论云计算辅助教学(CCAI)中协作学习产生的设计机制

杨 滨

【摘要】文章在介绍了云计算、云计算辅助教学涵义的同时,以Google sites为例阐述了网络协作平台的使用。并指出了云计算辅助教学协作平台目前存在的问题,提出了云计算辅助教学有效协作设计的理念,细致分析了有效协作设计的诸多因素,为探索云计算辅助教学中协作学习产生的设计机制做了有益的尝试。

【关键词】云计算;云计算辅助教学;Google sites;协作设计

【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】 1009—8097(2009)11—0095—05

引言

自人类利用科学技术适应自然、改造自然以来,对教育的关注就始终没有停止过。任何一种新技术的诞生势必引发当代教育教学理论与实践的新一轮革命。但在人们热衷于技术创新的同时却对技术作用于教育的产出提出了质疑,CCAI的产生使众多教育者眼前为之一亮,Google sites协作平台为师生资源共享,无限交流提供了技术支持。但有了新技术就一定会有良好的教学效果吗?我们以Google sites 下的协作学习为例来探究云计算辅助教学(CCAI)中协作学习产生的设计机制。

一 云计算辅助教学(CCAI)

1 什么是云计算辅助教学。

对于20世纪50年代兴起的计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,CAI)我们已经很熟悉了,是指利用计算机技术,以教育理论、传播理论和心理学等理论为指导,通过对一切学习资源的设计与开发,以达到缩短学习时间,提高教学质量、教学效率,建构新型教学模式,实现最优化的教学目标[1]。但什么是云计算辅助教学呢!要理解这个概念就先得从云计算谈起:

(1) 狭义云计算。

狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。这种特性往往被形容为像使用水电一样使用IT基础设施。[2]

(2) 广义云计算。

广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以是任意其他的服务。[3]

云计算主要应用于亚马逊网站、谷歌公司、微软公司等,大部分企业将软件与云服务结合起来,并提供第三方托管服务,和大容量的信息第三方存储服务。所以云计算提供了一种网络应用的新模式,也将随之产生网络新的服务领域。

Google提出“云服务”的特点:①

第一、数据在云端,可靠和安全的数据存储,海量数据存储于云上,因此,不怕丢失、不必备份;

第二、软件在云端,无数的软件和服务置于云端的服务器中,而且构筑于各种标准和协议之上,因此,不必下载软件,软件能够实现动态升级;

第三、无所不在的云计算,基于网络的“云”服务器的物理位置与用户无关,只要使用者能够使用接入网络的任何设备,登录即用,十分快捷方便;

第四、无限强大的云计算,为全球化的用户提供了无限空间,支持无限用户,并且可以通过各种设备来获得。

李开复(现任Google全球副总裁、中国区总裁)把云计算形象地比喻为——钱庄[4]。他说:“最早人们只是把钱放在枕头底下,后来有了钱庄,很安全,不过兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱,甚至通过ATM,或者国外的渠道。就像用电不需要家家装备发电机,直接从电力公司购买一样”。是的,“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心,用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问,把“云”作为资料存储以及应用服务的中心。其实“云”就是计算机群,每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。它能为我们存储无限的资源,帮我们管理和更新资源。就像有了一个专业的管家一般,将我们信息收集、存储、处理办的井井有条,我们作为用户就可方便快捷的享受其专业的云服务。

(3) 云计算辅助教学

“云计算辅助教学”(Clouds Computing Assisted Instruction,CCAI)是指学校和教师利用“云计算”支持的教育“云服务”,构建个性化教学的信息化环境,支持教师的有效教学和学生的主动学习,促进学生高级思维能力和群体智慧发展,提高教育质量。②也就是充分利用云计算所带来的云服务为我们的教学提供资源共享,存储空间无限的便利条件。

