慕课+云计算技术引领的教育结构变革——大数据时代教育信息化变革发展的趋势

□李 强

(山西省财政税务专科学校信息学院,太原 030024)

慕课+云计算技术引领的教育结构变革
——大数据时代教育信息化变革发展的趋势

□李 强

(山西省财政税务专科学校信息学院,太原 030024)

在云计算的信息技术支撑下,大规模在线开放课程(慕课,MOOC)成为当今的一种新的高等教育方式,它突破了原有教育的时空限制,使教育者、受教育者、教育方法和教育手段等都发生了质的改变,可以说是它启动了一场空前绝后的全球性教育革命。本文以教育和技术相融合的视角,分析该变革对我国高等教育的影响,预测未来高等教育发展的方向并提出应对举措。

慕课;大数据;云计算;高教改革;开放大学

1 慕课与云计算

1.1 云计算技术

1.1.1 云计算的概念

云计算是近几年由分布式网络应用技术发展起来的一种服务模式。该技术的独特性是具有弹性扩充能力,可以像自来水和电能一样,做到按需分配资源。对于云计算的概念,可以从狭义和广义两个层面解释。

狭义的云计算概念是指IT基础设施的使用和交付模式;广义的云计算是指包括软件在内的可交付服务。

1.1.2 云计算服务的特点

第一,通过计算资源虚拟化集成以提高设备计算能力。将大量的可用于计算的资源汇集到一个资源池中,可以实现共享方式利用计算资源,从整体上提高整个网络资源利用率。

第二,通过分布式数据存储实现系统容灾能力。数据的存放本质上被多次备份到网络中的多个主机,既实现了系统的容灾能力,又达到了访问过程中的负载均衡。

第三,硬件虚拟化,减少软硬件相关性。虚拟化技术将云平台底层的硬件设施将同类硬件集成起来,并且将硬件与软件隔离开来,作为同种设备供用户透明使用,降低了软硬件的相关性和依赖性。

第四,高度模块化设计实现高可扩展性。云计算平台基本上都是遵从标准化构架,软硬件都是按照中间件方式设计模块化组织。这种方式不仅有助于系统的开发和设计,而且更方便了系统的升级和维护。

第五,使用虚拟技术实现资源弹性服务。通过虚拟技术可以随时扩充系统的内部资源,并且将资源整合,但对用户整个接口和界面没有变化,也就是说内部功能的增强、资源的扩充完全对用户是透明的。这种方式对用户的计算量和存储量的需求变化都是具有弹性的,也就是所谓的按需增长,按需分配。

第六,按需计费,随用随计。云计算的使用最显著的特点之一是服务可以外租,用户可以在网上随时使用,按次或按时计算使用服务的价格。从建设成本、使用成本和维护成本上综合来看,大大地降低了用户的费用。

1.2 慕课

1.2.1 慕课的概念和特点

所谓MOOC(中文译为“慕课”),就是大规模在线开放课程的英文首字母的缩写。它的内涵对我们来说可能并不陌生,但是其外延包括一切通过网络学习的课程,乃至形成一种自由的学习模式,正在引领着一场教育革命。

慕课这个概念是由加拿大的一位信息技术研究学者在2008年提出,并在课程《连通注意与连通知识》中得到成功实践。在该课程中,主要通过RSS新闻阅读器、博客文章、在线论坛和在线会议完成学习者的第二人生教育。

慕课的主要特点如其英文名字所意。

第一,规模巨大:发布出来的课程不再是一两门课程,有可能甚至是多学科、多体系的课程。

第二,共享开放:课程不再是私有的特殊群体享受,而是遵从一种开放共享的协议。

第三,网络传播:通过互联网技术传播,学习者不在受限于地域、时空、学历、社会地位和种族等限制,彻底消除了教育资源分布的不平衡性,打破了高等教育是一种特权的享受制约。任何人任何时间都可以享受世界最好的教育。

1.2.2 慕课的国内外发展

从2008年以来,大批的国外教育工作者开始采用这种教学方式,并在国外大学开展这种大规模网络开放课程。以2011年斯坦福大学Sebastian Thrun等学者开发的一门网络免费课程《人工智能能导论》为例,该课程成为全球各国各地十六万注册学生的经典网络传播课程,其影响力是教育史上的一个奇迹,从此慕课的教育方式在世界正式拉开帷幕。在国外通过大学间的项目合作,形成了跨学科、跨专业和跨地域的课程网络教学平台,典型代有主要有Coursera、edX和Udacity。

