基于遠程微格技術(shù)的本地化支教模式研究

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【摘 要】闡述遠程微格實驗中心概況，介紹遠程微格本地化支教常見的應(yīng)用模式。相關(guān)實踐表明，基于遠程微格技術(shù)的各種本地化支教模式，應(yīng)用條件與實際效果存在較大差異，應(yīng)用中須根據(jù)應(yīng)用目的與技術(shù)條件選擇最適合的模式。

【關(guān)鍵詞】遠程微格技術(shù) 本地化支教模式 教育技術(shù) 信息技術(shù) 教育均衡

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）05C-0049-04

近年來，區(qū)域內(nèi)教育特別是基礎(chǔ)教育發(fā)展不均衡問題已經(jīng)成為政府與社會關(guān)注的焦點之一，為了解決教育均衡發(fā)展問題，廣大教育工作者進行了廣泛的研究與實踐。在信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)的大背景下，利用現(xiàn)代信息技術(shù)提升教師教育能力支援基礎(chǔ)薄弱地區(qū)教育發(fā)展成為解決教育均衡發(fā)展的重要手段與途徑。賀州學(xué)院遠程微格實驗中心在規(guī)劃與設(shè)計過程中利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段推進優(yōu)質(zhì)教育資源共享，以技術(shù)促進區(qū)域內(nèi)教育均衡發(fā)展作為一項重要的功能目標。目前，賀州學(xué)院遠程數(shù)字微格實驗中心在廣西教育廳的大力支持下完成了第三期的建設(shè)。自一期工程投入使用以來，該實驗中心進行了系列教育教學(xué)實驗和遠程支教實踐，在實驗及實踐工作中，積累了一些經(jīng)驗，也產(chǎn)生了一些新的思路和構(gòu)想。本文擬從應(yīng)用遠程微格系統(tǒng)實施支教工作的應(yīng)用模式方面進行梳理與展望，期望對相關(guān)研究與實踐有所幫助。

一、遠程微格實驗中心概況

賀州學(xué)院遠程微格實驗中心將有線互聯(lián)、無線互聯(lián)、移動通信等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到傳統(tǒng)微格實驗室中，集現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)、微格教學(xué)技術(shù)于一身。其基本結(jié)構(gòu)與主要功能如下：

（一）基本結(jié)構(gòu)

遠程微格實驗中心由主控室（對應(yīng)傳統(tǒng)微格的觀察室）多個多媒體微格室（對應(yīng)傳統(tǒng)微格的微格室）構(gòu)成。為實現(xiàn)各設(shè)計功能，采用了如圖1的拓撲結(jié)構(gòu)。

（二）主要功能

1.主控室主要功能：（1）對系統(tǒng)內(nèi)全部微格室進行實時觀察控制，具有一定擴展能力，支持更多微格室教室接入；（2）調(diào)播任意微格室上課場景至主控室（觀察室）；（3）將任意微格室上課場景廣播到其他微格室；（4）根據(jù)需要可以將任意微格室上課實況或視頻實時網(wǎng)上發(fā)布，授權(quán)用戶可以在授權(quán)范圍內(nèi)遠程觀察、觀摩；（5）實現(xiàn)與控制各個微格室之間音視頻同步互動交流；（6）遠程控制各微格室中攝像機、云臺、前端音頻設(shè)備等；（7）對錄制文件進行上傳分類和管理；（8）對錄制文件進行后期編輯；（9）根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)帶寬對錄制文件的格式及碼流等進行調(diào)整；（10）微格視頻資源管理，視頻錄制管理、視頻自動歸類、與微格室錄播系統(tǒng)的視頻自動同步；（11）內(nèi)置評價系統(tǒng)，支持自定義評價標準、可實現(xiàn)現(xiàn)場評價及事后評價；（12）采用B/S模式操控平臺，支持基于IE瀏覽器的遠程系統(tǒng)管理。

2.多媒體微格室主要功能：（1）基于網(wǎng)絡(luò)的資源信息瀏覽、上傳、下載；（2）教學(xué)實況記錄；（3）各個多媒體微格室間的音視頻同步互動交流與觀摩；（4）教學(xué)過程課件自動生成。

