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云计算学习方向大全11篇

时间:2023-08-14 16:51:10

云计算学习方向

云计算学习方向篇(1)

一、对教学方式的影响

云计算为教育教学带来变革,将引领教学环境和教学方法的变化。云计算在教育教学中的应用,在某种程度上可为高校教育信息化注入新鲜的血液,促进教育信息化的发展和观念的转变。学生由被动接受知识转变为知识的主动构建与追求,教师由传统意义上的传道、授业、解惑者转变为学习过程的组织指导者、资源的配置管理者和各个环节的咨询协调者。云计算在教育信息化中的应用,可促进学生和教师对于学习和教学的双向创新,对教学方式影响深远。

二、对高校教育者的影响

互联网最大的优势在于资源的聚合,云计算根本出发点就是信息的融合、存储并通过网络服务进行共享,这使得教育者可以最大限度的整合教育资源。在现行的移动学习模式下,教育者都是按照既定的教学大纲要求,编排学习内容、设计教学过程并通过网络手段向学习者传授知识,学习内容的广度和深度在很大程度上仍受教学大纲和教育者本身知识体系的限制,教育者传授多少学习内容,学习者只能得到多少知识,无法形成知识的迁移。而在云计算时代,由全世界范围内的教育者提供的大量教育资源将聚合到“云”端的存储服务器中,学习者只需输入关键词,即可获取来自世界各地的教育资源,然后根据需要自由地选择学习内容进行学习,就像使用搜索引擎那么简单,教育者要做的仅仅是对教育资源进行归类、管理和制定相应的访问规则。同时,在学习过程中,学习者和教育者还可以在既定的规则下对既有的学习内容进行补充、删除和修改,从而不断地完善资源库。

三、基于云计算的教育信息化建设

1.深化信息化建设管理体制的改革高校教育信息化要走好云计算建设的道路,必须深化信息化建设管理体制。首先,要成立专门负责信息化建设的部门,对全校信息化建设进行整体规划,尤其是中长期建设规划,避免资源重复建设。其次,理清信息化建设主管部门的职责及其行政管理权力,使其能够从行政管理方面协调整体信息化建设任务,进行资源的整合工作,避免由于行政管理孤岛映射出信息孤岛的现象。再次,从政策和经费上支持以云计算构建的公共服务体系,不断提高信息化的整体建设水平;最后,在建设的过程中不断推进制度改革,不断创新,从而更有效地推进教育信息化进程。

2.转变教育观念,进行教育方式创新云计算在教育信息化中的应用必然会带来教学环境和教学方法的变化,只有转变教育观念,不断对教育方式进行创新,才能更有效地推动教育信息化发展。作为教育资源相对丰富的高校来说,采用云计算的教育信息化方式创新,更能够解决现阶段中国教育资源分布不均、共享程度低、更新速度慢等现实问题。因此,在进行基于云计算的高校信息化建设时,建设者更应该注重教育观念转变与教育方式创新。

3.以云计算构建信息共享平台,整合教育资源

云计算时代的到来,为高校教育资源的整合提供了新的途径。现阶段,高校内的资源整合通常以数据同步方式进行,这种方式通常在数据库层面进行数据交换,在建设的过程中均会遇到信息标准不统一、没有统一建设规范等问题。采用云计算平台的SaaS 为基础,以 SOA 架构设计为理念,采用传统的数据同步方式进行业务系统集成,构建云计算数据交换及共享平台,这样能够完成高校信息化整合这项艰难而复杂的工作[4]。云计算的 SaaS能够将系统资源或者功能模块当作服务提供给使用者,数据同步机制能够在不同业务系统进行数据交换与互通,这样便可使资源整合复杂度大大降低,同时也会减少资源整合过程中的开发工作量。

4.倡导高校混合云建设模式,形成高校间公用云平台

云计算的特点和优势主要表现在:(1)方便快捷的云服务 云计算时代,用户将不需要时常关注电脑上的各种应用软件,只需要具有网络浏览器,就可以方便快捷地使用云计算提供的各种软件服务。这将有效地降低基础技术应用的难度,进一步推动Web 服务发展的广度和深度,使用户不再把时间浪费在工具软件上。(2)强悍的运算能力云计算为网络应用提供强大的运算能力,可以为普通用户提供每秒10万亿次以上的运算能力,完成用户的各种业务的要求。这种超级强悍的运算能力在普通计算环境中是难以企及的。(3)安全可靠的存储能力 云计算提供了最为可靠安全的数据存储中心,数据将会自动同步,通过Web 在所有的设备上使用。这样避免了用户将数据存放在个人电脑上可能造成的数据丢失或病毒感染等问题。同时,云计算通过严格的权限管理策略支持用户数据的共享安全。(4)可观的经济效益 由于云计算模式下大量的计算及存储工作都被放到了网络上,作为个人用户端就完全可以简化到只有一个浏览器。云计算模式中用户只需通过网络使用服务商所提供的相关服务,并按实际使用情况付费,具体的计算机系统硬件配置、设备运行维护开支和服务器系统软、硬件升级都由云服务提供商来完成。

四、感知云计算在教育中的应用

国外也有服务于教育的云计算应用,但多是服务功能单一的系统,没有真正具备平台效能,且与我国的教育国情不完全相符。

云计算学习方向篇(2)

【中图分类号】G658 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)30-0019-02

近年来,伴随着云服务器的出现和移动智能终端的普及,第三次IT产业革命把人类带入到云时代,给教育领域带来了机遇和挑战,云计算辅助教学(CCAI)业已成为教育信息化的新方向,必将深刻影响教师的教学方式和学生的学习方式,带来教育上的大变革。当下,网易、爱课程、央视等网络及北大、清华等知名大学建设的视频公开课已向社会公众开放,哈佛、耶鲁、普林斯顿、牛津、麻省理工学院等一些国外名校的公开课程,受到不少国内学子的追捧,还有国际上声名鹊起的可汗学院,都在预示着传统课堂教学的重大变革。何谓云计算辅助教学?上海师范大学黎加厚教授指出:“是学校和教师利用云计算提供的服务,构建个性化教学的信息化环境,支持教师的教学和学生的学习,提高教学质量”。作为培养小学师资为己任的五年制师范学校课堂教学,要顺应潮流、更新观念,积极推进云计算辅助教学,构建具有时代特征和师范特色的教学模式,提高课堂教学质量。

一 提升云计算辅助教学的素养

云计算辅助教学的关键在于教师的信息素养。信息素养涉及信息知识、信息意识和信息能力三个方面。只有不断地提升教师自身的信息素养,才能具备现代化的信息观念和信息知识,掌握信息化教学手段和运用信息工具收集、处理信息资源的能力,才能适应课程改革,培养出符合时代需求的人才。(1)注重信息意识的培养。把信息技术作为日常辅助教学和科研工作的不可缺少的工具。(2)增强学习兴趣。积极参加校内外教育技术相关理论知识讲座、教学软件设计大赛、多媒体技术培训与交流等,深刻感受信息技术对教学带来的变化。(3)培养信息收集、处理和课程整合的能力,学会使用各种工具软件,在教学中运用信息技术创设情感氛围或创设问题情境,进行教学改革尝试。(4)学校为教师提供良好的信息环境,构建共享教育资源库、创建网络学习平台以及网络协作办公等,来提升教师信息素养。

当然,提升教师的信息素养需要经历长期的、循序渐进的过程,坚持提升教师的信息素养,才能真正促进学校教育的信息化和人才培养的现代化。

二 把握云计算辅助教学的特征

1.灵活便捷性

无所不在的“云计算”,使得使用者可以从任何位置,利用正在使用的设备,通过互联网即可访问他们所需的信息,获得他们所需的服务。

2.协作共享性

众多用户提供资源、分享资源,避免有限的资源无法被充分利用。“无限的资源”“无限的服务”支持开展远程协作学习、校级协作学习,推动“校校通”“班班通”的推广。

3.安全可靠性

数据在云端,不怕丢失,不必备份。云计算系统由大量商用计算机组成机群向使用者提供数据处理服务,中央集权的数据管理,利用多种硬件和软件冗余机制,维护更专业,机制更完善。

4.应用扩展性

大部分的软件和硬件对虚拟化有一定支持,各种资源、软件、硬件虚拟化放在云计算平台中统一管理,在信息技术教学管理活动中可以很方便地使用软件、获取资源,对软硬件进行动态的扩展升级和维护。

5.经济高效性

云计算的基础设施通常是第三方所提供的,教育机构不需要为了一次性或非经常性的计算任务购买昂贵的设备。以计算量为计费标准,也减少了使用者对设备知识的要求。由于计算机及相关的基础设施是主要的消费能源,供应商出于各方面考虑,都会通过提高资源利用率建设更有效的系统,从而降低整体能耗。

6.节能低碳性

利用云计算辅助教学,只需要配置低能耗的上网笔记本,结合云计算辅助教学平台就可以满足信息化教学活动,适应了当今生态社会的构建要求。

三 遵循云计算辅助教学的原则和要求

1.以学习者为中心是云计算辅助教学的核心原则

需要对学习者进行需求分析,确定合适的教学任务、资源与协作活动。设计者应站在应用者的角度思考,设计一个更加人性化、适合使用者的教学应用环境。

2.合理设置资源

不管是教学中使用的资源,还是教学后的参考资源,都应呈现在恰当的位置,使整体界面清晰,每一个资源模块结构统一,方便学习者快速查找、浏览,不至于在云计算的学习中迷航。

3.认真筛选、及时更新资源

在云计算辅助教学中,大部分教学资源来源于网络,应对大量形形的网络资源进行认真的筛选。另外,管理者还应注意对资源进行及时更新,保证学习环境中资源的新颖性,引起学习者的注意和兴趣。

4.加强协作共享

这是云计算环境的核心理念,也是云计算辅助教学的核心理念。在任何一个云计算辅助教学的构建和应用过程中都应该围绕共享与协作进行再设计,充分发挥云计算环境协作和共享的特性。

5.合理使用资源

在当今社会的各个领域,保护知识产权已是必须遵循的准则,网络资源也不例外。云计算辅助教学从平台的构建到资源的组织都依托于网络,因此,在应用时应特别注意需要这一准则,并付诸实践。

四 认识云计算辅助教学的影响

1.学习环境的变化

云计算提供了开放式的教与学的环境。教师需要不断提高教学设计能力,以强大的云计算为平台,在云服务中创建教学环境、设计教学资源、组织教学活动、实施教学评价、管理教学进程。而学生需要在教师的引导下,根据自己的需要,制订学习计划和学习资源,营造自主学习的学习环境。非正式学习将在学习者的活动中占据越来越重要的比例,学习范围将大大扩充。可上网,便可展开学习,网上的学习资源将会越来越丰富,学习变得自然而随意。

