赵莉，涂雅轩，刘金兰

(1.信阳农林学院 信息工程学院，河南 信阳 464000；2.武汉轻工大学 管理学院，湖北 武汉 430000)

云计算的到来，为信息技术领域的创新应用及整合高校资源提供切实可行的解决途径。云计算的IaaS(Inf restructure-as-a-Service,即基础设施即服务)、SaaS( Software-as-a-Service,即软件即服务)、PaaS(Platform-as-a-Service,即平台即是服务)三者均以“一切皆服务”为核心理念，与开源教育Moodle(Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment)云的同步发展，为翻转课堂的实现和教育互联网化的推广应用提供了强大的技术支撑。

本文结合云计算技术服务与Moodle开源免费的功能优势，拟合构建云计算与Moodle集学习、教学、管理为一体的教学平台。根据翻转课堂的特点，引入线上线下相结合的教学理念且进行翻转课堂学习的无缝对接，创设开放自主、营造多边互动的宽松在线教学环境；然后分析在其平台实施翻转课堂教学的优势及构建Moodle教学建模，设计云计算构架下基于Moodle平台的翻转课堂教学仿真流程；最后依托此平台通过整合高校网络课程并以“案例驱动”法开展翻转课堂实践教学。该平台有望为推进优化翻转课堂教学的深度应用，提升教学资源利用率及教育质量起到积极作用，为高校教师基于云计算Moodle平台进行翻转课堂教学服务的深度融合提供借鉴和范例。

1 云计算融合Moodle平台的优势分析

目前，业界比较有名的免费开源软件Moodle、Sakai、Claroline和Atutor，号称为四大开源课程管理系统。其中Moodle拥有用户量最多，其以社会建构主义为设计基础，具有免费获取、跨平台、可扩充性以及自由组合的动态模块化设计等特点，让教师组织教学如同搭积木一样简单易行，所以本文选用Moodle作为学习平台软件。利用云计算技术与Moodle学习平台的深度融合，不仅能充分发挥Moodle学习平台的性能，提高相关数据的整合与资源共享，同时也推进了Moodle课堂向云计算时代迈进，为全校师生提供更加优质和快捷的服务。

Moodle系统借助云计算技术，打破平台壁垒，创设数字化学习环境，穿时空跨地域的推进优质教育资源共建共享，同时也为高校提供安全的数据存储中心，解决存储资源不足、资源配置不均衡、教学管理混乱的问题。Moodle与云计算的深度融合将成为高效管理教学平台、优化服务学校师生、促进教育均衡发展、实现教育公平的理想选择。

2 云计算服务下Moodle支持系统建模

Moodle使用的主要组件及运行环境皆为非依赖性开放源代码OSS(Open Source Software)，具有各种开放源代码许可证(如GPL、BSD等)，可以免费被公众自由获得。Moodle环境配置通常采用PHP脚本语言编写动态网站程序，因此WEB服务器推荐Apache或IIS，操作系统推荐Windows 或Linux，数据库推荐MySQL或PostgreSQL。本系统开发环境选择了Windows+MySQL+PHP进行搭建。

利用云计算技术特点与Moodle构建主义学习理论，提出了云计算环境下Moodle科研教学模型。云计算技术与Moodle系统的融合构架是基于教师、学生、管理员三个角色来设计的教学开放平台。Moodle各个模块的灵活性为三种角色提供了多样化功能，并且每一种角色拥有不同的职能和权限，该系统主要服务于教师的教学、学生的学习与互动。

为满足不同学习环境和交互的需求，首先将Moodle与云计算技术深度有效融合、相互完善。搭建云计算服务下的Moodle翻转课堂支持系统，可分为：教学空间、学习空间、互动空间、资源空间和管理空间五大功能结构。各功能即相互独立又相互联系，教师既起到引领启发学生学习又可以与同行、师生交流互动；学生既能独立思考探究又能与同学互帮互助或与教师沟通探讨；而管理员则负责管理各空间的资源分布及数据安全，保障各功能发挥最优，将各类资源有机、高效地整合到一起，形成了一个完整的系统，如图1所示。

3 翻转课堂教学仿真流程设计

翻转课堂具有教学手段现代化、先学后教的策略化、学生协助的分组化、师生角色的转换化等特点。从课堂的流程看，都是先学后教、互动探讨，教师仅是任务安排者、引领者，学生则是任务的探究者、执行者。翻转课堂遵循“以人为本”的教育价值观、树立“以生为本”的学生责权观。

结合云计算技术构架下Moodle教学平台设计的理论思想及翻转课堂的功能特点，利用翻转课堂设计出在高校运用基于云计算的Moodle网络资源建设的教学仿真流程，如图2所示。

图2 翻转课堂教学仿真设计流程图

图1云计算服务下Moodle支持系统建模

Moodle强大的功能及模块化结构便于扩充的特点，非常适合科研教学管理、沟通、积累及共享。基于云计算Moodle平台的翻转课堂教学仿真设计流程主要由课前导学分析、课中抛锚式教学实践活动、课后评价提升、后期优化完善四个阶段组成。

