遠(yuǎn)程協(xié)同教學(xué)中虛擬教室的平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

商慶平

（江門市景賢學(xué)校，廣東江門 529000）

遠(yuǎn)程協(xié)同教學(xué)中虛擬教室的平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

商慶平

（江門市景賢學(xué)校，廣東江門 529000）

本文構(gòu)建了同時(shí)適用于校本教學(xué)教研及遠(yuǎn)程協(xié)同實(shí)時(shí)支教的虛擬教室，以體系化的方式為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及各種遠(yuǎn)程協(xié)同支教模式的實(shí)現(xiàn)提供了便捷的載體，搭建了師生智慧交融的共建共享型平臺(tái)。

虛擬教室；遠(yuǎn)程協(xié)同教學(xué)；資源共享模式

虛擬教學(xué)作為一種新型遠(yuǎn)程教育方式，所擁有的巨大優(yōu)越性為眾人矚目。雖然國內(nèi)外可以實(shí)施虛擬教學(xué)的軟件平臺(tái)很多，如WebCT、Blackboard、Virtual-U、Learning Space、Moodle等，但運(yùn)用于中小學(xué)虛擬教學(xué)特別是農(nóng)村支教實(shí)踐，這些平臺(tái)都存在一些難以克服的問題，如對交互和合作的支持不夠、對協(xié)調(diào)和通信的支持不夠、無法兼容常見的教學(xué)軟件、界面不夠友好等。虛擬教室中的學(xué)習(xí)者往往分布在不同的區(qū)域，當(dāng)這些學(xué)習(xí)者相聚在一個(gè)虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中，計(jì)劃、協(xié)調(diào)和通信就變得尤為重要。根據(jù)學(xué)生課余自主學(xué)習(xí)的需要、農(nóng)村支教工作中的種種現(xiàn)實(shí)困難與對支教工作可持續(xù)性發(fā)展的研究，在充分整合上述軟件優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們初步建立了切合中小學(xué)實(shí)際需求的虛擬教室，使用效果較好。

一、虛擬教室的平臺(tái)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究

1.虛擬教室的基本原理

如圖1所示，在虛擬教室的教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)的方式可以分為虛擬的現(xiàn)場教學(xué)模式（以下簡稱為虛擬課堂）和虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)。虛擬課堂具有異地、實(shí)時(shí)等特點(diǎn)，是一種基于真實(shí)的虛擬性現(xiàn)場教學(xué)，既可用來實(shí)現(xiàn)校際間同步上課的功能（如農(nóng)村支教），又可以幫助請假在家的學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)，還支持其他教師網(wǎng)上聽課并即時(shí)點(diǎn)評。技術(shù)上主要融合了遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)的音視頻交互功能及Blackboard手寫、文件共享與播放功能。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)提供的是一種自主學(xué)習(xí)模式，以注冊網(wǎng)站的形式出現(xiàn)。它提供了五個(gè)虛擬空間，供資源、信息的交流與共享共建之需，既可為實(shí)時(shí)的仿真課堂提供知識(shí)準(zhǔn)備的平臺(tái)，也可以為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供必要的學(xué)習(xí)支架。

2.虛擬教室的技術(shù)環(huán)境設(shè)置

虛擬教室的應(yīng)用設(shè)備及線路圖如圖2所示。在設(shè)置虛擬教室的技術(shù)環(huán)境時(shí)，應(yīng)注意以下問題：

（1）作為成果展示的“主導(dǎo)方”，為了使教師、學(xué)生的紙質(zhì)圖文記錄迅速錄入計(jì)算機(jī)，避免重復(fù)費(fèi)時(shí)的工作，可引入掃描儀；為了呈現(xiàn)最佳的演示效果，最好采用專業(yè)的音、視頻采集設(shè)備，“移動(dòng)演播系統(tǒng)”、“視頻采集卡”等設(shè)備，目的是保證取得清晰的聲音及視頻效果，及進(jìn)行即時(shí)的現(xiàn)場實(shí)況的多路音視頻錄制、現(xiàn)場編輯、手工切換場景等操作。

（2）作為常規(guī)的教育教學(xué)活動(dòng)，可以選擇方便使用而且成本較經(jīng)濟(jì)的普通設(shè)備，如音頻采集使用耳機(jī)上的麥克風(fēng)，視頻采集使用USB攝像頭。設(shè)備情況如圖2中“遠(yuǎn)程端”所示。

（3）主導(dǎo)方PC硬件配置：E52002.50G，2G DDR2，SoundMax Integrated Digital High Definition Audio，Broadcom NetLinkTMGigabit Ethernet，Intel? G33/G31 Express Chipset Family。