2.课堂教学模式的变化

由于云计算提供的云服务,更适合于学生的自主学习,这样就使教学方式自然而然地变成了以学生为主导的教学方式。在云计算辅助教学得以普及时,教师的教学模式也会有所改变。云计算辅助教学将促进网络教学模式的发展,在基于云服务的网络协作平台的支撑下,探究型、协作型教学模式将得到更广泛的应用。在教学过程中,学生的主导地位明显提升,教师辅导学生学习的同时,更注重学生的个性化发展。

3.学生利用云服务构建的个性化学习管理环境,能进一步促进学生的个性化学习

有了云计算带来的学习环境,每个人可以根据自己需要,制订学习计划和学习资源。学生学习方式和学习界面更简化,只要会使用网页浏览器,就可以进行学习。使学生的自主创新能力得到充分的发挥,也能提升学生搜集信息、分析信息、处理信息的能力,更好地适应当今的信息化社会,个性化学习的天空越来越开阔。随着云计算的进一步发展,信息化教育利用云平台,实现教学、管理和信息交流等功能,从教育的发展趋势和云计算技术的特点看,云计算辅助教学模式应当是今后发展的主要方向。

五 构建云计算辅助教学新模式

1.传统教学模式的再应用

传统的课堂教学模式往往是以教师为主体、老师讲学生听的教学方式开展的,主要有指导接受式教学模式、自学辅导式教学模式两种。云平台教学软件的应用,完全适应传统的教学模式,在云平台教学软件上往往支持各种格式的文件上传,老师可以将自己讲课的视频、课件、教案、作业等教学资料都放到平台上,由学生自行下载学习,当然这种教学方式就使老师处于被动的位置上,不知道学生有没有自觉进行学习。

2.探究发现式教学模式的应用

基于云平台的教学模式是“云技术+移动互联网+智能终端”,学生可以通过ipad、智能手机等移动终端设备,通过3G随时随地和老师、同学在线交流。在这种前提下采用探究式教学模式,就要求教师把精力更多地集中在教学活动的设计上,来激发学生的探究兴趣。这时,教师是一个组织者的角色,指导、规范学生的探究过程,可以是一个学生也可以是分组探究,因为学生学习往往不是固定的,所以教师注重培养学生在学习过程的主动参与,设计好完成的时间,以教师和学生协作的方式完成教学活动。

3.实施分层教学模式

所谓“分层教学”就是根据课程标准,针对不同类型学生的接受能力设计不同层次的教学目标。

4.选择合适的教学模式

“云时代”网络平台下是自主学习、弹性学习和协作学习相结合的方式,根据不同的学习方式采用不同的教学模式。在这种环境下,各种教学模式往往加大了自学的比重,由单一向多维发展。教师对教学过程的各个环节要进行精心的设计和安排,注重学生学习主动性的培养,并进行及时监控,加强实践环节,增强创新能力。各种适合在“云时代”开展的教学模式都需要在实践中进一步验证,由理论和实践相结合才能找到最合适的教学方式。

参考文献

[1]黎加厚主编.云计算辅助教学[M].上海:上海教育出版社,2010

云计算学习方向篇(3)

云计算是在分布式系统、网格计算等发展的基础上提出的一种新型计算模型,是一种新兴的共享基础架构的方法,它面对的是超大规模的分布式环境,核心是提供数据存储和网络服务。

在云计算中,用户所处理的数据并不存储在本地,而是保存在互联网上的数据中心,用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上,而是运行在互联网上大规模的服务器集群中。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运作,为用户提供足够强大的存储空间和计算能力。用户只需能够接入互联网,就可以通过电脑、手机等终端设备,在任何地点方便快捷的使用数据和服务,而不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上。可见,云计算将改变传统以个人计算机为基础的生产模式,Web将成为交往聚合与设备聚合的中枢,最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。

云计算由一系列新技术组合而成。它由分布式计算、网格计算等技术发展而来,并融合了公用计算、虚拟化、Web 2.0等技术。从本质上来讲,云计算是服务器虚拟化技术和基础架构即服务(1aaS,Infrastructure as a Service)两者的结合,其核心是将某一或某几个数据中心的计算资源虚拟化之后,向用户提供以计算资源为形式的服务。

1.云计算与网格计算

云计算技术是网格技术的发展,两者有许多相似之处,都希望利用计算机,构建出强大的计算能力。云计算环境可通过快速提供运行网格应用的物理和虚拟服务器来支持网格计算。同时,云计算也支持非网格环境,比如,标准的三层Web架构或Web2.0应用。两者之间的主要区别在于:从服务角度来看,网格计算一般更重视异质资源整合,而云计算更重视提供基础服务;为了方便管理,并充分运用服务器的效能,云计算使用了虚拟化技术:网格运算通常只使用专属的应用协议和数据格式,而云计算当前则存在多种技术架构。

2.云计算与虚拟化技术

虚拟化是云计算最强调的特点。在计算机领域,虚拟化通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的运行,是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。在云计算环境下,虚拟技术将网络中的服务器、存储和网络虚拟成一个资源池,统一灵活调配。每一个应用部署的环境和物理平台无关,通过虚拟平台进行管理实现对应用的扩展、迁移和备份。

3.云计算与SaaS

SaaS(Software.as―a―service,软件即服务),是通过互联网以服务形式交付和使用软件的业务模式。据Gartner公司估计,到2011年,25%的软件将通过服务模式,SaaS将会逐渐成为软件行业主流的应用模式。但是随着SaaS软件客户的增长,网络存储和带宽等基础资源逐步成为发展的瓶颈。云计算为SaaS的发展提供了条件,服务商可以选择云计算平台,使用云计算基础架构,通过低廉的价格为海量的用户群提供更为稳定、快速、安全的应用和服务。

传媒学家麦克卢汉认为,“任何技术都倾向于创造一个新的人类环境”。云计算模式将为教育领域拓展出一个崭新的学习空间,也为信息共享、信息协作和学习创造了一个全新的环境。随着云计算模式的逐渐发展和普及,学校、教育机构和个人的信息处理会逐渐迁移到“云”上,这将对网络学习带来积极的影响。一方面,学习者可以通过云计算提供的服务,自由地选择学习内容和学习方式,更好地利用信息资源和服务。另一方面,教育管理机构和教育科研工作者能更好地管理教学资源、开展教学设计、优化教学过程。对于我们教育技术工作者来说,掌握云计算技术的思想和应用模式,并在网络学习系统的设计和开发中进行应用,将对网络学习带来新的推动。

1.学习者

云计算是学习者方便快速构建个人学习环境的有效手段,将支持并推动个人学习环境和非正式学习的发展。

(1)构建网络学习环境

Web2.0环境下,以学习者为中心的个人学习环境将是网络学习的发展趋势,非正式学习将在学习者的学习活动中占据越来越大的比重。网络学习已不再被局限在学校机构的范围中,学习者可自行创建和管理的空间,学习活动也更多地由学习者自己而不是学校机构来控制。学习者控制和管理个人学习,选择所需要的学习资源和服务,不同的学习者会选择不同的学习内容和工具来创建其个人学习环境。在云计算支持下,个人学习环境的基本要素如文本、音视频、培训等都可以由云服务实现控制和管理。学习者只需要通过浏览器即可获取构建学习环境所需的数据和服务,而不需再掌握复杂的软件操作,这样极大降低了网络学习环境构建的门槛。

(2)提高学习生产力

云计算增强了网络学习的灵活性和敏捷性,能够实现学习资源和学习工具的“按需而用、即需即用、快速聚合”,降低Web学习资源与服务的成本与难度,创建灵活敏捷的学习方式,创设丰富的学习情境,从而有助于提高学习生产力,最终提高学习效果。

2.学校管理机构

云计算模式能极大地降低教育信息系统建设的成本。对于学校来讲,通过投资建立计算中心成本较大,并且难以与教育信息系统的快速成长和服务多元化要求相匹配。云计算模式为学校提供了合适的借鉴方案,教育机构数据中心、网络中心的相关任务将可以选用云计算服务来完成,通过云计算提供的IT基础架构,可以节约成本,不用再投资购买昂贵的硬件设备,负担频繁的维护与升级。同时,云计算也将有效地消除教育信息系统中的“孤岛”现象。网格技术给出了消除信息孤岛的解决方案,作为网格运算模式的发展和改进,云计算提供了更强的管理机制、自动化部署和高层次的虚拟化,将实现网络虚拟环境上的最大化资源共享和协同工作。

3.教学系统开发人员

在云计算环境下,需要构建支持网络学习的“云”服务。云服务的设计与开发是将来教学信息系统开发者要掌握的技术。在e-Learn云的构架,这里,基本云服务由服务商提供,e-Learn云服务和数据将由教学设计者和系统开发者共同研究、设计和开发。在云服务开发中,开发人员可以利用“松散耦合模式开发各个组成部分”,使用相关的语言和框架开发出能够在联系松散的设备网络之间无缝使用的各种应用。学习者通过Web浏览器或手机等移动设备,获得互动性、体验性、移动性和存储服务。e-Learn服务和数据可以在最大范围内共享,避免了教育信息系统的重复开发。不远的将来,随着“云计算”的发展,廉价和方便将会使越来越多的学校和个人把自己的信息处理迁移到“云”上。要提前着手探索“云计算”时代对教育资源建设、教学方式变化的影响,研究教育信息化的“云”机制,研究学校的网络中心、教育技术机构的重新定位。

参考文献:

[1]乐天.SOA可为云计算提供支持.计算机世界,2009.

