基于云计算环境下计算机基础课程的协作学习教学实践*

董 萍

(三门峡职业技术学院 信息传媒学院，河南 三门峡 472000)



基于云计算环境下计算机基础课程的协作学习教学实践*

董 萍

(三门峡职业技术学院 信息传媒学院，河南 三门峡 472000)

云服务环境下基于任务的协作学习模式，作为一种新的教学模式越来越受到学习者的重视.从基本理论入手，以云计算辅助教学理念为指导，将云计算技术引入到高职教学中，进行云计算教学平台的开发.对三门峡职业技术学院计算机基础课程，就基于任务的协作学习教学进行研究和实践.阐述了教学的基本要求，分析了教学对象和内容，并设计了教学方案.教学实践表明，云计算辅助教学平台下的协作学习教学模式，能充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣和积极性，取得了很好的教学效果.

云计算；云计算辅助教学；协作学习；学习环境；教学平台；计算机基础课程；教学方案

引言

云计算具有计算能力强、存储容量大、安全系数高、门槛低、成本低、服务方便快捷、各小组协作方便、操作系统的兼容性强等特点，云计算的发展使高校教学由计算机辅助教育过渡为以计算、数据和服务为中心，云计算技术的产生为高校的教育教学创新带来了新的契机[1].云计算作为目前一种新兴的计算模型成为科研工作者研究的热点和难点，如何将之有效的与高校教学相结合也是摆在高校面前的一项难题.

无线传感通信技术、移动计算技术和移动终端设备的快速发展，可以使互联网应用由个人计算机发展到便携式终端设备上，在该设备人们可以办公、学习、通信、交流.云服务环境下基于任务的协作学习的出现是该设备发展的产物，是顺应教育技术发展的历史潮流的.云服务环境下基于任务的协作学习模式作为一种新的教学模式越来越受到学习者的重视，该模式强调以学生为中心，重视学生学习过程和对知识的理解及学生综合素质能力的培养和发展，并将云服务与教学有机结合，能够优化教学，增强学生自主学习的技能，激发学生的学习积极性和主动性[2].云计算辅助教学(Cloud Computing Assisted Instruction,缩写为CCAI)正是应用云计算服务来辅助教学的实施.

1 相关理论介绍

1.1 云计算

云计算是一种基于互联网的计算方式，具有速度快、存储能力强、安全性能高的优点，通过云计算技术，能够使用户共享软硬件资源及各类信息.云计算的发展融合了计算机技术和互联网技术，需要网格计算、分布式协作计算、并行计算、虚拟环境、网络存储技术的支持，是一种集虚拟化技术、网络技术、网络安全、软件技术等技术为一体的新兴计算应用模型[3].

云计算具有存储容量大、虚拟化、可靠性高、通用向强、可扩展性高、按需服务、安全方便、价格低廉、对用户端设备要求低、使用方便、计算能力强的优点.基于云计算自身具有的优点，因此为人们提供的服务主要集中在搜索引擎、在线办公、网络硬盘、GPS、电子商务、协作学习方面.

1.2 云计算辅助教学及其教学环境

CCAI是计算机科学与教育学相结合的产物，在学习过程中突出师生互动性[4].云计算辅助教学将教育的“社会化服务”与协作学习理念有机结合在一起，旨在实现在云计算环境中，学校和教师利用“云计算”提供的各类云服务，在云服务教学平台中开展师生间的教学活动，通过各种交流介质发表自己独特的见解，使学习者达到牢固掌握知识和技能的目的，能促使最新教学理念在高效课堂中的实施.

云计算下的云服务为人们的工作学习提供了谷歌、百会、Moodle、BlackBoard等辅助教学平台，这些教学平台扩充了学习资源，为学生的网络学习环境提供了学习保障，只要人们通过终端设备上网就可以随时随地根据需要在线学习、交流.这种教学环境能极大地促进师生间交流、提供课堂教学的互动性、便于教师根据学生掌握知识程度对症下药，满足不同学生的发展.

