楊冬黎　王燕　尹曉喆　高雅田

摘 要： 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，利用云平臺(tái)參與教學(xué)已經(jīng)成為未來發(fā)展的趨勢(shì)。由于受時(shí)空限制、缺乏“個(gè)性化”指導(dǎo)等問題，傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的教學(xué)要求，而基于云平臺(tái)的自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式正好彌補(bǔ)了上述不足。結(jié)合地方高校計(jì)算機(jī)類課程的特點(diǎn)，借助云平臺(tái)，師生通過線上、線下交流互動(dòng)，將有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。實(shí)踐驗(yàn)證，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞： 云平臺(tái); 自主學(xué)習(xí); 協(xié)作學(xué)習(xí); 學(xué)習(xí)模式

中圖分類號(hào)： TP 311文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Researchofthe Autonomous- and Collaborative-learning

Model Based on Cloud Platform

YANG Dongli1， WANG Yan2， YIN Xiaozhe1， GAOYatian1

（1.School of Computer and Information Technology;

2.Modern Educational Technology Center， Northeast Petroleum University， Daqing， Heilongjiang? 163318， China）

Abstract： With the rapid development of the Internet technology， using cloud platform to participate teaching has become a trend of future development. The traditional-classroom teaching mode cannot meet the requirements of modern teaching，because of the limitation of time and space and the lacking individualized instruction. The autonomous-and collaborative-learning model based on the cloud platform can make up the above shortcomings.Combined with the characteristics of computer courses in local colleges and universities，teachers and students can communicate online and offline with the help of cloud platform， which will help improving the students' independent-learning ability， practical ability and teamwork ability.The practice proved the effect of teaching is good.

Key words： cloud platform; autonomous learning; collaborative learning; learning mode

0 引言

目前中國高校已經(jīng)從普適化教育向個(gè)性化教育轉(zhuǎn)變。在未來的教育中，高等教育的趨向?qū)⑹莻€(gè)性化教育。在高等教育個(gè)性化新時(shí)代中，教學(xué)方法與教學(xué)模式將適應(yīng)性的滿足每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)獨(dú)特需求，電子教育、網(wǎng)絡(luò)教育是其顯著特點(diǎn)。但是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中，學(xué)生處于被動(dòng)的填鴨式狀態(tài)，一節(jié)45分鐘的課程中，由于受時(shí)間和空間的限制，師生互動(dòng)形式上也只有現(xiàn)場(chǎng)提問和回答方式，形式單一，并且?guī)熒?dòng)大多為表面上的淺層次交流[1]，點(diǎn)到為止，不能滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。況且傳統(tǒng)課堂上多媒體、黑板上呈現(xiàn)的內(nèi)容無法與網(wǎng)絡(luò)中充足的教學(xué)資源相媲美。借助云平臺(tái)[2]的自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)模式正好彌補(bǔ)了這個(gè)不足，最大程度的發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，發(fā)揮了教師的個(gè)性化指導(dǎo)性。

1 基于云平臺(tái)的自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式介紹

“自主學(xué)習(xí)”是指學(xué)習(xí)主體有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程具有自覺的意識(shí)和反應(yīng)的學(xué)習(xí)方式[3]。自主學(xué)習(xí)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，主觀能動(dòng)性、鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考的能力[4]?！皡f(xié)作學(xué)習(xí)（Collaborative Learning）”是一種通過組團(tuán)形式組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種策略[5]。協(xié)作學(xué)習(xí)對(duì)于掌握知識(shí)和提高同學(xué)之間的交流能力與合作能力起著重要作用，是實(shí)現(xiàn)班級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)的有機(jī)組成部分。

對(duì)于培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)，滿足社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才的高校而言，目前需借助教育信息化形式，采用創(chuàng)新型教育模式，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)互助、協(xié)作探究的能力。從本質(zhì)上講，基于自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式云平臺(tái)出現(xiàn)正好滿足上述要求。該平臺(tái)是一種新型的、目前比較流行的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)理念，是對(duì)傳統(tǒng)教育的一個(gè)有益補(bǔ)充。該平臺(tái)既發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，又適應(yīng)了社會(huì)對(duì)人才的要求——“自己行不行，一個(gè)團(tuán)隊(duì)行才行”。通過統(tǒng)一、多樣化的云平臺(tái)，讓學(xué)校、教師、學(xué)生等用戶進(jìn)入該平臺(tái)，并且根據(jù)各自不同的身份扮演不同的角色，通過平臺(tái)上各類工具，將教學(xué)、管理、交流融為一體，讓“教育實(shí)現(xiàn)真正的信息化”擴(kuò)大了教育范圍，擴(kuò)展了教育深度、促進(jìn)了學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變和提高高校信息化管理。

2 基于云平臺(tái)的自主與協(xié)作學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)

本文分析的教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括：教學(xué)過程設(shè)計(jì)和云平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分。

