摘要：云計算技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域是教育信息化發(fā)展的必然趨勢。文章在分析云計算應(yīng)用于教育領(lǐng)域優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，結(jié)合建構(gòu)主義理論，設(shè)計了一種基于云計算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，并對該教學(xué)平臺的組成架構(gòu)和功能模塊進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：云計算； 云計算輔助教學(xué)； 建構(gòu)主義； 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

中圖分類號：TP3934 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2163（2013）06-0067-03

0引言

2008年12月中國教育技術(shù)協(xié)會年會上，黎加厚教授首次提出了“云計算輔助教學(xué)”（ Cloud Computing Assisted Instructions，CCAI）的概念。所謂“云計算輔助教學(xué)”是指學(xué)校和教師利用“云計算”支持的教育“云服務(wù)”，構(gòu)建個性化教學(xué)的信息化環(huán)境，支持教師的有效教學(xué)和學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生高級思維能力開發(fā)和群體智慧潛能發(fā)展，由此而推動教學(xué)質(zhì)量獲得顯著提高[1]。進(jìn)一步來說，也就是充分利用云計算所帶來的云服務(wù)為學(xué)校教學(xué)提供資源共享，存儲空間無限寬廣的便利條件，從而引領(lǐng)現(xiàn)代教學(xué)的智能化發(fā)展，因而具有重要的研究與實用價值。

云計算是分布式處理、 并行處理和網(wǎng)格計算共同發(fā)展的綜合成果。廣義的云計算是指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需服務(wù)。云計算的思想最早出現(xiàn)于20 世紀(jì)60 年代，麥卡錫曾經(jīng)說過：“計算遲早有一天會變成一種公用基礎(chǔ)設(shè)施?！边@就意味著計算能力可以作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便、且費用低廉。從最根本的意義上來說，云計算就是數(shù)據(jù)、應(yīng)用和服務(wù)都存儲在云端，通過充分利用數(shù)據(jù)中心的強大計算能力，來實現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)的自適應(yīng)性[2]。

云計算的本質(zhì)就是整合資源。對于教育領(lǐng)域而言，就是整合大量的甚至是復(fù)雜的教育資源和數(shù)據(jù)資源，并進(jìn)行集約化的使用和管理，再以服務(wù)形式推向廣大云端用戶。

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，并利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而真正獲得。建構(gòu)主義既強調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又兼顧了教師的指導(dǎo)作用，此處的教師是意義建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者，而不僅僅只是知識的傳授者與灌輸者[3]。學(xué)生是信息加工的主體、是意義的主動建構(gòu)者，而并非外部刺激的被動接受者和知識灌輸?shù)膶ο?。教師必須?chuàng)設(shè)一種良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生在這種環(huán)境中可以通過開展實驗、獨立探究、合作學(xué)習(xí)等方式來展開相應(yīng)學(xué)習(xí)。教師要成為學(xué)生建構(gòu)知識的積極幫助者和引導(dǎo)者，應(yīng)當(dāng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)和強化學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情景和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識的意義。為使學(xué)生的意義建構(gòu)更為有效，教師應(yīng)盡可能組織協(xié)作學(xué)習(xí)，展開討論和交流，并對協(xié)作學(xué)習(xí)過程進(jìn)行引導(dǎo)，使之更加利于意義建構(gòu)的實現(xiàn)。

云計算技術(shù)的蓬勃發(fā)展為教學(xué)環(huán)境的建構(gòu)提供了技術(shù)上的可行性和保障。正是基于這一理念，筆者構(gòu)建一個基于云計算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教師可以利用該平臺定制教學(xué)情境，學(xué)生則可以利用這個平臺構(gòu)建個人學(xué)習(xí)過程，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。該教學(xué)環(huán)境是建構(gòu)主義教學(xué)理論的良好實踐空間，滿足了建構(gòu)主義對學(xué)習(xí)環(huán)境的要求，而且提供了教學(xué)一條龍服務(wù)，以此輔助教師的教學(xué)，有利于促進(jìn)師生之間的交流，同時也促進(jìn)了學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。

1云計算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢

11提供海量的存儲空間和軟件服務(wù)