云计算学习方向篇(4)

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

一、问题的提出

教育信息化的内涵是利用先进的信息技术促进教育变革、推动教育现代化,[1]另一方面,在网络环境下开展终身教育、建设学习型社会是可以预见的未来发展趋势,[2]于是虚拟学习社区应运而生。在传统的网络环境下,王海东等[3]系统阐述了网上虚拟学习社区的概念、社区特征和结构、社区的建立步骤;汪琼等[4]构建了一个在线交互虚拟学习环境;陈国强[5]分析了虚拟学习社区平台使用存在人员集中、时间集中、目的集中等特点,深刻剖析了现有资源内容的四个缺陷,即应付、堆砌、盈利、无吸引力等。

教育对人类社会发展具有不言而喻的重要意义,理论上说,教育也应该面向全国、乃至全球,开放、跨越与共享。然而,现有的部分教育师资、软件、工具、资源等存在独享、昂贵、不便捷等不足。在当前新的网络环境下,可以充分发挥云计算的优势,建立具有优良特性的虚拟学习社区,为各类用户提供一个更为快捷、低廉的途径参与网络化学习。

云计算是传统计算机技术和网络技术发展融合的产物,[6]旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助软件即服务SaaS等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。[7]云计算本质上是一种新的提供资源按需租用的服务模型,是新型互联网数据中心业务,[8]被认为是互联网领域的一场革命,其兴起为互联网的发展开辟了新天地,[9]被称为Web3.0。[10]另一方面,随着社会不断发展与进步,各种教育需求急剧增长、教育资源严重不足,传统虚拟学习社区已显得力不从心,如何将目前最先进的信息技术服务于教育变革、推动教育资源共享,针对当前教育信息化和终身教育的瓶颈问题,在云计算环境下建立满足大多数教育需求的虚拟学习社区就成为当前急需解决的关键问题。

在上述背景下,湛江师范学院近年来着力推进面向地方基础教育的优质教育资源深度共享,通过未来教育空间站,在云计算的背景下构建服务于地方的数字化教育公共服务平台,从而实现传统课堂教学与网络课堂教学、高校课堂教学与中小学及幼儿课堂教学、城市课堂教学与农村课堂教学、普通教育与继续教育在时间、空间、内容和方式等四个维度的全面融合,促进学校教师教育方向的教学和科研从传统“自然时空”向信息技术支持下的“数字时空”扩展和延伸。

本文从云计算时代虚拟学习社区的现状入手,结合湛江师范学院未来教育空间站,重点分析云计算时代虚拟学习社区所具备的特征,为同行研究者科学可行地构建云计算时代虚拟学习社区提供尽可能全面完善的理论参考与实践借鉴,进一步推动新环境下虚拟学习社区的发展。

二、云计算时代虚拟学习社区的现状分析

随着信息技术的发展,未来的网络将是一个充满“云”的世界,网络将从根本上改变人类的精神家园,包括工作、生活以及认知方式,其中最直接受影响的是教育。[11]在国内,云计算方兴未艾,清华大学等高校已经采用云计算平台技术开发了云存储Corsair、云计算NOVA等应用,[12][13]江苏无锡独创了“城市云”,广东率先在南海建立了华南地区首个云计算中心等。[14]目前,国内外相关学者已经关注到了云计算对虚拟学习社区带来的深远影响,展开了若干有意义的研究工作。朱惠娟[15]就云计算及其在网络学习环境构建中的应用做了初步的研究工作,提出了一个基础性框架。等[16]以构建灵活开放的教师专业发展共同体为出发点,基于云计算平台设计了一种面向教师专业发展的虚拟学习社区平台。Bo Dong[17]提出了基于IBM蓝云的E-Learning系统。在国际上,Mohammed[18]提出了一种基于云计算的虚拟个性化学习方案,构建了一个初步的系统集成平台。Casquero O等[19]在iGoogle和Google Apps的支撑下提出了基于云计算的虚拟学习应用,Marenzi I.[20]提出了LearnWeb 2.0平台支撑终身学习,相关资源可以存储在中心集群服务器、中心存储器、学习者桌面端、甚至在线交流社区,Paul Pocatilu[21][22][23]也展开了类似的研究。

云计算技术体系在各种媒体的大肆宣传下似乎已经相当完备,上述研究也已触及了部分技术及其应用实现。事实上,云计算本身还在不断发展与完善,应用规模仍然很小。目前,关于云计算环境下的虚拟学习社区,无论是理论模型还是实现技术,国内外文献中还鲜有完整、成熟的研究报道。本文认为,最优化资源管理方式是教育机构努力的目标之一,云计算因其“应用灵活、按需使用、按用付费”而成为最可能的解决途径之一。因此,分析云计算时代虚拟学习社区的特征,对于真正实现新环境下的虚拟学习社区具有重要理论指导意义。

三、湛江师范学院未来教育空间站

教育空间站是指在现代信息化技术支撑下的创新教师教育信息化虚拟平台。华东师范大学在国内首创了基于信息技术平台上的未来教师专业发展创新体系——“未来教师空间站”。在传统网络环境下,该未来教师空间站于2006年开始测试运行,目前已成为国内以技术创新支撑学习革命的典型案例之一,并在一定程度上获得了国际同行的认可。[24]与此类似,广西师范学院在整合各种常规的教师教育信息化环境和实验室的基础上,于2008年建成了未来教师空间站,有力地推动了广西教师教育信息化创新,在广西范围内有效地提高了教师教育能力,促进了教师专业发展,推进了教师教育教学改革。[25]

尽管如此,当前信息技术不断发展,网络环境已经发生了翻天覆地的变化,未来教师空间站也需要顺应时展而产生变革。在新的网络环境下,湛江师范学院于2011年开始建设面向地方基础教育服务的未来教育空间站,定位新、起点高、时代特征显著。未来教育空间站植根于当前最具革命性的网络计算体系——云计算,以云数据中心为主体基础设施,采用了最先进的虚拟现实技术,融入了大量极具时代意义的教师教育需求,如裸眼3D体验、网真课堂、物联网体验等。当然,本文不打算涉及这些具体设计和实施细节,仅侧重于以未来教育空间站为例讨论云计算时代虚拟学习社区的特征。

四、云计算时代虚拟学习社区的特征

本文认为,云计算时代的虚拟学习社区理应具有交互性、泛在性、服务性、社会性、不确定性、可视性、绿色性等主要特征,其中前三个特征是其显著特征,后四个特征是附属特征。

(一)交互性

交互是云计算的主体,因此交互性必然是云计算时代虚拟学习社区的首要特征。早在2008年,我国学者就针对网络教研的发展和教师博客群的现状提出了“李克东难题”,[26]本质上已经对现有的网络化教育教学过程中缺少深度交互提出了强烈的质疑。博客载体本身存在局限性,导致交互深度和广度都存在不足,因此,“李克东难题”一定程度上对于博客是无解的难题。在云计算环境下,虚拟学习社区的各类用户可以用更自然、更个性化的方式进行“人—云交互”,尽情享受各种服务需求,任何用户(Anyone)只需要一个身份代码就可以在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)与任何“云”服务(Anycloud)采用任何形式(Anyhow)进行5A交互,包括同步或异步的学习交互、信息共享、资源交换等。

从功能模块看,未来教育空间站建有学习共同体互动室、远程实时交互课堂、3D教学与体验实验室、智能教学诊断室、自主学习教室等,这些模块都建有交互功能、强调深度交互,用户只要接入云服务,就可享受上述不同类型的交互。以远程实时交互课堂为例,一旦大量用户并发访问,传统模式下的“人—机”交互就相当于“人机等待”,传统远程实时课堂受到运行成本、设备性能、网络带宽等多种因素的影响,导致其利用率不高、交互效果差、覆盖率低,难以实现真正意义上的深度交互。在云计算环境下,云数据中心为未来教育空间站提供按需分配、可靠、易管理的数据服务,有效保证各类资源的灵活分配,合理支撑“人—云”5A深度交互,搭建网络实时交流互动的教学空间。

(二)泛在性

在网络环境中,服务提供商、个人用户等正不遗余力地满足各类应用需求的Web服务(也包括大量的教育与学习服务),这些物理上分布在网络节点中的Web Service就像是“云”计算环境中的一个个“云滴”[27]无处不在。因此,云计算时代的虚拟学习模式具有更高度的泛在性,任何用户(Anyone)只要通过能够访问到网络的任何设备(Anydevice),不管是在固定平台(如台式机、笔记本电脑等)还是移动平台(如手机、PDA等),都可以在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)采用任何方式(Anyhow)在互联网开放云、企业私有云、家庭或个人私有云之间无缝切换、管理个人资源,从而开展5A学习。在此过程中,用户不需要担心所使用的资源、服务等是否被共同占有;不需要担心服务平台的底层软硬件资源的物理配置是否合理;更不需要关心服务平台的地理位置。[28]

对此,未来教育空间站建有大量以用户为中心的学习模块,可以是自主学习、师生交互式学习、生生协作式学习等,用户只要接入云服务,就可享受上述不同类型的5A云学习。在云计算平台下,未来教育空间站的用户处处都可以学习,发挥云计算的优势,全身心地投入泛在学习,无需关心任何与学习无关的内容。

(三)服务性

将虚拟教育学习的需求理解成一种广义的计算需求,服务性就可以理解为已经有第三方支撑这种计算的能力,而且只需支付廉价的服务费用、甚至免费。这就好比日常使用的水电煤,早期自己挖井、自己买发电机、自己挖煤,现在不需要做这些,支付相对低廉的费用就可享受这样的资源服务。未来云计算也是如此,数据在云端,云计算的用户没有必要永久性存储数据,也必定不再重视数据处理功能,也就是服务自我类的数据将不复存在,更多的教育与学习资源将以共享、交换等服务他人的形式存在。从另一个角度看,大量的用户端将缺少学习资源、相对知识贫乏,服务性也必将成为云计算的根本要素。

由于云的特殊性,云计算环境下的服务成本将极大地降低,资源变得极其廉价,云计算环境下的虚拟学习社区也成为浩瀚云海中的一朵学习服务云,其中包含一个庞大的廉价资源库。未来教育空间站的云数据中心也是如此,所建立的教育资源与软件开发实验室,将为各类用户提供教育资源与软件支持,包括软件、图书、课件、图像、视频等。普通大众用户可方便地按需免费使用、购买或者交换各类学习资源,云上提供的高质量、高效率的教育学习服务将逐步进入寻常百姓家。当然,该目标的实现不是一蹴而就的事情,在未来教育空间站的建设初期,主要面向湛江地方基础教育提供免费服务,用户也可上传各类资源,在建设中后期,面向全国基础教育研究资源购买和交换策略,全面开放用户服务。

于是,未来在虚拟学习社区中的学习将演化成一种用户自发的主动行为,就像现在使用水、电、气一样自然,需要学的时候学、想学的时候学。学习者集中精力投入感兴趣的学习,所关注的仅仅是在云端的学习任务和目标本身,而不必再担心昂贵的学习费用、高级的学习设备或舒适的学习环境等。此外,未来教育空间站还专门建有服务中心,其中包含了客户服务的职能,进一步增强了服务性。

