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关键词:云计算 医学信息 集成
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2014.03.564
【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2014)03-0364-01
随着当前计算机技术的不断发展,医学数据也在发生着增长,而由于医学信息的特殊性需要对其进行有效的管理,而且当前的管理方案需要进行革新,将信息集成技术以及新集成相关领域技术进行学习和研究,出现了很多的信息集成技术[1]。而采用计算机云技术将医学信息进行集成管理,为当前的医学信息集成方法提供了新的信息管理思路。因为计算机云技术是一种虚拟的模拟技术,将数据存储到一个客户端,然后客户需要使用其里面的数据时,则要对其数据进行调取,通过云计算客户端提供的信息获得相应的数据服务。
1 信息集成
1.1 信息集成概念。随着科学技术的发展,信息的集成从以前的纸质文档逐渐变为当前的电子文档,因为电子文档在管理上较为简捷,而且不易损坏、携带方便。医院的信息管理则以信息管理系统为基础实现对医学信息管理,但是每个医院的信息资源有限,而且未能与外界的新技术进行及时接轨,这样就对医学信息的传播起到的抑制作用。但是随着云计算的兴起,采用云计算实现对医学信息的集成,这样不仅能够实现对医学信息的共享,而且还能较为有效的实现对医学信息的传播。用户可以通过云计算查询数据库中的医学信息,从而实现了医学信息集成的高效性,同时目前的计算机网络技术的发展,使得采用web服务就可以调取云计算端的医学信息数据,这样以数据查询以及网络通信实现对数据的调取,从而获得云计算端存在的医学服务信息[2]。
1.2 医学信息集成。医学信息的集成需要特殊的标准进行约束,同时其标准还有确定医学数据的传输协议,将医学信息以固有的格式和顺序在医院的管理系统中进行传递。通过云计算的集成,可以有效的规范医疗服务,还能够将医学信息实现相互交流。现在主要的医学信息集成是医院信息系统以及放射科的信息系统进行集成,然后依据网络协议实现医疗诊断和信息的综合分析。将主要的信息进行数据传输、采集、交流和存储,从而满足不同用户的使用,采用因计算对医学信息集成,将医学信息进行加密处理、采用数据库技术、影像传递技术以及数字处理技术等实现信息集成。
2 云计算
2.1 云计算概念。云计算的初步提出是Google总裁在描述Google Docs的实现模式上所运用到的词汇,从此云计算成为了计算机领域的重要研究对象。曾经有人定义云计算为大规模的分布式计算模式,将计算能力、存储能力、服务平台以及具体服务进行抽象化。云计算的规模很大,而且还能够进行扩展,它与用户之间的交互关系是按需交互,即按照用户的需求,然后在云计算端寻找相应的数据服务,将服务数据传递给用户,从而实现云计算服务。云计算中包含了重要的资源,其主要包含了存储设备、服务器、网络、应用程序以及服务,这些都最优化管理以及最少提供商干预下实现快速提交和注册。云计算技术需要各种技术的支持,其中主要的支持技术为虚拟技术、并行和效用计算、分布式计算、网络技术、负载均衡技术以及网络存储技术等,由于这些技术的支持确立了云计算的高可靠性、超大规模、抽象化、高扩展性以及按需服务性的特点[3]。
2.2 云计算类别。针对云计算的分类主要可以按照服务模式、部署方式进行分类。按照部署方式进行分类主要可以分为公有云、私有云以及混合云。目前比较典型的公有云有无锡计算机云中心以及Google App Engine,Amazon EC2,IBM Developer Cloud,这些公有云所提供的资源可以应用到平台、程序以及基础设施中。私有云则是在团体或者企业内部所拥有的计算机服务模式,不会对公众开放,仅仅对特有部分人群进行开放,私有云在降低IT结构的复杂程度上具有很高的服务管理能力,使得私有云中数据库的资源可以有更多的变化,确保有效信息的安全性。混合云则是以特有的标准将私有云与公有云进行组合,每种云要保持相对独立,混合云可以有私有云上的安全保障,同时还能有公有云上的资源成本低的特点,但是在内部资源不足时需要在公有云上进行资源扩展,那么则需要相对更加安全的网络环境,从而达到按照用户需求提供相应的服务[4]。
3 小结
随着计算机云技术的发展,促使当前的医学信息的采集也逐渐走向云技术,并且以web服务技术来将不同的医学服务进行封装,封装过程中按照不同的逻辑实现对其有效封装,同时将多个服务进行组合应用,将基本的医疗服务通过不同的医学描述来进行信息传递。将整个服务解析为云计算集群之上,采用系统文件分布式传递,并且以分布式计算框架来对医学信息进行整合,实现整个医学采集信息的可靠性。云计算上的任务调度,主要是通过Hadoop集成群实现,将调度的策略应用到整个云计算系统的线性运行之中,将异构的云计算集群以节点性能的不同来对其进行合理的配置,以此来满足不同需求上的程序运行效率。采用云计算技术可以有效的扩大医学信息的集成,目前对于医学服务的封装还存在着很多格式上的难点,需要进行不断创新处理,解决相应存在的问题,目前采用云计算来实现医学信息的集成,可以有效的提高数据处理效率,同时还可以有效的节约成本。
参考文献
[1] 黄庆藏.基于云计算的医学信息集成方法研究[D].浙江工业大学,2012
[2] 叶蕾,黄庆藏,于明远,俞栋辉.基于云计算环境的医学信息集成[J].电信科学,2011,12:12-16
【关键词】云计算 高职院校 计算机基础 课程教育
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2015)09C-0168-02
目前,“云计算”得到了迅速的发展,逐渐由理论变成现实。“云计算”为人们的生活提供了一个可靠安全的海量储存空间,方便人们在不同设备之间进行数据、文件的相互传输和共享,并且它没有较高的用户端的设备要求,因此“云计算”的应用是非常方便和便捷的,为人们使用网络提供了更多的可能。同样,“云计算”的出现对于教育资源的优化配置也具有非常重要的意义,它更进一步促进了社会和教育的公平,尤其是对于一些处于经济发展不发达地区的高职院校来说,充分利用“云计算”可以有效地解决教学资源不均衡、更新不及时以及共性程度低等问题。
一、“云计算”的内涵
“云计算”最开始出现时的意思是将计算机的能力转移到互联网上,在2006年之前还不存在这个名词,到了2007年“云计算”这个词语逐渐成为一种新型词语为领域内的人们所接受。“云计算”的英文名称为cloud Computing,是分布式处理、并行处理和网格计算(Grid Computing)的一种继承与发展。“云计算”作为一种先进的计算机技术和科技理念,不仅具有很强的动态扩展能力和处理能力、巨大的储存空间,并且其是非常可靠的,具有很高的资源利用率,成本也比较低。“云计算”主要包括了云计算服务、云计算平台、云计算构架技术等,是一种新型的共享基础构架的方式方法。“云计算”是计算机和互联网技术发展到了一定阶段的自然产物,也是未来信息产业化不断变革的手段。
“云计算”是一种信息时展之下的为社会服务的产品,它也是我国信息化不断建设的必要阶段,其发展共由四个部分组成:一是公共云,也就是面向广泛客户群体的互联网接入服务;二是私有云,是针对单个机构进行设置的;三是社区云,主要是面向供应链类型彼此相关的组织进行设计;四是混合云,是上述三种模式的任意组合。
二、高职院校计算机基础教学中存在的问题