Coursera是国外最大的慕课平台之一,其中包括世界各地的教学课程500多门,内容丰富,但其质量良莠不齐。edX是哈佛大学和麻省理工学院共同牵头,全世界各地顶级的大学共同参与,形成的一种系统课程,其特点是教学形式灵活多样。Udaocity是成立最早,以信息技术教育为主的一种在线课堂,其特点是设计细致、但课程种类不多。

在中国,这几年通过与国外知名大学合作,受其影响,也形成了一些国内知名的慕课平台。如两岸五大交通大学合力打造的Ewant平台。MOOC学院是国内当前最大的教育社区,不仅收录了1500种其他知名慕课平台上的课程,而且拥有50万用户可以实现在线讨论和点评。此外,还有北京幕课科技中心开发的慕课网,该平台主要为IT从业人员提供学习课程,为用户入门、提升、进阶提供分门别类的阶段性课程。

2 国内外教育信息化情况

2.1 国外教育信息化发展情况

美国信息化水平和教育水平一直位列世界各国发展前茅,其教育信息化的发展过程也主要历经了三个阶段:1.校园基础设施建设阶段;2.信息系统建设阶段3.数字校园建设阶段[1]。第一个阶段以1990年实施开展国家信息基础设施-行动计划来拉开帷幕,以“信息化校园建设计划”正式启动美国高校的信息化建设。随着美国“信息化高速公路”的建设,由美国MCI电信公司为高校提供互联网接入、校园卡使用和校园网络通信等服务。第二个阶段以1996年克林顿政府提出的“教育技术规划”展开,意在2000年实现全美所有大学建立校园网络,数字图书馆的接入,以及与互联网相连。第三阶段以2002年,美国教育部的五年战略计划为标志,鼓励使用科技手段更新教育方法,大力开展校园网络基础设施的完善工程。

随着世界信息时代的到来,互联网的普及应用,德国也不例外,借助信息技术来提高德国的高校建设。在1998年德国大学与电信公司和IT公司共同合作建立“虚拟大学”,通过互联网、利用多媒体,实现家庭大学教育。同时借助信息网络技术实现继续远程教育,图书馆资源的接入,实现教育和科技资源的共享。

作为科技发达强国,日本教育信息化也历经了三个阶段。第一个阶段,始于二十世纪80年代末,以教育审议会通过的教育规划为标志,指明要将信息化手段来应用到教育中,并相互促进发展。第二个阶段以1992年,日本文部省首次提出将计算机及多媒体技术应用到教育中为例,开始了信息化教育实践方针的指定,率先在小学等基础教育中推进信息化教学方法改革。第三阶段,也就是2005年开始,指定了以信息化强国为目标为显著标志,到目前位置,实现了月70%的大学信息化建设[2]。

2.2 国内教育信息化现状

早在1989年,我国就开始注重教育信息化的建设,同年颁布了《国家教育管理信息系统总体规划纲要》。在1990年至1992年中,由中科院、北京大学和清华大学合力共同实施了“中关村地区教育与科研示范网络”项目,拉开了我国首个大学园区的信息化建设。1994年有国家教委主持开展了教育科研网(CERNET),实现了为全国各地区高校服务的目标。随着二十世纪末,互联网在中国的普及,相继完成了CETN、CEENET和CETNN等全国性的教育服务平台,也就是说覆盖全国性的教育信息化基础设施基本建设完成。

直到90年代末,第一个网络在线教育学院由清华大学、浙江大学、北京邮电大学和湖南大学共同打造完成,从此虚拟大学开始进入公众的日常生活,普通人也可以在家完成自己的大学梦,同时标志着大学开始了平民化,中国高等教育进入大众教育时代。从2000年开始,我国继续普及信息化高等教育工作和全面实施“校校通”工程建设。在教育政务中的“三网一库”建设过程中,逐步实现用信息化技术来改进高等教育的管理和教学方法。

