以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的電子教室軟件的研制與開發(fā)

費(fèi)海明

電子教室是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下集屏幕傳輸、屏幕監(jiān)看、程序控制、媒體傳送、文本消息等于一體的多功能教學(xué)控制軟件。因其可有效控制學(xué)生計(jì)算機(jī),并能夠快速、清晰地傳輸圖文,成為教師在網(wǎng)絡(luò)教室中開展教學(xué)的必備工具。鑒于商業(yè)化的電子教室往往忽視教學(xué)的實(shí)際需求,筆者自2000年開始研發(fā)適合中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的電子教室軟件。

一、研發(fā)緣由

1.商業(yè)軟件過分注重教師控制而忽視學(xué)生學(xué)習(xí)

商業(yè)電子教室軟件品牌眾多,但功能基本一致,集中體現(xiàn)在屏幕傳輸、屏幕監(jiān)看、屏幕轉(zhuǎn)播、網(wǎng)絡(luò)影院、通知發(fā)送、系統(tǒng)配置等軟件控制上。總體而言,教師類功能占86%,學(xué)生類功能僅占14%。換句話說,企業(yè)大都站在“管理學(xué)生”的角度來設(shè)計(jì)軟件,大部分功能是為教師的控制和管理服務(wù)的,忽視了對課堂教學(xué)的主體(即學(xué)生)主動(dòng)學(xué)習(xí)和積極探索的技術(shù)支持。

2.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需要更快捷的教學(xué)組織控制

在信息技術(shù)教學(xué)過程中,往往有作品評價(jià)這一環(huán)節(jié),即教師轉(zhuǎn)播幾位學(xué)生的屏幕,讓全班學(xué)生看到這幾位學(xué)生的作品并進(jìn)行評價(jià)。目前,各類商業(yè)電子教室軟件在這一環(huán)節(jié)都較為煩瑣:其一,轉(zhuǎn)播學(xué)生屏幕需要經(jīng)過多道操作程序。先要通過監(jiān)看確定要轉(zhuǎn)播的學(xué)生機(jī),再啟用轉(zhuǎn)播功能并選擇轉(zhuǎn)播的范圍來實(shí)現(xiàn)屏幕轉(zhuǎn)播。其二,需要轉(zhuǎn)播多個(gè)學(xué)生作品時(shí),轉(zhuǎn)播的切換和過渡不順暢。當(dāng)一位學(xué)生的屏幕被轉(zhuǎn)播時(shí),教師往往站在被轉(zhuǎn)播學(xué)生的附近,組織全體學(xué)生進(jìn)行作品的評價(jià)。評價(jià)完畢該學(xué)生的作品后,教師再快步返回教師操作臺(tái)前,用控制軟件結(jié)束原轉(zhuǎn)播學(xué)生機(jī),再重復(fù)轉(zhuǎn)播學(xué)生屏幕的多道程序,對下一位學(xué)生的屏幕進(jìn)行轉(zhuǎn)播。其間,浪費(fèi)了大量的等待時(shí)間。

3.信息技術(shù)呼喚分層教學(xué)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

在一個(gè)班級(jí)中,學(xué)生間的能力差異往往比較明顯。對于同一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù),往往不同學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度快慢不等。如何應(yīng)用分層教學(xué)理念,方便地給予完成任務(wù)快的學(xué)生以新的學(xué)習(xí)任務(wù)呢?通常情況下,教師會(huì)通過電子教室發(fā)送通知或通過投影屏幕給進(jìn)度快的學(xué)生布置新的學(xué)習(xí)任務(wù)。但新的問題隨之產(chǎn)生了:發(fā)送通知雖可以個(gè)別化選擇學(xué)生機(jī),但由于進(jìn)度快的學(xué)生群體也是動(dòng)態(tài)生成的。這樣,勢必導(dǎo)致教師長時(shí)間駐留在教師機(jī)操作臺(tái)前,反復(fù)選擇完成任務(wù)的學(xué)生機(jī)并個(gè)別發(fā)送新的學(xué)習(xí)任務(wù)通知;而用投影屏幕或教師口頭布置新學(xué)習(xí)任務(wù),又會(huì)影響那些沒有完成第一個(gè)任務(wù)的學(xué)生。

二、系統(tǒng)功能分析

以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的電子教室,即以生為本,緊緊圍繞學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)的新型電子教室軟件。普通的電子教室在學(xué)生機(jī)端一般只有屏幕接收功能,以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的電子教室創(chuàng)新出了更多功能,見下表。

