（课程与教学论专业论文）云计算辅助教学平台下协作学习教学设计.pdf

摘要 近几年，随着网络技术的不断发展，云计算成为计算机领域的研究热点。通常人们 把焦点停留在它的超强运算、海量数据存储等能力上，而忽视了它所具有的协作功能， 特别是云计算平台，可实现多人协作、创建、编辑、分享文档和知识，符合建构主义和 协作学习理论的特征，营造了一个学习气氛浓厚的协作环境，为协作学习提供了一个便 于交互的协作环境。国内外很多教育专家在云计算辅助教学领域做了大量的理论研究和 实践工作，设计和创建了不少云计算辅助教学平台，并尝试了在云计算辅助教学平台上 进行协作学习和教学，这在丰富学习者的课外学习和生活，提高学习者的沟通、协作能 力，促进学习者的有效学习方面做出了很大的贡献。 本文运用了云计算平台百会，结合建构主义、协作学习、教学设计等理论，设 计了云计算辅助教学平台，提出了具体的教学设计流程，并在此平台上构建了协作学习 模型，最后通过分析计算机组成原理课程特征，运用构建的教学设计流程和协作学 习模型设计了两个具体的教学设计方案，并在云计算辅助教学该平台上进行了教学应 用。教学应用表明，该云计算辅助教学平台下协作学习的教学设计不仅能够提高学习者 的沟通、协作能力，还能够促进学习者的有效学习。 本文主要完成了以下工作： ( 1 ) 云计算和协作学习的研究现状分析。通过阅读和分析大量文献，总结了国内外 关于云计算、云计算辅助教学平台的研究和应用现状，详细分析了当前基于网络和云计 算辅助教学平台下协作学习中存在的不足，在此基础上提出了本文的研究内容。 ( 2 ) 云计算辅助教学平台下协作学习教学设计的理论分析。在协作学习、教学设计 以及云计算和云计算辅助教学等理论的指导下，分析了云计算辅助教学平台和协作学习 结合的可行性及两者结合的优势。通过分析教学设计、协作学习、协作学习环境设计、 协作学习活动设计等相关文献，提出了协作学习教学设计的总体构成。 ( 3 ) 云计算辅助教学平台下协作学习教学设计研究。简单介绍了云计算平台百 会以及该平台所具有的功能，结合平台的功能，设计了云计算辅助教学平台，提出了由 学习者特征分析、学习任务设计、学习小组构建设计、协作学习环境设计、协作学习活 1 动设计以及教师活动设计和学习评价设计七个环节构成的协作学习教学设计流程，并给 出了完整详细的教学设计流程图。特别是在协作学习活动设计环节中，设计了协作学习 模型，提出了“组内异质、组间同质”的分组原则，构建了多元化的评价机制，双循环 设计及学习者资料库。 ( 4 ) 云计算辅助教学平台下协作学习教学设计在教学中的应用。分析了计算机组 成原理课程的特征，运用构建的教学设计流程和协作学习模型设计了两个具体的教学 设计方案，并将其在云计算辅助教学平台上进行了应用，验证了云计算辅助教学平台下 协作学习教学设计的可行性和有效性。 目前，国内外将云计算辅助教学平台和协作学习的教学设计相结合的研究并不多， 而且该研究涉及的范围比较广，笔者在有限的时间和精力下，对有些问题的研究还相对 较浅，如：本项研究只是针对计算机组成原理课程进行了研究，其应用范围有一定 的局限性，不一定适合所有的学科，通用性也有待验证。同时该研究是否也适用实验课 程也有待进研究。 i i 关键词：云计算，云计算辅助教学，协作学习模型，教学设计 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，a sn e t w o r k i n gt e c h n o l o g yd e v e l o p sc o n s t a n t l y , c l o u dc o m p u t i n gh a sb e e nah o t r e s e a r c ht o p i ci nc o m p u t i n ga r e a p e o p l eu s u a l l yp a ya r e n t i o nt o i t ss u p e r - c o m p u t i n ga n dm a s s i v es t o r a g e c a p a b i l i t i e sa n di g n o r ei t sc o l l a b o r a t i v ef u n c t i o n e s p e c i a l l y , c l o u dc o m p u t i n gp l a t f o r m c r e a t e sar i c h l e a r n i n ga t m o s p h e r ea n dp r o v i d e sa ne a s i l y - i n t e r a c t i v ec o l l a b o r a t i v ee n v i r o n m e n tf o rc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ， i nw h i c hm u l t i - p e o p l ec o l l a b o r a t i o n ，d o c u m e n ta n dk n o w l e d g ec r e a t i o n ，e d i t i n ga n ds h a r i n gc a nb e i m p l e m e n t e ds a t