随着近十年中,信息化理念和技术的不断更新,我国相继启动了若干教育、科技资源和图书馆信息化换代更新工程,数字校园建设水平已经成为高校综合实力的标志之一。

针对教育信息化的目标,各个国家都有其需求的表述。“显著提高教育生产力”的目标是美国教育发展的内需体现[3]。而我国教育信息化的发展直接面向我国教育过程中的难题,也就是通过信息化手段来解决教育资源发展的不平衡的主要矛盾。

3 慕课对教育的影响

从二十世纪末开始,计算机技术开始了突飞猛进的发展,人类进入了信息化时代。信息技术、生物技术、新材料技术现代技术被认为改变当今世界的三大核心技术,其中信息技术被认为是最重要的,它改变了人类的传统生活和生产方式。但是,在过去的三十年中,它对教育的影响却是远比不了它对生活方式的改变,也就是它对教育生产力的影响只是停留在教育手段和工具上,该问题被定义为“乔布斯之问”。

3.1 教育结构内涵和形式的变革

在传统的高等教育教学环境中,教育的主导是教师,教育的主体是学生。学校的课堂教学是主要的教学方式和形式。按专业或岗位设计的课程体系是整个教学的内容范围,学生只能是被动授课。

而慕课的形式可以让学生通过“互联网+”移动终端实现随时随地的学习,首先突破教学的课堂地域和时间的限制。再次,所学的内容范围可以由学生选择,在一定程度上提高了学生的主动性,并突破了课程内容设置的限制。所以,慕课是对传统教育形式和内涵的一次彻底改变。

3.2 变革的具体内容

所谓云计算与幕课的结合,就是以云计算为技术支撑平台,建立幕课所需要的物质基础和教学资源,建造一种基于互联网,可以在任意时间和地点点播学习的新教育环境,实现以教师为“编剧”“导演”和“演员”,学生为“观众”的一种主导和主体的新型教育结构关系。

这一教育结构具有几个显著区别于传统教育方式的特征。首先,信息化程度非常高,彻底融入教学整个过程,不仅平台的运转需要云技术的支撑,而且在教学过程中的各个环节都需要信息技术的辅助,包括课件制作、模拟实验、动画演示甚至是全息技术展示等。其次,不受时空限制是该教育的最大特征,慕课突破了传统教育的围墙,打破了享受教育的“特权”,是人类历史上“贵族”享受教育的彻底颠覆。再次,在教学进度过程中,教师的角色发生转变,由原来课堂上的“主角”转变为“配角”。慕课产生以后,学生将对现场教师的依赖程度大大降低,现场教师可能最终转变为辅助和辅导答疑的作用,也就是说教师“演员”将被可能分为两类,一部分当成“主演”,成为慕课的主角;另一部分将成为配角,真正意义上的助教。最后,慕课具有很强的整体性和分散性,即整体性强的可构成类似传统课程中的教学体系;而分散性强的,往往实践性很强,适合于单篇成课,可用于专题讲解,例如计算机路由器常见故障的排解、汽车的一般保养和出纳报税过程等等。这些内容在传统的教学中不会出现,但具有很强的经验性和实践性,甚至可以即学即用或即用即学。[4]

4 未来慕课发展趋势及应对举措

技术发展为慕课提供了必备的物质基础,而教学模式的根本改变才是其发展的实质,所以为了应对这种潮流趋势,采取必要的措施才能跟上时代发展的脉搏。

4.1 未来慕课发展方向

4.1.1 互动性进一步增强

慕课的教育方式虽然对现代教育创新有着革新作用,但其还处于茁壮成长阶段,还有很多方面需要完善,尤其在互动方面还有待于技术创新和发展。更强的互动技术支持将可以即时通信,实现教师与学生间的交流,增强学习的效果。

4.1.2 主体和主导的角色可能发生变化

随着支持互动性技术的发展,慕课将改变教育主体和主导的地位,在新的教学环境中,教师和学生的地位和角色可能演变成对等状态,这样更符合高等教育的要求,更有利于大学教学思想的开放。

4.1.3 社区学习

慕课虽然突破了校园的边界,使学习者可以轻松共享优质教学资源,但是并不意味着学习成了个人行为,而是在网络的空间中重新聚合,构造出了新的学习团体,在世界范围内按兴趣或按学习内容形成学习社区,更有有利于思维的碰撞,文化的交融,智慧的激发。

