基于國家開放大學(xué)云教室的援藏發(fā)展教育路徑研究

◆張少剛周國璽魏順平王默玢

?

基于國家開放大學(xué)云教室的援藏發(fā)展教育路徑研究

◆張少剛1周國璽2魏順平1王默玢1

西藏由于教育資源缺乏等原因，教育需求與供給之間嚴(yán)重不平衡。改善西藏地區(qū)因為經(jīng)濟(jì)等原因?qū)е碌慕逃Y源配置缺乏等現(xiàn)狀，推進(jìn)教育均衡發(fā)展是促進(jìn)西藏地區(qū)教育發(fā)展的重要途徑。

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)成為助推世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的重要引擎，已滲透到經(jīng)濟(jì)社會的各個方面。從某種意義上來說，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”就是充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在教育資源配置中的優(yōu)化和集成作用，重構(gòu)教育資源配置，改變傳統(tǒng)教育模式，提升教育教學(xué)質(zhì)量，形成以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)代新型技術(shù)工具為支撐的新型教育發(fā)展形態(tài)。通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”促進(jìn)教育資源配置的均衡化，對于西藏地區(qū)具有更加重要的實際意義。

為縮小中西部地區(qū)與東部地區(qū)的數(shù)字鴻溝，促進(jìn)邊疆地區(qū)的信息化水平，特別是支援藏區(qū)的教育事業(yè)發(fā)展，幫扶中西部地區(qū)、邊疆和少數(shù)民族地區(qū)，用遠(yuǎn)程教育手段實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享，促進(jìn)教育均衡發(fā)展，國家開放大學(xué)于2013年初啟動了云教室建設(shè)項目。［1］其中在西藏援建了“云教室”分控中心及拉薩、山南、日喀則、林芝、昌都學(xué)習(xí)中心云教室各1間，云教室項目正是國家開放大學(xué)探索“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的重要舉措，通過信息化環(huán)境的搭建以及信息化資源共享實現(xiàn)教育資源的均衡配置，進(jìn)而推進(jìn)教育的均衡發(fā)展。

本研究將重點(diǎn)依托國家開放大學(xué)的云教室系統(tǒng)，探索支撐資源共享、教育均衡發(fā)展的信息化環(huán)境，構(gòu)建援藏的教育新思路、新路徑，力圖改變西藏地區(qū)教育基礎(chǔ)差，底子薄的現(xiàn)狀，通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”促進(jìn)西藏地區(qū)的教育均衡發(fā)展，全面提高藏區(qū)教育質(zhì)量。

一、路徑構(gòu)建

要將大城市如北京的優(yōu)質(zhì)教育資源輸送到西藏，需要構(gòu)建一個全新的教學(xué)模式。這種教學(xué)將是線上與線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，這種教學(xué)仍然包含教師、學(xué)生、內(nèi)容、媒體等基本要素，其中教師不再是單個教師，而是一個分布在不同地域的教師團(tuán)隊；教學(xué)內(nèi)容的開設(shè)不再局限于當(dāng)?shù)亟處煹闹R面，而是可以根據(jù)時代發(fā)展需要自由選擇內(nèi)容；媒體不再是單一的書本、多媒體教室，而需要能夠?qū)崿F(xiàn)雙向遠(yuǎn)程交互的網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)以及支持相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具。這些要素組合在一起，構(gòu)成一個混合式教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1　混合式教學(xué)模式構(gòu)成要素

結(jié)合國家開放大學(xué)工程中心團(tuán)隊情況及西藏昌都的現(xiàn)實需求，在混合式環(huán)境方面，選擇國家開放大學(xué)云教室系統(tǒng)和Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；在學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，選擇“3D打印技術(shù)及其教學(xué)應(yīng)用”作為教學(xué)內(nèi)容；在教學(xué)工具方面，需要3D打印實驗室及3D打印機(jī)；在教學(xué)團(tuán)隊方面，構(gòu)建了由教育技術(shù)專家、信息技術(shù)學(xué)科專家、3D模型設(shè)計師、3D打印機(jī)工程師、西藏信息技術(shù)學(xué)科教師等組成的教學(xué)團(tuán)隊，并由在昌都的援藏干部統(tǒng)一協(xié)調(diào)；在學(xué)習(xí)伙伴方面，選擇來自北京景山學(xué)校3D打印社團(tuán)的初中學(xué)生與西藏學(xué)生互為學(xué)習(xí)伙伴。下面逐一介紹路徑的各個環(huán)節(jié)。

