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[摘 要]云计算辅助教学 （CCAI） 已经成为教学领域的先进方法。本文给出了云计算的概念，详细阐述了云计算辅助教学的实现过程，分析了教学效果。以《数据库原理》这门课的教学为例说明怎样把CCAI应用到实际教学当中。最后得出结论，并提出一些问题，指出CCAI的发展方向。
[关键词] 教学模式 互动学习 数据库原理 CCAI
中图分类号：TP3 文献标识码：A
1 引言
随着计算和信息技术的发展， 云计算越来越广泛地应用到大学校园的教学模式上，能够实现低碳教学，学生和老师之间及学生之间实现互动学习。全世界的专家都在探寻更好地利用CCAI的教学方法。怎样推广这个新的教学方法，怎样搭建这个教育平台，是很多教师正在思考的问题。
2 云计算辅助教学的概念
2.1 云计算的概念
云计算是一种对共享资源通过网络存取的便捷模式，最大的特点是方便、快捷。 它可以看作是并行计算的扩展。
从用户的角度看，云计算有如下几个特点。
1） 超大空间的存储
用户不再担心数据丢失，病毒入侵，存储空间不够等问题。
2） 对用户端的配置要求较低
用户只需拥有一台电脑，连接上互联网，电脑中要安装浏览器。
3） 有足够的资源可共享
用户之间可以方便的交流。
4） 强大的计算能力
所有这些特点都是我国高校所需求的，会给老师和学生带来很大的方便。
2.2 计算机辅助教学
根据计算机对教学上的作用， 上海师范大学的黎加厚教授首先提出了云计算辅助教学的方法，现在已经在一些中小学实践了这一教学方法。如鞍山一中等学校。应用这一技术，教师可以实现个性化教学，从而提高教学质量。
云计算辅助教学是一个较新的研究领域，也是计算机科学与教育的交叉领域，主要致力于软件的研究而不用考虑硬件。主要工作就是设计一个由云计算支持的信息化教学环境。
3 CCAI的实施
3.1 构建基于 CCAI的教学环境
一般情况下，一个完备的教学环境包括5个基本要素，如理论基础、实现目标、实现条件、操作规程、结果评估。
1） 理论基础
一个教学模式的构建总是基于一种教学理念。本文的教学模式基于构建主义和中值选择。
2） 实现目标
教学模式的构建是为了实现特定的教学目标。云计算辅助设计充分利用了Google Apps提供的软件服务，存储安全技术， 构建个性化、开放的学习环境。 培养学生的先进的思考能力，体现团队的科研智慧，提高教学质量。
3） 实现条件
良好的实现条件可以提高教学模式的质量，如老师、学生，学习的内容、手段、时间和空间等。这个教学模式在云中设立网络教学资源。学生可以利用个人电脑或PDA或手机浏览器访问这些资源。老师和学生可以互动学习，学生还可以独立学习。
4） 操作规程
教师把他们设计的教学内容放到云上。学生就可以在线或离线选择相应的内容进行学习了。另一方面，学生还可以订购和搜索所需要的内容进行学习。
5） 结果评价
在这个模式中，我们根据学生知识水平的提高程度来评价这个模式的好坏。
3.2 教学环境的实施
《数据库原理》是计算机科学的核心课程，我们以这门课为例，用Google Apps构建基于CCAI的教学环境，包括如下几个部分。
教学平台基于学校的网格、教学实验室和Google Apps。 学校已经搭建了计算机网络，实验室对学生开放。利用云计算的存储功能，学校就不用购买昂贵的服务器，也不用考虑数据的保存和更新等问题了。
Google Apps 是由Google公司在2006年发布的一套在线服务。 其中的教学软件包是专门为教学而提供的特殊免费产品。具有在线处理文档、电子邮件、在线交流、视频等功能。我们不用安装任何硬件和软件就可以使用。免费 Google Apps 为《数据库原理》的教学环境打下了云计算技术的软件基础。
通过利用Google Apps 的教学软件包，数据库的教学和研究工作组就可以搭建一个备课平台。集成并优化了所有教师的教学资源。支持教师一起备课、交流知识并互相之间共享资源，促进教学的改革和进步。
