大學(xué)課堂教學(xué)視頻資源的融合和互動系統(tǒng)的研究

吳曙光

摘要：為了整合現(xiàn)有學(xué)校課堂監(jiān)控視頻、評價(jià)體系和微課慕課等軟硬件等資源，利用無線網(wǎng)絡(luò)和云桌面等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)課堂的融合和互動，推動智慧學(xué)習(xí)，提高課堂的教學(xué)效果，設(shè)計(jì)和開發(fā)了大學(xué)課堂視頻資源的融合和互動系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)；融合；互動；評價(jià)反饋

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）16-0204-02

Research on the Integration and Interaction System of Video Resources in College Classroom Teaching —Take Hunan University of Technology as an Example

WY Shu-guang

（Hunan University of Technology， Zhuzhou 412007， China）

Abstract： In order to integrate the existing classroom video monitoring and evaluation system and micro class Mu class hardware and software resources， using wireless network and cloud desktop technology， realize the integration and interaction of the classroom， to promote the wisdom of learning， improve teaching effectiveness， integration and interaction system design and development of the university classroom video resources.

Key words： classroom teaching； Integration； Interaction； Evaluation feedback

1 問題的提出

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》規(guī)劃有如下發(fā)展任務(wù)：推動信息技術(shù)與高等教育深度融合，實(shí)現(xiàn)教育信息化可持續(xù)發(fā)展。而課堂教學(xué)是大學(xué)培養(yǎng)社會人才的最主要的場所，信息技術(shù)與課堂教學(xué)有機(jī)融合對教育信息化可持續(xù)發(fā)展起關(guān)鍵作用。由于知識的存量指數(shù)遞增、知識存儲的位置國際化移動化、學(xué)習(xí)知識途徑多元化和知識傳遞速度增快等原因，加之知識價(jià)值和意義始終處于流變中，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)的方式發(fā)生了根本的變革，由原來的資源學(xué)習(xí)進(jìn)入互動學(xué)習(xí)，現(xiàn)在正處于智慧學(xué)習(xí)的階段，同時(shí)大學(xué)教育的價(jià)值取向由社會本位轉(zhuǎn)向以學(xué)生為本位，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個性化、主動性和創(chuàng)新性，強(qiáng)調(diào)混合學(xué)習(xí)、終生學(xué)習(xí)和個性化學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)泛在學(xué)習(xí)進(jìn)入深度學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)認(rèn)知發(fā)生變革，從靜態(tài)學(xué)習(xí)進(jìn)入動態(tài)學(xué)習(xí)，知識的選擇權(quán)成為學(xué)習(xí)者的主要問題，如今的大學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀：逃課率增多，看手機(jī)者增多，教師和學(xué)生的教學(xué)距離拉長等現(xiàn)象，教師仍處于教學(xué)的中心位置，投影+PPT的模式未曾改變，新技術(shù)的出現(xiàn)還未大量應(yīng)用到多媒體教室中來，需要對課堂教學(xué)模式進(jìn)行變革?，F(xiàn)在各個大學(xué)管理者都在思考互聯(lián)網(wǎng)+教育的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，如果有效利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教育成為一大課題。怎么有效對課堂教學(xué)進(jìn)行合情合理省時(shí)省力的考核是提高一個學(xué)校教學(xué)水平的重要手段之一，傳統(tǒng)的教學(xué)評價(jià)是學(xué)生和同行進(jìn)行現(xiàn)場評價(jià)，由于涉及專業(yè)學(xué)科不同和評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)單一，尤其是自我評價(jià)缺少，沒有對教師本身進(jìn)行合理的反思，只有深刻地對自己的教學(xué)進(jìn)行深刻的綜合和反思才能有效提高教師的教學(xué)水平。大學(xué)的教學(xué)評價(jià)模式一般是學(xué)生網(wǎng)絡(luò)評價(jià)和課堂聽課督導(dǎo)團(tuán)相結(jié)合，這種評價(jià)往往是分離的，造成評價(jià)結(jié)果欠公正性和科學(xué)性，隨技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)諸多的評價(jià)軟件，課堂聽課督導(dǎo)團(tuán)是現(xiàn)場聽課評課，造成了人力財(cái)力的浪費(fèi)。2016年是中國的視頻直播元年，教育視頻直播也在其中，教育視頻直播能夠給學(xué)習(xí)者直播能夠提供在場感、沉浸式體驗(yàn)和交互性[1～2]。針對上述原因，本文提出開發(fā)一個集教室維護(hù)、教學(xué)評價(jià)、教學(xué)直播、跨界學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、教學(xué)教研、教師反思、領(lǐng)導(dǎo)視察和考試監(jiān)控等統(tǒng)一整合的視頻資源融合和互動平臺的系統(tǒng)。

