基于云计算的协作式自主学习的研究

摘要：随着网络信息技术的迅速发展和不断普及，云计算逐渐拉开帷幕走进大众视野，基于云计算的自主学习可以为学生创造出一个方便随时、随地可以学习的平台和学习氛围浓厚的协作环境，该文在阐明云计算的定义与特征的基础上，分析了基于云计算的协作式自主学习的研究现状，設计了基于云计算的协作式自主学习模型，最后通过具体的课程对基于云计算的协作式自主学习实施。

关键词：云计算;协作式自主学习;协作环境

中图分类号：G40-057 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）19-0102-04

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

云计算的到来给网络信息技术带来了不容小觑的影响，云计算具有为IT资源提供服务的功能，几乎所有的IT资源（比如：网络、编程/协作/通信工具、计算能力）都可以作为云服务来提供。近些年，云计算作为计算机领域的热点也得到了教育技术领域的关注，在教育应用中，云计算能够给学习者更多种学习方式的选择，云服务协助教育的这类新颖的教育方式也随着我国教育事业的快速发展越来越展示出其重要性。 从人类社会历史来看，几乎所有技术创新都会给社会带来影响，对教育行业也是如此。基于云的协作学习是协作学习的扩展，它是由计算机支持的扩展，本文将为大家详细地阐明云计算的概念以及特点，接着叙述基于云计算的协作式自主学习的研究现状，并分析基于云计算的协作式自主学习模型的设计原则，并在计算机支持的协作学习的理论基础上，最后探讨基于云计算的协作式自主学习的实施过程。

1 研究基础

1.1云计算特点

关于云计算的定义，理论界现在还没有一个统一的标准，它包含了系统程序，运算能力，存储容量，和各种各样软件的服务，这样以便于用户便能够获得各种应用程序，这是一个数字的分布式计算的计算机的任务资源池。云计算工作的基本原理不是像传统模式那样把计算机所操作的数据保存在本机，而是存储在服务器上的数据库中。为了保证足够强的计算能力和存储空间足够大供于用户的使用，它提供了云计算服务公司负责管理和这些数据中心的正常运转的维护，用户不必知道计算或者存储数据发生的具体位置和发生的具体步骤，只需要随时随地的采取任何可以连接至互联网的终端设备能够访问这些服务的方式就行。

云计算具有以下几个特点，云计算带来的商业机会很大，潜力无穷;只要能上网就可以使用所需的云计算服务;云计算能够按需付费，这样明显地降低了用户的使用成本;无须担心数据的丢失，数据存储在云上，安全并且可靠，从而节省硬盘空间;云平台下面的基础设施和上面的应用软件是相互隔离开的，这样就降低了设备的依赖性。

1.2基于云计算的协作式自主学习的研究现状

最近几十年来，教育技术领域一直高度关注计算机支持的协作学习的研究，在重要的全球性的国际学术会议上，作为讨论的最重要的主题之一就是协作学习。国外的研究开始在计算机支持的协同学习早期，它们在一步一步地实践中不仅慢慢地形成了相当完整的理论根基，与此同时也陆陆续续地开展了许多的实验研究，甚至一起发出了许多商用软件，在欧洲和美国的一些国家，学术论坛每年举办一次，都是致力于协作学习作为研究的课题，在国外的云服务应用中，在教育领域，已经不少高校已经开始将云服务引入到校园网中应用。国内在这方面的研究起步较晚，构建协作式学习教学/学习平台相对较少。就国内云服务而言，全国有不少家展开了基于多媒体辅助教学的培训，这些培训在计算机领域以及教育技术领域取得了巨大的成功，对国家的发展产生了积极的影响。

2 基于云计算的协作式自主学习模型的设计

2.1 设计原则

在设计基于云计算的协作式自主学习的模型时首先应当作的就是激发学习者们的学习兴趣，继而他们才能了解到云服务，并去细心感受云服务给他们带来的良好体验，最终实现协同学习欲望。

