。所以,我們必須做好云安全的設計工作,其中最直接也是最有效的辦法就是養成良好的信息素養,及時做好數據備份工作,以防萬一。同時,我們也逐漸認識到,只有自主創新才能從根本上保證云安全,我們期待國內相關企業、公司能夠逐步建設安全高效的協作平臺,提供我國自己的云服務。

2 云計算輔助教學協作設計要素圖。

云計算輔助教學有效協作設計包括很多方面,其中,教師、學生是協作設計必須考慮的要素,數據備份是保證云安全的關鍵。我們將要素間的關系用下圖表示:

要做好云計算輔助教學協作設計,就必須考慮諸多因素,為了使協作學習真正高效的進行,就必須做諸多的探索和嘗試。我的研究也只是在云計算輔助教學一個小的方面做了淺淺的探究,今后還有更多的問題有待我們在實踐中邊教學邊思考。

參考文獻

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[2][3] 開放云計算平臺[DB/OL].

[4] 李開復形象比喻云計算“錢莊”[DB/OL].

[5][6] 新浪科技.谷歌推出協作網站編輯工具Google Sites [DB/OL].

[7] 馮軍.七號橋上空的云——鞍山一中11級學生云計算在線學習平臺[DB/OL].

[8] 什么是角色扮演法[DB/OL].

[9] 保國才.“任務驅動”教學設計時應注意的幾個方面[J].中國教育科學雜志,2008,(3).

[10]Google中國研究院副院長張智威,從云計算時代的社交網絡平臺和技術,SEWM2008大會報告[EB/OL].

[11] 教育技術思考.什么是“云”計算[EB/OL].

[12] 谷歌邁上云端,《互聯網周刊》2008年第7期(數字雜志)[EB/OL].

[13] A New Tool From Google Alarms Sites.BOB TEDESCHI[N].The New York Times,2008-03-25.