二、遠程微格本地化支教常見應(yīng)用模式

研究表明，無論教育技術(shù)怎樣發(fā)展，無論教學(xué)模式如何豐富，最傳統(tǒng)的“面對面”的教學(xué)模式依然是最基本的教學(xué)模式，也是公認的教學(xué)效果最好的教學(xué)模式。因此，應(yīng)用了何種先進技術(shù)的教學(xué)模式，都只是在強化或優(yōu)化了教學(xué)活動的某一方面功能的同時以弱化或犧牲其他功能為代價，如傳統(tǒng)遠程教學(xué)突破了空間界限卻不得不以削減教學(xué)信息量為代價，而被削減的師生互動、授課教師的肢體語言等所謂次要信息在實際教學(xué)中有時會對教學(xué)效果產(chǎn)生相當大的影響。再如，慕課可以擴大受教育群體的規(guī)模，但這種規(guī)模擴大、效率提高是以犧牲對個性化學(xué)習(xí)需求的支持為基礎(chǔ)的，因此目前無論什么樣的教學(xué)模式，其實質(zhì)是對“面對面”的傳統(tǒng)教學(xué)模式某一方面的改良，其成功的關(guān)鍵是在盡可能增強傳統(tǒng)“面對面”的所某一方面功率同時盡可能減少對其他功效的損害?；谶@種對技術(shù)支持教學(xué)的理解，利用遠程微格技術(shù)構(gòu)建本地化支教環(huán)境主要采用了以下幾種應(yīng)用模式。

（一）“1+1”本地化支教模式

遠程微格技術(shù)在一定程度上突破空間限制，將傳統(tǒng)微格系統(tǒng)中的相鄰教室拓展到異地教室。利用遠程微格系統(tǒng)可以為天各一方的師生營造出天涯若彼鄰的教與學(xué)的效果。在繼承了遠程教學(xué)突破空間限制的功能的同時兼顧了傳統(tǒng)本地教學(xué)模式中師生互動及教學(xué)信息豐富的特征。

如圖2所示，這種支教模式下，將遠程微格實驗中心所屬的一個多媒體微格室設(shè)為支教教室，負責支教的教師在支教教室授課，將實驗中心所屬的需要接受支教的多媒體微格教室設(shè)置為接受支教教室，接受支教的教師及學(xué)生在接受支教教室聽課。

在遠程微格系統(tǒng)的支持下，支教教室的授課音頻及視頻信息被同步傳送到受支教微格多媒體教室，并通過受支教教室的音視頻多媒體設(shè)備還原播放，支教教室的授課場景被遠程映射到受支教微格教室并與受支教微格教室的本地場景疊加后構(gòu)成包含受支教教室本地實際場景與遠程支教教室授課場景的受支教教室復(fù)合場景；與此過程相同，受支教微格教室的聽課音視頻場景同樣通過遠程微格系統(tǒng)同步映射到支教微格教室，并通過支教教室的音視頻多媒體設(shè)備還原播放。這樣在支教教室的復(fù)合場景中包含有本地場景和受支教微格教室場景，在受支教微格教室中也同樣包含有支教教室場景和本地場景。呈現(xiàn)在兩地兩個教室?guī)熒媲暗膱鼍皫缀跏峭瑯拥?，通過網(wǎng)絡(luò)這個橋梁，相距遙遠的兩個教室被合二為一，天各一方的師生如身處同一教室。支教教室的支教教師可以利用遠程微格系統(tǒng)實時觀察受支教教室的聽課情況并可以隨時根據(jù)受支教教室的聽課現(xiàn)場情況進行遠程提問、答疑、點評等教學(xué)活動。支教教室中的學(xué)生與受支教教室中的學(xué)生可以進行基于網(wǎng)絡(luò)的音視頻互動交流，可以完成相互問答、討論等活動。異地的師生可以借助遠程微格系統(tǒng)輕松便捷的“面對面”地完成“師講生聽、師問生答、生問師答”等基本授課活動，天各一方的學(xué)生可以借助遠程微格系統(tǒng)完成“面對面”的問答討論、合作、協(xié)作學(xué)習(xí)活動。從理論及實踐來看，在諸多以技術(shù)為支持的支教模式中“1+1”本地化遠程支教模式是對“面對面”傳統(tǒng)教學(xué)活動各種功能兼顧性最好的一種支教模式。

