基于新一代互联网技术的高校素质课教学改革研究

季长清，徐传伟，王彦春，齐春桥

（1.大连大学 物理与科学技术学院, 辽宁 大连 116622；

2.大连海事大学 信息科学技术学院, 辽宁 大连 116026）

基于新一代互联网技术的高校素质课教学改革研究

季长清1,2，徐传伟1,2，王彦春1，齐春桥1

（1.大连大学 物理与科学技术学院, 辽宁 大连 116622；

2.大连海事大学 信息科学技术学院, 辽宁 大连 116026）

从新一代互联网环境中的高校素质教育模式出发，将高校素质教育教学研究与新互联网技术（如云计算、移动计算、社交网络等）相结合，构建了信息技术环境下的多维教学新模式，即“精练的课堂讲授 + 有效的课件演播 + 新代的互联应用 + 广泛的师生研讨 + 丰富的知识联想”的教学模式，并在精品课“现代科学技术概论”课程中进行教改实践。

云计算；移动计算；社交网络；立体教学法

随着互联网技术进入到新一代，在教育信息化普及尤其是以云计算、SNS社区、Web2.0、移动互联网等新一代互联网络技术的迅速发展应用过程中，无论是高校教育理念、教学手段还是教学模式、教学资源建设，都在不断地发生着重大的变革。在新互联网技术的发展形势下，高校教育必须及时适应互联网技术带来的变革，应用新技术成果，在使教育资源的建设成本大大降低。同时，更重要的是能使教师集中精力去设计教学内容、有效地利用资源和共享发布资源；学生可以方便地获取资源，提高学习的效率。

在这样一种新的互联网环境下，以新一代尤其是90后的“大学生”为中心的网络教学模式兴起并快速发展。它可以充分地体现高校大学生的认知主体作用，发挥学习的自主性和能动性。学生可根据自己的个人学习情况、兴趣和能力，围绕主题，在互联网环境的支撑下，结合课堂教学选择适合于自己的学习方式，进行自主性的学习，互联网应用能力与素质自学能力得到了锻炼和提高。

从2009始，在美国以哈佛、麻省理工等名校为首，掀起了一场全世界范围的名校视频公开课建设与发布的潮流。国内的精品课建设工作也围绕着网络教学资源建设为中心展开。而大量的高清教学视频与课件等教学资源的出现，产生了海量数据存储、管理与分享方面的困难，无法进行有效的数据处理、存储、管理与发布，这就需要采用新一代的云计算、云存储等技术进行教学资源管理方面的管理与应用[1]。高校通过访问云平台服务提供商建立的教学资源系统云上的软件库，就可得到所需的系统服务及应用，而不必单独通过投资建立全套软件和数据库，成本相对低廉，服务更为便捷。应用P2P传输技术可以将分布在各个院系网络的各种教学资源虚拟地构建起来，实现应用层面的资源共享，资源分布式分发；而随着移动互联网的兴起，各类教学工具以智能手机终端或物联网设备的方式接入互联网，从而可以充分利用无线校园网WLAN、WIFI或3G网络进行教学资源分享与教学应用，也可以将直接便捷的多点触控技术以及虚拟现实技术引入到课堂教学中来，从而增强多媒体人机交互的效果；利用Web2.0等社交网络技术，从以

教师为中心转变为以学生为中心；利用SNS社区、微博平台也会使教师和学生之间的交流更加直接与便捷。

我们在开源技术的基础上实现了Windows、 Linux上的混合云数据存储与数据处理平台。在该云平台上搭建了高性能的云信息服务平台、网络教学协作平台、分布式资源检索平台、海量教学资源存储平台、远程科学实验平台、大规模科研数据分析平台、移动教学课件服务平台等一系列新一代互联网应用平台群。目前投入运营的基于社交网络的分布式教学资源分享系统（云微博）、云计算教学内容服务门户网站（海云在线）；基于P2P的海量高清视频点播下载系统（筋斗云）、大规模分布式网上辅助教学系统等均取得了很好的推广示范效果。这一教学服务平台体系在大连多个高校的教学与科研应用中，取得了良好的应用效果，并广受学生欢迎。

