線上線下融合式教室方案設(shè)計與應(yīng)用

摘" 要" 基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及學(xué)習(xí)平臺的大規(guī)模在線教學(xué)的應(yīng)用與實踐已深入人心，如何更好地將線上教學(xué)的優(yōu)勢和習(xí)得的經(jīng)驗與傳統(tǒng)線下教學(xué)模式相結(jié)合是一個值得探討的問題。目前來看，線上和線下的教學(xué)模式從“相互隔離”的狀態(tài)逐步變?yōu)槿诤系男螒B(tài)，融合式教學(xué)將會很快成為各高校教學(xué)模式的主流，而相應(yīng)的線上線下融合式教室的建設(shè)與使用也會越來越普遍。提出一種簡單有效的線上線下融合式教室設(shè)計方案，解決線上線下“面對面”同上一節(jié)課的痛點，實現(xiàn)真正的融合，并通過實踐論證，立足實際項目取得良好效果，為兄弟院校建設(shè)融合式教室提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞" 融合式教室；OMO；會議軟件

中圖分類號：G40-057" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）07-00-05

0" 引言

線上教學(xué)缺乏臨場感，互動效果不理想，缺少真實環(huán)境的交互和體驗，但同時線上教學(xué)擁有可以快速組織、資源共享方便、不受空間限制的優(yōu)勢[1]，一種能夠結(jié)合線上和線下各自優(yōu)勢的融合式教學(xué)模式（Online-Merge-Offline，下文稱OMO）引起廣泛關(guān)注。

OMO原本是一種線上到線下的商務(wù)模式[2]。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”在各個行業(yè)的應(yīng)用與普及，商業(yè)概念的融合也影響著教育模式的轉(zhuǎn)型。主要體現(xiàn)在兩個方面，1）數(shù)據(jù)的融合，和混合式教學(xué)基本類似[3]：利用線上教學(xué)可以快速組織的特點，在課前發(fā)布線上教學(xué)資源，用于基礎(chǔ)概念性知識的講解與測試。而課后又可以通過測驗和調(diào)查問卷等形式來檢驗線下課堂的教學(xué)效果。這就打通了線上和線下教學(xué)在數(shù)據(jù)上的融通。2）教學(xué)場景的融合，側(cè)重線上線下同步教學(xué)：OMO融合可以更好地實現(xiàn)線上線下的面對面交流，讓線上學(xué)生看到師生的真實線下畫面，而教師在面對線下學(xué)生授課的同時，也和線上學(xué)生面對面，對于教師來說，互動交流、答疑解惑不分線上和線下，是無差別的，它淡化了線上線下生硬的邊界，做到了教學(xué)場景的融合。

以上兩種融合方式，都會有效改善傳統(tǒng)教學(xué)模式的短板，有助于提升教學(xué)效果。

1" 線上線下融合式教室建設(shè)的現(xiàn)實意義

1.1" 學(xué)習(xí)空間不止在物理教室

不管是物理學(xué)習(xí)空間還是虛擬學(xué)習(xí)空間，都應(yīng)能讓學(xué)習(xí)者聚在一起，讓他們或是探索，或是協(xié)作，或是討論。“學(xué)習(xí)空間”既包括物理學(xué)習(xí)空間也包括網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，信息化教學(xué)時代使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間越來越普遍[4]。相比傳統(tǒng)教育而言，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間擴大了優(yōu)質(zhì)教育資源的受益面，突破了時空限制與體制障礙，推動了教育發(fā)展[4]。用發(fā)展的眼光來看，物理教室的圍墻會被逐漸淡化，新興的教室將會被推向前臺。

1.2" 當前直播與課堂并行的教學(xué)模式存在的問題

很多學(xué)校積極地將線上教學(xué)作為線下教學(xué)的補充，即大家所熟悉的線上線下結(jié)合模式。然而這里所指的線上直播基本處于單向廣播模式，它存在兩個主要問題。

1.2.1" 線上學(xué)生容易被忽略

有的同步線上直播甚至一節(jié)課下來教師都沒有和學(xué)生進行任何互動。此外，由于教室內(nèi)設(shè)備配置簡單化，教師講課的收音不清楚、回聲大，共享屏幕后，教師看不到學(xué)生，想要互動操作煩瑣，甚至有教師覺得同步線上教學(xué)是一種累贅。

1.2.2" 不能做到所謂的“實質(zhì)等效”

線下教學(xué)，教師的走動、肢體語言、板書等都是課堂教學(xué)的一部分，而這些環(huán)節(jié)線上教學(xué)時學(xué)生基本看不到，學(xué)習(xí)體驗不好。