2.1 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

首先，教師通過云平臺(tái)發(fā)布任務(wù)，學(xué)生在云平臺(tái)上領(lǐng)取自己感興趣的任務(wù)，然后帶著任務(wù)去思考、去探究，互相分工合作，完成任務(wù)。其次，教師與學(xué)生通過云平臺(tái)進(jìn)行文字、語音等在線交流和互動(dòng)，讓師生通過云平臺(tái)能更好的表達(dá)各自的觀點(diǎn)，讓思想觀念和行為方式產(chǎn)生一定的碰撞，這極大增強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動(dòng)比例。其三，教師可以實(shí)時(shí)調(diào)整指導(dǎo)策略，根據(jù)學(xué)生的互動(dòng)反饋，不斷挖掘?qū)W習(xí)小組中的學(xué)生潛力，給予學(xué)生個(gè)性化的指導(dǎo)。其四，由于是小組協(xié)作關(guān)系，組內(nèi)成員由于各自的教育背景、動(dòng)手能力、興趣愛好、年級(jí)不同，彼此相互合作，取長補(bǔ)短。其五，學(xué)生個(gè)體可以將其在學(xué)習(xí)過程發(fā)現(xiàn)或者檢索到的資料、微課、MOOC等電子資料上傳至云平臺(tái)，與其他人共享。

2.2 云平臺(tái)層次架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)上述教學(xué)過程設(shè)計(jì)需要，根據(jù)云計(jì)算具有彈性高、擴(kuò)展性強(qiáng)和基于Web存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)，使用云計(jì)算虛擬池的技術(shù)，構(gòu)建云平臺(tái)，使其達(dá)到隨時(shí)服務(wù)在身邊的每個(gè)師生，即需即拿，即拿即用，操作簡便易用。

該平臺(tái)在原有的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）的基礎(chǔ)上延伸和發(fā)展[6]，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式的云平臺(tái)，該云平臺(tái)層次架構(gòu)設(shè)計(jì)如下。它共分5層，分別是：云客戶端層、用戶端層、教學(xué)服務(wù)層、中間件服務(wù)層、虛擬化平臺(tái)層。具體如圖云平臺(tái)架構(gòu)，如圖1所示。

（1） 云客戶端層：各類用戶可以在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)，不同的終端（比如臺(tái)式機(jī)電腦、筆記本電腦、手機(jī)、IPAD、可穿戴設(shè)備例如手表等）下，先通過注冊(cè)，然后登錄云平臺(tái)上傳、下載、分享、討論。

（2） 用戶端層：該層包括本校教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理員、校外遠(yuǎn)程用戶。其中系統(tǒng)管理員的權(quán)限最大，可以增加、刪除、修改、管理所有用戶的信息。

（3） 教學(xué)服務(wù)層：教師通過云平臺(tái)，先發(fā)布任務(wù)，上傳相關(guān)的教學(xué)資料（包括教學(xué)視頻、電子教案、數(shù)字圖書、網(wǎng)絡(luò)課件資料等）。學(xué)生通過云平臺(tái)領(lǐng)取任務(wù)，利用自己的碎片化時(shí)間，利用云平臺(tái)上提供的教學(xué)資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。如果遇到問題，再通過云平臺(tái)提出疑問，表達(dá)自己的想法和困惑。由于云平臺(tái)上用戶數(shù)量眾多，教師與學(xué)生集思廣益，相互協(xié)作，解決問題的速度明顯加快。

（4） 中間件服務(wù)層：屬于PaaS層，是一個(gè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，它為用戶提供一系列的應(yīng)用開發(fā)、虛擬主機(jī)托管等服務(wù)。這些由管理員統(tǒng)一調(diào)度管理，不需要普通用戶具體了解。

（5） 虛擬化平臺(tái)層：屬于IaaS層，由物理資源層和資源池層構(gòu)成。其中物理資源層由高?，F(xiàn)有的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成[7]。它采用相關(guān)虛擬化技術(shù)，將分散的各類資源虛擬接入到云平臺(tái)，形成虛擬資源并且聚集在虛擬資源池中，資源池隱藏了底層資源的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，對(duì)外提供統(tǒng)一的計(jì)算服務(wù)[8-9]。自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式云計(jì)算支撐的云平臺(tái)IaaS層建設(shè)，如圖2所示。

3 基于云平臺(tái)的教學(xué)實(shí)踐

利用云平臺(tái)輔助學(xué)科教學(xué)（在線教育云平臺(tái)），如圖3所示。

在教學(xué)實(shí)施前，教師向?qū)W生系統(tǒng)地講解如何使用云平臺(tái)[10]。學(xué)生則以自己的學(xué)號(hào)注冊(cè)并登陸，選擇加入某門課程，進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師創(chuàng)設(shè)不同任務(wù)，接收學(xué)生反饋，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別化指導(dǎo)。學(xué)生則通過自主探究、小組協(xié)作、成果展示分享等使問題予以解決，從而達(dá)到內(nèi)化知識(shí)的目的。

