基于新一代互聯網技術的高校素質課教學改革研究

季長清，徐傳偉，王彥春，齊春橋

（1.大連大學 物理與科學技術學院, 遼寧 大連 116622；

2.大連海事大學 信息科學技術學院, 遼寧 大連 116026）

基于新一代互聯網技術的高校素質課教學改革研究

季長清1,2，徐傳偉1,2，王彥春1，齊春橋1

（1.大連大學 物理與科學技術學院, 遼寧 大連 116622；

2.大連海事大學 信息科學技術學院, 遼寧 大連 116026）

從新一代互聯網環境中的高校素質教育模式出發，將高校素質教育教學研究與新互聯網技術（如云計算、移動計算、社交網絡等）相結合，構建了信息技術環境下的多維教學新模式，即“精練的課堂講授 + 有效的課件演播 + 新代的互聯應用 + 廣泛的師生研討 + 豐富的知識聯想”的教學模式，并在精品課“現代科學技術概論”課程中進行教改實踐。

云計算；移動計算；社交網絡；立體教學法

隨著互聯網技術進入到新一代，在教育信息化普及尤其是以云計算、SNS社區、Web2.0、移動互聯網等新一代互聯網絡技術的迅速發展應用過程中，無論是高校教育理念、教學手段還是教學模式、教學資源建設，都在不斷地發生著重大的變革。在新互聯網技術的發展形勢下，高校教育必須及時適應互聯網技術帶來的變革，應用新技術成果，在使教育資源的建設成本大大降低。同時，更重要的是能使教師集中精力去設計教學內容、有效地利用資源和共享發布資源；學生可以方便地獲取資源，提高學習的效率。

在這樣一種新的互聯網環境下，以新一代尤其是90后的“大學生”為中心的網絡教學模式興起并快速發展。它可以充分地體現高校大學生的認知主體作用，發揮學習的自主性和能動性。學生可根據自己的個人學習情況、興趣和能力，圍繞主題，在互聯網環境的支撐下，結合課堂教學選擇適合于自己的學習方式，進行自主性的學習，互聯網應用能力與素質自學能力得到了鍛煉和提高。

從2009始，在美國以哈佛、麻省理工等名校為首，掀起了一場全世界范圍的名校視頻公開課建設與發布的潮流。國內的精品課建設工作也圍繞著網絡教學資源建設為中心展開。而大量的高清教學視頻與課件等教學資源的出現，產生了海量數據存儲、管理與分享方面的困難，無法進行有效的數據處理、存儲、管理與發布，這就需要采用新一代的云計算、云存儲等技術進行教學資源管理方面的管理與應用[1]。高校通過訪問云平臺服務提供商建立的教學資源系統云上的軟件庫，就可得到所需的系統服務及應用，而不必單獨通過投資建立全套軟件和數據庫，成本相對低廉，服務更為便捷。應用P2P傳輸技術可以將分布在各個院系網絡的各種教學資源虛擬地構建起來，實現應用層面的資源共享，資源分布式分發；而隨著移動互聯網的興起，各類教學工具以智能手機終端或物聯網設備的方式接入互聯網，從而可以充分利用無線校園網WLAN、WIFI或3G網絡進行教學資源分享與教學應用，也可以將直接便捷的多點觸控技術以及虛擬現實技術引入到課堂教學中來，從而增強多媒體人機交互的效果；利用Web2.0等社交網絡技術，從以

教師為中心轉變為以學生為中心；利用SNS社區、微博平臺也會使教師和學生之間的交流更加直接與便捷。

我們在開源技術的基礎上實現了Windows、 Linux上的混合云數據存儲與數據處理平臺。在該云平臺上搭建了高性能的云信息服務平臺、網絡教學協作平臺、分布式資源檢索平臺、海量教學資源存儲平臺、遠程科學實驗平臺、大規模科研數據分析平臺、移動教學課件服務平臺等一系列新一代互聯網應用平臺群。目前投入運營的基于社交網絡的分布式教學資源分享系統（云微博）、云計算教學內容服務門戶網站（海云在線）；基于P2P的海量高清視頻點播下載系統（筋斗云）、大規模分布式網上輔助教學系統等均取得了很好的推廣示范效果。這一教學服務平臺體系在大連多個高校的教學與科研應用中，取得了良好的應用效果，并廣受學生歡迎。