2 大學(xué)課堂教學(xué)資源融合和互動系統(tǒng)開發(fā)的背景

在大學(xué)課堂教學(xué)資源融合和互動系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)之前，要對該校的各種現(xiàn)有系統(tǒng)和其他的情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查分析，下面以湖南工業(yè)大學(xué)為例進(jìn)行說明。

2.1 學(xué)校成立課堂教學(xué)督導(dǎo)團(tuán)

該校于2014年1月教學(xué)評估與教師發(fā)展中心，下設(shè)教學(xué)督導(dǎo)團(tuán)。教學(xué)督導(dǎo)團(tuán)有8人組成，主要是返聘的離退休教師，在崗時(shí)都是各個專業(yè)的有優(yōu)秀教師，具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，能客觀評價(jià)課堂教學(xué)。教學(xué)督導(dǎo)團(tuán)每年對全校19個學(xué)院和個人教學(xué)進(jìn)行了評價(jià) ，評價(jià)結(jié)果按得分高低排序且在校園網(wǎng)進(jìn)行公布，并對前幾名進(jìn)行獎勵，后幾名進(jìn)行處罰。為了順應(yīng)信息時(shí)代的信息化教學(xué)，也為了提高信息化評教的水平以及降低評價(jià)的成本，學(xué)校擬定采用信息化評教平臺。

2.2 智慧校園的無線網(wǎng)絡(luò)工程

智慧校園指的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境，這個一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。其中無線網(wǎng)絡(luò)是其核心的技術(shù)，我校的無線網(wǎng)絡(luò)工程基本完成，實(shí)現(xiàn)了各個辦公樓、教學(xué)樓、學(xué)生宿舍和食堂等，為老師的移動辦公、教學(xué)和科研等提供便捷，為學(xué)生的移動學(xué)習(xí)等提供了通道。為我校的大學(xué)課堂教學(xué)視頻資源的融合和互動系統(tǒng)提供了移動的學(xué)習(xí)融合與互動的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐[3]。

2.3 全面啟用云桌面和云課堂教學(xué)軟件技術(shù)

云桌面可以把數(shù)據(jù)空間、管理服務(wù)，提供桌面化的方式發(fā)布給操作者，適合作為平板、手機(jī)等微持化移動應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，也可以將傳統(tǒng)PC升級為網(wǎng)絡(luò)操作。2016年我校采用銳捷公司的云桌面技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了云管理，采用8臺服務(wù)器，終端有178個，解決了多媒體教室出現(xiàn)的99%的故障，保障了課堂教學(xué)，云課堂教學(xué)軟件是云桌面附帶的應(yīng)用軟件，相當(dāng)于百度云管理，可以方便教學(xué)人員把教學(xué)和科研等相關(guān)資料存入云服務(wù)器，提供教學(xué)和科研管理，方便教師和教師、學(xué)生和學(xué)生、教師和學(xué)生之間的信息和數(shù)據(jù)共享，尤其是課堂教學(xué)的視頻。

2.4 全面啟用?？低暤囊曨l高清監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)是由攝像、傳輸、控制、顯示、記錄登記5大部分組成。攝像機(jī)通過同軸視頻電纜將視頻圖像傳輸?shù)娇刂浦鳈C(jī)，控制主機(jī)再將視頻信號分配到各監(jiān)視器及錄像設(shè)備，同時(shí)可將需要傳輸?shù)恼Z音信號同步錄入到錄像機(jī)內(nèi)。通過控制主機(jī)，操作人員可發(fā)出指令，對云臺的上、下、左、右的動作進(jìn)行控制及對鏡頭進(jìn)行調(diào)焦變倍的操作，并可通過控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)在多路攝像機(jī)及云臺之間的切換。利用特殊的錄像處理模式，可對圖像進(jìn)行錄入、回放、處理等操作，使錄像效果達(dá)到最佳。我校采用海康威視的視頻高清監(jiān)控系統(tǒng)，對全校的所有多媒體教室進(jìn)行了監(jiān)控，對多媒體教室進(jìn)行攝像、控制、交互、顯示、記錄、預(yù)警、評價(jià)和提取等功能。磁盤陣列可24小時(shí)不間斷錄像，但提取每個課堂教學(xué)的視頻需要手工進(jìn)行操作，當(dāng)然在錄制每個課堂教學(xué)視頻前進(jìn)行服務(wù)器配置也是可以錄制。

