云计算辅助教学模式的研究

任靖娟，王玖炜，曹莉

云计算辅助教学模式的研究

任靖娟，王玖炜，曹莉

在信息技术和网络技术迅速发展的情况下，随着云计算的发展，云计算辅助教学（CCAI）也引起了广大教育工作者的重视。首先云计算辅助教学的内涵和外延，以及云计算辅助教学的理论基础，重点是在百会云平台上，设计了《高等数学》云计算辅助教学平台，提出了具体的协作学习的活动设计，并重点设计了课程框架，详细描述了课程设计实现的方法和步骤。

云计算；课程设计；云计算辅助教学平台

0 引言

随着云计算的发展，能否将云计算辅助教学有效地应用于教学领域，是衡量教育是否面向未来社会发展积极变革的一个重要根据。在云计算环境中，利用云计算平台构建个性化的信息教学环境，以辅助教师教学，促进教师和学生的交流，促进学生的协作学习，是计算机辅助教学的延伸和新的发展。教学云服务能够为师生提供丰富多彩的学习环境和有力的学习工具，更重要的是带来教学思想、教学模式、教学方式、教学手段的改变。

1 云计算概述

1.1 云计算辅助教学概念和发展

提及“云计算辅助教学”这个概念，大家马上就会想到“计算机辅助教学”的概念，计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction）称为CAI，是上世纪80年代的产物，它指的是在计算机辅助下进行的各种教学活动，教师使用计算机进行教学，为学生提供个别化的学习环境，学生通过与计算机的交互作用进行学习，师生以对话方式讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练[1]。

“云计算辅助教学”（Clouds Computing Assisted Instruction）称为CCAI，是计算机辅助教学在21世纪的新发展[2]。云服务教学是指在云平台上教师构建个性化教学的信息化环境，支持有效教学和学生的自主学习，从而达到突破教学界限，教师和学生利用“云计算”所提供富教学资源、改善教学模式，促进学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育质量的目的。

1.2 国内外云计算辅助教学的发展

在2008年初，Google 公司与中国台湾大学、台湾交通大学以及大陆的清华大学开展了云计算项目的研究。随后Google公司提出了“云计算”战略。

2009年后，云计算走进了教育。据美国新媒体联盟与EDUCAUSE Learning Initiative联合发表的2009年Horizon Report分析预测[3]，云计算将在未来一、二年左右成为学校的主流技术，它将影响教师的教学方式和学生学习的方式。云计算在教育教学中的应用带来了“云计算辅助教学”的新概念。

2 云计算辅助教学的理论基础

2.1 分布式认知

分布式认知（Distributed Cognition）是认知主义的新发展，在社会和物质情境脉络中参与认知活动的个人，以及以共同参与认知加工的各因素间的功能性关系为基础，形成功能系统[4]。

云计算辅助教学学习环境的设计就是对利用云计算辅助教学过程中所涉及的各种要素进行合理的设计与整合，利用分布式认知的观点来指导云计算辅助教学学习环境的设计是一种必然的理论诉求。

2.2 社会建构主义

社会建构主义是认知建构主义的进一步发展，是以维果茨基的思想为基础发展起来的，它强调知识是学习者在丰富的社会文化情境中，通过与他人的协商互动而主动建构的[5]。

而云计算辅助教学一个最广泛的应用就是实现泛在学习，随时随地跟网络上大量的学习者进行探讨和学习。因此，云计算辅助教学符合社会建构主义理论，更注重个人学习的环境的创设，主动建构自己的认识与知识。

2.3 协作学习

协作学习是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种策略[6]。

这里的协作学习环境主要包括协作学习的组织环境、空间环境、硬件环境和资源环境。把云计算辅助教学与协作学习理论结合起来将是教育信息化的必然趋势。

3 云计算辅助教学的课程设计

经过对各种云服务模式的研究以及各大云平台优缺点的对比分析，笔者选定利用百会云平台提供的百会在线办公平台进行模式研究，来针对《高等数学》课程来进行设计。

3.1 学习活动设计

基于在百会云平台上对《高等数学》课程的云计算辅助教学模式的建设，为了真正实现有效的协作学习，其核心是云服务课程内容和学习活动的设计。

根据课程特点和实际需要，按照“导学—助学—自学--促学—互学”的学习模式和国家“精品课程”建设的基本规范来构建[7]。经过设计规划，《高等数学》云服务课程内容结构和课程设计框架，如图1所示：

图1 《高等数学》课程框架设计图

在该网络教学环境中，作为课堂教学的补充和延伸，主要设计了课程信息发布、学习资料下载、作业提交与评估、项目协作、课下讨论与答疑等学习活动。这些活动均可以通过百会平台的各种云服务支持，利用上传共享的以及网络上丰富的学习资源，借助导学、促学的引导，通过助学、自学、互学的环节巩固课程知识，提高学习能力，促进群体智慧的发展。具体应用到活动设计中的云服务，如图2所示：

图2 云计算辅助教学活动设计图

3.2 课程平台实现

由于百会平台采用了组件架构，因此，使得协作学习平台的设计效率远高于传统的B/S网站设计过程[20]。通过百会云平台创建课程教学平台非常简单方便，通过以下步骤就可以完成：

