多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)及其教學(xué)模式研究

俞　贊

摘 要 通過對浙江師范大學(xué)VTEL視頻會議系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)例研究和文獻(xiàn)分析等方式,分析當(dāng)前多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)中存在學(xué)習(xí)自由度差這一嚴(yán)重問題。針對問題,結(jié)合建構(gòu)主義理論,提出適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持解決對策。在研究當(dāng)前主要的多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)模式與適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持教學(xué)模式,并對該模式進(jìn)行詳細(xì)的解析和功能說明。

關(guān)鍵詞 多媒體視頻會議;現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng);適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持;教學(xué)模式

中圖分類號:G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1671-489X(2009)27-0104-03

Multi-media Video Conference of Modern Distance Instruction System and Its Instructional Mode Exploration//Yu Zan

Abstract Through studies case of the VTEL video conference system of Zhejiang Normal University and analysis of the literature, and so on, including through the analysis of the current multi-media video conference of modern distance instruction system of the status, found that it was a very serious problem of poor learning freedom in distance learning. In order to solving the problem, with Constructivist theory, presents the adaptive learning support solutions. On the base of studying the current major model of modern multi-media video conference of distance learning and the classic structure of adaptive learning support system, presents adaptive learning support instructional model in multi-media video conference of modern distance education system, and carried out a detailed analysis and functions introduction of the model. By using this model, can improve network instructions and learning methods, and can promote innovative culture of the classroom to establish, and can improve the effectiveness of modern distance instruction, what is more, can improve the quality of distance instruction.

Key words multi-media video conference; modern distance instruction system; adaptive learning support

Authors address College of Education Technology, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang, 321004,China

1 多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)

“視頻會議”(Video Conferencing),又稱電視會議或會議電視,是指兩個或兩個以上不同地方的人或群體,通過傳輸線路及多媒體設(shè)備,將聲音、圖像及文件資料互傳,以實(shí)現(xiàn)實(shí)時的、交互式的溝通,完成會議的目的。多媒體視頻會議系統(tǒng)在完成遠(yuǎn)程會議目的的基礎(chǔ)上,還可以實(shí)現(xiàn)用戶間的相互操作,實(shí)現(xiàn)共享用戶應(yīng)用程序、電子白板以及其他各種數(shù)據(jù)等[1],是簡單視頻會議的完善。

多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)是以多媒體視頻會議技術(shù)為核心技術(shù)的教學(xué)系統(tǒng),可運(yùn)行在Internet、Intranet、基于PC的衛(wèi)星網(wǎng)、校園網(wǎng)、局域網(wǎng)上。多媒體視頻會議遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)是多媒體技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,它把多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)的交互性、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的分布性、視頻會議技術(shù)的真實(shí)性和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)管理平臺的方便性融為一體,在教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間建立起語音和視頻的雙向交流和數(shù)據(jù)通信,使身處異地的師生打破時空限制,就像面對面地相處在同一個教室中進(jìn)行教與學(xué)一樣,形成一個交流和交互非常方便的虛擬課堂[2],解決遠(yuǎn)程高等教育中面對面交流和交互不易的問題。

2 應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國通訊網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷完善,各教育主管部門、學(xué)校大部分已經(jīng)完成廣域網(wǎng)模式或?qū)拵nternet接入等多種線路組成的寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),并充分把網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)應(yīng)用于教學(xué)中,建立基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體視頻會議技術(shù)的、互動的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺,這是對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺價值的一種升級。

