岳海鹏,唐小林,杨成波,刘建和
基于教育云的体育教学模式构建研究
——以乒乓球国家级精品课程为例
岳海鹏1,2,唐小林2,杨成波2,刘建和2
以成都体育学院乒乓球课程被评为国家级精品课程为契机,利用现有的网络教学综合平台,发展完善为云教学平台,从而进一步构建新的云体育教学模式。研究之目的在于将云计算应用于体育教学活动中,创建一个低成本、低碳化的网络教学活动平台,让教师和学生在该平台下积极反思、交流、合作以及共享知识,最终形成一个集体互助的研究共同体。
教育云;云计算;体育教学模式;乒乓球精品课程
教育云是建立在云计算基础之上的一种应用,它是现代教育技术系统的一个子类,是云计算的相关技术与服务在教育领域的迁移,是教育信息化的基础架构。教育云包含了教育信息化所必须的一切软硬件计算资源,这些计算资源虚拟化之后,向教育机构、教育从业人员和学生提供以计算资源为形式的云服务[1]。
早在2009年1月,美国就有专家在InfoWorld上发表致奥巴马总统的公开信:高等教育需要国家级的教育云(Higher Education needs National Computing Cloud)。文章认为云计算能够有效削减教学科研基础设施的建设成本,并极大地提高教学科研人员的协作和创新能力。2014年11月,李克强总理主持召开国务院常务会议,确定促进云计算的发展战略。会议确定,要积极支持云计算的发展,催生基于云计算的教育医疗等新业态。教育云迎来了黄金期,获得了发展的最大机遇。
国内教育界对云计算的应用研究几乎与国外同步。其中,上海师范大学的研究偏重于在教学实践中利用现有的云计算服务,例如Google协作套件、百会网、好看簿等[2]。不少高校在升级改造校内的信息基础架构时考虑转换到IaaS(基础设施即服务)。可见教育云离我们并不遥远。目前,在体育教育中构建教育云还鲜见有相关研究。
近年,云计算走进了教育领域,催生了一个新概念“教育云”[3]。作为云计算辅助教学中的一个分支应用—构建体育教学中的云教学平台,创建泛在学习环境和移动学习平台是一个比较新兴的研究领域。本研究将云计算应用于体育教学活动中,创建一个低成本、低碳化的网络教学活动平台,让教师和学生在该平台下积极反思、交流、合作以及共享知识,最终形成一个集体互助的研究共同体,为学校的教学活动提供了一个无限大的动态资源库,在促进教师和学生发展的同时,也将促进整个学校的发展。
教育部精品课程为了更好地提高示范和辐射作用已经逐步转化为视频公开课和资源共享课,这些课程的建设为高等院校的课程建设指明了发展方向。成都体育学院的乒乓球课程在2010年被评为国家级精品课程。如何在精品课程的建设中,探索新型的体育教学模式是本研究亟待解决的问题,而引入教育云概念是一种有效的方法。构建基于教育云的新型体育教学模式的蓝图已经呼之欲出,随着云计算的深入研究与技术开发,它在教育领域的应用也会越来越广泛,为基层学校和教师提供更多样化的服务,例如Google云服务下的信息服务、管理服务、网络教研服务、平台建设服务、资源和软件服务、培训服务等。
教育部大力推行的“质量工程”—精品课程建设是目前教育改革的必由之路,在提高教学质量的同时还可以实现优质教学资源的共享。精品课程教育云平台建设是新生事物,在我国尚处于起步阶段,教育云平台在操作层面就是具体的云教学平台。随着教育信息化建设向深层次发展,开发高质量的云教学平台构建新型的体育教学模式是非常重要而迫切的课题。
本研究以成都体育学院乒乓球课程被评为国家级精品课程为契机,利用现有的网络教学综合平台,发展完善为云教学平台,并上线教育部的中国大学精品开放课程共享系统,提高教师和学生对其的依存度,进一步整合和完善精品课程的教学资源,活跃师生互动的交流平台,从而提高乒乓球国家级精品课程对其他课程的示范和辐射作用,并进一步构建新的体育教学模式。
2.1 云教学平台的设计原则
教育云在操作层面就是具体的云教学平台,乒乓球云教学平台建立的成功与否,关键在于教学设计思想是否科学和先进,包括了教学目标是否明确;教学内容的选择是否合理;脚本的编写是否贴合教学内容;教学模式选择是否恰当。为此,这方面本研究做了大量的调查和研究工作。(1)教学规律原则:乒乓球云教学平台的设计必须遵循科学的教学规律,包括内容传授符合学科基本规律,以及在教学设计符合教学规律。(2)交互性原则:云教学平台的根本特点是教师和学生之间的强交互性,形成社交工具那样一种“黏性”,获得一种“圈子”的认同感。(3)个体化原则:乒乓球云教学平台要充分体现出不同学生的个体化原则。认识到不同学生的实际学习需求,并重视学生在学习内容上的自主性。(4)开放性原则:重视反馈设计,以便及时理解学生的学习情况。