3.1 课前导学分析，精心设计主题

根据翻转课堂学案设计，在教学前，教师首先通过调查问卷或走访获取当前学习者已具备的知识技能，初步了解学习者的学习倾向及内容掌握程度，有助于在Moodle课程设计中，对学习者的起始能力、情感态度和学习动机进行分析，为后面教学的顺利进行奠定基础。

3.2 课中开展活动，加速知识内化

在翻转课堂教学设计实施中，设计翻转课堂学案，是翻转课堂的重要核心部分。根据学生的水平层面、学习经验等因素有针对性地为其制定学习方案并设计成Web网页。根据学习目标确定教学主题后，从教学情景问题的设置出发，一方面使用翻转课堂教学法给学习者分配不同的学习任务和角色，另一方面以“抛锚式”教学法组织技能实训。

课中强调以学习者为主体。教师根据环境设计与不同学习内容相适应的多种翻转课堂活动，包括辩论、PPT汇报、竞争、作品设计、角色扮演等。可以将任务分解，根据学习者的学习能力不同细化为个性化自主学习或小组协同合作学习模式。教师随时掌控学习者各种学习活动，及时获得多方信息反馈，了解学习者的学习情况及进度。在学习者协同合作时，教师尤为重要，要把集体教学按同质分组和异质分组的方式划分成若干小组，并让各小组推选一名小组长。教师对小组实时关注，引导并协调好各小组间关系，使小组之间形成良好的合作氛围，避免因责任不明、任务不公或意见不一等因素产生矛盾，以保证学习者自主探索、协同合作。

3.3 课后总结评价，促使巩固提升

课后整理知识，总结归纳，及时查漏补缺、巩固提升。Moodle平台为翻转课堂教学提供了多样化的教学工具和技术支撑，让评价的内容及方式丰富多变，为师生提供更为全面具体的评价依据，主要有形成性评价、小组评价、自我评价、教师评价、总结性评价。一是学习者通过多元评价检验自己是否达到预期的学习目标；二是激发学习者的求知热情，积极主动参与其中，创建良好的学习氛围；三是教师监管过程中得到反馈信息后，及时进行教学设计的调整与修订。

3.4 修改完善，优化调整

通过前期学习者对主题研究成果的汇报、交流、评价等一系列反馈信息，学习者可根据自身情况有选择性地进行拓展练习，扩大知识面的掌握。教师进一步调整整个网络课程教学资源设计与开发实施过程，重新进行修改完善、调整与优化，激发学生的竞争意识，对于不同层次的学生进行差异化辅导和知识补救。

4 基于云计算Moodle的翻转课堂教学开发实践

为验证基于云计算Moodle平台实施翻转课堂对提高师生教与学综合能力的有效性，现以高校《Photoshop CC》课程为例，运用Moodle云提供的云服务，依托此平台整合该课程，如图3所示。再结合翻转课堂教学实施方案的仿真流程与该课程特点需求，以“案例驱动”法实施开展网络课程线上线下学习的具体应用，进一步促进和优化教学效果。

图3 建立新课程主界面

教师要应用Moodle开设一门新课程，首先应运行PHPWAMP-IN3程序， 单击“启动默认环境”，查看Apache与Mysql运行状态及ApacheNginx端口占用情况，确认设置无误后，然后再单击“浏览网站”。比如《Photoshop CC》课程中的“图层应用”这一主题任务，需要通过“文件选择器”把预先准备好的电子教案、课件、微视频、案例资源库、习题库等教学资源导入《Photoshop CC》课程平台中，教师根据教学进展布置阶段性相应的学习任务，逐步向学习者开放，并根据学习者在每个阶段的学习效果作相应的调整。

翻转课堂完成主题任务教学过程包括四个部分。(1)课前导学分析。教师确定主题、精选资源，学生自定步调、自主学习。(2)课中实践活动。a.创建情景，确定问题；b.问题分析，自主探索；c.小组合作，协作讨论；d.解决问题，任务反馈；e.作品评比，成果发布；(3)课后巩固提升。(4)教学进一步优化完善。

学生通过自主探究、小组协助、教师引导等方式，历经课前准备、课中实践、课后巩固三个阶段对应的“提出问题一解决问题一答疑总结”的知识补救，加之后期作品分享与学习评价，对基于Moodle平台“图层的应用”抛锚式WebQuest教学过程也实现了三次知识内化。第一次知识内化是第二次知识内化的铺垫，第三次知识内化是第二次知识内化加强。最后，教师及学生可以根据论坛、测验和作业评定等整体成绩量化评分来研究和反思课程活动效果。

5 总结

互联网的普及改变了教育环境，云计算服务推进了教育信息化。利用云计算的技术优势和Moodle的功能特点，将云计算服务技术与Moodle拟合构建翻转课堂教学支持系统，利用翻转课堂教学组织教学设计，结合实际课程，并以“案例驱动”法开展高校翻转课堂实践教学，探究教与学资源的开发和利用、管理和评价，不仅使教学活动从课堂延伸到课外，为翻转课堂的实现提供了有力的技术保障，而且帮助教师优化在线课堂教学，协助学生进行自我评估和诊断，实现个性化定制及师生角色的转换，教学效能得到显著改善，提高了教学的开放性和有效性。