混合应用环境范文(精选12篇)
混合应用环境 第1篇
随着信息化建设的全面深入开展,电力企业的混合IT环境越来越复杂,电力企业数据中心通常部署有机架服务器、刀片服务器、虚拟化服务器等多种类型底层设备,同时存储阵列有HP系列存储、EMC系列存储、华为系列存储等等多套存储并存,应用级容灾有的通过双机热备或双机双活模式运行,但是数据级的容灾还没有完全整合运行[1],例如一部分生产业务应用使用一个存储阵列,而一部分办公业务使用另外一个存储阵列,这样就会形成存储阵列单独运行的模式,一旦存储阵列损坏就会导致所有挂接在该存储上的数据全部瘫痪,后果非常严重。为了解决存储这一重要环节的问题,我们研究了存储网关和存储虚拟化技术[2],这一技术主要通过持续数据保护(Continuous Data Protection,CDP)[3]、Snap Shot快照[4]、在线数据迁移[5]等实现了主存储与备用存储数据同步的功能,面对逻辑故障、物理故障等等都有相应的保护措施。在此基础上,给出了一个混合IT环境数据保护的具体实施方案。
1基于网关的存储虚拟化
1.1存储虚拟化
企业数据中心业务应用的不断升级以及业务数据的不断增加,对存储系统的容量、性能以及如何整合原有各类存储设备、实现可靠数据保护、提高空间利用效率、降低维护管理成本等都提出了迫切的、更高的要求,虚拟化技术给解决这一问题提供了很好的思路。存储虚拟化简单来说,是将资源的逻辑映像与物理存储分开,从而为应用系统和管理员提供一幅简化、无缝的资源虚拟视图,对于用户来说,虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存储池”,用户不会看到具体的磁盘、磁带,也不必关心自己的数据经过哪一条路径通往哪一个具体的存储设备。
目前存储虚拟化的实现主要有以下三种形式:第一种是基于主机的虚拟化,需要在主机上安装控制管理软件。基于主机的虚拟化方法最容易实现,且成本较低,但由于控制软件运行在主机上,这就会占用主机的CPU资源,同时由于需要主机授权,后续的费用会比较高。第二种是基于设备的存储虚拟化技术(主要是通过阵列控制器),尽管不同品牌的产品之间实现了一定的兼容,但目前由于产品规格存在差异,适配性能不足,这种兼容性在实施中往往受到一些限制。第三种就是基于独立网关的存储虚拟化,不需要在主机上运行控制程序而占用主机资源,作为独立专业设备,广泛支持各种协议,兼容所有通用的存储设备、交换机、阵列和服务器主机,这种方法比前两种方式具有更好的安全性、兼容性。同时,基于网关的存储虚拟化技术还通过CDP、Snap Shot、在线迁移等技术的应用提供了更高级的数据保护和扩容升级功能。一般在实施方案中配置两台及以上网关来解决单点故障问题。综合灵活、效率、整合、可靠等方面考虑,基于网关的存储虚级化是较好的实践选择。
1.2关键技术
基于网关的存储虚拟化,主要通过Snap Shot技术实现数据同步且实时的相互镜像,在两个(或多个)相同或不同品牌的物理存储之间建立高可用性存储集群;通过CDP技术实现数据的持续保护,当数据丢失时可以恢复到灾难发生前任意时间点的数据;通过在线数据迁移功能实现在业务系统不停机的情况下,物理存储系统的在线扩容和升级。
1.2.1快照(Snap Shot)技术
某个时间点的数据镜像,可用来实施非破坏性备份、建立测试环境、数据仓库等多种功能。其原理如图1所示。在同一台阵列中,对生产数据卷做一份某时间点的“快照”,这份“快照”可被挂载到其它的主机用于非实时的应用,下面主要介绍“基于指针”的快照模式。
“基于指针”的快照:(1)初始状态:应用直接访问“源”数据;(2)12:00时建立“快照”,应用可以开始访问“快照”;(3)建立“快照”后发生对“源”数据的第一次写操作,原始“源”数据被转而保存到“保存区域”,数据块被刷新;(4)应用仍然可以访问12:00时的系统数据,12:00之后被覆盖的数据并没有丢失,而是转而保存到了“保存区域”。发生数据访问时,访问被自动定向到原始的卷或“保存区域”。
1.2.2持续数据保护技术(CDP)
持续数据保护技术是对传统数据备份技术的一次革命性的重大突破。传统的数据备份解决方案专注在对数据的周期性备份上,因此一直伴随有备份窗口、数据一致性以及对生产系统的影响等问题。CDP为用户提供了新的数据保护手段,系统管理者无须关注数据的备份过程(因为CDP系统会不断监测关键数据的变化,从而不断地自动实现数据的保护),而是仅仅当灾难发生后,简单地选择需要恢复到的时间点即可实现数据的快速恢复。
该项技术通过在操作系统核心层中植入文件过滤驱动程序,来实时捕获所有文件访问操作。对于需要CDP连续备份保护的文件,当CDP管理模块经由文件过滤驱动拦截到其改写操作时,则预先将文件数据变化部分连同当前的系统时间戳(System Time Stamp,STS)一起自动备份到CDP存储体。从理论上说,任何一次的文件数据变化都会被自动记录,因而称之为持续数据保护。如图2所示:
1.2.3在线数据迁移技术
在线数据迁移技术的核心在于,允许用户在保持原有存储系统环境的情况下,进行挂载连接。例如某个存储节点中存在若干个应用环境,文件系统,数据库,内容信息等等,在对应用环境不改变的前提下,需要迁移存储系统中数据或更换存储系统,一般来说,需要对存储数据进行大量的备份和拷贝工作,但是如果该存储节点是挂接在存储网关中,存储网关将把实际的存储物理空间虚拟成逻辑空间,那么就可以任意地在该存储网关所包含的存储节点中迁移数据,同时业务应用无需停机,维护操作十分灵活便捷。如图3所示:
2在电力系统的应用实践
针对多个应用分别挂接在多套存储系统运行,同时有的应用运行在物理服务器中,有的应用运行在服务器虚拟化中的混合IT环境,下面给出利用存储网关和存储虚拟化技术实现数据存储保护的整合方案。
2.1数据存储整合
一个数据中心目前有两套存储系统,分别挂载不同类型的业务应用系统,并且两套存储系统之间没有数据通道连接,互相独立运行,这样在存储区域就会形成存储系统的“孤岛”,没有保护机制,如果其中一套存储系统损坏势必会造成应用宕机和数据丢失的情况。针对以上的环境我们采用上述基于网关的存储虚拟化技术,在原应用服务器和存储系统之间增设两台存储网关,系统拓扑图如图4所示。
利用两台存储网关把底层的两套不同厂商的存储系统,组成一个高可用的存储集群,该集群通过存储虚拟化技术组建虚拟存储池,然后把存储池划分成多个虚拟卷分别挂接到相应系统主机上,虚拟卷就相当于我们看到的C、D、E等逻辑盘,用户无需关心该逻辑盘隶属于那个物理磁盘阵列。由于存储网关利用Snap Shot快照技术在底层两套物理磁盘阵列中分别做了镜像,即使其中一台物理磁盘阵列宕机,该虚拟卷也能正常工作,因为该虚拟卷在另外一台磁盘阵列中存有同样的镜像文件,可以简单的理解为该虚拟存储池做了Raid1保护模式。
对于很多需要7*24运行的电力系统业务应用来说,规避由于存储扩容和升级带来的问题和风险,比如避免业务应用停机,是非常有意义的,存储虚拟化的在线迁移功能可以在业务系统不停机的情况下就能完成存储扩容的操作。由于主机上挂载的逻辑盘是虚拟卷采用多路径方式连接到物理磁盘阵列中,当该虚拟卷从一台磁盘阵列中迁移到另一台磁盘阵列或断开其中一台磁盘阵列时,主机的逻辑磁盘依然保持连接,只不过是连通路径减少一半,速度稍微降低一些,但底层I/O读写不受影响,所以其中一台存储扩容后另外一台可以继续扩容。
当然分配虚拟卷时可以采用自动精简配置模式,该模式预先分配磁盘存储空间,只有当真正的生产数据发生时,才会按照实际发生的数据量分配物理容量。这样可以充分有效地利用有限的物理存储资源,同时也减少了由于系统规划和使用不周造成的物理存储资源的浪费。
2.2数据存储保护
每个存储网关节点都有数据链路连接到应用服务器,通过在多个存储网关之间配备数据链路可构建形成高可用集群网格。在高可用环境中,每一个数据卷都有一个主结点和附结点,针对生产主卷(主结点上卷)的任何数据的修改都会实时地复制到镜像卷(附结点上的卷)上,保证了生产数据卷与镜像卷中的数据在任何时间点上完全一致。
利用存储网关的CDP功能,可以捕获或跟踪数据的变化,并将其在生产数据之外独立存放,以确保数据可以恢复到过去的任意时间点。CDP可以基于块、文件或应用实现,可以为恢复对象提供足够细的恢复粒度,实现几乎无限多的恢复时间点。为了让丢失数据量达到最小,CDP基于I/O级的恢复粒度正好是我们需要的。当误删除数据或者文件系统受到逻辑性损坏或者病毒侵害,可以用CDP技术将损失降到最低。
例如公司办公OA系统的数据量均在TB数量级,普通的备份和恢复所花时间太多,现在利用CDP和Snap Shot技术可以将目前CDP记录的系统数据库卷通过生成快照挂载出来,如果把CDP比作录像机,那Snap Shot就好比是照相机,从CDP形成一个快照就像在某一时间点取出一个照片一样。在不影响业务系统主要数据运行的前提下,对任何一个存储系统中发生变化的数据都可以进行自动备份,若其中一台存储系统发生故障宕机,其中的数据可以快速恢复到故障点前的数据,从而极大限度的保护数据的完整性和高可用性。
2.3方案实现的目标
(1)实现了两套(或多套)不同品牌存储系统的虚拟化整合,通过虚拟存储池可对物理存储系统进行统一管理,方便维护;
(2)实现了方便的随时扩展功能,以满足后续业务发展的需要;
(3)方案部署简单,可与现有的IT网络无缝结合,有效的利用现有硬件资源。
3方案优点
3.1全面数据保护
方案通过数据镜像,CDP,Snap Shot快照功能,在线数据迁移等技术的应用实现了主存储与备存储数据同步的功能,面对逻辑故障、物理故障等都最大程度的保证了数据的一致性,备份和恢复效率高,实现全面的数据保护。
3.2扩展性强
(1)方案灵活性强,可以跨硬件平台实现数据的镜像,具有很强的兼容性,对未来磁盘阵列的扩容不会带来巨大的实施工作量;
(2)对于网络的改造,不用对磁盘进行重新划分,也无需将数据进行迁移即可实现数据的在线扩展,这极大地减轻了实施工作量,也降低了因数据迁移造成的数据丢失风险;
(3)对于未来接入新的IT系统,授权模式只跟后端存储容量相关,在不增加存储容量的基础上,无须购买新的license即可完成对新IT系统的数据保护。
3.3安全可靠高
(1)采用这种架构,网络是全冗余架构,没有任何一个单点问题存在;
(2)方案以容灾平台为基础,配合以虚拟接管技术,全方位的实现容灾平台架构,而且这种方式是在充分了解现有条件与环境的基础上设计的。
4结束语
本文针对电力企业数据中心日益复杂的混合IT环境下的数据保护问题进行了分析,对存储网关和存储虚拟化技术进行了研究,存储网关可以把多套不同品牌的存储阵列组合成一个虚拟化存储池,可以实现对虚拟化存储池中的数据持续数据保护,保证了存储网关所辖下的所有存储设备的数据一致性和完整性,同时通过快照,在线数据迁移等功能非常方便地对数据进行迁移、备份和容灾。结合电力企业数据中心实际应用环境,给出了一个混合IT环境数据保护的具体实施方案。在这个数据越来越重要的时代,安全、可靠、高效的数据保护,将为企业信息化建设提供有力保障。
摘要:随着信息化建设的全面深入开展,电力企业的混合I T环境越来越复杂,其数据保护变得越来越重要,数据中心可能有一套磁盘阵列,也可能有多套磁盘阵列,本文针对如何充分利用现有的存储设备,同时最大程度的保护数据等问题,通过对存储网关和存储虚拟化等技术的研究,给出了一个混合IT环境数据保护的具体实施方案。
关键词:混合IT环境,存储网关,虚拟化,数据保护
参考文献
[1]白如江,冷伏海.“大数据”时代科学数据整合研究[J].情报理论与实践,2014,37(1):94-99.
[2]李亮,罗宇,文莎.一种支持持续数据保护的虚拟存储设备的设计与实现[J].计算机研究与发展,2011,48(增刊);278-282
[3]李虓,谭毓安,李元章.一种连续数据保护系统的快照方法[J].软件学报,2011,22(10):2523-2537.
[4]李佳良.在线数据保护技术研究.信息与电脑(理论版).2013,12:136-137.