2.2 云教学平台的内容概要
进一步分解国家级精品课程的评价指标,以“五个一流”为依据,建立乒乓球云教学平台,其中包括:提供给师生的云应用(例如通知公告的移动化处理)、寻找功能完善的云存储商,利用现有的智能手机构建师生能接受的云手机系统,以此来构建师生无边界的交流共享平台和学生无边界的学习平台,提高乒乓球国家级精品课程对其他课程的示范和辐射作用,乒乓球云平台建设的好坏直接关系到项目的成败:
·分解国家级精品课程的评价指标,将其每一大项对应到乒乓球云教学平台中。
·提供各种云应用,使师生真正喜爱和使用乒乓球云教学平台。
·通过购买或合作,提供师生云存储服务,方便师生教学资源、学习资源的同步。
·利用乒乓球云教学平台,构建一种教学过程中的新型互动机制,畅通老师与学生、学生与学生乃至老师与老师之间的交流。
·提供良好的云平台,便于教师及时了解同学的学习情况,改进教学。
·使乒乓球云教学平台支持多种形式的教育模式,能够很好地支持合作式学习和探究式学习方式,变知识传授为能力培养。
基于教育云的乒乓球教学平台不仅仅是教育技术的创新,它从内容、方式到观念构建了一个新型的体育教学模式。
2.3 云体育教学的主要模式
乒乓球云教学平台为学生自主、积极、主动地学习提供了良好的云平台教学环境。乒乓球课程的完整课堂教学视频、单个技术教学视频、教案、教学大纲与进度、课件、复习思考题等教育资源均已上网,较好地满足本课程的教学需要。云体育教学模式由网络教学发展而来,但在此基础上又有本质的不同。它主要由三部分组成:一是构建了教师的个人知识管理体系;二是通过APP的开发,与QQ、微信的连接,构建学生的泛在学习环境;三是依托现有的云教学平台,实现了乒乓球精品课程的更好地示范效果以及更大的辐射范围。
2.3.1 乒乓球云教学平台构建教师个人知识管理
在传统的教学活动中,教师想要对知识进行保存,需要借助记笔记、摘抄、资料复印等方法,这种存储知识的方法也不利于知识的管理。在乒乓球云教学平台中,利用网络里的虚拟空间来存储知识更便利,知识的传播也非常快捷、有效。教师教学所需的所有资料都在“云端”,可以随时随地存取以及共享。作为知识经济时代的教师,知识共享对于其专业发展具有不可忽视的作用。一种知识被几个教师共同分享,则每个教师都得到了这种知识,而且这种分享是即时的。
在云平台教研中,从教师个人来讲,需要管理的知识资源包括(1)教师之间的人际交往资源,例如教师的通讯录、教师的电子信件;(2)时间管理,如日程安排、事务提醒、电子备忘录;(3)文档资源管理,如教师的文章、教案、课例、视听资源等;(4)网络管理,如教师对网站的管理与链接等。这些知识资源整合在一起,构成了教师个人知识管理的档案袋。
2.3.2 利用乒乓球云教学平台构建精品课程的无边界学习
云教学平台能够支持便携移动设备的访问,能借助前沿的通信网络与手持设备无缝接入,达到学习效果的最优化。学习的资源在云端,安全性能高,无需担心病毒入侵或者是用户非法操作,导致系统崩溃,或者拒绝服务之类的问题。在 Web2.0的时代,学习者不仅仅是学习资源的受益者,也是学习资源的提供者,学习者可以通过移动设备访问学习资源,也可以通过QQ、微信等社交软件来发布信息资源,例如学生用手机相互拍摄的技术动作视频可以传输到平台上,共同分析交流。
云教学平台将来的设想是为学生提供一个能随时、随地进行学习的泛在学习环境[4]。形成泛在的无线接入环境,在任意位置,所有电脑、移动式终端和云设备都可接驳互联网,呈现出多样化的学习终端。打破信息化边界,只需一个账号,每个教师和学生都可获取平等的教育服务,享受同样的学习环境,本研究的顺利实施为这个设想打下了坚实的基础。
2.3.3 初步构建了学生移动学习平台,提高了乒乓球精品课程的辐射范围
