馬小強,劉 銘
(1.中央電化教育館,北京 100031;2.兵團廣播電視大學 教學科研處,新疆 烏魯木齊 830001;3.北京師范大學 教育學部 教育技術學院,北京 100875)
國家開放大學“云教室”應用的現存問題及對策*
馬小強1,2,劉 銘2,3
(1.中央電化教育館,北京 100031;2.兵團廣播電視大學 教學科研處,新疆 烏魯木齊 830001;3.北京師范大學 教育學部 教育技術學院,北京 100875)
“云教室”是國家開放大學為了推動教育資源共建共享提出的一種新型遠程教育模式,已在西部多個省份進行部署,取得了較好的效果。該文在分析云教室建設有關背景的基礎上,著重從實踐的視角,分析了當前“云教室”在應用過程中存在的交互性不足、教師積極性有待提升、資源建設路徑不通暢等問題,提出了基于云教室現有的設備和技術路徑的改進措施,以期進一步為國開“云教室”切實發揮作用提供借鑒。
云教室;資源建設;云計算;視頻會議系統
遠程教育的概念有廣義和狹義之分。廣義的遠程教育是指學生與教師、學生與教育組織之間主要采取多種媒體方式進行系統教學和通信聯系的教育形式,是將課程傳送給校園外的一處或多處學生的教育。狹義的遠程教育是指由特定的教育組織機構,綜合利用一定社會時期的技術,收集、設計、開發和利用各種教育資源、構建教育環境,并基于這些技術、教育資源和教育環境為學生提供教育服務,以及出于教學和社會化的目的進而為學生組織一些集體會議交流活動——這種交流以傳統面對面方式或者以現代電子方式進行,從而幫助和促進學生進行遠程學習的所有實踐活動的總稱[1]。本文的遠程教育指的是狹義的遠程教育。我國的遠程教育事業,幾經起伏,已經逐步由20世紀50年代初的以印刷品為學習資源傳輸媒介的函授階段,轉化為20世紀80-90年代以廣播電視為主要傳輸形式的階段,最終進入到目前以網絡為主要傳輸媒介的現代遠程教育階段。
在2000年出臺的《21世紀教育振興行動計劃》中,明確提出要“實施‘現代遠程教育工程’,形成開放式教育網絡,構建終身學習體系”[2],在隨后出臺的教育部文件《關于支持若干所高等學校建設網絡教育學院開展現代遠程教育試點工作的幾點意見》(以下簡稱《意見》)中,提出“高等學校建設網絡教育學院開展現代遠程教育試點”[3],并最終批準包括中央廣播電視大學(以下簡稱電大,現更名為國家開放大學)在內的69所高校開辦現代遠程教育試點工作。在《意見》中,用“網絡教育”取代了《21世紀教育振興行動計劃》中“現代遠程教育”的提法,即從官方層面明確了在新世紀,要主要以網絡為依托開展遠程教育,“網絡”成為現代遠程教育開展的主要載體。
自《意見》提出以后,三類現代遠程教育實施機構——電大系統、普通高校網絡教育學院、面向中小學的網校——開始充分發揮自身優勢,整合各方力量,開展了如火如荼的現代遠程教育推進工作。其中,面向中小學的網校由于與基礎教育自身的特點存在一定的沖突,因而發展態勢日趨微弱,較為有名的如四中網校、101網校等也逐漸趨于沉寂。而電大系統由于有著全國范圍內的辦學網絡,同時具有長期開辦成人學歷教育的優勢,在十幾年的時間內得到了長足的發展,系統隊伍得到了壯大,學生數量不斷增加[4]。
2012年,中央廣播電視大學正式更名為國家開放大學(以下簡稱“國開”),進一步確立了其在我國網絡教育中的地位和作用。為了充分發揮網絡在教育中的作用和優勢,適應現代社會對于成人網絡教育的需求,落實國家的相關政策[5],國開自2013年開始正式啟動“云教室”項目,以便密切聯系國開總部與各省分部,探索網絡成人教育的新模式[6]。云教室的建設與應用有助于深入研究、探索和實踐網絡與信息技術在遠程教育中的應用,改善學習者的學習體驗,提升教師的教學方式,促進優質教育資源共建共享,促進現代科技與教育的深度融合,探索如何基于“國開遠程教育服務云”構建多端融合的數字化教學環境。2013年,國開面向西部邊疆和經濟落后地區建設了第一批63間云教室,涉及新疆、西藏、青海、甘肅、廣西、貴州等6個省份40多個地級市。2014年11月,云教室二期建設項目啟動,擬采取總部與分部共建的形式開展,在全國完成252間云教室的建設,涉及22個分部[7]。