（一）搭建混合式教學(xué)環(huán)境

混合式環(huán)境是由國家開放大學(xué)云教室系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺構(gòu)成的環(huán)境。我們要實現(xiàn)北京師生與昌都師生的實時互動教學(xué)，現(xiàn)在有多種手段，但對于師生而言，對自然的互動交流方式莫過于各自坐在教室中開展的互動教學(xué)，國家開放大學(xué)的云教室系統(tǒng)恰恰是這么一種交流環(huán)境。另外，兩地師生也需要異地互動交流，這就需要一個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，我們這里采用開源網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺——Moodle平臺。

1.云教室系統(tǒng)

云教室系統(tǒng)是一個由遍布全國各地的云教室、連接云教室的專用網(wǎng)絡(luò)、通用網(wǎng)絡(luò)以及各級控制中心共同構(gòu)成的教室網(wǎng)絡(luò)，其控制中樞是各級控制中心，其傳輸線路是各類計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其基本結(jié)點(diǎn)是云教室。云教室是一個集成了遠(yuǎn)程視頻、互動大屏、云錄播、電子書包等先進(jìn)的硬件教學(xué)設(shè)備，匯集了網(wǎng)絡(luò)學(xué)生空間、網(wǎng)絡(luò)核心課程、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)團(tuán)隊、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)測評、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理和網(wǎng)絡(luò)支持服務(wù)等多種軟件應(yīng)用和學(xué)習(xí)資源，集教學(xué)、測評、管理、服務(wù)、科研等功能于一體，能為學(xué)生和教師提供全方位學(xué)習(xí)體驗的數(shù)字化教室。云教室系統(tǒng)可支持師生開展遠(yuǎn)程實時教學(xué)、課程實時錄播、遠(yuǎn)程課堂觀摩和教學(xué)研討、遠(yuǎn)程面試與答辯、教學(xué)管理會議等典型業(yè)務(wù)。［2］

自2013年2月到2015年12月，已在全國建成297間云教室，21間控制中心，覆蓋國家開放大學(xué)22個分部和百萬師生。建設(shè)經(jīng)歷了兩個主要階段，分別是起步階段（2013.2至2014.1）和深化階段（2014.2至2015年12月），其中起步階段以援藏、援疆為建設(shè)重點(diǎn)，深化階段則擴(kuò)大了援助范圍，以西部地區(qū)、享受西部待遇的中部地區(qū)、革命老區(qū)為主，并且在深入探索階段取得了一系列的創(chuàng)新，包括建設(shè)模式創(chuàng)新和技術(shù)集成創(chuàng)新。

云教室系統(tǒng)采用“統(tǒng)一平臺、兩級管理、四層應(yīng)用”的架構(gòu)設(shè)計，可以通過控制中心實現(xiàn)對分布在全國的云教室集中管理、統(tǒng)一維護(hù)、互聯(lián)互通。

圖2　云教室系統(tǒng)架構(gòu)圖

位于北京的云教室和位于昌都的云教室通過云教室系統(tǒng)控制中心實現(xiàn)了互通，為北京-西藏的兩地實時互動教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺采用開源Moodle平臺搭建，發(fā)布課程內(nèi)容、展示學(xué)生作品。線上i-3d打印實驗室正式建設(shè)完畢并開始使用。網(wǎng)站設(shè)有多個模塊，向訪問者提供了大量的3D打印相關(guān)信息的，及3D打印教學(xué)的實時報道，并向網(wǎng)站注冊用戶提供了學(xué)習(xí)交流3D打印模型的互動平臺和下載模型的大量學(xué)習(xí)資源。

圖3　網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

（二）組建教學(xué)團(tuán)隊

組建由項目協(xié)調(diào)人、教育技術(shù)專家、信息技術(shù)學(xué)科專家、3D模型設(shè)計師、3D打印機(jī)工程師、西藏信息技術(shù)學(xué)科教師等組成的教學(xué)團(tuán)隊。其中項目協(xié)調(diào)人負(fù)責(zé)聯(lián)系北京、西藏兩地的老師，并安排各種教學(xué)和交流活動；教育技術(shù)專家負(fù)責(zé)混合式教學(xué)環(huán)境搭建，與3D模型設(shè)計師、3D打印機(jī)工程師一道完成課程開發(fā)；信息技術(shù)學(xué)科專家與3D模型設(shè)計師、3D打印機(jī)工程師一道完成教師培訓(xùn)、遠(yuǎn)程教學(xué)；西藏信息技術(shù)學(xué)科教師既要接受培訓(xùn)，又要面向西藏學(xué)生開展教學(xué)。團(tuán)隊中各角色的實際擔(dān)任者如表1所示。