主体性原则：每个学生都有特立独行的学习风格，所以在学习前，每一个学生都应先分析自己的特征，然后去制定适合自己的且是合理的学习计划。

模型的开放性：模型主题的设计应该是开放性的，最终得出的结论不能用“对”或“错”来判别，在模型设计的过程中，不仅仅只是期望学习者能够掌握最基本的理论知识，最重要的是能够培养学习者应用的理论知识和实际应用环节去解决问题的能力。

模型的监控：监控分为他人监控和自我监控。当基于云计算进行协作式的自主学习时，不同进度不同水平的学习者在处于不同的应用学习阶段时会遇到不同的问题，往往问题是各种各样、五花八门的。教师和同伴及时发现这些问题并及时地反馈给学习者，这个叫作他人监控。每当学习者在学习不顺利时通过一些方式来使自己振作起来，这个叫作自我监控。

2.2 模型设计

通过对云计算的功能分析和协作式自主学习的研究，设计出如图1所示的基于云计算的协作式自主学习模型。

（1）分析学习者特点。主要从学习动机、起点水平、学习态度和学习风格四个方面分析学习者特点，动机过强或过弱对学习都不太好而且也不利于保持，中等程度的动机对学习效果最好;分析学习者的起点水平，一是确定学习者是否具有必须要学会面对的行为能力，应该为学习者补充哪些另外的活动，二是了解学习者对将要学习的东西已经了解的程度;学习者对待所学内容所持的态度对教学效果也会造成巨大的影响;每个学生都有特立独行的学习风格，抓住学习者的学习风格，往往对于再次挑选学习的内容、再次确定学习的方法等有非常重要的影响。

（2）设计教学环境。教学离不开教与学，在设计教学环境时要必须兼顾二者，学生学习环境设计，学生应该不断地检查自己反省自己并依据实际学习情况，真正地实现自主式的学习，学生在课外可以通过基于云计算的平台来进一步地提升自己的能力，新的教学不再有局限性，可以随时随地发生，哪怕是新用户也能快速找到自己所需要的资源;教师教学环境设计，教师应该根据不同的课程类别建立不同的课程平台，该平台是应该包括课程介绍、教学日历/周历/月历、常见错题、在线问答等模块，而且可以基于云计算平台随时随地地整理、优化本组教师的教学资源，这就使得教师交流课程、共享教学资源方便了许多，这必然会向课程的改革和发展迈出了一大步。

（3）设计小组构成。小组的组成成员应是不同性质的。所谓的不同性质就是指小组内成员之间存在着明显的差异性。在小组学习中，学生能否掌握学习的内容、掌握水平的高低不仅与他们原有能力有关，还与他们在小组的经历体验有关。小组成员的组成结构要合理。合理的组成结构首先要求有合适的人数，同时合理的组成结构要求有合适的性别比例。小组成员的角色应该是不断调整的。不断地调整小组成员的角色，可以帮助其获得更为全面的发展;角色一旦固定，会给小组的交流与合作以及学生个人的发展带来不好的影响。

（4）设计学习任务。设计学习任务是整个协作学习中的核心环节，它能够引导学习者明确目标并学会怎样解答问题。在基于云计算的协作式的自主学习环境中，合作式学习的重心是学习者对信息的掌握以及运用能力和培养学习者的综合能力。在学习任务设计中做到以下几点：学习任务的最终结果要容易获得和提交;任务要基于云服务并采取协作式自主学习方式;设计的任务范围不要偏离能力太远，否则会让学生感到力不能及，影响学习态度从而产生不良后果。

（5）设计协作学习活动。设计协作学习活动环节是整个协作学习过程中的重要环节，它的设计要全面考虑学习者各方面。协作学习活动的方式有许多，不是某一固定模式，在设计活动时要遵循以下几条原则：主题设计要好，小组成员分配有序;活动任务的难度要适中，应有具体的活动步骤，以便老师管理;活动的解决应该是复杂的、活动应以小组为单位。

