商慶平

（江門市景賢學校，廣東江門 529000）

遠程協(xié)同教學中虛擬教室的平臺設計與實現(xiàn)

商慶平

（江門市景賢學校，廣東江門 529000）

本文構(gòu)建了同時適用于校本教學教研及遠程協(xié)同實時支教的虛擬教室，以體系化的方式為學生的自主學習及各種遠程協(xié)同支教模式的實現(xiàn)提供了便捷的載體，搭建了師生智慧交融的共建共享型平臺。

虛擬教室；遠程協(xié)同教學；資源共享模式

虛擬教學作為一種新型遠程教育方式，所擁有的巨大優(yōu)越性為眾人矚目。雖然國內(nèi)外可以實施虛擬教學的軟件平臺很多，如WebCT、Blackboard、Virtual-U、Learning Space、Moodle等，但運用于中小學虛擬教學特別是農(nóng)村支教實踐，這些平臺都存在一些難以克服的問題，如對交互和合作的支持不夠、對協(xié)調(diào)和通信的支持不夠、無法兼容常見的教學軟件、界面不夠友好等。虛擬教室中的學習者往往分布在不同的區(qū)域，當這些學習者相聚在一個虛擬的學習環(huán)境中，計劃、協(xié)調(diào)和通信就變得尤為重要。根據(jù)學生課余自主學習的需要、農(nóng)村支教工作中的種種現(xiàn)實困難與對支教工作可持續(xù)性發(fā)展的研究，在充分整合上述軟件優(yōu)點的基礎上，我們初步建立了切合中小學實際需求的虛擬教室，使用效果較好。

一、虛擬教室的平臺設計及關(guān)鍵技術(shù)研究

1.虛擬教室的基本原理

如圖1所示，在虛擬教室的教學模式下，學習的方式可以分為虛擬的現(xiàn)場教學模式（以下簡稱為虛擬課堂）和虛擬學習社區(qū)。虛擬課堂具有異地、實時等特點，是一種基于真實的虛擬性現(xiàn)場教學，既可用來實現(xiàn)校際間同步上課的功能（如農(nóng)村支教），又可以幫助請假在家的學生實時學習，還支持其他教師網(wǎng)上聽課并即時點評。技術(shù)上主要融合了遠程視頻會議系統(tǒng)的音視頻交互功能及Blackboard手寫、文件共享與播放功能。虛擬學習社區(qū)提供的是一種自主學習模式，以注冊網(wǎng)站的形式出現(xiàn)。它提供了五個虛擬空間，供資源、信息的交流與共享共建之需，既可為實時的仿真課堂提供知識準備的平臺，也可以為學生的自主學習提供必要的學習支架。

2.虛擬教室的技術(shù)環(huán)境設置

虛擬教室的應用設備及線路圖如圖2所示。在設置虛擬教室的技術(shù)環(huán)境時，應注意以下問題：

（1）作為成果展示的“主導方”，為了使教師、學生的紙質(zhì)圖文記錄迅速錄入計算機，避免重復費時的工作，可引入掃描儀；為了呈現(xiàn)最佳的演示效果，最好采用專業(yè)的音、視頻采集設備，“移動演播系統(tǒng)”、“視頻采集卡”等設備，目的是保證取得清晰的聲音及視頻效果，及進行即時的現(xiàn)場實況的多路音視頻錄制、現(xiàn)場編輯、手工切換場景等操作。

（2）作為常規(guī)的教育教學活動，可以選擇方便使用而且成本較經(jīng)濟的普通設備，如音頻采集使用耳機上的麥克風，視頻采集使用USB攝像頭。設備情況如圖2中“遠程端”所示。

（3）主導方PC硬件配置：E52002.50G，2G DDR2，SoundMax Integrated Digital High Definition Audio，Broadcom NetLinkTMGigabit Ethernet，Intel? G33/G31 Express Chipset Family。

（4）遠程端 PC 硬件配置：Dual-Core Celeron3.06G，256M DDR，SoundMAX Integrate Digital Audio，Intel?Pro/100 VE Network Connection，Intel ?82865G Graphics Controller。

二、虛擬教室的功能實現(xiàn)

1.系統(tǒng)介紹

在虛擬教室中，主導方教師講授的內(nèi)容通過JST-meeting系統(tǒng)傳輸給服務器，遠程端的學生通過PC機或Blackbord進行學習，并通過各種工具與主導方教師進行多媒體交互。主導方與遠程端的虛擬社區(qū)可以同時進入虛擬課堂，也可以同時實時地參與虛擬課堂的互動討論?！爸鲗Х健钡默F(xiàn)實課堂，也可以是虛擬實驗、語言類課程中的人機對話等要采用虛擬技術(shù)呈現(xiàn)的課堂，但由于離不開主導方教師的即時調(diào)控和必要的講授，所以仍發(fā)揮著類似普通現(xiàn)實課堂的作用。圖3為我校教師葉秀蘭利用虛擬教室實時支教的場景，實現(xiàn)了視頻、音頻、動畫的完整傳送。