很多高职院校尤其是经济落后地区的高职院校的计算机基础课程教学中存在很多的问题,如教师授课的内容针对性不强、教学模式一成不变,学生在计算机的操作水平上也是良莠不齐等。目前,在计算机基础课程教学中教师主要采取两种教学方法:一是课堂的集中授课,二是机房的实践教学。在理论教学的课堂中很少使用案例驱动法教学,运用课堂分组讨论和小组合作的方式以及灵活多样的教学模式进行教学也很少,并且在教学过程中各种教学资源之间的共享程度也是非常低的。
目前,柳州铁道职业技术学院在教学条件上已经有了很大的改善,全院实现了网络化,但是很多软件和硬件资源在整合程度上还不够深入,大部分的计算机教材所涉及的硬件和内容还没有及时地更新。并且,计算机基础课程授课教师并没有根据学生的专业有针对性地进行授课和讲解,也没有按照每个专业对于计算机的掌握程度和能力要求有侧重点地进行授课,因此造成教材中的每一个章节在理论部分和实训部分耗费了相同的课时和精力,这样会对学生的就业造成不良的影响。
此外,讲授计算机基础课程的教师与教师之间也存在一定的差异,有的教师具有丰富的教学经验,而有的教师属于学校引进的青年新教师,资历尚浅,因此针对同样的教材内容和教学内容每个教师的理解和见解是不一样的。例如,现在电脑的windows操作系统已经由过去的xp发展到win10,计算机的硬件和网络技术都得到了迅速的发展,但是学校目前所使用的教材在内容上和软件的版本上都非常滞后,没有及时地进行更新,这主要是由于部分地区高职院校的财政拨款不到位引起的。
利用“云计算”不仅可以帮助教师针对不同的专业对计算机的能力需求进行搜索并且或者储存到云中,而且可以让不同类型和不同地区的高职院校能够站在同一起跑线上。不仅如此,“云计算”还有利于教师进行集中备课,减少教师之间的差距,从而更好地优化教学的内容。
三、高职计算机基础课程教学中“云计算”的应用
“云计算”的出现引起了高职院校教学方式和高职学生学习方法的重大改变。高职院校必须营造好良好的“云计算”环境,夯实信息化技术和网络信息技术,进一步利用“云计算”的优势和特点,将其充分地运用到计算机基础课程的教学中,创新教学方式,提高教学效果。
(一)利用“云计算”改进学习方法。通过“云计算”中Google site这个平台,用户而可以收集到各种各样的信息,并且还可以非常简单又方便地创建团队网站,只要用户注册了一个账号就可以使用了。“云计算”有着十分丰富的资源,并且操作起来非常简单,也有很高的弹性和扩展性。“云计算”是建应在web的服务器基础之上的,因此在数据的储存上安全又海量,高职院校学生可以在计算机教师的指导下确定自己的学习目标,从“云端”上搜索与自己相关的各种资源,自主地选择下载学习的内容,掌握学习的方法,并且自主地支配自己的学习时间。在整个计算机基础这门课程的学习过程中,每一个学生都可以将自己每一天的学习情况真实地记录到系统本身的日志库中,有利于学生及时地反馈信息促进系统的不断改进。计算机的教师通过深入地分析每一个学生学习计算机基础课程的学习情况和特点规律,帮助学生制订个性化的独特的学习方案,更好地帮助学生提高自己的知识接受能力和认知能力,从而有效地缩短学生的学习进程,举一反三地学习,获得更多的知识。
(二)通过虚拟空间加强互动。“云计算”中有各种虚拟的社区等,教师可以通过这个平台与学生进行互动,分享每一个学生的学习经验,随时随地地让学生处在学习和吸收知识的状态下。学生通过这种虚拟的社区可以利用多种方式进行交流,获得同学和教师的帮助。首先,某个学生提出不懂的问题,虚拟社区中的其他学生可以以回复问题的方式帮助他来解决问题,有效地帮助学生获得他人的帮助。其次,在虚拟社区中还可以通过小组讨论的方法,以在线交流或者留言的方式向小组中的学生发出问题,获得团体的解决。同样,计算机的教师们也可以利用这个平台与学生进行交流,充分地了解学生的学习状况,在掌握了学生的学习状况和特点之后,制定与学生学习情况相一致的教学策略,并且给予学生恰当的学习指导,真正做到因材施教,通过虚拟社区的方式加强学生与学生之间、学生与教师之间的互动和交流,大大地提高学生的学习兴趣,改善教学质量,提高教学效果。
(三)利用“云计算”改进教学方法。随着”云计算“的出现和不断发展,学生和教师可以很容易建立一个网站,这个网站不需要维护的成本,只要在有网络的情况之下,教师就可以利用“云计算”这种计算机技术,根据信息化教学的需要,组织学生充分地利用各种学习资源,并且教师可以在线对计算机基础的教学内容进行修改和。学生还可以利用电脑或者手机在任何时间和地点从网络课程资源中搜集到自己所需要的信息和学习资源和服务,还可以与教师进行面对面的实时交流,实现虚拟化的教学与学习。尤其是涉及计算机基础中的网络技术的章节内容的学习时,教师可以将布置的任务和业务到云中,这样学生可以随时地登录和学习,完成整个小型局域网的建立。
(四)利用“云计算”构建虚拟实验室。很多高职院校目前所能提供的实验室资源往往不能保证每个学生都可以拥有自己的实验室,而通过云计算可以实现开发测试资源的共享,有助于分享远程桌面,因此利用这种方式就可以实现每一个师生都拥有自己的虚拟实验室。用户可以通过客户端用鼠标或者键盘向网络发出请求,将自己对于实验资源的要求输入进去。数据中心根据实际的需要,在云储存的空间里或者在服务器上部署好所需要的实验资源,用户只要登录到计算机制定的界面就可以进行实验的操作,并且享受到相关的应用服务。虚拟实验室还可以通过标准化的环境为建设实验室做好充分的准备,利用虚拟化的资源来实现搭建实验室的目标,自动化地进行申请、回收、监控和管理,完成计算机之间的远程访问。
总之,“云计算”是在传统计算机的基础上发展起来的,是与网络技术发展融合进步的产物。“云计算”是未来信息化产业不断创新与发展的关键性技术和方式,它的出现与发展为高校的计算机课程解决了很多瓶颈性的问题,有效地改善了高职院校在教学、科研和办公等多方面的不足和问题,在创新高职院校的计算机基础的教学方式和信息化建设上带来了福音,同时也给高职院校的实验教学带来了更多的挑战。笔者相信,未来全国的高职院校师生在进行计算机基础课程的授课时,网络资源会像现在的供水和供电一样方便与快捷。
【参考文献】
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[3]陈丹,孙践知.结合不同专业培养方向,深化高校计算机基础教育改革[J].计算机教育,2009(13)
[4]刘平,倪明.高等教育资源共享的关键技术及其解决方案[J].江西社会科学,2008(12)
[5]马少兵,马自卫.数字图书馆私有云平台的构建研究和应用开发[J].现代图书情报技术,2011(4)
1.降低了软件和硬件的设施成本和维护升级成本。
在“云服务”的环境下,院校的计算机专业不用再每年投入大量的人力、物力来进行计算机硬件设施的更新维护和软件的升级安装,学校只提供要求不高的计算机、安装一般的操作系统和浏览器即可,同时,教师和学生也可以随时随地地使用到最新最优的软硬件资源,构建自己的个性化学习环境,教师可以进行集体协作备课,学生可以根据自身需要进行协作学习,共同提高教育教学质量。“云计算”还能为学校提供可靠和安全的数据存储中心,数据储存在云端,教师和学生无须担心病毒的入侵和硬件的损坏导致数据丢失,改变了以往计算机实训室管理的弊端。
2.云服务教学辅助平台加强了教学的有效性。
