基于云计算的信息与计算科学专业转动课堂学习资源建设研究

安立奎　韩丽艳

摘要：信息与计算科学是一个具有实践性和应用性较强的一个专业，通过对云计算技术下的转动课堂的学习资源建设进行研究，设计了资源建设的原则和具体实施方案，为大数据时代下信息与计算科学专业中的课程教学模式的改革与探索提供了理论依据和技术支持。

关键词：转动课堂；云计算；大数据；信息与计算科学；资源建设

随着计算机技术的不断发展，数据存储量和数据计算量的不断增多，云计算可以通过分布在不同物理地点的计算机集群进行分布式计算，云计算用户可以根据自身需要选取合适的计算机集群为其服务，云计算在处理和分析数据上有较强的优势。

信息与计算科学专业以现代的网络信息技术为背景，是将数学与大数据管理进行交叉融合的交叉学科。该专业要求学生在掌握良好的数学理论的基础上，对信息与计算科学领域的大数据处理有一定的认识，能够根据实际生产需要解决实际问题，并用计算机工具实现这个数学过程，可以说本专业需要学生达到一定的综合实践水平。

转动课堂教学模式是依据地方性综合性大学的人才培养目标，在借鉴国内外先进的课堂教学模式基础上提出，以培养学生的思考能力、创新能力和实践动手能力为核心的课堂教学模式。转动课堂教学模式秉持“把教的创造性留给老师，把学的主动权还给学生”的教学理念，将课程总学时的60%用于课堂教学，其余40%用于学生课下自主学习、完成课后作业、参加创新创业等实践活动；课堂教学时间也分为两部分，一部分为教师精讲，教师精讲时间不得超过60%，一部分为互动及实践训练，其余40%以上的时间用于研讨、互动和实践训练，课堂成为教师指导学生学习、锻炼学生能力、引导学生创新的主战场，转动课堂包括学生课前自学、新课导入、知识讲授、实践练习、能力拓展和案例导引等环节-引。转动课堂教学强调教师在学生的整个学习过程中是引导、指导和辅助的作用，学生才是学习的主体，学习过程是学生边学边练的过程，只有完全地从学生的角度去设计课堂教学和指导课外学习，才能真正地达到让学生学会知识、提高能力，让理论学习与实践操作真正地统一。

在信息与计算科学专业的课堂教学过程中，需要与之相适应的学习资源才能保证转动课堂模式的顺利运用。采用云计算技术对学习资源和教学资源进行处理、分析和设计，充分利用云计算平台大规模、虚拟程度高和安全可靠性好的优势，不但能够推动转动课堂教学改革的深入开展，更为信息与计算科学专业培养应用型人才提供学习资源支持，促进学生学会自主学习和顺利进行自我能力的建构，对于提高学生专业主修能力的水平，提升学生的职业竞争力都具有不重要的意义。

本文总结了基于云计算的学习资源建设原则及具体的实施步骤，为更好地实现基于云计算的信息与计算科学专业转动课堂学习资源建设提供了重要的理论依据和指导。

1基于云计算的学习资源建设原则

基于云计算的学习资源建设的过程是一个集规划、设计、制作、使用和完善的系统过程，在整个的建设过程中应该遵循一定的原则，才能保证云计算支持的学习资源建設的高效能和高使用率。

1.1微课设计作为学习资源建设的主体

教师在课堂上的时间是有限的，如何在有限的时间内更好地引导学生完成学习任务，帮助学生建构知识技能体系是转动课堂改革中遇到的普遍问题。微课在转动课堂中各个环节中进行有效的应用，微课在学生的学习和教师的讲授中将起到重要的辅助作用。在转动课堂教学过程中，微课成了学生自主学习中的引导者和推动器，教师可以把学习中的重点和疑难问题制作成微课，上传到云平台，供学生随时点播学习，较好地解决了教学时间有限与教学内容宽泛的矛盾。利于学生的深入学习和下届学生的学习。微课便于传播，方便教师之间教学经验和方法的交流，便于教师进行知识管理，并提高教师学科教学与信息技术的整合能力，有效促进教师的专业化发展，对于进行转动课堂教学模式改革，提升教学质量具有重要意义。

1.2围绕“自主学习任务单”设计学习资源

“自主学习任务单”是教师设计的帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法，并提供相应的学习资源，以表单为呈现方式的学习路径文件包”。“自主学习任务单”设计强调服务于学生自主学习，以任务为驱动或以问题为导向，把教学要点、难点，隐性知识和显性知识进行碎片化处理，让学生能够按照任务单的引导，进行自定进度的自主学习，学生通过云计算平台提供的文字材料、图片、音视频、课件等不同方式实现自主学习，发现问题、解决问题，达成学习目标。教师通过多元数据库工具、远程教学平台、多媒体教学设备实现教学资源管理的信息化。

1.3基于思维导图思想的学习资源设计

思维导图是一种将放射性思考具象化的方法。运用思维导图思想构建学习资源可以帮助学生构建清晰的学习思路，激发创造性的思维，能够强化对新知识的理解和内化，使学生的知识系统化。在学习资源建设过程中运用思维导图的图文并重技巧进行知识管理和思维训练，把各级主题关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。这样处理的学习资源更有利于学生的发散思维训练，有利于支持学生学习过程的自主化行为，利用记忆、阅读、思维的规律，协助学生在专业学习的过程中达到逻辑、思考的平衡发展，促进学生自由化、个性化、多样化的自主学习，推动转动课堂的育人理念、培养模式、教学内容及学习资源的创新。

