云計算輔助教學模式的研究

任靖娟，王玖煒，曹莉

云計算輔助教學模式的研究

任靖娟，王玖煒，曹莉

在信息技術和網絡技術迅速發展的情況下，隨著云計算的發展，云計算輔助教學（CCAI）也引起了廣大教育工作者的重視。首先云計算輔助教學的內涵和外延，以及云計算輔助教學的理論基礎，重點是在百會云平臺上，設計了《高等數學》云計算輔助教學平臺，提出了具體的協作學習的活動設計，并重點設計了課程框架，詳細描述了課程設計實現的方法和步驟。

云計算；課程設計；云計算輔助教學平臺

0 引言

隨著云計算的發展，能否將云計算輔助教學有效地應用于教學領域，是衡量教育是否面向未來社會發展積極變革的一個重要根據。在云計算環境中，利用云計算平臺構建個性化的信息教學環境，以輔助教師教學，促進教師和學生的交流，促進學生的協作學習，是計算機輔助教學的延伸和新的發展。教學云服務能夠為師生提供豐富多彩的學習環境和有力的學習工具，更重要的是帶來教學思想、教學模式、教學方式、教學手段的改變。

1 云計算概述

1.1 云計算輔助教學概念和發展

提及“云計算輔助教學”這個概念，大家馬上就會想到“計算機輔助教學”的概念，計算機輔助教學（Computer Assisted Instruction）稱為CAI，是上世紀80年代的產物，它指的是在計算機輔助下進行的各種教學活動，教師使用計算機進行教學，為學生提供個別化的學習環境，學生通過與計算機的交互作用進行學習，師生以對話方式討論教學內容、安排教學進程、進行教學訓練[1]。

“云計算輔助教學”（Clouds Computing Assisted Instruction）稱為CCAI，是計算機輔助教學在21世紀的新發展[2]。云服務教學是指在云平臺上教師構建個性化教學的信息化環境，支持有效教學和學生的自主學習，從而達到突破教學界限，教師和學生利用“云計算”所提供富教學資源、改善教學模式，促進學生高級思維能力和群體智慧發展，提高教育質量的目的。

1.2 國內外云計算輔助教學的發展

在2008年初，Google 公司與中國臺灣大學、臺灣交通大學以及大陸的清華大學開展了云計算項目的研究。隨后Google公司提出了“云計算”戰略。

2009年后，云計算走進了教育。據美國新媒體聯盟與EDUCAUSE Learning Initiative聯合發表的2009年Horizon Report分析預測[3]，云計算將在未來一、二年左右成為學校的主流技術，它將影響教師的教學方式和學生學習的方式。云計算在教育教學中的應用帶來了“云計算輔助教學”的新概念。

2 云計算輔助教學的理論基礎

2.1 分布式認知

分布式認知（Distributed Cognition）是認知主義的新發展，在社會和物質情境脈絡中參與認知活動的個人，以及以共同參與認知加工的各因素間的功能性關系為基礎，形成功能系統[4]。

云計算輔助教學學習環境的設計就是對利用云計算輔助教學過程中所涉及的各種要素進行合理的設計與整合，利用分布式認知的觀點來指導云計算輔助教學學習環境的設計是一種必然的理論訴求。

2.2 社會建構主義

社會建構主義是認知建構主義的進一步發展，是以維果茨基的思想為基礎發展起來的，它強調知識是學習者在豐富的社會文化情境中，通過與他人的協商互動而主動建構的[5]。

而云計算輔助教學一個最廣泛的應用就是實現泛在學習，隨時隨地跟網絡上大量的學習者進行探討和學習。因此，云計算輔助教學符合社會建構主義理論，更注重個人學習的環境的創設，主動建構自己的認識與知識。

2.3 協作學習

協作學習是一種通過小組或團隊的形式組織學生進行學習的一種策略[6]。

這里的協作學習環境主要包括協作學習的組織環境、空間環境、硬件環境和資源環境。把云計算輔助教學與協作學習理論結合起來將是教育信息化的必然趨勢。

3 云計算輔助教學的課程設計

經過對各種云服務模式的研究以及各大云平臺優缺點的對比分析，筆者選定利用百會云平臺提供的百會在線辦公平臺進行模式研究，來針對《高等數學》課程來進行設計。

3.1 學習活動設計

基于在百會云平臺上對《高等數學》課程的云計算輔助教學模式的建設，為了真正實現有效的協作學習，其核心是云服務課程內容和學習活動的設計。

根據課程特點和實際需要，按照“導學—助學—自學--促學—互學”的學習模式和國家“精品課程”建設的基本規范來構建[7]。經過設計規劃，《高等數學》云服務課程內容結構和課程設計框架，如圖1所示：

圖1 《高等數學》課程框架設計圖

在該網絡教學環境中，作為課堂教學的補充和延伸，主要設計了課程信息發布、學習資料下載、作業提交與評估、項目協作、課下討論與答疑等學習活動。這些活動均可以通過百會平臺的各種云服務支持，利用上傳共享的以及網絡上豐富的學習資源，借助導學、促學的引導，通過助學、自學、互學的環節鞏固課程知識，提高學習能力，促進群體智慧的發展。具體應用到活動設計中的云服務，如圖2所示：

圖2 云計算輔助教學活動設計圖

3.2 課程平臺實現

由于百會平臺采用了組件架構，因此，使得協作學習平臺的設計效率遠高于傳統的B/S網站設計過程[20]。通過百會云平臺創建課程教學平臺非常簡單方便，通過以下步驟就可以完成：