表1　團(tuán)隊角色及承擔(dān)人

（三）開發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源

此次遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)選取“3D打印技術(shù)”作為主題，有三點(diǎn)考慮：首先，3D打印是一項對傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生革命性影響的創(chuàng)新成果，被認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命的重要生產(chǎn)工具”，面向西藏昌都地區(qū)中小學(xué)師生開展3D打印技術(shù)培訓(xùn)有益于民族及邊遠(yuǎn)地區(qū)接觸最新的技術(shù)前沿，縮小數(shù)字鴻溝。其次，3D打印技術(shù)對于教育尤其獨(dú)特重要價值，它能夠創(chuàng)造對事物更真實可靠的探索機(jī)會，而這樣的機(jī)會對于學(xué)校來說可能非常難得。第三，國家開放大學(xué)工程中心自2013年初開始探索應(yīng)用3D打印技術(shù)，并建立了“i-3D打印實驗室”，可以說已經(jīng)有較充分的知識儲備。因此，面向西藏師生開設(shè)3D打印課程，旨在緊跟時代步伐、發(fā)揚(yáng)學(xué)校傳統(tǒng)、開闊師生眼界。與國內(nèi)其他基礎(chǔ)教育學(xué)校所開展的3D打印教育應(yīng)用不同的是，與西藏昌都地區(qū)教師聯(lián)合組織的3D打印學(xué)習(xí)討論小組更為注重新興技術(shù)在中西部地區(qū)的發(fā)展、傳播與再創(chuàng)造能力。

在課程資源開發(fā)方面，制定了3D打印課程提綱，如表2所示。根據(jù)這一提綱了，教學(xué)團(tuán)隊編寫了文字教材，開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)課程，搜集、制作了20余個微課，500多個模型素材資源。

表2　3D打印課程提綱

（四）籌措教學(xué)工具

開展3D打印教學(xué)，自然離不開3D打印機(jī)。理想情況下，為順利開展3D打印教學(xué)，還需要建設(shè)專門的3D打印體驗實。

國家開放大學(xué)工程中心以承建”社區(qū)教育i-3D打印實驗室“為契機(jī)，開展3D打印體驗室的設(shè)計與建設(shè)工作。3D打印體驗室應(yīng)包括3D打印體驗區(qū)、3D掃描區(qū)、導(dǎo)覽區(qū)、設(shè)計區(qū)、作品展示區(qū)。最終該體驗室于2014年夏，在北京中關(guān)村學(xué)院落地建成，并開始應(yīng)用教學(xué)工作，為面向西藏教學(xué)的課程研發(fā)和現(xiàn)場演示提供支撐。但是，對于西藏師生而言，限于條件，無法配建功能齊全的3D打印體驗室，但是至少應(yīng)該擁有一臺3D打印機(jī)。

由于國家開放大學(xué)工程中心的影響力，青島奧德萊三維打印有限公司愿意與工程中心合作，面向中小學(xué)校推廣3D打印機(jī)的應(yīng)用，向昌都學(xué)校捐贈了打印機(jī)，而工程中心則協(xié)助當(dāng)?shù)刂行W(xué)校開設(shè)3D打印課程。這正解決了此次項目難題。該三維打印機(jī)具有諸多優(yōu)點(diǎn)：金屬框架使打印機(jī)更堅固，適用于惡略環(huán)境；觸控顯示器，更加簡化操作者的使用；智能送料系統(tǒng)：采用自動傳動系統(tǒng)，擺脫傳統(tǒng)繁瑣的手工送料模式，實現(xiàn)一鍵式自動送/退料；出料穩(wěn)定，采用了近端擠出技術(shù)，有效解決了傳統(tǒng)3D打印機(jī)噴頭易堵料的問題，使得打印過程更加順暢。這些優(yōu)點(diǎn)將大大降低操作難度以及維護(hù)工作量，適合西藏師生在遠(yuǎn)程指導(dǎo)下使用。

二、教學(xué)實施

第一階段：工作動員

2013年12月4日，昌都教育局（體育局）視頻室通過國家開放大學(xué)云教室召開首次動員會。北京國家開放大學(xué)的主要領(lǐng)導(dǎo)及西藏昌都教育（體育）局的主要領(lǐng)導(dǎo)出席會議。

