(福建广播电视大学 计算机系,福建 福州 350003)
教育部启动精品课程建设的目的是通过精品课程示范作用的发挥,推进高校学科建设与教学改革的发展。在精品课程建设中,各高校注重发挥信息技术作用,课程的信息化建设取得了一定的成果。然而,课程建设中存在的“四难”问题(访问难、兼容难、更新难、互动难),阻碍了精品课程建设的进一步发展。如何利用云计算技术,推进精品课程建设的发展,具有重要的研究意义。
“云计算”的概念最早提出于2007年,“云”是互联网络的一种比喻说法,云计算是与互联网相关服务的增加、支付与使用模式。通俗的理解,“云”就是任何人都可以使用的超级计算机,用户把要处理的任务或要存储的文件交给“云”后,只要能够保证更快地获得结果;存储文件可随时随地上网获得,用户就无需知道所提交的任务是通过哪台服务器处理,文件被存放在什么地方。交给“云”的任务,会被分配到能够以最快速度完成的地方,存储的文件会被存在有足够存放空间,且方便随时获取的地方。
“云计算”是一种基于信息时代大环境下的社会化服务,对计算机计算能力使用需求是一种与水电、煤气等商品本质相同的社会化商品,而它们之间最大的区别是云计算是以互联网为载体进行传输的,云计算特点主要包括以下四个方面。
1.信息服务功能强大
云计算具备强大的计算与存储能力,当用户将需要的应用与服务以WEB形式提交后,云将使用建立在海量数据基础上的数据挖掘技术,对网络上可用的数据资源进行全面搜索,并迅速向用户做出准确、详尽的结果反馈;同时云计算能够及时更新网络数据信息,以为用户提供准确、快速的服务。
2.安全性极高
云计算基于数据存储中心可对数据信息进行严格、有效的管理与控制,具有极高的安全可靠性及连接性能,此外,严格的操作权限管理,高度集中的数据信息管理策略能够在很大程度上避免数据丢失,病毒破坏等问题的发生。
3.成本较低
用户在使用云计算时,只需按互联网相关服务的实际使用情况支付费用,而计算机的硬件系统、设备运行以及服务器软、硬件升级的开支均由云服务的提供商承担。
4.使用方便快捷
用户通过WEB方式能够随时随地的进入云计算平台,并根据自身的需要获取需要的数据信息,同时能够实现数据与应用资源在不同设备终端之间的共享极大的方便了用户的使用需求。
云计算在教学领域应用的究问题,已引起相关学者的关注,当前,国内学者已经对云计算辅助教学的问题开展了相关的应用研究。
云计算辅助教学是继“计算机辅助教学”后的又一发展。云计算辅助教学是指在教育教学过程中,教师运用“云计算”的相关服务对教学活动进行辅助。
学校和教师通过对“云计算”提供的相关的技术信息与服务的应用,能够降低人力、物力资源,服务器设备及其他固定资产的投入成本;教学信息化管理更加安全、便捷,同时有利于教师个性化教学环境的构建,促进建立教师教学与学生学习活动的互动协作关系,推动学生思维能力与创新精神的发展,保证教育教学质量。
自启动精品课程建设工程以来,精品课程在推进课程建设中发挥了一定的示范作用,但同时在课程资源应用上仍存在一定的问题,突出表现为 “四难”问题。
当前,已建成且上网共享的精品课程的数量十分可观,但由于不同的高校在精品课程制作过程中硬、软件与网络语言的使用不尽相同,过于依赖插件。课程中占用较大宽带的音频、视频内容,缺少不同的适用版本。这使得课程的访问者难以有效地获取课程资源。此外,部分课程网站的带宽有限,容易发生访问拥塞,导致网页无法打开。因此,课程资源访问难已成为制约精品课程应用共享的瓶颈性问题。
按照教育主管部门的要求,精品课程应定期进行更新,但调查数据显示,最近一年内仅有20%左右的课程进行了更新的课程比例不足20%。导致更新难的原因有以下两点,首先是教育部缺少课程资源更新行之有效的约束与考评机制,难以引起课程制作人对课程更新的重视;其次是课程更新的控制平台的设计不够便利,课程资料更新多由学校的网络管理部门负责上传,易导致更新的延误。
教育部颁布的《高等学校精品课程建设与评估标准》,但标准针对于素材技术标准的要求缺乏强制性。不同的高校在精品课程制作过程中硬、软件与网络语言的多样性影响了课件资源共享的通用性与兼容性,这一点在视频文件的共享上表现得尤其明显,视频文件的格式缺乏多样性、网速慢、缺乏访问权限等因素限制了课程使用者的访问,最终影响了课程资源的使用效果。