i s f y i n gt h ef e a t u r e s o fc o n s t r u c t i v i s ma n dc o l l a b o r a t i v el e a r n i n gt h e o r y m a n yd e e p t h e o r e t i c a lr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o n sh a v eb e e nd o n eb yb o t hd o m e s t i ca n do v e r s e a s r e s e a r c h e r si n e d u c a t i o nc i r c l e m a n yc l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e d i n s t r u c t i o np l a t f o r m sh a v eb e e nd e s i g n e da n d i m p l e m e n t e d ，o nw h i c hc o l l a b o r a t i v el e a r n i n ga n di n s t r u c t i o nh a v eb e e nc a r r i e do u t t h i sh e l p s t or i c h e n o u t s i d e c l a s sl e a r n i n go fl e a r n e r s ，e n h a n c el e a r n e rc o m m u n i c a t i o na n dc o l l a b o r a t i v es k i l l sa n dp r o m o t e l e a r n e rl e a r n i n ge f f e c t i v e l y i nt h i sp a p e r , a p p l y i n gc l o u dc o m p u t i n gp l a t f o r m ，b a i h u i ，a n dc o m b i n i n gc o n s t r u c t i v i s m ， c o l l a b o r a t i v el e a r n i n ga n di n s t r u c t i o n a ld e s i g nt h e o r y , c l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e di n s t r u c t i o np l a t f o r mh a s b e e ne s t a b l i s h e da n dc o n c r e t ei n s t r u c t i o n a ld e s i g np r o c e d u r eh a sb e e np u tf o r w a r d i na d d i t i o n ， c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gm o d e lh a sb e e ne s t a b l i s h e do nt h ep l a t f o r m i nt h ee n d ，t w oc o n c r e t ei n s t r u c t i o n a l d e s i g np l a n sh a v eb e e nd e s i g n e db ya n a l y z i n gt h ef e a t u r e so fp r i n c i p l e so fc o m p u t e ro r g a n i z a t i o na n du s i n g i n s t r u c t i o n a ld e s i g np r o c e d u r ea n dc o l l a b o r a t i v el e a r n i n gm o d e la n da p p l i e do nt h ep l a t f o r m t e a c h i n g a p p l i c a t i o ns h o w st h ei n s t r u c t i o n a ld e s i g nn o to n l ye n h a n c e sl e a r n e rc o m m u n i c a t i o na n d c o l l a b o r a t i v e s k i l l sb u ta l s op r o m o t el e a r n e rl e a r n i n ge f f e c t i v e l y t h ek e yp o i n t sc o n t a i n e di nt h ep a p e ra r ea sf o l l o w s ： i i i ( 1 ) d e t a i l e da n a l y s i so ft h ec u r r e n ts t a t eo fc l o u dc o m p