（1）登錄百會主頁http://www.baihui.com/crm/，在頁面右上角點擊“免費注冊”，利用電子郵箱注冊百會賬號。以后就可以在主頁上點擊“用戶登錄”登錄到百會云平臺。

（2）登錄到百會平臺以后，點擊“進入創造者”下拉菜單，會出現百會云平臺上提供的各種服務，如圖3所示：

圖3 百會云平臺應用一覽圖

這些服務一共分為3大類：協作應用類、業務應用類 、效率應用類。

筆者基于百會云平臺針對《高等數學》課程規劃的所需要應用到的云服務在學習活動設計中的圖2中已經提到。

（3）點擊“辦公門戶”進入百會平臺的默認主頁，是一個儀表板，這里可以看到百會云平臺辦公門戶中包含的各種云服務，包括百會郵件、百會日歷、百會任務、百會文件、百會論壇、百會備注、百會收藏夾等，是各種云服務的快捷入口。在這里可以根據自己的需要通過拖拽來變換各種云服務的排列位置以方便自己查看和進入。還可以通過“添加應用”，將一些常用的在線應用嵌入到百會平臺中，方便隨時進入。比如在上傳資料的過程中由于pdf文檔的各種優勢經常需要將word文檔轉換為pdf文檔，可以通過添加應用，將word轉pdf在線應用嵌入到百會平臺上，下次就可以直接從百會主頁上打開。百會門戶儀表板圖4所示：

圖4 百會門戶儀表板圖

（4）在儀表板界面左下角，點擊“組”，進入組主頁，這里分為機構組和個人組，根據筆者的設計，在這里建立了一個機構組“信息技術學院”，3個個人組，分別是“信管一班”、“信管二班”、“計科班”作為3個協作小組參與教學活動。點擊各組進入，可以查看每個小組的組成成員而且可以在這里給每個協作小組分配不同的學習任務使各小組之間進行協作學習，如圖5所示：

圖5 協作小組劃分任務圖

并設定任務開始時間、提醒時間和完成時間，特別值得一提的是，在這里添加任務還可以設置提醒時間，老師可以任意設置具體的時間不定期的提醒被分配到任務的小組，很好地起到了促學的作用，避免了學生對任務的遺忘或拖延。

在百會維基中可以隨意創建網頁，創建網頁有3種編輯方法，分別是完整版所見即所得的編輯器、基本版所見即所得的編輯器和HTML代碼編輯器。利用完整版所見即所得編輯器不需要了解任何編程語言即可輕松創建一個網頁，從而可以利用百會維基設計一個《高等數學》的精品課程網站，并可以通過設置權限來管理使用者對各個網頁的操作權限，包括查看、編輯、創建、刪除、添加等。本研究設計的主頁如圖6所示：

圖6 主頁效果圖

打開百會維基，根據課程結構框架的設計，新建頁面，編輯頁面，訂閱頁面以及設置權限等個性化操作，并完成課程網站的構建與設置。整個維基設計的站點地圖，在這里可以方便查看整個課程設計的構造，如圖7所示：

圖7 維基站點地圖

（7）設置課程網站的訪問權限，比如瀏覽者、擁有者、協作者等，并整合各種有效資源到一個平臺上，為教師教學、學生學習提供高效的服務支持，如圖8所示：

圖8 維基權限設置圖

4 總結

本文是基于百會云平臺的輔助教學模式的初步研究，證明了云計算服務教學模式可以成功在大學教學中應用，也提出了在百會平臺上如何進行課程設計的基本操作流程。但由于各方面因素的影響，在其輔助教學的過程中我們也發現了各種問題，比如云計算輔助教學平臺的學習情況記錄是否如實反映了學生的實際情況；教師運用云平臺授課時，學生學習的專注程度；此平臺是否能真正促進了師生、生生間的交流與互動等。為此，我們在該項目中采用了任務驅動的方法督促師生、生生間的交流、互動和學習，從而達到了比較好的效果。

[1] 方濱興.云計算:改變世界的力量[J].華為技術,2010,(47):9-11.

[2] 袁文成，朱怡安，陸偉．面向虛擬資源的云計算資源管理機制[J]．西北工業大學學報,2010,(5):704-708.

[3] James,SissomStephen.A Low-Cost Remote Lab for Internet Services Di stance Education [J]. Journal of Systemics, Cybernetics and Informatics,2012,4(4):48-50.

[4] 畢曉東．云計算輔助教學在高職課程教學中的應用研究[J]．浙江經濟職業技術學院,2012,11(12):93-94.

[5] 鄔易平,雷亞敏.多媒體網絡環境下的任務設計[J].牡丹江教育學院學報,2010, (2):35-37.

[6] 趙宇紅,劉泉喜.云計算輔助教學(CCAI)在協作學習的應用[J].福建電腦,2010,(6):85-124.

[7] 黎加厚.云計算輔助教學[M].上海:上海教育出版社,2010:15-18.

G420

A

2015.01.13）

1007-757X (2015)07-0044-03

河南省科技廳基礎與前沿研究課題（142300410296）

任靖娟（1969-），女，河南省濮陽市人，漢族，河南中醫學院，實驗師，碩士，研究方向：現代教育技術與多媒體技術，鄭州，450046

王玖煒（1969-），男，河南省南陽人，漢族，河南中醫學院，副教授，碩士，研究方向：計算語言學與應用翻譯，鄭州，450046

曹 莉（1979-），女，河南新鄉人，漢族，河南中醫學院，實驗師，碩士，研究方向：虛擬現實技術，鄭州，450046