2 Google 推出google sites。

2008年2月28日,谷歌宣布推出协作网站编辑工具Google Sites,Google Sites是一款基于JotSpot的协作编辑工具,它可以帮助企业创建企业内网、项目管理跟踪、外延网、以及其它类型的定制网站。用户可以通过Google Sites将所有类型的文件包括文档、视频、图片、日历等与好友、团队或整个网络分享。[5]

(1) Google Sites的主要特征。

Google Sites为云计算辅助教学提供了协作平台,虽然谷歌宣布其可以帮助企业创建企业内网、项目管理跟踪、外延网、以及其它类型的定制网站,并没有特指教育领域,但诸多教育学家已经敏锐地捕捉到了这一新技术能够带给教育重大变革的新信息。为什么谷歌的一项新业务能够引起教育家们的极大兴趣呢?主要原因是Google Sites具有一系列吸引人的独有特征:[6]

第一、用户不需要HTML知识即可使用,创建自己的网站;

第二、用户可以随意定制网站的外观以及风格;

第三、提供模板,包括网页、公告、文件列表等;

第四、每个Google Apps帐号可拥有10GB空间,支持上传最大10MB的文件;

第五、可以直接在Google Sites里嵌入谷歌其它产品的文件;

第六、可以指定网站的拥有者、协作者及浏览者、此外还可以设置网站的公开程度。

拥有如此优越的条件,Google Sites为尝试云计算辅助教学的教师们提供了一个制作简单、存储空间富裕的协作平台。

(2) Google Sites的使用简介。

Google Sites能够提供用户免费站点服务,使用起来非常方便,用户建立自己的站点也很容易,其步骤为:

第一步:登录(注册+登陆)

只要用户有一个Google帐号(没有账号即可进入http://www.google.com 网站,点击右上角的登录,按提示创建一个Gmail邮箱),用这个Google帐号登录:http://sites.google.com 就可以创建用户自己的站点了。

第二步:站点创建

登陆后,点击“创建新站点”按钮,进入站点创建设置。(每个站点是100M空间,一个邮箱可以同时注册多个站点)

第三步:编辑网站页面

进入站点创建设置后就可以添加页面,丰富自己的网站内容。

第四步:申请个免费的域名绑定到自己的站点。

(3) Google Sites的应用现状。

云服务其实离我们并不遥远,甚至每天我们都在享受初级云服务,想一想我们是不是经常在收发邮件,是不是一直在利用各种电子邮箱存储重要信息(以防U盘或移动硬盘数据丢失),另外,我们还经常使用公共搜索引擎,检索我们所需要的信息。只不过我们在使用时并没有意识到这就是云服务。自Google Sites诞生以来,我国许多教育家就致力于该协作平台的应用研究,由于其使用的便捷性,云服务思想体现的充分性,许多老师已经开始尝试在教学中或教学外应用这一协作平台,出现了众多的云计算辅助教学网站如:由鞍山一中冯军老师创建的多媒体技术教学网站(http://sites.google.com/site/yunfuwujiaoxuepeixun/)、由华南师范大学认知与技术研究室阮高峰老师创建的《多媒体技术基础》课程学习网站(http://sites.google.com/site/duomeitijishujichu/)、海盐教研室Google协作平台(http://sites.google.com/site/haiyanjiaoyan/Home)、南京理工大学信息管理系教师个人教学环境(http://sites.google.com/site/zhangczhomepage/)、由北京师范大学基础教育课题组负责的小学科研课题管理项目实例(https://sites.google.com/site/mingdeguanlibangongshi/)、兰州交通大学英语教师Google协作平台(http://sites.google.com/site/wanzy9/about-me)等等,[7]我们不难看出,从小学、初中、高中直到高校,从个人到团队都充满了对云计算辅助教学的无限热情和大胆尝试。教师们的教学理念、所扮演的角色也在逐步变化,由以前云下享受服务者转变为享受云服务和创设云服务的云间教育开拓者。

