多媒體視頻會議現代遠程教學系統及其教學模式研究

俞　贊

摘 要 通過對浙江師范大學VTEL視頻會議系統進行實例研究和文獻分析等方式,分析當前多媒體視頻會議現代遠程教學系統的應用現狀,發現遠程學習中存在學習自由度差這一嚴重問題。針對問題,結合建構主義理論,提出適應性學習支持解決對策。在研究當前主要的多媒體視頻會議現代遠程教學模式與適應性學習支持系統的典型結構的基礎上,提出多媒體視頻會議現代遠程教學系統的適應性學習支持教學模式,并對該模式進行詳細的解析和功能說明。

關鍵詞 多媒體視頻會議;現代遠程教學系統;適應性學習支持;教學模式

中圖分類號:G434 文獻標識碼: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 多媒體視頻會議現代遠程教學系統

“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備,將聲音、圖像及文件資料互傳,以實現實時的、交互式的溝通,完成會議的目的。多媒體視頻會議系統在完成遠程會議目的的基礎上,還可以實現用戶間的相互操作,實現共享用戶應用程序、電子白板以及其他各種數據等[1],是簡單視頻會議的完善。

多媒體視頻會議現代遠程教學系統是以多媒體視頻會議技術為核心技術的教學系統,可運行在Internet、Intranet、基于PC的衛星網、校園網、局域網上。多媒體視頻會議遠程教學系統是多媒體技術、通信技術和網絡技術有機結合的產物,它把多媒體計算機技術的交互性、網絡通信技術的分布性、視頻會議技術的真實性和網絡學習管理平臺的方便性融為一體,在教師與學生、學生與學生之間建立起語音和視頻的雙向交流和數據通信,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行教與學一樣,形成一個交流和交互非常方便的虛擬課堂[2],解決遠程高等教育中面對面交流和交互不易的問題。

2 應用現狀

隨著我國通訊網絡等基礎設施建設的不斷完善,各教育主管部門、學校大部分已經完成廣域網模式或寬帶Internet接入等多種線路組成的寬帶數據網絡,并充分把網絡視頻會議系統應用于教學中,建立基于網絡的多媒體視頻會議技術的、互動的遠程教學平臺,這是對現有的網絡學習平臺價值的一種升級。

自從1999年我國開始現代遠程教育,目前設立遠程教育的院校已超過68個,視頻會議應用于遠程教學中也得到越來越廣泛的應用,并在我國已經有一定的規模。有調查顯示,視頻會議系統在重點高校、普通高校、成人高校的使用率已經超過83%、22%和31%。隨著視音頻壓縮編碼技術的不斷提高,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建立的雙向實時教學系統已越來越成為開展遠程高等教育的一種重要手段。這種全新的教學模式為遠程教育注入新的活力[3],提高遠程教學的效益,從而進一步提高遠程教育的質量,為更多的人帶來接受良好教育的機會。

3 存在的問題

通過對學習者在傳統的多媒體視頻會議遠程教學系統中的學習過程研究,發現這樣的教學系統并不能理想地提高教學效益。以浙江師范大學現代教育技術中心建立的實時授課系統為例[4],該系統采用美國VTEL公司的基于H.323標準的多媒體視頻會議系統為主要終端設備,包括VTEL銀河系列的GLY5500、GLY755、GLY MiniTower視頻會議終端和Tuobrcast流媒體點播系統,由1個主播教室和5個分播教室組成,采用數字信號傳輸方式,常用碼速率達到768 kbit/s(IP網)。VTEL視頻會議系統投入使用后,在提高教學效率上取得較大的成效。例如,為了解決全校公共課“現代教育技術”師資不足的問題,學校安排教師在主播教室講課,學生則可在5個分播教室聽課,由此大大提高教學效率。但是從VTEL視頻會議系統的使用過程來看,在提高教學與學習的質量上還不能令人樂觀,學習者普遍反映學習過程中存在學習自由度較差的問題。

