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云计算环境下的开放课程应用研究

作　者: 徐苑苑
导　师: 张际平
学　校: 华东师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: 云计算开放课程 SECTIONS模式设计实时互动学习效果跟踪
分类号: G434
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

自从2001年4月麻省理工学院校长查尔斯·韦斯特在《时代》杂志上宣布正式启动开放课程计划(MIT OCW)以来,许多世界著名的大学纷纷加入这一行列,开放课程已成燎原之势。近年来,开放课程呈现出新的趋势,大规模网络开放课程(MOOC)的兴起使得开放课程的应用摆脱了传统开放课程应用的一些不足,互动与交流成为开放课程的重要内容。与此同时,随着云计算技术的成熟,其具有的灵活性、扩展性、共享性、低成本性和高服务性等特点为开放课程的应用提供新的技术保障。然而,目前开放课程的应用仍然存在一些问题,如：师生互动的不足、学习者间协作的匮乏、学习效果跟踪手段欠缺、传统平台缺乏灵活性,都影响了开放课程深入的应用,造成了许多优质教育资源的闲置与浪费。针对这一现状,本论文将从实践出发,对上述的问题提出观点,并进行平台设计以及案例分析。本论文从开放课程实践应用的视角,分析目前开放课程应用中存在的不足,构建了一个云计算环境下开放课程应用的SECTIONS模式。基于SECTIONS模式设计并实现了一个云计算环境下的大规模实时互动学习系统。论文的主要工作如下：1、分析了云计算环境下开放课程的特点,从师生实时互动、学习效果跟踪评价、异构终端接入等角度探讨了开放课程的应用模式,构建了一个云计算环境下开放课程应用的SECTIONS模式,从学习支持服务(S)、学习效果评价(E)、知识共享(C)、信息技术(T)、交互性(Ⅰ)、开放获取(0)、网络学习共同体(N)、可持续性(S)等八个角度探索了开放课程应用。2、基于SECTIONS模式设计了一个云计算环境下的大规模实时互动学习平台。该平台包含四个针对开放课程的应用模块(开放课程管理模块、实时互动教学管理模块、学习效果评价管理模块、学习进度管理模块)和三个针对开放课程的系统管理模块(用户服务管理模块、学习社区管理模块、运维管理模块),采用了虚拟化、实时迁移、实时互动、智能视频、多媒体检索图像识别等关键技术实现各项功能。3、针对A高校的实际需求,开发并实现了基于云计算环境的开放课程学习平台的原型,并且对该校学生进行开放课程的教学实践。教学的资源既包括学校自行开发、生成的开放课程,也包括利用网络中已有的开放课程资源。最后,通过用例分析、问卷调查、数据统计等多种方式对平台的应用进行了初步的评价。研究表明,基于SECTIONS模式设计的云计算环境下开放课程的应用,可以支持学习者随时随地,以各种终端进行大规模在线点播互动学习；还能对学习效果进行跟踪,为“学分”的需求提供技术保障。平台使学习者“移动化”“碎片化”学习更为便利,更可以因此改变传统教学中教与学的比例,促进学习者自学能力的提高,真正实现以学习者为中心的应用目标。本文的研究具有较强的现实意义和应用价值,它使得开放课程的应用从单纯的资源供给向课程与教学的转变。对于云环境下学习方式、教学模式的改变以及教学平台乃至管理机制改革的研究具有借鉴作用。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-11
目录  11-14
图目录  14-17
表目录  17-18
第1章绪论  18-26
  1.1 研究缘起  18-19
  1.2 概念界定  19-22
  1.3 研究目标与意义  22
  1.4 研究内容及方法  22-24
  1.5 论文的框架  24-26
第2章研究与应用综述  26-82
  2.1 开放课程的变迁  26-32
  2.2 开放课程理论基础  32-45
    2.2.1 人本主义心理学理论  32-35
    2.2.2 建构主义学习理论  35-37
    2.2.3 远程教育理论  37-41
    2.2.4 终身教育理论  41-43
    2.2.5 知识共享理论  43-45
  2.3 开放课程研究现状  45-54
    2.3.1 国外研究现状  45-48
    2.3.2 国内研究现状  48-54
  2.4 开放课程应用现状  54-66
    2.4.1 国外应用现状  54-58
    2.4.2 国内应用现状  58-66
  2.5 开放课程应用存在的问题  66-82
    2.5.1 应用模式问题  66-71
    2.5.2 技术支撑问题  71-77
    2.5.3 其他相关问题  77-82
第3章基于云计算开放课程的应用模式  82-130
  3.1 云计算技术与环境  82-98
    3.1.1 云计算技术  82-86
    3.1.2 云计算环境  86-89
    3.1.3 可行性分析  89-95
    3.1.4 信息安全保障  95-98
  3.2 基于云计算环境开放课程应用模式  98-118
    3.2.1 设计原则  98-109
    3.2.2 总体设计  109-111
    3.2.3 功能设计  111-118
  3.3 支持应用模式的云计算环境设计  118-130
    3.3.1 设计概述  119-120
    3.3.2 体系架构  120-126
    3.3.3 硬件组成  126-130
第4章基于云计算开放课程的平台实现  130-196
  4.1 教学应用模块  130-155
    4.1.1 课程管理  130-135
    4.1.2 互动教学  135-140
    4.1.3 学习进程  140-147
    4.1.4 学习评价  147-155
  4.2 系统管理模块  155-169
    4.2.1 用户服务  155-159
    4.2.2 学习社区  159-166
    4.2.3 运维管理  166-169
  4.3 平台的关键技术  169-187
    4.3.1 虚拟化  169-172
    4.3.2 实时迁移  172-174
    4.3.3 实时互动  174-176
    4.3.4 智能视频监控  176-179
    4.3.5 多媒体检索  179-183
    4.3.6 图像识别  183-187
  4.4 平台的原型实现  187-196
    4.4.1 原型架构  187-188
    4.4.2 集中管理  188-191
    4.4.3 原型运行样例  191-196
第5章 A高校实际应用案例分析  196-222
  5.1 案例简介  196-201
    5.1.1 需求分析  196-198
    5.1.2 技术可行性  198-201
  5.2 系统的应用  201-207
    5.2.1 开放教学  201-203
    5.2.2 移动学习  203-204
    5.2.3 教学管理  204-207
  5.3 应用效果评价  207-222
    5.3.1 用例过程  207-218
    5.3.2 用户体验  218-222
第6章结论及未来研究展望  222-227
  6.1 论文总结  222-223
  6.2 研究价值与创新之处  223-224
  6.3 论文的不足  224-225
  6.4 未来研究展望  225-227
附录  227-233
  附录1：《开放课程使用现状的调查》调查问卷  227-229
  附录2：《开放课程云平台应用反馈》调查问卷  229-231
  附录3：国内外优质开放课程资源列表  231-233
参考文献  233-243
攻读博士期间的科研成果  243-244
  攻读博士期间发表的学术论文  243-244
后记  244-245

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