1.4绩效技术引入转动课堂学习资源建设

运用绩效技术可以解决学习资源建设的效果评价问题。转动课堂学习资源建设是一项较为复杂的体系工程，运用教育技术相关知识理论进行效果评价时，应注重对课程资源建设和使用情况的具体调查，包括问卷调查、个人访谈、使用数据统计等方式，强调课程评价在专业中作用，力争评价的系统性、整体性和全面性等。在学习资源建设、使用发展过程中，学生的接受情况、使用频率、与课程的匹配度问题是绩效技术引入的主要原因。建立资源建设绩效评价思维，能够促进课程资源建设的可持续性健康发展。能够让优质的学习资源与转动课堂教学改革形成一种流动的良性循环，让学生和教师共享云技术的便利。

2基于云计算的学习资源建设的实施

基于云计算的信息与计算科学专业转动课堂学习资源建设的总的实施路线如图l所示，具体直观地的设计了学习资源建设的实施步骤，规划了学习资源内容和云平台的基本功能，明确了学习资源建设的目标进行实证调查分析，对平台的初步规划进行绩效评估，提出改进方案规划设计云学习资源平台。

2.1规划学习资源内容和云平台的基本功能

建设教学资源包括试题测试与训练模块、素材资源模块、微课模块和案例模块等。教学资源能在标准的浏览器上运行，能够满足各种教学资源使用者的需求。基于云计算的共享型教学资源，用户可以通过一站式搜索，应学习者要求访问分布式存储的各种教学资源。由于云计算对终端设备的要求不高，用户可以通过智能手机，掌上电脑、ipad等便携终端随时随地地访问教学资源。另外，在用户交互上，也可以提供多种解决方案。

2.2明确学习资源建设的目标进行实证调查分析

对学习资源进行实证调查分析，制定调查问卷以及访谈基本内容，问卷及访谈的内容要以课程建设的目标为中心，进而考察绩效的实际情况。确定教师、学生与云计算环境之间的关系如图2所示。

2.3对平台的初步规划进行绩效评估

对影响绩效的原因进行归纳分析，将提高绩效的解决方案进行初步的设计，结合实证调查的结果提出学习资源建设过程中存在的主要问题，为优质、高效、资源高度共享的学习资源建设奠定坚实的数据支持和理论基础。

2.4提出改进方案规划设计云学习资源平台

筛选最有效、科学、实际可行的解决问题方案，再结合转动课堂改革的实际情况和发展条件，确定最优方案。充分考虑建设的学习资源在信息与计算科学专业的课程教学中的作用的有效性，实现用户个性化、服务整合和信息聚合。

3基于云计算的学习资源建设的意义

3.1为转动课堂模式改革提供信息化资源支持

传统课堂教学重理论轻实践，学生学习课程以总结性评价为主，学生的实践动手能力不足，转动课堂教学模式颠覆了传统的知识传授和知识内化的过程，让学生在课上通过交互、练习与实践训练完成知识内化过程，提高课堂教学成效。转动课堂以相信学生能够进行知识的自我建构和技能的自我养成为前提，充分挖掘学生自主学习能力，通过教师精讲、课堂互动和第二课堂等方式进行应用型人才的培养。通过基于云计算环境的学习资源的构建，对信息与计算科学专业的媒体资源建设问题进行研究，促进该专业转动课堂教学改革的顺利开展，并完成转动课堂教学改革的全面提升教学质量的任务。

3.2促进教师与学生专业能力的养成和提高

目前各高校的信息与计算科学专业课程仍然沿用传统教学模式，导致学生学习积极性不高、实践能力较差。业界诸多学者提出面向应用的教学模式和项目驱动式教学法等新型教学方式来强化本专业课程的实践学习，提高学生的动手能力和创新意识。基于云计算环境的学习资源的设计与建设通过云计算的虚拟化技术能够为信息与计算科学专业的教师和学生提供实践机会，让学生更好地掌握软件开发的方法和思维方式。最大程度地调动学生学习的积极性，改革教学评价方式，课堂实行精讲互动练习，在实施过程中促进教师与学生专业能力的养成和提高。

3.3累积学习资源促进转动课堂持续性发展

云计算的计算能力和数据存储技术是建设教学资源的重要技术载体，能够对学生的课外自主学习、模拟测试和日常自学情况进行大数据分析，能够帮助教师更好地掌握学生自主学习情况和学习效果，能够将课堂教学空间最大限度地进行延伸，使学生的学习变成“泛在学习”。教师将微课提前分发，即可用于学生课前预习，课上知识点讲解，还可以用于学生课后巩固。教师可以根据学生的课前反馈情况进行教学设计，微课使教师更有的放矢地調整教学策略，对于彻底打破传统灌输式教学具有重要的意义。

总之，借助云计算功能设计学习资源，将云计算环境的引入是转动课堂深入开展的重要手段，为转动课堂提高教学效率提供重要的支持和保障。

4结束语

基于云计算的学习资源建设以泛在教育理论为指导，以云计算平台为技术手段，以深化课程改革、推进转动课堂教育改革为核心，为学生提供了更加丰富的立体化学习资源，对于实施教学的目标化、规范化、精细化和科学管理提供了理论支持和技术保障，对于切实解决课堂教学效率和促进教学质量提高都有重要的指导意义。