二 云计算辅助教学中协作平台凸显问题

当我国许多教育学者从美国等西方发达国家教育考察归来后,都不约而同地指出了我国目前教育技术领域存在的一大问题,那就是硬件有余,软件不足。有的专家甚至指出被我国已经淘汰了的一些教学设备,比如传统幻灯机、投影仪等在国外一些国家用的还很多,并且用的很好。究其原因不是这些国家没钱,而是老师们自主开发与这些设备相关的教学软件很方便,教学很直观,效果很好,何乐而不为?而在我国曾经出现过设备不是被使用坏的而是被闲置坏的怪现象,传统的幻灯机、投影仪等设备根本就没有发挥出应有的作用,或者说是没有机会发挥,老师们不给设备这样的机会。目前,我国教育领域使用多媒体投影仪已经相当普遍,但也有老师将授课内容输入Word文档投影到幕布进行教学的,直接是书本的大搬家。曾有一位专家听完一堂课后,向授课老师提了这样一个问题,他问道:“你知道一个投影仪的灯泡多少钱吗?”,被问者一头雾水,而我们却能听出,专家的言外之意是这位老师在浪费教学资源。是的,当我们拥有先进的教学技术和硬件支持之后,如何用好这些技术就成为重中之重。云计算辅助教学为我们提供了资源共享、存储无限的云服务,其中Google推出的Google Sites为我们搭建了良好的协作平台,但在与多位尝试云计算辅助教学的老师以及在Google Sites中辛勤耕耘的教育者的交流中发现,目前我国的云计算辅助教学协作平台的建设和使用中存在着以下一些质疑和问题:

1 新技术一定能带来新理念、新方法的变革吗?

有一些老师开始了新技术与新理念、新方法的辩证思考,对新技术究竟能不能有效提高学生的学习成绩提出质疑。一线教师在多年的教学中看到了太多的新技术,这些层出不穷的新技术都是带着革新教学方法,提高教学效率的目标诞生的,但大多都经不起时间的考验。在目前我国的教育现状下这种新技术是否又是昙花一现,值得我们深思。

2 协作平台上协作学习真正发生了吗?效果如何?

现在很多老师利用Google Sites建立的网络协作平台都只是简单的向学生提供信息和学习资源,或者组织学生建立自己的网站如:七号桥上空的云等协作平台。在老师的平台上将学生们的网站一一链接,但就学生们的平台而言,仅仅是起到了学生个人学习和知识管理的作用,学生与老师以及与其他同学的联系较少。纵观这些协作平台大多都是个人网站或课程网站,更大的作用是提供学习资源,实现资源共享,但协作的优势并不明显。形式上看来好像学生们都参与了进来很热闹,但实质上学习者还是被动的接受已有的信息资源。与老师及同学间的协同、合作严重不足。我们冷静下来细细思考,不难发现协作平台上的协作学习开展的并不是我们想象的那样好。究其原因主要有两个方面:

(1) 外因。

Google Sites协作平台刚刚进入教学实践,本身还不够完善,其使用功能和可操作性还较为单一,需要不断改进,以便提供更好、更快、更方便、更周到的云服务。

(2) 内因。

从协作平台的创建者——教师,到学生以及其他教学人员都缺乏动力,需要一种主动的内驱力,以促进协作学习的发生。这种内驱力的产生则需要建立激励机制,一种既能调动老师教,又能激发学生协作学习的激励机制。

3 我们如何才能不沿袭教育技术发展的老路即:由重设备,重技术,再到重设计。

众所周知,我国教育技术发展中,实践者们一开始非常注重设备,进而注重技术,将目光过多的投向硬件设施和教学条件。最后,才发现再好的设备和技术没有好的教学设计照样得不到好的教学效果。正如对计算机进了广大中小课堂是福还是祸的辩证思考,即:在好的教学设计的前提下计算机操作极大地提高了学生们的学习兴趣,培养了同学们的信息素养,同时还让同学们掌握了IT的基础知识。反过来如果老师偷懒、应付差事不注重设计因素,极有可能会培养出游戏迷或者网络迷。所以设计的重要性应该重视的越早越好,在应用技术的初期就因该考虑到设计,设计协作学习的诸要素。