（二）“1+1+N”擴展支教模式

如圖3所示，這種支教模式下，將遠程微格實驗中心所屬的一個多媒體微格室設(shè)為支教教室，負責支教的教師在支教教室授課，將實驗中心所屬的需要接受支教的多媒體微格教室設(shè)置為接受支教教室，接受支教的教師及學(xué)生在接受支教教室聽課，管理人員根據(jù)實際需要利用遠程微格實驗中心的主控室將中心所屬的部分多媒體微格室設(shè)置為觀摩教室，將支教教室的授課實況廣播到觀摩微格室。與此同時，還可以將支教教室的授課實況或錄制的授課視頻上傳至實驗中心的數(shù)字資源系統(tǒng)。所有的授權(quán)用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)利用PC或其他支持上網(wǎng)的終端同步或異步觀摩支教教室的授課場景。

在這種模式下，支教微格室與受支教微格室的復(fù)合場景與“1+1”本地化模式完全相同這里不再贅述，在各觀摩室（包括多媒體微格室及普通網(wǎng)絡(luò)多媒體教室）及其他網(wǎng)絡(luò)訪問終端可以觀看到支教微格室的復(fù)合場景。這種模式是在“1+1”本地化支教模式的基礎(chǔ)上拓展形成的一種支教模式，這種模式中除了具備“1+1”本地化模式的全部功能與特征外，其受益面較廣、效率較高。這種模式下的支教活動不再局限于遠程微格實驗中心所屬的多媒體微格教室。在這種支教模式下，只要持有具備上網(wǎng)功能的訪問終端，且獲得了訪問授權(quán)，所有用戶都可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠程微格中心數(shù)字資源系統(tǒng)而成為支教活動的參與者。他們所使用的設(shè)備也不局限于多媒體微格系統(tǒng)，只要是能夠上網(wǎng)的、可以播放多媒體音視頻媒體的設(shè)備都可以用來參與支教活動，支教活動可以在微格教室—微格教室、微格教室—網(wǎng)絡(luò)多媒體教室、微格教室—移動終端之間展開，支教范圍更廣，受益人群更多，支教效果較好。

其不足之處是，支教的主講教師只于被選定為受支教微格教室中的師生之間有較為豐富的互動交流，主講教室與其他觀摩教師及學(xué)生之間、觀摩教師與觀摩教師之間、各地聽課學(xué)生與學(xué)生之間的交流幾乎無法實現(xiàn)，各觀摩點與主講教室之間的信息流是單向的，如圖3所示，信息流只有在支教微格室與受支教微格室之間是雙向的，而其他微格教室、網(wǎng)絡(luò)多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)終端與支教微格室之間只有單向的信息流。除設(shè)定支教微格室與受支教微格室外，其他訪問者只能被動地接受授課信息而不能主動參與到授課活動中，觀摩者與授課者、觀摩者與觀摩者之間幾乎無實時交互行為發(fā)生。

（三）“1+T+N”觀摩支教模式

如圖4所示，使用這種支教模式時，將遠程微格實驗中心所屬的一個多媒體微格室設(shè)為主講支教教室，主講教師在主講教室授課，實驗中心所屬的其他多媒體微格室設(shè)置為觀摩教室，接受支教或參與學(xué)習(xí)的教師在觀摩教室觀摩聽課，同時將主講教室的授課實況同步上傳至中心的數(shù)字資源系統(tǒng)。授權(quán)用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)多媒體教室系統(tǒng)、PC或其他網(wǎng)絡(luò)終端同步參與觀摩學(xué)習(xí)。在這種模式中除了授課端、觀摩端外增加了點評端。點評專家可以在主控室內(nèi)同步觀察主講教室的授課活動，并根據(jù)實際情況對主講教師的授課情況進行實時點評。點評專家的點評信息以音視頻及文本信息的方式實時推送到觀摩教室及其他觀摩終端，但這些信息不會被傳送到主講教室，這樣主講教師和主講教室中聽課的學(xué)生可以在無外來干擾的自然狀態(tài)下開展授課與學(xué)習(xí)活動。這種自然常規(guī)狀態(tài)的教學(xué)活動對觀摩者的教學(xué)技能提升的幫助較傳統(tǒng)的刻意打造的“集中觀摩課”更有價值。另外，這種觀摩學(xué)習(xí)模式也給參與觀摩的教師帶來極大的方便，省去了為聽一節(jié)好課而跋山涉水的旅途勞頓及由此所產(chǎn)生的不菲開支。他們可以在本地的遠程微格教室，可以在本地的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室，也可以在辦公室、家中、路上……任何可以訪問該遠程微格實驗中心的地方參與觀摩活動。他們就如同觀看一場足球比賽的現(xiàn)場直播，專家的點評可以及時有效地幫助他們發(fā)現(xiàn)主講教師的授課優(yōu)點與不足。同時在這種模式下，遠程微格實驗中心的系統(tǒng)服務(wù)器開辟有一個供參與者自由發(fā)言討論的討論專區(qū)，在這個專區(qū)里，所有參與觀摩活動的人員包括主講教師、觀摩教師、點評專家等可以自由地提出自己的疑惑、發(fā)表自己的看法、解答他人的提問等。在這個專區(qū)里，大家的地位是平等的，發(fā)表意見的權(quán)利與機會是均等的，大家可以進行更開放的、自由的、深層次的對話與交流。

