基于云平台的自主与协作学习模式研究

2020-07-29杨冬黎王燕尹晓喆高雅田

微型电脑应用 2020年7期

杨冬黎　王燕　尹晓喆　高雅田

摘要：随着互联网技术的快速发展，利用云平台参与教学已经成为未来发展的趋势。由于受时空限制、缺乏“个性化”指导等问题，传统课堂的教学模式已经不能满足现代的教学要求，而基于云平台的自主与协作学习模式正好弥补了上述不足。结合地方高校计算机类课程的特点，借助云平台，师生通过线上、线下交流互动，将有利于提高学生自主学习能力，实践动手能力和团队协作能力。实践验证，教学效果良好。

关键词：云平台; 自主学习; 协作学习; 学习模式

中图分类号： TP 311文献标志码： A

Researchofthe Autonomous- and Collaborative-learning

Model Based on Cloud Platform

YANG Dongli1， WANG Yan2， YIN Xiaozhe1， GAOYatian1

（1.School of Computer and Information Technology;

2.Modern Educational Technology Center， Northeast Petroleum University， Daqing， Heilongjiang 163318， China）

Abstract： With the rapid development of the Internet technology， using cloud platform to participate teaching has become a trend of future development. The traditional-classroom teaching mode cannot meet the requirements of modern teaching，because of the limitation of time and space and the lacking individualized instruction. The autonomous-and collaborative-learning model based on the cloud platform can make up the above shortcomings.Combined with the characteristics of computer courses in local colleges and universities，teachers and students can communicate online and offline with the help of cloud platform， which will help improving the students' independent-learning ability， practical ability and teamwork ability.The practice proved the effect of teaching is good.

Key words： cloud platform; autonomous learning; collaborative learning; learning mode

0 引言

目前中國高校已经从普适化教育向个性化教育转变。在未来的教育中，高等教育的趋向将是个性化教育。在高等教育个性化新时代中，教学方法与教学模式将适应性的满足每个学生学习独特需求，电子教育、网络教育是其显著特点。但是传统的课堂教学模式中，学生处于被动的填鸭式状态，一节45分钟的课程中，由于受时间和空间的限制，师生互动形式上也只有现场提问和回答方式，形式单一，并且师生互动大多为表面上的浅层次交流[1]，点到为止，不能满足每个学生的学习需求。况且传统课堂上多媒体、黑板上呈现的内容无法与网络中充足的教学资源相媲美。借助云平台[2]的自主学习与协作学习模式正好弥补了这个不足，最大程度的发挥了学生学习的主动性和积极性，发挥了教师的个性化指导性。

1 基于云平台的自主与协作学习模式介绍

“自主学习”是指学习主体有明确的学习目标，对学习内容和学习过程具有自觉的意识和反应的学习方式[3]。自主学习可以激发学生学习的积极性，主观能动性、锻炼学生独立思考的能力[4]。“协作学习（Collaborative Learning）”是一种通过组团形式组织学生进行学习的一种策略[5]。协作学习对于掌握知识和提高同学之间的交流能力与合作能力起着重要作用，是实现班级学习目标的有机组成部分。

对于培养实践能力强，满足社会需要的创新型人才的高校而言，目前需借助教育信息化形式，采用创新型教育模式，提高学生自主学习、团结互助、协作探究的能力。从本质上讲，基于自主与协作学习模式云平台出现正好满足上述要求。该平台是一种新型的、目前比较流行的学习方式和学习理念，是对传统教育的一个有益补充。该平台既发挥了学生学习的主观能动性，又适应了社会对人才的要求——“自己行不行，一个团队行才行”。通过统一、多样化的云平台，让学校、教师、学生等用户进入该平台，并且根据各自不同的身份扮演不同的角色，通过平台上各类工具，将教学、管理、交流融为一体，让“教育实现真正的信息化”扩大了教育范围，扩展了教育深度、促进了学习方式转变和提高高校信息化管理。

2 基于云平台的自主与协作学习教学设计

本文分析的教学设计主要包括：教学过程设计和云平台架构设计两大部分。

2.1 教学过程设计

首先，教师通过云平台发布任务，学生在云平台上领取自己感兴趣的任务，然后带着任务去思考、去探究，互相分工合作，完成任务。其次，教师与学生通过云平台进行文字、语音等在线交流和互动，让师生通过云平台能更好的表达各自的观点，让思想观念和行为方式产生一定的碰撞，这极大增强了教师与学生的互动比例。其三，教师可以实时调整指导策略，根据学生的互动反馈，不断挖掘学习小组中的学生潜力，给予学生个性化的指导。其四，由于是小组协作关系，组内成员由于各自的教育背景、动手能力、兴趣爱好、年级不同，彼此相互合作，取长补短。其五，学生个体可以将其在学习过程发现或者检索到的资料、微课、MOOC等电子资料上传至云平台，与其他人共享。

2.2 云平台层次架构设计

根据上述教学过程设计需要，根据云计算具有弹性高、扩展性强和基于Web存储等优点，使用云计算虚拟池的技术，构建云平台，使其达到随时服务在身边的每个师生，即需即拿，即拿即用，操作简便易用。

该平台在原有的基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）的基础上延伸和发展[6]，对应设计自主与协作学习模式的云平台，该云平台层次架构设计如下。它共分5层，分别是：云客户端层、用户端层、教学服务层、中间件服务层、虚拟化平台层。具体如图云平台架构，如图1所示。

（1）云客户端层：各类用户可以在不同时间、不同地点，不同的终端（比如台式机电脑、笔记本电脑、手机、IPAD、可穿戴设备例如手表等）下，先通过注册，然后登录云平台上传、下载、分享、讨论。