云平臺可以提供巨量并且安全的信息存儲服務(wù)（PaaS），各種教育資源存儲在云端，提供云計算服務(wù)的企業(yè)負(fù)責(zé)管理和維護(hù)這些數(shù)據(jù)的正常運轉(zhuǎn)，保證具有足夠強的計算能力和足夠大的存儲空間可提供給用戶按需使用，用戶不必?fù)?dān)心病毒危害或信息丟失等諸如此類的問題，同時，嚴(yán)格的權(quán)限管理策略還可以實現(xiàn)用戶與指定的人共享數(shù)據(jù)[4]；云平臺還可以提供軟件服務(wù)（SaaS），用戶所需的應(yīng)用程序并不運行在用戶的個人計算機、手機等終端設(shè)備上，而是運行在互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模的服務(wù)器集群中。用戶只需付出較為低廉的代價，就可以在線使用各種正版軟件，大大降低了學(xué)校在軟、硬件更新與維護(hù)方面需要付出的時間及經(jīng)濟(jì)成本。

1.2教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)變

1.2.1教師授課方式的轉(zhuǎn)變

一改傳統(tǒng)的授課方式，在課堂上，教師構(gòu)建或篩選教學(xué)資源，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用資源。可以說，這樣的教學(xué)方式突破了教師本身教學(xué)素質(zhì)的局限，增強了課程自身的新穎性和實踐性[4]。

1.2.2學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

通過SaaS構(gòu)建自己的學(xué)習(xí)圈，完成網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)，形成完全良性的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，學(xué)生不再是被動地接收知識，而是可以根據(jù)自身的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方向，自主地選擇學(xué)習(xí)資源，并且可以和擁有相同學(xué)習(xí)目標(biāo)的其他學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，實現(xiàn)更高效率的協(xié)作學(xué)習(xí)。甚至，云計算還可以虛擬構(gòu)造實驗室，幫助學(xué)生完成從理論知識向?qū)嵺`技能的有效轉(zhuǎn)化[4]。

13促進(jìn)師生互動以及學(xué)生之間的交流互動

在教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)主體之間的信息交互、教師的及時指導(dǎo)對于知識的建構(gòu)均起著關(guān)鍵性的重要作用?；谠朴嬎愕木W(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境重視學(xué)習(xí)的自主性和協(xié)作性，提供多種方便快捷的信息交流手段，諸如，教學(xué)平臺中的討論答疑區(qū)，論壇等。這就使得教師無論身處課內(nèi)還是課外，都可查看、參與學(xué)生之間的討論，及時解答學(xué)生的問題，學(xué)生之間的交流互動同時也可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新力、執(zhí)行力和團(tuán)隊協(xié)作智慧的發(fā)展，進(jìn)而提升學(xué)生的專業(yè)技能和未來的職業(yè)能力。

14提供靈活的訪問方式，教學(xué)可隨時隨地進(jìn)行

云計算是一個整合的計算環(huán)境，所有的數(shù)據(jù)都存儲在云端，只要用戶接入了云計算平臺，就能夠使用相同的工作環(huán)境，云平臺的高速計算和數(shù)據(jù)傳輸能力，實現(xiàn)了Anytime、Anywhere、Anyway（即任何時間、任何地點、任何方式）的3A級用戶體驗，滿足不同用戶的學(xué)習(xí)交流需要。用戶可以根據(jù)個人需求、知識背景與興趣愛好來自由選擇資源配置。學(xué)生在任何時間、任何地點，若想學(xué)習(xí)教師講過的知識，就可以打開手機、PDA 或者筆記本電腦，在線查看或下載教師的電子教案、教學(xué)視頻、教學(xué)課件等[5]。在這個過程中，學(xué)生自始至終是整個學(xué)習(xí)過程的主導(dǎo)者，可以自行控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，還可以定制自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容、選擇自己的學(xué)習(xí)同伴和靈活的學(xué)習(xí)方式。教師也可以不拘任何時間和地點即可開展教學(xué)活動，只要能打開移動終端，就可以上傳教學(xué)資源，并為學(xué)生在線安排學(xué)習(xí)任務(wù)，檢查學(xué)習(xí)效果，及時跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，而且在必要時即時給予良好的指導(dǎo)等[6]。

2基于云計算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境設(shè)計

2.1網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的模型設(shè)計

基于云計算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可由學(xué)校建立私有云，也可以采用由教育主管部門主力引導(dǎo)，云服務(wù)開發(fā)企業(yè)積極參與，公有云與私有云相互結(jié)合的整體開發(fā)模式，而后者也必將成為未來云計算在教育領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢?；谠朴嬎愕木W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的總體功能構(gòu)架如圖1所示。