自從1999年我國開始現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,目前設(shè)立遠(yuǎn)程教育的院校已超過68個,視頻會議應(yīng)用于遠(yuǎn)程教學(xué)中也得到越來越廣泛的應(yīng)用,并在我國已經(jīng)有一定的規(guī)模。有調(diào)查顯示,視頻會議系統(tǒng)在重點(diǎn)高校、普通高校、成人高校的使用率已經(jīng)超過83%、22%和31%。隨著視音頻壓縮編碼技術(shù)的不斷提高,傳輸視頻流所需的通信帶寬問題逐步得到解決,利用多媒體視頻會議系統(tǒng)建立的雙向?qū)崟r教學(xué)系統(tǒng)已越來越成為開展遠(yuǎn)程高等教育的一種重要手段。這種全新的教學(xué)模式為遠(yuǎn)程教育注入新的活力[3],提高遠(yuǎn)程教學(xué)的效益,從而進(jìn)一步提高遠(yuǎn)程教育的質(zhì)量,為更多的人帶來接受良好教育的機(jī)會。

3 存在的問題

通過對學(xué)習(xí)者在傳統(tǒng)的多媒體視頻會議遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)過程研究,發(fā)現(xiàn)這樣的教學(xué)系統(tǒng)并不能理想地提高教學(xué)效益。以浙江師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心建立的實(shí)時授課系統(tǒng)為例[4],該系統(tǒng)采用美國VTEL公司的基于H.323標(biāo)準(zhǔn)的多媒體視頻會議系統(tǒng)為主要終端設(shè)備,包括VTEL銀河系列的GLY5500、GLY755、GLY MiniTower視頻會議終端和Tuobrcast流媒體點(diǎn)播系統(tǒng),由1個主播教室和5個分播教室組成,采用數(shù)字信號傳輸方式,常用碼速率達(dá)到768 kbit/s(IP網(wǎng))。VTEL視頻會議系統(tǒng)投入使用后,在提高教學(xué)效率上取得較大的成效。例如,為了解決全校公共課“現(xiàn)代教育技術(shù)”師資不足的問題,學(xué)校安排教師在主播教室講課,學(xué)生則可在5個分播教室聽課,由此大大提高教學(xué)效率。但是從VTEL視頻會議系統(tǒng)的使用過程來看,在提高教學(xué)與學(xué)習(xí)的質(zhì)量上還不能令人樂觀,學(xué)習(xí)者普遍反映學(xué)習(xí)過程中存在學(xué)習(xí)自由度較差的問題。

有調(diào)查表示:初始投資大和學(xué)習(xí)的自由度差被認(rèn)為是使用視頻會議系統(tǒng)開展遠(yuǎn)程教學(xué)的最大缺點(diǎn)[5]。1)初始投資大。會議電視系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)為典型的專業(yè)化視頻會議工具,購置整套設(shè)備的價格非常驚人,而且系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本也較高,前期要大量的資金投入。這是硬件問題。隨著生產(chǎn)技術(shù)提高、設(shè)備價格的下降,此問題一定能很快、很好地解決。關(guān)注的重點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)上的問題。2)學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度差。視頻會議遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng),雖然在很大程度上打破了教學(xué)活動的時空限制,但并未真正突破時間限制。這是因?yàn)閷W(xué)生必須在指定時間到指定的教室才能聽課,而不可能根據(jù)自己的時間安排隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。并且在實(shí)際教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中,依然以教師講課、學(xué)生聽課為主,教師缺乏新的教學(xué)理念,學(xué)生缺乏新的學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo),缺乏問題意識和對話交流的習(xí)慣,導(dǎo)致創(chuàng)建對話型課堂、協(xié)作型課堂、研究型課堂出現(xiàn)阻礙。

4 解決對策

在多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中,需要有一個有效的適應(yīng)學(xué)習(xí)者個人特征的學(xué)習(xí)過程。在提供學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,建立不依賴于教師的適應(yīng)性學(xué)習(xí)環(huán)境[6]。為不同的學(xué)習(xí)者建立不同的學(xué)習(xí)模型,使學(xué)習(xí)者的喜好、習(xí)慣、興趣被滿足。通過智能代理技術(shù),提供不同的學(xué)習(xí)策略意見;通過智能答疑技術(shù),實(shí)現(xiàn)虛擬教師互動教學(xué)的功能[7]。

