云書包在高校教育中的應用與研究

李巖

摘要：隨著云計算時代的到來，電子書包與云計算的相關技術有機的結合在一起形成了“云書包”。 “云書包”不但保留了電子書包的各種功能特性，同時為電子書包的運行后臺增加了“云”的特性，如資源的池化、高可用性、存儲空間的動態(tài)收縮等等。本文分析了“云書包”的發(fā)展、體系結構、實用價值、以及特點，并結合高校教育的特點，將“云書包”的解決方案進行優(yōu)化，應用到高校教育模式當中去，使“云書包”能夠為學生、教師、家長及學校提供更豐富的教育信息化功能。

關鍵詞：電子書包；云計算；云書包；高校教育

在電子信息化高度發(fā)展的時代，高校教育的發(fā)展與革新面臨著各種各樣的機遇，進入云計算時代，云書包是電子書包和云計算相關技術有機結合的產(chǎn)物，它作為一種新型的教育媒體和學習模式的存在有著重要的意義。本文對云書包的發(fā)展、架構體系、特性及其功能應用進行分析，以期高校教育行業(yè)者加深對此教育新型產(chǎn)物的理解，進一步促進云書包在教育行業(yè)中的應用。

一、云書包的發(fā)展

書包是學生在上學時，將與學習所用相關的書籍、材料和文具等封裝的承載物。隨著信息化時代的到來，教育領域也有了變革性的改變，教學開始向數(shù)字化轉變，應運而生的產(chǎn)物便是電子書包。電子書包是對學生用輕型學習終端，如：計算機、平板電腦和手機等，的形象化的描述。它在功能上遠遠超越了傳統(tǒng)書包，配以電子課本為學習載體，輔以信息處理能力和無線通訊功能，可以成為支持各種有效學習方式的個人交互式學習工具。因此，電子書包不是簡單將書裝進電腦，而是新的教育理念和教學模式加新技術的應用，是促進教學模式轉型的利器。

2001年，我國第一款電子書包問世，至今已有十多個年頭。在市場的洗禮下，電子書包也在不斷的完善自身的功能。近些年來，隨著智能手機和平板電腦的普及，以及無線通訊技術的不斷發(fā)展，電子書包依托技術的發(fā)展進入了黃金的發(fā)展時期。隨著信息化浪潮在各個行業(yè)的興起，國家機關也開始重視教育信息化的推動與發(fā)展，制定了相關的發(fā)展規(guī)劃綱要，明確提出加快教育信息化進程。

隨著云計算時代的到來，云計算技術被廣泛應用于各行各業(yè)，電子書包與云計算技術結合形成了云書包。云書包為電子書包的后臺系統(tǒng)和資源增加了“云”的特性，如資源的池化、高可用性、存儲空間的動態(tài)收縮等等，使它更具生命力。云書包提供豐富的教育信息化功能，如數(shù)字化教育資源、學生成長史等，其真正成為學生學習和生活的信息助手，一個真正的“數(shù)字化云書包”。

二、云書包的架構體系

云書包首先要基于對學校教學流程、傳統(tǒng)教學不足、師生、家校有效互動方式的深刻理解，將云計算技術、虛擬化技術、無線通訊網(wǎng)絡、現(xiàn)有固網(wǎng)、安全防護、存儲與多媒體教學、手寫平板、教師教學平臺、投影、教學資源進行深度融合，形成云書包的優(yōu)化解決方案，其體系結構如圖1所示。

三、云書包在高校中的實用價值

云書包可以讓學校、教師、學生、家長都積極地參與到教學活動中來，給參與教學活動的每一個環(huán)節(jié)都帶來不一樣的體驗。高校教育中，學生成為教學中的真正主體，教師作為輔助角色，家長則成為定期檢查學生在校情況的監(jiān)督者，學校作為載體，利用云書包這個平臺，將教育信息資源存儲在“云”上，實現(xiàn)教育信息資源的共享。

（一）對學生

云書包將教材、可見、習題、教輔電子化，減輕學生書包的重量，學生不需要再攜帶更多的紙質(zhì)書本去上課。教師下發(fā)的素材、習題、隨堂筆記、作業(yè)均已電子化保存，便于整理和查閱。同時通過手寫平板等終端設備可以在課堂上實現(xiàn)與老師互動，提高學習效率。

（二）對教師

云書包將為教師提供電子化備課，簡化教師備課流程；課堂教學實施互動，教師能夠實時了解學生學習情況；學生學習情況自動統(tǒng)計，節(jié)省同時間；習題電子化批改，提高作業(yè)批改效率。

（三）對學校

高校中的公共課程較多，如大學英語、計算機基礎和思想政治教育等等，將全校課件與教學材料能夠統(tǒng)一整合、分類和中那個里，形成學校特有的教學資源，保持可持續(xù)發(fā)展；全面了解教師教學情況、學生學習情況。

（四） 對家長

高校學生具有很想的自主能力，但如果疏于對學生的管理和及時了解情況，不免會出現(xiàn)不可預知的后果，家長往往在關注學生在校成績的同時，更多關注學生的身心健康和安全問題。云書包可以使家長實時掌握學生在校學習和生活情況，并隨時與老師溝通。

