大家好，欢迎来到IT知识分享网。

文|煮酒

图|煮酒

前言

云计算如何应用到学科课程的学习当中是一个值得探讨的问题。

“计算机文化基础”是一门面向基础计算机技术水平参差不齐的普通本科生，开设的一门公共基础课程内容覆盖面非常广。

《中国高等院校计算机基础教育课程体系2004 (CFC2004)》中，高校计算机基础课程改革研究小组提出：“面向非计算机类本科生的信息技术课程，要坚持以应用性为导向的计算机教育理念组织教学。

并明确了“应用”的涵义，不仅要掌握计算机的基本操作和应用软件，还要把计算机的软硬件结合起来解决实际问题。

可见，计算机文化基础课在指导学生自主探索、培养创造性的过程中，应该是重点。但本人多年从事计算机文化基础课的教学实践，却发现其实践效果与预期相差甚远。

教学中的问题

1.实行“齐步走”，没有针对不同的学生进行个性化的教育，导致基础较好的同学“吃不饱”、基础较差的同学“吃不了”；

2.以大班的集体讲课为主，学生仅仅是“观众”，没有主体性的学习；

3.课程内容不能及时更新，很难适应学生的需要；

4.评估方法单一，尽管多数大学已将网上无纸化的计算机基础课程纳入了计算机基础课程，但目前仍然采取了以定量评估和总结评估为主的单一方法来评估学生。这些问题不但会影响到学生的基本知识和操作技巧，也会使他们的认知主体性受到损害，从而使他们的兴趣爱好、个性特长、创造力受到影响。

要解决上述问题，就必须引入研究性的学习方法。

研究性学习是一种促进学生自主探索、创造的有效方法。

从“计算机文化基础课”的角度看，探究式教学能使学生在课堂上的主体性和主动性得到充分的发挥。

学生在学习过程中，可以充分利用自己所学到的知识，进行比较、分析、推理等多种方法，从而获得正确的结果。

学生可以根据自己喜欢的主题进行更深层次的研究，这种学习方式既可以扩展到课堂教学，又可以缓解课时紧张的局面，还可以提供更多的学习空间，让学生充分了解所学的内容，并在一定程度上加深对教学的理解，从而更好地适应个人认知的不同。

研究型学习是以与科学研究相似的方式获得知识，其学习过程即是一种培养科研创新能力的过程，在提高能力的过程中可以起到引导的作用。

在广大的学生中进行探究式学习，并提供学习资源，这些都是技术上的支撑。目前，我国学者认为，以网络为基础进行研究性学习，可以有效地促进学生的自主探索，培养学生的创造性思维。

网络技术可以为研究性学习提供时间、空间和平台，并有充足的资源支持。

但是，由于网络学习者对信息获取、平台服务、个性化服务等方面的需求越来越大，所以多对网络学习的需求、各类学习软件的需求也越来越大。

这就要求学校必须投入昂贵的软硬件设备，同时还要负担频繁的维护与升级费用，这些要求超出了传统学习系统的设计能力。

云计算的兴起，为解决以上问题提供了有力的技术支持，和合理有效的架构模式

云计算辅助教学简称“CCAI”，可以充分发挥云计算的软件、存储、安全等优势，为学生提供个性化的教学环境，从而达到高效教学、自主学习、培养创新能力和群体智能发展、提高教育教学质量等效果。

一方面，云平台打破了时间和空间的局限，将学习内容放在了云端，学生可以通过终端、手机、电脑等终端登陆学习；

另一方面，学习者也可以利用云计算为他们提供的服务，进行个性化的课程学习和自我学习的管理，可以有效地构建自己的知识，拓宽获得知识的渠道；同时，云平台也为师生之间的沟通提供了更多的渠道，使学生能够亲身体验到最新的资讯科技知识。

因此，在 CCAI教学理念的指导下，我们建立了一个研究性学习体系，并将其应用于《计算机文化基础》的案例中。

基于计算机辅助研究型教学体系的建立

云是一种全球性的服务器网络，企业可以通过其产品和服务实现各自特色的云计算服务。

本文将百会云作为一种网络学习环境，以此建立一套适用于学科教学的研究性学习体系

。课程学习、研究性学习、系统管理三大模块，为研究性学习的实施提供了技术支撑。

(一)探究式学习中“电脑文化基础”教学活动的设计

本课程将近些年成熟的探究学习模式，结合具体的课堂教学环境和云端服务平台，运用团队协作的方式，把综合主题贯穿于课程之中。

研究性学习的教学活动过程包括：主题确定、小组实施、任务沟通、学习评估等。

在教学中，教师应注意以下几个方面：第一，要围绕课题，运用信息资源，创造环境，让学生选择合适的研究课题；其次，在网络环境下，组织和引导网络的探索和沟通，使学生在学习过程中的主动性得到最大程度的发挥；

