基于遠程微格技術的本地化支教模式研究

柳延東

【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用模式。相關實踐表明，基于遠程微格技術的各種本地化支教模式，應用條件與實際效果存在較大差異，應用中須根據應用目的與技術條件選擇最適合的模式。

【關鍵詞】遠程微格技術 本地化支教模式 教育技術 信息技術 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，區域內教育特別是基礎教育發展不均衡問題已經成為政府與社會關注的焦點之一，為了解決教育均衡發展問題，廣大教育工作者進行了廣泛的研究與實踐。在信息技術廣泛應用于教育教學的大背景下，利用現代信息技術提升教師教育能力支援基礎薄弱地區教育發展成為解決教育均衡發展的重要手段與途徑。賀州學院遠程微格實驗中心在規劃與設計過程中利用現代教育技術手段推進優質教育資源共享，以技術促進區域內教育均衡發展作為一項重要的功能目標。目前，賀州學院遠程數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。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實驗和遠程支教實踐，在實驗及實踐工作中，積累了一些經驗，也產生了一些新的思路和構想。本文擬從應用遠程微格系統實施支教工作的應用模式方面進行梳理與展望，期望對相關研究與實踐有所幫助。

一、遠程微格實驗中心概況

賀州學院遠程微格實驗中心將有線互聯、無線互聯、移動通信等現代網絡技術引入到傳統微格實驗室中，集現代網絡技術、數字媒體技術、微格教學技術于一身。其基本結構與主要功能如下：

（一）基本結構

遠程微格實驗中心由主控室（對應傳統微格的觀察室）多個多媒體微格室（對應傳統微格的微格室）構成。為實現各設計功能，采用了如圖1的拓撲結構。

（二）主要功能

1.主控室主要功能：（1）對系統內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）根據需要可以將任意微格室上課實況或視頻實時網上發布，授權用戶可以在授權范圍內遠程觀察、觀摩；（5）實現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）根據實際網絡帶寬對錄制文件的格式及碼流等進行調整；（10）微格視頻資源管理，視頻錄制管理、視頻自動歸類、與微格室錄播系統的視頻自動同步；（11）內置評價系統，支持自定義評價標準、可實現現場評價及事后評價；（12）采用B/S模式操控平臺，支持基于IE瀏覽器的遠程系統管理。

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

二、遠程微格本地化支教常見應用模式

研究表明，無論教育技術怎樣發展，無論教學模式如何豐富，最傳統的“面對面”的教學模式依然是最基本的教學模式，也是公認的教學效果最好的教學模式。因此，應用了何種先進技術的教學模式，都只是在強化或優化了教學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，如傳統遠程教學突破了空間界限卻不得不以削減教學信息量為代價，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中有時會對教學效果產生相當大的影響。再如，慕課可以擴大受教育群體的規模，但這種規模擴大、效率提高是以犧牲對個性化學習需求的支持為基礎的，因此目前無論什么樣的教學模式，其實質是對“面對面”的傳統教學模式某一方面的改良，其成功的關鍵是在盡可能增強傳統“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。基于這種對技術支持教學的理解，利用遠程微格技術構建本地化支教環境主要采用了以下幾種應用模式。

（一）“1+1”本地化支教模式

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

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置為接受支教教室，接受支教的教師及學生在接受支教教室聽課。

在遠程微格系統的支持下，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備還原播放。這樣在支教教室的復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。呈現在兩地兩個教室師生面前的場景幾乎是同樣的，通過網絡這個橋梁，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實時觀察受支教教室的聽課情況并可以隨時根據受支教教室的聽課現場情況進行遠程提問、答疑、點評等教學活動。支教教室中的學生與受支教教室中的學生可以進行基于網絡的音視頻互動交流，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，天各一方的學生可以借助遠程微格系統完成“面對面”的問答討論、合作、協作學習活動。從理論及實踐來看，在諸多以技術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”傳統教學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置為接受支教教室，接受支教的教師及學生在接受支教教室聽課，管理人員根據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字資源系統。所有的授權用戶可以通過網絡利用PC或其他支持上網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絡多媒體教室）及其他網絡訪問終端可以觀看到支教微格室的復合場景。這種模式是在“1+1”本地化支教模式的基礎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，只要持有具備上網功能的訪問終端，且獲得了訪問授權，所有用戶都可以通過網絡訪問遠程微格中心數字資源系統而成為支教活動的參與者。他們所使用的設備也不局限于多媒體微格系統，只要是能夠上網的、可以播放多媒體音視頻媒體的設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—網絡多媒體教室、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生之間、觀摩教師與觀摩教師之間、各地聽課學生與學生之間的交流幾乎無法實現，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、網絡多媒體教室、網絡終端與支教微格室之間只有單向的信息流。除設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置為觀摩教室，接受支教或參與學習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字資源系統。授權用戶可以通過網絡多媒體教室系統、PC或其他網絡終端同步參與觀摩學習。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同步觀察主講教室的授課活動，并根據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生可以在無外來干擾的自然狀態下開展授課與學習活動。這種自然常規狀態的教學活動對觀摩者的教學技能提升的幫助較傳統的刻意打造的“集中觀摩課”更有價值。另外，這種觀摩學習模式也給參與觀摩的教師帶來極大的方便，省去了為聽一節好課而跋山涉水的旅途勞頓及由此所產生的不菲開支。他們可以在本地的遠程微格教室，可以在本地的網絡多媒體教室，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場直播，專家的點評可以及時有效地幫助他們發現主講教師的授課優點與不足。同時在這種模式下，遠程微格實驗中心的系統服務器開辟有一個供參與者自由發言討論的討論專區，在這個專區里，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、發表自己的看法、解答他人的提問等。在這個專區里，大家的地位是平等的，發表意見的權利與機會是均等的，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的網絡遠程觀摩、“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、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。是最接近常規狀態教學的一種觀摩學習方式，有助于觀摩者教學能力的迅速提升。

