基于云计算的高校信息化教学模式构建

基于云计算的高校信息化教学模式构建
【摘要】本文基于云计算的相关技术，以“云计算辅助教学”的理念为出发点，在计算机科学和教育科学的交叉领域讨论了云计算辅助教学在高校信息化教育中应用的规律，探讨了基于云计算的高校信息化教学模式的构建问题，以期适应21世纪高校信息化教学模式的新发展。

【关键词】云计算；高等院校；信息化；教学模式；构建
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.
[5]黄荣怀等.基于混合式学习的课程设计理论[j].电化教育研究，2009（1）9-14.
【作者简介】
薄璐（1985-）女，陕西西安人，硕士研究生，陕西职业技术学院教师，助教，研究方向：计算机应用技术.。