目前在国内,除了百度百会、腾讯QQ等公司提供的云服务教学辅助平台外,还出现了许多公司自主开发的云服务教育平台,一般包括的功能有通告、资源共享、建立个性化教学环境、建立个性化学习环境等,主要强调了学生利用该平台能够随时随地进行自主学习,实现以“学”为主导的教学模式。高职院校目前的教学计划设置都是按照固定的班级、固定的课程,选修课程无设置或数量较少,不利于学生兴趣和能力的发展。云服务环境下,高职院校也可以很好地实施“淘课”制度,相近专业设置不同的项目课程供学生选择发展方向,增强了教学的有效性。同时,云服务环境和微平台的结合,能够为微课程的开发和利用提供有利条件。
3.学习环境更加开阔和个性化。
在云服务环境下,非正式学习在学习者的学习活动中所占的比例将越来越大,云服务平台上共享的资源足够的丰富,学习者可以随时随地展开学习,并且每个人可以根据自己需要,定制学习计划和学习资源,“学”在云服务环境下真正占据了主导地位,实现了个性化的学习环境。在云服务环境下,学习方式和学习界面更简单易操作,只要会上网,会使用浏览器,就可以进行学习。
二、“云服务”环境下计算机专业教学模式改革
1.教学方法。
目前高职院校所采用的教学方法有:项目+任务驱动教学法、案例教学法、项目导向教学法、分组讨论法等,采用的多是“教学做一体化”的教学模式,这些方法只是在上课教师的统一调配下运行在课堂上,通常是以“教”为中心,不能很好地和学生的课下自主学习进行协作配合。“云服务”环境下,教育教学的相关资源进行了整合,教学过程中可以采用基于云计算的教学辅助平台,平台能够提供以任务驱动的协作学习方式,是以“学”为中心的教学系统,学生通过平台可以随时随地地根据自己的需要进行学习。目前省内已经有不少的院校开始使用诸如河南数字大学城等服务平台来进行教学改革,平台中可以创建课程、创建班级、对班级进行日常管理、作业管理、共享资料、交流讨论等,教师可以随时随地地共享教学资料、评价学生的作业,对学生的日常情况进行及时掌握,摒弃了学生手写作业这种不适合计算机专业的古老做法,同时解决了学生相互抄袭的作业批改难题。在“云服务”环境下,可以对“教学做”一体化的教学模式进行升级,采用“学-教-学-做”一体化的教学模式,教学设计过程如图1所示。在这个模式下,首先教师要通过平台共享一节课的内容和教学目标,学生根据自己的知识水平进行学习,来完成一定的任务,提交相关的作业,同时通过平台报告遗留的问题,教师通过平台总结和解答学生的问题,以便在课堂上能够把握重点,对于学生都会的知识点进行总结性讲解,对于深层次的知识和技能进行过程性讲解。学生通过平台可以共同完成案例和项目的制作,讨论相关的问题和知识点,共享自己的作品,达到团队协作的真正目的。云服务平台的运用提升了原有教学方法中“学”的占有比例,改变了过去上课过程中教师按照某种教学方法从头讲到尾,很难把握学生的学习程度和知识水平层次,也不能很好地做到因材施教的情况。
2.教学手段。
高职院校采用的教学手段一般是多媒体教学,计算机专业尤为突出,在多媒体教室进行教学后,在多媒体机房进行上机实践,有些学校尚且不能满足一边上课一边实践的硬件数量要求。对于课程上机实践,教师通过“极域电子教室”等软件将作业发给学生,学生做完后将作业提交至教师机,教师再进行批改,程序非常麻烦。同时,对于计算机专业来说,计算机硬件和软件的更新换代迅速非常快,学校需要投入大量的资金来进行软硬件的升级和维护,一旦不能及时更新,会影响学生的学习,也会使学生心里产生不满情绪,影响学生的学习积极性,对于教师教学和学生学习来说都有很大的影响。“云服务”环境下,高职院校无须考虑这些问题,特别是计算机专业,只要提供满足基本要求的计算机即可,即使是过时的旧计算机也可以重复利用,满足边讲边实践的基本要求,并且利用云计算技术来储存实践需要的资源,通过云计算辅助平台来发放、收缴和批改作业,简化了教师和学生的工作程序。
3.教学内容。
在以前的教学环境中,高职院校学生完全受教于课堂教师,在学期之初,教师制定统一的教学计划、统一的实训指导书,教学内容和实训内容对于每位同学来说是一样的,对学生的学习是一种束缚,不利于因材施教和个性化发展。云服务针对学科特点,根据每个学生的知识水平,在它带来的学习环境中,每个学生可以根据自己需要,定制个性化的学习计划和学习资源,而不需要所有学生都步调一致,学习同样的内容,特别是针对计算机行业,每一种技术都对应着实际的一个工作岗位,学生可以针对自己的兴趣和能力选择不同的技能课进行学习,以满足实际工作发展的需要。云服务平台不仅增强了学生学习的个性化、针对性、目的性,同时也提高了学生的自主学习能力。云服务平台实现了实验实训的虚拟化环境,能够在平台上安装需要的软件,利用虚拟化环境进行实际操作,使实验实训的训练过程更加真实,基本能达到和实际环境一定的效果。
三、结论
关键词:云服务;云计算;教育信息化;教学模式
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0104-02
一、“云服务”是高职教育信息化发展新趋势
目前各个高职院校均不同程度地研究云计算[1],利用云计算来建立个性化的学习环境[2],改变学校的软硬件设施,实现资源的真正共享和不受空间和时间限制的访问方式,改变教师的集体备课方式,把“云服务”应用于教学和科研之中,深入研究和实践高职教育中云计算的辅助教学等。利用“云计算”所带来的“云服务”教学环境是各个高职院校的发展新目标。
二、“云服务”优化的教学环境
1.降低了软件和硬件的设施成本和维护升级成本。在“云服务”的环境下,院校的计算机专业不用再每年投入大量的人力、物力来进行计算机硬件设施的更新维护和软件的升级安装,学校只提供要求不高的计算机、安装一般的操作系统和浏览器即可,同时,教师和学生也可以随时随地地使用到最新最优的软硬件资源,构建自己的个性化学习环境,教师可以进行集体协作备课,学生可以根据自身需要进行协作学习,共同提高教育教学质量。“云计算”还能为学校提供可靠和安全的数据存储中心,数据储存在云端,教师和学生无须担心病毒的入侵和硬件的损坏导致数据丢失,改变了以往计算机实训室管理的弊端。
2.云服务教学辅助平台加强了教学的有效性[3]。目前在国内,除了百度百会、腾讯QQ等公司提供的云服务教学辅助平台外,还出现了许多公司自主开发的云服务教育平台,一般包括的功能有通告、资源共享、建立个性化教学环境、建立个性化学习环境等,主要强调了学生利用该平台能够随时随地进行自主学习,实现以“学”为主导的教学模式。高职院校目前的教学计划设置都是按照固定的班级、固定的课程,选修课程无设置或数量较少,不利于学生兴趣和能力的发展。云服务环境下,高职院校也可以很好地实施“淘课”制度,相近专业设置不同的项目课程供学生选择发展方向,增强了教学的有效性。同时,云服务环境和微平台的结合,能够为微课程的开发和利用提供有利条件。
3.学习环境更加开阔和个性化。在云服务环境下,非正式学习在学习者的学习活动中所占的比例将越来越大,云服务平台上共享的资源足够的丰富,学习者可以随时随地展开学习,并且每个人可以根据自己需要,定制学习计划和学习资源,“学”在云服务环境下真正占据了主导地位,实现了个性化的学习环境。在云服务环境下,学习方式和学习界面更简单易操作,只要会上网,会使用浏览器,就可以进行学习。
三、“云服务”环境下计算机专业教学模式改革
1.教学方法。目前高职院校所采用的教学方法有:项目+任务驱动教学法、案例教学法、项目导向教学法、分组讨论法等,采用的多是“教学做一体化”的教学模式,这些方法只是在上课教师的统一调配下运行在课堂上,通常是以“教”为中心,不能很好地和学生的课下自主学习进行协作配合。“云服务”环境下,教育教学的相关资源进行了整合,教学过程中可以采用基于云计算的教学辅助平台,平台能够提供以任务驱动的协作学习方式,是以“学”为中心的教学系统,学生通过平台可以随时随地地根据自己的需要进行学习。