（1）登录百会主页http://www.baihui.com/crm/，在页面右上角点击“免费注册”，利用电子邮箱注册百会账号。以后就可以在主页上点击“用户登录”登录到百会云平台。

（2）登录到百会平台以后，点击“进入创造者”下拉菜单，会出现百会云平台上提供的各种服务，如图3所示：

图3 百会云平台应用一览图

这些服务一共分为3大类：协作应用类、业务应用类 、效率应用类。

笔者基于百会云平台针对《高等数学》课程规划的所需要应用到的云服务在学习活动设计中的图2中已经提到。

（3）点击“办公门户”进入百会平台的默认主页，是一个仪表板，这里可以看到百会云平台办公门户中包含的各种云服务，包括百会邮件、百会日历、百会任务、百会文件、百会论坛、百会备注、百会收藏夹等，是各种云服务的快捷入口。在这里可以根据自己的需要通过拖拽来变换各种云服务的排列位置以方便自己查看和进入。还可以通过“添加应用”，将一些常用的在线应用嵌入到百会平台中，方便随时进入。比如在上传资料的过程中由于pdf文档的各种优势经常需要将word文档转换为pdf文档，可以通过添加应用，将word转pdf在线应用嵌入到百会平台上，下次就可以直接从百会主页上打开。百会门户仪表板图4所示：

图4 百会门户仪表板图

（4）在仪表板界面左下角，点击“组”，进入组主页，这里分为机构组和个人组，根据笔者的设计，在这里建立了一个机构组“信息技术学院”，3个个人组，分别是“信管一班”、“信管二班”、“计科班”作为3个协作小组参与教学活动。点击各组进入，可以查看每个小组的组成成员而且可以在这里给每个协作小组分配不同的学习任务使各小组之间进行协作学习，如图5所示：

图5 协作小组划分任务图

并设定任务开始时间、提醒时间和完成时间，特别值得一提的是，在这里添加任务还可以设置提醒时间，老师可以任意设置具体的时间不定期的提醒被分配到任务的小组，很好地起到了促学的作用，避免了学生对任务的遗忘或拖延。

在百会维基中可以随意创建网页，创建网页有3种编辑方法，分别是完整版所见即所得的编辑器、基本版所见即所得的编辑器和HTML代码编辑器。利用完整版所见即所得编辑器不需要了解任何编程语言即可轻松创建一个网页，从而可以利用百会维基设计一个《高等数学》的精品课程网站，并可以通过设置权限来管理使用者对各个网页的操作权限，包括查看、编辑、创建、删除、添加等。本研究设计的主页如图6所示：

图6 主页效果图

打开百会维基，根据课程结构框架的设计，新建页面，编辑页面，订阅页面以及设置权限等个性化操作，并完成课程网站的构建与设置。整个维基设计的站点地图，在这里可以方便查看整个课程设计的构造，如图7所示：

图7 维基站点地图

（7）设置课程网站的访问权限，比如浏览者、拥有者、协作者等，并整合各种有效资源到一个平台上，为教师教学、学生学习提供高效的服务支持，如图8所示：

图8 维基权限设置图

4 总结

本文是基于百会云平台的辅助教学模式的初步研究，证明了云计算服务教学模式可以成功在大学教学中应用，也提出了在百会平台上如何进行课程设计的基本操作流程。但由于各方面因素的影响，在其辅助教学的过程中我们也发现了各种问题，比如云计算辅助教学平台的学习情况记录是否如实反映了学生的实际情况；教师运用云平台授课时，学生学习的专注程度；此平台是否能真正促进了师生、生生间的交流与互动等。为此，我们在该项目中采用了任务驱动的方法督促师生、生生间的交流、互动和学习，从而达到了比较好的效果。

[1] 方滨兴.云计算:改变世界的力量[J].华为技术,2010,(47):9-11.

[2] 袁文成，朱怡安，陆伟．面向虚拟资源的云计算资源管理机制[J]．西北工业大学学报,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] 毕晓东．云计算辅助教学在高职课程教学中的应用研究[J]．浙江经济职业技术学院,2012,11(12):93-94.

[5] 邬易平,雷亚敏.多媒体网络环境下的任务设计[J].牡丹江教育学院学报,2010, (2):35-37.

[6] 赵宇红,刘泉喜.云计算辅助教学(CCAI)在协作学习的应用[J].福建电脑,2010,(6):85-124.

[7] 黎加厚.云计算辅助教学[M].上海:上海教育出版社,2010:15-18.

G420

A

2015.01.13）

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

河南省科技厅基础与前沿研究课题（142300410296）

任靖娟（1969-），女，河南省濮阳市人，汉族，河南中医学院，实验师，硕士，研究方向：现代教育技术与多媒体技术，郑州，450046

王玖炜（1969-），男，河南省南阳人，汉族，河南中医学院，副教授，硕士，研究方向：计算语言学与应用翻译，郑州，450046

曹 莉（1979-），女，河南新乡人，汉族，河南中医学院，实验师，硕士，研究方向：虚拟现实技术，郑州，450046