基于云平臺網(wǎng)絡(luò)教學資源共享與交互式教學應(yīng)用研究

基于云平臺網(wǎng)絡(luò)教學資源共享與交互式教學應(yīng)用研究基于云平臺網(wǎng)絡(luò)教學資源共享與交互式教學應(yīng)用研究

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324〔2022〕30-0238-03

當前，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+〞為核心的革命浪潮興起，推動著新興互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)的深度融合。云計算作為一種使計算能力可以作為一種商品進行流通的新型技術(shù)，被越來越多地應(yīng)用于各個工程中，為當前教育資源總體不足且分布不均的現(xiàn)狀提供了一種優(yōu)化資源的選擇，“教育云〞在教育界被越來越多地得到應(yīng)用和推廣。

一、網(wǎng)絡(luò)教學資源和平臺國內(nèi)外現(xiàn)狀

高校教學資源主要包括優(yōu)質(zhì)課程資源、網(wǎng)絡(luò)課程資源、教學硬件設(shè)施資源、圖書文獻及電子信息資源等。隨著信息化技術(shù)的開展，高校的教學資源數(shù)量呈幾何級數(shù)增長，嚴重制約高校的教學和管理。

在國內(nèi)方面，截至2022年底，上海市46所高校中，有44所學校將“精品課程〞作為重要的網(wǎng)絡(luò)教學資源，有28所已經(jīng)構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)教學平臺[1]。截至2022年6月，優(yōu)慕課公司在全國250多所高校利用在線教育綜合平臺建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程70萬門，累計訪問量24億人次[2]。另外，國內(nèi)一些企業(yè)也積極建設(shè)了一些網(wǎng)絡(luò)開放教學平臺，如百度教育[3]、網(wǎng)易公開課[4]、中國大學MOOC[5]。

在國外方面，典型的共享信息平臺有世界上信息量最大、點擊量最大的美國教育資源信息中心〔ERIC〕[6]和美國麻省理工學院免費公開課程工程[7]。另外，Google、IBM以及EMC等云計算廠商在美國大學校園及全球推廣云計算方案，通過云計算降低分布式計算技術(shù)在學術(shù)研究方面的本錢，學生可以通過網(wǎng)絡(luò)開發(fā)各項以大規(guī)模計算為根底的研究，如：東非“健康聯(lián)盟〞云計算工程通過虛擬計算實驗室拓展可供學生遠程訪問的教學資源。

二、已有網(wǎng)絡(luò)資源存在問題分析

從前面可以看出，國內(nèi)外在網(wǎng)絡(luò)教學資源建設(shè)上已經(jīng)取得了不少的成績，也推出了多種不同的學習、教學模式，如MOOC、微課、精品課程等，但仍然還是有很多沒有解決的問題，這些問題主要體現(xiàn)為：

1.未充沛調(diào)動師生積極性。很多教學平臺設(shè)計功能復雜，追求大而全，導致很多老師和學生使用不方便或者操作流程復雜，打擊了老師和學生使用平臺的積極性。另外，平臺有些功能未能滿足教學要求，如在線批閱學生作業(yè)，很多平臺只是提供文檔上傳功能，不具備在線批閱功能。

2.網(wǎng)絡(luò)教學資源未與課堂教學實時同步。局部高校老師會按照學校要求上傳教學日歷、教學大綱、教學課件等資料。但當網(wǎng)絡(luò)資料上傳后就很少更新，也不及時跟蹤學生學習網(wǎng)絡(luò)資源狀況，這樣導致網(wǎng)絡(luò)教學資源僅僅是靜態(tài)展示庫，網(wǎng)絡(luò)教學的應(yīng)用無法落到實處。

3.現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學資源平臺無法實現(xiàn)個性化定制?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學資源平臺根本上可以滿足資源上傳、下載功能，但無法實現(xiàn)虛擬仿真實驗模板定制、學生作業(yè)抄襲管理和遠程多種平臺實時訪問和管理等功能。這嚴重制約了課程交互式教學。

4.現(xiàn)有平臺難以支持大容量數(shù)據(jù)存儲、傳輸和訪問?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學平臺普遍難以提供1GB以上文件上傳、共享訪問效勞，有的雖然支持大文件上傳，但傳輸時間也很長，而很多教學資源依賴視頻教學，導致網(wǎng)絡(luò)教學一些重要資料不能夠及時提供應(yīng)學生，影響了網(wǎng)絡(luò)教學效果。

三、云計算技術(shù)推動教育信息化的優(yōu)勢

云計算結(jié)合了分布式計算和網(wǎng)格計算的特點，以租借的形式為用戶提供按需共享效勞，極大地提高了資源的利用率，解決了異構(gòu)、同構(gòu)環(huán)境下軟硬件資源管理的問題，且資源可以按需進行動態(tài)擴展和配置。