1.3" 跨校選修、課程國際共享成為潮流

國外早先提出HyFlex（Hybrid+Flexible）模式，它是將信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂整合在一起，讓學(xué)生在課程中可以靈活地選擇到現(xiàn)場進行面授學(xué)習(xí)還是利用在線的方式開展學(xué)習(xí)，這為開展國際課程共享或是跨校修讀課程提供實踐范式。在國內(nèi)，清華大學(xué)發(fā)起的Global Hybrid Classroom是最早進行融合式課堂建設(shè)探索的項目[5]，利用在線的方式與海外高水平大學(xué)學(xué)生“同上一堂課”。上海交通大學(xué)開展的“交·通全球課堂”計劃也是在此背景下展開的，利用融合式課堂開展教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)生虛擬交換、線上課程學(xué)分互認[6]。

基于此，線上線下融合式教室完美結(jié)合線上和線下的優(yōu)勢，讓線上課堂更加真實，得到師生的喜愛，是各學(xué)校進行教室升級應(yīng)該考慮的方向。

2" 融合式教室方案設(shè)計與實現(xiàn)

2.1" 方案論證與確定

融合式教室建設(shè)的首要目的是進一步拉近線上線下的距離，增強臨場感：讓線上學(xué)生感覺自己就在實體課堂中一樣，而線下學(xué)生感覺線上學(xué)生就坐在自己旁邊一樣，線上線下交流及時可達、畫面實時可視、互動人物實時聚焦，做到現(xiàn)場、畫面、聲音、黑板和課件的高度融合。

整體實現(xiàn)方案可以選擇會議軟件（Zoom Meet-ing、騰訊會議等）或Zoom Rooms來實現(xiàn)。由于Zoom Rooms是一套集成軟件，主要面向混合型團隊的現(xiàn)代化工作空間，可在任何空間實現(xiàn)高清視頻協(xié)作，并支持線下參會者和遠程參會者進行實時互動。從功能實現(xiàn)上是可以滿足方案要求的，但考慮到操作的簡易性及筆者所在高校的實際情況（有很多國外的虛擬交換生，對于ZOOM的熟悉度更高），所以選擇Zoom Meeting軟件。如果只在國內(nèi)使用的話，建議優(yōu)選騰訊會議軟件搭建。

2.2" 方案實現(xiàn)

方案如圖1所示。教室后排有三塊屏幕1、2、3和一個機柜，其中1號和3號屏作為機柜中一臺臺式主機的兩塊顯示屏。教室前排黑板左上方，懸掛一塊側(cè)屏，通過一進二出視頻分配器，和后排的2號屏作為分配器的輸出端，顯示相同畫面，分配器的輸入端接到助教筆記本電腦的HDMI接口。在教室后排2號大屏上方，有一個利舊的EPTZ網(wǎng)絡(luò)高清跟蹤攝像頭，用于講臺畫面捕捉跟蹤[7]。

方案設(shè)備拓撲圖如圖2所示。解碼器用于拉取網(wǎng)絡(luò)攝像頭的RTMP流，解析出圖像畫面后傳輸給采集卡（該采集卡性能穩(wěn)定，支持多路音視頻信號輸入）。

2.3" 實際上課場景

2.3.1" 課前準備

助教在講臺電腦登錄會議軟件，打開攝像頭（該攝像頭是面對學(xué)生的一個廣角全景攝像頭），共享桌面。助教在機柜電腦上登錄會議軟件，設(shè)置會議軟件為雙屏模式，調(diào)試1號和3號大屏，讓1號屏顯示教師共享的PPT畫面。3號大屏顯示線上學(xué)生頭像畫面，如圖3所示。

助教連接個人筆記本的HDMI線，采用拓展模式。會議軟件設(shè)置為多屏模式，把學(xué)生頭像畫面拉到2號大屏，會議軟件的聊天窗口、人員管理窗口及老師共享的PPT畫面拖到筆記本電腦屏幕上，如圖4所示。

2.3.2" "課中教學(xué)

互動時，助教為線上學(xué)生打開麥克風(fēng)，并通過聚焦操作，將線上學(xué)生特寫畫面顯示在中間屏幕，同時該畫面會同步顯示到講臺側(cè)屏，讓線下教師與學(xué)生都可以看到線上學(xué)生的畫面，實現(xiàn)線上線下學(xué)生面對面。此外，教師依舊可以觀察3號屏，查看其他線上學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，效果如圖5所示。當結(jié)束交流，助教恢復(fù)初始畫面布局。

當線上線下學(xué)生互動時，線下學(xué)生可以很清楚地看到與自己對話的線上學(xué)生，并借助無線話筒，在自己的座位上就可以實現(xiàn)對話，而線上學(xué)生通過講臺攝像頭也可以看到與之對話的線下學(xué)生。