4.1.4 大学联合以及优势资源互补

世界上各个大学基本都是通过自己的优势学科带动其他学科发展起来的,也就是在学校的内部以及学校之间的学科发展是极其不平衡的,特别是专科类学校。例如财经类院校中建立的信息学院，肯定不如会计学院具有学科优势。就连综合性大学里的学科发展,也是受环境、各种资源和学科带头人等软硬件因素影响。

大学联合打造慕课已经成为国内外的典范,通过合作建造慕课,可以更广泛地共享各个高校内的优质教学和科研资源,并且避免了重复建设精品教学资源库的浪费,实现更宽广范围内的优势教学资源互补[5]。

4.2 应对措施

4.2.1 推动基础设施建设

我们已经知道慕课的发展是以云计算物联网技术发展为基础的,所以大力推动IT技术革新,建设基础公共云平台,不仅是为公众提供信息服务提供便利,更为教学网络和信息化提供了发展动力。

4.2.2 鼓励大学联合实现资源互补

高校学科和专业的发展往往也是不同步的,我国的很多高校往往以某些学科为领军,成为学校发展的主要方向,如财经、金融、电力和建筑等等。通过高校间合作建设实现共享教育资源,不仅可以节省建设成本,而且可以发挥高校内部的“拳头”优势,并且在建设过程中也增加了学术交流和教学互相观摩,可以产生相互学习的促进的作用。

4.2.3 平台建设需要整体规划

建设精品课程和教学资源库是我国教育实现网络下的教学资源共享的产物,其成果突破了教学的代表典范,并可以通过网络自由访问,使大学更加接“地气”,成为公众生活学习的一部分。但是我们也发现一些问题,如资源重复的建设,资金的浪费。同时也存在大量垃圾资源与优势资源并存的现象,成为应付“发展”的产物。

为了杜绝此类现象的盲目出现,针对不同学校不同学科进行整体规划,融入优势学科资源,扬弃其他资源,更好的实现慕课的整体健康发展。

4.2.4 鼓励社会资源和资金的融入

MOOC的建设要实现集优势资源的互补,节省投资,但是必要的资金支持不仅有利于前期的建设和设计,更有利于后期的维护。其资金的来源,应以政府的投入为主体,社会资金参与为辅的模式将更有利于系统的建设。同时,若有运营利润分配,则可以按其投入比例可以进行分配。

[1] 安 婧.美国高校信息化建设对我国高校的启示研究[D].哈尔滨：黑龙江大学,2010.

[2] 黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012(04).

[3] 杨兴波.大数据背景下现代教育技术促进教育发展的路径研究[J].黑龙江教育学院学报,2016(12).

[4] National Education Technology Plan[EB/OL]. http://www.ed.gov/technology/netp-2010.

[5] 何克抗,余胜泉,吴 娟,马 宁,陈 玲,赵兴龙,曹培杰.通过学校自身的内涵发展促进“教育结果公平”的创新举措[J].电化教育研究,2015(05).

TheReformofEducationStructureLedbyMOOC&CloudComputingTechnology——The Trend of Education Informationization Reform and Development in the Era of Big Data

LIQiang

(InformationSchool,ShanxiFinance&TaxationCollege,Taiyuan030024,China)

With the support of information technology in cloud computing,the massive open online course (MOOC) has become a new way of today's higher education. It breaks through the constraints of time and space in the original education,and makes educators,educatees,education methods and education means undergo a qualitative change,so it can be said that it launches an unprecedented global education revolution. This paper analyzes the impact of the reform on higher education in China,forecasts the direction of the development of future higher education and proposes the countermeasures from the perspective of the integration of education and technology.

MOOC; big data; cloud computing; higher education reform; open university

G642.0

A

1008-9101(2017)03-0098-04

[责任编辑：郝晓梅]

2017-05-08

高等职业技术教育研究会项目“慕课+云计算技术引领的教育结构变革”(GZYLX2016099)；山西省软科学计划研究项目“基于云计算的山西省科技资源共享平台建设方案的研究”(No.2016041008-5)；高等学校科技创新项目“基于云计算的高校信息化建设方案的研究”(No.20161131)

李 强(1980-),男,山西太原人,硕士,现工作于山西省财政税务专科学校信息学院,副教授,研究方向:高教改革。