u t i n ga n dc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g t h eb o t h d o m e s t i ca n do v e r s e a sc u r r e n tr e s e a r c hs t a t eo fr e l a t i n gc l o u dc o m p u t i n ga n dc l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e d i n s t r u c t i o np l a t f o r mh a sb e e ns u m m a r i z e da n dt h es h o r t c o m i n g so f r e l a t i n gt h ec u r r e n ti n s t r u c t i o n a ld e s i g n o fc o l l a b o r a t i v el e a r n i n gb a s e do nn e t w o r ka n dc l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e di n s t r u c t i o n a lp l a t f o r mh a v eb e e n a n a l y z e di nd e t a i l s ，o nw h i c ht h er e s e a r c hc o n t e n t si nt h i sp a p e ra r ep u tf o r w a r d ( 2 ) t h e o r e t i c a la n a l y s i so fi n s t r u c t i o n a ld e s i g no fc o o p e r a t i v el e a r n i n gb a s e do nc l o u dc o m p u t i n g a s s i s t e di n s t r u c t i o np l a t f o r m f e a s i b i l i t ya n da d v a n t a g eo fc o m b i n i n gc o l l a b o r a t i v el e a r n i n ga n dc l o u d c o m p u t i n ga s s i s t e di n s t r u c t i o np l a t f o r ma r ea n a l y z e du n d e rt h ed i r e c t i o no fc o l l a b o r a t i v e l e a r n i n g ， i n s t r u c t i o n a ld e s i g na n dc l o u d c o m p u t i n ga s s i s t e d i n s t r u c t i o nt h e o r i e s t h et o t a lc o m p o s i t i o n so f c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gi n s t r u c t i o n a l d e s i g n a l ep u tf o r w a r db ya n a l y z i n gt h er e l a t e dr e f e r e n c e so f i n s t r u c t i o n a ld e s i g n ，c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ，a n dc o l l a b o r a t i v el e a r n i n gc i r c u m s t a n c ea n da c t i v i t yd e s i g n ( 3 ) r e s e a r c ho fi n s t r u c t i o n a ld e s i g no fc o o p e r a t i v el e a r n i n gb a s e do nc l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e d i n s t r u c t i o np l a t f o r m c l o u dc o m p u t i n gp l a t f o r m , b a i h u i ，a n di t sf u n c t i o n sa r ei n t r o d u c e db r i e f l ya n dc l o u d c o m p u t i n ga s s i s t e di n s t r u c t i o np l a t f o r mi sd e s i g n e db yc o m b i n i n gi t sf u n c t i o n s i n s t r u c t i o n a ld e s i g n p r o c e d