（4）遠(yuǎn)程端 PC 硬件配置：Dual-Core Celeron3.06G，256M DDR，SoundMAX Integrate Digital Audio，Intel?Pro/100 VE Network Connection，Intel ?82865G Graphics Controller。

二、虛擬教室的功能實(shí)現(xiàn)

1.系統(tǒng)介紹

在虛擬教室中，主導(dǎo)方教師講授的內(nèi)容通過JST-meeting系統(tǒng)傳輸給服務(wù)器，遠(yuǎn)程端的學(xué)生通過PC機(jī)或Blackbord進(jìn)行學(xué)習(xí)，并通過各種工具與主導(dǎo)方教師進(jìn)行多媒體交互。主導(dǎo)方與遠(yuǎn)程端的虛擬社區(qū)可以同時(shí)進(jìn)入虛擬課堂，也可以同時(shí)實(shí)時(shí)地參與虛擬課堂的互動(dòng)討論。“主導(dǎo)方”的現(xiàn)實(shí)課堂，也可以是虛擬實(shí)驗(yàn)、語言類課程中的人機(jī)對話等要采用虛擬技術(shù)呈現(xiàn)的課堂，但由于離不開主導(dǎo)方教師的即時(shí)調(diào)控和必要的講授，所以仍發(fā)揮著類似普通現(xiàn)實(shí)課堂的作用。圖3為我校教師葉秀蘭利用虛擬教室實(shí)時(shí)支教的場景，實(shí)現(xiàn)了視頻、音頻、動(dòng)畫的完整傳送。

為盡可能地減輕學(xué)生自主學(xué)習(xí)的障礙，虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)提供了五維虛擬空間 （網(wǎng)址：http://www.jxschool.cn:81/），即教師空間、教學(xué)空間、學(xué)生空間、家長空間和來賓空間，充分實(shí)現(xiàn)了教師團(tuán)隊(duì)間的合作，實(shí)現(xiàn)了生生互動(dòng)、師生互動(dòng)。

教師可以設(shè)計(jì)和控制教師空間和教學(xué)空間，在教師空間存放教學(xué)資料、學(xué)生資料、教學(xué)計(jì)劃和作業(yè)記錄等，必要時(shí)還可以將課程以課件或影像的形式提供給學(xué)生，并設(shè)置充足的學(xué)習(xí)支架幫助學(xué)生全方位、多感官觸動(dòng)地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教學(xué)空間可用來公布討論題目、作業(yè)要求、回答學(xué)生問題、表揚(yáng)優(yōu)秀作業(yè)、展示作業(yè)中典型的錯(cuò)題等。

學(xué)生進(jìn)入自己的空間后，既可以看到教師空間中的相關(guān)資源并根據(jù)這些資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，也可以看到教學(xué)空間內(nèi)的要求、通知和各種展示，并據(jù)此在線完成作業(yè)、回答討論題、存放課堂筆記及提交自己的作業(yè)等。有困惑或無法完成任務(wù)時(shí)，可以通過系統(tǒng)提供的Blackbord、Wiki、BBS 等在線交流工具與學(xué)伴或教師進(jìn)行交流與討論，可以傳輸文字、圖像甚至聲音等各種信息與對方共享。當(dāng)然，因各種原因沒有或無法到校上課時(shí)，還可以在家進(jìn)入虛擬課堂中學(xué)習(xí)，如果錯(cuò)過了上課時(shí)間，還可以觀看課堂實(shí)錄視頻進(jìn)行補(bǔ)課。

至于家長，可以進(jìn)入自己的空間了解孩子的學(xué)習(xí)情況，與教師、孩子進(jìn)行交流。

2.系統(tǒng)功能及運(yùn)行特點(diǎn)

（1）便捷性

虛擬教室突破了時(shí)空限制，開闊了教師的視野，實(shí)現(xiàn)了城鄉(xiāng)學(xué)校的資源整合與共享，大大減少了傳統(tǒng)農(nóng)村支教工作中行車和食宿不便等高成本支出；可實(shí)現(xiàn)異班、異校、異地學(xué)生實(shí)時(shí)或離線進(jìn)行同堂課的學(xué)習(xí)，可以讓農(nóng)村學(xué)校的師生享用優(yōu)勢學(xué)校的教學(xué)資源，組織農(nóng)村學(xué)生與城市的學(xué)生共建課堂文化，共享雙方教師的教學(xué)智慧；利用會(huì)議系統(tǒng)中的視頻、音頻功能，支教教師、學(xué)生可以通過攝像頭在Blackbord上看到對方，基本上保留了現(xiàn)場教學(xué)中教師形體語言的暗示作用，維系了課堂中師生之間的 “親和力”，有利于以可視可見的方式開展師生、生生之間的聯(lián)系；遠(yuǎn)程端學(xué)生還可以在支教教師的監(jiān)控下在Blackbord上做練習(xí)和測試，并得到支教教師即時(shí)的評價(jià)反饋；由于Blackbord具有攝形攝像功能，可以實(shí)時(shí)保存，課堂上沒有及時(shí)消化、理解學(xué)科知識(shí)的同學(xué)課后可以要求當(dāng)?shù)氐慕處煋駮r(shí)重放，家庭條件好一點(diǎn)的，可以復(fù)制到家里的電腦上看。

