云计算人才培养实验平台组建

1、云计算人才培养实验平台组建 本文作者：胡晓玲 强桂 单位：兰州大学 教育学院互联网已进入了一个新的时代“云时代”。为了更好地促进云时代教育信息化的发展，提高教育技术实验效能，本文以课程设计为例，阐述基于云计算（）的教育技术实验平台的构想与建设。基于云计算的教育技术实验室建设“云”的核心思想是资源集中共享，即将所有的资源集中在一个先进的平台上，使资源在这一平台的统一管理调配下，发挥最大的灵活性和效率，最终给用户提供更加优质的服务。云计算利用高速互联网的传输能力，将数据处理过程从个人计算机或服务器移到互联网上的计算机集群中，客户只需付出很小代价就能获取世界一流的最新软件开发管理技术，享受“云计算”

2、提供的“按需服务”。云计算一经提出就以其自身的特色与优势震撼了整个界，是目前最前沿的平台架构模式。在教育领域中，进行云计算服务、开展云计算辅助教学等研究与实践活动也正在如火如荼展开，基于云计算的实验室建设也是研究的热点之一。如年月上海盛大网络公司联手公司共建云计算联合实验室，提出互动娱乐媒体发展战略；同年月日，珠海斑点猫软件有限公司与澳门大学科技学院在南方软件园共建了“云计算技术应用联合实验室”，将实验室作为双方产学研合作平台，实现校企共羸。笔者基于云计算开放实验室的内涵，结合传统实验室的特点，对比了北京师范大学、东北师范大学等多所高校教育技术专业实验室的建设情况，以实验课为例，构想了基于云计

3、算的现实物理与虚拟平台相结合的教育技术实验室的体系结构（见图）。是庞大、复杂的软件，比学习其他平面、网页设计软件难度大。该课程的教学一般都是教师先讲授，然后学生练习，实验设计的难度大，单靠学生个人很难完成。而基于云计算的开放实验室在学生的学习方法、实验设计、学习评价等方面都有所创新。基于云计算的教育技术物理实验室实验室特点基于云计算的教育技术物理实验室是在传统实验室的基础上增加一些开放性功能，从而提高教学效率。实验时间开放，不再安排课表，学生可以通过预约，自由选择实验时间来完成所选的实验课程内容；学习过程中采用多种学习方法，如任务驱动法、基于主题的教学法等；云计算环境提供多种教学策略，如支架式

4、的教学、抛锚式的教学、随即进入教学等，帮助学生更好地完成实验。传统实验室的“开放式”特点，能够更好地帮助学生完成实验。功能模块（）实验室介绍。包括：实验室概况、实验室功能、规章制度、提供的服务等；实验室已有的和将要增加的实验仪器设备；实验室机构设置和实验教师及其科研成果；实验室发展规划和发展方向。（）资源云。主要包括：实验理论指导，讲解的基本理论知识，辅助学习者了解实验原理、掌握实验步骤或操作要领，理解软件的各项功能；资源云，它汇总国内外的最新进展以及所取得创新成果，学习者可选择适合个人学习风格的云，进行自主学习；实验教学视频，指通过、等工具设计出的大量教学网站。学生只需通过一台可以上网的终端

5、设备，链接后就可以重复看到实验过程，获取多样化的学习资源，并可以建构自己的学习资源云，通过服务器自动下载更新自己需要的资源。（）网上实验教学管理模块。提供：实验内容，包括普通实验（例如三维物体建模、二维线条建模、复合建模等普通实验）和在此基础上的创新实验；网上预约，学生预约实验室，可以电话预约、网上预约，避免时间安排冲突；实验认证，教师根据学生的预约情况和其他条件，决定学生是否可以进行这项实验；实验成果提交，指学生可以便捷地把实验成果提交到系统，便于资源池里的每一个人即时看到。（）网上答疑和交流模块。教师与学生随时随地可以通过同步交流工具、异步交流工具进行交流，提出问题、共同讨论和解决问题。如

6、建模过程中如何设定参数、不同的参数会有什么样的效果等问题，教师云、学生云、专家云相互之间沟通无阻，更好地满足了教师和学生的需求。（）评价模块。在庞大的云资源中存在无数的共同学习者，为评价方式的多样化提供了便利的条件。学习者本人可以根据个人云进行自主评价，包括实验方案、实验过程和实验结果的评价；学习者之间可利用伙伴云进行互评，也可以通过教师云评价。应用流程为了充分发挥各个模块的作用，按照基本实验过程的顺序设计出应用流程（见图）。主要优点（）教育资本的代价小，更节约。教育技术实验对实验室的要求较高，硬件软件的更新换代速度很快。基于云计算，可以根据学校的优势建设功能完备的教育技术实验室，或者共同建立

7、功能完备的实验室。借助云服务器，教师和学生都可以建立自己的云，通过简单的上网设备就可以链接到实验室，极大地节约建设教育技术实验室的资金，提高了设备的利用率。（）学习资源的更丰富、更开放。云计算为学生提供各种丰富的学习资源，学生只需根据自己的需求在庞大的资源池中寻找适合自己的资源。教育技术的开发性、设计性实验较多，需要的知识面相当广泛，涉及交叉学科、多学科知识，传统的实验室资源不能满足学生的需求。而云计算可为学生提供高效便捷的、丰富的学习资源。（）评价体系的合理开放，更和谐。教育技术实验的结果大多没有定量的数据特征，如照片、多媒体课件、操作规范程度、教学效果等，给实验的评价增加了难度和不定性因素