u r eh a sb e e np u tf o r w a r d ，w h i c hi sc o m p o s e do fl e a r n e rf e a t u r ea n a l y s i s ，l e a r n i n gt a s kd e s i g n ， l e a r n i n gg r o u ps t r u c t u r ed e s i g n ，c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gc i r c u m s t a n c ed e s i g n ，c o l l a b o r a t i v el e a r n i n ga c t i v i t y d e s i g n ，t e a c h e ra c t i v i t yd e s i g na n dl e a r n i n ga p p r a i s a ld e s i g n t h ec o m p l e t ea n dd e t a i l e d i n s t r u c t i o n a l d e s i g nf l o w c h a r ti sg i v e n t h ec o l l a b o r a t i v el e a r n i n gm o d e li sd e s i g n e di nc o l l a b o r a t i v el e a r n i n ga c t i v i t y d e s i g n ，i nw h i c ht h e “h e t e r o g e n e o u si ng r o u pa n dh o m o g e n e o u sa m o n gg r o u p i n ga p p r o a c hi sp u tf o r w a r d a n dt h em e c h a n i s mo fd i v e r s i f i c a t i o na p p r a i s a l ，d u a lc y c l ed e s i g na n dl e a r n e rd a t ab a n ka r ec o n s t r u c t e d ( 4 ) a p p l i c a t i o no fi n s t r u c t i o n a ld e s i g no fc o o p e r a t i v el e a r n i n gb a s e do nc l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e d i n s t r u c t i o np l a t f o r mi nt e a c h i n g t w oc o n c r e t ei n s t r u c t i o n a ld e s i g np l a n sh a v eb e e n d e s i g n e db ya n a l y z i n g i v t h ef e a t u r e so fp r i n c i p l e so fc o m p u t e ro r g a n i z a t i o na n du s i n gt h ei n s t r u c t i o n a ld e s i g np r o c e d u r e a n d c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gm o d e la n da p p l i e do nt h ep l a t f o r m i t se f f e c t i v e n e s sa n df e a s i b i l i t ya r ev e r i f i e db y u s i n gr e l a t e de d u c a t i o n a lr e s e a r c hm e t h o d a tp r e s e n t ，t h er e s e a r c ho fc o m b i n i n gc l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e di n s t r u c t i o np l a t f o r ma n d c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gi n s t r u c t i o n a ld e s i g nh a sn o tb e e nc a r r i e do u tb r o a d l yb o t ha th o m ea n da b r o a d i n a d d i t i o n ，t h er e s e a r c hi n v o l v e sm a n ys u b j e c t s i nt h i sp a p e r , w et r i e dt oc a r r yo u ts o m ew o r k d u et ot h e l i m i t e dt i m e ，t h er