基于云技術(shù)的C語言課程教學(xué)模式改革與探索

王曉光　蔣拓　劉穎

摘要：隨著李克強(qiáng)總理“互聯(lián)網(wǎng)+”理念的提出，在線教育服務(wù)成為了中國教育信息化發(fā)展最快的領(lǐng)域。當(dāng)下最迫切的問題是：有效整合教育資源和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推出高互動(dòng)性與鼓勵(lì)個(gè)性化學(xué)習(xí)的在線教育服務(wù)及產(chǎn)品，提高用戶黏性，避免跟風(fēng)與概念化投資。對(duì)于在線教育，真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力應(yīng)該是優(yōu)秀的教師資源與教學(xué)資源，以及在此環(huán)節(jié)下線上線下的“強(qiáng)互動(dòng)”。C語言云教學(xué)平臺(tái)建設(shè)是一個(gè)集實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)、展示、管理、共享、交流和服務(wù)于一體的虛擬化平臺(tái)，利用虛擬機(jī)技術(shù)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、操作、考核、評(píng)價(jià)和反饋等多種功能。打破了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的時(shí)空限制，使教師和學(xué)生能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、使用任何設(shè)備都能獲得教學(xué)資源，大幅提升教育資源的共享程度和利用率。

關(guān)鍵字：云技術(shù)；強(qiáng)互動(dòng)；互聯(lián)網(wǎng)+

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）33-0281-02

一、引言

按照《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的戰(zhàn)略部署，中國正在進(jìn)行國家開放大學(xué)的建設(shè)，并通過了《國家開放大學(xué)章程》的制定。與此同時(shí)，教育部也在積極推進(jìn)MOOC課程內(nèi)容建設(shè)，并要求985高校均需開始提供該類課程，并給予相應(yīng)課程制作補(bǔ)貼。隨著國務(wù)院總理李克強(qiáng)同志在2015年十二屆全國人大三次會(huì)議上，在政府工作報(bào)告中將“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃提升為國家戰(zhàn)略。中國社會(huì)在社會(huì)形態(tài)上已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的信息化時(shí)代。憑借著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、便攜式移動(dòng)互聯(lián)終端以及人工智能等技術(shù)，“互聯(lián)網(wǎng)+”在各個(gè)行業(yè)都掀起了巨大的革命性浪潮[1]。在教育領(lǐng)域，在線教育早就已經(jīng)結(jié)合的互聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)下最迫切的問題是：有效整合教育資源和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推出高互動(dòng)性與鼓勵(lì)個(gè)性化學(xué)習(xí)的在線教育服務(wù)及產(chǎn)品，提高用戶黏性，避免跟風(fēng)與概念化投資。

即便如此，能夠100%完成一門慕課并拿到課程證書的學(xué)生，在我國僅占5%。在全球，以coursera為例，它的課程完成率也只有10%左右。未獲得慕課證書的原因主要可以分為如下幾種情況：網(wǎng)站提供的溝通和交流渠道不暢通；慕課缺乏互動(dòng)；沒有學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生缺乏毅力；視頻缺乏吸引力；學(xué)習(xí)體驗(yàn)感差。因此，根據(jù)目前學(xué)生和老師的反饋，腳踏實(shí)地地構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)交互的、更具本學(xué)校、本學(xué)科、甚至本門課程特色的平臺(tái)顯得尤為重要[2]。

無論是MOOC，還是各種其他的在線教育，不管界面如何友好，不管其表現(xiàn)形式如何絢爛，最終吸引學(xué)生的一定還是教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和教師的職業(yè)素質(zhì)。也就是說，最終吸引學(xué)生進(jìn)入教室并專心學(xué)習(xí)的一定是老師而非其他。所以，除了平臺(tái)建設(shè)以外，本項(xiàng)目在課程體系、課程內(nèi)容的趣味性和連貫性都做了精心的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

其實(shí)，對(duì)于在線教育，真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力應(yīng)該是優(yōu)秀的教師資源與教學(xué)資源，以及在此環(huán)節(jié)下線上線下的“強(qiáng)互動(dòng)”。大眾的在線教育平臺(tái)由于缺乏普適性，也不可能針對(duì)不同高校，不同層次的學(xué)生做相應(yīng)的調(diào)整。

C語言云教學(xué)平臺(tái)建設(shè)是一個(gè)集實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)、展示、管理、共享、交流和服務(wù)于一體的虛擬化平臺(tái)，利用虛擬機(jī)技術(shù)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、操作、考核、評(píng)價(jià)和反饋等多種功能。打破了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的時(shí)空限制，使得教師和學(xué)生能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、使用任何設(shè)備都能獲得教學(xué)資源，大幅提升教育資源的共享程度和利用率。通過有線、無線網(wǎng)絡(luò)，做到應(yīng)用跟我走、桌面跟我走、數(shù)據(jù)跟我走，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地訪問。

圖1為C語言課程私有云教學(xué)平臺(tái)的示意圖。

C語言課程私有云教學(xué)平臺(tái)針對(duì)不同層次的學(xué)生提供了基礎(chǔ)、進(jìn)階、提高三個(gè)層次的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及相應(yīng)的教學(xué)資源，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)連接使用虛擬機(jī)和多種虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行課程實(shí)踐和自主學(xué)習(xí)。系統(tǒng)可記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成績(jī)，基于此“強(qiáng)交互”的特點(diǎn)，便于教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并對(duì)教學(xué)方法、內(nèi)容做及時(shí)調(diào)整。圖2、圖3分別為C語言教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)首頁和某一個(gè)教學(xué)資源頁面。