移动学习是最近几年才随着移动技术的发展而形成的一种新的学习范式,它是指当网络基础设施和个人终端结合之后通过相关的网络平台来进行随时随地的学习,利用学习者的移动设备(例如手机、Pad等)通过网络服务来获取教育信息和教育资源的一种新型学习方式。这种学习方式摆脱了学习的时空困扰,使其学习更具备主动性。而且教学的对象也不仅仅局限于本校的学生,只要有平台登录权限的用户,都是乒乓球云教学平台的辐射对象。与移动学习相匹配的是移动学习网络平台,是支持移动设备访问的网络学习平台。因此我们可以将其理解成依靠无线移动技术和移动设备,以学习者为中心,以 Web2.0的若干应用(RSS,ZHIDAO,SNS)以及在线协作支持系统(有道云笔记)等子系统构建的个性化自主学习、社会化协作学习、开放式研究性学习的网络学习环境。
教育云技术能促进教育的改革、提高教学效率、转变教育思路已经得到了大多数学者的认同。而且,在教育云技术提高运动技能掌握程度的研究领域,研究者取得了可喜的成果。张辉[5]通过分析WMV和AVI格式的视频,并在国家乒乓球女队中应用,乒乓球比赛技战术多媒体及视频分析资料,以视频、动画和图表数据等多种形式清楚有序、生动形象地将对手的技战术特点展示出来,从而有效地帮助教练员和运动员更加细致地观察、分析对手,提高大赛前备战训练的针对性与科学性。Scott[6]等人研究了视频示范对于网球学习者技术水平的影响。研究者认为网球学习者通过视频观看发球示范确实可以提高学习者实际的网球技术水平。Guadagnoli[7]等人研究了视频分析对于高尔夫球学习的促进作用,研究表明视频反馈是一种有效的运动技能学习方法。
同时,有研究者对运动技能形成的机理进行了一定程度的探讨,Weiss[8]等人研究表明主观能力可以影响运动技能的学习。本研究在邹军华[9]理论的基础上进行改进,提出了云体育教学模式的理论框架:云体育教学模式可以通过乒乓球技术水平因素、学习动机因素以及环境因素来影响学生的主观能力,而主观能力又影响知识和技能的掌握。
云体育教学模式首先将教学内容分解成若干个30分钟的教学录像,这些教学录像根据教学要点和技能点的内在逻辑性呈网状结构连接,其教学单元则按照课程大纲和教学日历的顺序合理安排。在各个教学单元中均内嵌了阶段性测试项目,要求学习者及时完成,并形成自我或教师的阶段性评价。云体育教学模式提供了两种学习的机理,同时也受到外界干扰因素效应机理的限制。
4.1 教学视频的掌握学习机理
云体育教学模式的教学单元设计原理整体上符合掌握学习的理论,不同乒乓球技能水平以及不同学习能力的学习者可以根据自身的特点选择不同的学习进度,并在阶段性评价的帮助下顺利地完成学习任务。教学单元的视频长度控制在30分钟以内,能够使学习者保持良好的注意力和学习状态。另外,云教学平台引入数据分析技术,在学习者使用平台一段时候后,为学习者提供最优的学习路径,体现出个性化的特征,帮助学习者快速有效掌握教学内容。
4.2 阶段性评价的掌握学习机理
人类记忆是以短时记忆开始,以长时记忆为终点并形成认知,在这个过程中反复提取短时记忆,形成大脑信息加工回路。反复提取短时记忆的过程能够转变为大脑中的长时记忆,帮助学习者形成条理清晰的整体结构图以及逻辑思维能力,促进学习者的学习效率[10]。在运动技能学习中,这个反复提取也尤为重要。云教学平台的每一个教学单元都内置了阶段性评价,分为自我评价和教师评价。这种阶段性评价为学习者提供了反复提取的机会,能够有效的提高学习效果。
4.3 干扰因素效应机理
不可否认,云体育教学模式和其它在线教学一样,也存在着很多与生俱来的干扰因素。首先,云体育教学模式与传统面对面授课相比,缺乏必要的师生交流以及实时反馈,遗忘率相对较高。其次是云体育教学模式要求学习者具有一定的乒乓球技能水平以及较高的信息处理能力,如图1。最为重要的是,这种教学模式要求学习者主动学习的意愿强烈,自制能力差的学习者其教学效果将大幅降低。
4.4 与传统教学的混合教学模式
据美国教育部对1996-2008年的50项在线学习效果研究表明,在线教学和面对面教学在教学效果上无显著性差异,而混合两种教学模式其教学效果明显优于单纯面对面或者在线教学的效果[11]。在构建基于教育云的体育教学模式过程中,乒乓球精品课程并未完全放弃现有的教学模式,而是与传统教学相结合,经过多年探索和实践,形成了图2的混合教学模式。