1 高校素質教學模式現狀

我國廣大素質教育工作者和教學研究人員在吸取國內外教學理論精華的基礎上，結合我國高校素質教學實際，創造了許多新型教學模式[2]，其中傳遞——接受模式主要強調教師的講授，在一定程度上忽視了學生的積極參與，把學生的頭腦當成被動接受知識的容器，嚴重地束縛了學生的個性和創造能力的發展；引導——發現教學模式能充分調動學生學習積極性、主動性，但花時較多，要求有充足的學習材料等，在使用范圍上有局限性；自學——討論教學模式實現了師生之間、學生之間的多通道的信息交流，這種模式能最大限度調動學生學習積極性，培養學生的發散思維能力。但要求教師有雄厚的知識基礎，靈活應變的教學能力，精心安排好討論程序。大學生要有較好的知識基礎；計算機輔助教學模式，使得學習者在多媒體技術的聲音、圖像、視頻、文字等全方位的輔助教學中，增強形象思維能力，進而提高對學習內容接受的速度和深度。但目前的計算機輔助教學模式大多方法單一，又過分依賴計算機，淡化了教師的主導作用，需要進一步完善。所以目前高校素質教學中存在各種模式都有優點但是也存在一定的缺陷，傳統的素質教學方法與信息技術，以多媒體和新互聯網技術相結合建立高校素質立體化教學模式就顯得必要和緊迫。

2 信息技術環境下立體化教學模式的構建

2010年5月我國國家發展和改革委員會在《關于當前推進高技術服務業發展有關工作的通知》中明確要求發展面向市場的高性能計算和云計算服務。我們在高校教學改革嘗試中，將云計算等新網絡與多媒體技術引入高校素質教學，從而構建立體化教學模式，在傳統課堂教學的基礎上，進一步將新一代互聯網技術當作日常促進學生自主學習的認知工具和情感激勵工具、創設教學環境的工具，使它融入到學科教學中，從而充分發掘學生在學習過程中的主動性、積極性與創造性，使學生在學習過程中，善于應用新一代互聯網，并真正成為信息加工的主體和知識意義的主動建構者，而不是外部刺激的被動接受器和知識灌輸的對象[3]。

我們在近年來的高校素質教育類（如“現代科學技術概論”精品課）的授課課堂上嘗試探索了一種信息技術環境下的多維教學模式，即以“信息技術和教育技術為工具”，以“新一代互聯網技術與高校課程整合”為手段，營造了一個“能夠合理展開自主性、協作式學習，變一言堂機制為對話式機制”的教學模式，我們將其簡稱為立體化教學模式其結構模式如下：

（1）精練的課堂講授，為課堂教學之本，它是教學活動的“脊梁”。充分的備課和演講訓練，選擇合適的資深教學人員，組織富于聯想的高水平演講，這種人性化的教學功能是任何課件和教學軟件無可替代的，而只有教師才能勝任。課程的主講教師變成了課堂教學具有親和力的“節目主持人”，采用去其精要、畫龍點睛，一些灌輸空間讓位于多媒體影像，讓位于教學資源的協調、組合與搭配。這樣的“節目主持人”不僅要有熟練的本專業知識和出色的演講、主持和駕馭課堂的能力，還要相當熟悉教育學和多媒體技術，其中課堂外的海量教學視頻，放于云存儲平臺中，利用流媒體技術形成科普視頻點播平臺，供上課的學生在課后點播觀看。

（2）有效的教學課件演播，為課堂教學之得力輔助，它是教學活動的“筋肉”。圖文并茂、有聲有色的圖片和視頻，生動活潑、交互性強大的課件演示，又是人的講授而力所不及的，凡是人的演講所難以表達和描述的素質概念、素質現象和物態變化等演變過程，皆能夠通過多媒體軟件進行模擬和演示。這種“有效的課件演播”明顯地打有當代信息技術的印記，是網絡、多媒體時代的產物。我們陸續建設完成了“現代科學技術概論網絡課程”、“宇宙中的黑洞智能手機移動教學平臺”、“神奇的物理世界”等系列素質教育類多媒體課件在大連高校教學中推廣應用，并獲得到了中國教育部組織的多媒體課件比賽的最高獎項與教育專家的高度評價。

（3）新一代互聯技術應用，如圖1所示，運用流媒體技術、動態網站開發與基于云計算的云存儲技術搭建可擴展、高可靠、低成本、易管理的高校海量教學資源服務平臺，并將教學資源使用對象進行平臺化整合；應用移動計算技術，開發以智能手機、平板電腦、上網本等為便攜終端的移動互聯軟件，可以隨時隨地利用WIFI或3G等網絡實現移動學習；在社交網絡方面，使用Web2.0聚合技術，開發以大學生、教師為中心的微博、SNS社區應用；將這三者融合，搭建新一代互聯網環境中的網絡學習資源平臺，筆者曾在這些方面進行了深入了開發與實踐[4]。