國家開放大學針對云教室項目進行了認真部署和大力推動,然而截至目前,有針對性地研究國開“云教室”的工作開展得還較少,筆者使用國家開放大學圖書館提供的跨數據檢索功能,在知網、萬方、維普等主流學術研究數據庫中進行檢索,僅查找到與國開“云教室”有關的學術論文6篇,其中,新疆廣播電視大學的兩篇論文對云教室的應用進行了較為具體、中肯的介紹與評價,具有較強的參考價值[8][9];國開賀媛婧的論文重點介紹了云教室的技術架構[10],有助于從技術層面系統了解國開“云教室”,其他論文則重點介紹了國開“云教室”的基本作用和意義,參照性不強[11-13]。
國開兵團分部(以下簡稱“兵團分部”)是“云教室”建設項目的參與單位之一,自2013年開始,在國家開放大學的統一部署下,在總部及下屬部分分校和學院建設了云教室并在教學中進行使用。本文對兵團分部云教室系統實際的使用情況進行了為期一年的調查,對參與師生進行了訪談,對上課情況進行了實際現場聽講。綜合調查結果,可以發現,目前,國開“云教室”的使用基本實現了國家開放大學的既定目標,師生也基本認可這樣一種教學模式的使用。但是,由于成熟有效的經驗還在摸索當中,因而在實際的使用階段還存在一些不足和有待進一步擴展、提升的地方。本文旨在從國開云教室具體應用的角度出發,重點剖析存在的問題及成因,并基于國開云教室現有的設備及技術架構,提出進一步改進云教室建設的思路,以充分發揮其作用,更好地實現其建設初期的既定目標。
在分析國開“云教室”之前,有必要首先從概念層面深入剖析國開“云教室”的本質及內涵,歸納概括“云教室”應該具備的特性和功能,以為后面的論述提供基礎。
在賀媛婧的文章中,將國開“云教室”定義為:云教室是將現代網絡技術、通信技術、信息技術融入現代遠程教育中的新型技術方案,該系統將高清的雙向視頻會議系統與遠程教育平臺緊密結合,通過組建音色悅耳清晰、圖像高清、操作方便、設備穩定的遠程視頻會議,提供網絡互通條件下的教學、研討、交流等業務開展的技術支撐環境,最終形成內容共享、互聯互通、分級維護、集中管理的多終端應用模式[14]。考慮到作者所在部門及目前關于國開云教室的研究文獻現狀,該定義可以視為國開“云教室”相對完整的描述性定義。需要注意的是,在該定義中,“云教室”的基本定位是基于遠程教育平臺的“視頻會議系統”[15]。
事實上,相對于網絡教育領域對于“云教室”研究的不溫不火,“云教室”“云課堂”等概念在教育的其他領域,如基礎教育、職業教育領域所受到的研究和關注正處于如火如荼的階段,為了有別于國開“云教室”,后面統稱這類研究對象為“云課堂”。“云課堂”并沒有一個標準化的定義,各個廠家和學校基本上都從自己的需要出發,截取若干“云計算”的概念,來定義自己的產品為“云課堂”。總體來說,“云課堂”是對傳統課堂的豐富和拓展,這種豐富和拓展體現在兩個方面:(1)軟件層面:教室里所有的教學資源都存儲在“云端”,實際上就是用一個大型資源庫取代了每一臺電腦有限的存儲空間,簡化了主機的功能;(2)硬件層面:通過虛擬化等技術,強化服務器的硬件性能,弱化主機的性能甚至不再配備傳統意義上的PC客戶端,僅通過一個聯網的小型終端設備實現與服務器的連接,所有運算均通過服務器完成。只要擁有一個云終端,老師就可隨時隨地備課、輔導學生,學生則可以隨時隨地享受到原來在教室才能進行的聽課、答疑。
無論是“云教室”還是“云課堂”,其概念都來自于“云計算”。關于云計算的研究文獻汗牛充棟,這里不再贅述。只是強調一下云計算產生的初衷和核心特點。云計算產生的初衷是為了解決當前服務資源過剩而導致的浪費問題,即集中構建各種“云”,也就是資源中心,通過網絡為有需求的人提供服務,這種服務可以充分滿足需求,并且易于擴展,因此,云計算又常常被稱為云服務,“服務”也是“云計算”的核心理念[16]。云計算提供三種服務模式:
(1)IaaS——Infrastructure As a Service,基礎設施即服務,所謂基礎設置包括存儲、計算和網絡等,也可稱為“資源”,例如紐約時報使用成百上千臺 Amazon EC2虛擬機實現在 36 小時內處理 TB級文檔數據的目標[17];
(2)PaaS——平臺即服務,所謂“平臺”主要包括開發平臺、運營管理平臺等,如Google提供的PaaS服務Google App Engine,可以提供搜索引擎及Gmail等服務[18];
(3)SaaS——軟件即服務,也就是可供云用戶直接使用的各種軟件,最簡單的如GoogleDocs等在線文檔編輯軟件[19]。
以上三種模式是云計算的顯性分類,要進一步實現“云計算”的應用,還需要提供云質量、云安全、云運維、云標準、云運營等服務系統,提供全局保障。這八大部分有機結合,才能為用戶提供穩定可靠、保質保量的云服務。
除此之外,“云計算”還具有很多被廣泛認可的特點,其中之一為“超大規模”,如谷歌“云計算”已經擁有100多萬臺服務器, 亞馬遜、IBM、微軟、雅虎等企業的 “云”也都擁有幾十萬臺服務器。而企業的私有云一般則擁有數百到上千臺不等的服務器。就這一點來看,一所中學或小學的“云課堂”并不是真正意義上的“云計算”應用,充其量是一種小型分布式文件存儲系統或者虛擬機系統。
視頻會議系統的應用最早可以追溯到20世紀60年代,目前比較公認的定義為:視頻會議系統是指兩個或兩個以上不同地方的個人或群體,通過傳輸線路及多媒體設備,將聲音、影像及文件資料互傳,進行即時且互動的溝通,以完成會議目的的系統設備[20]。隨著通信技術的不斷發展,視頻會議系統經歷了模擬會議電視、ISDN網絡電視及基于IP的網絡數字電視系統三個階段。雖然通信方式在不斷變化,但是服務目標始終如一,即雙向或多向的個人或群體實現面對面的音視頻傳輸。
從以上對有關概念的分析中可以看出,國開“云教室”符合“視頻會議系統”的功能特性,而對于“云計算”的特性體現得并不強。既然概念用到了“云”,就有必要挖掘、體現出“云”的特點,使得名實相副。基于此,筆者嘗試提出了“云教室”的功能性定義,即“云教室”是:以互聯網為基礎傳輸媒介,采用“云計算”的建設方式和管理方式,通過直播資源和點播資源滿足學生隨時隨地學習需求的,真實教室與虛擬教室相結合的,包含授課、學習、資源建設三項主要功能的網絡平臺。下文重點從“云教室”應用中存在的問題出發,結合功能性定義,嘗試提出解決問題的可行性措施。
國開云教室的設計分為三層結構:國開總部云教室、分部云教室、分校云教室,目前兵團電大所采用的云教室應用模式基本為“分部—分校”形式:即主要為授課教師在分部云教室(授課教室)上課,學生在各學院和分校的云教室(聽課教室)聽課學習。這種學習方式是一種單向的信息傳播形式,即主要以聽課教室學生接受上課教室教師的講解為主,很少對出現的問題進行反饋,雙向交互的功能沒有充分使用。教師完成授課后,學生無法從其他途徑獲取教師講課的錄像或資料。因此,這樣的一種應用模式還存在一定問題。
交互是一個內涵非常豐富的概念,本質上是一種由信息交流而引發的相互作用。陳麗認為,遠程教育中的交互現象,一種具有教育意義的現象,需要使用特定的術語,即“教學交互”加以界定[21]。教學交互對于網絡課程的實施效果具有非常重要影響,闡明其內涵是實現良好教學交互設計的前提。針對于遠程教育過程中存在的交互,有許多專家進行了非常有針對性的研究,如Moore、Bouhnik、Laurillard、陳麗、丁興富等[22-26]。綜合各方面的研究,筆者認為可以將遠程教育中的交互歸結為三種類型:學生與學習資源的交互(人—資源交互)、學生與學生及教師之間的交互(人—人交互)和個體自身知識概念間的交互(人—自身交互)三種。這三種交互類型由具體到抽象,由低級到高級分布。其關系和特性如下表所示。