通过对学生研究性学习活动的评价和总结评估，

对其进行评价，并信息反馈，从而使其能够持续、高效地进行。

(二)系统结构的设计

本系统包括四个模块：接口层、应用层、交互层、结构层。

1.接口层

它的主要目标是通过聚合、过滤、匹配等技术，把百会云数据库中分散的不同网络资源整合到一起，从而达到网络研究性学习的目的。

使用者都可以使用各种终端（PC、 PDA、手机），和一个浏览器来进行学习，并且还能在云端平台上使用大量的教学资源，以及虚拟协同学习环境。

2.应用层

提供各种与探究学习有关的应用软件，包括师生交流系统、在线评价系统、作品展示系统等。

3.交互层

建立在架构的中间层的基础架构上，为开发者提供一个开发环境和公共 AP，用于开发各种基于云计算的教育应用程序。

可以将公共 API作为 WebServices的形式提供给开发者，这样开发者就不需要进行大量的系统管理。该平台可以利用PaaS的基本服务，对不同的功能模块进行开发和部署，以适应于研究性学习。

4.结构层

主要包括：物理硬件子层和虚拟层。

其中，物理硬件子层包括服务器、内存、网络等多种实体硬件。

虚拟子层是建立在物理层的基础上，通过虚拟化技术来管理下层的硬件，提供计算、存储、网络通信等各种虚拟机。laaS处在架构的最底层，这个学习系统是从百会云的基础架构中获取完整的电脑架构，并为上层 PaaS提供实体的服务。

在 CCAI支持下，研究学习系统的使用者不需要担心基础结构和云服务的维护，只需要了解其应用界面和具体的部署需求，就可以很容易地实现。只要向云服务供应商租赁，所需要的硬件设备和应用服务就可以了。

通过这种方式，既可以极大地降低开发和维护所需要的人力、物力，又可以有效地整合各类教学资源，使研究性学习体系持续创新。

系统功能模块的设计

以 CCAI为基础的研究性学习体系是以“课程学习”为基本“课题”，“资源”“交流”为手段的体系，根据以上所述的“计算机文化基础课”研究性学习活动的特征，给出了系统的功能模块。

系统分为三类：管理员、教师和学生。

大家登陆后的界面虽然一样，但功能却完全不一样。其中，“学生空间”、“教师空间”均设置了“课程学习”、“探究式学习”、“系统管理”三个模块，但功能却不尽相同。

1.登陆该系统后，学生可以在“课程学习”模块中发布课程，建立和维护教学资源更新题库，并通过“电子档案”了解学生的课程学习和考试情况，在“研究性学习”模块管理课题，学生作品管理，回答学生提问，与学生沟通，通过查看“电子档案”，掌握学习进展，对学生学习情况监督、指导与评价等。

2.登陆系统后，可以通过“课程学习”模块学习课程，查找资源，利用“题库”学习和考试理论知识，学习和考试，将学员的学习纪录计入“电子档案”，作为平时的学习成绩；在“研究性学习”模块中，进行课题管理、作品发布，遇到问题时，可以通过“在线交流”与老师、同学合作，定期将研究成果上传至“电子档案”，例如课题报告、研究计划、实施方案、进度等。作为教师对研究性学习过程性评价的一个依据。

该软件的开发和维护工作是一个需要不断更新和完善的过程，师生可以利用“联系我们”模块将他们在使用中遇到的问题和新的需求及时反馈给管理人员，使他们能够及时地进行软件的升级。

（国家）课程评估设计研究性学习与传统的教学评估方法相比，更注重结果、注重过程，并结合《计算机文化基础》课程的评估目的，采用多种评估方法，运用“电子档案”对学生的课程和研究进行全面的数据采集与统计。课程的学习成绩分为两个方面：平时的成绩，期末考试的分数，课程学习成绩和研究性学习成绩分别乘以各自的比重相加而得到三“计算机文化基础”研究性学习的实践

本文以山西师范大学无机化学专业一年级新生为研究对象，结合《计算机文化基础课》的教学实践，进行了探索性教学。研究性学习的教学活动包括课题准备、课题确定、实施研究、交流与表达、等五个环节。