4 云服务的安全性质疑。

虽然我们在云计算中看到,数据在云端,安全高效,但这仅仅是指非人为因素下的安全。尽管我们一直在寻求规范化、标准化的云服务,但今年微软关闭了古巴、叙利亚共和国、伊朗、苏丹和朝鲜五国的MSN服务一事,向我们敲响了警钟,也使我们清醒的认识到网络存在着无形的国界。这就要求我们教育研究者及早考虑云服务的安全性,有效设计安全方案,防范于未然。

5 云计算辅助教学本土化问题。

有部分教育者一边实践一边在思考,思考云计算辅助教学在我国是否适用?因为照搬国外的一些理论、方法和技术不一定适合我国的教育实践。这种忧心很有必要,这就需要我们慎重考虑云计算辅助教学本土化的问题,这种基于开源设计技术的新型教学方法如何与我国长期以来形成的培养模式相适应、相融合是一项长期而艰巨的研究任务。我们应该结合本土特色将云服务的理念、方法合理高效的设计到日常教和学中。

三 云计算辅助教学中有效协作设计

1 协作学习诸要素设计。

在云计算辅助教学带给我们兴奋之余,分析上述凸显的问题,我们发现探究云计算辅助教学中有效协作的设计因素尤为必要。我们不能仅仅建立一个平台就万事大吉,应该系统分析协作平台上的诸要素,以便在协作平台上真正实现有效的协作学习。

(1) 设计教育者——发动教师共享共建。

首先设计教育者,这儿的教育者包括创建协作平台的教师本人,也包括其他所有乐于和需要参与该教学活动的教师,由于网络的因素这种教育者的范围可以无限扩展。对其设计应从以下两个方面入手:

第一、观念转变。

要想实现教师共享共建协作平台,首先要转变观念、提高认识。即:打破传统的你的、我的、他的网站的思想,统一为我们的网站。每个参与其中的老师都有权享受该网站提供的云服务,同时也有义务提供学习资源共建协作平台。转变以往旁观者、使用者的角色,建立主人翁意识,真正从单纯的享受云服务向享受云服务和创设云服务的云间开拓者而转变。

第二、激励因素。

我们前面分析过,协作平台上不能有效进行协作学习的原因之一就是缺乏激励,对共建平台的教师的激励应该从资源入手,比如担任同一门课程讲授任务的老师,最能激励其参与建设网站的动力就是能获得高质量的有关该课程的教育资源,包括文本教案、作业、演示文稿、图片、视频、音频等。也就是说一个严谨、科学、高效的协作平台需要所有热心教育者以高度的职业道德感来无私共建,而该平台上的有效教育资源就是教师们最好的激励因素。

(2) 设计学习者——发动学生共享共建。

设计学习者十分重要,因为学习者是整个教学工作的中心,任何教学方法,教学手段的实施是否有效最终都要看学习者的学习效果如何。所以学习者既是教学的出发点,又是教学工作的目的地。网络中协作学习是否能够发生,效果如何,都将取决于学习者如何学。对网络学习者的设计应从一个理念和三个方法入手:

第一、建构新的学习理念,真正实现“有教无类”。

要给学生建构新的学习理念即:在网络协作平台上人人平等,学习者没有优、劣之分,只要愿意就是该平台的共享成员之一,可以享受云服务所提供的丰富教育资源,真正实现“有教无类”。

第二、激励方法1:角色扮演法。

设计学习者必须考虑激发其内在动力,一种学习的内在需求。角色扮演(role playing)是一种情景模拟活动。是将学习者安排在模拟的、逼真的工作环境中,要求参与者处理可能出现的各种问题,用多种方法来测评其心理素质、潜在能力的一系列方法。[8]在协作平台上教师可以创设一些学习项目,其中让学习者扮演多种不同的角色,如:扮演教师,将某些教学内容放开,让学生当一回教师,为全班同学提供相应教学资源和服务。另外,还可以扮演学习伙伴,在平台上指定的空间内合作学习,等等。总的来说,角色扮演法既可以增强学习者关注协作平台的积极性,获得学习外的宝贵体验,又能加强角色间的合作与交流,极大的发挥协作平台的协作学习功能。