（6）设计教师活动。基于云计算的协作式自主学习应该遵循学生为主、老师为辅的原则，因为网络与传统学习不一样，它更灵活、更自由，在传统学习中，学习者在学习过程中容易出现偏离学习重心等诸多不良现象。所以，设计好教师活动使得学习者有效地进行协作学习拥有重大意义。设计教师活动方法如下：

学会沟通：教师必须要时刻参与到协作学习活动的过程中，比如教师应当指导学习者如何分组、如何进行任务分工等一系列活动。这样，教师不仅仅能够解决学习者的疑惑，还可以提高学习者的学习兴趣和参与程度，明确动机。

协调小组关系：小组关系分为组内关系和组外关系，协作学习中常常出现小组内部成员的意见发生冲突，无法协作，最终导致协作失败。此时教师应该提前教授协作学习者们如何解决成员之间冲突，以此来保证协作学习的顺利进行。

制定评价体系：科学的评价是指多元化的评价，就是从多个方面来进行评价。所以教师在制定评价指标时，应当综合评价学习者的多方面给予最终评价。

（7）设计学习评价。学习评价是协作学习中不可缺少的一个环节，在评价时为了避免不必要的麻烦，可以进行匿名评价，在设计学习评价时应考虑以下问题：

评价需客观：对教师的评价内容有，他们对于教学活动的设计与协作活动要求的符合度，他们在协作学习活动中引导、监督等作用的发挥度。对学生的评价内容有，他们对于学习任务的完成度、他们在对于小组任务的完成度、在完成任务过程中的贡献度。

标准需双方制定：教师参与标准的制定是防止学生只手遮天，学习者参与标准的制定不仅仅让他们有自我约束的责任感，学习者在合作式的活动过程中变得更有方向，并朝着这个方向不断去努力。

设计学习评价的目的：一是希望通过此环节能够激发学习者的学习热情，提高他们学习的积极性;二是提醒学习者眼不断地查缺补漏;三是及时地反馈信息给老师。

3 基于云计算的协作式自主学习的实施过程

根据基于云计算的协作式自主学习的模型设计，基于“ASP.NET动态网站开发教程”这门课程进行了具体实现。在这门课程中，有70人选，需要将其进行分组。基于云计算的协作式自主学习的实现过程大致可以分为以下三个阶段。

3.1 准备阶段

（1）云平台的了解与选择。首先应该做的就是广泛检索阅读国内外有关于云计算和协作式自主学习以及基于云计算的协作式自主学习的书籍文献，并开始选择云平台，目前云计算应用套件有诸如：MicroSoft Office365、Zoho、Google Apps等。Google apps是Google开发的集Gmail、Google Calendar、GoogleTalk、Google Doc及Google协作平台为一体的在线的云服务套件，但是，由于谷歌業务撤出中国大陆，基于Google云平台的协作式自主学习云平台访问受到限制。目前，国内诸如百度、阿里云计算平台的崛起或微软公司的MicroSoft Office365云计算平台都为构建基于云计算的协作式自主学习提供可能，在这个实现过程中选择阿里云计算平台。

（2）自主学习小组的确立。基于云计算的协作式自主学习的主要的特征是以小组内互助的方式展开的，将70人分为10个小组每组7人。首先，教师以管理员的身份登建学生账户后组建群组;其次，教师再以管理员身份将学生按认知年龄、性别、成绩、爱好、等因素进行异质或同质分组，同质分组有利于组员间交流，异质分组有利于相薄弱学生的提到，把每个小组成员的账户分组存储。分组后，教师可以将信息一次性传达到群组，避免了向学生一一传达从而极大提高学习效率，组员可以在组内实时反馈信息，组员回复内容其他组员也可看到，这样也很好地起到小组讨论作用，确立小组并且可以起到组员间的相互帮扶作用，从而全面提高学生成绩。

（3）教师根据教学大纲来制定教学计划。教师首先需要根据教学目标拟定详细的教学步骤，实现协作式自主学习的教学计划的制定必须以独立的知识点为单位。基于此，本文对“ASP.NET动态网站开发教程”这门课程的内容进行了划分，它可分为10个部分，每个部分由几个重要的知识点组成，学生通过着重学习每章的几个重点内容可以更方便地进行自主学习，各个部分之间具有高耦合、高内聚的特性，各个部分联合起来形成了完整的课程。课程体系如表1所示。