（四）“1+N”教練支教模式

“1+N”教練支教模式實質上是傳統本地化微格教學在空間上的拓展，主要用于對受支教地教師的教學實踐能力培養與訓練。這種支教模式的主要操作方式是，指導教師在主控室（觀察室）內，通過網絡同時遠程對1-3個支教點的教師進行教學技能訓練與指導。實際應用中，經常是指導教師先進行某一教學環節或某一教學技能的示范，受培訓教師觀摩后在受支教教室進行模擬演練。指導教師通過監控電視墻和音頻系統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、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。利用網絡遠程實現以往只有在本地微格教學中才能進行的“示范+觀摩+演練+診斷”的教師培訓模式。

這種支教模式可以在微格教室—微格教室及微格教室—雙向網絡多媒體教室（在常規網絡多媒體教室基礎上加裝音視頻采集設備）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，教學形式接近基于本地化訓練的“教練—學員”模式。實踐證明，這種支教模式在教學技能提升訓練方面效果明顯。

（五）“X+X”合作課堂支教模式

這是一種基于“空中課堂”的網絡支教模式，在這種支教模式下，參與支教活動的微格教室的所充當的角色是不固定的。支教活動的組織者在主控室（觀察室），根據實際需要或某微格教室的請求對其角色進行設置或變更，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。

在現實教學中，各學校的師資情況會有所不同，同一學校的不同學科間的師資力量也會存在較大的差別。一般來說，城里學校或重點學校的師資力量總體上會強一些，但不排除在農村學校或條件較差的學校中某一學科的教師或某一位教師的某一專項的授課能力突出的現象。如甲微格教室所在學校的語文教師是一位專業知識扎實、授課經驗豐富的名師，授課效果突出；而乙微格教室所在學校物理課的任課教師在教學方面形成了自己的特點，教學效果好，在同行和學生中享有較好的口碑……其他微格教室所在的學校同樣存在類似的情況，某個學校某一門或幾門課授課能力強、教學效果突出，而其他學科相對薄弱，在這種情況下，支教活動的組織者就可以根據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，這樣就可以實現每一個微格教室所在學校的學生都可以接受到本區域內本學科最優秀的教師的授課。在實際操作過程中，還可以根據實際情況，同一門課或同一節課的不同環節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揮各位教師的強項，采取優勢互補、強強聯合的策略，發揮優秀教師的示范作用。以強帶弱、優勢互補最終實現共同進步和優質教育資源的區域共享。

三、結論與展望

信息技術對教育發展產生了革命性影響，在現代網絡技術及多媒體技術快速發展的背景下，解決教育均衡發展的途徑與手段也發生了革命性的變化：教師資源配置從“實地掛職支教”到“異地網絡支教”；在職教師培養從“集中觀摩課教研活動”到“異地網絡教研互動”；網絡教學從“基于資源的網絡教學”到網絡“多終端同步視頻互動教學”。應用遠程微格技術構建本地化支教環境是為適應現代教育手段變革而進行的一種嘗試。賀州學院遠程微格實驗中心把利用現代信息技術弱化空間因素對教與學的影響，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點與目標。利用遠程微格技術構建本地化支教環境的各種模式，各有長短，應用中要根據實際目標與條件選擇最適合的模式。實踐證明，遠程微格技術在構建本地化支教環境方面具有許多獨特的優勢，在解決教育均衡發展方面，特別是解決類似于廣西壯族自治區這類區域內教育發展水平差距較大，且教育欠發達地區多是位于山高路險交通不便的山區的狀況下，其優勢更為明顯。目前賀州學院在利用遠程微格技術構建本地化支教環境方面的應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驗不斷完善與提高，比如華中師范大學教育信息技術學院熊才平教授所主持建設的“異地同步互動網絡教學專用教室”就有許多值得我們學習與借鑒的新思路、新觀點、新方法。此外，遠程微格教室建設成本較高，目前普及率較低，許多偏遠山區學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實施大規模、大范圍遠程支教的瓶頸。但2010年起國家“農村義務教育薄弱學校改造計劃”實施以來，絕大多數學校都建成了功能完善的網絡多媒體教室。因此，如何拓展遠程微格教室與網絡多媒體教室之間的互聯應用，在遠程微格教室與網絡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”網絡教學平臺設計——“4+2”免費師范生培養模式異地教學平臺[J].現代教育技術，2010（12）

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

[3]熊才平，等.論信息技術對教育發展的革命性影響[J].教育研究，2012（6）

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

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