基于“云計算”環境的翻轉課堂學習探究

劉金玲

摘 要： 云計算技術不止在商業領域被廣泛應用，因為其靈活性和普及性，也廣泛在教學領域發揮其功能。翻轉課堂是一種以學生為主體的學習方式，學生由被動接受變為主動學習。為了提高學生的學習效率，使學習不再是填鴨式的被動學習，將云計算與翻轉課堂相結合，主旨是把強大的云平臺和主動學習的翻轉課堂相結合，使學生的學習環境和學習思維發生根本性的轉變，充分調動學生學習的積極性，也可使得學生對知識的吸收更深入和扎實。

關鍵詞： 云計算； 翻轉課堂； 主動學習； 知識吸收

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）02-59-02

0 引言

“云計算”鋪天蓋地席卷網絡的時候，不僅在網絡成為了熱門話題，在教育領域也掀起了波瀾。這里的“云”技術是一種隱喻，指的是基于Internet的系統平臺，云計算發展到現在已經不是新的領域，在商業領域的應用已經普及，它是計算機數據處理方式的并行計算、分布式計算和網格計算的發展，也可以說是這些計算機科學概念的商業實現。從之前的這些概念或者微軟的.NET中人們能夠嗅出“云”味道，感受到云氣息。如亞馬遜網站、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，以及大容量的信息第三方存儲服務。

在教育方面，2008年在SEWM上，張智威先生作了“云計算時代的社交網絡平臺和技術”的報告。黎加厚教授在2009年提出了云計算輔助教學的概念。云計算輔助教學是學校和教師利用“云計算”提供的服務，以此構建個性教學的信息化環境，支持教師課堂以外的教學和學生的學習，完善教學形式。

云計算技術給學生和教師帶來了除教室以外的學習場所和機會，在教學過程中云平臺的選擇不再拘泥于某一個，教師可以根據實際情況選擇不同的平臺作為輔助教學的工具。在云計算輔助教學的學習環境設計中更強調學習者的需求，設計過程中提供盡可能多的、整體的、豐富的實踐網絡，作為設計者和教學者要為學習者盡可能地提供真實的情景、活動和任務。

MPI是并行計算的代表性技術[1]，Hadoop是云計算的代表性技術，它是用于存儲的分布式系統，也是一個由通用計算設備組成的大型集群上執行分布式應用的框架，提供了簡單易用的編程接口，這樣易于處理和保存大量數據的分布式云計算平臺，具有可擴展性強、成本低、效率高等特點。Hadoop的基本結構如圖1所示。

1 翻轉課堂的由來及應用

“翻轉課堂”（Flipping Classroom）從名稱就可以看出其特點，是把“老師白天在教室上課，學生晚上回家做作業”的教學結構進行翻轉，構建“學生白天在教室完成知識吸收與掌握的知識內化過程，晚上回家學習新知識”的教學結構，讓學生在課堂上完成知識吸收與掌握的內化過程、在課堂外完成知識學習的新型課堂教學結構。

美國林地公園喬納森·伯格曼和亞綸·薩姆斯在教學過程中觀察到，學生并不需要完全在教室接受教師講授和傳遞信息，他們可以自主學習知識。真正需要教師幫助的時候，是他們在做功課遇到問題卡住的時候，這個時候教師往往并不在現場。如果把課堂傳授知識和課外內化知識的結構翻轉過來，形成學習內化在課堂、傳授知識在課外的新教學結構，學習的有效性將隨之改變。目前我們的教學還是以填鴨式教學為主，這種教學形式的改變可以從根本上轉變學生只是被動的聽，卻無法做到主動思考的被動局面。

如今已經是電子化、信息化、網絡化、智能化的時代，只要充分將云計算平臺，與翻轉課堂的探究性、靈活性以及參與性相結合，就可以實現教學效果的最大化[2]。相對于死板的傳統教學模式，如何促進學生學習的興趣是基于“云計算”的翻轉課堂教學中需要進一步研究和探討的大課題?！胺D課堂”不僅改變了“以教師為中心”的傳統教學方式，而且充分完成了學生由被動學習到主動學習的轉變。因此基于云計算的翻轉課堂，有可能成為傳統教學的終結者，而創意這些教學改革的教師也將成為舊的教學方式的掘墓人。尤其是在關注素質教育的今天，基于云計算的翻轉課堂為方興未艾的教育公共服務平臺建設提供了可借鑒的范式[3]。在基于云計算的翻轉課堂實踐中，教育公共服務平臺可以發揮其云服務功能，支持自主學習、教育均衡和個性發展，讓傳統的電教手段在云服務時代煥發新的活力。

2 云計算環境下翻轉課堂在教學實踐中的應用

在平時的教學過程中，首先從學生的能力角度分析，教學模式的改變[4]大體可分菜鳥和大蝦兩類，為此可以將任務相應地設置為新手入門和高手過招兩類。新手入門的知識必須做到和教材緊扣，知識點不能太多，保證新手可以啃得動；高手過招的難度要適當提高，可以使高手學得充足。在課堂輔導過程中，應該根據水平區別對待，對待新手主動關心，側重原理講解和操作步驟的示范，幫助他們完成所分配的任務；對待高手，應該巧于點撥、啟發，提出更高的要求，給予更多的創新空間。