目前省内已经有不少的院校开始使用诸如河南数字大学城等服务平台来进行教学改革,平台中可以创建课程、创建班级、对班级进行日常管理、作业管理、共享资料、交流讨论等,教师可以随时随地地共享教学资料、评价学生的作业,对学生的日常情况进行及时掌握,摒弃了学生手写作业这种不适合计算机专业的古老做法,同时解决了学生相互抄袭的作业批改难题。在“云服务”环境下,可以对“教学做”一体化的教学模式进行升级,采用“学-教-学-做”一体化的教学模式,教学设计过程如图1所示。
在这个模式下,首先教师要通过平台共享一节课的内容和教学目标,学生根据自己的知识水平进行学习,来完成一定的任务,提交相关的作业,同时通过平台报告遗留的问题,教师通过平台总结和解答学生的问题,以便在课堂上能够把握重点,对于学生都会的知识点进行总结性讲解,对于深层次的知识和技能进行过程性讲解。学生通过平台可以共同完成案例和项目的制作,讨论相关的问题和知识点,共享自己的作品,达到团队协作的真正目的。云服务平台的运用提升了原有教学方法中“学”的占有比例,改变了过去上课过程中教师按照某种教学方法从头讲到尾,很难把握学生的学习程度和知识水平层次,也不能很好地做到因材施教的情况。
2.教学手段。高职院校采用的教学手段一般是多媒体教学,计算机专业尤为突出,在多媒体教室进行教学后,在多媒体机房进行上机实践,有些学校尚且不能满足一边上课一边实践的硬件数量要求。对于课程上机实践,教师通过“极域电子教室”等软件将作业发给学生,学生做完后将作业提交至教师机,教师再进行批改,程序非常麻烦。同时,对于计算机专业来说,计算机硬件和软件的更新换代迅速非常快,学校需要投入大量的资金来进行软硬件的升级和维护,一旦不能及时更新,会影响学生的学习,也会使学生心里产生不满情绪,影响学生的学习积极性,对于教师教学和学生学习来说都有很大的影响。“云服务”环境下,高职院校无须考虑这些问题,特别是计算机专业,只要提供满足基本要求的计算机即可,即使是过时的旧计算机也可以重复利用,满足边讲边实践的基本要求,并且利用云计算技术来储存实践需要的资源,通过云计算辅助平台来发放、收缴和批改作业,简化了教师和学生的工作程序。
3.教学内容。在以前的教学环境中,高职院校学生完全受教于课堂教师,在学期之初,教师制定统一的教学计划、统一的实训指导书,教学内容和实训内容对于每位同学来说是一样的,对学生的学习是一种束缚,不利于因材施教和个性化发展。云服务针对学科特点,根据每个学生的知识水平,在它带来的学习环境中,每个学生可以根据自己需要,定制个性化的学习计划和学习资源,而不需要所有学生都步调一致,学习同样的内容,特别是针对计算机行业,每一种技术都对应着实际的一个工作岗位,学生可以针对自己的兴趣和能力选择不同的技能课进行学习,以满足实际工作发展的需要。云服务平台不仅增强了学生学习的个性化、针对性、目的性,同时也提高了学生的自主学习能力。云服务平台实现了实验实训的虚拟化环境,能够在平台上安装需要的软件,利用虚拟化环境进行实际操作,使实验实训的训练过程更加真实,基本能达到和实际环境一定的效果。
四、结论
“云计算”和“云服务”是未来网络和教育的发展方向,“云服务”实现了教育资源的整合和优化,提供了教育信息化所需要的硬件和软件设施,为学校设备的配置和升级维护等节省了大量人力物力;在“云服务”环境下,教师和学生可以随时随地利用“云服务”平台进行学习和交流,可以建立自己的个性化学习环境,改变了学生管理方式、教学模式等,使教育信息化的发展更上一个台阶。
参考文献:
[1]马强,付艳茹.云计算辅助教学CCAI支撑的协作学习设计[J].宁波职业技术学院学报,2010,(4).
[2]金贵朝.基于云计算的高校教师个人网络学习环境的构建[J].长春理工大学学报,2012,(6).
[3]张璐,刘海申.云服务环境下基于任务的协作学习的研究[J].电子设计工程,2012,(1).
[4]郝媛玲,张伟.高校图书馆数字阅读环境下的云服务模式研究[J].情报科学,2011,(7).
关键词:云计算辅助教学互联网
中图分类号: TP393文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(c)-0000-00
随着互联网超强渗透力的迅速扩大,网络作为一种新型的信息沟通和相互联系的工具,正在一步步的渗透到现代人的生活方式中。人们每天都需要从Internet获取大量的数据和信息。同时,随着不断改进人们的网络信息素养,提出了网络服务的更高的要求。
根据这种需求,一种新的网络计算模式的背景―云计算。它是基于分布式计算,云中存在的以用户为中心的数据,你可以在任何时间和信息的安全方式的用户方便地访问任何地点和共享信息。
一、云计算辅助教学
所谓“云计算辅助教学”是指学校教师使用“云计算”提供“云服务”,构建个性化的教学环境,支持教师有效教学的教育和学生的主动学习,促进学生的思维能力和智慧的发展,提高教育质量。云计算辅助教学是一个新的研究领域,是信息化教育的发展。“云计算辅助教学”是计算机科学与教育学的交叉。云计算是信息环境下,在教育教学云计算服务的应用程序,主要关注的是软技术,而不是专注于云计算的硬件技术,其核心是云计算服务的教学设计支持
“云计算辅助教学”对教育发展的帮助有:
1、学习者不在需要在固定的时间和固定的地点进行学习,学习范围变大,学习资料变多,这使得教育的可持m和终身性的理念得以实现,也使得受教育者的范围大大普及。
2、自主定义学习的范围越来越广泛
随着云计算带来了一个很广泛的学习资源,每个学习者都可以根据自己的需要,制定自己独特的学习计划和学习目标,并能更充分地利用学习者的业余时间,不够时间空间的限制。更充分的发挥学生的自主性和主动性
3、学习方法的简化
学习者只要通过一台配置不高的PC机及浏览器浏览网页,就可以学习,这也使得很多信息技术水平不高的学习者也可以进行学习,扩大学习者的范围。
4、达到同样的教学效果,减少资本投资
一些学校因为能投入建设学习平台的资金有限,没有资金购买高速服务器和大型存储设备,没有资金购买昂贵的数据库产品。而云计算既不用购买昂贵的硬件设备也不用购买多样的软,所以非常适合没有太多资金投入预算的学习机构。
二、使用云计算教学的对象
1. 教师
在网络教学中的另一个主要对象就是教师,教师在教学过程中的作用主要是以下几个方面:
(1)学习环境的建立,并提供教学资源和数据;
(2)设置学习过程中的框架,并引导更多的学生在一个更实际的方式执行任务;
(3)端正学生的学习态度和确定学生的认知过程;
(4)监控学生学习的过程,辨析学习中的问题及解决方案,最后评估给出最终成绩。
特别需要说明的是,这些行为往往都是并行的。教师行为的核心是帮助学生拥有正确的学习动机和保持深层次的思考。教师的作用是更具活力,充满挑战,教师可以从学生更多的灵感和启发,教师在学生心目中的形象是不断变化的。教师不再是教学过程的主体,而是是一个指导,顾问。教师和学生之间的关系的角色的转变,会变得得更亲密。
教师也要努力提高自身的素质,使他们能够更好地适应新的教学方法,并具有价值的付出。为此,教师要更新教学方法和教学理念,深层次的提高自己的教学水平。
2. 学生
云计算是一个方便快捷的学习环境。它将支持和促进个人学习环境和非正式学习的发展。
(1)随需随学的学习环境。