教學交互類型及特點
國開“云教室”中的教學過程,在設計階段,是實時的雙向教學,并且輔以教師制作的教學課件,從這個角度說,三種交互行為都可能發生。而在實際的教學過程中,教學課件是教師講解的輔助,教師與學生才是課堂主體,因此“學生與學習資源的交互”首先是單向的,其次是處于輔助地位的。而學生與學生及教師的交互同樣由于種種原因沒有得到很好地實現。
首先,由于成人網絡教育課程的特殊性,使得每一節課的信息量都很大,教師忙于將一門課程一個學期的內容通過有限的3-6次的講解全部灌輸給學生,這就導致教師講課的進度較快,內容量大,基本上沒有時間通過課堂問答、教學活動組織等方式與學生展開互動。而學生間的互動同樣由于時間問題無法有效開展。
其次,國開“云教室”在設計階段考慮到了分部和分校云教室之間的雙向通信問題,為雙向的交互提供了技術基礎。而在實際的運行中,一方面由于系統在設計上對于網絡帶寬的依賴性較大,因此為了保證音視頻圖像的連續性,不得不關閉了分校云教室向分部云教室提問的技術通道,使得云教室的使用變成了授課教室向聽課教室單向傳輸信號的“講座式”授課方式,聽課教室的學生只能看到和聽到主講教師的課件和聲音,無法提問;主講教師同樣無法直接選擇分校的學生進行提問、開展互動。另一方面,由于技術原因,在筆者所在分校曾經嘗試通過云教室的麥克風向主講教師提問時,發生了嚴重的信號干擾和聲音異常,導致雙方根本無法對話。這就使得“學生與學生及教師的交互”基本不復存在,國開“云教室”的多點混合會議、混合或雙流會議的技術模式并沒有在實際應用中得到落實。
在筆者現場觀察的若干次云教室授課過程中,授課教師無一例外地使用了PowerPoint制作的課件,基本上以呈現講授內容的提綱、重點概念或演示性圖片為主。與一般性課堂教學所使用的資源形式并無不同。學生在云教室中上課,只能看到屏幕上教師的課件,看不到教師本人(可以在旁邊的小屏幕中看到,基本看不清楚)。資源形式的單一,導致學生對于云教室學習的興趣不足,教師由于無法看到學生,也不能得到有效的課堂反饋,只能按照自己的節奏,或者授課教室學生的反饋調整節奏加以講解,導致授課教室和聽課教室學生的“不同步”,在一定程度上影響了教學的質量,降低了對學生的吸引力。
與此同時,云教室授課對于授課教師也形成了一定的壓力,在與授課教師進行溝通中筆者發現教師對于在云教室上課主要存在以下問題:(1)教學環境不熟悉,由面對學生變為面對“鏡頭”,要重新適應;(2)教學過程不好控制,擔心難以兼顧到聽課教室的學生,心理負擔較大;(3)學習資源需要進行調整,但苦于沒有成熟的案例可供借鑒,不知道如何調整才能夠適合在云教室使用;(4)使用云教室需要一定的技術能力,對于教師自身和技術支持隊伍的要求較高,使得在授課過程中總會擔心出現意外,注意力容易分散。
在國開“云教室”的設計中,充分考慮到了多終端接入云教室的可能性和可行性,這一設計的出發點,在于可以方便更多人加入“會議”,獲取信息,將網絡的便捷性和實時性特點充分發揮出來。如本文第二部分所述,國開“云教室”的定位應該不僅僅是一個會議系統,不是為了全國44家分部坐在一起開會而設計的,而是要建立“國開總部、各分部之間的技術紐帶和橋梁,實現信息的互聯互通、內容的充分共享、業務的通常聯系,需求到一種遠程教育事業發展的創新模式”[27],落腳點是遠程教育事業的發展,因而在推進云教室應用的過程中,也將,并且必須將遠程教學功能作為了其重要功能之一。
國開“云教室”的設備配備中,包括了錄播系統的軟硬件,而且其視頻信號、音頻信號、數據信號的采集等設備都采用了較為高端的設備配置,其MCU也具備很強的視頻壓縮能力,整個系統完全具備實現實時錄播并在線發布的能力。但在實際應用中,筆者發現,想要獲取云教室的課程,只能在指定時間、指定的云教室才能看到,既不能同一時間在其他地點或其他設備(手機、電腦等)上看到自己所上的課程,也無法在其他時間再次學習該課程。教師上課的過程是非常優質的教學資源,尤其是一些答疑解惑或總結分析的課程,其內容值得反復學習觀摩。而教師在與學生交流過程中的有針對性的講解或靈光顯現的溝通,更是具有很高的信息量和很強的針對性。因此,教學過程中無法將授課內容及時發布出來供學生學習,不僅降低了教師授課過程的復用價值,從而失去了“隨時隨地”學習的應有之意,也浪費了教師教學過程中動態產生的寶貴資源。