1)谷歌在线平台

谷歌教学平台是云计算辅助教学应用较为广泛的一种平台，含有独特的云服务教育套件，将Gmail、Google Talk、Google日历、Google文档编辑、音频、视频等融合在一起.该协作平台能整合Google提供的云服务功能，辅助教师构建个性化教学环境，具有操作简便、容易管理、安全、免费的特点.在该教学平台中，利用谷歌公司提供的各类产品设计教育教学活动，能更好地设计课程的学习情境、信息共享、方便人们学习、师生互评方式的多样化.因此该教学平台很适于构建网络学习环境.

2)百会云计算平台

百会是全球最早的企业在线应用提供商，该网站的特色集中体现在具有邮箱提醒功能、虚拟课堂、网络化的办公平台、多样化的交流工具、多媒体电子档案袋，能够实现在线办公.百会在教育教学中的应用集中体现在自主探究的课堂、协作共享的课堂、自我管理的平台上.百会教学平台具有计算能力强、数据存储量大、用户门槛低的特点.该平台邮箱存储空间大，通过该页面上的聊天工具师生能及时沟通交流、传输文件、上传下载文件.即使用户没有上网不在线，也可以离线收取和编辑文件，为学习者提供了方便的交流机会.平台的虚拟课堂能使教师在教学过程中，根据需要动态插入视频、声音、幻灯片等内容，增加课堂的生动性.网络化的办公平台不需要安装任何办公软件，学习者就能创建小组协作文件、编辑文件.多样化的交流工具能加深师生、学习者之间交流讨论.

谷歌和百会两种辅助教学协作平台的目的,都是使尚未具有网站开发能力的学习者根据课程需要创建相关的网站，不必浪费时间和精力去开发网站，更多关注的是学生的学习和课程的开发上.

1.3 协作学习

计算机支持的协作学习(Computer Supported Collaborative Learning，缩写为CSCL)是协作学习的简称，是利用计算机技术辅助和支持教学的一种新的技术手段，是利用计算技术建立协作学习环境，由教师组织引导，根据学生制作的进度及制作过程出现的问题，选择优秀或有典型错误的课件让全体学生观摩评议，学生参与讨论、评价的一种学习方式[5].

协作学习教学模式将学生按照他们的学习能力分为不同的学习小组，小组成员分工合作共同完成教学项目，在合作过程中学生之间相互交流、沟通、探索，多方面培养学生独立分析思考、解决问题的能力以及合作相处能力.

在协作学习过程中应遵循以学生的学习为主，教师指导、监督、评价学生学习的全过程，注重学习者综合素质能力的提高；学生在学习过程中以“小组间相互合作”和“解决问题”为重点，充分学习各种教学资源，在教师指导下，完成师生、生生、师师之间的沟通交流，达到构建知识的目的；注重学习过程、学习效果和学习资源的评价.

2 基于云计算服务的协作学习环境的构建

2.1 云服务辅助教学下的协作学习

云计算是一种基于互联网的超级计算模式，在远程数据中心，若干台电脑和服务器连接在一起.数据存储在“云”端，用户通过终端设备接入数据中心，按照各自的需要进行存储和运算.只要连接到因特网并且对数据具有使用权限，用户均可以访问、使用、分享所需要的各类数据.云计算为喜爱上网的人们的学习提供了便捷，由于规模大，它赋予用户前所未有的计算能力.

随着高校教育学习的发展，协作学习改变了传统的以 “教”为主的教学模式，更好地解决传统教学中存在的问题，更注重学习者之间的主动探究和协作交流，能更好地培养出具有批判性思维和合作精神的创新型人才.该教学模式强调以小组协作形式组织开展教学，使用户在上网条件允许的情况下能快捷方便准确搜索学习资源进行协作活动，云服务能够实时保存教师和学习者的网上活动记录、学习成果以多种形式呈现在网络上、评价形式多样化.