以学生为主体是云服务学习的发展趋势,非课堂学习会占用学生的学习活动越来越大的比重。网络学习的范围不再局限于学校,学生可以自主创建和管理的学习的时间和空间,学习活动更受学生而不是机构来控制。有了云计算的支持,个人的学习环境可以由云业务的统一控制和管理来实现。学生只需通过任何一款浏览器都可以建立一个学习环境,并不需要掌握软件操作,这就可以降低使用网络学习的门槛的高度。
(2)云计算的加入可以提高学习效果
云计算提升了网络学习的敏捷性和灵活性,可根据“需要和需求”来分布资源,以此来降低成本,创造学习的灵活和方便的方式,创造了实现学习资源和学习工具丰富的学习环境,这有利于提高学习效率,提高他们的学习效果。
3.学校的教学相关的管理部门
云计算模式可以大大降低教育信息系统建设的成本。对于学校,建立一个计算中心的成本会很大。云计算模型提供了适合于学校的溶液中,与该数据中心的一些任务,教育机构的网络中心将能够使用的云计算服务来完成,通过云计算基础设施来提供,可节省很多成本,不用投资在昂贵的硬件设备,及其维护和升级的频繁负担费用。因此,云计算可以有效地消除信息“孤岛”现象。云计算提供了一个解决方案,以消除信息孤岛。
4.相关系统开发人员
在云计算环境中,需要建立支持网络学习云服务,云服务设计和开发教学信息系统开发商掌握该技术的未来。在云服务的开发,开发者可以通过Web浏览器或移动电话和其他移动使用的各部分发展的松耦合的方式,使用相关的语言和框架无缝地使用各种应用程序联系松散的网络设备之间开发的。
三、云计算支持下的网络教学的特点
1.下降了软件和硬件在基础设施建设中的投资
从学校的角度来看,教学科研设施的投入和维护,或者日常办公都是一个非常巨大的投资,为了适应教学、科研和技术的时代特点,现代电子设备的快速更新。很多硬件设备都需要不断的更新或升级,这又意味着会不断的有相关硬件的资金投入。硬件设施配备好以后,软件的安装和维护又是一个新的问题。教学和科研部门中,经常需要使用和安装很多软件,正版软件的购买用费、以及后期的软件更新,和教学中所涉及的软件安装也给硬件配备提出了更多的要求。
2.集中处理信息,师生的信息安全更有保障。
计算机房是病毒被广泛和应用的主要场所。防病毒软件或防火墙软件安装是一种有效的预防手段,除了不断更新防病毒软件或防火墙外,还有这些防护并不能完全保证信息的安全。而运用云计算手段保存信息,可以为数据安全和备份保护,学生和老师可以轻松地访问您的重要数据,不用担心数据的丢失,也不用担心病毒会破坏数据,因为工作是由云存储服务供应商提供的R档姆务。云服务具有强大的计算能力,并且有越来越多的服务提供商做出各种安全承诺。
3. 大众学习,开放学习
由于进行网络学习的门槛低,因此可以吸引更多的学习者来学习,这就做到了开放和大众的学习思想。
4.终身学习
终身学习是指客服学习和工作中的困难来实现一生都学习的目标。这个目标都在学校完成有一定的困难,很多时间和空间的问题无法解决。而云计算运用到教学中正好填补了这个不足,使更多想学习的学习者能实现终身学习的目标。
四、小结
本论文是针对辅助教学中运用云计算的应用进行了初步探索和论证,随着互联网的迅猛发展,云计算的快速发展和广泛应用,云计算辅助教学将随着这种发展成为辅助教学的主流技术,云计算辅助教学应用理论和方法也将会不断的完善,所以也会推动云计算机辅助教学研究的进一步深入。
参考文献:
[1] 全湘溶,赵妍,QUAN Xiangrong,ZHAO Yan. 大数据应用中的若干问题[J].现代电信科技 2016.
[2] 姚志红. 大数据环境下数字图书馆个人信息的安全保护研究[J].图书馆学刊 2016.
报,2006
[3] 陈进华. 大数据时代社会道德治理创新的伦理形态[J].学术界 2016.
[关键词]云计算;资源共享;辅助教学;教学平台
随着网络技术的发展和人们对教学方法的反思,计算机技术逐渐渗透到现代高等教育中,最典型的代表是“云计算”。在中国,“云计算”支持教育才刚刚开始,它可以有效地用于教育,改善获得高等教育资源的机会和效率,并改变传统的教育模式和观念,使老师和学生期望相同一致。
1“云计算”概述
“云计算”最初由Google提出。狭义的“云计算”是指IT基础架构交付和使用模型。通过手段获取所需的资源。“云计算”是指服务交付和使用的模型,通过该模型可以轻松地通过网络按需扩展所需的服务。“云计算”是一种对一般用户有用的计算机模型,通过在网络上共享资源信息,用户可以在最短的时间内以最少的操作快速地在网络共享池获取自己所需的资源,还可以忽略必填信息,云计算是安全、方便和全面的。在“云服务”快速发展的背景下,信息技术教师将从学校和学生的实际情况出发,以现有的云计算技术为起点,提供在线学习系统和教育应用服务。为了最大程度地利用云计算支持教育事业,使教育事业的社会效益最大化、教育的效果最优化,可以使用管理系统、网络教育资源库、学校家长互动平台、校园网站等。创建教育环境,设计教育资源,组织教育活动,实施教育评估等。
2高校云计算辅助教育的优点分析
2.1教师能“协作交流式”教学
云计算机支持教育应用程序,教师可以教授“协作通信”教育。首先,教师可以通过从云中获取教育内容来节省大量的备课时间。除了准备课程外,需要花费更多的时间和精力在教学和研究上,以提高他们的教学和研究水平。第二是教师的教育过程与学生的学习过程之间的相互作用。与传统教室不同,师生始终处于“面对面”教室,因为师生始终处于“终端与网络”状态。这可以充分体现师生互动的优势,提高学习的主动性。老师只需要将问题放在云计算服务平台上,并随时观察学生的学习进度并指导学生学习。云计算技术没有被学校弃用,因为这确实可以实现学生平等,而且让害羞的学生不需要害怕面对老师。除了有效地激发学生的学习兴趣外,它还促进了师生之间的交流与互动。整个教学过程已经从传统的“填充式”课堂教学方法转变为“交流与协作”教学方法,从而更好地实现了教学目标。
2.2学生能“自主式”学习
通过计算机指导,每个学生都可以根据自己的学习情况和需求制定自己的学习计划,而不是常规学习或全班学习。可以安排聚集一起上课的同学以相同的速度学习相同的课程内容,并且座位分为前、左、右和中。学习伙伴是彼此熟悉的同学或在线学习伙伴。与几个人或超过12个合作伙伴一起学习,从而可以提高学生的独立学习和协作能力。在这种学习模式下,学生可以主动发现问题、分析问题、讨论问题、解决问题并完全实现学生的“自主”学习能力。
2.3师生间能“个性化”地教与学
云计算辅助教育允许教师学习、消化和获取每个学生的知识。学习创建个人帐户,并赋予其不同的访问权限,以便为学生创建个性化的学习环境。在您的账户权限范围内,学生可以访问课程网站,下载学习材料,创建自己的学习网页以及根据学习情况完成教师安排。通过网页提交作业后,教师可以有针对性地对其进行复习,以达到“因材施教”的教育目标。教师使用云思维、云服务技术、云计算支持教育平台来充分了解云时代学生的学习特点,并强调网络技术在学生学习和生活中的重要地位,可以灵活选择正确的媒体,并按需提供更多内容。适用于学生的个性化学习环境,提高学生的学习能力,实现师生之间的“个性化”教学。
2.4教师评价和反馈
计算机辅助教育平台为教师提供了一种“协作交流”的教学方法,为学生提供了一种“自主”的学习方法,以及一个教育教学论坛。(BBS可以建立。)和一个在线评估系统,该系统允许教师和学生自由评估教育系统。此外,云计算辅助教育平台还可以建立完善的教育和教育反馈系统。同时,教师可以根据学习成果进行有针对性的教育,表扬和奖励学习效果较好的学生,使他们可以持久地努力。当上升进入下一个水平时,会鼓励学习成绩不佳的学生并接受重大辅导,因此不要灰心,并追赶学习良好的学生。
3高校计算机教育中存在的问题分析