（2）用戶端层：该层包括本校教师、学生、系统管理员、校外远程用户。其中系统管理员的权限最大，可以增加、删除、修改、管理所有用户的信息。

（3）教学服务层：教师通过云平台，先发布任务，上传相关的教学资料（包括教学视频、电子教案、数字图书、网络课件资料等）。学生通过云平台领取任务，利用自己的碎片化时间，利用云平台上提供的教学资料进行自主学习。如果遇到问题，再通过云平台提出疑问，表达自己的想法和困惑。由于云平台上用户数量众多，教师与学生集思广益，相互协作，解决问题的速度明显加快。

（4）中间件服务层：属于PaaS层，是一个应用服务平台，它为用户提供一系列的应用开发、虚拟主机托管等服务。这些由管理员统一调度管理，不需要普通用户具体了解。

（5）虚拟化平台层：属于IaaS层，由物理资源层和资源池层构成。其中物理资源层由高校现有的服务器、存储设备、网络设备等构成[7]。它采用相关虚拟化技术，将分散的各类资源虚拟接入到云平台，形成虚拟资源并且聚集在虚拟资源池中，资源池隐藏了底层资源的复杂性和动态性，对外提供统一的计算服务[8-9]。自主与协作学习模式云计算支撑的云平台IaaS层建设，如图2所示。

3 基于云平台的教学实践

利用云平台辅助学科教学（在线教育云平台），如图3所示。

在教学实施前，教师向学生系统地讲解如何使用云平台[10]。学生则以自己的学号注册并登陆，选择加入某门课程，进行学习。教师创设不同任务，接收学生反馈，对学生进行个别化指导。学生则通过自主探究、小组协作、成果展示分享等使问题予以解决，从而达到内化知识的目的。

课前，教师通过分析教学目标，将各章节教学资源提前上传到云平台上、发布相应的学习任务单。学生通过下载文件查看学习任务单，观看教学视频，完成任务。视频中插入了嵌入式的试题，帮助学生及时巩固知识点。教师通过学生登陆云平台的在线时间记录、通过他们在平台上的讨论记录，能明显的感觉到小组中每一位同学都成了“活跃份子”，学习的积极性、主动性明显增强。而且学生遇到问题或者困惑时，马上发出“求助信号”，小组同学共同探讨，有时候一个问题大家会给出好多个解决办法。无形中锻炼了学生团队合作意识。

课后是巩固知识的阶段，教师将教学重难点上传到云平台，学生通过查看文件进一步复习知识，查漏补缺。如果遇到疑难问题，学生可以通过平台提问，教师回帖，进行个别化指导。

4 教学结果分析

下面分别从东北石油大学的2018级和2019级中选取一个班，以“VB程序设计”课程为例，采用基于云平台的自主与教学模式的教学方法和没有采用此方法的对比，对比结果如下。

（1）学习主动性增强。由于移动设备的便携性，再加上没有时空限制，学生何时何地皆可学习。通过在线教育云平台显示，学生利用碎片化时间登陆云平台的在线时间数据，可以看到学生课后主动自学的时间变多了。

（2）双向性增强。借助云平台，师生之间是一种平等的“参与——合作”的关系，二者可以阐述自己的想法，最后达成一种默契。使得教学不再是教师思想影响学生的“单项教学”方式。

（3）互惠性增强。通过师生与生生之间的交往或者交流，产生“教学相长”的结果。恰恰这个结果就是教学交流互补互惠的最好证明。

（4）成绩提高。从东北石油大学的同一个老师所教授过的2018级和2019级学生中各抽取一个班做比较。两个班人数都是29人。以“VB程序设计”这门课的期末成绩为例，2018级是按照原有教学模式进行教学的，而2019级则借助云平台，采用自主与协作学习模式进行教学。通过对比发现，2019级对照班学生的成绩优秀率与良好率都高于没有使用该种教学方法的2018级对照班的学生。从而间接证明基于云平台的自主与协作学习模式有利于成绩提高。VB成绩对比表格，如表1所示。

5 总结

基于云平台的教学是教育云在教育领域中的具体体现。实践结果表明，云平台下的自主与协作学习模式有利于对教育资源进行优化，有利于提高学生的积极性主动性;有利于提高小组合作意识。

参考文献

[1] 曾敏，唐闻捷，王贤川.基于“互联网+”构建新型互动混合教学模式[J].教育与职业，2017（5）：28-29.

[2] 刘华荣.基于“职教云平台”的混合式教学实践研究——以高职《图文信息传播技术》课程为例[D].湖北：华中师范大学，2019.

[3] 张显枝.新建本科高校大学生英语自主学习能力现状研究[D].福建：闽南师范大学，2018.

[4] 柳静.调动学生数学课堂积极性的两种实践方法[D].河北：河北师范大学，2014.

[5] 何双泉.云计算辅助教学下协作学习的活动设计策略初探[J].中国教育技术装备，2010（36）：142-144.

[6] 陈振华.基于云计算的网络教学平台架构设计与实现[J].计算机光盘软件与应用，2013（13）：31-32.

[7] 陶晓环，李萃.面向云计算人才培养的专业课程群建设[J].传播职业教育，2019（2）：18-20.

[8] 陈梅，刘江越，李自臣.基于“智慧职教云”的混合式教学探索[J].黑龙江科学，2019，10（1）： 25-27.

[9] 廖大强.面向多目标的云计算资源调度算法[J].计算机系统应用，2016，25（2）：180-189.