基于云计算翻转课堂教学模式的构建

肖美娜

（赣南师范学院 新闻传播学院，江西 赣州　341000）

基于云计算翻转课堂教学模式的构建

肖美娜

（赣南师范学院 新闻传播学院，江西 赣州341000）

云计算平台实现了对现有资源的整合和只要付少量费用，使用有网络的终端就可在任何时间、地点获取云计算平台上的各种服务，这为翻转课堂的实施提供了条件。本文结合云计算与翻转课堂的特点，构建了一种以学生为中心的，在课堂进行知识内化、课外接受知识的，基于云计算翻转课堂的教学模式，并分析了新教学模式的优势与实施的挑战。

云计算；翻转课堂；教学模式

云计算平台实现了对现有教学资源的有效整合和统一管理，实现了教学平台的应用整合与资源数据的共享。翻转课堂颠覆了传统的在课堂接受知识和课外内化知识的学习过程，它利用现有的信息技术设备和资源，实现了“在家自学——课堂内化”的教学流程。［1］而基于云计算平台的翻转课堂教学模式，是能够真正发挥信息技术优势的教学模式。这种教学模式以学生学习为中心，充分发挥了学生的主动性，而教师在准备素材、组织学习活动中起引导作用。

一、云计算

云计算（Cloud Computing）是由分布式计算（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）、虚拟化（Virtualization）和网络存储（Network Storage Technologies）等技术发展而来的一种新兴的商业计算模型。它以虚拟技术为基础，通过网络提供基础架构、应用、平台和由大量计算资源构成的IT资源等服务为形式的一种计算模式。

（一）云计算的发展

2006年3月，亚马逊推出的“弹性计算云服务”被公认为最早的云计算产品，弹性计算云用户端通过SOAP over HTTPS与亚马逊公司内部弹性计算云的虚拟机实例进行交互。2006年秋，Google工程师比希利亚第向Google公司提出了“云计算”的想法，下一年，Google公司首席执行官施密特正式提出云计算的概念，此后云计算出现的频率迅速增加。［2］同年，IBM推出了名为 “蓝云”的计算平台，平台采用了Xen和powerVM虚拟技术和Hadoop数据处理技术。2008年10月，微软以互联网为架构建构了Azure云计算平台，Azure云平台包括微软的基础服务层、基础设施服务层、构建服务层以及为客户提供的完整服务和解决方案四个层次。

我国云计算开始于2008年IBM在北京和无锡成立的云计算中心。同年，移动通信公司也建立了一系列实验中心支持云计算实验；世纪互联推出了包括互联网主机服务和在线存储虚拟化服务的国内首个以云计算技术为基础的CloudEx服务；中国人民解放军理工大学研发了支持移动视频监控系统和数字地球原型系统的MassCloud云存储系统。［3］2009年5月，中国电子学会在北京举办了中国首届云计算大会；12月举办了第一届云计算国际学术会议。

2009年云计算进入教育领域，称之为“教育云”。教育云包括了所有教育信息化所必须的硬件计算资源，这些资源经虚拟化之后，通过云计算平台向教育机构、教育从业人员和学员提供良好的云服务。［4］云教育平台实现了教育资源的整合和共享，为教师和学生随时随地进行交流互动提供了可能。教育云包括云计算辅助教学（Cloud Computing Assisted Instructions，简称CCAI）和云计算辅助教育 （Cloud Computing BasedEducation，简称CCBE）。［5］