第三、激励方法2:任务驱动法。

“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。任务驱动激励法的设计关键在于“任务”的设置。合理设置任务,创设真实的教学环境,让学生带着真实的任务学习,才能真正实现“任务驱动”式教学。[9]而在任务的驱动下学生才能真正参与到平台建设和平台资源的高效利用中来。其中,有部分老师将传统的课后作业变为课外任务,通过平台发布、评价不同的任务,让学生在任务完成中积极、愉快的完成知识的学习。

第四、激励方法3:考、教结合上平台。

要想激发学生主动学习,考、教结合不失为一个好办法,设计的关键就是如何将我们传统的考核方式、考核内容巧妙的融入协作平台,并与学生的最终成绩评定相挂钩。结合部分老师网络考试的经验来看,协作平台上考核方式往往是开放式的,对学生的作答时间、作答形式没有做过多的限制,但考核的内容必须精心设计,最好是考查学生的原创能力、设计能力和理解能力的内容。通过考、教结合进一步督促学生主动上平台。

(3) 设计用、管机制——扩大权限。

设计用、管机制其实就是设计如何充分发挥协作平台管理与使用的协调作用,其中的关键就是合理扩大权限,仔细区分学生与其他老师共建协作平台时的不同权限。比如,平台中教学意见反馈站点就完全可以让学生拥有更多的编辑、修改权限,以调动其共建平台的积极性,而对于试题库等资源站点的权限设计却要谨慎。所以,根据写作平台建设的需要,在合理适度的原则下扩大权限有利于调动学生和其他老师参与平台管理和使用的积极性。

(4) 设计云安全——数据备份、自主创新。

针对上述出现的云安全问题,绝非杞人忧天,我们的资源高在云端,所谓的云端其实就是指国外一些公司提供的大数量的计算机集群,一旦出现问题,后果不堪设想。所以,我们必须做好云安全的设计工作,其中最直接也是最有效的办法就是养成良好的信息素养,及时做好数据备份工作,以防万一。同时,我们也逐渐认识到,只有自主创新才能从根本上保证云安全,我们期待国内相关企业、公司能够逐步建设安全高效的协作平台,提供我国自己的云服务。

2 云计算辅助教学协作设计要素图。

云计算辅助教学有效协作设计包括很多方面,其中,教师、学生是协作设计必须考虑的要素,数据备份是保证云安全的关键。我们将要素间的关系用下图表示:

要做好云计算辅助教学协作设计,就必须考虑诸多因素,为了使协作学习真正高效的进行,就必须做诸多的探索和尝试。我的研究也只是在云计算辅助教学一个小的方面做了浅浅的探究,今后还有更多的问题有待我们在实践中边教学边思考。

参考文献

[1] 杨改学,张筱兰,郭绍青.现代教育技术教程[M].甘肃:甘肃教育出版社,2001:160-162.

[2][3] 开放云计算平台[DB/OL].

[4] 李开复形象比喻云计算“钱庄”[DB/OL].

[5][6] 新浪科技.谷歌推出协作网站编辑工具Google Sites [DB/OL].

[7] 冯军.七号桥上空的云——鞍山一中11级学生云计算在线学习平台[DB/OL].

[8] 什么是角色扮演法[DB/OL].

[9] 保国才.“任务驱动”教学设计时应注意的几个方面[J].中国教育科学杂志,2008,(3).

[10]Google中国研究院副院长张智威,从云计算时代的社交网络平台和技术,SEWM2008大会报告[EB/OL].

[11] 教育技术思考.什么是“云”计算[EB/OL].

[12] 谷歌迈上云端,《互联网周刊》2008年第7期(数字杂志)[EB/OL].

[13] A New Tool From Google Alarms Sites.BOB TEDESCHI[N].The New York Times,2008-03-25.