课题申报范文：2494-基于云计算的高校程序设计类课程自主学习平台构建研究

基于云计算的高校程序设计类课程自主学习平台构建研究 1.1问题的提出

随着教学改革理念的不断深入，部分教师借助微视频、慕课、翻转课堂等新型教学手段开展了一系列教学改革，但鉴于教学学时数的限制，主要采取教师单向讲解，学生被动听课的模式，师生交互、生生交互均相对较少，“抬头率”普遍不高，呈现出学习兴趣不足、主动性不强的局面。基于此，各大高校纷纷采取一系列举措，有的强行纳入教师考评体系，有的利用收纳袋将手机集中保管。然而，堵不如疏，高校可以依托智能手机，借助其及时互动和时间碎片等特性，创新教育模式，借助于自主学习平台，将其成为课堂有效的补充，从而形成良好的学习习惯，为终身学习奠定基础。 1.2 课题相关概念的界定

“云计算”是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池（如计算设施、存储设备、应用程序等）的计算模式。它屏蔽了计算存储平台硬件管理、网络交换与安全管理、系统及应用程序部署、大规模数据处理等问题。通过云计算，用户根据其自身相关业务负载可快速灵活地对资源申请或释放，在保障服务质量的同时降低运行成本。

“大数据”是指规模非常巨大和复杂的数据集。它不仅仅是指数据在规模上是大量的（Volume），还包含 Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）三重特征。大数据中的“大”，并不只是体现在其表象的“大容量”，主要体现在分析数据的全面性和潜在的“大价值”。

“移动自主学习平台”的构建涉及到学习资源、移动设备、网络连接以及相关的信息技术四个方面。

1.3 国内外研究的现状述评

国外的自主学习平台研究始于 1994 年，美国卡耐基·梅隆大学开展的 Wireless Andrew（Handheld Andrew）研究项目，是第一个关于移动学习平台的研究项目。紧随其后，其他经济发达的国家，特别是欧洲和北美区域，也开始了移动学习的研究，并且研究的范围越来越广泛，研究的内容也越来越深入。移动学习在国内受到关注，始于 2000 年国际远程教育学家戴斯蒙德·基更在上海电视大学的报告，此后，我国的移动学习才逐渐展开来。但是将程序设计类课程组成群组形成自主学习平台的开发和教学资源整合，尚属首例。 1.4 选题意义与研究价值

1．促进项目组教师在参与构建“自主学习平台”的过程中，不断反思教学方法，改进教学方式，利用最新信息化技术，优化教学效果，构建生态课堂。

2．从学生学习方式变革的视角出发，研究大数据环境下的自主学习模式，有利于学科间的拓展，从而为学生的终身学习奠定基础，拓展了教学研究的视野，实施有效教学。 3．从学校可持续发展的视角出发，为学校积累高品质的资源库以及自主学习教学模式，为年轻教师以及任新课教师和新任课教师提供模式借鉴，一定程度上提升教育教学质量。 2.1 课题理论依据

李克强总理在2016年3月5日第十二届全国人大第四次会议所作《政府工作报告》中提出“持续推动大众创业、万众创新。促进大数据、云计算、物联网广泛应用”。

国内开放教育源于1999年教育部在全国电大系统开展了关于“人才培养模式改革和开放教育试点”的项目研究，同时梁士荣（1999年）在《开放教育特质论》中提出开放教育是以崇尚自由、顺应自然作为理念，把社会化和终身教育作为宗旨，以教师为对象，寻求教师的自主学习作为中心，并且要以最大限度的选择和最小限度的限制障碍，同时借助社会上的力量与科技成果，提供一切利于此种自由、自主学习的思想，教育方式、教育方法、教育手段的总和。

国外开放课程和国内精品课程发展的阶段不同：国外开放课程，重视课程开发和学术研

究，基于以人为本的理念，以服务学习者为宗旨，学习者参与的积极性较高；国内精品课程大部分属于“申报型”而非“应用型”，随着精品课程的二次开发，在遵循了国际通用标准协议基础上，需要在课程设计、使用便捷、评价机制等方面有所提升，从而有效的促进学习者的学习。 可以看到，在开放课程平台的建设方面，越来越多的国内外开放课程研究都是基于云计算平台进行，同时充分利用云平台的优势，在平台导航、知识管理、视频处理、生物识别、在线测评、移动学习等领域有所突破。 2.2 研究目标

通过本课题的实施，以最新移动互联网技术应用为依托，以改革课堂单一教学模式为突破口，构建与高校现有课堂教学相补充相融合的移动学习平台，使教师有效地对教学资源进行设计、制作和整合，通过对学生学习行为的大数据分析，既能实现“因材施教”的个性化学习，又使得教学资源不断优化，并为师生、生生提供多种方式的互动学习，力争为学生的终身学习奠定基础，构建生态课堂并推而广之。 2.3 研究内容