网络环境下的混合式教学 第2篇
——一种新的教学模式
余胜泉
1、路秋丽
1、陈声健2
1、北京师范大学 现代教育技术研究所,北京 100875;
2、曲靖师范学院 物理
系,云南 655000 【摘要】在高等教育信息化逐步深入的大背景下,在线教学与课堂教学优势互补的混合式教学方法已经成为大家共同关注的问题,混合式教学模式下教师既可以通过基于网络的课堂进行教,又可以课后完成备课、布置作业、批改作业、答疑等教学活动。学生除了课堂学习外,课后可以自主在线学习、在线做作业、讨论协作、在线答疑等学习活动。这种模式既可以发挥教师的主导作用,又可以满足学生自主学习的需要。本文阐述了混合式教学的支撑理念与环境的构成,介绍了在教学实践中开展网络环境下的混合式教学的模式与方法,并探讨了它对高等学校教学的影响。
【关键词】混合式教学;网络环境;课堂教学;在线教学
随着高等教育信息化的迅速发展,信息技术正以惊人的速度改变着大学生的学习方式,但随着第一轮的研究与实践的热潮退去之后,人们逐步回归理性。在线学习的方式具有丰富的多媒体资源、便捷的协同交流、友好的互动等独特的优势,但不能完全替代教师的课堂教学,缺乏了教师的深度参与,学习效果并不像预期的那么理想。如何充分体现在线学习的主动参与性,以及如何充分发挥教师或专家的引导作用、人格影响、学习和研究方法的渗透的优势,已经成为大家共同关注的问题。在此大背景下,Blending Learning(混合式学习,或混合式教学)的概念应运而生。所谓Blending Learning就是要把传统学习方式的优势和e-Learning(即数字化或网络化学习)的优势结合起来,也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[1]。Blending Learning是学习理念的一种提升,这种提升会使得学生的认知方式发生改变,教师的教学模式、教学策略、角色也都发生改变。这种改变不仅只是形式的改变,而是在分析学生需要、教学内容、实际教学环境的基础上,充分利用在线教学和课堂教学的优势互补来提高学生的认知效果。Blending Learning强调的是在恰当的时间应用合适的学习技术达到最好的学习目标[2]。
一、混合式教学的基础
1.融合的学习理论指导[3]
学习理论是教学设计的理论基础。在实施混合式教学设计时,需要根据不同的具体情况加以选用。学习理论自50年代以来,历经行为主义、认知主义和建构主义等不同发展阶段。
从哲学的角度来看,认知主义和行为主义所持的立场是客观主义的。客观主义认为世界是由客观事物及特征和客观事物之间的关系所组成。人们对客观事物及其之间关系的共同认识构成知识。知识可以通过教学的方式迁移到每个人的大脑之中。教学的目的就是以最有效的方式向学习者传授和迁移知识。所不同的是,认知主义学习理论更加强调学生的认知主体作用,强调教学既要重视外部刺激(条件)与外在的反应(行为),又要重视内部心理过程的作用,即学习的发生要同时依赖外部条件和内部条件。教学就是要通过安排适当的外部条件来影响和促进学习者的内部心理过程。
基于行为主义学习理论的教学优势在于目标明确,外在的刺激和灌输可以系统的讲述知识,易于形成自动化和机械化的操作,便于教师控制和组织教学等。而它的劣势在于学习的主体始终处于被动接受状态,积极性和主动性难以发挥,严重压抑了学生的创造性。当外在刺激条件与学生知识结构与准备状态不符时,知识传输的效率低下等等。基于认知主义的教学优势在于能够在教学过程中考虑学生的认知心理。在内容的组织和选择上可以更好的符合学生的原有认知结构,教学效率较高。在统一的教学目标的要求下,学生可以达到基本统一的知识结构,便于管理和评测。学生的积极和主动性得到了一定的发挥等等。其弱势在于统一的教学目标未必符合每个人自己的最佳发展形式。统一的学习方式,未必是每个人最佳的学习途径。另外,对于高级技能、复杂知识、解决问题的能力培养、创造力的培养等,基于认知主义学习理论的教学显得有点力不从心。行为主义和认知主义的学习理论都强调知识的传授和迁移,也就是“教”。基本内容是研究如何帮助教师把课备好、教好,而很少考虑学生“如何学”的问题。共同的优点是有利于教师主导作用的发挥,有利于按照教学目标的要求来组织教学,不足之处是在按照这种理论设计的教学系统中学生的主动性、积极性往往受到一定的限制,难以充分体现学生的认知主体作用。
建构主义学习理论基本上采用非客观的哲学立场,认为每个个体的认知过程是各不相同的,学习的结果并不是可预知的。因此教学是要促进学习,而不是控制学习。强调的重点不是设计教学方法来控制学生的学习过程,使之达到预定的相同的教学目标,而是强调设计促进知识建构的学习环境、强调以学生为中心,促进知识获得的协作和交流。不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者,要求教师以广义上的学习环境出现,而不是传道者的身份出现。在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大变化。这意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式(彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式)、全新的教学方法和全新的教学设计思想。
建构主义学习在真实的问题情景中,借助社会交往与周围环境的交互,解决真实问题,习得技能,学生自我控制学习进程,自我建构学习目标。它能够最大限度的发挥学生的积极性,创造力和主动性,是创造能力培养的最佳途径,适合于复杂知识的理解,高级认知技能和社会技能的形成。其劣势在于没有统一的教学目标,学习评价较为困难,组织与管理学习也十分困难。学习过程中要求学生进行探索,发现和协作不适合简单的陈述性知识的学习。对学生的自主学习积极性、自我控制能力、认知技能都有比较高的要求。
纵观学习理论的发展,不是一种替代的发展关系,而是一种继承、扬弃和发展的关系。行为主义强调外显行为,客观刺激。认知主义强调主体的原有认知结构,强调外显行为后面隐藏的认知结构的变化;而建构主义则强调知识的多面性,自我建构,在具体环境中的建构过程和建构结果。它们都有合理的科学的一面,同样也有局限性的一面,并不是所有环境,所有情况下都只适用于一种学习理论。每一种学习理论都有其适合的学习内容和学习者群体。总体说来,学习任务的复杂性增加、学习者的认知能力加强,学习环境逐渐丰富,最适合的学习理论从行为主义向认知主义到建构主义逐渐转化。教学(学习)是一个复杂的过程,任何将这个过程单一化或简单化的倾向都是错误的。不同的学习理论,在不同的学习阶段、不同的学习环境下是一种相互补充的关系,而不是相互排斥的关系。它反应了人们对知识以及学习本质的认识不断深入发展的历程,混合式学习实践就充分体现了这种理念融合的趋势。
2.建构性的学习环境支持
将教学或其过程理解为学习环境,体现了建构主义倾向的对于知识和教学的理解。客观主义将知识理解为客观存在的状态或实体,因此将教学理解为传递这一客观知识的过程。而建构主义将知识理解为个体在经验的基础上,通过与环境的交互来建构认知和意义的过程,因此在建构主义看来,教学是学习者充分利用环境提供的丰富工具和资源建立自己的认识和理解的过程,因而将教学理解为学习环境。
在建构主义学习环境里,学习者能够最佳地得到建构工具和学习环境的支持,这些工具和环境促进个人认识和意义的建立以及学生相互之间的交流,这样,教师的角色就是开发能使学生参与并建构其认识和理解的环境,这种环境体现的原则是:情景、建构、合作和交流。建构主义学习环境使学生参与知识的建构,这一建构的过程需要合作地进行,学习被安排在丰富的情境中,通过与他人的交流,学生能够反思已有的认识和理解。
情景包括现实世界环境中的特征,这些特征,要尽可能忠实地体现在学习环境中,包括物理的特征、文化的特征、社会的特征以及涉及到所学知识应用的能力问题。
知识的建构是在情境中进行积极的连接和反思过程的结果,所产生的知识是大脑的产品,是个体来自于情境的经验及对情境解释的结果。这些经验能够在学习环境也能够在真实世界环境中遇到。只有允许个体或团体依据他们的体验建构自己的认识和理解,而不是要求他们“学习”教师对这些体验的解释,这样的学习才是建构性的。
学习者之间的合作在整个学习过程都发生。合作有利于发展、测试和评估学习情境中产生的不同认识和理解,并促进人际交流技能的形成。
交流是合作所必须的,个人和小组在开始实施解决问题的计划之前,必须首先对这些计划进行协商。这一计划包括回顾已知的、思考需要知道的,考虑不同计划的可行性,以及它们所具有的潜能。交流是意义建立过程的重要部份,因为知识对我们大多数人来说,是以语言为媒介的。
建构主义学习环境具有真实学习情景、合作学习、注重问题解决等特色,所有的学习环境都依赖于技术,以使环境易于操作,计算机以及相关技术在建构主义学习的实现过程中发挥着举足轻重的作用。建构性学习环境包括如下基本要素:[4](1)信息资源:学习内容及相关的辅助学习材料,包括教科书、录像带、教学软件、相关论文等。一般情况下,在学习环境中,高级复杂的知识内容,都是以具体情景中的问题的方式呈现的,并有大量相关的案例,学生要借助相关的信息和案例,在解决情景性问题中获取知识和能力。
(2)认知工具:认知工具是支持、指引扩充使用者思维过程的心智模式和设备(Derry,1990)。在现代学习环境中,主要是指以计算机和通信网络相结合,用于帮助和促进认知过程的工具,学习者可以利用它来进行信息与资源的获取、处理、编辑、制作等,并可用其来表征自己的思想,与它人通信协作等。
(3)自主学习策略:学生在学习环境中要进行主动探索、主动发现,才能达到学习的目标,即必须通过自主学习才能完成,因此,适合学习者个别特征的自主学习策略就满足三个条件:1)要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神;2)要让学生有多种机会在不同情景下应用他们所学到的知识(将知识外化);3)要让学生根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。(4)帮助与指导:学习环境中,学习者是学习的主体,但并没有无视教师的指导作用,任何学习环境中,都存在控制、管理、帮助和指导的职责。教师在学习环境中确定学习任务,组织学习活动,提供帮助和指导,引导学生正确使用认知工具。教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者和促进者。
二、网络环境下混合式教学的实施模式
网络环境(尤其是网络教学平台和教育教学资源库)为混合式教与学提供了有效的支持,将教师的教学行为由课堂上扩展到了课堂外,学生除了课堂学习外,图书馆、寝室等能上网的地方均可发生,可以大大提高学生的学习效率和学习效果。基于网络教学平台及优秀教育教学资源库开展混合式教与学既可以发挥教师的主导作用,又可以发挥学生的主体性作用。教师在课堂教学中可以利用网络教学资源进行授课,课后学生可以借助网络教学资源和网络交互工具进行学习和讨论交流。
网络环境下的混合式的教与学主要有建构性学习环境设计、课堂教学、在线教学和发展性教学评价等四个主要环节(如图1所示)。
建构性学习环境设计网络教学平台的选择网络课程设计与开发课程资源的收集整理教学活动选择与设计网络教学环境的设置建构性学习环境协作性实践活动研究课题网络课程学科资源库支持混合式教学的网络教学平台课堂教学教学环境使用培训教学计划说明学习动机的激发和维持课程内容重点与难点讲解课堂讨论、交流、答疑研究课题汇报课堂评价在线教学多媒体在线教学在线智能答疑在线讨论与交流在线教学评价基于项目的网际协作学习在线个别辅导考试测评档案袋评价发展性教学评价 图1:混合式教学的过程模式
1.建构性学习环境设计
1.1支持混合式教学的网络教学平台的选择
目前国内已经有80%以上的高等学校建设了设备先进、功能完备的校园网络并通过CERNET和CHINANET接入国际互联网。教育信息化建设的开展的确为传统的学校教育和网络教育提供了良好的网络环境,但是网络的功能对于教学来说不应当只是教学内容的发布,而更多的应该是支持教学交互、教学评价和教学管理,教学交互、教学评价和教学管理是保证教学质量的重要环节。尽管网络能为教学提供丰富多彩的沟通交流功能,但是这些功能都是分散的,不利于教学的展开和管理,因此需要有一个集教学内容发布与管理、课堂教学、在线教学交互、在线教学评价、基于项目的协作学习、发展性教学评价和教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学。目前国内较流行的通用网络教学平台有4A、清华教育在线、电大在线、网梯教学平台、安博在线等,国外则有WebCT、Blackboard、UKeU、Frontier、Learning Space等。
其中4A 网络教学平台包括网络教学支持系统、网络教学管理系统、网络课程个性化定制工具和网络教学资源管理系统等四个子系统。它依托新世纪网络课程建设工程开发的精品网络课程以及高等教育出版社出版的其他优秀网络课程、教育教学资源库(教学课件库、常见问题库、试题库、案例库、素材库、文献资料库)等教学资源,不仅为学生提供了在线课程学习、在线自测、在线资源浏览等多种自主学习策略,也通过智能答疑系统、在线讨论系统、电子邮件系统、学习笔记、作业考试系统等实现了多方面的教学交互。4A网络教学平台不仅支持教师在线设计开发课程和教学资源,还支持教师进行教学活动设计,比如布置作业、设置讨论主题、为学生制订自测方案、答疑等,以此来引导和帮助学生。4A网络教学平台为学生提供自主建构知识的环境的同时,也能充分发挥教师的主导作用。
1.2网络课程的设计与开发
目标明确、结构合理的课程内容是开展教学并达到教学目标的基础,教育教学资源库为教师设计课程内容提供了大量的素材资源,精品网络课程为教师设计课程内容提供了良好的参考,教师可以选择适当的内容应用到自己的教学当中。目前一些流行的网络教学平台都支持国际上的网络教育资源标准,建议教师或技术人员参照网络教育资源建设相关标准(如IEEE-LOM,IMS-CP, ADL-SCORM等)采用面向学习对象的方式设计和开发网络课程,面向学习对象的E-learning资源因其可重用、易获取、易更新、易管理、适应不同学习者需要以及可跨平台使用等特性,能够解决资源共享的问题[5]。网络教学平台为教师提供了教学内容的组合、拆分和修改等功能,教师可以基于网络教学平台在线备课。