有調查表示:初始投資大和學習的自由度差被認為是使用視頻會議系統開展遠程教學的最大缺點[5]。1)初始投資大。會議電視系統的硬件系統為典型的專業化視頻會議工具,購置整套設備的價格非常驚人,而且系統建設和運行維護成本也較高,前期要大量的資金投入。這是硬件問題。隨著生產技術提高、設備價格的下降,此問題一定能很快、很好地解決。關注的重點是學生學習上的問題。2)學生學習的自由度差。視頻會議遠程教學系統,雖然在很大程度上打破了教學活動的時空限制,但并未真正突破時間限制。這是因為學生必須在指定時間到指定的教室才能聽課,而不可能根據自己的時間安排隨時隨地進行學習。并且在實際教學和學習過程中,依然以教師講課、學生聽課為主,教師缺乏新的教學理念,學生缺乏新的學習策略的指導,缺乏問題意識和對話交流的習慣,導致創建對話型課堂、協作型課堂、研究型課堂出現阻礙。

4 解決對策

在多媒體視頻會議現代遠程教學系統中,需要有一個有效的適應學習者個人特征的學習過程。在提供學習內容的基礎上,建立不依賴于教師的適應性學習環境[6]。為不同的學習者建立不同的學習模型,使學習者的喜好、習慣、興趣被滿足。通過智能代理技術,提供不同的學習策略意見;通過智能答疑技術,實現虛擬教師互動教學的功能[7]。

1)適應性教學設計。根據課程開發者為學習者提供的課程內容、活動,建立良好的領域知識模型,同時根據教師教學經驗、學習者學習模型與相應的學習策略,整合課程內容,合理組合學習內容與活動,建立良好的教學設計。

2)適應性互動。為學習者提供課程學習中的互動支持,這種支持是給學習者和教師間、學習者和學習者間提供學習內容和活動上的交互,使學習者與教師都能達到最優化的及時交互。例如,智能學生代理會在學習過程中,建議學生當前應參與哪個活動,查看哪個內容,關注哪個同學發言等,全方位地讓學習者沉浸在虛擬課堂中;智能答疑系統可以發揮傳統教學中師生間及時問答功能,還能輔助學習者課后學習。

5 多媒體視頻會議現代遠程教學系統的適應性學習支持教學模式

5.1 模式提出為了解決個體學習過程中的適應性問題,建立一個能夠提供智能個性化的適應性學習支持功能的教學模式,通過智能代理技術,實現在多媒體視頻會議現代遠程教學過程中激發學習者的學習動機、興趣和積極性[8],達到更好的虛擬的“面對面教學”。多媒體視頻會議現代遠程教學的適應性學習支持教學模式如圖1所示。

5.2 模式說明

1)模式解析。模式中教學管理人員負責監管教師及課程開發人員,并管理學習者模型庫和通過學習記錄監控學習者的學習。課程開發人員是專門建設領域知識模型的人員,結合從教師與教學管理人員中得到的教學意見,建構知識庫,通過模型描述教學資源(教學內容和教學策略),形成知識概念本體。教師則是多媒體視頻會議現代遠程教學系統過程中的教學實施者,通過實時教學與虛擬智能教師代理教學來完成教學角色。學習者可以來自社會、學校、家庭,他們是整個系統的核心對象。學習者模型里包含個體學習記錄,及其通過智能數據挖掘出的學習者學習特征的集合,為整個系統的智能個性化教學提供依據。領域知識模型由怎么教和教什么2部分知識組成。學習者模型與領域知識模型,經過智能推理過程,產生學習管理策略與信息加工策略等,為學生代理與教師代理提供重要參考意見。

在結合Moodle學習管理平臺的基礎上,多媒體視頻會議系統在教學中形成一個可視化適應性的學習環境,實現課堂監管、實時課堂教學、考試評價、學習管理、交流協作等功能。學生代理可以充當學習者的學習伙伴,與學習者進行討論、交流,更重要的是作為一個學習意見代理,為學習者提供學習策略、學習內容與活動上的意見指導。在了解學習策略與教學內容等情況后,教師代理運用自身的推理機制產生合適的教學策略,以實現個性化學習。同時可以利用智能答疑子系統的教師代理充當虛擬教師角色,及時實現師生間的提問與解答。