这种形势下就产生了云计算辅助教学下的协作学习，它是借助云服务平台，通过云计算连接，使学生顺利进行协作学习的教学模式.在云服务协作学习环境中，首先要求学习者分析课程资料，明确学习目标，完善学习系统，为开展教学提供前提和基础；同时，遵循“概念提出→设计情景→提出任务及要求→分组完成→互动环节→成绩评定→总结反馈”的教学模式开展教学过程；最后，针对学习方案的实施效果对学习者的表现、成绩、进步情况、教师的指导与反馈以及其它行为进行系统而全面的评价.使教师和学生能够准确地反馈信息,促进学习,提供更好的教学决策，最终提高学习质量.

2.2 基于云计算的协作式教学模式构成

一个完整的教学模式由理论基础、目标倾向、实现条件、操作程序、学习效果评价五个部分组成的.

基于云计算的协作式教学模式的理论基础是以学习者为中心，在科学理论的指导下，由教学情境、学习资源、学习工具等几个部分组成.选择恰当的教学模式能够为实现教学目标做铺垫.使用云计算辅助教学平台环境能够更好地优化教学效果.教学内容、教学方法、师资队伍建设等条件决定了教学模式是否能顺利开展.操作过程主要是指学习者通过IE浏览器在网络连接的状态下免费上传下载所需要的各类教学资料.在这个过程中要求教师将教学资料放在“云”端，不论在任何时间和任何地点，学习者根据自己的时间，选择需要学习的内容.同时在交流平台中完成师生、生生之间的沟通交流.在学习效果评价阶段，通过各种评价方法完成学习者的学习过程.

2.3 基于云计算平台的协作式教学环境

主要从学习平台、教学师资环境建设两个方面,对基于云计算平台的协作式教学环境进行阐述.

1)学习平台

基于云计算的协作式教学选用能够提供在线的邮箱、日历、项目管理、办公软件、各类交流论坛、聊天工具等，并且支持基于搜索引擎的在线软件服务的百会平台.在百会平台中，学习者能够根据自身学习需要，在任何时间和地点在线创建、编辑、管理、存储、共享各类数据资源，能够免费安全地实时数据的传输[6].在高校计算机课程的教学过程中，百会教学平台能够进行小组间的相互交流、各类文档数据的存储和发布、各类用户权限的设置等等，能够使用在线功能进行编辑文档文件、幻灯片演示文稿文件，支持若干软件使用者在同一个时间编辑文档，为教学中协作学习的开展奠定了基础.该平台能满足学习者同时或者分时登录在线学习的需求，是广大学习者体验云计算服务环境下协作学习的优秀平台.

2)师资队伍环境建设

授课教师在云计算学习平台中可根据课程需要进行答疑、辅导、交流等，有益地开展教学活动，为课程教学改革提供有力的保障.

2.4 基于云服务的个人协作学习方案

学习者根据各自的需求，从云服务提供的各类资源中获取所需资源辅助学习,是云服务的个人学习面临的一个重要环节.协作学习注重在学习过程中的相互配合交流，注重在学习过程中运用网络为用户寻找和开辟一个学习环境，方便找到用户所需各类信息，减少学习的时间和精力的浪费，达到优化学习过程，提高学习效率的目的.

学习者根据需求开展协作学习活动，分为资源搜集与整理、学习过程与反馈、个人学习分享与交流三个阶段，其中资源搜集与整理是学习方案的前提和基础阶段，学习过程与反馈是学习方案的核心阶段，个人学习分享与交流是学习方案的最终表现形式.协作学习方案流程如图1所示.

图1 个人协作学习方案流程

1)资源搜集

搜索整理互联网提供的各类资源，将文件整理出的资料放在邮件中，图片保存在各类诸如腾讯、微信等存储空间，与人进行交流共享.

2)学习进程管理

利用Google Calendar网络日程管理和提醒工具服务软件对用户需要的资源进行管理.该软件的主要思路是教师首先将课程的授课计划、教学大纲、电子教案、课件等教学资源通过网络日程管理功能共享给学生，并通过群邮件提醒功能通知班里的每一位学生.学生在学习过程中通过日历功能参与讨论知识，并以小组为单位将学习意见提出.管理学习进程的方法,就是通过手机、ipad等移动终端设备在网络连通的情况下随时随地接收各种信息的发布，能够充分利用学习时间.