3.1以老师为中心,学生没有自主性
一般而言,现代计算机教室集中于一名教师的教育。学生只需要认真坐着听课,然后做笔记以确保在不参加考试的情况下完成课程。在此过程中,学生大脑的状态是一种完全没有主动性学习的状态,没有自主思维的证据,以这种方式训练的学生创新能力较低,并且本质上缺乏自治能力。
3.2教学资源的利用率低
由于地理和经济因素,中国的教育水平存在不均衡的格局,中部和东部地区的教育发展水平远高于西部地区。部分地方的“地方保护主义”阻止了教育资源在不同地区之间共享,从而浪费了教育资源。然而,大多数学院和大学开始建立自己的资源共享平台,但由于教师与学生都是此类平台的新手,平台创建后没有人对此感兴趣并对平台进行应用,导致平台成为了一种装饰而浪费资源。
4“云计算”辅助教学的构建
4.1协作式教学师资环境构建
为教师建立集体备课平台,教师将使用该平台进行讨论,进行沟通和协作已为上课做准备。知识共享,整合和优化教育资源,基于云计算存储和计算,建立结构化的课程系统,其中包括课程介绍,教育安排和在线教育等部分,以促进教育课程结构的优化。在课程介绍模块中,从三个方面进行课程介绍,实验介绍和教师介绍。您可以创建一个“教育部署”模块,每个老师的个人用户名,赋予他们相同的特权以及在线交流和讨论,创建一个电子日历并每天添加关于教学安排和工作项目的内容,标记主要课程和项目,使用弹出窗口,电子邮件和短信来帮助管理课程,设置提醒功能。在整个提要中,讨论和交流的结果被整合在一起,形成了一套完整的材料,例如课程提要,讲义,课件和课后教具。
4.2协作式教学互动学习环境构建
在云计算的技术支持下,教师可以建立个性化的学习环境,根据学生的具体情况促进学生个人学习,并建立云计算教育平台,学生与老师之间的互动交流可以使用。教师根据学习情况将学生分为几组,分组的基本原则是学生之间能相辅相成,相互促进。根据课程的特点和要求,老师设定学习目标,并告诉学生在上课之前目标是什么,教学期间和课后如何学习知识。老师教学生创建一个自主的学习环境,学生成为主导班级的人并能最大限度地发挥其独立学习能力。创建个人学生账户,授予权限,并创建自己的学习网页,学生可以免费访问课程网站,并在许可证要求的范围内下载学习材料,每门课程的结果都通过一个学习网页发送,该页面便于教师和同学进行评估。在这个建设阶段,不仅要建设理论教育体系,还要建设模拟实验教育体系。学生可以使用网络上的虚拟实验在实际操作之前了解整个实验,实验所需的主要内容和注意力问题比单词更生动,更生动。
4.3统计与信息反馈系统的构建
如上文所述,建立论坛和在线评分系统,以便教师和学生可以自由评估,选择和监督学生的小组学习成果。在学习过程中教师可以根据信息统计和反馈情况,选择最具创造力的学习小组,给予表扬和奖励,同时监督学生的学习过程,以防止作弊情况出现。研究课程安排和教师学习计划,并根据学生的反馈和建议及时修改和改善教学结构和教学。
5结语
【关键词】云计算 外语教学 应用
一、云计算的定义
随着科技的进步时代的发展,计算机产业迎来了第三次革命―云计算。它是以虚拟化和网络技术为基础,将所需的各种资源以服务形式通过互联网或者专属网络提供给用户的一种新的信息技术。云技术是近十年来信息技术领域最具有创造性的技术,它改变了用户使用信息技术基础设施的方式,是技术和应用模式的双重创新结果。在云计算环境中,用户所需要的各种信息系统资源,例如计算资源、软件、媒体资源等都处于“云端”,而用户只需要通过简单的终端配以网络连接即可享受丰富的信息服务。
云计算技术的运用性质决定了其将在外语教学领域大有所为,而依托于云计算技术的外语教学将在教学理念、模式、内容及教学效果方面具有全新的发展,使外语教学信息化水平达到新高度。因此,如何构建基于云计算技术的特色英语教学系统成为当前亟待解决的问题。
二、云计算技术在高校外语教学中的优势
1.云技术加速了远程英语教育模式的推进历程。远程英语教育是一种依托于互联网二形成的一种教育模式。这种教育模式避免了几千年来所形成的班级现场授课制度,可以说是对中国古代私塾制度的虚拟性突破。在远程英语教育模式下,教育者可以通过电脑终端把上课和英语考试的一般信息传达到被教育者的电脑里,被教育者只要熟悉一班的电脑操作就能轻松浏览或下载相关英语课程的教学大纲、考试大纲和教学视频,考试方式可以采取机考的方式。所以云技术的clouding scrutinization的特点已经大大改变了远程英语教育模式的特点,使远程英语教育的成本大大降低,同时也使英语教学管理变得简便和灵活,管理绩效大大提高。
2.云技术正改变着传统英语培训模式的特点。传统的英语教学模式是一对一、面对面的交流和沟通。这种模式需要英语教师和学生必须统一时间到达现场进行活动。随着云计算及时的发展,使得传统的英语培训模式发生了巨大变化,教师和学生不必不必面对面,也可以实现在线沟通和交流。各个客户端可以借助于云数据库来迅速找到自己的所需,获得自己想学习的英语资料或英语试题。
3.使教学活动丰富多彩。客户端会根据使用者反馈的全部信息对系统进行及时改正,可以把外语教学的整个过程记录下来,不但帮助老师们全方面的总结教学,以便为备课进行参考。同学们也可以不断地选择不同的学习模式进行体验。因此在云计算的教学环境下,不但同学们可以有更好的学习环境,还可以使老师们的原本枯燥无味的教学工作变得丰富多彩,具有创造性。
三、 云计算在英语教学中的建议
1.构建一个开放性的教学资源共享、资料的机制。老师以及同学们可以资源共享,有选择性的的利用资料。并且老师和同学可以在第一时间快速获得新的教学资料。云计算技术的一大优势就是无限储存空间,可以随时随地无线下载资料。这样就扩大了学生学习范围。
2.构建一个专业的信息数据平台。云计算技术可以充分整合资源,将各类教学资料和相关信息统一归档到数据库中,可以运用充分 的运用现代化技术对数据进行分析,对教学效果可以进行有效的评估。以促进教师对教学效果的及时评价,迅速调整教学方式,以促进更好的教学效果。
3.鼓励学生进行个性化的学习。由于云计算的空间无限,资源储存量大,因此可以最大限度的实现“因材施教”。学生可以根据自己的兴趣和学习程度,有目的的选择相关学习资料和网络课程。并且可以讲每个同学的喜好及个性特点记载到系统中,深入分析每个同学的学习特点和规律,从而根据每个学生的特点制定具有个性化的学习方案,为更好的外语教学打下良好的基础。
4.促进教师教学。在基于信息技术的外语教学中,教师的主导作用和学生的主体作用体现在教学元素的每一个环节。教师不仅要明确自己的教学理念、教学方法、教学目标、教学手段、教材与网络资源、教学活动、教学环境等教学元素,还要了解学生的学习理念、学习方法、学习目标、学习手段、学习活动、学习环境等学习元素。信息技术融合与教学过程的每一个元素和环节:信息技术的发展衍生出心得教学理论、教学方法和手段,教学元素又推进了信息技术的发展和应用。信息技术对教师和学生提出了新的挑战。教师要具有新的教学理念,熟悉现在信息网络技术,改变传统的教学模式。学生也要具有新的学习理念和学习学习方法和手段。这种改变对教师的教和学生的学提出了更高的要求:教师必须具备教学科研能力,学生必须具有自主学习和研究性学习的能力,因为学生可以通过网络资源库获得所需要的专业知识,教师的教学重点侧重于对学生理念和语言综合能力的培
四、 结语
本文从分析云计算在外语教学中应用的一些优势,到构建云计算进行外语教学模式。希望能对今后的外语教育教学工作获得飞跃的进步以及发展。
参考文献:
[1]袁正午,李琦.云计算应用现状与趋势[J].数字通信,2010,(03).