1.3课程资源的收集整理
优秀、多样的课程资源是在网络环境下开展混合式教学的重要基础,没有优秀的课程资源就好比是“高速公路”(高等学校的校园网)上行驶着没有装载“货物”(资源)的“列车”(网络教学平台)。如果说课程内容是为了达到教学目标而用于课堂上教师的教学和学生的学习的教育资源的话,那么课程资源则是为辅助课程内容达到教学目标而用于学生学习的扩展资源。课程内容一般是由呈现讲解型的内容和教学交互型的内容组成的有一定逻辑组织结构的网络课程,课程资源则是一个个视频、音频、动画、图形/图像、文本等多种类型的或复合型的多媒体教学微课件,既可以是内容呈现和讲解型的教育资源,也可以是用于教学评价的试题、试卷等资源,也可以是一些用于扩展学习内容范围的文献目录索引。课程资源的设计和网络课程的设计类似,都可以基于网络教学平台来完成。
要想促进学生知识的良好建构,资源内容的设计开发要从原来的“以教为主”转向“学教并重”,即不仅开发素材、课件类资源,更要开发支持自主探究、协作交流和研究性学习的有关资源。资源内容建设要朝既能支持教,又能支持学的方向努力。[6] 1.4教学活动的选择和设计
教学活动是为了教学的深入展开而设计的一些探究性问题解决、小组协作问题解决、分组交流讨论、常见问题解答、在线智能答疑、自测方案、作业方案和作业评判等。教学活动应该参照已经设计好的课程目标、课程内容及其呈现形式,并按照教学的进度有针对性地选择和设计,即与具体的章节知识点相关联。教学活动的作用在于为学生创造具体的学习情境,并加强师生、生生之间的交流互动,因此恰当的教学策略对于教学活动的顺利展开尤为重要。例如,探究性问题解决教学活动首先需要教师设计新颖、开放、不确定的问题情境来激发和维持学生的注意力,教师提出与课程内容相关的疑问,并在一定程度上给出相关提示或提供一些材料,引发学生的学习兴趣,激励他们自己利用网络去查找信息,然后通过BBS或在线聊天室讨论交流问题。
1.5网络教学环境的设置
在这个个性张扬的时代,学生学习风格的差异性越来越大,学习和教学的需求也在朝多元化、个性化的方向发展。大部分网络教学平台采用全模块化的标准开发,通过建立模块化的构件允许用户对功能模块的灵活调度和重组,实现个性化定制。不同的课程、课程的不同阶段需要的功能可能会有所不同,这时教师可以定制在他的课程中呈现给学生的网络教学平台的功能模块,隐藏暂时用不到的功能模块或将常用的重要模块放在前面;学生则可以定制呈现给自己的网络平台的风格,包括各功能模块的顺序、呈现方式、页面风格等。
2.课堂教学的实施
传统的课堂教学一般存在形式、内容单一等诸多弊端,而网络环境下的网络课程、扩展资源、各种教学活动等在很大程度上弥补了这种不足。
2.1 教学环境使用培训
教学环境使用培训主要是指培训教师和学生使用网络教学平台及其他课件演示工具或交互工具等,熟悉教学环境,排除技术障碍,为保证教学效率奠定基础。教学环境使用培训,乃至信息技术与课程整合的最终目的都是使信息技术成为辅助学生学习的高级认知工具。学会使用各种认知工具创设学习情境、提供学习资源、写作与创作、发表个人看法、交流、协作、探索和发现、计算与数据处理、提供练习与反馈、个别指导和评价、提供学习帮助和启示、成长记录、质性评估、学习反馈等。
2.2 教学计划说明
在课程开始之前教师需要将整个课程的教学计划以及各个阶段的教学计划公布在网络教学平台上,在课程教学进行的过程中,在每次课之前教师也需要将该次课的教学计划公布在网络教学平台上,以便学生准备和预习。教学计划说明的内容应该包括:教学目标、教学内容、教学方式、教学活动安排和教学评价方式等。
2.3 学习动机的激发和维持
在线教学需要学生积极主动的参与,通过在课堂上讨论网络上的热门议题,表扬积极的学生并与学生进行情感互动,是鼓励和维持学生持续在网络上参与和讨论的最有效的措施,也是对在线教学的局限进行补充和完善的重要机制。为此,教师在课堂教学中要注意给学生发言的机会、积极吸取和尊重学生的意见、适时地给学生鼓励等。师生之间的情感互动对于激发和保持学生积极向上的学习情感,激发并维持学生的学习兴趣和学习动机,促进学生人格的健康发展等都有重要的意义。
2.4 课程内容重点与难点讲授
对课程中的重点内容的讲授,是保证学生快速掌握课程知识结构的重要措施。教师在课堂上使用预先设计好的网络课程教学,网络课程集成了精心设计和选择的多媒体课件,从多感官上刺激学生的感觉器官,有助于学生的理解和记忆。具有历史意义的事件回顾、情景案例等,数学公式的推导过程、化学/物理/生物实验的操作过程等,还有一些无法用肉眼观察到的微观世界模型等,都可以通过视频或flash二维/三维动画动态地展现。
2.5 课堂讨论、交流、答疑
课堂讨论可以是在线讨论的起始,也可以是在线讨论的延续和深化。一次成功的课堂讨论、交流,首要的是教师设计一个有争论空间、有意义、能发挥学生的创造性思维的问题,然后正确引导学生的讨论方向,教师正确引导学生讨论交流的原则是“你可以不赞同对方的观点,但是你必须了解对方的这种观点和产生这种观点的原因”,这有利于发散学生的思维,学生养成从多角度、全面思考问题的习惯。讨论交流的实施方式可以是多样的,对于大班教学一般是先分小组讨论,然后组间交叉讨论,最后教师总结讨论结果。
2.6 课堂小组协作研究课题并汇报
要想培养学生的实践能力与创新精神,基于小型项目的研究性学习是有效的手段。项目研究的开展可以在网络和课堂上配合进行:在网络上主要是进行讨论、信息检索和处理、资料共享、成果展示、过程信息记录和评价;在课堂中则主要是组织小组汇报,在汇报过程中与教师深入交流和讨论,从而得到适当的点拨。这是保证基于项目的研究性学习质量的重要环节,也是促进学生知识建构和迁移的重要手段。2.7 课堂评价
除了教学内容的讲授之外,教师还可以通过网络教学平台所提供的考试模块对当堂或前面的教学内容进行联机测试,对于客观题系统会自动给出测试结果,并反馈给教师和学生。教师可以根据学生的掌握情况和学习需求及时调整本课时的教学计划,或下一步的教学计划。
3.课后基于网络的在线教学
课堂教学是基于班级常模进行的,也就说教师的教授只能满足大部分学生的一般学习需求,对于那些课堂教学无法解决或没有时间的问题,只有靠课后学生的自主学习和师生之间的交互来解决。
3.1 多媒体在线教学
教师可以根据课堂教学的情况随时在线调整网络教学平台上呈现给学生的课程内容、教学资源或教学活动等。学生课后可以在线复习课程内容,对学习内容做深层次的思考,达到真正理解和掌握。4A网络教学平台还为学生提供书签、学习笔记本、学习任务管理等辅助学习工具。除了课程内容之外,教师或学生还提供了辅助学生理解和掌握课程内容的扩展资源,学生可以从中发现新的思想、新的观点、得到新的启示,探索和体验更为广阔的知识空间。
3.2 在线智能答疑
学生在线学习的过程中难免会遇到疑难问题,或者在课堂学习中有遗留的问题,这时学生可以将问题提交到网络教学平台的答疑系统。对于一些普遍性的问题,教师可将此问题及解答可以作为资源整理到答疑中心中,供其它学生遇到类似问题时作为解答参考。学生提问时系统会自动匹配问题资源,如果有类似的问题系统自动给出答案;若没有的话,学生需要等待教师或其他学生给出答案。这种智能化的答疑系统可以减轻教师答疑的工作量,缩短学生获得解答的时间。学生可以对其它学生的问题作出解答,这也是一种学习形式,在帮助别人的过程中获得提高。为了启发学生的思考方式或针对一些普遍性的问题,教师可以向答疑系统提出自己的新问题,由学生解答,也可自问自答,再将问题整理到问题资源库。这样,随着答疑系统的运行,问题资源会越来越多,学生需要的新问题会越来越少。
3.3 在线讨论与交流
网络教学有良好的异步交互的优良特性,通过网络可以有效的对某一个论题进行深入讨论,弥补课堂讨论由于时间有限而造成的讨论浮于表面层次、感性成分居多、难以深入等缺陷。一般的网络教学平台都提供讨论交流模块,按照用户进入的课程来呈现论坛内容,讨论的主题可以有教师设置也可以由学生自己确定。讨论以发表文章为基本的讨论交流形式,交流不受时间限制,参与讨论的学生可以对讨论问题进行充分的思考,通过不同观点、立场的碰撞与交流,学生可以对一个复杂事物达到一个相对全面且深刻的理解。通过文章来表达自己的思想,可以大大提高学生的逻辑思考能力以及驾御文字的能力。4A网络教学平台的讨论交流系统将记录每个学生参与讨论的内容和相关统计数据,学生是否积极参与讨论以及讨论的深入程度是学习评价的一个重要指标。
3.4 在线教学评价
自测、作业和考试等评价方式是保证教学质量的重要手段,尤其是在教学过程中进行的形成性评价,为教学策略的随时改进、实施个别化教学提供了依据。学生学习评价的实施可以借助网络教学平台提供的试题资源库、自动/手动组卷机制、作业催交、系统统计分析等来完成。教师可以根据教学进展抽取试题资源库中的一些试题资源组成试卷,作为学生巩固和复习课程内容的作业或自测,教师还可以根据学生的学习情况布置一些开放性的试题作为考试内容。不仅如此,学生在学习过程中也可以自己随即抽取与所学内容相关的试题组成自测试卷来进行自我评价。对于客观性试题,系统都可以自动批阅并给出评价和统计信息,对于主观性试题,则需要教师来批阅。每次作业或自测系统都会给教师一个统计报表,是教师进行教学调整的依据。教师评价也是保证教学质量不容忽视的一个方面,对教师的评价可以采用学生匿名向教师提意见或打分的方式,教师还可以设计一些调查问卷放到网络教学平台上,以此来获取教学反馈从而改进教学。
3.5 基于项目的网际协作学习
基于项目的网际协作学习就是一个班级分为几个学习小组,每个小组分配一个学习项目在网络环境下展开共同学习的学习方式。学习项目是针对一个实际问题确定的,不同于主题讨论的学习,小组成员在网络平台分配的各小组的学习活动空间里协同完成项目。小组成员有各自的任务目标,在完成任务的过程中,各成员遇到的问题可以上传到讨论组寻求帮助和讨论,而各自收集的资料可以放到小组共享的文件夹里共享。这种学习方式方便成员之间的跨时空交流和文件共享,有利于培养学生的协作能力和解决实际问题的能力。
3.6 在线个别辅导
因材施教对于我国高校目前的大班级教学具有非常重要的意义,教师记住、随时了解每一个学生的背景信息和学习情况,是不现实的。网络教学平台提供了详细的统计与分析功能,教师通过查看学生的个人基本信息、学习历史记录、学习活动记录、学习成绩记录等,对学生进行诊断和了解,教师在充分了解学生的学习情况后,可提出针对性的指导意见或提供针对性的辅导。
4.发展性教学评价
发展性评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生的多方面潜能,帮助学生认识自我,建立自信,同时注重发挥评价的教育功能,促进学生在原有水平上的发展。其评价思想体现为从关注考试到关注学习者的成长,从关注结果到关注过程,从量化评价到定量与定性相结合的评价体系的转变上。在信息技术支持下,实施和推行面向学习过程的发展性教学评价无疑对高等教育教学评价体系的转变起到重要的推动作用。在进行发展性评价时,应针对不同评价内容和相应的课程目标,适当选择和灵活运用评价方式,适当渗透表现性评价的理念,以学生在各学科知识学习与运用或运用信息技术解决实际问题过程中的表现和成果作为评价依据,全面评估学生在学科知识的基础、学习的过程与方法、运用信息技术解决实际问题的能力以及相关情感态度与价值观的形成。在网络环境的支持下可以在在线测评、档案袋记录、问卷等多个方面开展评价工作(如图2所示):
在线考试作品档案袋重视结果重视过程提倡发展综合能力调查活动过程的评估 图2:网络环境下的发展性教学评价
4.1 档案袋评价
档案袋评价(portfolio assessment)是网络环境下备受青睐的一种发展性评价方法,档案袋的主要功能是“存”、“反思”、“交流”。网络环境下的混合式教学,体现学生的发展和进步的信息都记录非常容易地被记录下来,在档案袋中归类存储,成为教师了解学生的窗口,也是学生自我反思的对象。
档案袋的数据来源主要课堂教学和课后基于网络的在线教学两个环节中产生的一些过程性数据,包括学生浏览课程内容和课程资源的情况、学生讨论交流中的发言次数和发言内容、小组协作中贡献的资料、小组协作中组员的评价、提问的问题和次数、解答其他学生或教师的提问的次数和答案内容、作业和自测的成绩、阶段性考试的成绩、学习笔记本中的内容等等,这些数据是对学生的学习进行过程性评价和形成性评价的依据。4.2 考试测评
基于网络教学平台的数字化学习有利于考试测评的开展,教师平时可以利用网络教学平台给学生提供一些自测题或者作业题,用来学生的自我评价。由于网络教学平台可以实现自测题和作业的自动批改,这使得教师无需投入很大的精力就可以很容易地了解学生的学习过程,而不仅仅是通过学期末的一次考试对学生进行总结性评价。学生通过网络将学习结果、对课程的评价以及对教师的评价反馈给教师,教师可以了解前一阶段的教学效果、学生现在的需求和学生对教师教学方面的意见,并根据情况对前面的教学内容做补充以及确定下一步的教学,有利于发展性课程评价的展开。教师和学生通过多种方式的交流利于教师多方面的了解学生,对学生进行多元的评价,引导学生健康地发展。
三、网络环境下的混合式教学的意义
1.促进高校信息技术与课程更深层次整合,推动教学改革
虽然目前国内80%以上的高校都建设了校园网,但是除了开通电子图书馆和开设全校的信息技术课之外,大部分的应用停留在办公自动化系统、教务管理、财务报表、学生成绩统计、学校公告信息发布等教育行政管理的层面,没有真正应用到教学当中来。信息技术的应用能够极大程度地优化教学,将信息技术与日常的学科课程教学整合是当前进行教学改革并改革教学结构的突破点。整合的实质是通过新型教学环境的营造来改变传统的以教师为中心的教学结构,创设新型的主导——主体相结合的教学结构,以便使创新人才培养的目标落到实处[7]。