3)学习反馈与交流

通过记事本、日志、博客等反馈形式,对学习过程进行系统化的回顾,能有效提高学习效率.通过E-mail、QQ、微博、邮件等交流形式在教学过程中分享教学经验,是在教学过程中师生间互动交流的必不可少环节，该环节也是协作学习方案的突出特点.

3 云计算及其教学平台

3.1 百会平台的设计步骤

1)双击IE浏览器，地址栏输入百会主页网址www.baihui.com，进入主页，单击右上角“免费注册”，根据系统提示输入用户名和密码.

2)以注册后的用户名和密码进行登录，进入虚拟课堂界面，根据课程教学大纲和教学要求，师生创建课程网站，并在课程网站中新建与编辑新网站的页面，根据需要选择不同的页面类型.如果学习者需要上传、下载教学资料，必须选择“文件存储器”的页面类型.

3)对课程站点的各种权限进行设置.设置权限的目的是保证网站内容的安全性和正确性，预防不良分子修改、编辑、删除站点内容.在站点只要权限许可，学习者可以根据需要任意添加删除小组成员.

4)根据学习需要在百会学习平台之间进行相互转换.在构建好了关于用户管理、通信工具、协作工具、服务管理、主页的协作学习环境后，这个环境所提供的云服务工具软件比较丰富.

3.2 基于云计算的协作学习平台功能模块

云计算协作学习平台，是由课题组成员经过调研、查询，以百会搜索引擎、收发和管理文档为主体，通信、日历、交流等为次要部分，挖掘不同平台的作用，紧密融合建立的一个的互动协作学习平台.平台的主要功能模块如图2所示.

图2 协作学习平台功能模块结构图

利用云计算教学辅助平台能更好地提高学生的学习积极性和创造性.在该教学平台中,学生能够对教师的各类通知进行接收、跟任课教师进行网上交流、对网站的各类信息进行资源共享、提交各种作业和评价等.

3.3 基于云服务的协作学习

基于云服务的协作学习是融合云计算辅助教学和协作学习两种技术，在云端建立“云”环境，在教学过程中进行协作学习的一种方法[5].团队之间的相互协作是基于云计算协作学习模型的设计原则，该学习模型能最大化地激发学生的学习热情，提高学生协作学习参与度，促进综合素质能力的提高.根据这个设计原则，通过总结现有研究成果并结合三门峡职业技术学院计算机专业教学的实践经验，依照平台设计结构和模型设计原则，笔者提出了一个基于云计算的协作学习模型，如图3所示.

图3 基于云计算的协作学习模型

该模型的具体实施过程是：(1)协作学习的基础阶段.教师首先在专业市场需求调研的基础上，对课程的能力标准、课程计划、课程标准、项目方案、教学资源进行制定，在教师指导下，对小组划分及任务进行分配.其次，在教师指导下，各组成员分组协作，根据各自需要上传或者下载各类数据资源.(2)协作学习的重点和难点阶段.本阶段是组内知识整合的协作学习阶段.主要任务是在小组长的带领下，按照教师布置的任务，整合专业知识，编辑、共享、修改、完善文档内容，根据教师和其他学生提的建议，对作品重新进行修改和完善.(3)总结交流阶段.各工作小组对任务实施过程中遇到的各类问题及解决办法进行交流总结，并根据需要下载教师上传的教学资料，发现其自身在学习过程中存在的不足，并总结分析.

4 基于任务的计算机基础课程协作学习教学实践

4.1 课程的性质、目的和任务

计算机基础课程是三年制高职非计算机类专业的一门公共必修课，是能力、知识与实训一体化课程，在各专业的课程体系中属于基础能力课程.在高职非计算机专业人才培养方案中要求学生要具备“计算机操作能力”. 在工作中非计算机专业学生必须要用计算机及常用软件对工作信息和数据进行管理，需要通过计算机创造性地开展工作、提升专业能力.非计算机专业学生要具备计算机系统的基本应用维护能力；要具备图文、电子表格、演示文稿、电子邮件等信息的处理能力；要具备网络信息的检索、整理和应用能力.