Learning evaluation methods based on cloud barycenter theory
YANG Ting, PENG Li⁃jun
(College of Mechanical and Electrical Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710054, China)
Abstract: The learning evaluation for the students in school is an important part to train the students. The scientific evaluation for students is the key of learning evaluation. The cloud theory is the one that transforms the qualitative index into quantitative concept, based on the fusion of the traditional fuzzy set theory and probability theory. The uncertain conversion of learning assessment was achieved based on the cloud theory. The cloud barycenter evaluation method was used to overcome the shortcomings of traditional assessment for student learning, and form a comprehensive evaluation system of the student learning.
Keywords: learning evaluation; cloud theory; cloud barycenter evaluation method; learning evaluation index system
0引言
高校学生学习评价是对学生知识掌握、能力形成、素质培养等方面学习水平的考核与评定。学习评价作为学习系统的反馈调节机制,在保证教学质量以及促进学生综合素质的养成起着十分重要的作用,历来是教育学家的重点研究对象。
学习评价在教学及人才培养等方面起着举足轻重的作用,不仅可以使学生清楚自己对知识的了解程度和激发学习动力,而且也是教师自查教学成果的主要方法[1]。传统的考核方式主要是针对学生进行考试,该学习评价的重点是对知识的掌握、定向的记忆与理解。这种学习评价体系不能全面检测出学生的学习本领和实践能力,更反映不出学生的综合素质[2]。
云理论的主要特点在于将概念的模糊性和随机性特征结合起来,解决了非线性与不确定的问题,是定性概念与定量值转换的重要手段。学习评价指标体系建立在云理论基础上,教师可以对学生进行综合评价,且评价结果能够反映出学生对知识的掌握、能力的形成及素质的提高问题。本文将云理论应用到学习评价过程中,通过建立学习评价指标体系,能够有效方便地解决高校学生学习评价中的重要问题。
1云重心评价方法
1.1云理论[3⁃5]
云理论的主要特点在于将模糊性和随机性特征集成在一起,解决了系统定性概念与定量数值之间的不确定性转换问题。
设论域[U],它是一个由精确数值量组成的数据集合[U=u]。集合[A]是与论域[U]相联系的语言值。[U]中的元素[u]对于[A]所表达的定型概念隶属度[μA(u)=0,1],是一个具有稳定性的随机数。隶属度[μ]在论域[U]上的分布称为隶属云,隶属度在[0,1]中取值,云是从论域[U]到区间[0,1]的映射,可以表达为:
[μA(u):U0,1,∀u∈U,uμA(u)]
云可以用其3个数字特征刻画:期望值[Ex]、熵[En]和超熵[He],依靠这3个特征可以解决不确定转换问题。云重心位置用[g]来表示,云重心高度用[h]来表示,那么云重心则可以表示为[G=g×h]。期望值[Ex]就是云重心的位置;熵[En]反映了在论域中可被模糊概念接受的元素数,即表征了概念模糊度的量度;超熵[He]则反映了云的离散程度,是定性概念的随机性,即云厚度的度量。因此,它综合考虑了自然语言值的模糊性和随机性,组成了定性概念和定量值之间的映射。
1.2云重心评价法
(1) 建立评价指标体系([U]表示系统指标集)[6⁃7]
[U=U1,U2,…,Un],其中[Ui(i∈1,n)]是系统的第[i]个指标; [Ui=Ui1,Ui2,…,Uin],其中[Uij(j∈1,m)]是系统的第[j]个指标;[Uij=Uij1,Uij2,…,Uijs],其中[Uijk]是[Uij]的第[k]个指标。依据这样的方法,多层评价指标体系被建立。
(2) 评语集云模型[8]
评语集由[n]位专家确定,且评语集规定的数域为[0,1],例如评语集N={优秀、良好、一般、较差},那么N对应的数域如表1所示。,对应云模型的计算法则为:中间存在双边约束的区段[cinf,csup]用对称云模型计算,计算公式如下:
[Exi=cinf+csuf2Eni=csuf+cinf6]
而对于左右两端的评语分别取左右约束为期望值,取相应对称云模型熵值的[12] 为各自熵值。
表1 评语集N对应的数域
(3) 求各指标的云模型表示[9]
① 定量指标的云模型表示
由[n]位评判专家给出的系统性能指标体系是定量指标,提取[n]组定量数值型的指标,分别为[Ex1,Ex2,…,Exn],那么这[n]个定量数值型的指标就可以用一个云模型来表示:
[Ex=Ex1+Ex2+…+ExnnEn=max(Ex1,Ex2,…,Exn)-min(Ex1,Ex2,…,Exn)6]
② 定性指标的云模型表示
若系统指标体系是由[n]位专家给出的定性评语集,如学生成绩评定为优秀、良好、一般等评语,则系统可用1个[N]维综合云模型来表示,其数字特征如下:
期望:
[Ex=Ex1En1+Ex2En2+…+ExnEnnEn1+En2+…+Enn]
熵:
[Ex=En1+En2+…+Enn]
(4) 确定各指标的权重分配
各项指标在整个系统中所占的比重就是指标的权重。指标权重的确定有很多方法,例如专家调查打分法、德尔菲法、层次分析法,本文将采用专家调查打分法。
(5) 用加权偏离度来衡量云重心的改变
系统用1个[N]维综合云向量来表示,云重心为:
[G=G1,G2,…,GN]
式中:[Gi=gi∙hii=1,2,…,N;][gi=Ex1,Ex2,…,Exn]代表云重心的位置;[hi=h1,h2,…,hN]代表云重心的高度。理想状态下的云重心向量[G0=(G01,G02,…,G0N)]。
将云重心向量[G]归一化得到向量[GT=(GT1,GT2,…,GTN)],归一化公式为:
[GTi=G0i-GiG0i,Gi
式中[i=1,2,…,N。]
加权偏离度的计算方法为:用[N]个归一化后的云重心向量乘以其对应的权重值,再相加,其计算公式为:
[θ=j=1N(GTj∙Wj)]
(6) 评测结果分析
云发生器:每个评语集加权偏离度的计算组了成云发生器。随着云发生器与自然语言值所对应的变化区间,云重心也发生了相应的变化。按照以上方法,分析云重心的变化,然后计算整个评测系统的综合云重心加权偏离度。
具体的方法步骤详见图1。
图1 云重心评价法方法及步骤
2学习评价指标体系[10]
学习评价指标体系的建立是学习评价的主要任务。对学生学习评价结果产生影响的指标有许多,不同的学生各不相同,学生的评价指标除了学习成绩,可以量化指标的并不多。
学习评价指标体系如图2所示,从图中看,学生评价指标体系的一级指标有3个:学生对知识的掌握、自身能力的形成及对其素质的培养。
图2 学习评价指标体系
一、“云”时代的来临