当前,我国的高校精品课程的建设多处于展示浏览、下载的阶段,大多数的课程还无法为使用者创造讨论、交流及共享共建的使用环境。当前的精品课程缺少互动性强,学生感兴趣,能主动参与的环节,使得学校教师难以准确把握学生的的意见、反馈等信息。同事,学生下载学习课程,仍以自学为主,师生互动的学习氛围缺乏,这必然会对学习效果产生不利影响。
当前,我国高校已完成了总数超过20000门的精品课程的建设,并且还有更多的精品课程资源在建设中。针对云计算的优势以及精品课程中存在的难题,在精品课程建设中应用云计算,可更好地发挥精品课程的示范作用,促进学科建设的共建共享。
在精品课程建设中应用云计算,无需对现有的数据信息运行平台做过多的改动,就可实现教育资源最大限度的整合。云计算的高共享的技术优势,能够将现有的精品课程资源整合成一个超级资源“云”整体,使优质的课程资源能够在发达与欠发达地区的高校间平等共享。在进行超级资源“云”建设的过程中,还可依据地区或学科的特点建设程多个次级“云”。以广东省高校精品课程建设为例,精品课程资源的整合,可实现诸如深圳等发达地区与河源等落后地区的优质资源的共建共享。同时,在精品课程资源“云”建设过程中,不需要额外花费经费购买服务器,进行服务器的维护更新,只需将计算机接入到互联网,将要处理的任务交给“云”即可,这就能够降低高校在精品课程建设中的软硬件投入。
精品课程建设过程中,极易出现不同高校同时建设一门课程,而各自间互不联系的问题,这会导致精品课程出现雷同建设、重复建设的情况,且课程在完成评估后的使用率较低。利用云计算进行精品课程的共建,能够充分发挥云计算共享与优化的技术优势,优化资源投入,推进优质资源的利用。云计算能够有效管理课程资源的标准化协议与计费支付,并根据实际需要实现支付与计费功能,对优质的课程资源的提供者进行付费奖励,从而推动精品课程资源的的开发深度与优质资源的使用。此外,主管部门可以根据云计算反馈的信息,将有限的资金投入投入到具有开发优质课程资源能力的部门。从而更好地提升资源建设的专业化程度,满足精品课程建设与教育发展的需要。
当前,信息安全问题是影响精品课程资源建设的一个重要问题,课程资源常因网络病毒攻击而无法正常访问。云计算技术具有极高的安全性能。可为各高校的课程资源构建安全可靠的数据信息存储平台,为高校网上资源提供安全、高效的数据储存及杀毒服务,确保数据信息通信在不同平台之间正常进行,为用户的日常使用提供技术支持。
同时云计算能够为资源信息的网络应用提供超强的计算能力与带宽。能够化解不同资源工作时的预约、协同与调度的难题;在降低访问资源的时间,提高数据信息的访问效率的同时,系统整体性能良好,能够很好地实现网络系统的负载平衡。
在精品课程建设中,充分云计算的计算能力与超大带宽的技术优势,以制作出包括视频、音频、模拟场景的立体化教材。为用户提供可交互、可视化的网络服务。建设立体化教材要足于“校企合作”模式,引导教师进行校企合作的课程开发。通过云计算建立虚拟的车间、企业、社会等进行教学的仿真实验室,并通过仿真的模拟工作对教学过程进行优化。以提高课程的教学效率与教学质量,仿真教学实验室的建设应保证课程学习与现实工作过程的吻合,同时添加反馈体系,使教师通过计算机的统计能够及时获得学生对知识掌握情况的统计数据,并以此对学生学习进行实时评价。
云计算能够提供一个整合的计算环境,全部数据信息均储存在云端。用户只要接入到云计算,就可实现相同工作环境的使用。用户可按照自身需求进行课程资源的选择。云计算能够构建学校教学、群体学习与学生自主学习3类教学环境与教学系统。用户无需对电脑上的软硬件进行更新升级,而只需在电脑上安装网络浏览器,就可不受时空限制的开展教学活动,实现精品课程的个性化移动教学。学生不再受学习时间地点的约束,同时在学习过程中能够体会到自主选择教师与学习时间地点的乐趣;教师只要打开移动设备终端,也能够不受时空限制的给学生安排学习任务,检查学生的学习效果,实现对学习进程的实时跟踪,从而能够根据学生的特点有针对性地安排学习任务,真正实现对不同学生的因材施教,提高教学质量。
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