這種建立在自然真實授課基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)遠程觀摩、“點評+討論”的觀摩教研方式，具有成本低、易組織、回歸自然、貼近常態(tài)、平等、開放的特征。觀摩過程中有講、有觀、有問、有答、有評、有思，觀摩教師更容易深度參與。是最接近常規(guī)狀態(tài)教學(xué)的一種觀摩學(xué)習(xí)方式，有助于觀摩者教學(xué)能力的迅速提升。

（四）“1+N”教練支教模式

“1+N”教練支教模式實質(zhì)上是傳統(tǒng)本地化微格教學(xué)在空間上的拓展，主要用于對受支教地教師的教學(xué)實踐能力培養(yǎng)與訓(xùn)練。這種支教模式的主要操作方式是，指導(dǎo)教師在主控室（觀察室）內(nèi)，通過網(wǎng)絡(luò)同時遠程對1-3個支教點的教師進行教學(xué)技能訓(xùn)練與指導(dǎo)。實際應(yīng)用中，經(jīng)常是指導(dǎo)教師先進行某一教學(xué)環(huán)節(jié)或某一教學(xué)技能的示范，受培訓(xùn)教師觀摩后在受支教教室進行模擬演練。指導(dǎo)教師通過監(jiān)控電視墻和音頻系統(tǒng)同時對多個受支教微格室演練情況進行觀察，并進行有針對性的指導(dǎo)、示范，還可以遠程進行演練場景的錄制、切片回放，切片診斷、分析等。利用網(wǎng)絡(luò)遠程實現(xiàn)以往只有在本地微格教學(xué)中才能進行的“示范+觀摩+演練+診斷”的教師培訓(xùn)模式。

這種支教模式可以在微格教室—微格教室及微格教室—雙向網(wǎng)絡(luò)多媒體教室（在常規(guī)網(wǎng)絡(luò)多媒體教室基礎(chǔ)上加裝音視頻采集設(shè)備）之間展開。支教教師可以采取一對多的方式對多個支教點實施支教活動，支教受益面小于“1+T+N”觀摩支教模式但支教者與被支教者之間可以進行便捷、豐富、高效的交互活動，交互性更強，師生分離的空間界限被淡化，教學(xué)形式接近基于本地化訓(xùn)練的“教練—學(xué)員”模式。實踐證明，這種支教模式在教學(xué)技能提升訓(xùn)練方面效果明顯。

（五）“X+X”合作課堂支教模式

這是一種基于“空中課堂”的網(wǎng)絡(luò)支教模式，在這種支教模式下，參與支教活動的微格教室的所充當?shù)慕巧遣还潭ǖ?。支教活動的組織者在主控室（觀察室），根據(jù)實際需要或某微格教室的請求對其角色進行設(shè)置或變更，每個微格教室都可以成為支教教室也可以成為被支教教室。

在現(xiàn)實教學(xué)中，各學(xué)校的師資情況會有所不同，同一學(xué)校的不同學(xué)科間的師資力量也會存在較大的差別。一般來說，城里學(xué)?；蛑攸c學(xué)校的師資力量總體上會強一些，但不排除在農(nóng)村學(xué)?；驐l件較差的學(xué)校中某一學(xué)科的教師或某一位教師的某一專項的授課能力突出的現(xiàn)象。如甲微格教室所在學(xué)校的語文教師是一位專業(yè)知識扎實、授課經(jīng)驗豐富的名師，授課效果突出；而乙微格教室所在學(xué)校物理課的任課教師在教學(xué)方面形成了自己的特點，教學(xué)效果好，在同行和學(xué)生中享有較好的口碑……其他微格教室所在的學(xué)校同樣存在類似的情況，某個學(xué)校某一門或幾門課授課能力強、教學(xué)效果突出，而其他學(xué)科相對薄弱，在這種情況下，支教活動的組織者就可以根據(jù)實際情況將某一微格教室的精彩授課實況投放到其他微格教室，這樣就可以實現(xiàn)每一個微格教室所在學(xué)校的學(xué)生都可以接受到本區(qū)域內(nèi)本學(xué)科最優(yōu)秀的教師的授課。在實際操作過程中，還可以根據(jù)實際情況，同一門課或同一節(jié)課的不同環(huán)節(jié)由不同微格教室的教師來主講。這種合作課堂的支教模式可以充分發(fā)揮各位教師的強項，采取優(yōu)勢互補、強強聯(lián)合的策略，發(fā)揮優(yōu)秀教師的示范作用。以強帶弱、優(yōu)勢互補最終實現(xiàn)共同進步和優(yōu)質(zhì)教育資源的區(qū)域共享。