课堂教学有利于教师主导作用的发挥,有利于教师监控整个教学活动进程,有利于系统科学知识的传授,有利于教学目标的完成。在线教学则凭借丰富的数字化教学资源和各种交互工具、认知工具的有力支持,有利于培养学生的探究精神和创新精神。两种教学模式各有千秋,网络环境下的混合式教学则融合了这两种教学模式的优势,把“以学为主”的教学设计和“以教为主”的教学设计结合起来,打破了传统学校教育的课堂教学模式,同时也突破了传统远程教学无法实施有效的沟通和交流的局限,是一种全新的教学模式。在这种模式中课堂教学和在线教学相互补充,学生的积极性和主动性能够得到更大的鼓励,充分发挥学生的主体地位,不仅对学生的知识技能与创新能力的训练有利,对于学生健康情感与价值观的培养也是大有好处的。
2.弥补师生间因角色地位、个性心理等差异造成的师生、生生交流沟通少 在高等学校中教学与科研并重,高校教师一般既从事教学又从事学术研究,多数教师专心于科研工作,除了上课以外教师和学生见面的机会很少。另外,中国的大学已经开始进入了“独生子女”大学生时代。这是一个不容忽视的变化。他们在家庭中的地位是造成大学生崇尚自我、惟我独尊的成长背景。学生喜欢独立地按照自己的想法去做事情,不喜欢别人的参与。这些都造成了师生交流上的障碍,教师不了解学生,学生不了解教师。网络则以其提供的各种交流方式弥补了师生因角色地位、个性心理等差异造成的交流沟通少的问题,满足了学生交往的需要,对于学生学会交流、建立良好的人际关系有重要的作用。
3.解决由于高等学校的教学组织形式带来的弊端
近几年来我国高等学校一直在扩招,我国高等教育规模早已跃居世界第一。2005年全国普通高校本专科招生约475万人,研究生招生约36万人,各类高等教育在校学生不下两千万人。目前国内高等学校在校学生已经接近现在高校师资所能承受的极限,宏观上办学规模的扩大决定了高等学校的教学组织形式只能继续是传统的集体讲授式课堂教学。传统的课堂教学方式的优缺点是大家有目共睹的,它虽然充分发挥了教师在教学中的主导和监控作用,但是不能很好的发挥学生的积极主动性,使得长期以来我国高等学校对学生创新精神和创造能力的培养是一个突出的薄弱环节。
网络环境为师生提供了多种交互渠道,对于弥补课堂教学中面对面教学的不足有重要作用。另外网络为学生提供了自由、开放的学习空间,这不仅有助于调动学生的积极性,开阔学生的视野,满足学生对知识的需求,而且对于培养学生的创造精神和树立终身学习的观念有重要的意义。
四、小结
网络教学并不只是意味着远距离的教育,在线教学同样可以在传统校园教学中发挥重要的作用,网络教学进入校园,并不是对传统教学替代式的进入,而是不断与传统教学相互碰撞,在碰撞中逐步融合,在融合中不断补充和完善,形成实践中有效可行的信息技术环境下的教学方法体系。可以说,混合式教学并不是一种全新的教学方法或理论,而是随着教育信息化的深入,使它逐渐得到了普遍的关注。它主张把传统教学的优势和数字化教学的优势结合起来,二者优势互补,从而获得更佳的教学效果。
【参考文献】
混合环境挑战桌面管理 第3篇
“随着云计算、移动化、IT消费化时代的到来,越来越多的个人移动设备,包括智能手机、平板电脑的加入,桌面管理变得更为复杂了,其管理成本越来越高,我们必须借助专业工具的帮助来应对这些问题。”蓝代斯克(LANDesk)公司总裁兼CEO Steve Daly在日前举行的蓝代斯克与联想战略合作新闻发布会上表示。根据双方的协定,蓝代斯克与联想将共同开发面向中国市场的“联想桌面管理套件”,这一套件包括设备发现、资产管理、软件分发、补丁管理、远程问题解决、报告和登记表板,可以实现桌面生命周期的动态管理,最大化企业的IT投资。
Steve Daly 认为,云计算时代,用户终端将成为一种混合环境,即既有传统的C/S架构、B/S架构应用程序在用户终端上运行,还有一些托管的云服务在用户终端上运行,对此桌面管理产品必须与时俱进,进行统一集中管理。“对于一些托管的应用,桌面管理的工作依然不少,包括必须知道客户是如何使用的、了解用户的使用习惯;对应用的性能进行监控,确保用户体验;要保证云服务的可用性以及企业数据的安全。”Steve Daly告诉记者。
随着桌面虚拟化的流行,很多企业开始为用户提供虚拟的桌面,由于桌面虚拟化技术具有先天的集中管控这样的特性,因此在一定程度上降低管理复杂度,提高安全性。不过,Steve Daly认为桌面管理的工作重要性同样不能低估,传统桌面管理那些内容包括资产管理、软件分发、补丁管理、远程问题解决等在使用虚拟桌面时依然需要。
混合应用环境 第4篇
慕课的发展势不可挡,给我国高等教育的发展带来新的机遇与挑战。高等学校应利用这一契机,跟上时代的步伐,改革传统的教学模式,探索适合国内慕课环境下的新型教学模式。在此背景下,本文将以“计算机应用基础”课程为例,探讨如何利用这一契机,将慕课的优势与传统课堂教学深度融合,探索基于慕课环境下的混合教学模式,以提高教学质量。
混合式教学是对网络教学和传统课堂教学两种教学方式的混合,即把传统面对面教学和网络E-learning两者优势结合,借助互动性强的慕课网络学习平台,构建大量在线学习视频,供学生课前自主学习;而课堂上主要是进行有针对性地重难点讲解,引导学生进行面对面的课堂互动讨论,强化学生动手操作能力;课后为学生答疑解惑,培养学生的综合能力。混合教学模式具体教学过程包括教学准备、网络教学、课堂教学、课后答疑4个环节。
1 教学准备
混合式教学模式的教学过程的第一步是教学准备,包括网络教学与课堂教学的课前教学设计,为之后的网络教学和课堂教学提供有力的支持。
为方便网络教学的开展,应为学生设计“自主学习任务单”,任务单包含学习指南、学习目标、学习任务、重点难点、问题设计、学习测试、学习档案、动手操作、总结归纳等内容,旨在帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标与方法,使学生可按照任务单上的要求结合自己的实际情况有步骤有计划地进行网上学习。“自主学习任务单”就是学生进行网上学习的导航,使课前学习更有针对性,也将促使自主学习变得更有实效。
针对学生网上学习情况,教师还应为学生设计“学习情况反馈表”,反馈表中应该包含学习的成效、学习中出现的困境、动手操作中出现的问题及阻碍、急需教师重点解决的难题等一系列学习后的反思,学生应如实填写。
课堂教学以教学活动设计为主,是教学准备的重要部分。教师应根据学生网上学习情况及学习情况反馈表,将教学活动设计为:制定教学目标、教学步骤及教学任务。混合教学法中的课堂教学活动主要以探究讨论为主,不再以教师为中心,而是调动学生的主动性,使其积极参与教学活动的讨论,解决学生在学习中遇到的困境。因此教学目标和任务主要围绕学生学习的问题而制定,教学的步骤主要围绕讨论的主题来安排,通过对主题进行规划,可防止学生盲目讨论,脱离实际。
2 网络教学
网络教学是指学生在课前利用创建好的慕课平台进行自主学习过程,是混合教学模式的在线授课的重要组成部分。
网络教学不是让学生简单地在线看视频,网络教学采用多种教学形式,不仅有在线视频,还包括PPT课件、测试题库、网上教学辅导、在线评价等。学生可以看教师的视频讲解,查看PPT课件,添加来自慕课平台上的图书。当学完相应教学内容后,可以通过测试题库进行小节或单元测试,以巩固学习内容。网络教学不是完全用视频取代教师,教师在学生进行网上学习时,也需要在固定的时间内轮流上线,进行网上教学辅导。教师要通过慕课平台不断观察和跟踪学生的学习过程,以便及时掌握学生学习状况,为后面的课堂教学制定目标。对学生在学习过程中提出的问题如能在网上现场解答应及时解答,比较复杂的不能立即在网上解答的应进行记录,留到课堂教学进行探讨和解答。为督促学生能够在课前进行自主学习,教师应对学生网上学习的效果进行在线评价,对学习态度好、认真严谨的学生进行奖赏,而对只是为了完成任务进行形式化学习的学生应给出差评,对不学习的学生进行惩罚。
网络教学也不是让学生无序地学习。教师应在学生网上自主学习前,将制作好的“自主学习任务单”下发到每位学生手中,学生依照任务单根据自身情况来安排学习。完成学习任务单中的学习任务,对教学视频中出现的重点和难点部分做出标记,对嵌入视频中的实践部分可以跟随步骤动手操作,并对操作过程中出现的问题进行记录,对视频中教师提出的问题及课堂测试应该独立完成。并将最后的学习效果记录在学习情况反馈表中,以供教师作为课堂教学的依据。
网络教学也不是让学生孤立地学习。学生在学习过程中可以进行交流和讨论。学生在自主学习完成后,学生与学生之间结成学习小组对在线学习过程进行交流,对学习中的问题进行讨论。另一方面,学生在网上学习时,教师应在指定的时间内登录慕课平台,在平台上进行指导和与学生进行即时互动。
网络教学实施过程需要信息技术的支持,从教师制作教学视频、学生观看教学视频到个性化与协作化学习环境的构建都需要计算机硬件和软件的支持。如网络速度慢、学生的学习环境差是制约学校开展网络教学的因素之一。在实施混合教学时,学校要通过各种途径解决这一问题,可以通过配置高性能服务器,增大网络宽带的接入量来提高网络。学生在课后是需要通过电脑和网络进行学习的,对于一些缺乏硬件没有电脑进行网上学习的同学,学校应该提供相应的设备支持,例如学校机房应在课余时间内仍对学生开放。利用信息技术为学生构建个性化与协作化的学习环境至关重要,其中涉及教学平台的支持。前文中构建的网络教学平台,学生可将慕课平台安装到诸如手机、IPAD等移动设备上,通过移动设备随时随地进行在线学习。
网络教学为学生学习提供了便利,学生可以在宿舍或在家看教师的视频,随时随地进行学习,对整个学习过程自主掌控,根据自己的理解能力把握视频节奏的快慢,如懂了的可以快进,没有懂的可以倒退或反复看,重点难点可以仔细思考或做标记,有疑惑时还可在线向同伴或教师寻找帮助。另外在网络环境下学习,学习氛围也会比实际课堂轻松,特别是对一些内向腼腆的学生来说,虚拟的网络环境使得他们身心得到放松,不必担心因听不懂或回答不出问题而让同伴嘲笑。第三慕课平台下的网络教学不反映以“学”为本的教学价值取向,要求调动学生主动学习的积极性,它不是让整个班的学生都盯着电脑屏幕看视频,在“慕课”的世界里,视频课程被切割成10分钟甚至更小的“微课程”,在课程中嵌入随堂测试,就像游戏里的通关设置,只有答对才能继续听课,学生的注意力需高度集中。
3 课堂教学
尽管慕课环境下网络教学对传统教育的影响显而易见,但并不能完全承载对课堂教学的全部想法,更无法替代师生间“面对面”的互动与讨论。慕课大规模的特点局限了师生之间的交流。慕课作为一种在线教育模式,学习对象数量庞大,教师与学生的互动难以展开。其大规模的特点局限了师生之间的交流,师生互动无法达到传统教学中的即时交流效果,在整体教学氛围方面与传统课堂相比仍有一定差距。因此混合教学模式除了网络教学外,还应有面对面的课堂教学。
混合教学模式课堂教学环节要以学生为中心,充分发挥学生的主体地位,教师应该改变传统的灌输式教学法,以课堂讨论、动手操作、解决问题为主,具体表现如下:
在进行课堂教学前,教师应该跟踪学生网上学习情况,对学生学习过程进行统计分析,收集学生“自主学习任务单”和“学习情况反馈表”等多方面的信息,制定教学计划,安排教学内容。教师制定的教学计划和教学内容并不是一味地对课本知识的全部讲解,而是根据学生在线学习和在线测评等反馈情况安排教学的重点和难点。
在课堂教学中,教师首先对分析归纳出的重点难点知识进行讲解,对学生在线学习过程中提出的带有普遍性的典型问题进行分析。
教师将关键知识与问题讲解后,应该带领学生进入课堂讨论部分。教师针对教学中的重点难点及典型问题引出课堂中需要探讨的主题。探讨的主题必须是困扰大部分学生的相同问题,这样能更大程序调动学生积极性,发挥学生探究的精神,能最大限度地让学生加入到课堂讨论中。讨论主题确定后,教师以小组为单位组织学生进行讨论交流。在学生讨论过程中,教师应该要发挥主导地位的作用,对学生的讨论要及时引导和纠正,使课堂讨论有目的有意义地进行,而不能任其盲目发展,脱离主题。为调动学生讨论的热情,教师要尊重学生的发言,适当地给予学生鼓励和评价,并以小组为单位进行奖励,对表现优秀的学生进行表扬。当讨论结束后,教师应对每个讨论的主题进行总结,加以点评。
讨论只是课堂教学的一部分,“计算机应用基础”作为一门操作性很强的课程,仅仅通过讨论停留在理论部分还是不够的,必须要通过动手操作才能检验学习的效果,所以教师要根据前面讨论的主题给予相关的拓展项目加以动手操作,使学生熟练掌握相关知识的应用方法,在动手操作中体会知识点的应用。每个学生都要独立完成操作项目,对操作过程中出现的问题可以随时举手提问,教师可以自己帮助解决,也可安排小组中成绩优秀的学生帮助解决。学生在操作过程中,教师要进行指导。
最后教师要以小组为单位,抽查每个学生最后完成的作品。对学生完成的作品进行展示和点评,对作品中存在的问题进行讲解,讲解后要求学生分析总结,独立解决实际提出问题,对作品进行订正和完善后再上交,以此作为学生平时考核的依据。
4 课后答疑
混合教学法除了课前的网络学习与课堂的教学外,还包括课后答疑部分。完善的后台教师服务系统为混合式教学提供了支撑,慕课平台下设置了在线讨论和答疑区,学生可针对网络学习和课堂学习中遇到的问题进入平台交流,提出问题,教师要在平台上进行即时互动和指导。
学校要安排教师进行后台服务,动员所有担任了“计算机应用基础”课程的教师按班划分,参与后台答疑服务,并将此作为全体师生的一门实践操作选修课,学生的学分根据提问次数和在网上活跃动态来计算,教师的工作量根据答疑的次数和帮助学生解决问题的效果来计算,以此作为后台服务教师的一种劳务报酬进行补偿奖励。
虽然每一个班都有一个教师带领学生共同参与到答疑讨论中,但由于面临的学生人数多,教师在同一时内不可能解决所有学生提出的所有问题,因此,对于某些共性问题应归类解决,然后再针对部分学生的个别问题,逐个击破。
摘要:慕课时代的到来,给教学改革带来新的机遇和挑战。文章在慕课大背景下,为“计算机应用基础”课程探索适合本校师生的混合教学模式。文章围绕混合教学模式展开,对混合教学模式中的教学准备、网络教学、课堂教学、课后答疑4个教学环节进行了详细介绍。
关键词:慕课环境,慕课的教学模式,混合教学模式
参考文献
[1]殷丙山,李玉.慕课发展及其对开放大学的启示[J].北京广播电视大学学报,2013(5):29-34.
[2]李梁.“慕课”与思想政治理论课教学模式创新[J].思想理论教育,2014(1):65-69.
[3]蒋园园,徐飞飞.计算机混合式学习对传统课堂的颠倒研究:以颠倒课堂为例[J].软件导刊,2013(4):168-170.