(一)专题编制

1.在课堂上，老师运用 PowerPoint演示文稿，并以实例说明本课的内容。

2.教师登录本系统，根据教学大纲和教学大纲的要求，将一些有价值、有目的性、创新性、可行性等特点的问题张贴在项目公告牌上，让同学们自由选择。

3.老师举办专题讲座，让学生了解「云端支援」的基本概念和一般的科研方式，让学生打好基础，建立「特定议题」的情境，让学生产生「探究」的兴趣，引发「探究」的动力。

(二)确立专题并组建团队

1.学生根据自己的学习情况以及兴趣等，选择自己感兴趣的话题，也根据自己的生活情况来决定主题。

2.在研究性学习中，小组研究是一种重要的实践方式。研究组采取学生自由组合，教师适当调整的方法，分组的原则是不让学生脱离小组。教师要在分组时进行统筹、引导，打破“优生”、“差生”的传统观念，从了解学生的学习方式入手，引导、鼓励每一位同学参加，由同学们自己选出，并在小组中确定各自的角色。

3.研究课题确定后，团队登陆系统，提交项目申请，由老师审核，通过后，正式开始执行。

开展调研落实工作

1.小组制订一项研究计划。

为确保本课题的科学性、可行性，本课程的教学教师组织学术报告会进行论证和评议，解决实际问题，如课题的背景、意义、存在的问题等。讲座结束后，由导师们进行了集体讨论，指出了项目中的问题，并对如何改进提出自己的看法。

2.本项目的研究计划。

由学生自行完成科研工作。研究性学习的实践活动包括：文献检索，间卷调查，探究实验，交流研讨，建立学习档案，最后完成结果。

各小组成员按照要求的研究方法，认真、规范地填写相关的表格，并将其上传至“电子档案”，以应对研究性学习活动进行的分析与评估。

如果遇到了问题可以登陆系统，进入“在线交流”，进行分组讨论。老师们通过登录系统，可以随时掌握和各小组的活动，并指导解决小组科研中出现的问题，开展研究性学习并将其上传，为研究结果提供参考依据，指导、监控各小组按要求及时完成课题研究，撰写结题报告。

在科研实施阶段，学生虽然是自主合作，但是整个学习的过程都要有老师的组织和引导，老师要对学生进行全方位的指导，不能放任学生的自由发挥。

3.提交表格

本阶段主要进行小组间的交流、分享和评价，是研究性学习的最后一步。

将所搜集到的信息进行分类、归纳、提炼，成果的形式不限，内容必须明确，此外，还需要将团队的成果提交到学习系统中，由其他团队成员进行阅读和评估。

教师组织由高年级学生、教师及相关专业人士出席答辩会，评估各小组的研究结果，为学生的研究性学习提供更多的指导性和建设性意见，并对学生研究性学习给予激励。将评选出的优秀作品，上传至“作品示”，供今后的研究性学习活动参考。

评价

探究式学习的评估模型是探究活动成功与否的重要因素。

评估方式的合理性直接关系到项目的实施效果。

该体系的评估是贯穿于整个学习过程的。执行过程如下；

1.按项目进展情况，将开题报告、小组活动记录、个人活动记录、结题报告等按项目进展情况，通过“电子档案”上传。

2.在项目结束后，小组成员可以进行自我评估和相互评估。然后导师依据学生所上传的资料、项目完成情况、团队配合程度，对课勘研究成果进行评分。

3.将“电子档案”中所搜集的同学科目分数与以上所列的分数相乘，得出综合评分。

等级分制度将定性和定量相结合，使学生在学习过程中的积极性得到充分的保护，

激发学生积极参与研究性学习活动的热情。为学生提供更多的指导。

为检验以 CCAI为基础的研究性学习体系的实施效果，并及时发现问题所在。

调查问卷的统计数据表明，92%的学生选择在“电脑文化基础课”上进行探究式教学；

84%的学生相信本系统可以随时随地进行学习，提供更便利的学习工具以及更高的学习效率；同时，研究性学习活动也有利于培养学生的计算机应用技能、人际沟通、以及解决专业间题的能力，其效果要好于单纯的课堂教学：86%的学生表示愿意在系统中进行更多的开发，也有人对系统的改善提出了建议，这表明我们在今后的研究中仍需继续努力。

本文从计算机文化基础课教学的角度出发，以计算机文化基础课教学中的问题为切入点，并结合云计算的优点和对网络学习的支持，以 CCAI为平台，开展了以 CCAI为核心的研究性系统开发。

通过对实验数据的分析，证明了本系统对课堂教学质量的提高，以及培养学生创造性思维具有重要意义。

目前，利用云计算技术建立研究性学习体系是一个全新的课题，有关的研究还处于摸索阶段，但是在教育领域，云计算的优势已显示出它的强大生命

参考文献：

胡水星其于Web的研究性学习平台的设计与开发电化教育究,2008,5:40-43,[6]

华加厚.走向教育技术”云”股务群教育杂志，2008,3):79.[7]

YiboHu.UniversityFabligTeschingIndormationServioePlatformDesignandImplementatianBasesfonPrivaleCoudJjJNCTA,201372:510-517.