云计算的概念最早由Google提出,此后包括Microsoft、IBM、Amazon、EMC和HP在内的多家IT行业巨头相继宣布在云计算上进行重点的研究。2007年10月Google联合IBM宣布推广“云计算机”的计划,包括卡内基梅隆大学、斯坦福大学、伯克利加州大学、华盛顿大学和麻省理工学院在内的许多知名高校都参加了这项计划,清华大学也在2008年3月加入了这项计划当中,通过这项计划,高校的研究者能够方便地利用Google和IBM的云计算资源,搭建出各种创新的应用。云技术在基础教育方面的应用也在逐步开展。
狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源;广义云计算是指服务的交付和使用模式,即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务[1]。这就好比从单台发电机模式转向了电厂集中并网的模式,我们使用电能时不用再去关心这电能是来自内蒙古的风电站,还是三峡水电站。云计算意味着“计算能力”也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水、电一样,取用方便,而且费用低廉,最大的不同在于,它是通过互联网进行传输的,它的一个根本保障就是高传输速度的互联网。经过数年“校校通”工程建设,农村学校已基本接入互联网,他们大部分都具备了开展基于云计算应用的条件。
二、农村智能学校跨越“数字鸿沟”
1999年,美国国家远程通信和信息管理局(NTIA)最先在名为《在网络中落伍:定义数字鸿沟》的报告中提出“数字鸿沟”概念。美国商务部的“数字鸿沟网”把数字鸿沟概括为:“在所有的国家,总有一些人拥有社会提供的最好的信息技术。他们有最强大的计算机、最好的电话服务、最快的网络服务,也受到了这方面的最好的教育。另外有一部分人,他们出于各种原因不能接入最新的或最好的计算机、最可靠的电话服务或最快最方便的网络服务。这两部分人之间的差别,就是所谓的‘数字鸿沟’。处于这一鸿沟的不幸一边,就意味着他们很少有机遇参与到我们的以信息为基础的新经济当中,也很少有机遇参与到在线的教育、培训、购物、娱乐和交往当中。”云计算技术的广泛应用将从一定程度上改变农村教育的模式。云构架下的农村智能学校,将成为农村学校的新形式,为我国广大农村跨越“数字鸿沟”注入动力。
智能学校是利用网络和多媒体技术,系统地更新、设计教学方法和学校管理,以培养具有信息技术素养和技能的人的一种学习机构[2]。智能学校有别于一般学校的重要品质是:坚信所有学生只要施予教育并寄予厚望都能学好的教育哲学;兼顾全体学生的不同能力和需要的广域课程;有利于学习的良好校风;能提高教学效果的即时评价方法;得力和有专业水准的校长和教师;家长和社会的充分参与和支持。农村智能学校将不仅仅是为适龄儿童提供教育,而且也为农民终生教育服务,为“数字鸿沟”的消除提供教学技术、资源和场地的支持。
三、云构架下的农村智能学校
信息社会的到来,特别是云计算技术的飞速发展,使得以计算机和通信技术为代表的信息技术在经济增长中发挥着越来越大的作用,社会信息化的影响波及到了社会生活的各个层面,当然也包括教育系统。智能学校的理论中,智能学校是一种教育系统。依照系统论的观点,一个完善的系统中只要有适当的输入,就可输出所预期的结果。基于云构架的农村智能学校系统的建立,主要目的是为了帮助农村儿童适应信息时代的各种挑战,从智能、身体、情绪以及精神信仰等方面多元化全方位发展;为农村儿童发展个人长处与开发个人潜能提供多样的选修课程;培养儿童创作思考与科技素养的能力;提供平等的学习机会;开启学校的建议管道,利用相关技术建立快速的联络沟通管道;提供学生家长与社区人士共建农村智能学校的机会;为农民提供终生学习的新途径。通过农村智能学校系统的建立,促进学校传统教育观念和模式的转变,培养社会发展所需的多元智能人才。同时依托智能学校平台农民可以进行终生学习,让智能学校也成为农村学习的平台,提高农民的信息水平,为他们提供一个看世界的窗口。
云计算按照服务类型大致可分为基础设施即服务IaaS(Infrastructure as a Service)、平台即服务 PaaS(Platform as a Service)和软件即服务SaaS (Software as a Service)等三种类型[3]。要建立一所农村智能学校,必须考虑云计算的这三种服务,下面将依照云计算的这三种类型构建农村智能学校。
1.基于PaaS的农村智能学校课程资源建设
经过多年的教育信息化建设,学校教学资源已经累积了一定的数量,但是各种资源的优化整合,资源的高效配置,资源的持续开发还存在很多的问题,PaaS正是解决这些问题的良方,通过云计算的整合平台,使农村学校能和其他学校一样享受相同的资源。
智能学校理念中,课程必须强调意义的重整,因此学生从课程中除学习知识外,也必须获悉其应具备的社会责任,以及了解多元文化中个人的传统及对他族文化的尊重。农村智能学校课程资源云计算的修订是为了学生多种智能的发展,包括:语言与沟通,科学与科技,社会科学,身体与健康发展,职业与自我意识,实务与创造艺术,个人价值发展。课程设计中也强调学生的内省,特别是他们的技巧与态度,这些都可以通过PaaS构建的平台实现。每一门课程都可以从基本沟通交流层面、认知层面、态度与情感层面、身体与社会责任层面作为开发和建设学习资源的出发点,以学生为主构建信息化学习环境。农村智能学校的教学与学习资料必须完全符合学校各种条件限制下的教学与学习策略的需要,同时也要兼顾经济效益与科技的适当性。另一方面一些与“三农”相关的资源也可以整合到平台中,它们既可以作为学生的选修课内容,也可以作为农民终生学习的资料。
2.基于IaaS的农村智能学校教学方法改革
根据农村智能学校提出新课程体系,利用云计算提供的高性能教学设备,改革当前的教学方法;针对不同的教学方法,采取不同的教学模式。例如不同的学习过程包括:基于远程桌面的主动学习的过程,基于概念地图的学习者建构意义的过程,基于移动学习支持的持续性学习的过程与基于智能的个别化的学习过程。
3.基于SaaS的农村智能学校的多元评价研究
在智能学校建设的过程中,依托云计算软件,引入多元化、动态评价策略,制定“教师评价、学校评价、自我评价、学生互评”等多种评价标准和量规,用以衡量学习者在教育过程中所必须发展出的各个组成元素的成就。用一种更方便、更详细的数字化、实时性的综合方法对学习者整个学习过程进行客观评价。教师将摆脱以前仅仅以考试成绩作为衡量学生优劣的传统评价方法,通过对学习者学习过程的智能评估得出学习效果,通过图示化教学目标引导学习者学习。这些功能都能够在基于SaaS的农村智能学校教学系统中得以实现。
4.农村智能学校的管理研究
农村智能学校的建设是一项庞大的工程,需要学校管理、学生事务、教育资源、外在资源、财务状况、设备情形、人员管理、安全事项及科技资源等各个方面的通力协调。通过云计算技术调动这些因素协作,使得农村智能学校作为一个完整系统能够高效运作。云计算技术简化了管理流程、节约管理成本,这将是学校管理的一场革命。
5.农村智能学校的人员、技巧与责任
无论技术如何的先进,人的因素在技术应用中应该是重点考虑的,云计算技术也是如此。农村智能学校的建设涉及到学校的校长、教师、职员、教育部官员及学生家长等成员;每位成员都必须具备特别的知识、技术与责任,才能扮演好他们的角色。建设基于云构架的农村智能学校是应通过前期调查与访谈,提出对各种人员的培训方案,组织有效的研讨与培训。
在云构架下的农村学校实现向智能学校的华丽转身,这是我们可以肯定的。变革总是循序渐进的,在进行实际的操作中我们应注意技术与人的关系研究,注意新技术与农村教育现状的结合,不要让技术成为一种摆设,成为一个美丽的概念。
参考文献
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