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42000字硕士毕业论文云计算辅助教学在大学教学中的应用研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:42000字
论点:计算,学习,辅助教学
论文概述:

本文以云计算辅助教学理念为指导,针对高校传统的课堂传授教学模式,以混合式学习为理论基础,利用新浪云平台搭建《网络教育应用》教学网站,以期优化教师教学过程和学生学习过程,促

论文正文:

第一章[概述/br/]

1.1研究背景    网络时代由第一代互联网到强调互动性、参与性的第二代互联网,直至今天以服务为主要功能的第二代互联网,教育也顺应其发展趋势,由20世纪90年代兴起的计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,  CAI),过渡发展到目前新出现的以云算(Cloud Computing)为支撑的在线学习。对十依托十网络的混合式学习我们已经非常熟悉,但是以往由十受到客观网络条件的限制,无法充分发挥学习者积极学习的潜力,技术问题也是教师搭设优质学习环境的瓶颈之一。    2007年伊始,各大公司纷纷宣布了自己的“云计算”计划,云计算技术在信息技术行业得到了快速发展,各公司也相继推出了许多基十云计算技术的产品和服务。在意识到云训一算巨大的应用前景后,上海师范大学黎加厚教授在中国教育技术协会2009年会上所做的《云计算辅助教学的发展与展望》发言上首次提出“云计算辅助教学”(CCAD和“云计算辅助教育”(CCBE)的概念。其含义是在“云”环境下,充分利用云服务平台构建个性化的教学环境,以辅助教师教学,促进教师和学生之间的交流,促进学生协作学习,是计算机辅助教学的延伸和新的发展。   
1.2云计算辅助教学研究现状
     1.2.1国外高校研究现状    2007年10月,谷歌与国际商业机器公司(IBM)开始在美国大学的校园里推广云计算计划,其中有麻省理工学院、斯士时m大学、卡内基梅隆大学、马里兰大学及加州大学伯克利分校等,并为这些大学提供相应的软硬件资源和技术支持,希一望能够节约学术研究方面上分布式计算技术的资金投入。    2008年10月24口,国际商业机器公司(IBM)与北卡罗来纳州立大学联合宣称,他们已经拥有向整个州的学生无偿提供服务和计算的能力。“雅虎”也十2009年4月宣布与康奈尔大学、加州大学伯克利分校以及马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校3所高等院校建立战略关系,以期联合加强云计算技术的研究。此外,这3所高校还将和卡内基梅隆大学共同利用雅虎的云计算群来开展大规模的系统软件研究,同时通过研发新的应用程序来分析网络上的各种数据资源,如在线新闻源、投票记录等。    为了满足学生的应用需求和削减支出,英国的很多高等教育机构也在应用谷歌l办作平台等云计算服务,如皇家理工学院、利兹都市大学、伦敦大学、阿伯丁大学、威斯敏斯特大学、格拉摩根大学等。
     1.2.2国内高校研究现状    目前国内很多高等院校都在探索利用云计算来辅助教学。2008年谷歌首席执行官施密特宣布,在中国内地启动云计算学术合作计划,并和中国的高校建立学术合作项目。作为中国首先参与该项计划的高等院校,清华大学与谷歌联合开设了“大规模数据处理”课程。时任谷歌全球副总裁的李开复表示,借助十该项目,希一望能够培养掌握云计算相关技术的下一代人才,建立产业与教育之间的联系,进}fn推动云计算在中国的发展。    全球第六大企业软件公司EMC 2008年通过与复旦大学、清华大学等高等学府进行合作,在可信计算、云计算等相关领域进行积极探究。同时EMC还向清华大学捐赠了大量存储设备,并与清华大学达成战略合作,希一望把EMC领先的技术水平与清华大学精深的学术研究结合起来,一同提升清华大学的人才培养能力和国际研究地位。    趋势科技通过为郑州轻工业学院的网络安全防护提供集成了“云安全”技术的OfficeScan(趋势科技的计算机工作站防毒软件)和IWSA(趋势科技防毒墙一一Web安全硬件版),为校园网络安全防护构建起了多层次的、立体的防护体系,使得郑州轻工业学院的校园网络更加高效与安全。
     1.2.3研究现状分析    以“云计算”和“教育”为联合检索词,在中国学术期刊网上检索自2008年以来所发表的论文共搜索到174篇文献,以“云计算辅助教学”为检索词,共搜索到22篇文献,通过分析发现,国内云计算辅助教学在探索和实践的过程中,正如其它新技术应用十教育教学一样,同样也显现出一些问题。    1.理论探究较多,技术应用相对太少    通过对检索文章的分析发现,专家学者过多地把焦点放在了理论研究上,云计算技术的介绍、云计算下的协作学习分析等,但是在真实教学情境中具体实践应用云计算服务的实例相对较少,并没有真正探寻到云计算辅助教学的价值所在。借助十云计算的先进技术能更加有利十我们研发、构建、改进、完善云计算平台,使其对教育教学领域产生更多的积极影响,但我国的很多研究者都没有对这方面加以重视。    2.研究方法单一,整体水平相对不高    在云计算辅助教学这一主题上,国内学者和专家采纳的研究方法相对单一,绝大部分文章都选用理论叙述法,结果降低了论文的信度与效度。通过发表文章所在期刊的类型,我们也能够大概推出这一研究领域的整体研究水平。据不完全统计显示,普通期刊论文所占比例超过60%,这表明我国关十云计算辅助教学这一主题的整体研究水平不高。    3.云计算应用存在误区    CCAI的理念是在线协作学习和数据资源共享。若只是在教学中简单地运用了云服务平台,并不是真正意义上的云计算应用,因为并没有从根本上改变教学环境设计观念,即使搭建了网络学习环境,也只是在其中填充教学资源,和传统的教育主题网站并没有什么本质区别。   