國開“云教室”的設計理念基于視頻會議系統,借鑒了視頻會議系統的很多設計理念和部署方法,許多的機構和企業也紛紛基于視頻會議系統構建了自己的教育網絡并開展了各種形式的培訓。但筆者以為,“會議”并不能等同為“教學”。教學的目的之一是信息的傳播,更快的速度、更低的成本、更大的覆蓋面是根據這一目的所設定的目標。從這一點來看,視頻會議系統可以做得非常好,事實上,國開“云教室”也的確在某種意義上實現了這一目標。然而,教學的目的不僅僅是傳播信息,同時還有著讓學生學會知識、掌握技能的目的,而有效的交互性和情感體驗,則是實現這一目的的必備基礎。在這方面,國開“云教室”在實踐應用過程中還有所欠缺。除了功能技術方面需要加強,在整個云教室的發展理念、師資培訓等方面還有待進一步提升。筆者以為,要充分發揮出云教室的教育價值,充分利用“云”的作用和魅力,適應國開改革的方向和和成人教育整體發展的趨勢,應該從以下幾個方面對云教室的建設進行提升。
如前文所述,目前雖然云教室已經在“分部—分校”之間投入了實際應用,但由于應用過程中不斷在產生新的問題,因此不能有效地支持基于云教室的互動教學的開展,多終端接入的功能還未實現。云教室的部署多在西部偏遠地區,目的在于解決教育公平問題,而這些地區基礎設施建設普遍不盡如人意,網絡帶寬不夠或不穩定。因此,建議國開在規劃新的云教室工程時,與參與試點推廣的各省級分部緊密合作,組織專業隊伍——除了包括國開和分部的教學及技術人員外,還要包括最終部署實施項目的公司的技術人員——對當地的網絡情況進行充分調研,并且要針對每一個教學點進行單獨的技術測試,以保證能夠真正符合建設之初的設計指標。同時,要進行充分的技術測試,除了點對點之間的雙向通信正常外,還要測試整個系統能夠容納的通道上限是多少,即同時有多少個分校云教室在線還能夠保證信號傳輸通暢,避免超過一定數量分校上線就無法正常接收視音頻信號的尷尬情況出現。最后,要進行多點之間混合通訊功能的嘗試,鼓勵師生在云教室上課多進行互動交流。
國開每年都會舉行若干期教師培訓班,提升教師各方面的業務能力和水平。針對教師對于云教室課程存在的問題,建議國開開展如何設計和實施云教室課程的培訓,集中各分部優秀的教師,以國開培訓部門的專家和各院系優秀教師作為組織者和講授者,以專業為區分成立學習小組,集中性地、有規模地組織培訓和實地演練,一方面提升分部教師對于云教室軟硬件環境的熟悉程度,消除陌生感,能夠輕松應對教學過程中可能出現的問題;另一方面結合虛擬授課的特點展開教研,分析、總結、學習新的教學模式和教學方法,以及各種有效的課件制作工具的使用,從提升交互性的角度入手,共同建立一支善于利用云教室展開教學的師資隊伍。
云教室系統提供了完備的軟硬件條件,用以進行在線課程實時發布和提供點播服務。國開應倡導各分部積極利用這套系統,進一步發揮云教室的技術潛能:
1.實時在線發布資源供學生學習
云教室課程是教師辛勤勞動的成果,應該加以錄制保留,作為資源建設的重要渠道。同時,這些資源可通過技術手段在互聯網上加以發布,供已經學習的學生復習使用,或供無法到校學習的學生自學使用。這不僅拓寬了資源建設的方式和學生獲取學習資源的途徑,也順應了電大系統進一步改革和發展的趨勢,有利于實現真正意義上的“網絡教育”。
2.建立“云”資源池
如前文所述,“云教室”的概念與“云計算”相關,云計算的基本特性之一就是規模的巨大和資源獲取的便捷。因此,在進行云教室生成性資源建設的過程中,還應該有總體的設計和謀劃,建立完善的課程“云”資源系統,與國開精心制作的課程資源和微課資源等并列作為一種資源類型提供給學生,使學生查找和獲取資源的過程透明化,選擇多樣化,學習過程便利化,從而打造真正意義上的“云端教室”。