计算机基础课程通过信息素养的培养和计算机图文处理能力、数据管理分析能力、文稿演示能力和网络基本应用能力的形成，支持职业核心能力中的“计算机操作”能力，支撑职业核心能力的提升，提高创新能力，从而使学生具备从事机关、企事业单位办公信息化工作的能力，以及利用计算机解决本专业领域中实际问题的能力.

4.2 课程教学的基本要求

通过计算机基础课程的学习，要求学生了解计算机的特点和发展，了解常见网络服务的类型；理解计算机系统的构成和计算机中数据的表示，理解网络的基本概念；掌握一种以上中文输入法，能输入各种符号；掌握在Windows操作系统中配置用户环境、管理文件和维护系统的基本应用方法；掌握通用办公软件office的图文处理、数据管理分析和文稿演示的基本方法；掌握常见的网页浏览器、搜索引擎、邮件管理、下载和解压等工具的基本应用方法；能根据工作要求配置适用的用户环境，能对系统进行基本的管理与维护.养成学生使用计算机服务于学习、生活和工作的习惯；增强学生把计算机作为现代社会的一门基本工具的应用意识；增强学生在网络和信息领域的法律意识和守法习惯；培养学生的团队精神和协作能力.

4.3 教学对象分析

计算机基础课程是三门峡职业技术学院的一门公共必修课，开设在大学一年级的两个学期，学生对本课程都有浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望.在学习时学生已经在授课教师的指导下，掌握了百会平台的功能，熟悉了协作学习流程，具备与老师、同学沟通交流的能力.但是由于一年级学生来自于河南省及附近省的不同地市县城，学生在高中期间对于该课程的重视学习情况、在家是否经常使用电脑等情况的不同，学生掌握计算机的程度也是不一样的，因此，在教学过程中要根据不同专业、班级、学生的情况进行教学.

4.4 教学内容分析

计算机基础课程的学习内容主要包括了解计算机的特点和发展， 理解计算机系统的构成和计算机中数据的表示，理解网络的基本概念.了解常见网络服务的类型，并理解网络的基本概念.掌握在Windows操作系统中配置用户环境、管理文件和维护系统的基本应用方法.掌握通用办公软件office的图文处理、数据管理分析、文稿制作与演示的基本方法.

本论文学习内容以西安电子科技大学出版社出版的《计算机应用基础(第三版)》的PowerPoint为例，教学内容如图4所示.

图4 PowerPoint的教学内容

从计算机基础课程的定位和课程目标出发，依据2011年河南省大学生物流技能竞赛信息和数据管理工作的岗位要求，开发了“大学生物流技能大赛数据管理与分析”教学项目.幻灯片模块的理论知识讲解过程中，利用案例，采用任务驱动教学法，让学生在项目案例完成的过程中体验小组合作、探索知识的快乐，使不同程度的学生都能够根据主题需要设计出不同的幻灯片.

4.5 教学方案设计

以PowerPoint制作为例，教学方案设计如下.

学生特征：学习者具备最初学习能力和认识事物能力.前者是指学习者已经具有协作学习经历，并且计算机基础知识、word、excel模块学生已经学习结束；后者是指在协作学习中学习者具有初步的总结、推断、思考问题的能力.

教学目标：在学习平台中进行CCAI协助学习,认识幻灯片各菜单的功能和使用方法；通过平台学习，使学习者能够认识幻灯片的各功能模块，并根据学习者工作学习要求制作不同的幻灯片；培养学生把计算机作为现代社会的一门基本工具的意识，养成学生用计算机服务于学习、生活和工作的习惯，培养学生的团队精神和协作能力.

教学情境和教学任务：教学情境的CCAI的辅助教学主要是指校园风光的制作、三门峡职业技术学院物流管理专业第三届物流竞赛；教学任务主要是指在百会在线办公上，参考教师提供的资料和每个学习小组完成作业的资料情况，做一个有关三门峡职业技术学院校园风光的课件.