2022年我國于上海舉辦了第一屆“云計算輔助教學高級培訓〞，其目的也在于逐步推進云計算輔助教學在我國各級各類學校中的應(yīng)用[8]。云計算技術(shù)推動教育信息化的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面：

1.實現(xiàn)資源共享，滿足未來開展需求。云計算可以整合教育資源，將以往孤立的優(yōu)質(zhì)教育資源集中整合于“云端〞，形成一個海量的資源池。

2.降低教育本錢，節(jié)省資源。云計算對用戶接入配置要求很低，用戶只需要有寬帶云計算接入接口就能正常工作，無須投入大量資金購置相關(guān)硬件；云效勞可以提供定制效勞，常用軟件在云端都可以集中提供。

3.充沛激發(fā)出學生學習的主動性。云計算具有強大的互動功能，學生在云+端“交互式〞學習中，完全實現(xiàn)了自主學習。教師也從學習的推動者真正轉(zhuǎn)換為學習的引導者，通過察看學生的學習情況，對學生進行指導。

4.提供了靈活、多變的教學伎倆。桌面云解決了師生交互、資源上傳、作業(yè)提交、課堂在線考試等問題。效勞器云解決了軟硬件虛擬化、考試效勞器系統(tǒng)部署、辦公自動化等功能，通過網(wǎng)絡(luò)，師生都可以隨時、隨地學習。

四、我院在云平臺教學實踐的改革

2022年，我校利用中央與地方共建高等學校專項資金500萬元建設(shè)了一個H3C私有云實驗室。學院為每一位老師配置了2G內(nèi)存、500GB硬盤、3.0GB主頻CPU虛擬計算機一臺，也為全院將近2000名學生每人配置了4G內(nèi)存、200GB、3.0GB主頻虛擬計算機一臺。

為了能夠充沛發(fā)揮云平臺在教學方面的作業(yè)，學院主要從下列幾個方面進行了重點建設(shè)：

1.充沛利用云硬件資源，優(yōu)化教學條件。我院計算機中心除了承當本院學生日常的教學任務(wù)外，還承當了全校所有公共課〔如高等數(shù)學、馬克思原理〕、計算機等級考試、全校英語聽力教學等內(nèi)容。以前學院每年都需要投入大量資金購買新電腦，現(xiàn)在已經(jīng)將這些功能全部移植到云虛擬計算機上。2.充沛利用云平臺存儲功能，構(gòu)建覆蓋全院師生的專業(yè)課共享資源體系。學院要求每一位老師必須將課程教學資料〔如教學日歷、教學大綱、教學實施計劃、教學課件、教學實驗、作業(yè)、輔助資料等〕全部上傳到云平臺，學生可以隨時查看、下載學習。云平臺教學資源庫如圖1所示，該資源庫的建立很好地解決了以往網(wǎng)絡(luò)教學平臺資源單一、難以相互共享訪問、查詢不方便等問題。

3.準備構(gòu)建云虛擬仿真實驗教學中心。隨著信息化深入到教學的各個方面，教學模式也在發(fā)生轉(zhuǎn)變，比方學生需要個性化電腦桌面環(huán)境以滿足多元化的實驗學習，教師在正常教學過程中需要在多種教學環(huán)境快速切換，而傳統(tǒng)的分散式管理已無法滿足定制化、快速化的教學需求，利用云桌面完全可以滿足這種需求，打造“沒有圍墻的大學〞，滿足現(xiàn)代大學生利用互聯(lián)網(wǎng)自由學習的需求。

五、創(chuàng)新型的交互式課堂教學探索

在學院提供云平臺教學條件下，筆者選取了“無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)〞、“Linux編程技術(shù)〞兩門課程進行了交互式課堂教學模式探索。具體的實施步驟如下：

1.建立網(wǎng)絡(luò)課程教學資源。教學日歷和教學大綱：提供詳盡的教學日歷和教學大綱，讓學生及時了解課程的教學內(nèi)容、教學實施模式、進度安頓等。