國開“云教室”是一項具有重要意義的工程,是密切聯系國開總部與各省分部、探索網絡成人教育的新模式的重要舉措。國開云教室脫胎于視頻會議系統,但同時名字中還有一個“云”字。因此,國開“云教室”不是,也不應該僅僅定位于一個視頻會議系統,更應在互聯網大發展的背景下,與互聯網緊密融合,探索“互聯網+教育”的有效模式和前進路徑。本文從分部實際應用云教室的現實情況出發,概況了當前云教室應用過程中存在的一些不足,并結合作者的理解,提出了有針對性的解決方法,希望能夠對國開云教室的建設起到一定的促進作用。
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Problems and Countermeasures on "Cloud Classroom" Application at Open University of China
Ma Xiaoqiang1,2, Liu Ming2,3
(1.National Center for Educational Technology, Beijing 100031; 2.Department of Scientific Research and Teaching,Bingtuan Radio & TV University, Urumqi Xinjiang 830001; 3.School of Educational Technology, Faculty of Education,Beijing Normal University, Beijing 100875)
The intent of "Cloud Classroom" construction in the western provinces by Open University of China is to create a new mode of distance education for the educational resources co-construction and sharing. It has achieved great performance. On the basis of the relevant background of "Cloud Classroom" construction, the paper, in the perspective of practice, analyzes the problems of "Cloud Classroom" application: interaction and teachers' enthusiasm deficiencies, the obstructed paths of resources construction.Consequently, the paper develops measures of current equipment and technical paths for further exploring "Cloud Classroom"application.
Cloud Classroom; Resource Construction; Cloud Computing; Video Conference System
G434
:A
馬小強:碩士,副編審,研究方向為網絡教育及信息技術應用(ma_xiaoq@163.com)。
劉銘:在讀博士,副教授,研究方向為遠程教育學。
2016年3月2日
責任編輯:趙興龍
1006—9860(2016)05—0072—06
* 本文系國家開放大學2014年重點資助項目“兵團開放大學基于云教室的課程教學模式改革研究”(項目編號:G14A4402W)研究成果。