在工作動員會上，昌都教育局（體育局）領(lǐng)導(dǎo)在發(fā)言指出，通過網(wǎng)絡(luò)視頻連接國家開放大學(xué)與西藏昌都地區(qū)教育局網(wǎng)絡(luò)視頻室，通過組織昌都地區(qū)實驗教師利用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)以互動體驗方式學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，探索西藏農(nóng)牧區(qū)教師遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的方法策略，建立網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)模式，不僅拉近了西藏昌都和北京的距離，增進(jìn)了情感，而且對于我們昌都教育的發(fā)展來說，更是一次具有前瞻性的重要課題。

整個會議過程，視頻畫面清晰，聲音流暢，大家如同面對面講話，教學(xué)團(tuán)隊第一次使用云教室就有了良好的體驗，對后續(xù)工作的開展信心倍增。會上確定了下一階段開展教師培訓(xùn)，由團(tuán)隊中的魏順平、王默玢、李卓擔(dān)任培訓(xùn)講師，對來自西藏三所學(xué)校的信息技術(shù)教師進(jìn)行培訓(xùn)。

第二階段：教師培訓(xùn)

自2014年7月至12月，北京方面團(tuán)隊利用國家開放大學(xué)云教室為西藏教師開展了四次培訓(xùn)，從”3D打印技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用“，“3D建模軟件了解及操作使用”、“3D MAX教學(xué)及實例創(chuàng)作”、打印機(jī)配套軟件的使用、學(xué)習(xí)“、詳細(xì)展示了3D打印從虛擬的數(shù)字模型到3D實體的模型建立的全過程。培訓(xùn)結(jié)束后，西藏參訓(xùn)教師按要求完成一個三維模型，并撰寫學(xué)習(xí)心得。

在第一次動員會使用云教室的基礎(chǔ)上，國家開放大學(xué)工程中心充分發(fā)揮其在“技術(shù)集成與應(yīng)用”方面的專長，在云教室系統(tǒng)基礎(chǔ)上集成了3D虛擬演播室，給遠(yuǎn)在西藏的老師帶來更好的聽課體驗。

借助3D虛擬演播室，西藏教師不僅能看到培訓(xùn)教師的畫面，還能同時看到PPT畫面和演示打印機(jī)操作的畫面，并且在虛擬演播室工作人員操作下，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容突出重點(diǎn)畫面，以便遠(yuǎn)程學(xué)生更好掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時，云教室具有錄播功能，在每次培訓(xùn)結(jié)束后，培訓(xùn)過程即被錄制下來，并發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，供西藏昌都的參訓(xùn)學(xué)員隨時點(diǎn)播學(xué)習(xí)。

在四次培訓(xùn)結(jié)束后，參訓(xùn)學(xué)員利用掌握的3D建模技術(shù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐奈幕厣?，設(shè)計出了八寶吉祥寶瓶，并在北京打印出來。參訓(xùn)學(xué)員還撰寫了學(xué)習(xí)感想。藏族學(xué)員邊巴澤仁提到，3D打印技術(shù)對于我們西藏而言，只是聽說而沒有具體了解的情況下，培訓(xùn)教師通過網(wǎng)絡(luò)視頻為我們展示了3D打印機(jī)的實物，而且對3D打印機(jī)的構(gòu)造和打印方式進(jìn)行了具體演示，使我們具有身臨其境的感覺；并表示，3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)虛擬物體的立體再現(xiàn)。西藏有著豐富的藝術(shù)源泉和文化背景。由于受條件限制很多創(chuàng)意無法實現(xiàn)實物展現(xiàn)。3D技術(shù)可以實現(xiàn)藝術(shù)資源的立體呈現(xiàn)。比如：藏族文化中的一些裝飾繪畫，如吉祥八寶圖案的立體呈現(xiàn)，獨(dú)具特色的藏族建筑的微觀立體再現(xiàn)等。

第三階段：課堂教學(xué)

在西藏方面教師接受了3D打印培訓(xùn)后，立即著手面向?qū)W生的課堂教學(xué)。面向?qū)W生的教學(xué)內(nèi)容與面向教師的培訓(xùn)內(nèi)容相似，但是在呈現(xiàn)方式上要更加生動有趣，增加互動活動，激發(fā)學(xué)生參與。面向?qū)W生的課堂教學(xué)首先在北京試點(diǎn)。