三、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

由于電子教室涉及的技術(shù)較多,關(guān)于屏幕傳輸、網(wǎng)絡(luò)影院等常規(guī)功能將不在本文討論范疇。本文僅討論“以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心”的主要功能模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)策略。

1.學(xué)生主動(dòng)示范的實(shí)現(xiàn)

為減少教師在演示多個(gè)學(xué)生作品時(shí)頻繁切換屏幕的麻煩,可在學(xué)生機(jī)端的Windows任務(wù)欄托盤中添加學(xué)生機(jī)圖標(biāo),并增加相關(guān)的功能菜單(開始演示和中止演示)。為避免學(xué)生機(jī)端故意或無意地干擾操作,有必要在教師機(jī)端設(shè)置學(xué)生機(jī)主動(dòng)示范的權(quán)限及相關(guān)口令。當(dāng)學(xué)生機(jī)向教師機(jī)發(fā)起演示請求時(shí),教師機(jī)端檢驗(yàn)學(xué)生演示功能權(quán)限是否開啟。如果沒有開啟,則不予響應(yīng);如果已經(jīng)開啟,則檢驗(yàn)密碼是否一致。通過口令者,教師機(jī)端模擬教師進(jìn)行學(xué)生示范與轉(zhuǎn)播操作(如圖1)。當(dāng)演示完畢,學(xué)生點(diǎn)擊學(xué)生機(jī)端的“中止演示”命令即可。而后續(xù)學(xué)生的演示,則可繼續(xù)通過學(xué)生機(jī)圖標(biāo)中的“開始演示”命令實(shí)現(xiàn)。

這樣,一方面教師不必為切換學(xué)生機(jī)跑回教師操作臺(tái)了,提高了課堂的組織效率;另一方面,通過讓學(xué)生自己動(dòng)手來下達(dá)演示命令,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)評價(jià)的發(fā)起人,使他們在親身體驗(yàn)發(fā)起請求的過程中,提高了主動(dòng)意識(shí),成為作品演示和解說的主角。

2.分層任務(wù)的實(shí)現(xiàn)

針對分層任務(wù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn),也可參照學(xué)生主動(dòng)示范功能的設(shè)計(jì)。倘若按學(xué)習(xí)內(nèi)容把課堂進(jìn)程劃分為“第一任務(wù)”和“第二任務(wù)”;按學(xué)習(xí)速度把學(xué)生劃分為A、B兩個(gè)群體,那么,預(yù)計(jì)在一定課堂時(shí)間后,學(xué)生群B會(huì)完成第一任務(wù)并進(jìn)入第二任務(wù)的學(xué)習(xí),而其個(gè)體進(jìn)入第二任務(wù)的時(shí)間是不完全一致的(如圖2)。

為避免教師布置的新任務(wù)對其他學(xué)生的學(xué)習(xí)造成干擾,有必要在學(xué)生機(jī)端設(shè)計(jì)便于學(xué)生主動(dòng)選擇第二任務(wù)的入口。這樣,他們通過向教師機(jī)端發(fā)出新的學(xué)習(xí)請求,會(huì)得到新的任務(wù)提示。由于任務(wù)內(nèi)容一般包含學(xué)習(xí)要求和任務(wù)素材,而任務(wù)素材可能有文本、圖片、影片等多種格式。因此,教師端的第二任務(wù)服務(wù)應(yīng)支持文本描述(針對學(xué)習(xí)要求)的回送和各種類型文件(針對任務(wù)素材)的自動(dòng)下載(如圖3)。

3.作品便捷上傳的實(shí)現(xiàn)

在開發(fā)電子教室軟件的過程中,筆者發(fā)現(xiàn)FTP文件傳輸在效率和穩(wěn)定性方面都較其他方式略勝一籌。鑒于此,筆者通過系統(tǒng)集成,將FTPServer和FTPClient分別集成于電子教室的學(xué)生機(jī)端和教師機(jī)端。這樣,教師機(jī)無需手動(dòng)開啟和設(shè)置第三方FTP服務(wù)器,即可實(shí)現(xiàn)對文件上傳的管理。學(xué)生機(jī)無需輸入FTP地址和登錄口令、無需重命名文件,即可完成上傳操作,減少了中間的操作環(huán)節(jié),文件上傳更為便捷(如圖4)。

