基于云教育平臺的虛擬實踐教學體系研究

邱春榮 李麗華

（1.長沙民政職業技術學院，湖南 長沙 410004；2.湖南都市職業學院，湖南 長沙 410137）

基于云教育平臺的虛擬實踐教學體系研究

邱春榮1李麗華2

（1.長沙民政職業技術學院，湖南 長沙 410004；2.湖南都市職業學院，湖南 長沙 410137）

文中著眼于教育信息化給虛擬實踐教學所帶來的新變化，分析了云平臺下虛擬實踐教學所面臨的問題，并以建構主義學習理論和“雙主體”教育理論為指導,提出了教學資源建設的基本要求、教師教學空間和學生學習空間的建設思路和注意事項，設計了典型的云平臺虛擬實踐教學流程。

云計算；虛擬實踐；教學體系

1．引言

教育部在《關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》（教職成[2011]12號）文件中指出：“加強職業教育信息化建設。大力開發數字化教學資源，推動優質教學資源共建共享，拓展學生學習空間，促進學生自主學習。推進現代化教學手段和方法改革，開發虛擬流程、虛擬工藝、虛擬生產線等，提升實踐教學和技能訓練的效率和效果”。近年來，許多職業院校紛紛以世界大學城作為云教育平臺，建立教學空間和學習空間，穩步推進職業教育信息化進程。在新的云計算平臺中，傳統的教學體系也以新的教育理念為指導，不斷改革和完善，以適應新形勢下學生對教學資源和學習方式的需求。

2．云教育平臺

2008 年，上海師范大學的黎加厚教授在中國教育技術協會年會上，首次提出了“云計算機輔助教學”（CCAI）及“云計算輔助教育”（CCBE）的概念，其基本含義是應用“云計算”提供的服務來幫助教育界改革教育教學理念，提升教育質量和人才培養水平。近年來，隨著中國教育信息化建設的推進，許多高校和企業紛紛提出并建設云教育平臺，如亞洲教育網構建的“教育云”、北京大學設計建設的三網合一素質教育云平臺、湖南嘉杰信息技術有限公司推出的世界大學城、中國云教育研究院建設的中國云教育網等。

云教育平臺是一個教育信息化的服務平臺，與傳統的單一網站教育系統相比較，云教育平臺通過“一站式”服務和云理念，打破了信息化教育的邊界，從而使得眾多的學校、教育主管部門、研究機構、教師和學生擁有了統一的平臺服務。該平臺將教學、管理、學習、娛樂、交流互動等各類應用工具融于一體，是實體教育在云計算平臺上的虛擬化，其教育理念和技術水平均代表了未來教育界的發展方向。

3．云教育平臺下虛擬實踐教學制約因素分析

早在1989年，美國弗吉尼亞大學的威廉·沃爾夫教授提出了虛擬實驗室的概念，虛擬實驗具有復用性強、成本低廉、易于技術升級、實驗方式靈活、實驗效率高等優點，得到了教育界的廣泛關注。

在云教育平臺開展虛擬實驗室建設和虛擬實踐教學活動，需要從教育教學理念、教學資源設計與制作、教學與學習方法、教育工具和手段、教學考核等方面進行大幅度的改革。由于云平臺教學研究和實踐時間不長，在許多方面尚存在著亟需研究解決的問題。

（1）教育教學理念方面更新滯后，不能適應云平臺教育下對學生學習主體的認知需要。建構主義、雙主體教育理論等先進理念在云平臺上面很好地貫徹實施。在云教育平臺上學生和教師處于同等地位，學生成為學習活動的主導者，而教師則從傳統教育的主導地位變成教學活動的主導者，兩種行為主體站在不同的角度積極、主動地進行教育內容、教學方法和教學手段的選擇甚至是創造性的活動。從傳統課堂轉換而來的教師往往不能適應學生主體性的自主性學習模式。

（2）教學資源的設計制作與云教育教學活動的需求不相吻合。一方面，云平臺教育中，學生和教師能夠對教學資源進行自主的選擇、解構、復用和重構，以更好地發揮他們的主體性作用。另一方面，云教育平臺中海量的教學資源使教師和學生的自主性選擇變得異常困難，這就給云平臺教學資源在信息檢索和個性化信息交互方面提出了更高的要求。