从2008年本研究开始实施以来,云体育教学模式的辐射过程就是乒乓球精品资源共享课程逐步从校内到校外的一个逐步转变过程,在这个过程中,乒乓球课程始终秉承的是“以学习者为中心、以教学内容为核心、以云计算为手段”的理念,分阶段予以实施。
图2 混合教学模式
第一阶段,国家级精品课程的申报。
由于优质教育资源的稀缺性,限制了未能选课的学生的学习机会。本研究思考的问题是如何将优质的教育资源向更多的学生开放,运用网络教学综合平台能够部分解决课程资源的开放难题。
乒乓球课程不仅按照“五个一流”规范课程建设,始终坚持“以教学内容为核心”。充分发挥成都体育学院“教、科、训”三位一体的体育人才培养优势,进一步明确和强化乒乓球课程的定位,全面推进乒乓球精品教材、教学内容、课程体系、教学方法、教学手段、教学条件和师资队伍的建设。
在具体的操作上,乒乓球课程注重体育教学的特点,除了完整的教学录像以外,大量使用短小、清晰的动作分解视频,将所有优质的教学内容全程上线网络教学综合平台。
第二阶段,国家级精品课程的建设。
在这一阶段中,本研究进行了基于教育云的体育教学模式的基本架构,开放了外校的用户浏览课程的权限,逐步增强乒乓球课程的示范和辐射作用。在乒乓球课程申报精品课程的初期,网络教学综合平台仅仅只是一个申报平台,经过几年的建设,使乒乓球网络教学综合平台真正成为一个教师的教学平台、学生的学习平台、师生互动的交流平台以及乒乓球国家级精品课程的展示、辐射平台。
同时,在乒乓球精品课程的建设过程中,向着更为开放的精品资源共享课程努力。精品资源共享课属于“十二五”高校本科教学质量工程重点项目,是国家精品开放课程两个建设项目之一。精品资源共享课以高校教师和学生为服务主体,同时面向广大社会学习者的各专业核心课程的网络共享课程。
第三阶段,国家级资源共享课程的上线。
2014年11月,乒乓球云体育教学模式经过多年的建设和教学实践,课程上线教育部的中国大学精品开放课程共享系统(http://www.icourses.cn/coursestatic/course_6467.html),如图3。在这里,每一个有意愿提升自己的人都可以免费获得最好的乒乓球高等教育课程。乒乓球云体育教学模式成为了大规模开放在线课程(Massive Open Online Courses,MOOC)中的一员,在充分发挥其固有优点的同时继续朝着服务于全体学生、甚至服务于全体社会的方向发展。
乒乓球资源共享课有一套类似于线下课程的作业评估体系和考核方式。每门课程定期开课,整个学习过程包括多个环节:观看视频、参与讨论、提交作业,穿插课程的提问和终极考试。资源共享课程需要涉及课程选题、知识点设计、课程拍摄、录制剪辑等9个环节,课程发布后老师会参与论坛答疑解惑、批改作业等在线辅导,直到课程结束颁发证书。
云体育教学模式是一种全新的教学理念变化,可以视为一种新型知识创新平台,引导学习者创造性地重组信息资源以及自主探究知识,帮助学习者在问题场域中通过协商对话激发灵感和生成新知。这种全新的体育教学模式,定期开课、简短视频,提交作业,和同学老师交流。无论是任何地方,进度随你掌握,都可以与成都体育学院的教学名师零距离接触。
图3 乒乓球国家级资源共享课程
6.1 拓宽了现有体育教学的思路
我国国家精品课程项目启动于2003年,目前建设有1 500多门国家级精品课程。精品课程的建设,其主要目的就是以优秀课程为核心,辐射其他课程,达到高校教育质量整体提高。云教学平台的搭建,不仅展示了乒乓球精品课程,同时真正做的到拓宽了体育教学的思路。
6.1.1 强化了交互设计
云体育教学模式的显著特点就是强交互性,不仅涉及到传统的教师与学生的交互,还包括有学生与学生、教师与教师以及学生与课程之间的交互,没有这些交互行为,学习过程便大打折扣。为了适应更复杂的学习活动,乒乓球云教学平台不断扩充其交互能力。
6.1.2 强化了多媒体设计
网络向宽带、高速发展,使精品课程的多媒体传输更为便捷流畅。设计图文声像并茂的课程教学内容,对精品课程学习的兴趣提高、智能培养、效果提示都有不可忽视的作用。
6.1.3 重视资源库建设
资源库是网络精品课程的核心构成,网络精品课程水平的主要体现。资源库的丰富程度、资源库的组织设计、资源库的运行设计都直接关系到网络课程的实用性,本研究高度重视资源库的建设,取得了良好的效果。
6.1.4 重视开放性设计