混合应用环境 第5篇
摘要:“翻转课堂”教学模式在国外已兴起数年,但多应用于小规模班级。结合国内计算机基础课程教学现状和学生特点,在“大学计算机”MOOC建设基础上,面向本科一年级新生,开展大规模班级教学环境下混合教学探索,将SPOC、翻转课堂、传统教学模式进行有机融合。历经一个完整教学环节的实践,证明了在大班教学环境下采用混合教学的可行性,以及混合教学在促进学生综合能力提升方面的显著效果。
关键词:大规模班级;SPOC;混合教学;大学计算机;本科新生;能力培养;MOOC
2012年起,随着大规模开放在线课程(Massive Open Online Course,MOOC)在国内外的兴起,己有学者开始研究如何更好地利用MOOC的优势来改变传统的课堂教学模式。由此,“翻转课堂”“混合教学”成为近年来的一项研究热点。
“翻转课堂”(Flipped Classroom)教学模式是一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境,原本的课堂由实验和课内讨论等活动代替,而讲授则以视频等其他媒介形式由学生在课外活动时间完成。这种教学模式2007年开始在美国大学中投入实践,并取得了较好的效果。
因文化背景、教学管理体制等多方面原因,国内大学教学,特别是基础课程教学,与国外大学相比主要存在以下一些差异。
(1)统计数据表明,国外大学的班级规模多数在20人以下;而国内大学教学,特别是计算机基础课程教学,授课班级规模通常都在百人以上。这种规模上的差异,为翻转教学带来了一定的挑战。比如:如何保证学习效果、激发学习热情、促进学生自主学习等,都成为值得研究的问题。
(2)根据笔者自身的体验,欧美大学生通常对自身未来的发展方向(至少在一段时间内)比较明确,学习主动性相对较高;而国内大学生,特别是一年级新生,对自身的专业定位和未来发展大多比较模糊,这在一定程度上影响了其学习的主动性和热情。而翻转课堂的精髓却正是主动学习。
(3)“大学计算机”是国内绝大多数高校本科生的必修课程。与其他基础课相比,除了“大规模”外,该课程还具有如下特点:一是面向的是一年级新生,二是学生基础存在较大差异。
基于以上分析,我们认为在“大学计算机”课程中完全照搬国外的翻转教学模式并不现实,必须考虑到自身课程的特点。
2015年秋季学期,我们在现有“大学计算机”MOOC基础上,将MOOC资源转化为面向校内学生的“大学计算机”SPOC(SmallPrivate Online Course),开展了大规模班级环境下基于SPOC的混合教学试点。通过教学内容重构性设计、学生学习行为跟踪、过程管理等方式,来保证学习效果,促进学习热情和自主学习能力。并在学期结束后,对学习效果进行了对比分析研究。
一、混合教学的总体设计
混合教学(Blended Teaching and Learning)是翻转教学与传统教学相结合的一种教学模式,也可以说是两种教学模式的折中。即:在保持一定传统课堂教学的基础上,将部分内容采用翻转式教学。实践证明,这样的设计思路,更符合现有基础课程教学的实际需求,更加“接地气”。
1.教学环节设计
混合教学并不是简单地将部分课堂授课内容移到课堂之外,它需要精心地对现有教学内容进行重构性设计。比如:哪些内容适合于学生在线学习,哪些内容需要课堂讲授;课堂讨论的组织与评价方式;设计什么样的讨论主题能够既结合课程内容又有利于促进学生的能力提升;课堂讲授与在线学习在时间上的衔接与安排;如何利于在线论坛进行交流;在线自测练习和作业安排。
除此之外,整个混合教学模式在设计时还要综合考虑在线学习对学生课业负担的影响等。我们设计了“大学计算机”课程混合教学模式(如下图所示)。整个教学环节包括“传统教学”和“翻转教学”两部分。“翻转教学”又分为“虚拟课堂”和“实体课堂”两种形式。“虚拟课堂”是指基于SPOC的在线学习环境,包括教学视频、自测练习、作业、论坛交流与答疑等。虽然传统教学模式都是实体课堂,但“翻转教学”中的实体课堂与传统教学模式下的实体课堂在功能和含义上完全不同。“传统教学”是教师在课堂上“唱独角戏”,学生只是被动地接收教师所传授的知识,听讲时是否专心,理解了多少,都因人而异,教师很难有时间去判断,更谈不上个性化的指导。“翻转教学”的实体课堂是以“讨论”“答疑解惑”为主题,所以学生成为了课堂的中心。这不仅在一定程度上“迫使”学生去思考、去表达,也使教师为学生提供“个性化服务”成为可能。为叙述方便,以下所说的“实体课堂”特指翻转教学模式下的实体课堂,而用“传统课堂”来表示传统教学模式下的实体课堂。
2.混合教学实施计划
如上所述,在混合教学模式下,教师不再是完全的中心,有若干环节都要以学生为主,需要有助教辅助,从而就形成了“多中心”的学习环境。表1给出了混合教学模式下的角色和每个角色所承担的任务,表2为我们实际的混合教学计划(限于篇幅,表中略去了具体时间及上机实验)。
3.大规模班级实体课堂的组织
翻转教学模式下,实体课堂的“主题”是讨论和答疑解惑。“讨论”是促进学生自主思考、协作研究和交流表达的有效手段,是以学生为主,需要学生事先对某一主题知识进行研究,然后进行讲述和交流。“答疑解惑”是针对某些难点问题开展的师生间的互动。这类任务在大规模班级中很难有效果。为此,我们采用了规模切分的组织模式,将大班分为若干个小规模班级。以下是我们对“讨论”这一翻转教学重要环节的组织方式。
我们设计每次讨论课规模为30人,由助教组织、学生主持,每4~5人为1个研究小组。教师提前2周发布若干下一次讨论课主题,每小组从中自主选择1道(但不能重复)进行协作研究。每次讨论课时,每小组由1人主讲本组的研究结果,组内其他成员负责回答其他同学的提问,并对主讲人的讲解进行必要的补充。要求每次讨论课每位学生必须发言。讨论课成绩由助教和学生共同打分。表3为我们第一次讨论课的主题,表4为讨论课成绩评价原则。
二、如何保证混合教学的学习效果
除了教学设计外,翻转教学还需关注的一个重要问题是如何保证学生的学习效果。传统课堂有教师现场讲授,对学生的到课形成了一种无形的督促。而翻转课堂则是要学生自己找时间在线学习,练习和作业都是在线完成。学生会认真看视频吗?作业和自测存在抄袭吗?为保证混合教学的效果,我们加强了学习过程的管理,利用自主研发的学习管理系统,对学生在线学习行为进行全程跟踪,按周汇总每位学生的学习情况,并给出必要的提示。最终成绩不仅是期末考试,还包含了学习过程各个环节。
1.学习行为跟踪与提示
SPOC平台对学生的在线学习行为有完整的记录,我们可以从平台上获取每位学生每天的学习行为,通过数据分析,并结合课程知识体系和教学计划,对每位学生每周自身的学习状况、在整个班级中的占位、与教学要求的差距等,给出个性化的评价,以达到督促的目的。
2.过程管理与考核
我们将整个教学内容重新设计,按周组织和管理。包括:
(1)每周发布学习内容和学习要求,并向每位学生发布其当周学习情况。如视频观看、测验成绩等。
(2)每周安排在线单元测验。单元测验为客观型题目,主要目的是帮助学生自测对知识点的掌握程度。
(3)加强编程练习。进入程序设计内容学习后,每周布置编程作业,平均每周编写10段以上程序。
培养学生“利用计算机求解问题”的能力是计算机基础教学的主要目标。计算机的工作就是执行程序,要利用计算机求解问题,必须要编写程序。反过来,只有亲自编写过程序,也才能在一定程度上理解计算机的工作原理。多年一线教学的体会,对绝大多数从未涉及程序语言的大学新生,因相关基础和学习方法上的不适应等原因,会将很多计算机理论和原理都当做概念去背而不是去理解。为了克服这一问题,我们加强了学生的编程训练,最终的课程考核结果证明,通过大量的实际编程练习,不仅提升了学生的实际编程能力,也提升了学生对计算机基础理论的认知。
(4)在线交流。MOOC平台提供了良好的在线交流环境。为使学生利用论坛交流促进对所学知识的理解,我们规定了“论坛活跃度”作为考核的指标之一。这不仅促使学生去交流、去探究别人提出的问题,也使能够回答别人提问的学生产生成就感,为解决了问题的学生带来收获感。最终都提升了学生对课程的学习兴趣和自信心。
(5)增加过程考核。课程最终成绩由多个环节构成,包括在线学习成绩和线下成绩两大部分。成绩构成如表5所示。
三、混合教学效果分析
我校本学期选修“大学计算机”课程的理工类专业学生共计1064人,分为11个大班,涉及6个专业大类。我们从选课学生中随机抽取了一个教学大班共124人参与混合教学试点,人员未经选拔,为完全自然班。整个教学环节结束后,我们对参与混合教学的学生进行了问卷调查,并对混合教学与传统教学模式的教学效果进行了对比分析。
1.学生问卷结果汇总
在期末考试前,我们对参与混合教学试点的学生进行了网上问卷调查,共收集119份调查结果,表6给出了对部分调查结果的统计值。由结果可知,学生对混合教学特别是论坛与线下讨论环节的认可度是比较高的。
2.与传统教学模式的效果对比
在学生问卷调查结果的基础上,为了进一步研究混合教学模式与传统教学模式在教学效果上可能存在的差异,我们针对相同课程、完全相同的教学内容和考核标准,以线下考试成绩为参照,选择了相同专业和入校平均录取成绩相差8分的两个不同专业进行了对比分析,特别对能够在一定程度上反映计算机问题求解能力和分析能力的主观型题目(算法分析与编程)的考核结果进行了统计。表7给出了对比结果,表示混合教学相对于传统教学模式的效果。
网络环境下混合式职校教学实施样例 第6篇
关键词:网络 混合式 职校 教学
混合式教学是把传统教学和数字化教学的优势结合起来,获得良好效果的一种教学模式。网络环境(网络教学平台和教育教学资源库)为混合式教学提供有效支持。网络环境下的混合式教学,由课上教学扩展到课下教学,大大提高了学生学习效率和效果。
当今网络环境下混合式教学在各级各类学校中广泛应用,尤其在职校里更彰显独到特色。“十三五”背景下,教育部已明确:大力发展职教事业,提倡“工匠精神”。可见未来职业需要既有一定专业知识又有复合能力的人才。因此职校教育应努力提高学生的综合素养。对于职校的教师来说,真正的教育是回归现实,利用一切网络资源和方法,教会学生独立适应时代和社会对技能型人才的需求。每位职校教师都要不断思索和探求:如何发挥最大的潜能做到教学兼优?
下面以“求职——步入职场的第一步”综合实践教学为例,具体剖析混合式教学在职校教学中的运用。
教学设计和思路是依据职业教育培养目标,即为现代社会培养的应用型技术人才,要求学生具备创新精神、实践能力、终身学习能力,并促进自身的健康发展。根据学校实际情况,坚持面向全体学生,因材施教,充分发挥学生的自主性来制定教学目标,体现职校教学的核心素养。当前毕业生就业形势严峻,学生极少或根本无工作经历。职业教育要为他们后续进入职业场,开启大门。
一、拟定三维目标
知识目标:了解求职应聘的过程。
能力目标:根据不同供职单位要求设计规范的个人求职简历。
情感目标:学生今后起步,走近自己的行业时,能够稳操胜券。
二、制定任务引导项目(完整性、可操行性、能受益性)
课前教师利用网络平台将预先设计好的教学任务布置给学生,提供帮助和指导。教学活动内容过程中利用“任务驱动”方法完成。
网络教学平台活动流程:活动准备(资料收集)→小组活动(组内互评)→班级活动(模拟应聘)→成果展示(班级网页专栏)。
任务项目一:学生课前收集企事业用工信息资料,了解求职应聘活动事宜。
应聘目标:占有信息(就业信息和应聘单位与职位情况),做到知彼。
应聘心态:客观的自我定位(客观的自我评价),做到知己。
应聘准备:个人简历、学业证书、成绩单、荣誉证、技能证、实习证等。
任务项目二:4~6名学生为一个学习小组,根据所学专业(汽运、机电、港电、数控等)对应职业岗位,设计规范个人求职简历。
课上教师展示事先准备好的教学课件,观看职业场的微视频,欣赏特色的个人简历,例如WPS文字办公软件中精美的个人求职简历模板,与学生课前所做任务项目相比照,学生自发提问,取长补短。
任务项目三:课中小组活动, 交流收集的资料,相互评价并提出建议,修改个人求职简历,确保基于项目的研究性学习质量,促进学生知识构建和迁移。教师巡视指导参与学生活动的讨论中。
任务项目四:课堂小组开展研究课题汇报。每组分为两部分,一部分为企业人力资源部工作人员,一部分为求职者,开展模拟应聘活动。为使活动有效开展,教师适当补充有关口语表达,面试的礼仪和技巧方面知识。
基本面试礼仪——保持举止文雅大方,谈吐谦虚谨慎,态度积极热情。
语言运用技巧——口齿清晰,语言流利,语气平和,语调恰当,音量适中;语言含蓄、机智、幽默;注意听者的反应。
回答问题技巧——把握重点,简捷明了,条理清楚,有理有据;确认提问内容,切忌答非所问。
学生体验中感悟情感、态度、价值观,在活动中归纳知识,在参与中培养能力,在合作中学会学习。学生互评谈体会。教师对整个教学活动中学生问题的提出、回答、看法、态度、探究及体验等都及时给予发展性评价。
任务项目五:成果展示(课下体现)。学生再次修改创作,将精美的个人求职简历、模拟情境或亲历体验小微频上传至班级云课堂网页与他人共同分享。课下教师通过网络与学生互动,对话交流。成果展示的信息记录和评价在网中分享给学生。教师在网络环境的支持下建立学生档案袋,通过记录、问卷等多个方面开展教学活动,利用平台给学生提供一些自测题或作业题,及时掌握学生学习情况,对学生进行多元的评价,引导学生健康的发展。
任务项目六: 学生在网络教学平台完成自主评价表。
任务项目七:教学感言。
在网络教学平台上,教师可发布教学体会,学生也可发布参与整个活动体会。
这种教学模式转变了教师的角色。教师不再包揽学生的学习活动,而是更好培养学生的探索精神;转变了教学方式,形成了开放性课堂,利于发展学生的思维;转变了学生意识和学习方式,有效提高学生发现、分析、解决问题并收集、整理资料能力,学生的自主创新型能力得到了发展;改变了以课堂、书本、教师为中心、以传授灌输为基本特征的传统教学模式,重在学科内外的联系和过程,整合了知识与能力。教师的职能不再是传递、训导、教育,而是站在学生中,和他们平等对话交流,去激励和帮助学生完成学业。
总之,混合式职校网络教学,需预测教学效果。它是教学目标的归宿和体现,要求学生充分准备,遇突发性问题时,教师应及时处理。对于生成性的重要话题,教师需及时反馈解答,小疑难可放在课下网上辅导解答。
网络环境下混合式职校教学是课程与信息技术更深层次整合,使信息技术成为辅助学生学习的高级认知工具,同时弥补了师生、生生之间的障碍性沟通,推动了教学改革,帮助学生多方面认识自我,发挥学生的潜能,建立学生自信心,注重教育功能;培养学生的观察能力、感受能力、综合表达能力、人际交往能力、搜集信息能力、组织策划能力、互助合作能力和团队精神等,促进学生在原有水平上发展和提升,同时也使职校教学回归职教本来特色,真正起到职业教育育人的效果。
参考文献:
[1]路秋丽,余胜泉.面向学习对象的网络课程设计与开发[J].中国电化教育,2005(1).
[2]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].中国大学教学,2005(5).
[3]倪文锦,于黔勋.语文(职业模块工科类)[M].高等教育出版社,2010.
