建構注義視野下基于云計算的網(wǎng)絡教學環(huán)境設計

摘要：云計算技術應用于教育領域是教育信息化發(fā)展的必然趨勢。文章在分析云計算應用于教育領域優(yōu)勢的基礎上，結(jié)合建構主義理論，設計了一種基于云計算的網(wǎng)絡教學環(huán)境，并對該教學平臺的組成架構和功能模塊進行了闡述。

關鍵詞：云計算； 云計算輔助教學； 建構主義； 網(wǎng)絡教學平臺

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

0引言

2008年12月中國教育技術協(xié)會年會上，黎加厚教授首次提出了“云計算輔助教學”（ Cloud Computing Assisted Instructions，CCAI）的概念。所謂“云計算輔助教學”是指學校和教師利用“云計算”支持的教育“云服務”，構建個性化教學的信息化環(huán)境，支持教師的有效教學和學生的主動學習，促進學生高級思維能力開發(fā)和群體智慧潛能發(fā)展，由此而推動教學質(zhì)量獲得顯著提高[1]。進一步來說，也就是充分利用云計算所帶來的云服務為學校教學提供資源共享，存儲空間無限寬廣的便利條件，從而引領現(xiàn)代教學的智能化發(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)絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。云計算的思想最早出現(xiàn)于20 世紀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設施。”這就意味著計算能力可以作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進行流通，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)、應用和服務都存儲在云端，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)務系統(tǒng)的自適應性[2]。

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

建構主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，并利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而真正獲得。建構主義既強調(diào)學習者的認知主體作用，又兼顧了教師的指導作用，此處的教師是意義建構的幫助者和促進者，而不僅僅只是知識的傳授者與灌輸者[3]。學生是信息加工的主體、是意義的主動建構者，而并非外部刺激的被動接受者和知識灌輸?shù)膶ο蟆＝處煴仨殑?chuàng)設一種良好的學習環(huán)境，學生在這種環(huán)境中可以通過開展實驗、獨立探究、合作學習等方式來展開相應學習。教師要成為學生建構知識的積極幫助者和引導者，應當激發(fā)學生的學習興趣，引發(fā)和強化學生的學習動力。通過創(chuàng)設符合教學內(nèi)容要求的情景和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學生建構當前所學知識的意義。為使學生的意義建構更為有效，教師應盡可能組織協(xié)作學習，展開討論和交流，并對協(xié)作學習過程進行引導，使之更加利于意義建構的實現(xiàn)。

云計算技術的蓬勃發(fā)展為教學環(huán)境的建構提供了技術上的可行性和保障。正是基于這一理念，筆者構建一個基于云計算技術的網(wǎng)絡教學平臺，教師可以利用該平臺定制教學情境，學生則可以利用這個平臺構建個人學習過程，進行自主學習和協(xié)作學習。該教學環(huán)境是建構主義教學理論的良好實踐空間，滿足了建構主義對學習環(huán)境的要求，而且提供了教學一條龍服務，以此輔助教師的教學，有利于促進師生之間的交流，同時也促進了學生的個性化學習。

1云計算技術在網(wǎng)絡教學領域的優(yōu)勢

11提供海量的存儲空間和軟件服務

云平臺可以提供巨量并且安全的信息存儲服務（PaaS），各種教育資源存儲在云端，提供云計算服務的企業(yè)負責管理和維護這些數(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，用戶不必擔心病毒危害或信息丟失等諸如此類的問題，同時，嚴格的權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（SaaS），用戶所需的應用程序并不運行在用戶的個人計算機、手機等終端設備上，而是運行在互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模的服務器集群中。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，大大降低了學校在軟、硬件更新與維護方面需要付出的時間及經(jīng)濟成本。

1.2教與學方式的轉(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，教師構建或篩選教學資源，并引導學生學會利用資源?？梢哉f，這樣的教學方式突破了教師本身教學素質(zhì)的局限，增強了課程自身的新穎性和實踐性[4]。

1.2.2學生學習方式的轉(zhuǎn)變

通過SaaS構建自己的學習圈，完成網(wǎng)絡學習和非正式學習，形成完全良性的網(wǎng)絡學習空間，學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)構和學習方向，自主地選擇學習資源，并且可以和擁有相同學習目標的其他學生組成學習小組，實現(xiàn)更高效率的協(xié)作學習。甚至，云計算還可以虛擬構造實驗室，幫助學生完成從理論知識向?qū)嵺`技能的有效轉(zhuǎn)化[4]。