（2）個(gè)性化

能否有效地集中遠(yuǎn)程端學(xué)生的注意力，盡可能聚集學(xué)生的全部精力是虛擬教室使用成敗的關(guān)鍵，虛擬教室為教師提供了個(gè)性化教學(xué)的各種條件，利用Blackbord的屏幕觸摸、圖像的旋轉(zhuǎn)平移、自由放大縮小等功能，可以依需要導(dǎo)引不同程度的學(xué)生從不同角度、不同視野（如宏觀、微觀的）反復(fù)審視知識(shí)構(gòu)建的對象物，認(rèn)真捕捉各種轉(zhuǎn)換包含的知識(shí)信息，有助于待進(jìn)生以探究的心態(tài)保持自己的好奇心與注意力。在學(xué)生空間中，虛擬教室還對每個(gè)學(xué)生的個(gè)性資料、學(xué)習(xí)過程和階段情況等進(jìn)行了完整的跟蹤和記錄，并針對不同學(xué)生提出了個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議。而教師則可以在教學(xué)空間中提取這些建議，并依此對學(xué)生分類，針對不對的類別采取個(gè)別化教學(xué)。條件許可時(shí)，還可配制電子表決器進(jìn)一步精細(xì)化分類，在瞬間完成對遠(yuǎn)程端學(xué)生的教學(xué)評價(jià)，遠(yuǎn)程端學(xué)生用表決器完成測試題后，每一道題的正確率、每一學(xué)生的正確率都可以以柱狀圖、扇形圖的形式完美呈現(xiàn)在教師及被測試者自己的空間中。

（3）人性化

虛擬教室里的交流與討論，雖然也是在教師的引導(dǎo)與督促下完成的，但由于沒有現(xiàn)場教學(xué)那樣嚴(yán)格的時(shí)間限制，所以給予了所有學(xué)生更為充分的思考空間，對于那些比較害羞、不太敢在公眾場合講話的學(xué)生，虛擬教室無疑是一個(gè)很好的鍛煉和表現(xiàn)自己的機(jī)會(huì)，使他們“敢于”參加課堂討論。由于教師在論壇中可對每一位學(xué)生進(jìn)行虛擬的指導(dǎo)，使“因人施教”得到落實(shí)，這對于因平時(shí)缺乏系統(tǒng)的訓(xùn)練而學(xué)習(xí)反應(yīng)相對滯后的農(nóng)村學(xué)生尤其有著非凡的意義。通過利用Blackbord的圖片隱藏與重現(xiàn)、分層演示與聚光展示功能，可以將授課知識(shí)分解，以零碎化、局部化的辦法層次推進(jìn)，幫助學(xué)生理解。

另外，在現(xiàn)場課堂教學(xué)中，由于

受40分鐘課堂時(shí)間的限制，學(xué)生往往沒有機(jī)會(huì)發(fā)表自己的見解，思維也容易受到教師講課思路的影響。虛擬教室則打破了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)間、空間概念，給了學(xué)生一個(gè)自由、平等、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境。每個(gè)學(xué)生都可以在社區(qū)上匿名發(fā)表自己的看法，避免了因畏懼權(quán)威而膽怯等心理問題而產(chǎn)生一言堂現(xiàn)象。

（4）開放性

對于有意參與虛擬教室學(xué)習(xí)的網(wǎng)外人員，只要通過了教師的審核，并經(jīng)任課教師賦予專門通道和密碼，同樣可以進(jìn)入其中參與共同學(xué)習(xí)。在2009年廣東省英特爾未來教育教學(xué)創(chuàng)新展示會(huì)上，我校周佩蓉老師展示了利用虛擬教室進(jìn)行名著《水滸》閱讀學(xué)習(xí)的成果，展示課例完全打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，借助虛擬教室，讓學(xué)生在問題引領(lǐng)下，帶著任務(wù)進(jìn)行有針對性的閱讀，跳出只關(guān)注故事情節(jié)的兒童化閱讀局限，以學(xué)會(huì)閱讀、學(xué)會(huì)鑒賞、學(xué)會(huì)審美為歸依。通過學(xué)生空間中大量的合作、交流、爭論等方式，充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，激發(fā)了學(xué)生探究名著的興趣。課例具有著嶄新的全球視野，突破了時(shí)空的局限，在虛擬教室的來賓空間中，邀請了英國、日本、非洲等國的學(xué)生以及兄弟學(xué)校、農(nóng)村學(xué)校的學(xué)生參與課堂討論與交流，呈現(xiàn)了一幅百家爭鳴、百花齊放的畫卷，受到了來自廣東省教育廳、英特爾未來教育項(xiàng)目辦的領(lǐng)導(dǎo)、專家們的一致好評。圖4為該教師所展示的一個(gè)英國學(xué)生從網(wǎng)上發(fā)來的帖子。