在权衡安全性和开放性的利弊后,本研究保证基本安全的前提下,更多地进行了开放性的设计,让更多地想要学习乒乓球的学习者也能免费的享受到学习的快乐,并让他们参与到与教师和学生的交互中来,让学生接触不同的见解和描述,从而学会多元思考。在开放性的同时自然而然也就扩大了乒乓球精品课程的辐射范围。
6.2 云教学平台的应用情况
本研究从2008年开始开发,到2010年第一个初级云教学平台的建立以来,在四年多的时间内我们在成都体育学院的各个年级进行了使用。通过对使用对象的调查了解和兄弟院校以及其他校外人员的访问,云教学平台的应用效果反映良好。
6.2.1 提高了学生的学习兴趣,充分调动了学生的主观能动性
强烈的社会竞争,要求我们每个人必须有终身学习的意识。这就要求每个人在学生时代逐步培养自己的学习兴趣。云教学平台提供了良好的人际交互的环境,强大的交互性充分调动了学生的主观能动性,使学生在交互活动中,自主地提高认知水平,激发创造性思维,达到自学和互动学习的目的。云教学平台给学生以愉快的教学情境,有助于学生学习由要我学向我要学的转化,从而架起迈向终身学习的桥梁。
6.2.2 有效地提高了乒乓球精品课程的示范和辐射作用
国家级精品课程的首要特征是五个“一流”,如何将这五个“一流”辐射出去,是高校教育工作者孜孜以求的课题。乒乓球精品课程运用云技术为提高精品课程的示范和辐射作用做了有益的尝试。目前网站的浏览量日益增加,其提供的免费应用,不仅校内的学生使用广泛,校外人员也可以有限制的使用,大大提高的乒乓球课程的知名度。同时,乒乓球课程辐射作用首先从小球项群过度到校内其他课程,直至其他院校的课程,辐射能力进一步加大,受到了社会的好评。
6.3 云体育教学模式的特色
6.3.1 推动了乒乓球国家级精品课程向国家级资源共享课建设方向发展
经过几年的建设以及云体育教学模式的初步成效,乒乓球精品课程在完善资源的同时,进一步把更多地资源和服务迁移到“云端”。硬件建设只是基础,教育资源才是核心。在“云端”的资源和服务与我们的设备和地域无关,教师和学生可以随时随地取用和交互。同时,为了增强乒乓球课程的示范和辐射作用,共享和协作精神是不可或缺的。我们应该充分利用云计算强大的信息资源库,发扬协作精神,实现教育资源的共享。
6.3.2 促进了学生的学习与创新
云体育教学模式是一种新型的体育教学模式,它并没有颠覆传统的课堂教学模式,但在此基础上给了学生更多地学习机会以及激发学生的创新热情,在师生的互动中共同地提高。云教学平台为建立以用户(教师和学生)为中心的个人教学和学习环境提供了良好的信息资源和服务。学生的个体化学习在其接入互联网后得到充分体现,他们能够随时随地提取所需的数据和服务,其操作程序并不复杂。学生能随心所欲地构建出自己的学习环境。
6.3.3 促动了教师的转变
新的教学模式必须要有新思维和新能力的教师来实施,良好云教学平台搭建只是基础,如果教师不具备相应的能力,其新型教学模式的实现也是空中楼阁。乒乓球与教学平台的构建首先转变了教师的教育观念,认识到学生的学具有强交互的特性,云技术能够构建新型的体育教学模式;其次,教师为了提升云技术的能力,主动学习新的知识和技术,适应基于“云”环境的教与学,并充分应用到教学中来,利用“云”技术支持学生的学习和创新。
[1] 杨志和.教育资源云服务本体与技术规范研究[D].华东师范大学博士学位论文,2012.
[2] 祝智庭,杨志和.云技术给中国教育信息化带来的机遇与挑战[J].中国电化教育,2012(10):1-6.
[3] 李广文.对基础教育云建设与云服务模式的思考[J].中国现代教育装备,2012(8):5-6.
[4] 祝智庭,姜昌华.教育云开启泛在学习之门[J].中国教育网络,2011(6):16-17.
[5] 张辉,李晓东,傅悦.计算机视频技术在乒乓球比赛分析中的应用[J].上海体育学院学报,2005,29(6):47-50.
[6] Scott,D.,Scott,L.M.,Howe,B.L.Training Anticipation for Intermediate Tennis Players[J].Behavior Modification,1998,22(3):243-261.