通过搭建一起备课的教学平台，我们已经构建了如下一些模块，如数据库原理简介、教学安排和在线教学等模块，实现了教学资源的集成。
首先，把学生按成绩分组，合理的分组可以捉进学习。其次，根据课程特点，要求学生在课内或课外再深入地学习。通过网络平台理解课堂的知识。最后通过利用Google Apps 教学软件包， 老师指导学生建立独立的学习环境，学生的个性就体现出来了。学生变成活动的个体。
4. 实现教学模式
《数据库原理》的教学包括理论部分和实验部分。实验部分用SQL Server 2005来做。由于学生的编程水平不同，那么学生的学习独立性、分组进行讨论、学生之间互相帮助就显得十分重要。具体包括如下3步。
1）集体备课
在此阶段，组里的教师建立一个云教学平台。利用Google建立一个《数据库原理》教学网站，介绍课程、实验和教师情况。编辑在线文档，一起备课。添加教学日历。通过电子邮件和短信的形式管理课程。通过Gmail在任何时刻都可以相互交流和讨论。最后，我们就得到一个统一的教学课件、教案和一套学习辅导资料。
2） 交互学习
学生可以自主地通过这个平台进行学习。这个阶段老师和学生可以互动。老师批改作业，学生可以在组里讨论。学生可以访问我们的《数据库原理》站点，下载课件、教案和其他的学习资源。为每个学生创建一个Google帐号。学生们可以通过站点提交自己的作业。老师在网上批改。学生们一周讨论一次学习中遇到的难点。教师应介绍诚信机制。如有违规，则进行惩罚。对能独立完成作业的学生给予奖励。引进诚信机制，杜绝剽窃行为。
[关键词] 教学模式 互动学习 数据库原理 CCAI
中图分类号：TP3 文献标识码：A
1 引言
随着计算和信息技术的发展， 云计算越来越广泛地应用到大学校园的教学模式上，能够实现低碳教学，学生和老师之间及学生之间实现互动学习。全世界的专家都在探寻更好地利用CCAI的教学方法。怎样推广这个新的教学方法，怎样搭建这个教育平台，是很多教师正在思考的问题。
2 云计算辅助教学的概念
2.1 云计算的概念
云计算是一种对共享资源通过网络存取的便捷模式，最大的特点是方便、快捷。 它可以看作是并行计算的扩展。
从用户的角度看，云计算有如下几个特点。
1） 超大空间的存储
用户不再担心数据丢失，病毒入侵，存储空间不够等问题。
2） 对用户端的配置要求较低
用户只需拥有一台电脑，连接上互联网，电脑中要安装浏览器。
3） 有足够的资源可共享
用户之间可以方便的交流。
4） 强大的计算能力
所有这些特点都是我国高校所需求的，会给老师和学生带来很大的方便。
2.2 计算机辅助教学
根据计算机对教学上的作用， 上海师范大学的黎加厚教授首先提出了云计算辅助教学的方法，现在已经在一些中小学实践了这一教学方法。如鞍山一中等学校。应用这一技术，教师可以实现个性化教学，从而提高教学质量。
云计算辅助教学是一个较新的研究领域，也是计算机科学与教育的交叉领域，主要致力于软件的研究而不用考虑硬件。主要工作就是设计一个由云计算支持的信息化教学环境。
3 CCAI的实施
3.1 构建基于 CCAI的教学环境
一般情况下，一个完备的教学环境包括5个基本要素，如理论基础、实现目标、实现条件、操作规程、结果评估。
1） 理论基础
一个教学模式的构建总是基于一种教学理念。本文的教学模式基于构建主义和中值选择。
2） 实现目标
教学模式的构建是为了实现特定的教学目标。云计算辅助设计充分利用了Google Apps提供的软件服务，存储安全技术， 构建个性化、开放的学习环境。 培养学生的先进的思考能力，体现团队的科研智慧，提高教学质量。
3） 实现条件
良好的实现条件可以提高教学模式的质量，如老师、学生，学习的内容、手段、时间和空间等。这个教学模式在云中设立网络教学资源。学生可以利用个人电脑或PDA或手机浏览器访问这些资源。老师和学生可以互动学习，学生还可以独立学习。
4） 操作规程
教师把他们设计的教学内容放到云上。学生就可以在线或离线选择相应的内容进行学习了。另一方面，学生还可以订购和搜索所需要的内容进行学习。