（3）在從實體課堂向虛擬課堂的轉變過程中教育模式的定位不準確，運用不合理。傳統的面對面課堂教育有利于實現情感溝通和零距離指導，使師生雙方產生情感和人格交流，在許多知識和技能傳授方面具有明顯的優勢。而虛擬課堂的優點在于突破了時空界限，有利于構建自主化個性化的學習情境，充分發揮學生的積極性主動性，激發學習興趣。有些教師和學生在云平臺教育中無所適從，不明確什么時候該用實體課堂，什么場合適用運用虛擬課堂，從而產生定位錯亂。另外，云平臺教育需要有選擇地運用一些新的教學工具軟件和教學方式方法，目前有許多教育行為主體還存在一定的困難。

4．云教育平臺下虛擬實踐教學體系設計

4.1 建構主義學習理論和雙主體教育理論

建構主義學習理論是建構主義理論在教育領域的應用，包括建構主義知識觀、建構主義學習觀和建構主義教學觀。建構主義知識觀認為知識不能以實體的形式存在于個體之外，語言和文字盡管能夠賦予知識一定的外在形式，但這并不代表學習者對這種知識就有了統一的理解，而真正的理解只能通過學習者基于自身的經驗和情境構建起來，脫離特定情境的學習活動是簡單的復制式的被動學習。建構主義學習觀的基本內涵是：學習包含兩個方面的建構，即對新信息意義的建構和對原有經驗與知識的改造與重組，強調學習者對外界世界的認知是學習者根據自己的經驗世界對現實世界的再解釋過程，是主動建構知識的意義，這種建構過程是他人無法替代的。建構主義教學觀則指出教學不能無視學習者已有的知識和經驗，簡單地從外部進行填灌式的教育，而應把學習者原有的知識經驗作為新知識的生長基點，引導學習者從現有的知識經驗出發，建構出新的知識和經驗。

在建構主義學習理論的指導下，教育工作者對原有的“教師主體論”和“學生主體論”進行了批判性的繼承和發展，提出了“雙主體”教育理論。該理論認為學生是學習主體，教師則是學習活動的引導主體。教師已經具備了較高的知識和經驗水平，應充分發揮他們的主體能動性，在教學過程中滲透人格和情感教育目標，并將新知識和經驗以適合學生原有知識和經驗的方式方法展現在學生的學習過程中。而學生在學習過程中，根據自身的認知能力、情感體驗和情感控制能力逐步加強自己的學習主體性，并在其中體驗到學習的趣味和快樂。

云教育平臺的開放性和靈活性使得教育活動能夠充分發揮教師和學生各自的主體性功能，使得各主體構建出適應自身原有知識和經驗的學習情境，從而提高學習過程的質量和效能。

4.2 云教育平臺虛擬實踐教學資源建設

教育資源是教學內容的載體，云平臺教育需要海量的教學資源才能實現。與普通的數字化教學資源類似的是，云平臺教育資源可以分為媒體素材、課件和網絡課件、案例、文獻資料、網絡課程等。由于云教育平臺的統一性，教育資源在設計和制作時應更加注重加強標準化和規范化建設。不符合標準規范的教學資源將極大地降低資源的使用頻度，而且不利于教學資源的擴展和重用。

云教育平臺的建設者、維護者和使用者都可以成為云教育資源的建設者。系統建設者應特別注意科學合理地制訂教育資源設計和制作的統一標準和規范。平臺維護人員應注意教學資源的安全性，做好教學資源的災難恢復和備份工作，還應注意審核所上傳的教學資源是否符合格式標準和使用規范。云平臺的使用者可以根據需要并利用一定的工具軟件設計、制作教學資源，可以利用原有的教學資源重構新的教學載體。云教學資源的安全和版權保護容易被資源所有者忽視，隨著云平臺的推廣和普及，云教學資源的安全和版權保護是一個急需解決的問題。