PowerPoint制作的教学过程设计分为下面几个过程：(1)课堂中学院校园风光的资料放置百会维基，将修改权限赋予各小组长;(2)根据教学任务创设教学情境，引导学习者进入学习;(3)教师观察、监督、指导、反馈协作学习过程;(4)教师对协作学习结果进行审阅，从若干组学习作品中推优1～2名;(5)评价各小组的协作学习;(6)教学反思.

在第一个过程中，学生活动：每一个工作小组都创建帐号，建立自己小组的资料库.待小组作业完成后进行上传、下载教学资料.实现方式：百会维基.

在第二个过程中，学生活动分为自主学习阶段和协作学习阶段.其中，自主学习阶段的学生活动主要是各小组将教师分配给的任务进行细化、分析，使小组内的每一个成员有需要完成的任务，每个成员根据自己的任务在网络上搜集相关的资料，自主完成自己的任务.协作学习阶段的学生活动主要是自主学习结束，小组组长组织成员进行协作学习.实现方式：百会维基、百会论坛.

在第三个过程中，学生活动是学习者进行协作学习.实现方式：百会维基、百会论坛、百会在线办公.

在第四个过程中，学生活动是使用百会论坛提交学习作品、以百会写写的方式提交学习记录，进行组间的作品评价及推优.实现方式：百会维基、百会论坛、百会写写.

在第五个过程中，学生活动是学习者自评、互评、组间评价.实现方式：通过百会维基.

在第六个过程中，学生活动是以小组为单位，评价、反馈教学设计，教师反思教学过程.实现方式：通过百会云邮箱.

5 小结

协作学习是云计算辅助教学的核心.本文将最新的云计算技术引入到高校的教育教学中，开发其云计算辅助教学平台，并将三门峡职业技术学院开设的计算机基础课程引入到该教学平台中，开展实践教学.此平台的学习模式能够充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，为高校开展师生间的协作教学提供了支持，并为我院其他课程的开展起到示范作用.

[1]李静.云服务环境下基于任务的协作学习的研究与实践[D].石家庄:河北师范大学,2011.

[2]封娜娜.云计算辅助教学平台下协作学习教学设计[D].新乡:河南师范大学,2012.

[3]钟锋.云计算辅助教学的协作式教学环境设计与实践[J].中国教育信息化,2011(11):63-66.

[4]吴昭,陈娜．国内云计算辅助教学发展现状的研究[J]．中国信息技术教育,2010(19):71-74．

[5]董萍.基于3G的计算机课程移动学习平台的研究与设计[J]．济源职业技术学院学报, 2014,13(3):93-98.

[6]王瑞娜.云计算模式下数据安全存储策略研究[J]．安徽职业技术学院学报，2013,12(4):9-12.

Cooperative Learning Teaching Practice in the Computer Basic Course based on Cloud Computing Environment

DONG Ping

(Information Institute of Media, Sanmenxia Polytechnic, Sanmenxia Henan 472000, China)

As a new teaching mode in the cloud service environment, the task based collaborative learning model is becoming more and more important for the learners. Starting from the basic theory, with the guidance of the concept of cloud computing, the paper introduces the cloud computing technology into the teaching of higher vocational education, and develop the teaching platform of cloud computing. Research and practice are made on the task based cooperative learning teaching in the computer basic course in Sanmenxia Polytechnic. This paper expounds the basic requirements of teaching, analyzes the teaching object and content, and designs the teaching plan. Teaching practice shows that cloud computing assisted teaching platform of collaborative learning teaching mode, can give full play to students' subjective initiative, stimulate students' learning interest and enthusiasm and achieve a good teaching effect.

cloud computing; cloud computing assisted teaching; collaborative learning; learning environment; teaching platform; computer basic course; teaching design

1673-2103(2016)05-0117-07

2016-09-22

河南省社会科学界联合会调研项目(SKL-2016-2699)

董萍(1980-)，女，河南省淮阳县人，副教授,硕士,研究方向：计算机应用技术.

TP393;G642.0

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