三、對虛擬課室平臺(tái)的一些構(gòu)想

1.健全虛擬教室的檢查與評比管理制度

學(xué)校要根據(jù)實(shí)際情況，制定虛擬教室的總體發(fā)展規(guī)劃。引進(jìn)激勵(lì)、競爭、制約三大機(jī)制，將虛擬教室的應(yīng)用納入日常教育教學(xué)、教育科研工作考核范疇，完善有關(guān)的檢查、評比制度，把由虛擬教室對外應(yīng)用而產(chǎn)生的利益同教師的責(zé)、權(quán)、利掛鉤，對積極而又適當(dāng)?shù)貞?yīng)用虛擬教室進(jìn)行教學(xué)、教研并取得成效的教師給予獎(jiǎng)勵(lì)，并在評優(yōu)選先、晉級(jí)時(shí)在同等條件下給予優(yōu)惠的政策，以鼓勵(lì)教師自覺主動(dòng)利用虛擬教室積累、優(yōu)化、整合各種教學(xué)資源，促進(jìn)學(xué)科教學(xué)的現(xiàn)代化與科學(xué)化。

2.提高使用虛擬教室教學(xué)的有效性

用虛擬課堂來組織教學(xué)時(shí)，千萬不要盲目地圖省事或追求形式，如果用現(xiàn)場教學(xué)更有效時(shí)，就不應(yīng)一刀切地采用虛擬課堂的教學(xué)，虛擬課堂的使用應(yīng)是教師一時(shí)無法講清楚的，或者學(xué)生自學(xué)時(shí)把握起來很吃力的內(nèi)容，簡言之，要有助于學(xué)生在自學(xué)過程中抓住和掌握知識(shí)的重、難點(diǎn)，有利于教師在現(xiàn)實(shí)課堂中突破難點(diǎn)、節(jié)省時(shí)間、增大課堂容量。

3.提高虛擬教室的多元化實(shí)時(shí)交互性

交互性是虛擬教室區(qū)別于一般網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或遠(yuǎn)程教育的關(guān)鍵，許多人過于關(guān)注虛擬課堂對現(xiàn)實(shí)課堂的仿真性，這是不對的。虛擬教室的優(yōu)勢是具有強(qiáng)大而又平等的交互性，特別是其中虛擬社區(qū)的設(shè)置，更是模擬了校園內(nèi)人與人的多元化人際交流。維系這種多元化交互的辦法之一就是組建教師團(tuán)隊(duì)，跳出特定教師個(gè)體教學(xué)或育人觀念的局限性，取長補(bǔ)短，少走彎路，對虛擬教室里的學(xué)生即時(shí)地進(jìn)行答疑解惑，對虛擬社區(qū)里的各種輿論即時(shí)進(jìn)行正確的導(dǎo)向。

4.設(shè)置規(guī)章制度

應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，因存在著各種困難，虛擬教室在培養(yǎng)學(xué)生正確的網(wǎng)絡(luò)法紀(jì)觀念、網(wǎng)絡(luò)道德觀念上任重而道遠(yuǎn)，也正是這個(gè)原因，在虛擬社區(qū)中設(shè)置規(guī)章制度顯得格外重要，我們一定要教育與引導(dǎo)學(xué)生提高網(wǎng)絡(luò)責(zé)任意識(shí)。畢竟教學(xué)生學(xué)會(huì)做人依然是學(xué)校教育的主題，所以教學(xué)生學(xué)習(xí)做人也始終是虛擬教學(xué)的第一任務(wù)。

[1]石玉新.課改背景下教師教學(xué)智慧的詮釋與生成[J].青年教師，2007，（1）：36-38.

[2]徐沖，李玉斌.促進(jìn)教學(xué)智慧共享是網(wǎng)絡(luò)教研的關(guān)鍵[J].中國教育信息化（基礎(chǔ)教育），2009，（12）：43-45.

（編輯：魯利瑞）

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1673-8454（2010）20-0072-04