1 高校素质教学模式现状

我国广大素质教育工作者和教学研究人员在吸取国内外教学理论精华的基础上，结合我国高校素质教学实际，创造了许多新型教学模式[2]，其中传递——接受模式主要强调教师的讲授，在一定程度上忽视了学生的积极参与，把学生的头脑当成被动接受知识的容器，严重地束缚了学生的个性和创造能力的发展；引导——发现教学模式能充分调动学生学习积极性、主动性，但花时较多，要求有充足的学习材料等，在使用范围上有局限性；自学——讨论教学模式实现了师生之间、学生之间的多通道的信息交流，这种模式能最大限度调动学生学习积极性，培养学生的发散思维能力。但要求教师有雄厚的知识基础，灵活应变的教学能力，精心安排好讨论程序。大学生要有较好的知识基础；计算机辅助教学模式，使得学习者在多媒体技术的声音、图像、视频、文字等全方位的辅助教学中，增强形象思维能力，进而提高对学习内容接受的速度和深度。但目前的计算机辅助教学模式大多方法单一，又过分依赖计算机，淡化了教师的主导作用，需要进一步完善。所以目前高校素质教学中存在各种模式都有优点但是也存在一定的缺陷，传统的素质教学方法与信息技术，以多媒体和新互联网技术相结合建立高校素质立体化教学模式就显得必要和紧迫。

2 信息技术环境下立体化教学模式的构建

2010年5月我国国家发展和改革委员会在《关于当前推进高技术服务业发展有关工作的通知》中明确要求发展面向市场的高性能计算和云计算服务。我们在高校教学改革尝试中，将云计算等新网络与多媒体技术引入高校素质教学，从而构建立体化教学模式，在传统课堂教学的基础上，进一步将新一代互联网技术当作日常促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具、创设教学环境的工具，使它融入到学科教学中，从而充分发掘学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性，使学生在学习过程中，善于应用新一代互联网，并真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受器和知识灌输的对象[3]。

我们在近年来的高校素质教育类（如“现代科学技术概论”精品课）的授课课堂上尝试探索了一种信息技术环境下的多维教学模式，即以“信息技术和教育技术为工具”，以“新一代互联网技术与高校课程整合”为手段，营造了一个“能够合理展开自主性、协作式学习，变一言堂机制为对话式机制”的教学模式，我们将其简称为立体化教学模式其结构模式如下：

（1）精练的课堂讲授，为课堂教学之本，它是教学活动的“脊梁”。充分的备课和演讲训练，选择合适的资深教学人员，组织富于联想的高水平演讲，这种人性化的教学功能是任何课件和教学软件无可替代的，而只有教师才能胜任。课程的主讲教师变成了课堂教学具有亲和力的“节目主持人”，采用去其精要、画龙点睛，一些灌输空间让位于多媒体影像，让位于教学资源的协调、组合与搭配。这样的“节目主持人”不仅要有熟练的本专业知识和出色的演讲、主持和驾驭课堂的能力，还要相当熟悉教育学和多媒体技术，其中课堂外的海量教学视频，放于云存储平台中，利用流媒体技术形成科普视频点播平台，供上课的学生在课后点播观看。

（2）有效的教学课件演播，为课堂教学之得力辅助，它是教学活动的“筋肉”。图文并茂、有声有色的图片和视频，生动活泼、交互性强大的课件演示，又是人的讲授而力所不及的，凡是人的演讲所难以表达和描述的素质概念、素质现象和物态变化等演变过程，皆能够通过多媒体软件进行模拟和演示。这种“有效的课件演播”明显地打有当代信息技术的印记，是网络、多媒体时代的产物。我们陆续建设完成了“现代科学技术概论网络课程”、“宇宙中的黑洞智能手机移动教学平台”、“神奇的物理世界”等系列素质教育类多媒体课件在大连高校教学中推广应用，并获得到了中国教育部组织的多媒体课件比赛的最高奖项与教育专家的高度评价。

（3）新一代互联技术应用，如图1所示，运用流媒体技术、动态网站开发与基于云计算的云存储技术搭建可扩展、高可靠、低成本、易管理的高校海量教学资源服务平台，并将教学资源使用对象进行平台化整合；应用移动计算技术，开发以智能手机、平板电脑、上网本等为便携终端的移动互联软件，可以随时随地利用WIFI或3G等网络实现移动学习；在社交网络方面，使用Web2.0聚合技术，开发以大学生、教师为中心的微博、SNS社区应用；将这三者融合，搭建新一代互联网环境中的网络学习资源平台，笔者曾在这些方面进行了深入了开发与实践[4]。