圖1 基于云計算技術的精品課教學網站

（4）廣泛的師生探究討論，是課堂教學的升華，它是教學活動的“花和果”。真理愈辯愈明，是非越辯越清。在信息技術環境下，高效的網絡、多媒體技術使教學效果事半功倍，交流空間開始富裕，因而廣泛的師生討論已經成為可能。通過討論甚至爭論，使課程教學升華，使知識內容深化，使學習能力提高，使教育理念強化。在課后還可以利用教學專用的QQ群、社交網絡微博、教師個人博客、云資源分享網站為網絡平臺，進一步延伸這一探究討論過程，因此，在信息技術環境下，能有效地實現廣泛而熱烈的專題討論，使教學主題得以深入與發揮，利用社交網絡的六度分隔理論也可以使同類興趣愛好的師生人際交往圈得到放大與擴展。

（5）豐富的課外知識聯想，是課堂教學的靈魂，它是教學活動的神韻。抓住教學中的知識元素，不失時機地利用網絡資源推薦來開展知識的縱、橫向的聯想與輻射，不僅使教學具有溫故知新、舉一反三、事半功倍之效，而且能有效地培養大學生的科學悖論和歸納總結思維。老練的教師常常能從知識資源提取知識要素的過程中，信手拈來一些擴展性的、富于縱橫向聯系性的知識元素，社交網絡的引用不僅使教學活動超越了時空的限制，而且也令課堂討論氣氛變得生動有趣。適當的引導學生查閱Google學術搜索、VOA、BBC英語廣播，推薦國際優秀電子期刊、頂級國際會議成果網站等，這些做法更能開擴學生的國際化科研視野。

3 高校素質教育立體化教學模式實施過程

在立體化教學法的實際教學過程中，我們借鑒參考文獻[5]的方法，并進一步補充完善延伸設計采用了4步教學法，其具體操作過程如下：

（1）多媒體信息展示。在這一過程中教師運用多媒體課件或云儲存平臺網絡資源，通過動畫模擬、演示實驗、控制模擬、影視演播等手段，營造圖文并茂、生動逼真的情景，向學生提供學習材料或學習方法，使學生欣賞美麗的畫面，心理昂奮，腦細胞活躍，心情愉快、感受到有趣的素質世界，進入學習狀態。這一過程教師不僅向學生展示了學習的材料，同時也創設了學習情景，也展示了這一節課的教學意圖和目的，多與引課相結合。

（2）引導發現探究。這一過程是學生在教師的引導下，在案例模擬演示中，自己發現問題，進行思考和探索的過程，也是學生追求真理，對學習過程進行體驗的過程。從視覺、聽覺和其他感官充分獲取教師展示的資料、問題后，學生動腦思考、或親自動手操作，從中發現疑點，獨立探究新知識，培養學生的獨立意識。本環節教師應遵循新課標所提倡的角色轉化——由過去知識的傳授者轉變為學生學習的組織者、引導者和激發者，實現了教與學方式的和諧與統一。

（3）表達與構建。教師無論在課上教學，還是在課后網絡輔導，都需要引導學生在充分思考、充分交流的基礎上將新知識用最優的語言進行表達，揭示事物的本質屬性，并將它納入自身的知識體系，完成知識的建構和形成解決問題的最優方案的過程。在學生進行交流與分析后，教師應該盡量引導學生用自己的語言總結出正確的結論、學習方法和解決問題的方法[6]。教師可適當運用多媒體資源分享、社交關系網絡討論、虛擬現實平臺應用、智能移動教學軟件等新技術教學手段，來進一步增強教學的藝術性，激發大學生的網絡學習興趣、網絡問答式交流的積極性，也能幫助大學生理解和記憶、擴展學習知識內容。

（4）課后與延伸。在課后，要求同學登陸指定的社交網絡或教學網站或用參考的關鍵詞通過云資源檢索引擎查詢課堂知識相關內容，比如世界名人傳記、生活小發明制作、自然現象危害報道等進行研讀。要求學生在大量的互聯網資料中篩選總結出正確的、有用的內容進行自主總結與歸納整理，可以在新課前安排時間有選擇性進行宣讀或通過網絡化SNS社區、智能手機及QQ群等形式進行討論，下載隨身攜帶的移動教學軟件學習。通過信息手段來獲取課堂之外的更加豐富的信息來進一步擴展大學生的視野，培養良好自主性學習研究方法。