(四)社会性

作为网络教育的一种典型形式,虚拟学习社区一直被期待着能够改变传统的网络学习方式。然而,现有的虚拟学习社区基础理论研究主要集中在虚拟学习社区的大型理论与微观理论这“两极”的研究上,严重缺乏与社会网络结构相关的中层理论研究。[29]

传统的社会网络是指社会个体成员之间因互动而形成的相对稳定的关系体系。类似地,在云计算环境下,5A虚拟学习形成前所未有的广度和深度交互活动,虚拟学习社区为各类用户提供了信息传播与信息共享、个人意愿表达、思想交汇、情感交流、甚至经济往来等活动的高效、泛在平台。由此也将导致虚拟学习社区中各类交互信息产生社会化、传播社会化、影响社会化,反过来,社区中的社会主体(指导者、学习者、管理者)云化、相互关系云化、社区信息云化等。

未来教育空间站的多个模块都强调深度交互,由此必然导致未来教育空间站的师生交互、生生交互、甚至师师交互,将形成服务于协作学习的社会网络结构。在云计算的支持下,未来教育空间站的虚拟交互就具有了社会性,反过来,这种社会化的学习团体进一步更好地维护和完善以云服务为基础的资源共享体系。换句话说,该虚拟学习社区在云计算环境的支持下,通过学习者自身的学习过程以及与其他用户的各种交互过程自适应演化形成了一种复杂的虚拟教育社会系统,不仅有复杂性,还具有明显的实践性,其社会性与最终的教育效果形成一个相对完备的自反馈系统。

(五)不确定性

不确定性包括随机性、模糊性、混沌、不稳定性等多个方面。交互性带来负载的随机性,泛在性带来负载数量的模糊性、服务响应质量的差异性,服务性带来资源的不稳定性,社会性带来舆情的不可预见性,由此必然导致以用户虚拟学习为起点的资源管理、动态负载均衡、监控响应、知识表示、舆情传播与控制等各方面的不确定性以及一系列链式不确定性传播与处理。对此,未来教育空间站在云数据中心的基础上,建有专门的服务中心,对各种不确定性实施监测、管理以及响应。

(六)可视性

可视性是指在虚拟学习的过程中以图形、图像、三维动画、视频等形式为主体的交互,这类交互有别于一般的文字交互。可视性有利于增强社区用户角色扮演与体验的真实感、提高社区用户角色参与的积极性、扩大社区不同角色用户之间的交互性(特别是情感交互)。传统虚拟学习社区已经意识到用户的这类需求,但是由于软硬件性能、网络环境、技术水平等方面的限制,现有的大多数虚拟学习社区并没有很好地实现可视性。比如有的虚拟学习网站也希望实现可视性,但是缺少软硬件设备添置费、缺乏足够的高效网络环境、或者根本不知道技术上如何实现。云计算时代,无需受制于设备、技术,这些问题都将迎刃而解,只需要提出服务需求,就能够实现高效的可视性,完成以虚拟现实为基础的虚拟学习。如目前已经出现了结合云计算、虚拟现实、Web2.0等技术的沉浸式交互教学系统。[30]

未来教育空间站突破可视化交互效果不真实、性能不高等方面的限制,在充分发挥云数据中心资源优势的前提下,合理有效利用先进的虚拟现实技术,建成包括网真课堂在内的多个可视化模块,使用户在不具备任何可视化专业知识、基本不花费成本的情况下,无忧无虑地获得高性能的可视化学习和体验。

(七)绿色性

绿色性是当今环保时代对每个领域的一致诉求,任何进步不能以牺牲环境为代价,教育也不例外。云计算时代的数据中心服务器利用率高,不会像现有的服务器集群浪费资源、耗电散热,更不说数量众多的单位服务器以及不计其数的个人微型计算机。

例如,以网站为主要形式的传统虚拟学习社区需要配置至少一台高性能服务器以及无数个学习终端,每个终端都要配置大量学习必备软件,产生巨大的浪费,包括费钱、费电、费空间等。另一方面,学习利用率低,即使在白天,也会一直耗费大量的能源。这是由于传统虚拟学习不具有泛在性,造成学习的不便利;不具有交互性,造成学习不积极。此外,类似网站数量并不在少数,浪费就更加明显。云计算时代的虚拟学习社区将无需大量客户端计算机,更无需重复建立高配置、高耗能的服务器,无需占用大量空间资源,无需重复购买各种昂贵的教育软件,绿色低碳无疑将成为未来虚拟学习社区的一种必然趋势。

从这一点上看,未来教育空间站能打破传统时间、地域和空间的限制,发挥云计算的优势,能有效地利用设备、节约成本。例如,湛江属广东经济欠发达地区,因教育信息化的发展需要,截止2009年底,全市中小学校建成计算机室701个,配备计算机33051台、语音室382个、多媒体电教平台1600多套。但是,在传统模式下这些设备存在成本高、更新快、利用率低等问题,传统虚拟学习社区对于湛江这样的欠发达地区来说,无疑是低效、无解的,甚至一定程度上起到了反作用,如学生厌学、玩电脑游戏等。未来教育空间站可利用云数据中心整合全市教育系统的各类软硬件资源,并合理地分配云资源,为各个地面站统一提供强大的云服务。同时,在未来教育空间站的支持下,处于地面站的各个中小学等单位无需担心设备性能的更新换代问题,也无需部署和管理成本,只需要方便地享受按需的云服务、高效地进行教育信息化创新。

五、总结与展望

新环境下的虚拟学习社区是教育信息化的直接体现,有利于改善现有的四大矛盾,[31]本文的研究对于推动教育信息化的进程具有重要意义。本文结合湛江师范学院未来教育空间站,分析了云计算时代虚拟学习社区的现状,全面剖析了新环境下虚拟学习社区的特征。

下一步拟结合未来教育空间站提出新环境下虚拟学习社区的构建模型,将模型按角色划分为学习者、指导者、管理者等,从理论上给出各类模型的定义及其构建机制、原理与方法,并以未来教育空间站的建设过程为例,针对各类模型构建的实施步骤,提出若干指导性的原则与意见,为广泛建立云计算环境下的虚拟学习社区提供更有力的理论支撑和更全面的技术支持。

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云计算学习方向篇(5)

引言

信息技术的快速发展,使人们的生存能力得到了提高和扩展。近几年来,日益兴起的云计算给“缄默”良久的信息技术增添了一丝活力,由云计算技术激发的云学习也给教育技术的发展带来了全新的洞察视角。

1.相关概念综述

1.1云计算的概念

对于云计算的定义,直到现在,也还没有一个统一的标准,但是大部分研究者一致认为云计算的定义都包含了以下几个要素。

对用户来说:(1)在互联网上通过服务的方式向用户提供各种硬件、软件资源;(2)用户不需要管理它们,只是根据需要使用云中的服务,并且按照实际的使用量付费就可以。

对供应商来说:(3)在物理上云服务器上的资源可能通过集群、分布式共享的方式存在着,但在逻辑上云服务器上的资源是以单一的整体的形式呈现的;(4)用户可以根据需要对云中的资源进行动态的扩展和配置。[2]

1.2云学习的概念

云学习是指通过网络实现学习资源的共享以及师生互动,是基于云计算技术基础上的互动的学习技术。它是云计算技术在学习上的创新应用成果,是对云计算技术的延伸和发展。[3]

要认识云学习中的内涵,不能单纯的从技术角度对其进行分析,而应该把它看成是一个学习的过程、一种学习的环境、一种促进人的发展的方式。

1.3学习理念的概念

学习理念就是人们对对学习持有的理性的态度和执着的信念以及学习的理性认识。有什么样的学习理念,就会有什么样的学习行为,学习理念对人们的学习有着非常重要的指导作用。正如人们所说:栽种思想,成就行为;栽种行为,成就习惯;栽种习惯,成就性格;栽种性格,成就命运。

伴随着云学习时代的到来,人们的学习理念也发生了深刻的变化。出现的充分调动、发挥学生主体性的多样化的学习理念代替了原有的以被动接受为主要特征的学习理念,如自主学习、合作学习、探究学习、终身学习等。[4]

2.云计算蕴含的学习理念分析

2.1资源共享学习理念

资源共享就是指大家一起使用开放的信息资源,它有两个不同层面的含义。一是在时空上合理的配置信息资源、让资源的分布更加合理,也就是让人们最大限度地利用已有的信息资源,即从现有信息资源出发,分享各自拥有的信息资源、协调资源在时效上和区域间以及在部门间的分布,从而在一定的约束下,使现有的信息资源发挥最大的效用,尽可能满足用户的信息需求。二是从信息资源开发的角度出发,尽可能开发新技术、研究新方法、挖掘新信息并共享它们,最大限度的满足人们各种信息需求。网络资源共享开始随着云计算技术环境在全球范围内的逐渐部署向云计算环境下的资源共享发展。

2.2公共服务学习理念

在资源共享的基础上,云学习模式下用户只需要一个终端设备,就可以通过公共服务轻松方便的对资源进行访问、等操作。

公共服务是指以非以盈利和直接创造新财富为主要目的、是以给人民生活和社会运行提供公共便利、创造公共条件为出发点而推出的服务措施。现在,国家综合实力的象征就包括公共服务的好坏。进入21世纪以后,公共服务越来越受到科学技术创新的影响。科技创新是政府和科研机构及企业共同的事业,而不仅仅是科研机构、企业自身的事情。[6]

2.3个性化学习理念

学习者可以在资源共享、公共服务的基础上,根据自身情况进行个性化学习。

个性化学习是指在学习的过程中根据学生自身的基础和学习的习惯、爱好以及对知识点掌握程度的不同等,以“学生”为主体给以相应的适合学习者的学习策略和学习内容的学习模式。既然学生在学习习惯、学习爱好、学习能力、努力程度等方面都存在着很大的个体差异,那么就要求每个学生都清楚的了解自己的学习状况和需求、学习能力和兴趣爱好等等,并根据自己的个性选择学习材料、及时的制定适合自己的学习计划和进度。

2.4知识建构学习理念

云计算中蕴含的学习理念中位于最高层次的是知识建构学习理念,因为学习者在学习中是如何进行建构的是决定学习者学习效果的最重要的因素,并且可在不同程度上激发学生的学习意识,持续改善学习,保证学习质量。

近年来,建构主义流派纷呈,呈现出百家争鸣的昌盛局面。各种建构主义观点的立足点尽管存在分歧,但根据他们的共识可以看出,云计算中蕴含的知识建构包含以下几个含义:

(1)云学习中学习者是主动建构内部心理表征的;(2)云学习中,学习者是进行双向建构的;(3)云学习中的知识建构具有社会性;(4)云学习中的知识建构具有情景性。

3.结束语

“云计算”对一个有着13亿人口的发展中国家是降低计算成本的大好机遇,可以让每一个中国人享受到信息革命的成果,使信息与知识能够低成本高效率分享。有人比喻,如果个人计算机是“笔与纸”的话,“云计算”则是印刷术的发明。印刷术的发明使知识的传播获得极大普及,人类文明进入一个新阶段。

云计算技术可以改进学习,给学习者带来思想观念或行为方式上的转变,我希望通过我的研究可以让学生更有效的学习。也希望我的研究能对云计算在学习领域的进一步研究有所帮助。

参考文献:

云计算学习方向篇(6)

目前,网络教育中也存在着一些显著问题:教育投入的限制造成软硬件资源匮乏;教育资源低质量、重复建设;资源共享性差;系统扩充能力弱;教学资源侧重课程本位,忽略学习者主体地位和实际能力的培养等。云计算作为计算机界研究的热点和发展方向,得到广泛关注,将云计算引入网络教育平台的建设,有助于摆脱当前网络教育面临的困境,为其发展提供了良好契机。

一、云计算

云计算是一种基于互联网的计算方式,是网格技术、并行计算和分布式计算等计算技术的发展,它把成千上万台普通计算机通过虚拟技术组合成一个具有强大能力的网络。云计算的核心思想就是服务,用户加入云计算不需要安装服务器或任何客户端软件,可在任何时间、任何地点、任何设备上通过浏览器随时随意访问,云计算的典型服务模式有三类:基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。

1.基础设施即服务

IaaS通过Internet提供传统数据中心才具备的资源,如高度可扩展的虚拟化计算能力、内存和存储器,并且经常采用订购或依据使用量的定价模型。可以从完善的计算机基础设施获得服务。

2.平台即服务

PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。因此,PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是,PaaS的出现可以加快SaaS的发展,尤其是加快SaaS应用的开发速度。

3.软件即服务

SaaS是一种通过Internet提供软件的模式,用户无需购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件,来管理企业经营活动。相对于传统的软件,SaaS解决方案有明显的优势,包括较低的前期成本,便于维护,快速展开使用等。

在云计算技术的支持下,大量的数据和程序不必存储于客户端,只需存放在云计算提供的海量存储空间里,用户只需要一台可以上网的计算机或其他设备,就可以享受云端提供的一些列服务。通过云计算,网络性能更高,用户访问速度更快,资源共享度得到进一步提高,数据存储也将更加安全。

二、当前网络教育中存在的问题

1.教学资源质量、共享程度及利用率低

大量的网络教育平台以学校系统内独立的服务器为本地服务对数据进行集中存储和管理,成为一个个孤立的信息岛屿,而且由于本地服务器性能的限制,当有大量用户并发访问时,容易出现资源访问的瓶颈,给资源库的共享和使用带来很大的限制。此外,现有教学资源缺乏规范统一的管理,重数量的积累,质量不高,真正满足教学需求的资源库不多。因此如何对教学资源进行最大程度、最大范围的整合,提高资源利用率,是提高网络教育水平的首要问题。

2.软硬件资源匮乏,教学资源更新速度慢

传统网络教育中,学校需要将大量数据存放在本地服务器中,因此,对服务器的性能要求极高,而相应的需要更多的硬件投资,另外,还要花费大量的财力进行软件的购买、更新以及维护,这给院校带来了很大的压力。

3.重学科教育轻能力培养

随着社会经济的发展,网络教育发展规模日益壮大,不再仅仅局限于学历教育的补充,而是越来越趋向于在职人员的继续教育,目标是培养应用型人才。但目前,很多网络教育平台固守课程本位的思想,注重课程规律和及其内容、资源的罗列,忽略了学习者的主体地位,忽视自主学习环境和探索式学习环境的构建。

三、云计算对网络教育的促进作用

1.利用云计算建立优质资源“云”

云计算最大的优势在于资源的整合,为优质资源的建设和共享服务提供了保障。云计算使用虚拟化技术实现了数据的分布式存储和集中式管理,所有数据被存储在规模庞大的数据中心,可以促成异构教育资源的共存,有助于实现资源的共享,避免形成一个个资源库孤岛;利用云计算环境中的动态数据服务,各类教学人员可以自主、方便地参与教学资源库的建设、整理活动中,能满足资源库规模扩大需求,这使得教育者可以最大限度地整合教育资源;云计算的超强计算能力,使得资源库的运行更加稳定,用户对资源的访问速度提高,从而大大提高了资源利用率。

2.提供有力的教育服务,降低网络教育成本

云计算的最大的特点是利用软件来实现硬件资源的虚拟化管理、调度及应用,云计算技术有助于缓解传统网络教育中的经费紧张局面,并且提供强大的安全支持。一方面,云计算可以将本地大量计算机虚拟成具有强大处理能力的“主机”,把闲置的低配置计算机充分利用起来,从而大大降低学校教育资源建设中的硬件投资;另一方面,云计算还具有软件即服务这种商业形式,学校不必再花费大量资金来购买繁多的管理软件,只需在供应商的基础架构上创建自己的应用软件来管理资源,从而节约了购买成本和管理服务;最后,云计算可以为学校提供可靠和安全的数据存储中心,云计算服务将数据储存在“云”端,学校无需再为数据中心安全问题负担高昂的管理成本。

3.利用云计算组建符合学习者特征的自主学习环境

云计算将有助于构建3类教学环境(学校教学环境(SLE)、群体学习环境(CLE)、学生个人自主学习环境(PLE))和3类教学系统(教学信息自动传递系统、教师指导调控系统、学生自主学习系统),学习者通过云计算构建的环境,可以自主选择学习内容、自主选择学习合作者,通过便利的沟通渠道与教师或其他学习者进行交流,自由发挥个性,实现高效率的网络学习。

4.发挥云计算优势,模拟真实环境,促进学习者的探索主动性

对于不同层次学习者而言,有一个可以发挥探索能力的学习环境是重要的。尤其是网络教育中,有相当一部分群体是有工作经历的在职工作人员,他们是为了提升工作技能而来,对于这类人群,教学过程中应强调理论与实操的结合,尽可能地再现企业真实工作场景,包括真实设备、环境等,让学习者在真实模拟环境中探索,提高他们的应用能力和实操水平。云计算的强大计算能力、超容量带宽为虚拟环境的搭建提供了保障,利用云计算建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学实验室,将静态的文本、图片、声音等素材形象化、动态化,为用户提供身临其境的可操作、协同式虚拟环境,从而使得课程学习过程与真实工作过程相吻合,提高网络教育质量。

基于云计算的网络教育在教育服务能力、可配置性、资源共享性和学习环境构建方面都有较大的进步,可以保障大规模网络教学活动的顺利进行。要使网络教育得到更好的发展,还要进一步探索云计算技术在该领域的应用,并且逐步扩大网络教育的范围,使它成为符合时代要求的有效的终身教育手段。我们坚信,随着云计算技术的进一步成熟,网络教育会在社会教育中发挥更大的作用。

云计算学习方向篇(7)

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1672-7800(2012)012-0214-02

1目前高职课堂教学存在的问题

1.1以教师为中心的课堂 “一言堂”

教师在教学过程中,更多考虑的是上什么内容,使用什么教学方法和手段,很少考虑教学对象学生。教师上课讲的多,满堂灌,学生活动少,被动地接受。学生成了接受知识的容器,教师只是知识的灌输者。这种教学方式,大大压抑了学生学习的天性,剥夺了学生学习的主动性,剥夺了学生学习知识的自由性。

1.2课堂结构不够完整,课堂教学缺乏计划性

现在很多教师课堂教学缺少一些教学环节。比如没有明确的教学目标,学生学习没有了方向。还有教学内容安排得不够合理,造成了时间比较紧张,下课铃响了还在滔滔不绝地讲演,没有时间进行小结。另外课堂教学缺乏计划性。很多教师都存在这样的问题,讲到哪里算哪里。这样的教学不系统、不完整,不能突出教学重点,教学目标不明确。

1.3现代教育技术辅助教学没有起到应有效果

现在很多学校都在建设共享资源库、精品课程、数字化校园等等,但是利用率低,基本成为摆设;要么就是滥用现代教育技术辅助教学手段,没有真正突出其辅助的作用。

1.4缺少评价和反馈机制

课堂教学对学生学习的情况缺少评价机制,对于学得好的学生缺少激励,导致学生学习积极性降低;课堂教学缺少反馈机制,学生对自己所学内容掌握情况不了解。

2云计算辅助教学

2.1云计算辅助教学

“云计算辅助教学”(Cloud Computing Assisted Instruction,CCAI),是指学校和教师利用“云计算”提供的服务,构建个性化教学的信息化环境,支持教师的教学和学生的学习,提高教学质量。它是基于小组协作学习开展的,有助于应用“集体智慧”开展普防。基于云计算的协作学习旨在通过协作发展,培养学生与人交流合作的精神。充分发挥云计算的优势和特点,创建群体协作学习环境,促使教师从关注内容转而关注学习者,从关注个体转而关注群体协作。“云计算辅助教学”的核心理念是“社会化服务”和协作学习。

2.2云计算辅助教学优点

云计算将在未来的几年成为学校的主流技术,它将影响教师的教学方式和学生的学习方式,再次带来教育上的大变革。将云计算应用到教育教学领域内,在“云”环境下利用云服务平台构建个性化的教学环境,以辅助教师教学,促进教师和学生之间的交流,促进学生协作学习、个性化学习和终生学习。学校和教师可以利用云计算支持的教育云服务,构建个性化教学的信息化环境,可以促进学生高级思维能力和群体智慧发展。学生可以利用这一平台开展学习、讨论、回答问题等一系列学习活动,非常有利于小组协作学习,同时可以降低学校购买硬件设备和软件的成本。

2.3云计算辅助教学应用

目前,云计算非常热,云计算在各个领域都有广泛的应用,其中云计算辅助教学就是一个非常重要的应用,在国外云计算辅助教学已经受到了很大的重视,国内也开始慢慢尝试使用。由于互联网巨头Google和IBM的努力,全球有很多大学已经纳入到云计算当中,人们也开始意识到云计算辅助教学的好处。上海师范大学的黎加厚教授对云计算辅助教学的研究和在国内的推广都做了很大的努力和贡献。通过Google协作平台,百会、好看薄、QQ群、邮箱、博客等可以构建一个基于云计算的辅助教学环境。国内一些高校教师在这方面也做了不少尝试和努力,取得了不少成果。