二、基于云技術(shù)的C語言課程教學(xué)模式的創(chuàng)新點(diǎn)

1.教與學(xué)的節(jié)奏均提前一個(gè)節(jié)拍。公共課學(xué)生人數(shù)較多，專業(yè)背景各不相同，教師很難提前掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。利用此云平臺(tái)，教師在進(jìn)入教室前，通過“課前預(yù)知”環(huán)節(jié)就可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、狀態(tài)，通過大數(shù)據(jù)的分析，可以讓教師提前了解學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的薄弱之處，以便于教師可以有針對(duì)性地進(jìn)行講解。經(jīng)過2014秋季學(xué)期的實(shí)踐，學(xué)生反響良好。

2.自主學(xué)習(xí)，反饋及時(shí)。利用平臺(tái)學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，微視頻可以重復(fù)收看。在掌握了理論知識(shí)點(diǎn)之后，通過測(cè)試題判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，在學(xué)生提交答案后，系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤、疑問直接進(jìn)行反饋。學(xué)生可以根據(jù)反饋再次進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂上理論知識(shí)只能“聽一遍”的缺憾。

3.教師的角色逐步由“講師”變?yōu)椤皩?dǎo)師”。由學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)，教學(xué)平臺(tái)上教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生完成時(shí)間課題以及相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，學(xué)生是在已經(jīng)掌握本節(jié)理論知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上到課堂上進(jìn)行知識(shí)的補(bǔ)充和提高。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)分析，將學(xué)生普遍理解有困難的部分做詳細(xì)講解，并能夠舉出大量實(shí)際例子供學(xué)生實(shí)踐和提高。

4.平臺(tái)記錄所有學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，形成大數(shù)據(jù)，為以后針對(duì)學(xué)生的“因材施教”做支撐。這些數(shù)據(jù)不僅可以為教師提供上課知識(shí)點(diǎn)講解的依據(jù)，也可以作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)。

5.多種媒體形式的課件資源建設(shè)（文檔，鏈接，音頻，視頻，動(dòng)畫）。通過多種媒體手段，可以極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生由傳統(tǒng)的被動(dòng)接受，逐漸變成主動(dòng)的去參與學(xué)習(xí)、參與討論、參與實(shí)踐。

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以高校管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為原則，以“教學(xué)實(shí)踐”為核心功能，基于云計(jì)算技術(shù)、虛擬機(jī)技術(shù)，通過環(huán)境模擬實(shí)現(xiàn)多形式、多信息、多趣味和高效率的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)功能。平臺(tái)提供靈活、開放、規(guī)范的實(shí)踐載體，對(duì)實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)軟硬件及實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行全方位的管理，通過創(chuàng)新的真實(shí)、虛擬仿真實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生在開放的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下完成從單項(xiàng)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)，到知識(shí)和技能的綜合實(shí)訓(xùn)，并通過對(duì)實(shí)踐過程及成果的全面跟蹤，進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督、管理和輔導(dǎo)，將理論學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)操作相結(jié)合。

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)打破了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的時(shí)空限制，提供智能化開放“虛擬實(shí)驗(yàn)室”教學(xué)環(huán)境。使得教師和學(xué)生能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、使用任何設(shè)備都能獲得教學(xué)資源，大幅提升教育資源的共享程度和利用率。教師和學(xué)生可以隨時(shí)隨地辦公、學(xué)習(xí)。將電腦、手機(jī)等終端在教育中的應(yīng)用從電教室、辦公室等固定場(chǎng)所解放出來，通過有線、無線網(wǎng)絡(luò)，做到應(yīng)用跟我走、桌面跟我走、數(shù)據(jù)跟我走，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地訪問。

三、結(jié)語

“互聯(lián)網(wǎng)+”給我們帶來的機(jī)遇同時(shí)也帶來了挑戰(zhàn)，我們需要冷靜應(yīng)對(duì)。要始終堅(jiān)持“教育為本，網(wǎng)絡(luò)為用”。無論技術(shù)如何發(fā)展，我們始終要牢記教育是核心目標(biāo)，而互聯(lián)網(wǎng)只是用來提升和變革教育的技術(shù)手段[3]。總之，面對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”的挑戰(zhàn)，教育不能堅(jiān)守避戰(zhàn)，也不能任由互聯(lián)網(wǎng)“隨意沖擊”，而是應(yīng)該從教育變革的本質(zhì)出發(fā)，提出真正的需求，抓住機(jī)遇，直面挑戰(zhàn)，讓我們的教育事業(yè)在“互聯(lián)網(wǎng)+”的推動(dòng)下，更快更好的發(fā)展下去。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮慧穎，鞏欣帥，東方IC.互聯(lián)網(wǎng)重塑教育模式[M].金橋，2015，（6）.

[2]韋蔡紅.慕課與學(xué)分結(jié)合，或走出低完成率[N].中國大學(xué)慕課，2014-07-31.

[3]趙國慶.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”：機(jī)遇、挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)[N].光明日?qǐng)?bào)，2015-06-09.