1.3混合式学习模式研究现状    教学模式可以定义为:在一定教育思想、教学理论和学习理论指引下,为完成特定的教学目标和内容围绕某一主题形成的比较稳定目_简明的教学活动的基本程序或框架。教学模式包含着一定的教学思想以及在此教学思想指引下的课程设计、教学原则、师生活动结构、方式、手段等    近年来,我国高等学校的教学体系正在由传统封闭式、单向型的课堂灌输式教学模式逐步走向开放式、多向型的混合式学习教学模式。国际教育技术界也逐渐开始重视“混合式学习”。    但是当今国内外专家和学者把过多的研究放在了对混合式学习的内涵、原理及模式策略等方面上,对混合式学习的教学系统设计、学习结果分析、影响因子等方面的研究不多。    当前混合式学习的应用也主要是在企业培训和开放性教育之中,}fn在我国高等院校中的运用和研究相对较少。高等院校虽然在近些年也有计算机辅助教学、多媒体组合教学、网络辅助教学等方面的实践和研究,也取得可观的成果,但大部分是作为教学方式或者教学手段进行的。    教育技术学专家黄荣怀教授提出了混合式学习课程及其活动的设计框架[m,为高校教师提供了混合式学习课程设计的可操作性方式,但混合式学习的教学效果当前仍是我国高等院校应该加以探索研究的问题。   
1.4研究内容与意义    本课题针对目前高校混合式教学模式教学设计研究较少的问题,从云计算的视角,研究云计算在高校教学中的具体应用与实践,把云计算里的引入到高等学校教学中来,从其对教师素质和学生能力要求出发,对教学系统设计、教学实践、教学环境、教学评价等方面进行研究,搭建基十云平台的《网络教育应用》教学网站,并在CCAI平台上开展混合式教学实践,优化教师教学过程和学生学习过程,以促进高校教学活动的实施。  传播学家McLuhan认为,“任何技术都倾向十创造一个新的人类环境”。因此云计算模式也必然会为教育教学领域拉开新的帷幕。随着云计算模式的不断发展和普及,学校、教育机构和个人将会渐渐在“云”端进行信息处理,这无疑会给网络学习贡献更多的价值。授课教师借助十云计算服务提供商提供的应用软件,搭建协作学习交流平台,进给学生创设资源充足、协作互动的学习环境。在此协作学习交流平台上教师除了能够提供资源,另外还能够邀请学生积极参与讨论并互动交流,并目_还可以共同构建学习空间,充分展示群体协作学习的特征。  第二章 云计算辅助.........................13-222.1 计算机辅助......................... 132.2 云计算................................ 13-172.2.1 云计算的概............................ 14-152.2.2 云计算体系............................ 15-162.2.3 云计算平台.......................16-172.3 云计算辅助教............................ 17-222.3.1 云计算辅助教学的........................ 18-192.3.2 云计算辅助教.................................. 192.3.3 云计算辅助教学........................... 19-202.3.4 云计算辅助教学的................................. 20-22第三章 云计算辅助教学下......................... 22-273.1 混合式学习理论........................... 22-243.1.1 国内外混合式......................... 22-233.1.2 云计算辅助教学下........................ 233.1.3 云计算辅助教学下........................... 23-243.2 混合式学习理.......................... 24-253.2.1 混合式学习支........................................ 243.2.2 云计算辅助教学下................................ 24-253.3 云计算辅助教学下的...............................25-263.4 云计算辅助教学下的混合............................ 26-27第四章 基于云平台的《网络教育应用》教........................ 27-34.............................................................  结论    本文以云计算辅助教学理念为指导,针对高校传统的课堂传授教学模式,以混合式学习为理论基础,利用新浪云平台搭建《网络教育应用》教学网站,以期优化教师教学过程和学生学习过程,促进高校教学活动的实施,属十云计算在教学中的具体应用。    作为教学辅助人员,同时也意识到不能简单地说基十云平台的网站开发优十传统网站开发,它们各有其优缺点。基十新浪云平台SAE的网站开发优势主要体现在开发环境、数据存储、功能实现上。在开发环境上,它不需要在个人电脑上安装相应的开发软件,节省了购买软件的成本,摆脱了对开发环境的依赖,任何连网的电脑都可以在线编辑,亨受正版软件服务,云计算保证用户时时刻刻亨受最新的软件版本;在数据存储上,程序存储在云端,保证了代码的安全;在功能实现上,云平台提供了很多常用的应用服务,免去了2次开发,如在线论坛等,可以直接使用,同时随着云平台的发展,更多服务的提供会带来更大的便捷。此外,教师可以在不同的电脑上进行编辑,不需要为了保证程序的最新版本,来回复制程序代码,浪费时间。    新浪云平台SAE尚处在发展初期,导致基十SAE的网站开发还有许多劣势。在开发难度上,开发更难,因为开发界面不像,  Visual Studio 2010等软件可视化,对开发者提出了更高的要求;在开发过程上,编译运行的速度也没有传统的网站开发快。此外,基十云平台的网站开发依赖十网络与网速,不能上网就不能借助十云平台进行网站开发,网速慢同样会影响网站开发的进度。    本文研究成果如下。    1.采用混合式学习模式,在“教师为主导,学生为主体”的双主教学模式教学过程中取得了良好的教学效果,为教育技术学其它课程的学习提供了一个较好的示范,对促进教学过程的优化与教学质量的提高有一定的应用价值。    2.基十云平台的教学网站的搭建为协作学习的实施提供了有力的支持。云计算辅助教学平台对十学生创新思维的培养、团队合作与问题解决能力的提升、学生信息素养的增强发挥了很好的作用,也为我国高等院校教育信息化的改革提供了一个有说服力的参考。