混合应用环境 第7篇
《计算机应用基础》课程是高职院校开设的一门公共基础课。随着计算机技术水平的不断发展,中小学信息技术教育的普及,高职《计算机应用基础》课程的教学也存在着若干问题:
1.1 学生计算机应用水平参差不齐
高职院校的学生主要来自高中、中专或职中。其中,中专或职中的学生在入学时已经学习了一部分计算机课程。高中也开设过“信息技术课程”。为详细了解我院新生计算机应用基础水平的情况,特发放问卷200份,回收198份,基本情况如表1。
从表1中我们可以看出目前大部分新生仅限于掌握打字、上网操作,但对WINDOWS操作系统并不熟练,只有少部分学生基本掌握OFFICE的操作,也有部分学生完全没有接触过计算机,这种水平参差不齐的现象日益严重。如果我们仍然按照原有的教学模式来进行日常教学,必定会产生程度好的学生觉得没有学到东西,基础差的学生跟不上的矛盾现象。
1.2 教学模式单一,学生自主学习的能力差
在传统的教学过程中,教师只着重讲解知识点,与实践操作有关的内容由老师边演示操作边讲解,主要是讲“做什么”和“怎么做”,但是很少分析“为什么”,“遇到问题应该怎么办”,因此学生只会模仿重复,但缺乏思考,这样只会让学生过度的依赖教师,缺乏学习的积极性和主动性,一遇到问题就无所适从,对计算机课程没有建立良好的学习习惯,自主学习的能力较差。
1.3 教学时数少,教学内容多
随着计算机水平的不断提高,应用的范围不断扩大,教学内容也在不断的更新与扩充,教学的学时数却越来越少。据调查,大多数的高职院校的《计算机应用基础》课程只有60个学时左右(包括实训),有些甚至更少,这对教师造成了巨大的压力,为了能完成教学任务,教师只有压缩课时,有些内容点到即止,少讲甚至不讲,同时还会减少学生的实操时间,造成这个知识点还没有理解,又要学习新的知识点,学时的减少也造成了学生操作不够熟练,应用能力较弱。
1.4 评价方式单一,师生交流匮乏
目前很多院校已经开始采取无纸化的网络考试系统进行期末考核,但由于网络考试系统功能的局限,并不能做到完全反映学生的实际水平,更无法应用到平时的学习过程中,教师无法随时监控学生对知识的掌握情况。
另外,由于教学人数众多,教师在课堂上也只能针对典型问题进行归纳总结,无法兼顾所有的学生,学生无法得到个性化的辅导,而课后学生的学习也缺乏相应的指导。虽然目前有部分高校采用自主学习系统完成计算机基础课程上机实验,但由于学生缺乏对自身实际情况的认识,加上缺乏指导,课程的教学效果不理想。
1.5 教学资源建设不足,精品课程利用率不高
一般来说,各高职院校对硬件设备的投入不遗余力,然而对软件资源的建设却跟不上步伐,计算机基础课程的学习资源却十分缺乏。如我院虽建设有《计算机应用基础》精品课程,但因为与课堂教学的联系并不紧密,所以学生访问量较低,利用率不高。
2 高职《计算机应用基础》混合式学习模式
随着信息化的普及,网络应用对于每一位高职的学生都有着非常重要的意义,如何利用网络平台更好的进行课程的教学,是每位从事计算机基础教学的教师都必须思考的问题。
就目前高职《计算机应用基础》的教学情况来看,如果完全依赖网络资源开展自主学习,一则很多高职院校还不具备这样的硬件环境,二则学生缺乏一定的自控能力,加上没有适当的指导,效果并不理想。然而完全依靠教师的课堂讲授,又容易忽视学生的主体地位,造成教师讲的过多,学生被动式接受知识,形成典型的填鸭式教学。这两种课堂教学都存在着种种的不足,因此将两者相结合的混合学习模式会更加合适。
对于混合式学习,有很多的定义,其中李克东教授认为混合式学习(Blending Learning)可以看作是面对面的课堂学习(Face to Face)和在线学习(Online Learning,或e_Learning数字化或网络学习)两种方式的有机整合。其核心思想是根据不同问题、要求采用不同的方式解决问题,在教学上就是要采用不同的媒体与信息传递方式进行学习,而且这种解决问题的方式要求付出的代价最小,取得的效益最大。[1]
何克抗教授对混合学习的定义是:所谓混合学习就是要把传统学习方式的优势和e_Learning(即数字化或网络化学习)的优势结合起来;也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。[2]
笔者认为,混合式学习是多样的,可以是学习理论的混合,可以是学习方式的混合,可以是教学模式的混合,也可以是参与对象的混合,教学环境的混合等多种教学要素的混合。
3 MOODLE学习平台
Moodle(Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment,模块化面向对象的动态学习环境)是由澳大利亚教师Martin Dougiamas博士主持开发的一个免费的开放源代码的软件,它既是课程管理系统(CMS)也是一种学习管理系统(LMS)。
Moodle平台的开发依据建构主义的教学思想,即教育者(老师)和学习者(学生)都是平等的主体,在教学活动中,他们相互协作,并根据自己已有的经验共同建构知识。
Moodle平台的应用十分广泛,据Moodle官方统计,目前世界上使用Moodle的国家已经达到223个国家,用户数已超过3千万,目前我国也已经有越来越多的教师和学生开始关注、了解和使用Moodle平台。
Moodle主要功能大致分为网站管理、课程管理、学习管理三大部分,如图1所示。其中,课程管理具有强大的课程开发功能,包括课程资源设计和课程活动设计,其丰富的课程活动功能几乎囊括了教学活动中需要的大部分功能,例如作业、测验、问卷调查、投票、心得报告、聊天、讨论、互动评价、还有目前比较流行的Blog、Wiki、Webquest等功能模块。教师可以根据教学的需要自行添加或删减相关的功能模块,迅速搭建个性化的教学平台。在Moodle官方网站中,会不断增加和更新各种用途的模块,教师可以下载并安装在自己的教学平台中,技术能力强的教师甚至可以对Moodle平台进行二次开发。
Moodl平台的使用十分容易掌握,从事计算机基础课程教学的教师完全能够快速掌握并应用。Moodle平台的搭建,也为学生提供了一个学习和交流的平台,并且为教师和学生的交流提供了空间,在很大程度上提高了学生的主体地位。
4 Moodle平台对《计算机应用基础》混合式教学的支持
《计算机应用基础》课程是一门实践性和操作性很强的计算机课程,主要是讲授计算机基础知识、Windows操作系统的使用、Office办公软件和一些网络的基本知识等。对于教学的各个环节,Moodle平台都能予以支持。
4.1 课堂教学方面
第一、教师将教学的内容划分为若干个模块,每个模块由若干个任务组成,在授课前预先将需要完成的任务以网页教材的形式上传至网络平台,从结果出发,任务驱动,激发学习的动机,让学生明确学习的目标。
第二、教师讲解完成任务所需要的基本方法、重点、难点等,并可适当的进行课堂讨论活动。
4.2 网络教学方面
教师可以在Moodle的资源模块中添加学习资料与学习指导,可以是PPT、WORD、TXT或者网页等格式,学生通过浏览网页教材进行学习。对于一些操作性较强的部分提供一些示范操作的视频资料,学生可以反复观看,加深印象,熟练运用。
在Moodle网络平台上学生可以通过聊天室与教师或其他的学生进行实时的交流,通过讨论区开展非实时交流与讨论;通过课程作业,学生独立完成任务或者以小组合作的形式协同工作,共同完成相关任务。
4.3 教学评价方面
知识的评价:教师可以利用Moodle平台的测验模块设计测试题,通过在线测试,收集学生对计算机基础知识的掌握情况。
技能的评价:教师可以根据每个任务的内容在Moodle系统中布置相关的作业,学生根据任务要求,根据平台上的学习指导完成任务,并将作业以文件的形式上传到网络平台,教师可以及时收集学生的作业并作出评价。
综合应用能力的评价:对于知识的综合的运用,教师多采用作品的方式来进行评价,学生多以小组为单位,协作完成,并以小组为单位将作品上传至Moodle网络平台,利用Moodle平台中的互动评价功能,在学生之间、学生教师之间进行相互评价,还可以通过投票方式,选出大家心目中觉得完成的最好的作品。
电子档案袋:Moodle有跟踪学习功能,学生在平台上开展的各种活动,都存储在电子档案袋中,包括浏览页面的时间、次数、完成作业的时间、成绩等,作可以为课程评价的依据。
4.4 教学反馈方面
Moodle提供了同步交流工具(如聊天室)、异步交流工具(如讨论区、心得报告等),还兼容了社会性交流工具(如Blog、Wiki等),多种交流工具完全满足了师生或生生之间的需要。
在学期初,教师可以利用Moodle平台的反馈单功能,设计调查问卷了解学生入学前计算机的学习情况,以及对计算机知识和操作的掌握情况,从而有针对性地进行教学,也为分层教学提供依据。
在每个模块完成后,可以利用Moodle的心得报告阶段性了解学生对本模块的学习体会与感受,也可以通过调查问卷了解学生的学习情况,根据反馈信息,教师适当调节教学进度,因材施教,优化教学效果。
在期中和末期,都可通过问卷调查了解学生对Moodle网络课程的意见和建议,根据信息进一步完善网络课程。
5 总结
综上所述,在Moodle环境下在高职《计算机应用基础》课程中采用混合式学习模式是可行的,有利于高职计算机分层教学的实现,有利于多种教学模式的混合运用,有利于形成多样化的评价方式、有利于促进师生的交流,也有利于时间空间的扩展,满足学生的课外学习需要。
参考文献
[1]李克东.赵建华.混合学习的原理与应用模式[J].电化教育研究,2004(7).
[2]何克抗.从Blended Learning看教育技术理论的新发展[J].电化教育研究,2004(3).
[3]杨丽,赵冬生.基于Moodle平台的混合式学习研究[J].首都师范大学学报:自然科学版,2010(2).
网络环境下混合学习的教学启示 第8篇
(一) 建构主义学习理论是混合式学习的理论基础之一
混合式学习并不是以某一个特定的学习理论为基础的, 它不是一元的, 而是多种学习理论的混合, 是多元的。从总体上看, 混合式学习的理论基础包括建构主义学习理论、人本主义学习理论、教育传播理论、活动理论、虚实交融理论、情境认知理论等。建构主义学习理论强调学习者对知识的主动探索、主动发现和对所学知识的意义建构, 教师不再是知识的传播者和灌输者, 而是意义建构的帮助者、促进者。也就是说, 建构主义认为知识是学习者在一定的情境中, 借助教师和其他学习者的帮助, 通过意义建构而主动获得的, 并不是通过教师的直接传授得到的。情境、协作、会话和意义建构是建构主义学习环境的四大要素。建构主义环境下的学习, 是利用资源、基于问题的学习, 是提倡合作和自主探究的学习, 有利于培养学习者的创新思维。混合式学习认为学生获得知识的多少取决于学习者在教师帮助下, 根据自身经验去建构有关知识的意义的能力, 而不是学习者重现教师思维过程的能力。这与建构主义认为“学习的质量取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力, 而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力”是一致的。
(二) 高等教育信息化的发展给教学方式带来新突破
随着信息技术与课堂的不断整合, 网络多媒体正在以惊人的速度改变着教学方式。尽管在线学习具有丰富的媒介资源、便捷的学习工具、友好的交流互动等独特优势, 但是缺乏了教师深度参与的课堂教学, 学习效果并不像预期的那么理想。如何体现在线学习的主动性, 以及如何发挥教师或专家的引导作用, 已经成为业内人士共同关注的问题, 混合学习在这些现实应用的弊端下凸显出自身的重要性。
(三) 混合学习的由来及概念
进入21世纪以后, 随着因特网的普及, 曾先后出现了电子学习E-learning和移动学习M-learning与Blending learning。所谓的E-learning是使用因特网、网络处理和其它电子技术, 便利、权衡、管理学习的能力。有句话可以概括E-learning:E-learning把学习班带给人们, 而不是把人们带到学习场所。E-learning结合网络优势, 提供了学习资源, 是技术改变教育模式的一个典型范例。但技术革命是一波未平, 一波又起。从E-Learning又已经开始进展到M-Learning。Mobile-learning:借助于无线互联技术和无线终端 (比如:笔记本、PDA、手机) 实现Anywhere Learning的一种手段。现代社会是一个终生学习的社会, 不仅是围墙、固定学习的方式也阻碍了教育的获得机会。而移动的模式将教育理念和技术无缝连接起来, 无时无处不在学习, 并且处于开放性状态中。
随着M-Learning的发展, 国际教育技术界在总结近10年网络教育实践经验的基础上, 利用Blending learning原有的基本内涵却赋予它一种新的含义。所谓的Blending learning就是把传统学习方式的优势和E-Learning (即数字化或网络学习) 的优势结合起来;也就是说, 既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用, 又要充分体现学生作为学习过程的主动性、积极性与创造性。Blending Learning是学习理念的一种提升, 这种提升会使得学生的认知方式和教师的教学模式、策略、角色发生相应的改变。这种改变不仅只是形式的改变, 而是在分析学生需要、教学内容、实际教学环境的基础上, 充分利用在线教学和课堂教学的优势互补来提高学生的认知效果。其内涵是实现各种学习方法、学习媒体、学习内容、学习模式以及学生支持服务和学习环境的混合。目前国际教育技术界的共识是, 只有将教师的主导作用与学生的主体地位结合起来, 使传统学习与网络在线学习优势互补, 才能获得最佳的学习效果。
基于网络教学平台和教育教学资源库的网络环境为混合式教学提供了有效的支持, 教师在课堂教学中可以利用网络教学资源进行授课, 课后学生可以借助网络教学资源和网络交互工具进行学习和讨论交流, 如此以来教学效果和学习效率有了很高的提升。
二、网络环境下混合学习的教学启示
(一) 以融合的学习理论为指导设计建构性的学习环境
学习理论是混合式教学设计的理论基础。在实施教学设计时, 需要根据具体的情境加以选用。纵观学习理论的发展, 自20世纪50年代以来, 先后历经行为主义、认知主义和建构主义等不同发展阶段。行为主义强调外显行为;认知主义强调主体的原有认知结构, 强调外显行为后面隐藏的认知结构的变化;而建构主义强调知识的多面性和自我建构, 在具体环境中的建构过程和建构结果。教学是一个复杂的过程, 不同的学习理论, 在不同的学习阶段、不同的学习环境下是一种相互补充的关系, 它反应了人们对知识以及学习本质的认识不断深入发展的历程, 混合式学习实践就充分体现了这种理念融合的趋势。
(二) 借助丰富的网络资源和工具软件有效开展混合学习
网络环境下的混合性学习是一个在教师的组织、引导和帮助下, 以学生活动为主体, 在充满趣味性、生活性的情景里运用网络资源进行主动探究、获取、分析和处理信息, 并形成自己的创造性的探究结果的过程。传统意义上, 进行混合性学习所需要研究的问题、文献资料以及解决问题的思路来源于书本、图书馆、博物馆等。但是随着网络环境的逐步深入, 网上资源以其方便、快捷以及范围广等独特的优势逐渐为广大师生接受。与此同时, 工具软件为研究性学习提供了重要的辅助工具。网络虚拟实验环境可以提供一些在现实中无法体验的情景;虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合, 无论是学生还是教师, 都可以自由地进入虚拟实验室。这不仅有助于提高教学效果, 更加重要的是对一些缺乏实验条件的学生, 能够提供“身临其境”的感觉, 甚至可以与异地的学生合作。网络平台也是合作研究与项目管理的重要工具。网络是很好的交流和共享平台, 比如:每位学生把搜集的资料和取得结论或形成的观点可以借助于网络发布;讨论的时候, 可以在课堂上进行面对面交流, 也可以通过Email或BBS异步讨论;讨论的初步成果可以先公布在网上, 再继续通过网络进行讨论等等。