本项目主要包括基于评价的教学模型构建和基于云课堂的自主学习平台构建两大功能模块，其中基于评价的教学模型构建又包含云平台下学生自主学习能力成因分析、云平台下自主学习能力指标体系设计、教学模型应用效果分析等3个子模块；基于云的自主学习平台构建又分为自主学习平台建设原则研究、平台总体设计、平台功能模块设计等3个子模块。 1.基于评价的教学模型构建

本研究拟在梳理国內外相关文献的基础上，构建基于评价的教学模型。它包含评价、技术、内容、教学法等4个维度，囊括云平台下学生自主学习能力成因分析、云平台下自主学习能力指标体系设计、教学模型应用效果分析等，从而优化课堂、转变学生学习方式。 2.技术基础

本项目主要涉及“云计算”和“大数据分析”技术。利用云计算技术实现存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，借助于对文本、音频、视频、图片等非结构化的海量数据进行分析，做个性化推送教学服务。 3.建设原则

建设过程中需考虑网络架构和 使用技术的高效性、使用的安全性和交互性、兼顾资源的多样性和平台的激励性，以及设备和软件的兼容性和扩充性。 4.平台总体设计

平台可分为课程资源层、系统服务层和移动接入层三个逻辑层次。 5.平台功能模块设计

本项目主要分为课程资源管理、教学资源管理和查询与分析服务3个主干模块。 2.4 创新之处

1．通过移动互联网平台来丰富教学内容，使教师有效地对教学资源进行组织，通过移动互联网平台进行教学应用。

2．利用新型互联网技术，依托现有互联网资源，以及移动设备使用过程中的及时互动性和时间碎片化等特点，使学生能够课前预习，理清知识脉络和重难点，带着疑问听课，将课堂变为答疑和讨论，有针对性的进行学习，并为终身学习奠定基础。

3．构建程序设计类精品资源共享库以及自主学习教学模式，为年轻教师以及任新课教师和新任课教师提供模式借鉴，一定程度上提升教育教学质量。 3.1 研究思路

从相关理论和现实存在的问题入手，以学生为主体，综合运用多种研究方法，在理论与实践相结合的原则下，针对本校的实际教学情况，探讨如何在实施课程教学的过程中利用信

息技术促进学生学习方式的变革，构建新型的学习模式，从而推动学生课内外利用网络进行自主学习、探究学习、合作学习、创新学习，并根据学生学习方式改进教学方式，提高教学效率，从而实现培养学生终生学习方法和能力的目标。 3.2 研究方法

综合运用文献研究法、问卷调查法、行动研究法、比较研究法、案例研究法和经验总结法开展项目研究。

1．文献研究法。利用中国知网、万方数据库以及其他网络资源，查阅相关文献，并进行归类、整理、分类、分析，为本项目提供理论依据。

2．问卷调查法。通过对学生以及其他任课教师发放问卷，收集学生的学习基础，兴趣爱好，以及对相关科任教师的反馈情况和学生对学生的学习反馈。

3．行动研究法。通过对学生学习方式及教师教学方式的分析研究，制定出帮助学生改进学习方式具体计划；构建学习资源库，促进学生利用信息技术进行自主学习，并对其学习效果开展研究；在不断研究过程中优化教学过程、提升教学质量。

4．比较研究法。在收集和整理课程视频资源的时候，采取不同课程进行知识点比对，注重通用性和差异性，提升教育教学质量。

5．案例研究法。程序设计类课程结束，一般均会采用案例进行讲解和课程考核，故需要分析不同种案例，例如：数据库方向，网络通讯方向等。

6．经验总结法。组织学生总结学习方式变革的成功经验，鼓励教师及时总结教学方式改进的成功经验，并进一步完善学习资源库。 3.3 技术路线

具体的技术路线为：前期调研——课题论证——课题纲要——课题计划——实践探索——反思调适——收集资料——总结分析——构建模式——形成报告——推广应用。 3.4 实施步骤

1．准备阶段 2017年1月至2017年6月

成立课题组，调研有关资料，制定课题研究方案，制定实施方案和实施计划。 2．实施阶段 2017年7月至2018年6月

按照课题方案和研究计划开展实践；建立课题资料档案，对出现的新情况及时研究，查找应对策略，改进方案；调查、收集、积累和分析有关材料与实验数据，进行课题研究的阶段性小结和评估，撰写中期报告、论文。 3．总结 2018年7月至2018年12月

收集整理实验资料、数据等材料，撰写论文、研究报告报告，进行结题并送报上级教育科研课题评估组审核。