图1 基于云计算技术的精品课教学网站

（4）广泛的师生探究讨论，是课堂教学的升华，它是教学活动的“花和果”。真理愈辩愈明，是非越辩越清。在信息技术环境下，高效的网络、多媒体技术使教学效果事半功倍，交流空间开始富裕，因而广泛的师生讨论已经成为可能。通过讨论甚至争论，使课程教学升华，使知识内容深化，使学习能力提高，使教育理念强化。在课后还可以利用教学专用的QQ群、社交网络微博、教师个人博客、云资源分享网站为网络平台，进一步延伸这一探究讨论过程，因此，在信息技术环境下，能有效地实现广泛而热烈的专题讨论，使教学主题得以深入与发挥，利用社交网络的六度分隔理论也可以使同类兴趣爱好的师生人际交往圈得到放大与扩展。

（5）丰富的课外知识联想，是课堂教学的灵魂，它是教学活动的神韵。抓住教学中的知识元素，不失时机地利用网络资源推荐来开展知识的纵、横向的联想与辐射，不仅使教学具有温故知新、举一反三、事半功倍之效，而且能有效地培养大学生的科学悖论和归纳总结思维。老练的教师常常能从知识资源提取知识要素的过程中，信手拈来一些扩展性的、富于纵横向联系性的知识元素，社交网络的引用不仅使教学活动超越了时空的限制，而且也令课堂讨论气氛变得生动有趣。适当的引导学生查阅Google学术搜索、VOA、BBC英语广播，推荐国际优秀电子期刊、顶级国际会议成果网站等，这些做法更能开扩学生的国际化科研视野。

3 高校素质教育立体化教学模式实施过程

在立体化教学法的实际教学过程中，我们借鉴参考文献[5]的方法，并进一步补充完善延伸设计采用了4步教学法，其具体操作过程如下：

（1）多媒体信息展示。在这一过程中教师运用多媒体课件或云储存平台网络资源，通过动画模拟、演示实验、控制模拟、影视演播等手段，营造图文并茂、生动逼真的情景，向学生提供学习材料或学习方法，使学生欣赏美丽的画面，心理昂奋，脑细胞活跃，心情愉快、感受到有趣的素质世界，进入学习状态。这一过程教师不仅向学生展示了学习的材料，同时也创设了学习情景，也展示了这一节课的教学意图和目的，多与引课相结合。

（2）引导发现探究。这一过程是学生在教师的引导下，在案例模拟演示中，自己发现问题，进行思考和探索的过程，也是学生追求真理，对学习过程进行体验的过程。从视觉、听觉和其他感官充分获取教师展示的资料、问题后，学生动脑思考、或亲自动手操作，从中发现疑点，独立探究新知识，培养学生的独立意识。本环节教师应遵循新课标所提倡的角色转化——由过去知识的传授者转变为学生学习的组织者、引导者和激发者，实现了教与学方式的和谐与统一。

（3）表达与构建。教师无论在课上教学，还是在课后网络辅导，都需要引导学生在充分思考、充分交流的基础上将新知识用最优的语言进行表达，揭示事物的本质属性，并将它纳入自身的知识体系，完成知识的建构和形成解决问题的最优方案的过程。在学生进行交流与分析后，教师应该尽量引导学生用自己的语言总结出正确的结论、学习方法和解决问题的方法[6]。教师可适当运用多媒体资源分享、社交关系网络讨论、虚拟现实平台应用、智能移动教学软件等新技术教学手段，来进一步增强教学的艺术性，激发大学生的网络学习兴趣、网络问答式交流的积极性，也能帮助大学生理解和记忆、扩展学习知识内容。

（4）课后与延伸。在课后，要求同学登陆指定的社交网络或教学网站或用参考的关键词通过云资源检索引擎查询课堂知识相关内容，比如世界名人传记、生活小发明制作、自然现象危害报道等进行研读。要求学生在大量的互联网资料中筛选总结出正确的、有用的内容进行自主总结与归纳整理，可以在新课前安排时间有选择性进行宣读或通过网络化SNS社区、智能手机及QQ群等形式进行讨论，下载随身携带的移动教学软件学习。通过信息手段来获取课堂之外的更加丰富的信息来进一步扩展大学生的视野，培养良好自主性学习研究方法。