（二）云计算的特点

1.规模大。“云”的规模庞大，云计算综合了现有庞大规模硬件资源，提供用户超级计算能力。

2.虚拟化。云计算的资源储存在云端，用户只需在终端就可随时随地登录账号进入云计算平台获取各种服务。

3.可靠性高。云计算的数据存储于云端，而不是本地。但由于采取数据多副本容错和计算节点同构可互换等措施，使在云端的数据比存储于本地还安全可靠。

4.可扩展性。“云”的规模可以不断变化，资源也是按需增加或减少的，可满足不同用户的各种需要。

5.通用性。云计算不针对特定的应用，只要接入了互联网，云计算可以在任何平台通用。

6.按需服务。“云”是一个庞大的资源池，用户按照自己的需求购买云计算服务。

7.廉价性。云计算对计算机的软硬件设备要求不高，也不需要客户对平台系统进行维护而产生费用。只需付少量费用购买云计算服务就可获取云计算上授权的所有服务。

二、翻转课堂

翻转课堂，由“FlippedClassroom”翻译而来，又名颠倒教室、反转课堂和翻转学习。［6］在传统课堂上，老师在课堂上讲课传授知识，学生接受知识；回家后，学生通过练习完成知识的内化。而翻转课堂，利用网络技术，课前学生通过观看教师预先上传的教学视频接受新的知识；课堂上学生通过与教师的互动和各种教学形式，例如小组讨论、作业、教师单独辅导等，答疑解惑，完成知识的内化。［7］

（一）翻转课堂的发展

萨尔曼·可汗是翻转课堂的创始人。2004年，可汗为辅导远方的表亲数学而把学习内容制成视频，再上传于YOUTUBE。两年后，他开创了可提供视频资源进行学习的“可汗学院”，受到无数人喜爱，更是被认为是正式打开“未来教育”的曙光。［8］之后，各高校像哈佛、耶鲁等纷纷开创的公开课更推动了翻转课堂的发展。2007年，美国科罗拉多州的森地公园高中的教师乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯为了帮助课堂缺课的学生补课，使用屏幕录制软件录制PPT演示文稿的播放和讲解，并把视频上传到网络，开创了翻转课堂的雏形。［9］2012年1月，乔纳森和亚伦在林地公园高中举办了翻转课堂“开放日”，进一步促进了翻转课堂教学模式的推广。［8］

2012年之前，国内几乎没有关于翻转课堂方面的研究。2012年，国内对翻转课堂的研究主要集中于对翻转课堂起源的探索和概念、特征的界定。2013年后，国内对翻转课堂的研究出现了极大热潮，开始从理论到实践并不断深入，但也存在不足。首先，研究的主题比较粗糙；其次，研究的实践指导价值不高。

（二）“翻转课堂”的特征

1.教师与学生角色的变化

传统课堂中，教师主要作用就是讲授知识，而学生主要通过老师的教学方法和手段接受知识。教师是教学的中心，是知识的传授者，而学生是被动者、知识的接受者。翻转课堂中，学生由被动的知识接受者转变为通过网络技术观看微视频的自主学习者和共同协作探讨知识的探讨者。教师不再是课堂的中心，也不再主要是知识的传授者，而是为学生准备课题和视频等资源的准备者和在学生自主探究过程中的指导者与促进者。［10］

2.学习流程的重新建构

传统的学生学习流程是：课堂上，学生通过老师对知识的讲授接受了新的知识，对教学内容有了初步的了解；课后通过完成老师布置的作业完成了知识的内化，对教学内容有了深刻的了解。在翻转课堂中，却颠覆了这种课上、课下的学习流程，对学习的过程进行了重新建构。学生在课前利用网络技术观看老师准备的视频等资源接受了新的知识，课堂上在老师的指导下通过协作学习和自主探究等方式完成了知识的内化。

3.教学资源以视频为主

计算机技术与互联网的不断发展，多媒体技术也越来越多地运用于课堂教学，传统的课堂教学资源种类也越来越多。包括多媒体课件（PPT、FLASH课件、网络课程等）、图片、声音、视频等。但是在翻转课堂中，教学资源主要是视频，视频的时间都非常短，大都只有几分钟或十几分钟，每个视频只针对一个特定问题。学生观看视频时，可随意控制视频的暂停、回放和快进等功能，有利于学生自我控制和自主学习。

4.复习和反馈方便及时

传统的复习和反馈的方法过程比较繁琐也具有滞后性。传统教学的复习一般是通过教师给学生布置家庭作业或者考试达到复习的效果。老师对学生完成的家庭作业和测试的试卷进行批改和统计后再把结果反馈给学生。在翻转课堂中，通过网络平台发布作业和试题，学生在网络平台完成作业和测试再在线提交作业，网络平台可直接对试题进行批改和统计。教师登录平台查看结果，可对试题中出现的问题在线对学生进行回答。