2.5 啟用微課和慕客資源平臺

學(xué)校加強(qiáng)對課堂資源建設(shè)項(xiàng)目的管理，改進(jìn)課堂教學(xué)方法、手段和內(nèi)容等，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)新時(shí)代的創(chuàng)人人才培養(yǎng)，采用了泛雅的慕客平臺，學(xué)校目前制作的慕客課堂資源有限，計(jì)劃全校每個專業(yè)至少課設(shè)一門慕客或微課課堂教學(xué)資源。

3 課堂教學(xué)視頻資源融合和互動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

整合現(xiàn)代教育技術(shù)中心等部門的相關(guān)資源，開發(fā)大學(xué)課堂教學(xué)視頻資源的融合和互動系統(tǒng)，將大學(xué)課堂教學(xué)資源視頻與教室維護(hù)、教學(xué)評價(jià)、教學(xué)直播、跨界學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、教學(xué)教研、教師反思、領(lǐng)導(dǎo)視察、考試監(jiān)控和資源平臺等進(jìn)行統(tǒng)一整合，為智慧校園搭建統(tǒng)一教學(xué)資源融合和互動平臺。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)將用戶分為學(xué)生、教師、管理者和督導(dǎo)團(tuán)四類，都可以通過無線信號或有線連接視頻資源互動和融合平臺，該平臺整個了?？低暠O(jiān)控平臺和資源錄播室以及微課慕客資源。具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)遵循信息隱蔽和模塊獨(dú)立性的原則，降低耦合度，提高內(nèi)聚度，設(shè)計(jì)結(jié)果是使用結(jié)構(gòu)圖表示模塊的層次結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系.課堂教學(xué)視頻資源融合和互動系統(tǒng)的用戶包括學(xué)生、教師和管理者和督導(dǎo)團(tuán)四類，四類都可以通過移動設(shè)備完成各項(xiàng)任務(wù)，其中教師、督導(dǎo)團(tuán)和管理員是輔助用戶，為系統(tǒng)提供資源、資源評價(jià)并保證系統(tǒng)運(yùn)行，其系統(tǒng)功能如圖2所示。管理者可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理，賬戶的開通和權(quán)限的管理，對言論的審核，數(shù)據(jù)的備份，資源的編輯、移動、上傳等操作。教師可以對自己和別人課堂教學(xué)和資源進(jìn)行點(diǎn)播和評價(jià)，也可以對自己的課堂進(jìn)行教學(xué)反思，參與課堂的師生互動，對課堂的班級進(jìn)行有效管理。學(xué)生可以參與課堂的學(xué)習(xí)、點(diǎn)播和互動[4]。也可以對教師和課堂進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)可以遠(yuǎn)程課堂資源學(xué)習(xí)和考試等。督導(dǎo)團(tuán)可以對任意時(shí)間的課堂的教學(xué)評價(jià)，查看課堂的教師和老師的行為等，對資源進(jìn)行下載和瀏覽。

下面介紹課堂教學(xué)即時(shí)評價(jià)和反饋，課堂教學(xué)互動評價(jià)如圖3所示，管理者、教師、學(xué)生和督導(dǎo)團(tuán)可以隨時(shí)進(jìn)入該系統(tǒng)，選擇所需要的教師或教室的課堂進(jìn)行查看或點(diǎn)播，右鍵可以查到該課堂的相關(guān)信息，如時(shí)間、地點(diǎn)和老師，也可以查看班級和

學(xué)生人數(shù)。學(xué)生和教師的課堂現(xiàn)狀可以通過推拉搖移攝像頭。對課堂進(jìn)行評價(jià)和意見反饋，可以打開或關(guān)閉課堂教學(xué)的聲音，可錄像到本地等。

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