3云计算辅助教学对高职课堂教学影响

3.1学习环境的变化

云计算提供了开放式的教与学的环境。教师需要不断提高教学设计能力,以强大的云计算为平台,在云服务中创建教学环境、设计教学资源、组织教学活动、实施教学评价、管理教学进程。而学生需要在教师的引导下,根据自己的需要,订制学习计划和学习资源,营造自主学习的学习环境。 非正式学习将在学习者的活动中占据越来越重要的比例,学习范围将大大扩充。随时可上网,随时便可展开学习,网上的学习资源将会越来越丰富,学习,将和散步一样自然而随意。

3.2课堂教学模式的变化

由于云计算提供的云服务,更适合于学生的自主学习,这样就使教学方式自然而然地变成了以学生为主导的教学方式。在云计算辅助教学得到普及的时候,教师的教学模式也会有所改变。云计算辅助教学将促进网络教学模式的发展,在基于云服务的网络协作平台的支撑下,探究型、协作型教学模式将得到更广泛的应用。在教学过程中,学生的主导地位明显提升,教师辅导学生学习的同时,更注重学生的个性化发展。

3.3学生的变化

利用云服务构建的个性化学习管理环境,能进一步促进学生的个性化学习。让学生的自主创新能力得到充分的发挥。并能提升学生收集信息、分析信息、处理信息的能力,更好地适应当今的信息化社会,个性化学习的天空越来越开阔。有了“云计算”带来的学习环境,每个人可以根据自己需要,定制学习计划和学习资源。

学生学习方式和学习界面更简化。云计算辅助教学不需要使用复杂的软件,没有高深的门槛,只要会使用网页浏览器,就可以进行学习。

4结语

本文通过对目前高职课堂教学中存在问题的分析,在此基础上对云计算辅助教学进行了研究,提出引入云计算辅助教学平台应用在课堂教学中,并对云时代对课堂教学的影响、学生学习方式的改变等做了评估分析。

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Cloud Computing Assisted Instruction in the

云计算学习方向篇(8)

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:16727800(2011)012021602

作者简介:杨洋(1986-),女,河南南阳人,西南大学计算机与信息科学学院硕士研究生,研究方向为数字化学习资源;张瑜(1987-),女,河南南阳人,西南大学计算机与信息科学学院硕士研究生,研究方向为网络远程教育。

0引言

云计算是2007年第4季度才开始兴起的一个名词,是一种新兴的计算模型,它的前身其实是20世纪80年代末的网格计算(利用并行计算解决大型问题)和20世纪90年代末的公用计算(将计算资源作为可计量的服务提供),它的出现宣告了低成本提供超级计算时代的到来。2009年后,云计算走进了教育。据美国新媒体联盟与EDUCAUSE Learning Initiative联合发表的2009年Horizon Report分析预测,云计算将在未来1-2年左右成为学校的主流技术,它将影响教师的教学方式和学生学习的方式。云计算在教育教学中的应用带来了“云计算辅助教学”的新概念。

1云计算

早在2006年,Google就启动了“Google101”计划,引导大学生们进行“云”系统的编程开发。2007年10月,Google与IBM联合宣布,将把全球多所大学纳入类似Google的“云计算”平台之中。随后,IBM推出了“蓝云”计算平台,为客户带来即买即用的云计算平台。我国云计算起步较晚,但是发展的增长势头相当可观,2008年,IBM在无锡建立了我国第一个云计算中心,随后,在东莞、南京等城市已经建立了多个云计算平台。那么云计算究竟是什么呢,下面将对其定义和基本原理进行深入的归纳分析。

1.1定义

目前,云计算没有统一的定义,当前云计算的定义主要包括如下几种:

维基百科给云计算下的定义。云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户,允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下,通过Internet获取需要的服务。

中国云计算网将云计算定义为云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些科学概念的商业实现。

黎家厚教授认为 “云计算”是指由几十万甚至上百万台廉价的服务器所组成的网络,为用户提供你所需要的计算机服务,这是近年来计算机科学领域中的分布式处理、并行处理和网格计算的新发展。

这些定义都仅从一个方面定义云,并不完善。从基本层面看来,本文将云计算的含义理解为:由大量的计算机阵列组成的大型服务器集群。即所谓的“云”,以共享基础架构为方法,将所有的计算机资源集中起来,采用软硬件相结合的方式进行自助管理,向全球用户提供个性化计算机服务的一种新型计算模型,用户只需要一个能够上网的设备,就可以获得自己需要的一切计算机服务。

1.2云计算的工作原理

云计算工作的基本原理是,用户所处理的数据并不存储在本地,而是保存在互联网上的数据中心里。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运转,保证足够强的计算能力和足够大的存储空间供用户使用。用户只需要在任何时间、任何地点,用任何可以连接至互联网的终端设备访问这些服务即可,而不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上。

云计算的核心思想就是服务,因此通过云计算来实现的服务即称为云服务,由云计算的基本原理可知云服务的特点和优势表现在以下方面:

(1)数据在云端。“云计算”将大规模的计算机阵列连接成一个向全球用户提供计算机服务的社会化机构,这将是信息科技发展的一个重要的转折,云计算的发展将使互联网的计算架构由“服务器+客户端”向“云服务平台+客户端”演变, “云计算”将改变传统以个人计算机为基础的生产模式,同时将最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式,个人是否拥有计算机已不再重要,也不需要购买和在电脑中安装大量套装软件,只需要接入到“云服务”即可。

(2)高可靠性和通用性。“云“使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,同时云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。

(3)高可扩展性和按需服务。“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要,同时用户也可按需购买,可以像自来水、电、煤气等那样计费。

(4)低廉的价格和便捷性。由于“云“的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云,“云“的自动化集中式管理使用户无需负担日益高昂的数据中心管理成本,云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云“的低成本优势。同时云计算对终端设备要求非常低,使用起来很方便,用户无需购置昂贵的终端设备。

(5)数据共享。云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。

云计算拥有无限潜力有待人们开发挖掘,克服云计算现阶段所存在的问题和风险,云计算必将会取代当前传统的计算模式,成为下一代IT技术的核心。

2云计算辅助教学的定义和发展

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》强调指出:信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。2009年,日益发展的云计算技术走进了教育,使我国的教育信息化从80年代的计算机辅助教学(CAI)进入到了21世纪的云计算辅助教学(CCAI),走进了计算机社会化服务的发展历程。科技的变化带来教学环境和教学方法的变化,而最根本的变化是教育观念的变化,在中国教育技术协会2009年会上,上海师范大学教育技术系黎加厚教授正式提出了云计算辅助教学(CCAI)的概念。黎加厚教授认为所谓云计算辅助教学是指学校和教师利用“计算”供的服务,构建个性化教学的信息化环境,支持教师的教学和学生的学习,提高教学质量。

“计算辅助教学”为一个新兴的学科研究领域,是信息化教育(教育技术)的新发展,它属于计算机科学和教育科学的交叉领域,是在信息化环境下,研究云计算提供的服务在教育教学中的应用规律,它关注的是“软技术”,而非云计算的硬件技术,其核心是云计算服务支持的信息化教学设计。而“云计算辅助教育”(CCBE)指的是 “基于云计算的教育”,“教育”的概念外延比“教学”广,也就是说,在教育的各个领域中都可以充分利用“云计算”提供的服务来辅助教育活动。

3云计算辅助教学的优势

随着云计算的进一步发展,信息化教育利用云平台,实现教学、管理和信息交流等功能,从教育的发展趋势和云计算技术的特点看,云计算辅助教学模式应当是今后发展的主要方向。

(1)低廉的成本

由于云计算辅助教学具有低成本电脑、更低的IT基础设施、更低的维护成本、软件实时更新、更强的计算能力、无限存储容、更强的数据安全、更方便群体协作等方面的优势,学校和教师利用“云计算”提供的信息技术社会化服务可以节省经费、人力和服务器设备等固定资产成本的投入,教师信息技术培训的成本和门槛更低,学校教育信息化的管理更方便,安全性更高,可以帮助每一个教师轻松构建自己的个性化教学环境,支持教师的有效教学和学生的主动协作学习,促进学生高级思维能力和群体智慧发展,提高教育质量。

(2)便捷的云服务平台

云计算辅助教学可以应用到探究性学习、互动社区、同伴互助、电子档案袋评价、集体智慧培养、故事分享(学习叙事)、讨论社区、班级学习活动平台、家校沟通、作品展示交流等领域,它为群体智慧的培养、自主学习、基于资源的学习、以学生为中心的学习、个性化教学提供了一个良好的平台。

中国教育技术协会从2009年开始在全国教育界开展“云计算辅助教学”成功案例的评选活动。相信随着云计算的发展,云计算的方便、安全和廉价会为更多人所认识,会有更多的学校把信息处理放到“云”上,云计算辅助教学也能得到进一步发展。参考文献:

云计算学习方向篇(9)

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)07(c)-0115-01

1 云计算的概念

对云计算的定义有多种说法,对于到底什么是云计算,下面从用户、技术提供商及技术开发人员的角度来解析云计算。

从用户的角度看,云计算系统是一个包括硬件、软件、数据及信息服务的信息基础设施。用户可以根据自己的需要,通过网络获取计算机资源和软件服务,用户无需做开发、管理和维护等工作,只需按照使用量来支付租用费。

从技术提供商的角度看,云计算系统是通过相应的技术,管理和协同大量的计算资源,通过网络提供给用户所需的计算机资源和软件服务,用户对资源的使用按照用量来计费,从而实现云计算系统运营的盈利。

从技术开发人员的角度看,云计算系统是通过虚拟化技术和面向服务的系统设计等手段来完成资源和服务的封装及交互的一个大型的信息系统。

2 云计算辅助教学的概念

云计算辅助教学是信息化教育的新发展,它涉及了计算机科学和教育科学的领域。它作为一个新兴的学科研究领域,主要是研究云计算提供的服务在教育教学中的应用,其核心是云计算服务支持的信息化教学设计。

黎加厚教授认为:云计算辅助教学是指学校和教师利用“云计算”提供的服务,构建个性化的教学环境,以辅助教师的教学,促进学生的学习,加强教师和学生之间的交流,从而提高教学质量。