(三) 基于网络在线平台的优势, 开展自主学习与小组合作相结合的混合式学习
网络环境下的自主学习, 是指学生利用网络环境提供的学习支持服务系统, 能主动地、有主见地、探索性地学习。其实只是在教育教学的过程中, 以教师为中心走向以学生为中心, 充分发挥学生的主观能动性和创造性, 在主体认知过程中融入学生自己的创造性见解。小组合作也是经常采用的学习形式。一般将3-6名学生组成课题组, 聘请有一定专长的成人 (如:本校教师、校外人士等) 为指导教师。研究过程中, 课题组成员各有独立的任务, 既有分工, 又有合作, 各展所长, 协作互补。
网络技术为以学生为中心的多向交流方式提供了可靠的技术保障。BBS、聊天室、Email、视频会议系统等都将扩大学生交流合作的对象, 深化学生的认识。在网络环境下, 学生不再受老师问题的限制, 完全可以就自己感兴趣的话题在网上引发讨论, 或者成为某个讨论的组织者, 这在传统课堂教学中是难以想象的。
(四) 充分利用网络得天独厚的优势, 加强师生、生生交流沟通
传统的课堂教学主张以教师为中心, 往往忽视了学生的作用, 难以充分发挥学生的积极性和主动探索精神;传统的建构主义主张以学生为中心, 教师处于辅助者的地位, 注重直接经验的传授而忽略了间接经验的重要性。尽管建构主义相比传统的课堂教学在加强师生、生生交流方面有所进步, 然而随着时代的进步, 其交流的局限性也在逐日凸现。以当前中国高校为例, 半数以上的高校教师既从事教学又从事学术研究, 除了上课以外教师和学生见面的机会很少, 这就造成了师生交流上的障碍。教师不了解学生, 学生也不了解教师。网络则以其提供的各种交流方式弥补了师生因角色地位、个性心理等差异造成的交流沟通少的问题, 满足了学生交往的需要;混合学习理论则集中了传统课堂教学与建构主义的优势, 在充分发挥教师主导作用的同时, 又充分地调动学生的积极性和原创精神, 加强了师生间的交流合作。
(五) 注重多方位评价, 开展动态评价
传统意义上的教学评价主要集中在书面知识的掌握、技能的熟练程度, 忽视对学生的情感体验、探究能力、协作精神等方面的评价, 致使培养出来的学生“千人一面”。基于网络环境下的混合学习理论则根据学生的个性、气质、特点、学习情况, 因人而异, 因时而异, 因境而异, 作出针对性地、艺术性的评价, 激发学生的潜能, 促进学生个性的发展。在教学过程中, 我们应以学生的行为、作品为基础, 将学生自评、同学互评和教师评价相结合, 从多个方面、多个纬度考查学生的综合能力和整体素质, 侧重于评价学生的信息素养、自主学习能力、协作学习能力、运用现代教育技术教学能力以及学生对学习本门课程的兴趣、热情和参与程度, 以及学习本门课程的成果、收获与发展的评价, 尤其要评价学生行为的改变与创造性学习能力的发展。对学生展开更全面、更客观、更科学的动态评价。一般来说, 主要采取以下几种评价模式:
1. 发展性的教学评价
传统教学对学生学习的评价只注重单纯的终结性评价, 一般在期末对学生的学习结果进行评价, 往往忽视了对学习过程的评价, 使一部分学生为了应付考试拿高分而不会学习, 忽略了学习的真正意义。发展性评价不仅关注学生的学业成绩, 而且能发现和发展学生的多方面潜能, 帮助学生认识自我, 建立自信, 促进学生在原有水平上的发展。在信息技术支持下, 实施和推行面向学习过程的发展性教学评价无疑对教学评价体系的转变起到重要的推动作用。
2. 档案袋评价
档案袋评价, 产生于西方的“评定改革运动”, 于上个世纪80年代末90年代初在美国的部分学校付诸于实践, 在国内被称之为“成长记录袋”的评价方法。Arter和Spandel (1992) 把学生档案袋定义为“有目的的选择的, 能讲述学生在一个或多个领域中努力、进步或成就状况的作品。”档案袋评价自诞生以来, 以其评价主体多元化, 评价内容多元性和评价过程开放性的优势逐步得到国内外学者的一致好评。网络环境下的混合式教学, 体现学生的发展和进步的信息都非常容易地被记录下来, 在档案袋中归类存储, 成为教师了解学生的窗口, 也是学生自我反思的对象。基于此种评价模式, 学生可以通过自评、互评, 在评价中与同伴交流、取长补短, 进行自我反思, 自我教育。成长记录袋的评价范围广, 远远超出传统的书面测验这个终结性评价所涵盖的范围, 对学生的心理、生理、智力、效能、情感、行为、态度、学习过程、学习方法以及优势、不足等都进行了记载, 注重人的全面发展和个性张扬。与此同时, 档案袋评价打破了过去评价的时空局限, 延伸到课外、社会中、家庭里, 可以进行多方位评价。
(六) 有效激发和维持学习动机
教学活动需要学生积极主动的参与, 教师在课堂教学中应注意给学生发言的机会、积极吸取和尊重学生的意见、适时地给学生鼓励。一般来说, 通过在课堂上讨论一些网络方面的热门话题, 表扬积极的学生并与学生进行情感互动, 是鼓励和维持学生最有效的措施, 也是对在线教学的局限进行补充和完善的重要机制。
三、讨论
(一) 网络环境下的混合式学习的意义
网络环境为师生提供了多种交互渠道, 对于弥补课堂教学中面对面教学的不足有重要作用。另外网络为学生提供了自由、开放的学习空间, 这不仅有助于调动学生的积极性, 开阔学生的视野, 满足学生对知识的需求, 而且对于培养学生的创造精神和树立终身学习的观念有重要的意义。混合学习是多种教学方式的有机结合, 能最大限度地发挥不同条件下教学方式的优点。同时, 在网络环境下的混合学习需要学生的积极参与, 它给学生提供了自主学习的可能性, 对提高学生自主学习很有帮助。混合学习是适合高校的一种教学方式, 能有效促进学生教育技术课程的学习。
(二) 思考
基于网络环境下的混合学习模式, 不仅使学生学习选择的自由度大大提高, 使因需学习、因材施教得以实现, 同时有利于学生自主探究性的个别化学习。然而, 此种教学模式并不意味着教育的最优化。网络教学入驻校园, 是一个必然趋势却不是教育的终结, 更不是对传统教学的替代, 而是一个不断与传统教学相互碰撞, 在碰撞中逐步融合的过程。可以说, 混合式教学并不是一种全新的教学方法或理论, 而是教育信息化与传统教学相融合的结果。我们必须认清这个事实, 用发展的眼光看待这种现象, 不能片面地割裂其中的任何一个片断, 走形而上学的极端。
参考文献
[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展 (上) .电化教育研究, 2004, (3) :5-6.
[2]余胜泉, 路秋丽.网络环境下的混合式教学.中国大学教学, 2005, (10) :51-55.
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混合应用环境 第9篇
关键词:MOOC,混合学习模式,开放式教育,教育改革
0引言
MOOC,即“MassiveOpenOnlineCourse”,可译为“大规模在线开放 课程”,国内也有 人将其译 为“慕课”。MOOC是一种在线教育形式,任何人都能免费注册使用,它有与线下课程类似的作业评估体系和考核方式,按时完成作业和考试的学习者还可能收获导师签署的课程证书。目前,MOOC的三大主流机构分别是美国斯坦福大学 教授们联合创建的营利性企业Udacity和Coursera,以及美国麻省理工学院 与哈佛大 学联合经 营的非营 利性平台edX。
近几年,MOOC在我国迅猛发展,北京大学、清华大学加入了edX,复旦大学、上海交通大学加入了Coursera。从图1可以看出,关于MOOC的发文量逐年提高。值得关注的是,中文MOOC平台雏形始现,上海市成立了“高校课程共享中心”,来自市内30多所高校的学生都可选修平台上提供的通识类课程并计入学分。北京大学、清华大学、上海交通大学 等C9高校建立 了高水平 在线课程 平台。
1混合学习模式界定与研究现状
华南师范大学李克东[1]教授认为:“混合学习是人们对网络学习进行反思后,出现在教育领域、尤其是教育技术领域中较为流行的一个术语,其主要思想是把面对面教学和在线学习两种学 习模式有 机地整合,以达到降 低成本、提高效益的一种教学方式。”
本文将混合学习模式界定为:在MOOC环境中,以网络学习和面对面教学相结合的学习方式,将自主学习、协作学习等多种学习方式结合使用,以多种媒体通道传播知识和技能的一种学习模式。它是在先进的教育思想、教学理论、学习理论指导下,将面对面的课堂教学模式和网络学习模式有机整合的教学和学习活动。在CNKI中对混合学习模式进行指数检索,得到如图2、图3所示的数据。
从图2可以看出混合学习模式的学术关注度总体来说是上升的。图3展示了学术传播的关注度和增长率,可以看出关注度一直在 上升,只是每年 的增长幅 度不同而已。这些说明混合学习模式一直都受到关注,学者们对其进行了深入研究。
2MOOC特色
MOOC不同于一般的网络公开课。MOOC结合了网络用户的特点,精心制作,不仅提供免费资源,而且实现教学的全程参与。在这个平台上,学习者进行学习、分享观点、做作业、参加考试、得到分数、拿到证书,是一个学习的全过程。在网络公开课的学习中,除了学习者自己,没有人能知道他学了什么,但是MOOC不仅让别人看到学习者学了什么,还能评价其学习情况,评价其是否理解了内容。MOOC更符合学习 的一般规 律———学习之后,社会检验,进而认可学习者。
MOOC以短视频(一般10分钟左右)+ 交互式练习(Interactiveexercises)为基本教学单元,改进了网络视频技术,直接为网络课程准备内容。每节课程都由几分钟的视频片段组成,每个视频之间穿插了很多小测验,用户可以随堂检验知识掌握情况。最重要的是,MOOC视频不只是单向地播放,而是被安插了大量的统计代码,以研究每个用户的使用情况[2]。MOOC依托网络学习社区互动交流,以提高学生的学习兴趣。依靠学习社区的群体智慧,解决交互式练习自动评判和打分问题。比如,当学生完成并提交了一篇分析性文章时,机器无法自动分析,在这种情况下,就需要依靠社交网络功能,让学生之间互相评判和打分。“学生自己评判自己”的结果有些是靠谱的,有些是很不靠谱的,而那些经常给出靠谱评价的学生将在社区中赢得“口碑”,从而在评判过程中逐渐拥有更大的权威。
3MOOC课程学习案例
西华师范大学2011级教育技术学专业的40位学生在远程教育课程的实验课上学习了《大数据与信息传播》。实验课安排与传统课程安排交叉进行,属于混合学习模式。MOOC网站上,本课程由复旦大学的程士安教授讲授,主要内容是讨论人、媒介、信息在社会化媒体环境下的新规律。包括媒体的结构性框架、信息接受者的注意力路径、信息传播路径的优化;网络人群识别的方式和工具;网络人群聚合方式和互动规律;网络口碑产生的内在动因、外在驱动力、各类数据分析工具和方法;移动时代的终端竞争。
任课教师下载程教授的PPT,在本校同专业2012级随机选择40位学生,参加本课程传统教学模式与MOOC平台学习对比,在观看程教授视频后一两天内进行。
MOOC课程学习步骤:1登陆MOOC网站,本课程在网易公开课的Coursera学习社区;2注册;3选课,选择《大数据与信息传播》;4收到一封确认邮件,开始上课。
本课程在2014年4月1日开课,每周按时组织2011级学生在实验室学习本周课程,并按时对2012级学生进行传统课堂讲授。每周作业评分是同学互评:每位同学的作业都打印5份,然后随机发给5位同学,按照网站上教师给出的评分细则进行打分,并给出简短评语。每组40位学生最终成绩见表1。
根据表1可以得出数据:2011级也就是混合学习模式组的最高分是99分,平均分是90.8;2012级即传统学习模式组的最高分是99分,平均分是79.9分。
图4系列1曲线是混合学习模式的2011级40位学生的成绩分布,系列2是传统学习模式的2012级40位学生的成绩,从图4可以看出,2011级学生成绩相 对集中,学生之间差距更小。
低温环境下沥青混合料的施工工艺 第10篇
以上问题会给沥青路面质量带来隐患,造成沥青路面早期病害发生,对路面耐久性和使用寿命造成影响。因此,如何解决沥青路面冬季施工的工艺问题已经成为一大难题。本文通查阅国内外资料与实验结合,探讨适合低温施工的施工工艺。
沥青混合料拌和
从热量扩散和传递角度考虑,沥青混合料的热量随时间的推移,热量会不断减少,而热量的减少,使沥青混合料的温度降低。在外界环境温度较低的情况下,沥青混合料的热量损失速率会比较快。因此,在一定的时间内,为了使沥青混合料在低温环境下保持一定的温度,提高沥青混合料的出料温度能够起到一定的作用。由于沥青在高温下容易老化,老化后的沥青会对沥青路面的耐久性和使用寿命造成影响,沥青混合料的出料温度一般做以下规定,基质沥青混合料的出料温度不得高于190℃,SBS改性沥青混合料的出料温度不得高于195℃。当采用环境温度为5℃,层厚40mm进行温度测试研究,当混合料摊铺温度为170℃时,混合料的有
沥青混合料的运输
生产中,通过对搅拌设备的调整,混合料的出料温度都比较均匀,图2为拌和机向自卸车卸料过程。通过红外线摄像分析仪发现此时料温比较均匀,温度变化范围为±1℃,见图中各点所示的温度。在混合料的运输期间,由于车厢周边为钢板制成,是热的良导体具有很好的导热效果,因此散热速度非常快,料车周边的混合料温度下降比较多。在低温环境下,很容易造成料车周边混合料的结壳、凝块,为了尽量避免这种现象的发生,需要对料车进行保温处理,在车厢的外侧包裹一层保温板或者棉被,降低热量损失速率。当混合料装入料车后,在混合料表面迅速覆盖保温被,保温被的面积需要足够大,以保证覆盖混合料顶部并延伸至车厢侧面和尾门下至少0.3m,包裹整个车厢,以保证混合料免受风的影响。为了避免保温被在将混合料从拌和楼到摊铺机的运输途中随风飘动,应有足够的绑扎点固定保温被。
在摊铺之前料车不宜较早地掀开保温被,同时现场施工与拌和站之间及时调整,避免出现等料或料车较多的情况。
沥青混合料的摊铺
在摊铺过程中,由于运输时对车厢进行了保温处理,大部分混合料的温度能够达到要求,但仍存在部分混合料温度较低,出现凝结现象,要表现3种情况:一是料车卸料时,车厢顶部和车厢底部混合料容易出现凝结现象。车厢底部,由于很难进行保温处理,因此在料车的车厢底部,可能会出现混合料凝结现象。二是在摊铺过程中,在环境温度低的情况下,混合料温度下降快,导致混合料粘附性强,部分混合料会粘附在摊铺机的料仓周围,出现凝结现象。三是在摊铺机的分料器内,部分混合料会粘度在分料器的构件边缘.这些混合料随着温度下降,粘附性增强,会逐渐积聚,凝结成块状。
以上3种情况产生的凝结状混合料被称为“死料”,在摊铺过程中,一旦这些混合料铺筑在路面上,由于其工作性差,无法压实成型,导致压实度不足;而且这部分混合料凝结成块状,自成一体,很难与其他混合料粘结在一起,因此,在路面开放交通后初期,这部分路面往往会出现松散、坑槽等病害。
为了避免“死料”对路面造成质量隐患,在摊铺阶段,安排专人进行“死料”清理工作。对车厢、摊铺机料仓和分料器上的“死料”随时进行清理、收集,对已经铺筑在路面上的“死料”,及时挖除并换填混合料,保证路面质量。对收集的“死料”,运回拌和站,再生利用。