1)適應(yīng)性教學(xué)設(shè)計(jì)。根據(jù)課程開發(fā)者為學(xué)習(xí)者提供的課程內(nèi)容、活動,建立良好的領(lǐng)域知識模型,同時根據(jù)教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)模型與相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略,整合課程內(nèi)容,合理組合學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動,建立良好的教學(xué)設(shè)計(jì)。

2)適應(yīng)性互動。為學(xué)習(xí)者提供課程學(xué)習(xí)中的互動支持,這種支持是給學(xué)習(xí)者和教師間、學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)者間提供學(xué)習(xí)內(nèi)容和活動上的交互,使學(xué)習(xí)者與教師都能達(dá)到最優(yōu)化的及時交互。例如,智能學(xué)生代理會在學(xué)習(xí)過程中,建議學(xué)生當(dāng)前應(yīng)參與哪個活動,查看哪個內(nèi)容,關(guān)注哪個同學(xué)發(fā)言等,全方位地讓學(xué)習(xí)者沉浸在虛擬課堂中;智能答疑系統(tǒng)可以發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)中師生間及時問答功能,還能輔助學(xué)習(xí)者課后學(xué)習(xí)。

5 多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持教學(xué)模式

5.1 模式提出為了解決個體學(xué)習(xí)過程中的適應(yīng)性問題,建立一個能夠提供智能個性化的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持功能的教學(xué)模式,通過智能代理技術(shù),實(shí)現(xiàn)在多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)、興趣和積極性[8],達(dá)到更好的虛擬的“面對面教學(xué)”。多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持教學(xué)模式如圖1所示。

5.2 模式說明

1)模式解析。模式中教學(xué)管理人員負(fù)責(zé)監(jiān)管教師及課程開發(fā)人員,并管理學(xué)習(xí)者模型庫和通過學(xué)習(xí)記錄監(jiān)控學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。課程開發(fā)人員是專門建設(shè)領(lǐng)域知識模型的人員,結(jié)合從教師與教學(xué)管理人員中得到的教學(xué)意見,建構(gòu)知識庫,通過模型描述教學(xué)資源(教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略),形成知識概念本體。教師則是多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)過程中的教學(xué)實(shí)施者,通過實(shí)時教學(xué)與虛擬智能教師代理教學(xué)來完成教學(xué)角色。學(xué)習(xí)者可以來自社會、學(xué)校、家庭,他們是整個系統(tǒng)的核心對象。學(xué)習(xí)者模型里包含個體學(xué)習(xí)記錄,及其通過智能數(shù)據(jù)挖掘出的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)特征的集合,為整個系統(tǒng)的智能個性化教學(xué)提供依據(jù)。領(lǐng)域知識模型由怎么教和教什么2部分知識組成。學(xué)習(xí)者模型與領(lǐng)域知識模型,經(jīng)過智能推理過程,產(chǎn)生學(xué)習(xí)管理策略與信息加工策略等,為學(xué)生代理與教師代理提供重要參考意見。

在結(jié)合Moodle學(xué)習(xí)管理平臺的基礎(chǔ)上,多媒體視頻會議系統(tǒng)在教學(xué)中形成一個可視化適應(yīng)性的學(xué)習(xí)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)課堂監(jiān)管、實(shí)時課堂教學(xué)、考試評價、學(xué)習(xí)管理、交流協(xié)作等功能。學(xué)生代理可以充當(dāng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)伙伴,與學(xué)習(xí)者進(jìn)行討論、交流,更重要的是作為一個學(xué)習(xí)意見代理,為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動上的意見指導(dǎo)。在了解學(xué)習(xí)策略與教學(xué)內(nèi)容等情況后,教師代理運(yùn)用自身的推理機(jī)制產(chǎn)生合適的教學(xué)策略,以實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。同時可以利用智能答疑子系統(tǒng)的教師代理充當(dāng)虛擬教師角色,及時實(shí)現(xiàn)師生間的提問與解答。