電子教案：提供授課電子教案，供學生和其他教師參考。

重點講授：以視頻錄像形式講解課程中的重點和難點問題。

討論交流：根據(jù)教學進度和實施效果，設(shè)立討論議題，就重點和難點問題進行討論和交流。

相關(guān)資源：提供其他豐盛多彩的圖片、動畫、音頻和視頻等多媒體資源和素材，豐盛教學內(nèi)容。

作業(yè)：每門課布置5～10次作業(yè)，作業(yè)安頓具體、翔實，給出評分細那么和每次提交截至時間。

實驗：提供實驗操作手冊，實驗安頓、實驗要求、實驗報告撰寫標準等。

考試自測：每一章都提供了大量的練習題和自測題，學生可以就所學內(nèi)容進行練習和自我測試。

云虛擬桌面：每個學生都能夠啟動自身的虛擬桌面云，在云桌面中完成課程相關(guān)實驗、測試和程序編寫。

2.課程的教學組織形式改革。筆者依托云平臺條件深入研究和探索課程教學組織形式改革，設(shè)計的主要教學形式包括：〔1〕指定時間，集中分組技能訓練，學生必須在規(guī)定時間內(nèi)在各自的虛擬機上操作使用教學資源和教學實踐訓練?！?〕安頓機動時間，由學生自己通過移動互動平臺預約，進行個別技能自主訓練?！?〕布置課外作業(yè)，每堂課的內(nèi)容講解只是占學生課堂教學很少的局部，學生必須通過平臺預習、查詢相關(guān)文獻、課后獨立完成所布置作業(yè)?！?〕發(fā)展專業(yè)動手能力考核，平臺建立專門的課程測試項目，每一門課設(shè)計4～5個項目，項目題目以學生動手操作為主。學生根據(jù)教學進度，提交項目報告、源程序、測試報告和總結(jié)報告等?！?〕建立相應(yīng)課程的云虛擬桌面模板，如WindowsXP根底模板、Windows程序設(shè)計模板、Linux編程模板等，學生根據(jù)作業(yè)或?qū)嶒炓?，手動選擇進入不同模板的虛擬計算機中，完成相應(yīng)的學習。

3.建立課程有效反應(yīng)、跟蹤機制。基于云平臺的網(wǎng)絡(luò)教學探索與實踐，筆者和我院老師在實踐中發(fā)現(xiàn)，老師和學生都需要投入大量時間和精力來學習平臺操作使用，教師通過相互交流學習，相互共享核心資源，改良教學計劃和實施步驟，同學生建立緊密的協(xié)同學習機制。筆者主要從下列幾個方面建立反應(yīng)、跟蹤機制：〔1〕跟蹤察看。關(guān)注學習平臺的正常使用，對出現(xiàn)的問題進行專題研討，及時解決并提出改進計劃?！?〕根據(jù)學生動態(tài)反應(yīng)需求及時調(diào)整教學資源和任務(wù)設(shè)置，改良教學模式。〔3〕關(guān)注學生的使用過程，包括作業(yè)完成情況，瀏覽、發(fā)帖、回帖等交流活動，分析學生對專業(yè)知識的建構(gòu)過程，并對其過程進行及時的反應(yīng)和評價?！?〕獨自交流。與學生進行個別交流，了解學生的技術(shù)能力，培養(yǎng)精英團隊，以精英教育鼓勵學生的參與和體驗，發(fā)揮模范帶頭作用。

通過運用云桌面+智能終端結(jié)合的教學模式，保障師生之間主動積極的參與以及無障礙的溝通交流、建構(gòu)知識意義、自主完成學習任務(wù)并多維度收集反應(yīng)信息的互動方式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新合作精神，增強實踐能力，從而有效促進教學改革、提高教學效果。

4.改革學生成績評價體系。課程成績是當前大學生最關(guān)懷的問題之一。我校以前課程成績構(gòu)成固定、單一〔必修課：平時成績占20%、期末成績占80%；選修課：平時成績占40%、期末成績占60%〕。這種方式存在設(shè)置不合理，導致局部學生平時上課不積極、作業(yè)不認真完成、考試作弊。

筆者以云平臺為切入點，首先，實現(xiàn)對學生在課程學習的每一個過程進行有效監(jiān)管，學生作業(yè)、實驗、平時測試等都只能在云虛擬桌面獨立完成，無法抄襲。另外，對課程成績構(gòu)成體系進行改革，包括平時作業(yè)、出勤、小測驗、項目訓練、實驗、期末考試等，將期末考試比例降到40%，從整個實施效果看，學生學習積極性和能力得到很大提高。

六、結(jié)束語

本文針對云平臺教學資源共享和交互式教學進行了實踐研究，主要發(fā)揮云計算技術(shù)效勞教學信息化技術(shù)優(yōu)勢，顛覆傳統(tǒng)教學模式改革，主要體現(xiàn)在：

1.利用云端豐盛多彩的教學資源，激發(fā)學生學習積極性和學習動機，從“要我學〞轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W〞。

2.顛覆傳統(tǒng)課程教學流程，從“先教后學〞到“先學后教〞。傳統(tǒng)課堂教學環(huán)節(jié)是“課堂信息傳遞、課后消化吸收