4 海量資源平臺建設與素質教育教學法的研究總結

通過幾年的大連多個高校素質教學實踐，我們總結了基于新一代互聯網技術的高校素質立體化探究教學模式，展現了現代信息技術環境下的新的教學機制和數字化教學過程，體現了以學生為本的教學思想和理念，超越了“粉筆、黑板、課本”的舊教學媒體，實現了有聲有色的、生動活潑的大屏幕、計算機、移動終端等數字化教學；改變了填鴨式的教學局面，引入了“自主、協作、探究”以學生為主體的教學機制；拋棄了平鋪直敘的一言堂的照本宣科，引入了富于知識聯想的對話式機制，營造了“情感激勵和興趣誘導”的學生自主學習的氛圍，激發了學習興趣和上課熱情；促成了諸多教學軟件和開放式、易訪問的以多部精品課網絡教學資源為內容的基于新一代互聯網教育平臺，如圖2所示，在滿足課程發展性改革[7]要求的同時也催化了多部國家教育部比賽獲獎的多維立體化、資源海量化、移動智能化的網絡課程的誕生………。

圖2 建立的全球化的新一代互聯網教育平臺

本文所提出的多維教學新模式，從根本上講是對新一代互聯網技術與高校素質課程教學整合模式的一種有益探索，它的落地實踐需要高校具備良好的信息教學環境，教師和學生之間形成良好的“合作——探究”教學模式[8]，具備良好的網絡多媒體信息綜合處理應用能力[9]，我們在精品課資源建設的具體實施與教學應用過程中，切實地感受到其能從各方面有效地促進了高校素質教育發展。在教與學的過程中，我們在大學生進行直接的、實質性的課堂教育的同時，積極引進了新一代互聯網技術為代表的新式教育信息化技術，靈活運用立體化教學法，廣泛的社交網絡式研討、可靠易訪問的移動云教學資源這一系列改革措施。使大學生能夠在有效的課堂多媒體教學基礎上，進行全面、自主式基礎學習；充分利用基于互聯網的云計算、社交網絡、移動智能手機來引導其進行更廣泛深入的知識聯想與學習探究；最終能夠真正以激發出來的好奇心和求知欲為動力，在高層次上進行科學研究，進而產生更多創新成果。更重要的是，在豐富了大學生的學習方式、充實了科學素質教育模式的同時也轉變高校教師網絡教育觀念，使其能夠充分利用這一改革成果，進一步挖掘新一代大學生的潛力，讓同時在最新網絡技術的影響下，執著的追求、開放的思路、自由的探索以及真誠的交流中，走上創新、創造之路。

[1] 邰樹華. 網絡時代下“以學習為核心”的教與學[J]. 現代教育科學, 2011(8): 120-121.

[2] 徐曉東. 網絡教學的理論與中學物理課堂教學實踐[D]. 上海師范大學, 2004:30-35.

[3] 劉金壽, 季長清, 等. SPSA教學模式的探討與實踐[J].大連大學學報, 2005(6):6-8.

[4] 季長清. 基于移動云計算的遠程教育模式研究[J]. 吉林省教育學院學報, 2011(01):135.

[5] 趙敏. 在多媒體和網絡環境下對高校素質立體化教學模式的實驗研究[D]. 西南師范大學, 2005.

[6] George M Jacobs, Michael A Power, Loh Wan Inn. 合作學習的教師指南[M]. 楊寧, 盧楊, 譯. 北京: 中國輕工業出版社, 2005.

[7] 周衛勇. 走向發展性課程評價一談新課程的評價改革[M]. 北京: 北京大學出版社,2002.

[8] 陳海濤. 高校素質“合作—探究”教學模式的研究[D].西南師范大學, 2005.

[9] Ang chen. Goals interest,and learning in physical education[J]. The Journal of Education Rresearch, 2004(6):56.

Research on Teaching Reform of Quality Course in College Based on New Generation of Internet Technology

JIChang-qing1,2, XU Chuan-wei1,2, WANG Yan-chun1, QIChun-qiao1

(1.College of Physics Science and Technology, Dalian University, Dalian 116622, China;
2. College of Information Science and Technology, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China)

According to the quality education mode in the environment of the new generation of internet technology, we combine the teaching research of college quality education with the next internet technology (cloud computing, mobile computing, sociality network, etc.). Within the environment of information technology, a type of multidimensional education mode is investigated, which include the refined class lectures, new generation of internet applications, effective CAIperforming, wide discussion between teachers and students, and abundant knowledge association. Furthermore, the educational practice is carried out on the high-quality curriculum "Modern Scientific Technology".

cloud computing; mobile computing; social networking; stereo-teaching mode

G642

A

1008-2395(2012)03-0115-05

2011-11-06

國家自然科學基金資助項目（61173162)；遼寧省精品課建設項目（遼教發2005154）；大連大學教改課題：基于新一代互聯網技術的高校學習資源中心建設（SII2010）。

季長清（1980-），男，博士研究生，研究方向：云計算、空間數據庫、移動計算、互聯網應用技術。