多媒體虛擬智能教師代理和提供學(xué)習(xí)意見的智能學(xué)生代理是這一現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)模式的特色。根據(jù)建構(gòu)主義理論與適應(yīng)性理論,學(xué)習(xí)者是本模式中的主體,是這一教學(xué)系統(tǒng)的中心。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教學(xué)由于其自身的某些缺陷只能作為教學(xué)的一種輔助形式,多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)已經(jīng)擁有考試評價、課堂監(jiān)控、學(xué)習(xí)管理、交流協(xié)作等環(huán)節(jié),完全可以獨(dú)立成為一種重要的E-learning教學(xué)形式,并在適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持教學(xué)模式下,還能運(yùn)用于自主學(xué)習(xí)與研究性學(xué)習(xí)等不同的學(xué)習(xí)情境。

2)模式的教學(xué)功能。多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持教學(xué)模式對遠(yuǎn)程教學(xué)具有以下幾個明顯的功能。

①從激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)來看,既能通過學(xué)習(xí)意見學(xué)生代理和交流協(xié)作學(xué)習(xí)方式培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī),又能通過適應(yīng)性教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),展現(xiàn)出適合學(xué)習(xí)者特征的學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動組織;而且多媒體技術(shù)和智能技術(shù)在視頻會議系統(tǒng)和Moodle學(xué)習(xí)平臺的體現(xiàn),更加能激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣,不會讓學(xué)生感到枯燥。以學(xué)習(xí)者為主體的設(shè)計(jì)思想,讓學(xué)生更能充分地發(fā)揮學(xué)習(xí)過程中的主動性。

②從提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性來看,教師在線教學(xué)與虛擬智能教師代理教學(xué)的方式結(jié)合,可以做到像傳統(tǒng)課堂一樣,學(xué)生提問,教師及時給予解答,最大限度地滿足學(xué)生與教師間的實(shí)時交流與互動。教師代理的智能教學(xué)輔助功能,除了課后幫助學(xué)生復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)作業(yè),還能發(fā)布適合不同學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度與難度的作業(yè),更有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者改進(jìn)自己的學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性。

③從提高對學(xué)習(xí)者的監(jiān)控性來看,這一模式全過程記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,為學(xué)習(xí)者生成的電子檔案袋包含學(xué)生所有的學(xué)習(xí)動作日志和學(xué)習(xí)筆記、學(xué)習(xí)心得。結(jié)合學(xué)習(xí)意見學(xué)生代理和Moodle中建立的測試模塊,為每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)提供相應(yīng)的測試與評價,根據(jù)學(xué)習(xí)記錄還能對學(xué)習(xí)過程提供不同階段的評價與指導(dǎo)意見。

④從改變學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式來看,真正的打破了時空限制,讓學(xué)生能隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。這一模式不再是要求教師怎么教,而是讓學(xué)生更好的找到自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣,主動探求知識。

⑤從改變教師的教學(xué)方式來看,有智能題庫功能與智能發(fā)布、批改功能加智能答疑功能集成里面的虛擬智能教師代理幫忙,就像多了一個永不疲倦的教學(xué)助手,減輕教師的工作量。而且智能教師代理推理出的教學(xué)策略意見,對教師具有很有用的參考價值,對于讓教學(xué)如何適應(yīng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征,提高教學(xué)質(zhì)量,改進(jìn)教學(xué)方式更是一種新的途徑。

6 小結(jié)

多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持教學(xué)模式具有以上的幾個優(yōu)點(diǎn),但適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持環(huán)境需要由專業(yè)的開發(fā)人員開發(fā)與維護(hù),初期工作量非常大。

可以肯定的是,建立適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持的多媒體視頻會議現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)對提高教學(xué)質(zhì)量,創(chuàng)造新型的、開放的課堂文化,是一個很好的手段。整合多媒體視頻會議系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)管理平臺和智能教學(xué)系統(tǒng)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持教學(xué)模式,可以隨時隨地進(jìn)行雙向?qū)W習(xí)的方式,對促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí),擴(kuò)大學(xué)習(xí)機(jī)會,對當(dāng)前的遠(yuǎn)程教學(xué)是很有價值的完善。

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