4.評價(jià)積累和獲知功能的實(shí)現(xiàn)

在開展學(xué)生作品評價(jià)時(shí),除了對典型案例的賞析式評價(jià)外,更需要針對每位學(xué)生進(jìn)行個(gè)別化評價(jià)。讓每位學(xué)生得到切合自身學(xué)習(xí)的評價(jià),將有助于學(xué)生的成長。電子教室的數(shù)據(jù)庫應(yīng)支持歷次評價(jià)數(shù)據(jù)的保存。學(xué)生機(jī)端即可通過“獲知評價(jià)”命令來提出申請,自動(dòng)觸發(fā)教師機(jī)匯總歷次作品的評價(jià)數(shù)據(jù),并將匯總數(shù)據(jù)返回學(xué)生機(jī)端。這樣,學(xué)生提交作品變成了一個(gè)獲得成就積累的過程,不僅能激發(fā)他們持續(xù)地進(jìn)行作品創(chuàng)作與學(xué)習(xí),還能讓學(xué)生根據(jù)教師的評價(jià)來反思自身的學(xué)習(xí)成果,改進(jìn)學(xué)習(xí)行為。

四、課堂應(yīng)用效果

1.提高了網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)效率

通過不斷的應(yīng)用與改進(jìn),筆者開發(fā)出了“以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心”的電子教室——藍(lán)海電子教室(如圖5)。該電子教室除具備學(xué)生主動(dòng)示范功能以及作業(yè)便捷上傳、取回、管理等功能外,還具有普通電子教室的常規(guī)功能。這些功能的支撐,使得網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)交互、學(xué)習(xí)交流、學(xué)習(xí)評價(jià)變得更為便捷和高效,教師可把更多的時(shí)間和精力放在課堂教學(xué)的組織上。

2.發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力

評價(jià)積累、任務(wù)分層、主動(dòng)示范等創(chuàng)新功能的開發(fā)與應(yīng)用,在發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力方面功不可沒。評價(jià)獲知功能的實(shí)現(xiàn),使得學(xué)生在作品創(chuàng)作中持續(xù)地保持學(xué)習(xí)激情。主動(dòng)示范功能的實(shí)現(xiàn),使得電子教室的屏幕廣播應(yīng)用中心從教師轉(zhuǎn)移至學(xué)生,學(xué)生主動(dòng)提出交流的需求,體驗(yàn)主講與演示的感受,從而實(shí)現(xiàn)對知識(shí)的再梳理和再建構(gòu)。分層任務(wù)的實(shí)現(xiàn),使得課堂中學(xué)有余力的學(xué)生減少了“待機(jī)時(shí)間”,能夠迅速投入新的學(xué)習(xí)任務(wù)中。

五、后續(xù)優(yōu)化的思考

1.如何便于學(xué)生瀏覽上傳的作品并開展互評

以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的電子教室,不但需要解決如何上傳作品的問題,更需要解決作品上傳后學(xué)生互相評價(jià)學(xué)習(xí)的問題。筆者開發(fā)的電子教室軟件雖然解決了學(xué)生作品上傳程序煩瑣的問題,但在實(shí)際應(yīng)用中,還會(huì)遇到學(xué)生作品上傳后瀏覽與互評的問題。如何讓學(xué)生方便地瀏覽作品庫,又如何確保多用戶的評價(jià)累積和存儲(chǔ),這將是后續(xù)開發(fā)中亟待解決的新問題。

2.如何整合ASP網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)開展課堂內(nèi)的自評和自測

由于同一班級(jí)學(xué)生能力差異的存在,一部分學(xué)生在完成第二任務(wù)后仍有“空閑”。按照教學(xué)設(shè)計(jì)策略,可以讓完成第二任務(wù)的學(xué)生進(jìn)行兩次任務(wù)相關(guān)知識(shí)的梳理。這樣,就可以結(jié)合ASP網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng),讓學(xué)生對學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行自我評估和檢驗(yàn),在“空閑”時(shí)進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)的查漏補(bǔ)缺。如何將學(xué)生機(jī)端界面與ASP網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)有機(jī)整合起來,也是后續(xù)開發(fā)中需要解決的一個(gè)技術(shù)問題。

注:藍(lán)海電子教室的免費(fèi)下載地址:www.onlinedown.net/soft/32979.htm。

(作者單位:浙江寧波江北區(qū)教育局教研室)