由圖1可見，平臺采用多層的“云計算”體系結(jié)構(gòu)，其最底層是基礎(chǔ)設(shè)施層，對應(yīng)云計算的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），通過虛擬化技術(shù)，將服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲設(shè)備等全面虛擬化，建立一個隨需選用的資源共享的基礎(chǔ)資源池，并將計算能力和數(shù)據(jù)存儲作為一種服務(wù)存放在“云端”租借給用戶， 同時提供對外統(tǒng)一的訪問方式，從而提高數(shù)據(jù)的訪問性能。第二層是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的平臺服務(wù)層，對應(yīng)云計算的軟件即服務(wù)（SaaS），提供在線的軟件服務(wù)，包括：在線學(xué)習(xí)、互動平臺、在線測試、資源中心等各類功能模塊；第三層是客戶端訪問層，訪問方式包括：電腦 PC、3G 手機及其他移動終端。此外，還有一個管理層，這一層是為橫向的三層實現(xiàn)服務(wù)的，并為這三層提供管理和維護(hù)等方面的多種技術(shù)，主要包括：帳號管理、SLA監(jiān)控、計費管理、安全管理、負(fù)載均衡、運維管理[7]。

2.2教學(xué)過程設(shè)計

2.2.1教學(xué)前期準(zhǔn)備

教師可以根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點、學(xué)生的具體情況準(zhǔn)備和組織相關(guān)教學(xué)資料，撰寫課程大綱、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)的重點與難點，制作教學(xué)課件，學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)等并向網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上傳；學(xué)生可以登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，使用或參考平臺上的相關(guān)資源，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。

2.2.2教學(xué)過程支持

課堂教學(xué)過程中，教師只要登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，即可使用預(yù)先已上傳的課件、講義和其他教學(xué)資源。學(xué)生也可下載教師課件，向教師和同學(xué)提出疑問，記錄自己的學(xué)習(xí)收益，心得體會；教師可以查看學(xué)生的學(xué)習(xí)筆記，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)難點、學(xué)習(xí)心理，及時調(diào)整自己的教學(xué)策略[6]。

2.2.3課后學(xué)習(xí)支持

課后，教師和學(xué)生可通過電腦、手機等移動設(shè)備隨時隨地登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。對于教師，可以隨時進(jìn)入教學(xué)平臺查看學(xué)生作業(yè)完成情況，批改學(xué)生作業(yè)，及時回復(fù)學(xué)生的提問；學(xué)生則可通過云平臺提供的學(xué)習(xí)交流區(qū)和論壇等與同學(xué)、老師進(jìn)行交流互動，上傳作業(yè)，查看作業(yè)批改結(jié)果，也可以利用網(wǎng)絡(luò)在線測試系統(tǒng)對自己所學(xué)進(jìn)行測試[6]。教師還可以將學(xué)生的優(yōu)秀作品發(fā)布到平臺上，使學(xué)生實現(xiàn)互相借鑒學(xué)習(xí)，并增強學(xué)生的成就感和學(xué)習(xí)興趣。3構(gòu)建基于云計算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，實現(xiàn)資源的

真正共享近幾年，隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展以及各高職院校對教育信息資源建設(shè)的日趨重視，很多學(xué)校都積累了大量的教育信息資源，然而這些資源卻存在著重復(fù)建設(shè)、資源利用率低、資源共享程度低、以及資源分布不合理等現(xiàn)象。如何消除這些弊端已經(jīng)成為一項具有高度迫切性的重要任務(wù)。筆者認(rèn)為，可通過一定的行政手段和技術(shù)手段，將各高校現(xiàn)有的軟、硬件資源加入“云”系統(tǒng)，進(jìn)一步提高基礎(chǔ)設(shè)施的利用率，而將分散的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行有效的整合，納入到基于云計算的教學(xué)資源平臺進(jìn)行集中展現(xiàn)，則實現(xiàn)了資源共享，同時解決了教育資源重復(fù)性高，優(yōu)質(zhì)資源缺乏等問題[8]。

4結(jié)束語

隨著云計算技術(shù)與應(yīng)用模式的快速發(fā)展與逐漸成熟，云計算技術(shù)將在國內(nèi)的教育領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，基于云計算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺也必將在此過程中發(fā)揮巨大作用。當(dāng)然，這還需要國內(nèi)的教育主管部門提高互聯(lián)網(wǎng)科技應(yīng)用意識，并站在全國教育整體發(fā)展的戰(zhàn)略高度，充分認(rèn)識云計算應(yīng)用模式對教育資源的巨大整合作用，從而對云計算技術(shù)和教育領(lǐng)域的結(jié)合發(fā)揮有益的指導(dǎo)和規(guī)范作用。

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