三、基于云计算的“翻转课堂”教学模式的构建

基于云计算的翻转课堂教学模式，结合云计算平台与翻转课堂特点，建立一种以学生为中心的教学方式，构成在课堂进行知识内化、在课外传授知识的新教学模式。本文构建的基于云计算的翻转课堂教学模式由课前、课中和课外三个模块组成，分别实现知识传递、知识内化和学习反馈，如图1所示。

图1　基于云计算的“翻转课堂”教学模式

（一）课前模块

1.观看视频

学生登录云计算平台，观看老师准备好的微视频。微视频可以是老师自己录制的，也可以是老师利用网络寻找的优质开放教育资源。老师自己录制的微视频与学生的实际情况相符，有利于学生更好地掌握和理解知识点。网络上的优质资源可以使学生接触更多国内外优秀教师的教学内容和方法。

2.课前练习

学生观看完老师准备的所有视频后，要完成教师在课前准备好的练习。教师提前将准备好的练习试题传到云计算平台，学生登录平台，在线完成老师准备的试题练习后再提交到云计算平台。云计算平台对学生完成的试题进行批改和统计后，学生可以看到自己完成试题的结果，教师也登录云计算平台直接查看结果。教师布置的作业要与教学视频一致，以便学生学以致用；作业的难度要适中，可以增强学生的自信；作业要分层设置，从而提高学生的自主能力。

3.提出问题

学生在观看完视频和完成试题后，对于教学内容和知识点的难点和疑点，要做好标记和记录，然后上传于云计算平台。教师登录云计算平台，查看学生提出的难点、疑点，然后整理好以便在上课和学生交流讨论共同确定问题。

（二）课中模块

1.确立问题

学生在观看完和做好练习后，已经通过云计算平台把疑问向教师提出。教师对学生提出的疑问进行整理和总结并根据教学内容，找出一些有探究价值的问题或是利用网络技术搜集整理学生较为集中的问题。学生也可以依据自己提出的问题和同学提出的问题与老师一起，总结并确定一些问题。

2.协作自主探究

第一，根据问题对学生分组。学生在已经确定的问题中选择自己感兴趣或有疑问的探究题目，教师根据学生所选的不同问题对学生进行分组。第二，按照意愿小组内部分工协作。根据问题的难易、类型和学生自己的兴趣、意愿对已经分成小组的学生内部再进行分工协作。当问题涉及面广可以划分为小问题时，每个小组成员负责一个小问题，最后聚合在一起整体探究。［11］当问题涉及面小时，每个小组成员先独立探究，最后再进行协作探究。教师只在整个活动的关键时刻起到点拨、支架和教练的作用。

3.答疑解惑

学生经过协作学习和自主探究后，解决了小组选择的问题。每个小组再选一名代表，对自己小组探究的问题的结果进行汇报和交流。其他组的同学可以向汇报小组提出自己对该小组问题的疑点或见解。最后，老师对所有小组汇报的问题结果进行总结分析并补充。

（三）课后模块

1.课后测验

教师应根据教学内容，课前、课堂的重、难点和疑点，以及课中学生对知识点的理解程度设计一些针对性测验题目上到云计算平台。学生基于云计算平台在线独立完成测验，再提交到云计算平台，平台直接对测验结果进行评分和统计。

2.结果反馈。

课后测验结束后，教师登录云计算平台查看评分和统计结果，对结果进行整理和点评后，分享到云计算平台。对于个别同学存在的问题，教师可直接与学生在学习平台中交流。对于普遍存在的错误，教师将其录制成微视频或利用网络寻找优质资源视频将其上传至云计算辅助教学平台，学生针对问题观看视频。

评价存在于整个学习过程，在课堂前的观看视频和完成试题后，课堂中的协作学习、自主探究和答疑解惑后以及课堂后的练习之后，都要进行评价。学生在这三个阶段可对自己的学习效果、同学的学习成效进行自评和他评，也可对整个学习过程的开展进行评价。