（4）发布教学相关内容。相关内容一般包括教学计划、教学重点、考核方式等，在学习新课之前，学生应该了解即将学习的内容、学习日历/周历/月历，学生应该对这些信息提前做到心中有数，以便能够为正式学习夯实基础，教师也可以根据教学重点制作微课、新颖的PPT、教学动画等资源，学生可以学习和下载这些在线教学平台上发布的优质资源。

3.2 实施阶段

依据上述协作式自主学习的创建渠道来发起校园的教学活动。同时基于高校的阿里云计算平台来展现学习课程的具体实现过程，通过这个过程可以体现出学生、教师基于云计算的教学活动，课程的教学实施过程如图2所示，在这个协作式自主学习的实行过程中，教师在这里面起到了引导性的作用，学生始终是决定整个学习效果的重要因素。

3.3 教学评价与反思阶段

学习评价是指教师直接根据学生学习效果的展示情况，主要包括：学生的学习成绩，学习成绩主要包括学生的考试成绩、平时成绩。因为考试成绩存在偶然性，所以也应以平时成绩为参考，两种成绩应该各占一定比例来得出最后的学习成绩。由于在现实生活中，有许多不良现象，比如抄袭别人的作业，所以给学生做出客观的评价是很难的，所以在这个教学评价中加入了课堂活跃度、小组交流度、成果展示以及解析度等作为评价因素，这样对学生的评价更全面了。经考虑，考试成绩、平时成绩、成果展示以及解析度、课堂活跃度、小组交流度占比分别为30%、25%、25%、10%、10%。教师也可以根据学员们的评价及时修改教学策略，学生也根据掌握知识情况对教师教学方式给予评价，这样学生可以根据老师的评价了解自己的学习状况，从而有目的的调整自己的学习方式，以便更高效的完成学习任务。有效的学习评价可以提高学习质量，并且它是贯穿于学生的整个学习过程的。

3.4 实施的效果

新的教学模式激发了学生的学习兴趣，因为兴趣是最好的老师，这样学生的独立分析问题、主动学习、解决问题的能力就有了提高且教学效果是很明显的。对于“ASP.NET动态网站开发教程”，本文在上课学生中就以下几个问题做了问卷调查：对授课方式接受度、对自学能力的提高度、对创新能力的提高度和对学习结果的满意度。

等级评价划分为三个：a是非常满意，b是比较满意，c是不大满意。调查对象：所授课班级学生，共70人，设置问卷70份，调查结果如表2所示。

从学生满意度调查结果表来看，绝大部分同学通过自主学习得到了较好的学习效果。大多数学生对授课方式是能够接受的，有少部分学生还需适应一段时间;在学生对学习结果的满意度中，所有同学都表示不同程度的满意，不满意的同学很少;认为自己的自学能力没有提高只有11%的同学;认为创新能力方面自己没有什么提高大概有12%的同学，创新能力是需要慢慢培养的。总体上，从对授课方式满意度、自学能力的提高度、创新能力的提高度、学习结果的满意度等多方面来看，基于云计算的协作式自主学习教学模式的效果是很显然的。

4 结论

云计算的出现促进了教育技术的发展，该技术最终将要改变教师的上课方式和学生的学习习惯，充分体现了教师的主导作用和学生的主体地位，克服了传统教学的弊端，将协作式学习与云计算结合起来，充分发挥了云计算的优势并体现了其在教育领域的价值，也使教学活动得到延伸，丰富了学习者的学习方式和教育者的教学手段，完善了人才培养机制，創新了教学模式，补充了课堂教学的不足，推动了教学水平的发展。

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【通联编辑：代影】

收稿日期：2020-04-20

作者简介：马晶林（1991-）.女，硕士，研究方向：信息管理与信息系统、教育管理。