3 云计算辅助教学的应用

云计算在教育教学中的应用,有力的促进了教育信息化的发展。从教育的发展趋势来看,云计算辅助教学模式应当是今后发展的主要方向。

3.1 教育资源的整合与共享

目前,我们各学校教育资源的建设中都面临着教学资源分布不均、教育资源更新成本高、更新速度慢,教学资源共享程度低等问题。云计算的出现能很好地解决这些问题,云计算采用的是集中存储的方式,所有的数据存储在数据中心。数据中心的规模非常庞大,它的管理和安全工作由技术先进的专业团队来负责,资源库能进行规模的扩充,并且数据的安全也有保证。使用云计算,我们可以将数据都存储在云端,学生和老师只需最简单的浏览器终端设备和网络即可,这使得终端设备最小化。另外,云计算能跨设备跨平台,在各种终端之间,教师与学生可以很容易地同步获取数据,并且可实现随时与其他学校的师生分享资源,拥有较好的开放性和共享性,实现了资源的共享,避免了资源库的孤岛。

3.2 构建新型图书馆

目前,学校图书馆的服务器主要用于图书管理、数字资源检索下载等服务。服务器内数据资源的安全性及服务器的可靠运行,对学校来说是非常重要的。因此图书馆对服务器的最大服务响应数量及接入终端数量等都进行了一定的限制。而使用云计算,可以避免这个问题。“云端”里的服务器不是几百上千台,而是数十万乃至数百万台,“云”端的超大服务器群,具有很好的容错性和强大的计算能力及几乎无限的带宽,能保证数据的安全和高并发性,用户的请求也能得到及时的响应。另外,如果某一台服务器出现了故障,“云端”的其他服务器可以在短时间内拷贝原来服务器上的数据,这避免了严重的损失,极大地提高了数字图书馆资源的安全性。此外,云计算模式具有虚拟性,用户可以通过各种终端,如:电脑、手机等访问图书馆的电子资源服务,用户还可以根据自己的需要定制个人图书馆,实现移动学习,使图书馆资源中心的作用得到最大程度的利用。

3.3 手机移动学习

目前手机的移动学习模式主要是基于短信定制和基于WAP浏览的移动学习,这两种学习模式都有着不足之处。前者在学习过程中体现的互动性较差,后者则因网络的传输速度而受到很大的限制。而使用云计算可以很好的解决这些问题。在云计算环境下,学习者只需通过移动设备的浏览器就能访问“云端”,并根据自己的需要选择不同的学习内容,这种学习模式不会受到移动设备问题的影响,因为数据的所有处理与分析都是在“云端”的计算机群中进行的,这样就不会像传统的移动学习那样因手机设备的关系而使计算速度低下。

3.4 远程教育云

远程教育云是将所有从事远程教育所必须的软硬件计算资源虚拟化后,向远程教育机构和学习者提供计算资源形式的服务。在云计算模式下,远程教育机构不需要将大量的资金投资在计算资源上,他们可以根据自己的业务情况动态地购买所需的资源,这样更有利于其他业务的开展与自身的发展。对于学习者来说,在云计算环境下学习者只需要一台浏览器的终端,这样就大大降低了学习者获取教学信息的成本。

3.5 计算机实验教学平台

在云计算环境下,云端实验平台不需要在客户端安装应用程序,而只需在服务器端安装,从而实现集中部署,降低了安装和部署的费用。

管理人员通过云端实验平台可以远程检查每台计算机的使用情况,并且可以对计算机进行批量或单独的各种控制和管理。当需要对系统软件进行升级或安装的时候,只需在一台客户机做软件安装或升级操作,然后再与服务器做一次同步更新,而其余客户机只要重新启动即可。这样避免了逐台机器的重复安装操作或用还原卡再次同传操作。

云计算在教育中的应用远不止这些,也不仅仅局限于学习、资源、科研方面。总之,云计算在教育中的应用可以渗透到教育领域的方方面面。

参考文献

云计算学习方向篇(10)

高校信息化是社会信息化的一部分。高校信息化是指利用先进的计算机技术、网络技术、多媒体技术实现高校校园网络化、管理科学信息化、信息资源数字化,以达到教学科研现代化。高校信息化是实现高等教育现代化的必由之路[1],而以云计算为代表的先进计算机信息技术迅猛发展,必将推动我国高校信息化的建设步伐,进而影响教师的教学方式和学生的学习方式。

近些年,我国高校正在由传统的单向型、封闭式的“课堂灌输式”教学模式逐步发展成为开放式、多样化的“教与学混合式”教学模式。运用信息技术中的计算机及网络资源,使教学条件的科学含量越来越高,充分利用可提供的教学条件来设计教学模式。2008年12月,上海师范大学黎家厚教授在中国教育技术协会年会上首次提出了“云计算辅助教学(CCAI)”和“云计算辅助教育(CCBE)”的概念[2]。

本文针对国内高校现有的教学模式,以CCAI的理念为出发点,分析了CCAI在高校信息化教育中应用的规律,研究了基于云计算的高校信息化教学模式的构建。

一、CCAI在高校信息化教育中的应用规律

1、云计算在高校信息化教育应用的现状

云计算是一种新兴的商业计算模型,由分布式计算、并行处理、网格计算发展来的,云计算泛指云计算服务、云计算平台、云计算构架技术,作为一种全新的共享基础架构的方法,它既是计算机科学和互联网技术发展的产物,也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。云计算融合计算机科学与网络技术奠定高校教育理念创新的思想基础。

2008年初,Google宣布在中国启动云计算学术合作计划,与中国大学建立学术合作项目,共同推动云计算在中国的普及[3]。2009年12月14日,IBM宣布将携手北京工业大学,联合打造中国首例科教云——“北京工业大学云计算实验平台”,将面向学校、企业、政府以及开源社区提供高性能计算资源及服务,开创中国教育科研机构的全新的IT资源服务及供应模式[4]。

2、对CCAI在高校信息化教育应用规律的分析

CCAI为我国高校信息化教育带来了前所未有的变革,极大地降低了信息化教育系统建设的成本和难度。CCAI在高校信息化教育应用的规律如下:

(1)利用云计算的基础设施即服务(Infrastructure as a Service, IaaS)技术节约高校信息化教学硬件成本,提高硬件使用效益。如图1所示,利用云计算的IaaS技术,将计算任务交给由大量的服务器、网络设备和计算机资源组合构建的CCAI平台 “基础设施层”,把计算结果组合在一起传递给“教学服务层”。

(2)利用云计算的平台即服务(Platform as a Service, PaaS)技术为高校提供更高效的信息化教育资源共享和共建。在CCAI平台的教学服务层,高校借助云存储将信息化教育资源存储在云端,同时,各级教育机构、部门及教育教学资源建设人员利用云计算的PaaS技术共同建设信息化教育资源。

图1 CCAI平台层次结构图

(3)利用云计算的软件即服务(Software as a Service,SaaS)技术为高校提供经济的应用软件定制服务。在CCAI平台的教学应用层,高校借助云计算的SaaS技术,不需要为商业软件做大量的资金预算,就可以得到廉价甚至是免费的教学资源、组件及应用软件。利用云计算的数据即服务(Data as a Service, DaaS)技术为高校提供可靠和安全的数据存储中心。高校利用云计算的DaaS技术来实现数据容灾,从而避免了因病毒入侵、硬件损坏等引起的数据破坏和丢失。

(4)由于地理、时间等因素的制约,网络在线培训成为高校教师专业化发展最主要的方式之一,如全国高校教师网络培训中心开办的“教师发展在线”学习平台。而云计算的网络环境为高校教师提供学习资源更丰富的专业化发展模式。

二、云计算服务支持的高校信息化教学模式构建

以CCAI的理念为出发点,在利用CCAI平台搭建的个性化教学环境下,教师通过适当的传递方式为学生提供合理的学习内容,便于师生之间的互动交流和学生之间的讨论与协作,从而达到较为优化的学习效果和经济效益。

基于云计算的高校信息化教学模式,是CCAI与“教与学混合式”教学模式的有机结合,包括了CCAI的支撑理论、CCAI平台的学习环境、云端各种教育资源及CCAI下“教与学混合式”教学模式的教学设计等,其结构如图2所示。

1、CCAI的支撑理论

CCAI下“教与学混合式”教学模式的学习方式是课堂教学与网络在线学习的混合,其更深层次的支撑理论是不同学习理论,如人本主义思想、教育传播、活动理论、建构主义学习理论等的多元化混合[5]。

2、CCAI平台学习环境

基于云计算的高校信息化教学模式,强调教师的主导作用与学生的主体地位相辅相成,其基本实现形式为师生模拟课堂教学与学生通过CCAI平台学习的有机结合,其本质是对信息传递方式的研究。在CCAI平台学习环境中,最具有代表性的信息传递方式主要有在线课程、远程学习、在线互动平台及网络仿真实验室等,充分发挥了网络学习的优势,一定程度上实现了教学规模与教学效率的最优化。

3、云端各种教育资源

在CCAI平台的云端,存储了各高校共同建设的信息化教育资源,师生通过网络就可以便捷、高效地访问这些共享的资源,从而为高校教学提供了丰富的学习资源和学习途径。

4、教学设计

基于云计算的高校信息化教学模式的教学设计,兼具CCAI和“教与学混合式”教学模式的双重特色,下面将从教学目标、教学的对象、内容及资源、学习活动和教学评价的设计等三个方面对其进行研究。

(1)教学目标。教师的一切教学活动都要以教学目标为指南,教师根据知识分类与目标导向的教学原理,设计和完善教学目标。在教学大纲的指引下,综合分析课程的知识结构与各个知识点的类型及相应的学习目标等。

(2)教学的对象、内容及资源。在教学过程中,每个教学对象都有自己独特的学习特点,因此教学设计要取得成功,就必须了解教学对象的特征,包括对所学知识的动机和态度、认知水平、学习风格等。教师根据教学目标来分析学习内容和知识点,从而确定各个教学单元是采用传统的课堂教学实现,还是通过CCAI平台施教。在CCAI平台中,云存储机制把传授的知识存储在云端,教学对象可以自己安排时间进行有关知识的在线学习。同时,教学对象通过CCAI的多种信息传递方式,拓宽了获取知识的途径,建构并完善自己的知识体系。

(3)学习活动和教学评价的设计。作为教学设计的核心,学习活动的具体内容有课堂讲授、自学、CCAI平台上的协作学习与交流讨论、提出问题的分析与解决、资料收集等。在CCAI平台,可以将基于云计算的协作学习、教师的面授指导与自行规划学习三者有机结合,从而缩短了学习项目开发和利用的时间,减少了相应的一系列费用。对于不同的教学类型,无论是传统的课堂教学,还是CCAI,在设计学习活动时都必须重视教学评价的设计。教学评价的设计以教学目标、信息传递方式、学习活动等为依据,采用适当合理的评价方法来检验学生是否达到了最初制定的教学目标。

三、小结与展望

在高校教育信息化建设思路的引导下,构建基于云计算的信息化教学模式,积极推广云计算辅助教学,促进高校教学模式的高效转变,对高校信息化教育资源的建设和利用、课程改革、学生学习方式的变革、教师教学水平的提高及实验室建设等具有重大意义。

总之,云计算的发展必然会将我国高校教学模式的改革带入一个新纪元。

【参考文献】

[1]李勇,刘文云.高校信息化评价的指标体系构建[J].情报杂志,2006(3)141-143.