在教與學的過程中除了傳授知識和運用所學知識之外，更要注重學生各方面能力的培養，正所謂“授之以魚”，不如“授之以漁”。在嘗試新學習方法的時候最好保證過程的暢通，否則會在很大程度上影響學生的學習熱情，這就要求教師為整個教學做好周密的安排，并且要有突發事件的應對措施。云平臺有很多，如Wiki、博客、QQ、Moodle、E-mail等，做到讓學生時刻都處于云計算環境中學習。

基于云計算的翻轉課堂教學應用的推廣，得益于其探究性，讓學生主動學習。從技術促進教育變革的角度來看，基于云計算的翻轉課堂經常在課堂教學中運用視頻教學等信息技術，在形成“熟練運用信息技術的學生（tech-savvy students）” [5]的基礎上，把學生靈活運用數字化設備作為學習過程的組成部分，鼓勵學生自帶數字化設備到學校，根據自己的學習步調進行個性化學習，這為“翻轉課堂”準備了自主學習主體和數字化基礎。

從“翻轉課堂”的最新創意來看，結構和模式的翻轉源于“以學習為中心”的基本思考。其結果不僅創新了教學方式，而且翻轉了傳統教學結構、教學方式和教學模式，建立起比較徹底的以學生為中心的教學方式。同時，教師則上升為學生學習的組織者、幫助者和指導者的導演層次。如果沒有高技術素養的教師和學生，就不可能有翻轉教學結構、教學方式和教學模式的重大變革?？梢?，信息技術已經遠遠突破“輔助教學”的概念而成為教育不可或缺的工具和要素。

在教學視頻的制作中，根據翻轉課堂的特點，不能是傳統意義上的優質課視頻或精品視頻的簡單改變。他們的主要區別在于：一是長度不同，優質課、精品課是按照一節課的教學要求制作的，長度是45分鐘或者40分鐘，而翻轉課堂是根據教學內容進行制作，一般不超過10分鐘，在制作中，要事先認真研究課程特點和教材，找到核心內容，并且用10分鐘，最多兩個十分鐘的視頻講核心內容講完；二是翻轉課堂中的視頻只有聲音和板書，不出現教師的形象，學生觀看板書的演示、聽教師的講解，這樣注意力會更集中；三是翻轉課堂中的教學視頻中沒有師生的互動，是教師的單向傳授，互動是在真實的課堂中實現的，每個專題視頻與在線測試相結合，有些直接發紙質的測試題，用于學生的自我測試。

翻轉課堂使得學生自己掌控學習，學生觀看視頻的節奏全由自己掌握，懂了的快進跳過，沒懂的倒退反復觀看，也可以停下來仔細思考或做筆記，甚至可以通過聊天軟件向教師和同學尋求幫助，增加了學習中的互動，改變了教師與家長的交流。

基于云計算的翻轉課堂創設了學生自主學習的環境，學生在沒有壓力的影響下自主地學習，教師不再是講堂上的圣人，而是身邊的導師，采用在線學習和個別化指導相結合的混合模式。學習流程圖如圖2所示。

3 學習效果的評價

個人學習能力的評價主要是從兩個方面進行衡量：獨立思考能力的鍛煉和學習技能的掌握[6]。這是從平時的課堂以及課前課后的交流相處中給出的評價。學習不只是發生在課堂上，如果學生只利用課堂上的時間學習，是無法完成學習任務的。對于一個學生學習能力的評價不應該只在考卷的成績上，而應該通過一切能獲得這方面信息的日常學習過程中判斷。

因此在對學生學習能力的評價上不做地點和時間范圍的限制，評價也就在交流中產生，在這一方面的評價上無論是學生互評還是教師評價都將具有更大的空間，在結束課程的時候再對每個學生的學習能力和學習成績進行判斷才是公平的。

4 結束語

基于云計算的翻轉課堂學習在提高學生的學習效率、創新能力、自主學習能力等方面效果明顯，因為其自主性和靈活性受到學生們的喜愛。但因為其依賴于網絡，對于缺少網絡環境的學生來說是無法完成的。隨著國家對教育投入的加大，以及網絡化的普及，這種學習方式會進一步得到推廣。不論哪種學習方式都有優點和不足，我們在教學過程中應該充分發揮這種學習方式的優勢，通過其他方式彌補其不足。在教學中采用何種教學方式，是為了激發學生的興趣，使得學生愿意學；興趣是最好的老師，我們的最終目的在于學生思維的轉變，使學生把學習當成一種樂趣，翻轉課堂正是源于這個原因，把被動地接受轉變為主動學習的過程。

以云計算平臺作支撐設計的翻轉課堂教學，在C語言程序設計中的一些實例教學中，我們采用了翻轉課堂的教學方式，通過實例教學的應用，學生掌握的知識范圍和熟練程度都比直接課堂教學效果好。目前因為硬件資源沒能完全配套，以及教師掌握多媒體技術的層次不同，基于云計算的翻轉課堂的實施還有一定的難度，在技術上還需要進一步改進，在以后的研究中應該更側重于簡化技術，提高可行性。

參考文獻：

[1] 王鵬.云計算的關鍵技術與應用[M].人民郵電出版社，2001.

[2] 鐘曉流，宋述強，焦麗珍.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究，2012.2（19）：58-65

[3] 王旭卿，陳燕.基于協作共享的教育實習信息化研究[J].教師教育研究，2011.23（1）：33-38

[4] 夏仲文.對云計算輔助教學的批判性思考[J].中國信息技術教育，2010.11：59-62

[5] 王慶波，金涬等著.虛擬化與云計算[M].電子工業出版社，2009.

[6] 周黎.云計算支持的協作學習[D].上海師范大學，2010.