e s e a r c ho n l yd e a lw i t ht h ec o u r s eo fp r i n c i p l e s o fc o m p u t e ro r g a n i z a t i o n , s oi t s a p p l i c a t i o nr a n g ei s l i m i t e d i t su n i v e r s a l i t yh a sn o tb e e nv e r i f i e dy e t i na d d i t i o n ，i t sa v a i l a b i l i t y i n e x p e r i m e n t a lc o u t s cr e m a i n st ob es t u d i e d k e yw o r d s ：c l o u d c o m p u t i n g ，c c a i ，c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gm o d e l ，i n s t r u c t i o n a ld e s i g n v 第一章绪论 1 1 研究背景和现状 1 1 1 研究背景 第一章绪论 云计算是一种新型的网络服务计算模型，是由g o o g l e 和i b m 于2 0 0 7 年联合推出 的计划，国外多个高校都参加了该计划，希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的 成本n3 。2 0 0 8 年3 月我国清华大学也加入了此计划，标志着云计算正式进入我国教育研 究的领域晗1 。2 0 0 8 年2 月i b m 公司宣布将在中国无锡建立全球第一个云计算中心。 “云计算”在我国教育教学上的应用虽然是刚刚起步，但是令人高兴的是这一课题 已经引起了相关领域的专家的高度重视并开展了一些重要的研究。清华大学与g o o g l e 合作开发的利用现有运算资源构建“云计算”实验环境；上海师范大学首次将研究生课 程迁移到g o o g l e 协作平台并取得满意的教学效果。上海师大研究生团队帮助浙江海盐 和广州天河地区的一线教师和教研员在短时间内开展了云计算辅助教学的培训，并利用 云计算提供的服务创建了自己的教学平台1 。2 0 0 9 年5 月全国首届“云计算辅助教学” 高级培训在上海举行，“云计算”环境下的教学设计理念和行动已开始向全国推广。 目前，伴随着云计算在全国的推广和实用，有关云计算的教学平台也相继出台， g o o g l e 教育平台，百会平台，腾讯q q 空间以及博客等，其中g o o g l e 教育平台和百会 平台更适合广大中小学教师和高校教师使用的云计算辅助教学平台。百会平台集百会维 基、百会o f f i c e 、百会论坛、百会文件等为一体，为用户提供一个全面、方便、快捷的 教育教学平台，可供学校师生根据自身需求，搭建辅助教育教学活动平台，是新一代辅 助教师有效教学的网络平台。 总而言之，云计算辅助教学平台不仅为教师和学校节省经费、人力资源和服务器设 备等资产的投入，技术门槛低使其方便各科教师使用，还支持教师有效教学和学习者的 主动协作学习，促进学习者的创新思维能力，协作能力，进一步提高了教育质量。云时 代的到来，为教育教学带来了新的发展契机，也将网络教育教学推向一个新的发展高潮。 第一章绪论 1 1 研究背景和现状 1 1 1 研究背景 第一章绪论 云计算是一种新型的网络服务计算模型，是由g o o g l e 和i b m 于2 0 0 7 年联合推出 的计划，国外多个高校都参加了该计划，希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的 成本n3 。2 0 0 8 年3 月我国清华大学也加入了此计划，标志着云计算正式进入我国教育研 究的领域晗1 。2 0 0 8 年2 月i b m 公司宣布将在中国无锡建立全球第一个云计算中心。 “云计算”在我国教育教学上的应用虽然是刚刚起步，但是令人高兴的是这一课题 已经引起了相关领域的专家的高度重视并开展了一些重要的研究。清华大学与g o o g l e 合作开发的利用现有运算资源构建“云计算”实验环境；上海师范大学首次将研究生课 程迁移到g o o g l e 协作平台并取得满意的教学效果。上海师大研究生团队帮助浙江海盐 和广州天河地区的一线教师和教研员在短时间内开展了云计算辅助教学的培训，并利用 云计算提供的服务创建了自己的教学平台1 。2 0 0 9 年5 月全国首届“云计算辅助教学” 高级培训在上海举行，“云计算”环境下的教学设计理念和行动已开始向全国推广。 目前，伴随着云计算在全国的推广和实用，有关云计算的教学平台也相继出台， g o o g l e 教育平台，百会平台，腾讯q q 空间以及博客等，其中g o o g l e 教育平台和百会 平台更适合广大中小学教师和高校教师使用的云计算辅助教学平台。百会平台集百会维 基、百会o f f i c e 、百会论坛、百会文件等为一体，为用户提供一个全面、方便、快捷的 教育教学平台，可供学校师生根据自身需求，搭建辅助教育教学活动平台，是新一代辅 助教师有效教学的网络平台。 