[2]黎加厚.低碳型教育与云计算辅助教学[J].中国信息技术教育,2010(1)73-77.

[3]王萍,张际平.云计算与网络学习[J].现代教育技术,2008(11)73-77.

[4]程鸿.科教云落户北工大“计算”以服务为目标. ,2009-12-19.

云计算学习方向篇(11)

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1009―4156(2014)06―135―03

2012年3月,教育部了《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,对我国未来十年教育信息化工作的推进做了全面部署。该规划明确提出了我国教育信息化工作的指导思想,其中指出要“以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础”,“以学习方式和教育模式创新为核心”,“在构建学习型社会和建设人力资源强国进程中充分发挥教育信息化支撑发展与引领创新的重要作用”。在具体的行动计划中,该规划明确提出要加强“国家教育云基础平台建设”,要“建设教育云资源平台”,“建设云教育管理服务平台”。因此,探讨基于云计算的信息化学习环境建设具有十分重要的意义。

一、云计算及其发展

云计算是近年来计算机领域发展最为迅猛的热点技术之一。云计算借用了量子物理中的“电子云”(Electron Cloud)思想,强调说明计算的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征。它是网格计算、分布式计算、并行计算等计算机技术的发展。它的出现给信息技术的发展和应用带来新一轮的巨大推动和技术转型。

自2006年“云计算”这一概念被首次提出以来,Coogle、IBM、Microsoft等IT巨头都将云计算作为公司的重大战略选择,纷纷提出自己的云计算主张,实施自己的“云计划”。尽管各大公司的云计算理念并不完全一致,但是其基本理念还是包含共同的特点。笔者认为,相比其他计算机技术,云计算提出或强调的理念主要体现在三个方面。

(一)数据在云端

云计算强调为用户提供最安全、最可靠、最方便的数据存储中心。用户数据存储在云端,可以解决数据丢失、数据同步困难等问题。通过云计算技术,任何用户可以做到任何时问、任何地点将其所需的数据打开、存储和更新。不同用户可以通过云计算非常方便地开展数据共享、同步以及协同工作。

(二)软件在云端

云计算提出“软件即服务”(software as a Sery-ice,简称SaaS)的理念。即用户可以根据自己的需求向云平台请求软件应用服务,而不必将软件安装在本地机器上。这样做可以让用户不必花费大量资金购买软件授权,用户也无须考虑软件的安装、维护和升级等问题。平台可以根据用户的实际需求自适应的提供软件服务。

(三)硬件在云端

比尔・盖茨曾说过:“用户只需要640K的内存就足够了。”对用户而言,“云计算将带来硬件的死亡”。在云计算体系下客户端仅仅是显示的工具,而计算发生在云端。云计算可以将硬件资源虚拟化并根据用户需要提供相应的计算资源。这样做的好处是用户可以按需购买或者租用相应的硬件资源,实现硬件的灵活性和伸缩性,从而大大降低硬件资源的投资成本以及闲置和其他维护风险。

通过上述云计算的理念可以看出,云计算在降低用户成本,实现系统的可扩展性、自适应性、安全性和可靠性等方面具有巨大价值。这也正是“云计算系统已经成为下一代IT的发展趋势”,将在包括教育在内的各个领域产生巨大影响的原因所在。

二、信息化学习环境的内涵及其构成要素模型

学习环境是指促进学习者发展的各种支持性条件的统合。从该定义出发,我们可以这样对信息化学习环境进行界定:信息化学习环境是指充分发挥信息技术的优势,为学习者提供丰富的学习资源和工具,从而有效促进学习者发展的学习环境。信息化学习环境是信息技术对学习环境充分影响的产物,体现了信息时代的时代特点。构建良好的信息化学习环境对于实现学与教方式的变革具有重要的支撑作用。

为了更加深入地理解信息化学习环境的含义及其构建发展,必须对其构成要素及其关系进行分析和研究。在综合多位学者研究基础上,笔者构建了信息化学习环境构成要素模型,认为信息化学习环境由信息化基础设施、信息化媒体设备、信息化学习系统、信息化学习资源、信息化学习工具、信息化智慧资源、信息化学习文化等要素构成。这些要素及其关系如图1所示。

信息化基础设施是指保障信息技术得以充分应用的基础性物理条件。譬如,学校校园的基础网络设施、各种信息化教室的基础设施等。信息化媒体设备是指各种传递、存储数字化信息的载体或工具,譬如,PC、电子白板、各种数字化移动终端等。信息化学习系统是指支持学习者开展各种信息化学习活动的信息系统,一般具有组织、管理各种信息化学习资源和学习工具的功能。信息化学习资源是指“经过选取、组织,使之有序化的,适合学习者发展自身的有用信息的集合”,譬如,媒体素材、课件、网络课程等。信息化学习工具是指支持学习者开展各种信息化学习活动的各种计算机程序或软件。它可以集成在信息化学习系统中,由学习系统统一组织和管理,也可以单独提供给学习者使用,譬如,概念图绘制工具、学习者交流工具等。信息化智慧资源是指信息技术支持下促进学习者发展的人的因素,譬如,学习者开展学习时结识的学习伙伴或构建的学习社群等。信息化学习文化是指学习者开展信息化学习时形成的较为稳定的、符合信息化学习特点和规律的学习态度、学习方式、学习氛围、学习规则等精神性因素。

在上述构成信息化学习环境的要素中,信息化基础设施和信息化媒体设备是构建信息化学习环境的物质基础,其他要素都是建立在该物质基础之上。信息化学习系统是整合信息化学习资源、信息化学习工具、信息化智慧资源的接口,在整个信息化学习环境中发挥纽带和桥梁作用,它同时连接信息化学习环境中的“硬件”和“软件”两个部分。信息化智慧资源是信息化学习环境中人的因素,它可以通过信息化学习系统和学习工具进行聚集和建立联系。信息化学习文化则是建立在上述所有要素之上的相关精神性因素,这些精神性因素又对上述所有要素功能的发挥和要素之间关系的整合起到巨大的影响作用。

三、云计算视野下的信息化学习环境建构

云计算的发展为信息化学习环境的建构提供了新的思路和选择,构建基于云计算的信息化学习环境是未来教育信息化最为重要的发展趋势之一。笔者认为,云计算视野下信息化学习环境的构建将发生重大转变:

(一)信息化基础设施和媒体设备的重新整合和瘦身

传统意义上的信息化学习环境构建第一步就是要投入大量资金进行信息化基础设施和媒体设备的建设和配置。因为信息化基础设施和媒体设备是构建信息化学习环境的物质基础,是信息化学习系统、学习工具、学习资源等其他要素得以存在的物质载体。不同学校甚至同一学校的不同部门为此都需要投入大量资金进行基础设施建设,重复购买大量譬如服务器、存储器等媒体设备。这些设施和设备很难做到资源共享,造成了大量的设备闲置和资金浪费。

云计算视野下信息化学习环境的建构,每个学校、每个地区再也不必像以前一样重复建设大量的基础设施和媒体设备。这些基础设施可以按照HaaS(Hardware as a Service)等服务模式根据需要向云计算服务商进行购买或者租用即可。这种“按需付费”的服务方式,可以大大降低学校教育信息化的硬件成本。通过购买云计算服务商专业的服务,也可以大大提高学校教育信息化基础设施的可靠性,将学校从繁重的、自身并不擅长的硬件管理和维护工作中解放出来,专心做好教育本身的事情。

(二)信息化学习系统和学习工具的开放性和社会化

当前,信息化学习系统和学习工具大多都是由学校自行设计开发或者由学校购买专门的软件系统在其内部运行。这种信息化学习系统一般是由学校集中进行管理和使用。一方面,学校要在信息化学习系统运行和维护方面投入大量的时间和精力,担了太多的本可以由更专业的教育软件公司等企业去做的事情;另一方面,信息化学习系统是面向校内用户使用,其开放性和社会化程度较低。

云计算视野下信息化学习环境的建构,信息化学习系统和学习工具由更为专业的教育云平台相关服务商提供。学校无须考虑系统运行和维护、软件管理和升级等技术性问题。学校按照SaaS等模式根据自身的实际需要向服务商购买相关服务,既便宜实惠又安全可靠。另外,基于云技术的信息化学习系统和学习工具具有更高的开放性和社会化。它可以更好地支持资源共享和协同工作,实现现有学习系统无法实现的教育功能。

(三)信息化学习资源更新共享新机制的形成

信息化学习资源是教育信息的直接物质载体,是信息化学习环境最为重要的组成要素之一。当前,信息化学习资源的“更新慢”和“共享难”已经成为传统信息化学习环境中突出的问题。如何建立优质信息化学习资源共建共享的新机制,避免低质量的重复建设现象,是解决上述问题迫切要思考的问题。

云计算视野下的信息化学习环境,利用信息化学习系统的开放性和社会化可以建立信息化学习资源更新共享的新机制,即由教育机构及相关公司等传统资源提供商和学习系统用户共同组成资源供给方。采用信息化学习系统自动评价和系统用户人工评价相结合的资源评价方式。资源供给方通过资源供给的数量和质量获取相关收益。这一机制的建立一方面将极大地提高信息化学习资源的丰富程度,促进资源的更新和共享;另一方面又可以将真正优质的学习资源挖掘出来呈现在用户面前,避免资源过载带来的迷航现象。

(四)信息化智慧资源的聚集和信息化学习文化的建立

信息化智慧资源对于开展高质量的信息化学习是至关重要的因素,它可以满足学习者更为个性化的学习需求,亦对学习者的个体发展起到其他要素难以达到的重要作用。信息化学习文化是众多学习者经过长时期的开展信息化学习逐步形成的意识、习惯、态度、氛围等精神层面的产物。它对于学习者开展持续的、终身的信息化学习十分重要。相比其他要素而言,信息化智慧资源的聚集和信息化学习文化的建立是传统信息化学习环境构建中较为薄弱的环节。