2014年10月，北京景山學(xué)校在國家開放大學(xué)工程中心支持下成立了“3D打印”社團(tuán)，并由國家開放大學(xué)工程中心團(tuán)隊主講3D課程。景山學(xué)校3D打印社團(tuán)的第一課在社區(qū)教育i-3D打印體驗室（坐落在海淀區(qū)中關(guān)村學(xué)院）開展。來自北京景山學(xué)校的10余名師生在工程中心工作人員的指導(dǎo)下體驗了3D打印技術(shù)體驗的神奇和具體操作，學(xué)生們感受到了新科技的神奇，并紛紛打印出自己心儀的3D模型。授課過程中，工程中心團(tuán)隊教師通過一個卡通短片引入，不斷讓學(xué)生總結(jié)概括出3D打印的內(nèi)涵和特點(diǎn)，并激發(fā)學(xué)生想象，闡述對3D打印技術(shù)應(yīng)用的無限可能性。

獨(dú)學(xué)則無友，孤陋而寡聞。為了更好地結(jié)合工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化同步推進(jìn)下的農(nóng)村教育發(fā)展與改革研究，北京與西藏兩地通過云教室，還將擇機(jī)舉辦點(diǎn)對點(diǎn)的教師、學(xué)生視頻互動活動，豐富課題研究內(nèi)容，增進(jìn)藏漢學(xué)生文化、民族交融?；顒映藢W(xué)生對3D打印技術(shù)的交流與討論外，還將安排現(xiàn)場藏、漢硬筆書法比賽，昌都學(xué)生表演非物質(zhì)文化遺產(chǎn)熱巴、玄子舞和歌曲，擴(kuò)大民族交流交往交融。

三、結(jié)論

本文基于國家的援藏發(fā)展教育需要，基于國家開放大學(xué)云教室系統(tǒng)提出了一套援藏發(fā)展教育路徑，這一路徑包括搭建混合式教學(xué)環(huán)境、組建教學(xué)團(tuán)隊、開發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源、籌措教學(xué)工具等要素，在混合式環(huán)境方面，選擇國家開放大學(xué)云教室系統(tǒng)和Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；在學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，選擇“3D打印技術(shù)及其教學(xué)應(yīng)用”作為教學(xué)內(nèi)容；在教學(xué)工具方面，需要3D打印實驗室及3D打印機(jī)；在教學(xué)團(tuán)隊方面，構(gòu)建了由教育技術(shù)專家、信息技術(shù)學(xué)科專家、3D模型設(shè)計師、3D打印機(jī)工程師、西藏信息技術(shù)學(xué)科教師等組成的教學(xué)團(tuán)隊，并由援藏干部統(tǒng)一協(xié)調(diào)解決。

路徑初步構(gòu)建完成后，分三階段開展教學(xué)實施工作，包括工作動員、教師培訓(xùn)和課堂教學(xué)。實踐表明，這一路徑是有效的，具體表現(xiàn)為：國家開放大學(xué)云教室系統(tǒng)性能穩(wěn)定，視頻通信流暢；教學(xué)團(tuán)隊構(gòu)成多樣，分工合理，協(xié)作密切；學(xué)習(xí)內(nèi)容選題前沿，同時激發(fā)參訓(xùn)教師和學(xué)生的興趣，學(xué)習(xí)資源豐富，訪問便捷；教學(xué)工具保障到位。

總的來說，基于國家開放大學(xué)云教室系統(tǒng)的援藏教育發(fā)展路徑，可以在具有云教室的拉薩、山南、日喀則、林芝、昌都的學(xué)習(xí)中心發(fā)展教育中推廣，這一路徑將先進(jìn)的教育技術(shù)和教育理念帶到了西藏，使西部地區(qū)的信息化教學(xué)條件大為改善，可實現(xiàn)全地區(qū)信息化教學(xué)水平的跨越式發(fā)展。從此，山不再高，路不再漫長，各族兒女隨時隨地都可齊聚云教室，享受教育的快樂時光。

參考文獻(xiàn)：

［1］于旻生，何菁.雪域云端新天路——國家開放大學(xué)為藏區(qū)搭建終身學(xué)習(xí)平臺［N］.中國教育報，2015-12-03009.

［2］賀媛婧.“云教室”應(yīng)用模式探討［J］.軟件導(dǎo)刊，2015（5）：199-201.

責(zé)任編輯：胡萍

基金項目：※國家社科基金教育學(xué)2012年度重點(diǎn)課題“工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步推進(jìn)下的農(nóng)村教育發(fā)展與改革研究”（AGA120007）

作者單位：1國家開放大學(xué)2西藏昌都市教育（體育）局