[7] Guadagnoli,M.,Holcomb,W.,Davis,M.The Efficacy of Video Feedback for Learning the Golf Swing[J].Journal of Sports Sciences,2002,20(8):615-622.
[8] Weiss,M.R.,Amorose,A.J.,Wilko,A.M.Coaching Behaviors,Motivational Climate,and Psychosocial Outcomes Among Female Adolescent Athletes[J].Pediatric Exercise Science,2009,21(4):475-492.
[9] 邹军华.信息技术视野下的乒乓球运动技能学习研究[D].华中师范大学博士学位论文,2012.
[10] Jeffrey D.Karpicke,Henry L.Roediger.The Critical Importance of Retrieval for Learning[J].Science,2008(2).
[11] Barbara Means,et al.Evaluation of Evidence-Based Practices in Online Learning:A Meta-Analysis and Review of Online Learning Studies[M].Washington,D.C.:U.S.Department of Education,2010.
Research on the Construction of Physical Education Teaching Mode Based on Education Cloud
YUE Haipeng1,2,TANG Xiaolin2,YANG Chengbo2,LIU Jianhe2
Depending on the existing network teaching platform,the paper takes the table tennis exquisite course of Chengdu Sport University(CDSU)as the research subject to develop and perfect the cloud teaching platform,then we can further construct a new cloud P.E.teaching mode.The purpose of this study is to explore the application of cloud computing in the Physical Education teaching activities so as to create a low-carbon,lowcost network teaching platform on which teachers and students can actively reflect,exchange,cooperate and share knowledge and finally create a collective and mutual-aid research community.
education cloud;cloud computing;physical education teaching mode;table tennis exquisite course
G807.4 Document code:A Article ID:1001-9154(2015)03-0115-06
10.15942/j.jcsu.2015.03.22
G807.4
A
1001-9154(2015)03-0115-06
岳海鹏,副教授,在读博士,研究方向:信息技术在体育教学训练中应用。通讯作者:刘建和。
1.北京体育大学,北京100084;2.成都体育学院,四川成都610041
1.Beijing Sport University,Beijing 100084;2.Chengdu Sport University,Chengdu Sichuan 610041
2014-11-08