當線上學(xué)生互動時，助教可以通過添加焦點視頻的操作，將多名討論學(xué)生置于中間大屏，教師可以隨時參與線上討論，而線下學(xué)生也可以實時觀看到線上同學(xué)的相互討論，營造出更活躍的課堂討論環(huán)境，如圖6所示。

2.3.3" 課后

助教拷貝課堂錄像，導(dǎo)出課堂聊天記錄，并根據(jù)課堂要求，發(fā)布線上學(xué)習(xí)資料。退出會議軟件，關(guān)閉四個顯示屏幕。

圖7展示了基于本方案改造后的教室，全球共享課程的教師在助教的配合下正在上課。

3" 存在問題與改進措施

3.1" 教師板書模糊

由于教師在線下課堂上課，會經(jīng)常用到板書。受環(huán)境光線及板書字號大小等影響，線上學(xué)生通過攝像頭觀看板書存在困難，尤其是理工類課程。解決辦法是使用互聯(lián)黑板，把教師的板書投射到電腦屏幕上，由于教師共享了電腦桌面，就可以間接把板書共享給線上學(xué)生。

3.2" 線下學(xué)生收音效果一般

現(xiàn)行方案是通過助教傳遞無線話筒的方式收音，雖然保證了聲音效果，但是話筒傳遞占用了課堂時間，不利于課堂活動高效組織。因此，可以采用級聯(lián)麥克風(fēng)的方式，利用網(wǎng)線實現(xiàn)級聯(lián)，拓展收音覆蓋區(qū)域。同時，級聯(lián)麥克風(fēng)可利用控制軟件實現(xiàn)單獨控制，具有靈活可控的優(yōu)勢。

3.3" 課堂組織成本高

通過實踐發(fā)現(xiàn)，這樣的融合式課堂需要助教的配合才可以很好地開展，增加了課堂教學(xué)成本。如果在講臺布置雙屏，可以實現(xiàn)教師單人進行互動操作的可能。不過雙屏模式需要教師熟練使用會議軟件，并對整個課堂的互動進行高效設(shè)計。目前，既可以教師單人簡單便捷地操作，也可以實現(xiàn)文中呈現(xiàn)的線上線下融合式互動效果，還沒有完美的解決方案。

4" 結(jié)束語

縱觀近十年來的教學(xué)形式發(fā)展，從線上資源課到MOOC/SPOC，再演變到混合式教學(xué)，再到如今的融合式教學(xué)，教學(xué)模式的變革得益于現(xiàn)代教學(xué)信息技術(shù)的快速發(fā)展[8]，尤其是線上線下同上一節(jié)課的融合式教學(xué)模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式受空間與時間的限制，在混合式教學(xué)的基礎(chǔ)上，進一步提升了教學(xué)效果。以上海交通大學(xué)為例，在探索融合式教學(xué)的前提下，配合學(xué)校實施“交·通全球課堂”計劃，設(shè)計了本方案。目前該計劃已經(jīng)完美運行三輪，擴寬了學(xué)生學(xué)習(xí)交流的廣度與深度，并向全世界傳播中國好課堂的魅力，得到國內(nèi)外使用師生的一致好評。

5" 參考文獻

[1]祝智庭，胡姣.技術(shù)賦能后疫情教育創(chuàng)變：線上線下融合教學(xué)新樣態(tài)[J].開放教育研究，2021（1）：13-23.

[2]景萬強，李文新.新零售背景下O2O向OMO模式轉(zhuǎn)型研究[J].中國集體經(jīng)濟，2020（29）：98-99.

[3]汪瀟瀟，郭雙雙.清華大學(xué)線上線下融合式教學(xué)實踐與啟示[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2022，32（4）：106-112.

[4]唐燁偉，沈玉涵，趙一婷，等.智能技術(shù)賦能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間：錨點定位、模型重構(gòu)與價值探求[J].電化教育研究，2021，42（5）：70-76，85.

[5]汪瀟瀟.融合式教學(xué)是教育全球化的重大契機[EB/OL].（2021-08-09）[2023-07-05].https：//www.edu.cn/info/xy/xytp/202108/t20210809_2143793.shtml.

[6]陶麗娜.上海交通大學(xué)“交·通全球課堂”正式開課[EB/OL].（2021-09-30）[2023-07-05].https：//news.sjtu.edu.cn/jdyw/20210930/159103.html.

[7]江婧婧，何晴，邵晶晶，等.特殊時期高校云錄播系統(tǒng)設(shè)計與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（53）：345-347.

[8]張際平.未來課堂，到底要改變什么[J].上海教育，2013（21）：14.

作者簡介：郭政，助理實驗師；蔡曉龍，實驗師。