总而言之，云计算辅助教学平台不仅为教师和学校节省经费、人力资源和服务器设 备等资产的投入，技术门槛低使其方便各科教师使用，还支持教师有效教学和学习者的 主动协作学习，促进学习者的创新思维能力，协作能力，进一步提高了教育质量。云时 代的到来，为教育教学带来了新的发展契机，也将网络教育教学推向一个新的发展高潮。 云计算辅助教学平台下协作学习教学设计 1 1 2 国外研究现状 进入2 1 世纪，在信息技术时代背景下，以技术为支撑的学习是教育领域的一个研 究热点。云计算是基于网络的一种新技术，云计算辅助教学平台下的协作学习又是计算 机支持的协作学习的发展和延伸h 1 。 国外在计算机支持的协作学习方面的研究起步较早，不仅形成了较为完善的理论基 础，而且比较重视应用性研究，在应用技术和方法上也具备了较高的成熟度。如： c l c r c ( 美国明尼苏打州立大学协作学习中心) 、w e bc t o j h 拿大不列颠哥伦比亚大学计 算机系开发的协作学习平台) 、b l a c k b o a r d 、e p a l s 等随3 。 云计算辅助教学平台下的协作学习是计算机支持的协作学习的发展和延伸。云计算 在国外的研究相对较早，提供的文献也是相对较多。以关键词“c l o u dc o m p u t i n g ”在 e l s e v i e rs c 检索到1 8 9 2 8 篇，其中云计算技术方面、云计算应用方面和云计算安全问题 的研究较多。通过对文献的分析得知，随着云计算技术的成熟，国外已有很多大学将云 计算带来的服务引入到校园网的应用中，2 0 0 6 年，美国州立大学采用g o o g l e 的g m a i l 邮件服务来保证6 万学生的邮件安全；美国s i mt o n e 公司与格雷汉姆小学合作推出的“通 用云计算服务”，为学校师生带来虚拟电脑桌面；2 0 1 0 年，i b m 与卡耐基梅隆大学卡塔 尔分校、卡达尔大学以及德州农工大学卡塔尔分校等六所大学合作开展了“卡塔尔云计 算计划”等陋3 。在此基础上，云计算服务于教学的平台开发也陆续展开，中国百会公司、 印度百会公司和美国g o o g l e 公司相继推出了服务稳定、界面友好的云计算辅助教学平 台，如百会、g o o g l ea p p s 等。在e l s e v i e rs c ， 以关键字“c l o u dc o m p u t i n g ”和 “c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ”为联合关键词搜索到5 5 3 篇，相关的有4 6 篇，以关键字 “c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g 和“i n s t r u c t i o n a ld e s i g n ”，为联合关键词搜索到1 1 7 7 7 篇，再 分别以“c l o u dc o m p u t i n gs u p p o r t e dt e a c h i n gd e s i g no fc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ”和 “t e a c h i n gd e s i g no fc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g o nt h ep l a t f o r mo fc l o u dc o m p u t i n ga s s i s t e d i n s t r u c t i o n ”进行搜索，与其相关的几乎没有。可见，国外在这方面的研究还在起步阶 段。 1 1 3 国内研究现状 我国在计算机支持的协作学习( 简称c s c l ) 这方面研究起步较晚，参考国内各知名 第一章绪论 的核心学术期刊，发现国内对这方面的研究总体上分为两个阶段，第一阶段是有关理论 研究、方法和策略的探讨，第二阶段是对c s c l 的开发和设计等方面的研究。但总体上 而言，目前在开发、设计和应用等方面还处于起步阶段，领域专家认为可能与协作平台 和工具开发相对薄弱有紧密联系。 近几年，云计算在我国发展非常迅速。2 0 0 8 年1 1 月2 5 日，中国电子学会云计算专 家委员会成立，以李德义( 中国工程院院士) 为主任委员，并于2 0 0 9 年5 月举办首届中国 云计算大会。南京市政府与阿里软件( 阿里巴巴集团旗下) 正式签订协议，并在2 0 0 9 年初， 在南京建立中国首个“电子商务云计算中心”。中国移动研究院已经完成云计算中心试 验，中国移动董事长兼c e o 王建庙认为互联网和云计算的移动化将是未来发展的方向 隅1 。随着云计算在我国的进一步的发展，云计算在平台设计和教育应用方面也做出了不 少成绩。以上海师范大学黎加厚教授为代表，在全国进行了云计算辅助教学的培训工作， 为云计算在我国教育领域的广泛应用奠定了一定的基础，如比较有名的云计算辅助教学 平台：“七月桥上空的云”( 鞍山一中h t t p ：s i t e s g o o g l e c o m s i t e y u n f u w u j i a o x u e p e i x u n ) 、 上海师范大学云计算辅助教学平台( h t t p ：s i t e s g o o g l e c o m s i t e c h i n a c c a i ) 、东行记、教育 大发现等旧3 。 