4.3 教育行為主體空間建設

為了落實建構主義學習理論、“雙主體”理論中的先進教育理念，行為主體空間建設是現有云教育平臺普遍應用的解決方案之一。虛擬實踐教學教育行為主體空間主要包括教師教學空間和學生學習空間兩種。兩種空間行為主體的角色和能動性不同，建設指導原則和結構也有很大的區別。

教師的引導主體性決定了教師是教學資源的主要設計者、教學活動的主導者，因此教學空間應重點突出教學資源設計、教學過程的指導、教學過程的監督與管理、教學內容的考核等方面，其建設思路及其作用如圖1所示。

圖1 教學空間建設思路

學生學習空間建設主要由學生自己在教師和教育專家的指導下完成，應充分體現學生的學習主體地位，體現每名學生的學習興趣、學習起點、學習經歷等個性化特征。其建設指導思路如圖2所示。

教學空間和學習空間之間建立順暢的網絡化溝通與交流渠道，如課程學習群組、專題學習群組、微博、好友、私信等。這些方式有效地避免了云教育平臺空間出現類似獨立課程網站的“信息孤島”現象。

圖2 學習空間建設思路

4.4 云平臺虛擬實踐教學流程設計

圖3 云平臺虛擬實踐教學流程圖

與傳統的面對面課堂不同的是，云平臺虛擬實踐教學課堂不僅可以在實體教室完成，還可以克服時空的局限性，做到“隨時可學習，隨地是課堂”，教學互動貫穿教學的全過程和全時段。在云平臺虛擬實踐教學中，教師和學生分別有不同的流程，但又保持了全時空的信息交互。教學流程主要分為在線備課、在線課堂、課后在線指導和在線考核等環節，而學習流程則包括在線預習、在線課堂、課后在線學習、在線考核等四個環節。教學流程和學習流程中的每一環節都是在云平臺上面在線實施，其具體流程及其主要任務如圖3所示。

5．結束語

基于云教育平臺的虛擬實踐教學活動是一項很有意義的教學改革嘗試。由于開展時間不長，在云平臺虛擬實踐教學過程中在教育理念改革、教學資源建設和教學模式設計與定位等方面遇到了一些困難和問題。建構主義學習理論和“雙主體”教育理論指出了學習的內在規律。為了提高云平臺教學資源的可用性、復用性，虛擬實踐教學資源的設計制作應符合統一的規范和標準。教學空間和學習空間建設能夠有效發揮教師的教學引導和學生的學習主體作用，最大程度地提升云教育平臺的服務功效。

[1]郭桂蘋,南岳松.虛擬實驗教學研究現狀及問題分析[J].實驗室科學,2010,(5):175-178.

[2]陳小紅.虛擬實驗室的研究現狀及其發展趨勢[J].中國現代教育裝備,2010,(17):107-109.

[3]孫燕蓮,文福安.虛擬實踐教學的探索與實踐[J].現代教育技術,2009,(4):131-132.

[4]勵凌凌.云時代下信息化教學有效性提升策略研究[J].安徽電子信息職業技術學院學報,2011,(3):66-68.

[5]覃煥昌,韋家儒.網絡環境下虛擬實驗室教學及其趨勢探討[J].中國成人教育,2007,(7):110-111.

[6]Zhenxia Lu,Yichun Zhang.Itunes U and the Construction of Open Educational Resources[J].Advanced Materials Research,2010, (171):197-200.

[7]黃晨暉,林泳琴.基于云計算的虛擬計算機實驗室的研究與實現[J].實驗室研究與探索,2010,(11):178-181.

G434

A

1671-5136(2014)03-0077-03

2014-08-26

湖南省十二五規劃課題《基于云平臺虛擬實訓室的個性化教學資源供給模式研究》（編號：XJK013CZY085）、湖南省科技計劃項目（編號：2014GK3032）、湖南省教育廳科研項目（編號：13C1050）。

邱春榮（1975—），男，長沙民政職業技術學院軟件學院副教授、碩士。研究方向：職業教育、教育信息化；李麗華（1977—），女，湖南醴陵人，湖南都市職業學院基礎課部教師、碩士。研究方向：高校思想政治教育。