4 海量资源平台建设与素质教育教学法的研究总结

通过几年的大连多个高校素质教学实践，我们总结了基于新一代互联网技术的高校素质立体化探究教学模式，展现了现代信息技术环境下的新的教学机制和数字化教学过程，体现了以学生为本的教学思想和理念，超越了“粉笔、黑板、课本”的旧教学媒体，实现了有声有色的、生动活泼的大屏幕、计算机、移动终端等数字化教学；改变了填鸭式的教学局面，引入了“自主、协作、探究”以学生为主体的教学机制；抛弃了平铺直叙的一言堂的照本宣科，引入了富于知识联想的对话式机制，营造了“情感激励和兴趣诱导”的学生自主学习的氛围，激发了学习兴趣和上课热情；促成了诸多教学软件和开放式、易访问的以多部精品课网络教学资源为内容的基于新一代互联网教育平台，如图2所示，在满足课程发展性改革[7]要求的同时也催化了多部国家教育部比赛获奖的多维立体化、资源海量化、移动智能化的网络课程的诞生………。

图2 建立的全球化的新一代互联网教育平台

本文所提出的多维教学新模式，从根本上讲是对新一代互联网技术与高校素质课程教学整合模式的一种有益探索，它的落地实践需要高校具备良好的信息教学环境，教师和学生之间形成良好的“合作——探究”教学模式[8]，具备良好的网络多媒体信息综合处理应用能力[9]，我们在精品课资源建设的具体实施与教学应用过程中，切实地感受到其能从各方面有效地促进了高校素质教育发展。在教与学的过程中，我们在大学生进行直接的、实质性的课堂教育的同时，积极引进了新一代互联网技术为代表的新式教育信息化技术，灵活运用立体化教学法，广泛的社交网络式研讨、可靠易访问的移动云教学资源这一系列改革措施。使大学生能够在有效的课堂多媒体教学基础上，进行全面、自主式基础学习；充分利用基于互联网的云计算、社交网络、移动智能手机来引导其进行更广泛深入的知识联想与学习探究；最终能够真正以激发出来的好奇心和求知欲为动力，在高层次上进行科学研究，进而产生更多创新成果。更重要的是，在丰富了大学生的学习方式、充实了科学素质教育模式的同时也转变高校教师网络教育观念，使其能够充分利用这一改革成果，进一步挖掘新一代大学生的潜力，让同时在最新网络技术的影响下，执着的追求、开放的思路、自由的探索以及真诚的交流中，走上创新、创造之路。

[1] 邰树华. 网络时代下“以学习为核心”的教与学[J]. 现代教育科学, 2011(8): 120-121.

[2] 徐晓东. 网络教学的理论与中学物理课堂教学实践[D]. 上海师范大学, 2004:30-35.

[3] 刘金寿, 季长清, 等. SPSA教学模式的探讨与实践[J].大连大学学报, 2005(6):6-8.

[4] 季长清. 基于移动云计算的远程教育模式研究[J]. 吉林省教育学院学报, 2011(01):135.

[5] 赵敏. 在多媒体和网络环境下对高校素质立体化教学模式的实验研究[D]. 西南师范大学, 2005.

[6] George M Jacobs, Michael A Power, Loh Wan Inn. 合作学习的教师指南[M]. 杨宁, 卢杨, 译. 北京: 中国轻工业出版社, 2005.

[7] 周卫勇. 走向发展性课程评价一谈新课程的评价改革[M]. 北京: 北京大学出版社,2002.

[8] 陈海涛. 高校素质“合作—探究”教学模式的研究[D].西南师范大学, 2005.

[9] Ang chen. Goals interest,and learning in physical education[J]. The Journal of Education Rresearch, 2004(6):56.

Research on Teaching Reform of Quality Course in College Based on New Generation of Internet Technology

JIChang-qing1,2, XU Chuan-wei1,2, WANG Yan-chun1, QIChun-qiao1

(1.College of Physics Science and Technology, Dalian University, Dalian 116622, China;
2. College of Information Science and Technology, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China)

According to the quality education mode in the environment of the new generation of internet technology, we combine the teaching research of college quality education with the next internet technology (cloud computing, mobile computing, sociality network, etc.). Within the environment of information technology, a type of multidimensional education mode is investigated, which include the refined class lectures, new generation of internet applications, effective CAIperforming, wide discussion between teachers and students, and abundant knowledge association. Furthermore, the educational practice is carried out on the high-quality curriculum "Modern Scientific Technology".

cloud computing; mobile computing; social networking; stereo-teaching mode

G642

A

1008-2395(2012)03-0115-05

2011-11-06

国家自然科学基金资助项目（61173162)；辽宁省精品课建设项目（辽教发2005154）；大连大学教改课题：基于新一代互联网技术的高校学习资源中心建设（SII2010）。

季长清（1980-），男，博士研究生，研究方向：云计算、空间数据库、移动计算、互联网应用技术。