四、云書包的特點

云書包將傳統(tǒng)的電子書包與云計算技術和無線通訊技術進行融合，形成了更符合在校師生體驗的一體化解決方案，云書包實現(xiàn)了全網(wǎng)互聯(lián)、手寫體驗、智能統(tǒng)計分析、電子化備課、互動教學、動態(tài)資源伸縮和擴展、高可用性HA等符合教學實際情況的功能特性。

（一）全網(wǎng)移動互聯(lián)

通過無線、Internet或是3G網(wǎng)絡，教師可以隨時隨地的備課、批改學生作業(yè)。學生可以隨時隨地接入，訪問教學資源，進行學習。云書包具有多種靈活的接入方式，如圖2所示。

圖2

（二）電子化備課

教師可以使用云書包的教師教學平臺，將某節(jié)次的課所需的教學素材，如課件、習題、實踐作業(yè)、多媒體資源等添加到課例當中，日后再上到這節(jié)課時，教師只需要從課程資源庫中選擇這個課例或對其進行微調(diào)，極大的提高了教師的備課效率。

（三）手寫體驗

隨著平板終端的不斷發(fā)展，通過電磁屏技術，可以讓學生有很好的手寫體驗，能夠保證與傳統(tǒng)書寫方式一致并顯示出相同的效果，使學生在享受電子化教學的同時，也會傳統(tǒng)書寫習慣。

（四） 教學互動

高校課堂中，學生是主體，啟發(fā)式的教育方式是十分有效的，課堂上的師生互動就顯得尤為重要。在上課時，老師可以將學生平板實時的投影到屏幕上，展示學生答題過程及內(nèi)容，引導互動，活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣。

（五） 智能統(tǒng)計分析

智能統(tǒng)計分析能夠對學生作答的客觀題進行自動批改，并將學生答題的情況進行實時統(tǒng)計，讓教師能夠在第一時間了解學生對知識點的掌握情況，進行有針對性的教學活動。智能統(tǒng)計分析可以幫助教師快速建立成績分析表，精確分析學生成績。對學生或班級情況按照不同的參數(shù)進行統(tǒng)計和分析，分知識點分析和對比分析等等。

（六）存儲資源動態(tài)擴展性

大部分正在使用云書包的學校，一般會選擇一部分科目作為云書包的試點。但是，隨著云書包規(guī)模的不斷擴大，在某一時間段，有可能會出現(xiàn)多個班級的學生或教師同時訪問云書包后臺的情況，這時，現(xiàn)有的存儲資源有可能無法滿足之一突發(fā)訪問的需求。通過動態(tài)的擴展資源特性，可以很好的解決此類突發(fā)需求。存儲資源通常會維持在一個平均的訪問用量水平，當突發(fā)訪問到來時，如剛剛開學和期末考試前，云書包會自動的將空閑資源自動擴展，來保證資源正常、順暢的訪問。當突發(fā)訪問結束后，則自動將存儲資源收回，回到正常的平均水平。

（七）高可用性HA

為了保證云書包應用的正常運行，在建設云書包時，往往會采取雙機軟件來增加系統(tǒng)的可靠性。一般情況下，云計算平臺都會自帶高可用功能，根本不需要額外的投資成本。云書包同時還有自動檢測的功能，當其中一臺主機出現(xiàn)故障，或接近出現(xiàn)故障臨界值時，另一臺主機會自動接管業(yè)務，用戶根本不會有任何感覺。

五、云書包的主要組件

（一）教師教學平臺

教師教學平臺是云書包的核心組件，教師教學平臺集成校務辦公、教務教研、網(wǎng)絡信息于一身，發(fā)揮了寬帶技術和互聯(lián)網(wǎng)、無線通訊技術手段的優(yōu)勢，實現(xiàn)了師生在教學過程中的實時互動，整合了學校教育、教學與管理資源。教師通過教師平臺可以完成備課、上課、教學資源整理，教學管理、教務管理等功能，在此基礎上利用云計算管理平臺實現(xiàn)教學后臺資源的動態(tài)擴展。高校教師教學平臺的搭建有其設施基礎，高校的固網(wǎng)以及無線網(wǎng)一般都比較完善，教師無論在校園任何角落，都可以輕松的登錄教學平臺，進行各種操作。

（二） 家校平臺

家校平臺是學校與家長溝通的一個平臺。家長可以查閱學生在學校課程成績，及時了解學生的學習狀況，也可以通過電子郵件的方式與輔導員或者任課老師取得聯(lián)系，及時、客觀和全面的掌握學生在校的情況。輔導員可以定期的向家長更新學生在校的身心健康狀況，并將評語及時的錄入系統(tǒng)，方便家長查看。

（三）手寫平板

平板終端的使用，使得云書包在原筆跡手寫方面更進一步，它筆觸精度高，支持壓感識別，書寫流暢、手感體驗良好，便于攜帶。

六、結束語

目前，全國各地各級教育機構都興起了云書包的項目，云書包在彌補傳統(tǒng)教育方式單一和不足的同時，又可以不影響學生的書寫，云書包已基本得到了學校、教師、學生和家長的一致認可。高校云書包的發(fā)展，必須確定統(tǒng)一、規(guī)范的技術標準，以促進云書包的良性發(fā)展。可以預見在未來，云書包將會使高校教育方式有變革性的轉變，使教師教學更加方便和輕松，使學生學習更加快樂。

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