低温环境下摊铺速度不宜太快,摊铺机速度过快,必然导致压路机不能紧跟压实,使混合料在压实前温度损失较大,根据施工实际情况,摊铺速度保持在2.6m/min,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。同时,提高摊铺机的夯实力,将VOGELE 2000型摊铺机改为2500型,有资料表明,2000型摊铺机摊铺后的压实度只能达到80%,而2500型能达到90%以上。摊铺过程中熨平板的振捣或夯锤压实装置选择适宜的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实度。
沥青混合料的压实
在低温环境下,混合料的温度下降速度比较快。通过现场实测,当气温为10℃时,混合料的温度从160℃降至130℃仅需要3~4min因此,对于低温环境下的压实有一定的难度,为了使低温压实达到标准压实度,主要采取2种措施。
改变碾压模式
减少初压次数,增加振动压路机与轮胎式压路机,同时增加压路机吨位,采用重型压路机,为了增加轮胎式压路机的揉搓作用,一般轮胎式压路机不小于30t。对于采用水加载的轮胎式,考虑到路面横坡的影响,每台轮胎式压路机的左右两侧采用不同重量的混凝土预制块加载,确保每个碾压接触面的压力相等,减小压实度的离析。由于摊铺后的混合料的压实度高达90%,因此在低温环境下,减少初压次数,甚至取消初压,直接采用DD130双钢轮振动压路机紧跟摊铺机振动碾压,振动采用高频率、高振幅,同时采用多台轮胎式压路机同时碾压。另外减少向钢轮洒水的次数,一般前进时洒水,后退时尽量不洒水。施工碾压方案见附表。
调整沥青混合料层的厚度
有资料表明,当沥青层厚度增大25%时,其有效压实时间将会增大近50%。通过试验室实测混合料的温度变化,室内温度为10℃,当层厚分别为30mm、40mm和50mm时,实测得有效压实时间分别为13min、21min和30min,如图4,可见增加沥青混合料层的厚度,可以增加沥青混合料的有效压实时间,保证沥青面层的压实度。
混合应用环境 第11篇
关键词:网路环境 大学英语 混合式教学模式
随着校园网、多媒体课堂、网络课程等事物推陈出新,网络技术在教育中的地位日益突出。在20世纪,我国大学英语课堂就尝试引入大学多媒体辅助教学技术,宣告网络信息技术正式进入大学英语课堂。但是在教学实践中,笔者发现,如果缺乏教师的有效指导,网络教学并不能取得令人满意的效果。由此可见,在大学英语教学中,教师的作用和地位是不能忽视的,只有实现传统教学技术和网络教学技术的有机结合,开展混合式教学,才能有效提高大学英语教学质量。
一、混合式教学模式的内涵
1.网络环境下混合式教学模式的定义
在网络环境下,混合式教学模式是指将网络化学习或数字学习的优势与传统教学方式的优势相结合形成的一种教学方法,它不仅能充分发挥教师在大学英语教学过程中的启发、引导、监控等主导作用,也能有效体现学生在大学英语课堂上的主体性,从而激发学生的创造性。
2.大学英语混合式教学模式的意义
对比传统教学模式和网络化学习模式的利弊后,基于对两种教学模式优势互补和利用的原则,大学英语混合式教学模式诞生了。长期以来,传统的大学英语教学模式一直受到师生的诟病,既不利于开展有效的教学活动,又不利于调动学生的积极性,在缺乏应试教育升学压力的前提下,大学英语课堂教学流于形式,教学效果差强人意。同时,实践表明,以在线学习为主的网络课堂并不能发挥传统课堂教学的优势,以教师教学为主的传统课堂仍然有其存在的价值,没有教师的深度参与和有效指导的网络课堂教学,并不能取得预期的教学效果。基于此,把两种教学模式融合到一起,实现两者的优势互补,成为大学英语教师的共识。网络环境下的大学英语混合式教学既能充分调动学生主动参与的积极性,又能有效发挥教师的引导作用,通过对学生人格的示范、学习方法和思路的指导,能有效提升大学英语教学质量。
二、网络环境下大学英语混合式教学模式构建的策略
1.有效融合多种教学方法
长期以来,我国英语教师一直在探索最有效的语言教学方法,以便帮助学生尽快掌握这门重要的交际用语。在这种背景下,不同语言学流派发明了自然教学法、情境教学法、听说教学法以及交际教学法等多种语言教学方法,从而有效扩大了语言教学范畴。但是,在长期的应用实践中,这些教学方法的单独应用难以解决传统教学模式的所有弊端,无法从根本上改变大学英语教学的现状。此外,很多大学英语教师过于迷信或者偏重某一种教学方法,制约了大学英语教学质量的稳步提高,不利于学生掌握和运用这门重要的外语。因此,在网络环境下运用大学英语混合式教学模式,教师首先要深入认识各种教学方法,分析它们的利弊,找准它们在课堂教学中的应用时机。只有这样,才能有效融合各种教学方法,综合发挥各自优势,形成优势互补,从而达到更好的教学效果。
2.构建混合式师生关系
在教师主导的大学英语混合式教学课堂上,教师必须变革传统的师生关系。具体而言,在混合式教学模式中,教师必须尊重学生的主体性,所有的学习活动不再由教师主导,教师的职责是调动学生学习的主动性,引导学生开展有序的小组讨论、自主学习和相互评价。在网络环境下,教师应该掌握制作网络课程的技能,完成线上、线下教学资料的更新,并能够利用网络平台开展作业批改、答疑解惑以及评价学生等教学活动。为此,教师必须强化多媒体信息技术的学习,不断提升多媒体技术应用技巧,使多媒体信息技术更好地服务于教学活动。
此外,在设计教学内容时,教师还应加强与其他大学英语教师的交流合作,促使自己的教学计划和内容能够与大学英语课程的网络体系保持同步。同时,教师还可以加强对教学新理论和方法的尝试,从而不断调整课程教学的策略和形式,丰富课程体系。
在大学英语混合式教学模式下,教师要充分调动学生学习的自主性和探究性,并引导学生开展合作学习,构建新型师生关系。在网络学习环境下,学生可以通过英语学习平台丰富和完善自身的知识构建,从不同层次、不同视野和不同渠道开展高效的学习活动,以便开展个性化学习活动。在开展探究性学习后,学生可以通过实地观察和思考提出问题,制订目的更加明确的学习计划,从而提高解决问题的效率。如在新单元授课前,教师应指导学生通过网络途径搜集资料,分析教学内容,加深对教材内容的理解。同时,教师还应搭建师生交流互动的网络平台,创建微信群和QQ群等,为学生创造一个即时、高效的信息共享和交流平台,为协作学习打下坚实基础,有利于削弱学生以自我为中心的思想,进而加强小组合作,促进学生的社会化发展。
3.完善英语课程教学设计
引入信息技术的教学模式是有效激发学生创新精神和个性化学习的有效途径。一堂优秀的混合式教学课堂是传统课堂和信息技术有效融合的载体,它既能为教师现场指导的教学活动提供表现平台,又能有效利用多元化的网络信息技术开展教学。在混合式教学模式下,以教师为主导的课堂模式将变革为教师为主导、学生为主体的双主导架构。在设计教学内容时,教师不仅要有效地融入网络教学内容和教材内容,还应设计各项有针对性的练习。此外,教师还应该利用网络信息技术的便利优势制作教案,并及时调整教学内容,从而为学生的个性化学习提供完善的信息。
在传统课堂教学中,教师以传授基本教学内容为主,而在网络信息技术的应用中,教师应多设计一些与其相呼应的,又能够显示出独立性的教学主题和内容。为了提高大学英语混合式课程设计的有效性,教师可以按照导入环节、自主学习环节、成果汇报环节和知识拓展环节依次展开,并一一在网络教学和课堂教学中体现出来,从而实现对学生学习活动的全程监控和有效指导。endprint
4.构建综合性的评价系统
网络环境下的大学英语混合式教学活动必须进行有序的目标管理,制订完善的过程计划和评价系统。只有这样,才能确保大学英语课程任务得到有效落实,提升教学质量。
当前,在大学英语混合式教学中,网络课程有一个通病,即注重形式而无明显实效。其原因在于很多教师只是单纯地监控教学时长,忽视了监督学生完成作业等硬性指标,以至于没有构建完善的大学英语混合式教学评价系统。
随着信息技术在大学英语教学中的普及,教学手段和内容明显丰富的同时,也产生了许多负面问题。尤其是学生沉迷于丰富多彩的网络信息,如果他们按照教师制订的模式进入人机交互学习环节,那么他们还能集中注意力进行有效思考吗?实践表明,如果缺乏完善的教学评价系统,教师很难确保学生能够进行有效的思考活动。
基于此,大学英语教师应构建一套综合性的评价系统,通过多样化的评价方式连接每一个教学环节,教学软件要能够及时显示出整个教学过程的集中式列表,以便教师及时对教学活动做出分析和评价。同时,教师应该全程跟踪学生的学习情况,以便更好地展开反馈和评估,从而高效地指导学生的学习活动。此外,教师要给学生提供自评和互评的机会,从而促进学生之间的交流互动。
目前,网络环境下的大学混合式教学应该重点加强对评价系统的构建,进一步增强网络课程的交互性,从而促进学生开展更有效的学习活动。
三、结语
网络信息技术的快速发展为教学方式的演变提供了足够动力,对大学教育的变革起到了重要作用。
混合式教学模式是综合运用各类教学手段、技术和理论开展教学活动的一种模式。在网络环境下,它凭借对数字化教学和传统课堂教学模式的有效融合,在大学英语教学中具有良好的应用优势,能够实现大学英语课堂教学质量的稳步提升。
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混合应用环境 第12篇
传统的调度方法如包括OLB、轮循调度算法、Min-Min算法、MCT算法、禁忌搜索等,这些方法具有原理简单、易实现的特点,但处理大规模复杂问题时性能不佳[8]。为此,本文提出一种混合和声算法资源调度的方案,并利用Cloudsim云仿真平台和其他算法加以比较,来证明本方案的可行性。
1 云资源调度模型
1.1 虚拟机资源描述
虚拟机资源集合VM={vm1,vm2,vm3,…,vmn},其中各虚拟机可以统一表示为VMi={vmid,mips,size,ram,bw,pes Number}。其中,vmid、mips、size、ram、bw、pes Number分别表示虚拟机ID、每秒百万条指令、存储空间大小、内存空间大小、带宽和核数。
1.2 用户任务描述
设云环境中有用户任务集合中有n个任务:Task={task1,task2,task3,….taskn},其中,每个任务可简单统一表示为taski={Length,Filesize,Outputsize}。其中Length表示其任务长度,Filesize表示为输入任务文件大小,Outputsize表示输出文件大小。
1.3 调度过程描述
云计算中资源调度可分为两部分:第一部分为任务与虚拟机之间的分配调度;第二部分为虚拟机与主机之间的匹配。本文所解决的是第一部分的分配策略,即用户任务与虚拟资源的调度策略。
2 混合和声算法
和声搜索算法(Harmony Search,HS)算法首先由韩国学者Geem等人于2001年提出的一种现代启发式算法。[9]和声算法通过模拟音乐家即兴创作不断调整尝试来达到最美和声的过程进行寻优。
虽然基本的和声搜索算法(HS)具有优秀的优化性能,但是其利用步长微调的策略不能有效的调节解向量的结构,容易陷入局部最优。为此,本文在和声算法的基础上加入了遗传算法的交叉操作,同时提出了一种动态调节PAR的方法。
2.1 遗传算法交叉操作的加入
遗传算法(GA)作为经典的启发式算法,已被广泛应用[10],交叉更是其核心部分,为提高和声记忆库中解的多样性,本文将这个步骤加入和声算法。其基本操作原理为,当rand<HMCR时,即新解从和声记忆库中选取时,从HMS中选取N(N<HMS)个和声向量进行操作,让其与最优和声向量进行交叉,完成交叉操作以后继续根据PAR和bw进行操作。
2.2 动态参数PAR的设计
基因调整概率PAR是和声搜索算法中的重要参数,一般来说,当PAR值较小时,算法的局部搜索能力比较强。[11]反之,当PAR较大时,算法具有较大的搜索范围。所以,本文所使用的PAR设计方案为
混合和声算法的步骤可以归纳为以下几步:
步骤1对混合和声算法需要使用的参数进行初始化。主要参数包括问题的维数N,每一维参数N的取值范围[xL,xH],和声记忆库的范围HMS,记忆库取值概率HMCR,微调步长bw,音调微调概率PAR;
步骤2和声记忆库初始化。和声记忆库存储了HMS个和声初始解,用矩阵HM表示如下
步骤3生成新的和声向量。新的和声向量即为新的解向量,新解的产生规则如下
当xinew从和声记忆库中选取时,先进行交叉操作,然后根据PAR和bw以式(4)进行微调
步骤4更新和声记忆库。
步骤5重复步骤3和步骤4,直到满足条件或者满足迭代次数。
具体实现过程如图2所示。
3 混合和声算法的应用
和声算法和其他启发式算法一样,对于不同问题所采用的编码方式以及适应度函数都有所不同。本文采用实数编码方式进行编码,并将该和声组合适应度函数的值放到每个和声组合最后一位,执行任务的时间跨度作为适应度函数进行设计。
3.1 编码规则设计
混合和声算法初始化和声库以实数方式进行编码,以二位数组的方式表示和声库,二维数组的中每一个行向量表示一组和声序列。xit代表第i个和声序列第i个任务所对应的和声分量的值,Fit(i)表示第i组和声向量所对应的适应度函数。
以图3为例,该数组表示和声库中的第i组和声序列。每个框中的数字代表第i个任务对应的虚拟机编号,即第1个任务由5号虚拟机处理,第2个任务由3号虚拟机处理,第3个任务由2号虚拟机处理,以此类推。此外,最后一列数组数值Fit(i)表示该和声序列的适应度值。
3.2 适应度函数设计
在云模型中,因为云资源调度能耗等问题都与任务处理完成时间有着直接的联系,所以本方法以调度处理时间为适应度函数来进行调度策略的研究。VM[i]表示第i个虚拟机资源,task[j]表示第j个任务。那么第j个任务在第i个虚拟机上运行的时间用式(5)表示
适应度函数可以写作
4 仿真实验
因为构建实际的云平台成本高、效率低,所为简化云平台的建设与测试过程,澳大利亚墨尔本大学云计算与分布式系统实验室开发了Cloud Sim仿真软件。本方案采用云仿真平台Cloudsim对混合和声算法进行验证。
为符合实际情况,本实验设置了不同大小的虚拟机、任务以及多种带宽。具体实验参数如表1所示。
本实验分别在相同虚拟机个数以及相同任务个数两种情况下进行。
实验1设定虚拟机个数为5,任务数量分别为10,20,30,40,50,60,70,80,90,100。分别使用混合和声算法(HHS)和蚁群算法(ACO)进行对比。由图4可以明显的看到随着任务个数的增加,混合和声算法花费的时间不仅一直小于蚁群算法,并且随着任务数量的增加,两种算法的运行时间差越来越大。
实验2设定任务数量为100个,虚拟机的数量分别为6,7,8,9,10,11,12,13,14,15。由图5发现,随着虚拟机个数的增加,混合和声算法和蚁群算法运行时间均有所浮动,但混合和声算法调度策略花费的时间还是要远小于蚁群算法。
5 结束语
本文提出一种混合和声调度算法,通过实验证明该算法可缩短时间跨度,提高调度效率。但本文仅是采用了运行时间这一适应度函数进行约束,在实际应用中影响分配效率的因素还有很多,下一步工作是结合多种约束条件进行算法的应用与研究。
摘要:随着信息技术的日趋成熟,任务、资源也呈几何倍数增长,对资源调度效率的要求不断提高,如何提高资源调度效率也成为了当前研究的热点。为此,文中针对调度策略提出了一种混合和声算法,加入遗传算法交叉操作和动态PAR方法,扩大基本和声算法的搜索范围并防止其陷入局部最优,以达到最短时间跨度的目的。通过Cloudsim云仿真平台进行仿真实验,实验结果表明,该算法明显减少了任务平均完成时间,有效提高了资源调度效率。