四、新构建教学模式的优势与实施的挑战

（一）优势

1.实现资源共享

云技术可以整合全部的资源，形成一个强大的资源云。课前观看视频时，学生基于云计算平台可以获取全世界的优质资源，也可以上传和分享自己拥有的资源，实现资源的共享。

2.突破教学的时空限制

基于云计算的翻转课堂教学模式，突破了传统的只在课堂教师使用讲授法进行教学的限制。只要满足拥有用户端和购买云计算服务，学生就可以在任何时刻、任何地点登录云计算平台进行学习。它使得学习更加方便、及时，学习所需的费用更加低廉，不但节约了时间还节约了成本。

3.加强教学交流

基于云计算加强了学生与教师间的交流，学生和教师可随时随地通过云计算平台进行交流和互动。师生之间、生生之间和师师之间也可以进行跨校园、跨国界和跨地域的交流互动。

4.促进学生学习方式变革

云计算平台上资源丰富，具有虚拟化、通用性、可拓展性和廉价性的特点，学生可以在云计算平台观看老师准备好的视频，也可以从“云”端选择自己所需要的资源，结合自身的实际情况选择适合自己的学习节奏和方式。这不但有利于学生自主学习能力的提升，也有利于能力水平较强的学生缩短自己的学习进程，获取更多的知识。

5.推动教师的改变

云技术与翻转课堂在教学中的使用，要求教师能接受新的教学方式、能正确使用云计算平台，具有良好的信息技术使用能力和信息技术素养。教师应该转变传统只在课堂进行教学的观念，不断了解和掌握新的信息技术知识，利用现有的多媒体技术，逐步实现电子备课和网络教案。

（二）实施中的挑战

1.时间的安排

基于云计算的翻转课堂教学模式，翻转了传统的在课堂内接受知识，课堂外内化知识的过程，大量的时间被花在课前观看视频和完成练习上。但我国现在的教育模式大都还是应试教育模式，学校为了让学生在中、高考中能取得更好的成绩，而花太多时间在帮助学生努力提高学习成绩上，而不会让学生花太多时间在课前观看视频和完成练习。

2.学科的适用性

并非全部课程都适合使用基于云计算的翻转课堂教学模式进行教学，因为理科知识点清晰明确，学生只要掌握所需要的知识和概念就行，因而更便于使用这种教学模式进行教学。［12］而文科课程所要掌握的知识是多方面、综合的，教师与学生的关系也不仅仅是学生为中心，教师起引导作用，更多的需要师生在思想和情感上进行交流和沟通。这种模式则不适合用在文科课程的教学上。构建一种适合所有课程的基于云计算平台的翻转课堂教学模式。［13］

3.学生的自觉性

基于云计算平台的翻转课堂教学模式中，学生观看视频、完成练习都是基于云计算平台的，云计算平台正常使用的前提是拥有客户端和网络。但是网络中存在各种各样的东西，而且云计算的环境是自由、宽松的，对学生来说诱惑太大，也更容易迷失自己。基于云计算的翻转课堂教学模式要以学生的自我约束和自我管理为前提，要增强学生自我控制能力和培养学生自觉学习的习惯。

4.教师的教育技术水平

基于云计算的翻转课堂教学模式，要求教师能接受新的教学方式、能正确使用云计算平台，具有良好的信息技术使用能力和信息技术素养。教师首先要接受基于云计算的翻转课堂教学模式等其他新的教学模式或方法。其次，教师不但要具有本学科的专科知识，还需要掌握基本的计算机专业知识，如资源的搜索与加工、视频的录制与剪辑、网上办公软件的使用等。［14］只有这样，才有可能为学习者提供有效的教学媒体来支持其自主学习。这些都对教师的教学提出了新的要求，也对教师专业发展或培训增加了难度。

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G421

A

1671-2862（2015）03-0101-05

2015-04-25

肖美娜，赣南师范学院研究生，研究方向：教育技术学。