5） 结果评价
在这个模式中，我们根据学生知识水平的提高程度来评价这个模式的好坏。
3.2 教学环境的实施
《数据库原理》是计算机科学的核心课程，我们以这门课为例，用Google Apps构建基于CCAI的教学环境，包括如下几个部分。
- 教学平台
教学平台基于学校的网格、教学实验室和Google Apps。 学校已经搭建了计算机网络，实验室对学生开放。利用云计算的存储功能，学校就不用购买昂贵的服务器，也不用考虑数据的保存和更新等问题了。
Google Apps 是由Google公司在2006年发布的一套在线服务。 其中的教学软件包是专门为教学而提供的特殊免费产品。具有在线处理文档、电子邮件、在线交流、视频等功能。我们不用安装任何硬件和软件就可以使用。免费 Google Apps 为《数据库原理》的教学环境打下了云计算技术的软件基础。
- 构建教学环境
通过利用Google Apps 的教学软件包，数据库的教学和研究工作组就可以搭建一个备课平台。集成并优化了所有教师的教学资源。支持教师一起备课、交流知识并互相之间共享资源，促进教学的改革和进步。
通过搭建一起备课的教学平台，我们已经构建了如下一些模块，如数据库原理简介、教学安排和在线教学等模块，实现了教学资源的集成。
- 建立教学环境过程
首先，把学生按成绩分组，合理的分组可以捉进学习。其次，根据课程特点，要求学生在课内或课外再深入地学习。通过网络平台理解课堂的知识。最后通过利用Google Apps 教学软件包， 老师指导学生建立独立的学习环境，学生的个性就体现出来了。学生变成活动的个体。
4. 实现教学模式
《数据库原理》的教学包括理论部分和实验部分。实验部分用SQL Server 2005来做。由于学生的编程水平不同，那么学生的学习独立性、分组进行讨论、学生之间互相帮助就显得十分重要。具体包括如下3步。
1）集体备课
在此阶段，组里的教师建立一个云教学平台。利用Google建立一个《数据库原理》教学网站，介绍课程、实验和教师情况。编辑在线文档，一起备课。添加教学日历。通过电子邮件和短信的形式管理课程。通过Gmail在任何时刻都可以相互交流和讨论。最后，我们就得到一个统一的教学课件、教案和一套学习辅导资料。
2） 交互学习
学生可以自主地通过这个平台进行学习。这个阶段老师和学生可以互动。老师批改作业，学生可以在组里讨论。学生可以访问我们的《数据库原理》站点，下载课件、教案和其他的学习资源。为每个学生创建一个Google帐号。学生们可以通过站点提交自己的作业。老师在网上批改。学生们一周讨论一次学习中遇到的难点。教师应介绍诚信机制。如有违规，则进行惩罚。对能独立完成作业的学生给予奖励。引进诚信机制，杜绝剽窃行为。
3） 统计和信息反馈
在Google站点实现论坛和统计。评价学生的作业，选出最好的作业并给予表扬和奖励。调查课程内容的满意度，修改和完善课件、教案和学习资料作为反馈。
4 结论
CCAI 的设计并实施丰富了教学模式。新的教学模式改善了学生的自主的学习环境，但是却带来了新的问题。
首先，新的教学模式改变了教师的教学时间和地点。教学地点不再局限于教室和实验室。授课时间不再是固定的课时。怎样安排备课和授课时间，怎样计算教师的工作量，这些都是新的问题。
其次，在教学期间，随着主动学习的深入和信息化的增强，检查和评分机制有待完善，由其是剽窃行为，需引入诚信机制。
参考文献
[1] 陈志泊. 数据仓库和数据挖掘. 清华大学出版社.北京.2009.
[2] 廖开际. 数据仓库和数据挖掘. 北京大学出版社.北京.2008.
[3] ZhaoHui Tang， Jamie MacLennan. Data Mining with SQL Server 2005. 清华出版社. 北京.2007.
[4] J.R.Quinlan，C4.5 Programs for Machine Learning[EB] 1993.