8、。在传统实验室的基础上，学生通过学习叙事、学习档案袋等反映自己的学习过程、学习结果，通过自我参照和自我反思进行全面的评价。云计算为这些评价搭建了一个更容易实现的平台。学生通过上传自己的作品，而评价主体呈现多样化，避免了传统的成果评价的“自由化”、“主观化”，满足学生的效能感，从而激发学生的学习动力，提高教学质量。基于协作的虚拟教育技术实验平台平台特点基于协作的虚拟教育技术实验平台具有高度的交互性和智能性，满足不同群体学习者的需求，弥补了普通虚拟教育技术实验平台的分布式和协作式功能的不足。通过完全的虚拟化技术，单个服务器可以支持多个虚拟机运行多个操作系统和应用，从而大大提高服务器的利用率。云计算

9、为实验提供了灵活可变、可扩展的平台服务。虚拟实验系统内拥有丰富的实验资料，包括文本、动画、视频和图片，并且能做到仿真实验与实际实验内容一致、要求一致、界面真实，学生只需按实际实验的要求与步骤进行虚拟操作，并可在实验完成后下载实验成果。系统还具有交流、讨论以及用户管理、系统维护、留言板和信箱等功能，为实验的顺利完成提供有力的保障。功能模块（）虚拟平台介绍模块。介绍虚拟平台的组成部分及其使用说明、建设情况和发展方向。（）虚拟社区模块。主要分为三大部分：建设管理区，主要负责虚拟平台的设计、建设、升级维护和使用管理；模拟实验使用区，主要的对象是那些使用平台进行实验的小组或者个人；经验交流区，是平台成员

10、互相交流经验和成果的讨论区。学习者通过鼠标或者键盘飞行、行走或传送到其他虚拟社区中。（）虚拟资源库模块。主要构成为：虚拟设备，分为虚拟环境构建语言和模拟计算软件，备选的设计语言工具有、几何画板等，这些工具都具有强大的计算功能、绘图功能和交互功能；模拟软件包括商业化软件和科学开源程序，有利于学习者根据自己的需求在模拟软件的辅助下完成特定的任务；虚拟环境，包括使用语言工具所编写出来的实验仪器环境和模拟计算程序、使用模拟计算软件构建出来的各种设备两部分，能够使学生如身临其境地感受到实验操作环境以及一些现实实验仪器无法达到的实验效果；虚拟应用说明，即多样化的学习资源和各种虚拟设备的使用说明，方便广大用

11、户更好地进入到虚拟实验环境中。（）虚拟平台管理模块。包括平台账户申请、实验内容、时间安排、实验报告。（）虚拟成果展模块。教师和学生通过云计算提供的环境在线实验展厅，展示虚拟实验环境构建和实验结果，并可以对虚拟过程进行讨论，其中运用小组展示法、网络相册展示法等方法。（）评价模块。实验学习的评价是教学评价中比较困难又很重要的环节，侧重实验思想和过程的评价方式尤为重要。基于云计算的虚拟环境为评价的合理化提供了必备的条件。可以使用页面评价模块和表单进行讨论，可以使用列表页面添加评论等方式对作品进行评价。评价作品，不能单一察看最终作品，而是要评价其制作过程，通过对制作过程的评价，可以有效引导学习者做出高

12、水平的作品。（）平台扩展模块。主要指现有各类虚拟软件的升级维护以及对其他虚拟环境构建工具的扩充，还有云计算平台硬件维护扩建。教育技术实验平台各个模块及流程见图。主要优点与真实实验室相比，虚拟平台有以下几大优势：（）环境虚拟。平台不需要专门的实验场地、实验设备、实验原料，只需要计算机和虚拟实验室的软件；实验不受空间、时间和次数的限制，只要有计算机就可以随时随地进行实验；实验室更新快，只需安装新的虚拟实验室软件或更新软件即可。（）实验预演。基于云计算的虚拟环境可以设计出可供学生选择的、丰富的、随时可得的、有层次的学习资源，这些学习资源都是综合处理的超文本、图像、图形、动画、视频、语音。学员可以根据

13、现实实验的要求，在虚拟实验的过程中进行课程预操作，然后查找问题并能向教师及时反馈疑难点。教师也可以自己预演实验过程，对遇到的具体问题进行收集、分析反馈，对实验方案即时做出相应的调整。（）氛围新颖。虚拟空间中有学习者、指导者、伙伴和助手，仿真度高。云时代为虚拟实验提供了更广阔的平台，学习者可以有选择地学习合适的虚拟资源构建工具，可以创建个性化学习环境或者对自己所处的网上学习环境加以改变。虚拟情境下，探究者的每一步学习进程都是通过点击鼠标或者键盘完成的。利用学生实验过程中的具体操作过程记录、学生在操作过程中同步的语言描述和实验结束后该实验的记录和回放功能以及实验报告，教师可以对学生的实验思想和方法进行评价。结束语基于云计算的教育技术开放实验平台以及其操作流程主要有以下优点：（）节约资源，高效科学化。基于云计算的实验室具有开放性、模块化、可重复使用及互换性特点，可以拓展虚拟仪器的使用范围，实现实验数据共享，为多人协同的大型实验提供了有利的条件，为多元化的评价提供了有利的保证。（）内容丰富，拓展自由化。丰富的网络资源和信息技术，可以提供更深、更广的教学内容。通过仿真和多媒体技术和人性化的学习环境，培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力，达到与实验室的真实实验同样的效果。（）效果突出，教学人性化。基于云计算的教育技术开放实验平台为学习者提供对同一实验过程进