在c n k i 学术文献总库中，以检索项“主题”，检索词“云计算”、“教学设计”、“协 作学习”、“协作学习教学设计或协作学习的教学设计”对近十年的文献进行检索： 有关“云计算”的文献共有7 2 7 8 篇；有关“协作学习”的文献有1 0 3 2 篇；同时以 “云计算”和“协作学习”进行检索共有7 篇，其中硕士论文有4 篇，期刊有3 篇；有 关“教学设计”的文献有8 2 8 8 篇，除去非教育领域之外还有2 2 0 0 篇。 以检索项“主题”，检索词“协作学习环境设计”检索和“协作学习活动设计进 行文献搜索，有关“协作学习环境设计”的文献有3 0 篇，相关的只有9 篇，其中期刊 有2 篇，硕士论文有7 篇；有关“协作学习活动设计 的文献有2 3 篇，相关的有1 6 篇， 其中期刊有6 篇，硕士论文有l o 篇；有关“协作学习教学设计或协作学习的教学设计” 的文献只有1 8 篇，其中期刊有1 7 篇，硕士论文有1 篇( 而且是2 0 0 5 年的硕士论文) 。 再以检索项“题名”，检索词为“云计算辅助教学平台下协作学习的教学设计 进 行检索，相类似的文献有1 篇硕士论文基于云服务的协作学习方案设计与研究。 对以上数据进行分析，不难发现国内对“教学设计”或是“协作学习”的研究已经 相对成熟，有关“协作学习环境设计”、“协作学习活动设计”和“协作学习教学设计或 云计算辅助教学平台下协作学习教学设计 协作学习的教学设计”不是很多，而“云计算辅助教学平台下协作学习的教学设计研 究”也相对较少。 1 2 问题的提出 云计算辅助教学平台下的协作学习是计算机支持的协作学习的发展和延伸，而两者 同时又属于基于网络的协作学习，笔者通过分析关于计算机支持的协作学习和云计算辅 助教学平台下协作学习的相关文献，发现现有基于网络的协作学习存在以下不足。 ( 1 ) 网络教学平台问题：自从g o o g l e 退出中国大陆之后，g o o g l e 协作平台所提供 的辅助教学功能也不能为我们所使用，而现有多数网络教学平台都是由网络专家开发 的，既便是容易搭建的m o o d l e 平台，也是需要相对复杂的环境配置和安装步骤，不是 所有教师都能灵活应用，更不用说使用j s p 、p h p 、a s p 等语言来建立学习网站，这样 一来，多数的教学平台的设计与教师的真正需求脱节，然而教师又无法取代网络专家对 教学平台进行按需设计。 ( 2 ) 协作学习模型的设计：云计算辅助教学平台的协作学习在我国也是刚刚开始， 而在使用该平台过程中，并没有具体的协作学习流程，出现了协作学习过程混乱的现象， 导致协作学习效果不佳，因此，在协作学习过程中需要有一个具体的协作学习模型来引 导学习者的学习。 ( 3 ) 学习活动设计问题：学习活动的设计重知识习得，轻学习者的学习行为、态度 变化以及学习者的创新能力、协作能力和与人沟通能力的培养。 ( 4 ) 课程内容设计问题：当前我国网络教学存在“重教学内容呈现，轻学习环境设 计和教学活动设计等问题n 们。 2 0 0 5 年，徐峥等人进一步总结了我国远程网络教育存在的问题，发现教学设计方面 的问题占了一半，不难看出，低质量的教学设计已是阻碍我国网络教育和远程教育发展 的重要原因n 1 | 。总结上述存在的问题，我们不难发现，关键的问题有三个：一是稳定、 实用和容易搭建的教学平台；二是设计具体协作学习模型来引导学习者学习；三是一套 成熟的指导实践的教学设计方案。如何实现三者的有机结合，促进学习者的有效学习和 综合能力的培养，需要进一步探究。 4 第一章绪论 1 3 研究的内容和方法 1 3 1 研究内容 笔者通过分析文献，结合国内外研究现状和网络协作学习存在的问题，意识到云计 算辅助教学平台和协作学习的教学设计的结合是解决以上问题的根本所在。故而决定在 相关方面开展研究，经和导师探讨，决定开展云计算辅助教学平台下协作学习的教学设 计研究，并在计算机组成原理课程中进行实践。因此，本文将重点研究以下几个问 题： ( 1 ) 分析云计算以及云计算辅助教学在国内外的研究和现状，找出现有研究中的不 足之处并提出本文的研究内容。 ( 2 ) 论述云计算辅助教学平台下协作学习教学设计的相关理论，分析云计算辅助教 学平台和协作学习结合的可行性和优势，归纳和总结协作学习教学设计的总体构成。 ( 3 ) 设计云计算辅助教学平台，提出具体的协作学习教学设计流程图，具体分析该 流程中的各个环节，并着重设计协作学习模型，详细描述协作学习模型的每个模块以及 分析和总结该模型所具有的特色。 ( 4 ) 分析计算机组成原理课程特征，结合课程特点，设计两个具体的有关该课 程的协作学习教学方案，并在云计算辅助教学平台上进行实践应用，以此来验证云计算 辅助教学平台和协作学习教学设计的结合是能够最大程度的促进学习者的有效学习和 能力培养。 1 3 2 研究方法 ( 1 ) 文献法：通过对在c n k i 学术数据库中从2 0 0 1 年到2 0 1 1 年之间进行检索文献， 了解国内外有关计算机支持的协作学习、云计算辅助教学支持的协作学习以及协作学习 的教学设计等研究现状，为本研究寻求理论支持和经验指导。 ( 2 ) 问卷调查法：在教学设计方案实施之前，通过问卷调查的方式了解学习者之前 的主要学习方式、己具备的计算机操作等方面的能力，为接下来的实施阶段做好铺垫。 ( 3 ) 观察法：在协作学习实施阶段，通过云计算辅助教学平台观察学习者的协作活 动，以便及时给予指导和反馈。 ( 4 ) 行动研究法：行动研究法是一种适应小范围内的教学研究方法，是联系理论研 第一章绪论 1 3 研究的内容和方法 1 3 1 研究内容 笔者通过分析文献，结合国内外研究现状和网络协作学习存在的问题，意识到云计 算辅助教学平台和协作学习的教学设计的结合是解决以上问题的根本所在。故而决定在 相关方面开展研究，经和导师探讨，决定开展云计算辅助教学平台下协作学习的教学设 计研究，并在计算机组成原理课程中进行实践。因此，本文将重点研究以下几个问 题： ( 1 ) 分析云计算以及云计算辅助教学在国内外的研究和现状，找出现有研究中的不 足之处并提出本文的研究内容。 ( 2 ) 论述云计算辅助教学平台下协作学习教学设计的相关理论，分析云计算辅助教 学平台和协作学习结合的可行性和优势，归纳和总结协作学习教学设计的总体构成。 ( 3 ) 设计云计算辅助教学平台，提出具体的协作学习教学设计流程图，具体分析该 流程中的各个环节，并着重设计协作学习模型，详细描述协作学习模型的每个模块以及 分析和总结该模型所具有的特色。 ( 4 ) 分析计算机组成原理课程特征，结合课程特点，设计两个具体的有关该课 程的协作学习教学方案，并在云计算辅助教学平台上进行实践应用，以此来验证云计算 辅助教学平台和协作学习教学设计的结合是能够最大程度的促进学习者的有效学习和 能力培养。 1 3 2 研究方法 ( 1 ) 文献法：通过对在c n k i 学术数据库中从2 0 0 1 年到2 0 1 1 年之间进行检索文献， 了解国内外有关计算机支持的协作学习、云计算辅助教学支持的协作学习以及协作学习 的教学设计等研究现状，为本研究寻求理论支持和经验指导。 ( 2 ) 问卷调查法：在教学设计方案实施之前，通过问卷调查的方式了解学习者之前 的主要学习方式、己具备的计算机操作等方面的能力，为接下来的实施阶段做好铺垫。 ( 3 ) 观察法：在协作学习实施阶段，通过云计算辅助教学平台观察学习者的协作活 动，以便及时给予指导和反馈。 ( 4 ) 行动研究法：行动研究法是一种适应小范围内的教学研究方法，是联系理论研 云计算辅助教学平台下协作学习教学设计 究与实践研究的一座“桥梁”，并在具体的教育教学中不断探索、改进以及解决教学问 题的一种研究方法n 2 f 。教学设计的研究很适合采用该方法，本文将在具体的教学方案实 践中，运用行动研究法来验证、改进具体的协作学习教学设计方案。 6 1 3 3 研究框架 图1 1 研究框架 第二章理论基础与相关概念 第二章理论基础与相关概念 2 1 云计算和云计算辅助教学 2 1 1 云计算 云计算的到来是新一代互联网计算模式的诞生，给人们的生活、工作和学习带来了 一种新的方式。对于这项新技术的定义也是仁者见仁智者见智。 黎加厚教授认为云计算是由几十万甚至上百万台廉价的服务器组成的网络，可以为 用户提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务。黎加厚形象的将它比喻成发电 厂，国家电厂出现之前，用户是买发电机自己供电，国家电厂出现后，用户只需要联入 国家电网，向电业局购买电力，无需知道所用电力来自哪家电厂n 3 | 。 百度百科给云计算的定义是：云计算是一种基于互联网的计算方式，通过该计算方 式，共享的软件、硬件资源以及信息可以按需提供给计算机和其他设备n 4 | 。 通俗的定义是：云计算是一种按需调用的虚拟化的资源池，它将计算任务分布在资 源池上，使各种应用系统能根据需要获得各种软件服务、计算能力和存储空间。用户实 现约定服务等级协议，服务提供商按用户约定，以用时付费模式提供服务n 引。云计算模 式与传统以p c 机为中心的计算方式不同，数据和程序不再运行和保存在个人计算机中， 而是保存在互联网上的数据中心即“云数据”中。客户端不需要传统桌面软件所需的磁 盘空间和处理能力，用户只要能接入互联网，就可以在任何时间、地点访问“云端”提 供的服务。 在教育领域，技术的使用能够帮助我们更好的完成教育目标，与其雇佣与教育无关 的技术人员来建设教学平台，不如享受云计算给我们带来的在教育上的便利，我们不用 懂得技术，只要会使用就可以，就像我们并不知道q q 平台怎么搭建，但是我们会使用 它即可。 2 1 2 云计算辅助教学 云计算辅助教学( c l o u d sc o m p u t i n ga s s i s t e di n s t r u c t i o n ，c c a i ) 是指学校和教师利用 第二章理论基础与相关概念 第二章理论基础与相关概念 2 1 云计算和云计算辅助教学 2 1 1 云计算 云计算的到来是新一代互联网计算模式的诞生，给人们的生活、工作和学习带来了 一种新的方式。对于这项新技术的定义也是仁者见仁智者见智。 黎加厚教授认为云计算是由几十万甚至上百万台廉价的服务器组成的网络，可以为 用户提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务。黎加厚形象的将它比喻成发电 厂，国家电厂出现之前，用户是买发电机自己供电，国家电厂出现后，用户只需要联入 国家电网，向电业局购买电力，无需知道所用电力来自哪家电厂n 3 | 。 百度百科给云计算的定义是：云计算是一种基于互联网的计算方式，通过该计算方 式，共享的软件、硬件资源以及信息可以按需提供给计算机和其他设备n 4 | 。 通俗的