多媒體虛擬智能教師代理和提供學習意見的智能學生代理是這一現代遠程教學模式的特色。根據建構主義理論與適應性理論,學習者是本模式中的主體,是這一教學系統的中心。傳統的遠程教學由于其自身的某些缺陷只能作為教學的一種輔助形式,多媒體視頻會議現代遠程教學已經擁有考試評價、課堂監控、學習管理、交流協作等環節,完全可以獨立成為一種重要的E-learning教學形式,并在適應性學習支持教學模式下,還能運用于自主學習與研究性學習等不同的學習情境。

2)模式的教學功能。多媒體視頻會議現代遠程教學系統的適應性學習支持教學模式對遠程教學具有以下幾個明顯的功能。

①從激發學習者的學習動機來看,既能通過學習意見學生代理和交流協作學習方式培養學習者的學習動機,又能通過適應性教學設計環節,展現出適合學習者特征的學習內容與活動組織;而且多媒體技術和智能技術在視頻會議系統和Moodle學習平臺的體現,更加能激發學習者的興趣,不會讓學生感到枯燥。以學習者為主體的設計思想,讓學生更能充分地發揮學習過程中的主動性。

②從提高學習者的學習積極性來看,教師在線教學與虛擬智能教師代理教學的方式結合,可以做到像傳統課堂一樣,學生提問,教師及時給予解答,最大限度地滿足學生與教師間的實時交流與互動。教師代理的智能教學輔助功能,除了課后幫助學生復習、預習作業,還能發布適合不同學習者學習進度與難度的作業,更有利于促進學習者改進自己的學習,增強學習的積極性。

③從提高對學習者的監控性來看,這一模式全過程記錄學生的學習過程,為學習者生成的電子檔案袋包含學生所有的學習動作日志和學習筆記、學習心得。結合學習意見學生代理和Moodle中建立的測試模塊,為每一個學習環節提供相應的測試與評價,根據學習記錄還能對學習過程提供不同階段的評價與指導意見。

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

⑤從改變教師的教學方式來看,有智能題庫功能與智能發布、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助手,減輕教師的工作量。而且智能教師代理推理出的教學策略意見,對教師具有很有用的參考價值,對于讓教學如何適應學習者的學習特征,提高教學質量,改進教學方式更是一種新的途徑。

6 小結

多媒體視頻會議現代遠程教學系統的適應性學習支持教學模式具有以上的幾個優點,但適應性學習支持環境需要由專業的開發人員開發與維護,初期工作量非常大。

可以肯定的是,建立適應性學習支持的多媒體視頻會議現代遠程教學系統對提高教學質量,創造新型的、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、網絡學習管理平臺和智能教學系統的適應性學習支持教學模式,可以隨時隨地進行雙向學習的方式,對促進學習者學習,擴大學習機會,對當前的遠程教學是很有價值的完善。

參考文獻

[1]孫昌達,胡新生.基于視頻會議技術的遠程教學系統及其應用[J].廣東廣播電視大學學報,2003(4):21-24

[2]傅寶玉.視頻會議系統及其在遠程教育中的應用[J].湖北廣播電視大學學報,2005(2):117-119

[3]張炳林,楊改學.多媒體視頻會議系統及其現代遠程教學模式初探[J].遠程教育雜志,2007(4):65-68

[4]潘瑤珍.視頻會議系統在遠程高等教育中的應用[J].湖州師范學院學報,2006(1):126-129

[5]祁志敏.基于會議電視系統的現代遠程教育研究[D].蘭州:西北師范大學教育技術與傳播學院,2006

[6]倪麗君,徐梅林.基于Web的適應性學習支持系統初探[J].軟件導刊,2005(1):28-29

[7]陳品德.基于Web的適應性學習支持系統研究[D].廣州:華南師范大學教育信息技術學院,2003

[8]郭繼遠.視頻會議系統及其在遠程教育中的應用研究[J].現代電子技術,2006(6):65-69