課前，教師通過分析教學(xué)目標(biāo)，將各章節(jié)教學(xué)資源提前上傳到云平臺(tái)上、發(fā)布相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)單。學(xué)生通過下載文件查看學(xué)習(xí)任務(wù)單，觀看教學(xué)視頻，完成任務(wù)。視頻中插入了嵌入式的試題，幫助學(xué)生及時(shí)鞏固知識(shí)點(diǎn)。教師通過學(xué)生登陸云平臺(tái)的在線時(shí)間記錄、通過他們?cè)谄脚_(tái)上的討論記錄，能明顯的感覺到小組中每一位同學(xué)都成了“活躍份子”，學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性明顯增強(qiáng)。而且學(xué)生遇到問題或者困惑時(shí)，馬上發(fā)出“求助信號(hào)”，小組同學(xué)共同探討，有時(shí)候一個(gè)問題大家會(huì)給出好多個(gè)解決辦法。無形中鍛煉了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

課后是鞏固知識(shí)的階段，教師將教學(xué)重難點(diǎn)上傳到云平臺(tái)，學(xué)生通過查看文件進(jìn)一步復(fù)習(xí)知識(shí)，查漏補(bǔ)缺。如果遇到疑難問題，學(xué)生可以通過平臺(tái)提問，教師回帖，進(jìn)行個(gè)別化指導(dǎo)。

4 教學(xué)結(jié)果分析

下面分別從東北石油大學(xué)的2018級(jí)和2019級(jí)中選取一個(gè)班，以“VB程序設(shè)計(jì)”課程為例，采用基于云平臺(tái)的自主與教學(xué)模式的教學(xué)方法和沒有采用此方法的對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如下。

（1） 學(xué)習(xí)主動(dòng)性增強(qiáng)。由于移動(dòng)設(shè)備的便攜性，再加上沒有時(shí)空限制，學(xué)生何時(shí)何地皆可學(xué)習(xí)。通過在線教育云平臺(tái)顯示，學(xué)生利用碎片化時(shí)間登陸云平臺(tái)的在線時(shí)間數(shù)據(jù)，可以看到學(xué)生課后主動(dòng)自學(xué)的時(shí)間變多了。

（2） 雙向性增強(qiáng)。借助云平臺(tái)，師生之間是一種平等的“參與——合作”的關(guān)系，二者可以闡述自己的想法，最后達(dá)成一種默契。使得教學(xué)不再是教師思想影響學(xué)生的“單項(xiàng)教學(xué)”方式。

（3） 互惠性增強(qiáng)。通過師生與生生之間的交往或者交流，產(chǎn)生“教學(xué)相長”的結(jié)果。恰恰這個(gè)結(jié)果就是教學(xué)交流互補(bǔ)互惠的最好證明。

（4） 成績提高。從東北石油大學(xué)的同一個(gè)老師所教授過的2018級(jí)和2019級(jí)學(xué)生中各抽取一個(gè)班做比較。兩個(gè)班人數(shù)都是29人。以“VB程序設(shè)計(jì)”這門課的期末成績?yōu)槔?018級(jí)是按照原有教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)的，而2019級(jí)則借助云平臺(tái)，采用自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式進(jìn)行教學(xué)。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，2019級(jí)對(duì)照班學(xué)生的成績優(yōu)秀率與良好率都高于沒有使用該種教學(xué)方法的2018級(jí)對(duì)照班的學(xué)生。從而間接證明基于云平臺(tái)的自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式有利于成績提高。VB成績對(duì)比表格，如表1所示。

5 總結(jié)

基于云平臺(tái)的教學(xué)是教育云在教育領(lǐng)域中的具體體現(xiàn)。實(shí)踐結(jié)果表明，云平臺(tái)下的自主與協(xié)作學(xué)習(xí)模式有利于對(duì)教育資源進(jìn)行優(yōu)化，有利于提高學(xué)生的積極性主動(dòng)性;有利于提高小組合作意識(shí)。

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（收稿日期： 2019.12.19）

基金項(xiàng)目：黑龍江省教育科學(xué)十三五規(guī)劃課題研究成果（657018101）;黑龍江省東北石油大學(xué)引導(dǎo)性創(chuàng)新基金（2018YDL-21）;東北石油大學(xué)青年科學(xué)基金（2018QNL-25）;黑龍江省自然科學(xué)基金（LH 2019F004）;黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題（GBC1317027）

作者簡介：

楊冬黎（1979-），女，碩士，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育。

王燕（1978-），女，碩士，副教授，研究方向：云服務(wù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

尹曉喆（1982-），女，碩士，副教授，研究方向：圖形圖像處理技術(shù)。

高雅田（1979-），女，博士，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。