三、結(jié)論與展望

信息技術(shù)對教育發(fā)展產(chǎn)生了革命性影響，在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及多媒體技術(shù)快速發(fā)展的背景下，解決教育均衡發(fā)展的途徑與手段也發(fā)生了革命性的變化：教師資源配置從“實地掛職支教”到“異地網(wǎng)絡(luò)支教”；在職教師培養(yǎng)從“集中觀摩課教研活動”到“異地網(wǎng)絡(luò)教研互動”；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)從“基于資源的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”到網(wǎng)絡(luò)“多終端同步視頻互動教學(xué)”。應(yīng)用遠程微格技術(shù)構(gòu)建本地化支教環(huán)境是為適應(yīng)現(xiàn)代教育手段變革而進行的一種嘗試。賀州學(xué)院遠程微格實驗中心把利用現(xiàn)代信息技術(shù)弱化空間因素對教與學(xué)的影響，最大化地追求身臨其境的本地化效果作為支教模式選擇的最重要出發(fā)點與目標。利用遠程微格技術(shù)構(gòu)建本地化支教環(huán)境的各種模式，各有長短，應(yīng)用中要根據(jù)實際目標與條件選擇最適合的模式。實踐證明，遠程微格技術(shù)在構(gòu)建本地化支教環(huán)境方面具有許多獨特的優(yōu)勢，在解決教育均衡發(fā)展方面，特別是解決類似于廣西壯族自治區(qū)這類區(qū)域內(nèi)教育發(fā)展水平差距較大，且教育欠發(fā)達地區(qū)多是位于山高路險交通不便的山區(qū)的狀況下，其優(yōu)勢更為明顯。目前賀州學(xué)院在利用遠程微格技術(shù)構(gòu)建本地化支教環(huán)境方面的應(yīng)用還處于剛剛起步的階段，還有相當多的問題沒有得到很好的解決，還需要借鑒其他類似研究的經(jīng)驗不斷完善與提高，比如華中師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院熊才平教授所主持建設(shè)的“異地同步互動網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專用教室”就有許多值得我們學(xué)習(xí)與借鑒的新思路、新觀點、新方法。此外，遠程微格教室建設(shè)成本較高，目前普及率較低，許多偏遠山區(qū)學(xué)校暫時還沒有能力配備遠程微格教室，這是目前影響利用遠程微格技術(shù)實施大規(guī)模、大范圍遠程支教的瓶頸。但2010年起國家“農(nóng)村義務(wù)教育薄弱學(xué)校改造計劃”實施以來，絕大多數(shù)學(xué)校都建成了功能完善的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室。因此，如何拓展遠程微格教室與網(wǎng)絡(luò)多媒體教室之間的互聯(lián)應(yīng)用，在遠程微格教室與網(wǎng)絡(luò)多媒體教室之間開展深層次的遠程支教活動也是下一步研究的一個方向。

【參考文獻】

[1]熊才平，等.“多終端同步視頻互動”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計——“4+2”免費師范生培養(yǎng)模式異地教學(xué)平臺[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2010（12）

[2]熊才平，等.“4+2”免費師范生異地教學(xué)新途徑——“多終端同步視頻互動”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式研究[J].開放教育研究，2011（4）

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【基金項目】2013年新世紀廣西高等教育教學(xué)改革工程項目（2013JGB251）；2013年廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目（2013EA49026）；2012年國家自然科學(xué)基金項目（71273209）

【專利項目】文中所涉及的“一種異地同步互動網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺”已申請兩項國家專利（受理號：201310540483.X和201320691908.2）