13促進師生互動以及學生之間的交流互動

在教學過程中，學習主體之間的信息交互、教師的及時指導對于知識的建構均起著關鍵性的重要作用?；谠朴嬎愕木W(wǎng)絡教學環(huán)境重視學習的自主性和協(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、參與學生之間的討論，及時解答學生的問題，學生之間的交流互動同時也可以促進學生創(chuàng)新力、執(zhí)行力和團隊協(xié)作智慧的發(fā)展，進而提升學生的專業(yè)技能和未來的職業(yè)能力。

14提供靈活的訪問方式，教學可隨時隨地進行

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，滿足不同用戶的學習交流需要。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。學生在任何時間、任何地點，若想學習教師講過的知識，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、教學視頻、教學課件等[5]。在這個過程中，學生自始至終是整個學習過程的主導者，可以自行控制學習進度，還可以定制自己的學習內(nèi)容、選擇自己的學習同伴和靈活的學習方式。教師也可以不拘任何時間和地點即可開展教學活動，只要能打開移動終端，就可以上傳教學資源，并為學生在線安排學習任務，檢查學習效果，及時跟蹤學生的學習進程，而且在必要時即時給予良好的指導等[6]。

2基于云計算的網(wǎng)絡教學環(huán)境設計

2.1網(wǎng)絡教學平臺的模型設計

基于云計算的網(wǎng)絡教學平臺可由學校建立私有云，也可以采用由教育主管部門主力引導，云服務開發(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域的必然發(fā)展趨勢?；谠朴嬎愕木W(wǎng)絡教學平臺的總體功能構架如圖1所示。

由圖1可見，平臺采用多層的“云計算”體系結(jié)構，其最底層是基礎設施層，對應云計算的基礎設施即服務（IaaS），通過虛擬化技術，將服務器、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡設備和存儲設備等全面虛擬化，建立一個隨需選用的資源共享的基礎資源池，并將計算能力和數(shù)據(jù)存儲作為一種服務存放在“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)絡教學平臺的平臺服務層，對應云計算的軟件即服務（SaaS），提供在線的軟件服務，包括：在線學習、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)服務的，并為這三層提供管理和維護等方面的多種技術，主要包括：帳號管理、SLA監(jiān)控、計費管理、安全管理、負載均衡、運維管理[7]。

2.2教學過程設計

2.2.1教學前期準備

教師可以根據(jù)學生的專業(yè)特點、學生的具體情況準備和組織相關教學資料，撰寫課程大綱、學習目標、學習的重點與難點，制作教學課件，學習方法指導等并向網(wǎng)絡教學平臺上傳；學生可以登錄網(wǎng)絡教學平臺，使用或參考平臺上的相關資源，進行課前預習。

2.2.2教學過程支持

課堂教學過程中，教師只要登錄網(wǎng)絡教學平臺，即可使用預先已上傳的課件、講義和其他教學資源。學生也可下載教師課件，向教師和同學提出疑問，記錄自己的學習收益，心得體會；教師可以查看學生的學習筆記，了解學生的學習難點、學習心理，及時調(diào)整自己的教學策略[6]。

2.2.3課后學習支持

課后，教師和學生可通過電腦、手機等移動設備隨時隨地登錄網(wǎng)絡教學平臺。對于教師，可以隨時進入教學平臺查看學生作業(yè)完成情況，批改學生作業(yè)，及時回復學生的提問；學生則可通過云平臺提供的學習交流區(qū)和論壇等與同學、老師進行交流互動，上傳作業(yè)，查看作業(yè)批改結(jié)果，也可以利用網(wǎng)絡在線測試系統(tǒng)對自己所學進行測試[6]。教師還可以將學生的優(yōu)秀作品發(fā)布到平臺上，使學生實現(xiàn)互相借鑒學習，并增強學生的成就感和學習興趣。3構建基于云計算的網(wǎng)絡教學資源，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的日趨重視，很多學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建設、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。筆者認為，可通過一定的行政手段和技術手段，將各高?，F(xiàn)有的軟、硬件資源加入“云”系統(tǒng)，進一步提高基礎設施的利用率，而將分散的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡教學資源進行有效的整合，納入到基于云計算的教學資源平臺進行集中展現(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

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

參考文獻：

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