為盡可能地減輕學生自主學習的障礙，虛擬學習社區(qū)提供了五維虛擬空間 （網(wǎng)址：http://www.jxschool.cn:81/），即教師空間、教學空間、學生空間、家長空間和來賓空間，充分實現(xiàn)了教師團隊間的合作，實現(xiàn)了生生互動、師生互動。

教師可以設計和控制教師空間和教學空間，在教師空間存放教學資料、學生資料、教學計劃和作業(yè)記錄等，必要時還可以將課程以課件或影像的形式提供給學生，并設置充足的學習支架幫助學生全方位、多感官觸動地進行自主學習。教學空間可用來公布討論題目、作業(yè)要求、回答學生問題、表揚優(yōu)秀作業(yè)、展示作業(yè)中典型的錯題等。

學生進入自己的空間后，既可以看到教師空間中的相關(guān)資源并根據(jù)這些資源進行自主學習，也可以看到教學空間內(nèi)的要求、通知和各種展示，并據(jù)此在線完成作業(yè)、回答討論題、存放課堂筆記及提交自己的作業(yè)等。有困惑或無法完成任務時，可以通過系統(tǒng)提供的Blackbord、Wiki、BBS 等在線交流工具與學伴或教師進行交流與討論，可以傳輸文字、圖像甚至聲音等各種信息與對方共享。當然，因各種原因沒有或無法到校上課時，還可以在家進入虛擬課堂中學習，如果錯過了上課時間，還可以觀看課堂實錄視頻進行補課。

至于家長，可以進入自己的空間了解孩子的學習情況，與教師、孩子進行交流。

2.系統(tǒng)功能及運行特點

（1）便捷性

虛擬教室突破了時空限制，開闊了教師的視野，實現(xiàn)了城鄉(xiāng)學校的資源整合與共享，大大減少了傳統(tǒng)農(nóng)村支教工作中行車和食宿不便等高成本支出；可實現(xiàn)異班、異校、異地學生實時或離線進行同堂課的學習，可以讓農(nóng)村學校的師生享用優(yōu)勢學校的教學資源，組織農(nóng)村學生與城市的學生共建課堂文化，共享雙方教師的教學智慧；利用會議系統(tǒng)中的視頻、音頻功能，支教教師、學生可以通過攝像頭在Blackbord上看到對方，基本上保留了現(xiàn)場教學中教師形體語言的暗示作用，維系了課堂中師生之間的 “親和力”，有利于以可視可見的方式開展師生、生生之間的聯(lián)系；遠程端學生還可以在支教教師的監(jiān)控下在Blackbord上做練習和測試，并得到支教教師即時的評價反饋；由于Blackbord具有攝形攝像功能，可以實時保存，課堂上沒有及時消化、理解學科知識的同學課后可以要求當?shù)氐慕處煋駮r重放，家庭條件好一點的，可以復制到家里的電腦上看。

（2）個性化

能否有效地集中遠程端學生的注意力，盡可能聚集學生的全部精力是虛擬教室使用成敗的關(guān)鍵，虛擬教室為教師提供了個性化教學的各種條件，利用Blackbord的屏幕觸摸、圖像的旋轉(zhuǎn)平移、自由放大縮小等功能，可以依需要導引不同程度的學生從不同角度、不同視野（如宏觀、微觀的）反復審視知識構(gòu)建的對象物，認真捕捉各種轉(zhuǎn)換包含的知識信息，有助于待進生以探究的心態(tài)保持自己的好奇心與注意力。在學生空間中，虛擬教室還對每個學生的個性資料、學習過程和階段情況等進行了完整的跟蹤和記錄，并針對不同學生提出了個性化的學習建議。而教師則可以在教學空間中提取這些建議，并依此對學生分類，針對不對的類別采取個別化教學。條件許可時，還可配制電子表決器進一步精細化分類，在瞬間完成對遠程端學生的教學評價，遠程端學生用表決器完成測試題后，每一道題的正確率、每一學生的正確率都可以以柱狀圖、扇形圖的形式完美呈現(xiàn)在教師及被測試者自己的空間中。

（3）人性化

虛擬教室里的交流與討論，雖然也是在教師的引導與督促下完成的，但由于沒有現(xiàn)場教學那樣嚴格的時間限制，所以給予了所有學生更為充分的思考空間，對于那些比較害羞、不太敢在公眾場合講話的學生，虛擬教室無疑是一個很好的鍛煉和表現(xiàn)自己的機會，使他們“敢于”參加課堂討論。由于教師在論壇中可對每一位學生進行虛擬的指導，使“因人施教”得到落實，這對于因平時缺乏系統(tǒng)的訓練而學習反應相對滯后的農(nóng)村學生尤其有著非凡的意義。通過利用Blackbord的圖片隱藏與重現(xiàn)、分層演示與聚光展示功能，可以將授課知識分解，以零碎化、局部化的辦法層次推進，幫助學生理解。

另外，在現(xiàn)場課堂教學中，由于

受40分鐘課堂時間的限制，學生往往沒有機會發(fā)表自己的見解，思維也容易受到教師講課思路的影響。虛擬教室則打破了傳統(tǒng)教學的時間、空間概念，給了學生一個自由、平等、開放的學習環(huán)境。每個學生都可以在社區(qū)上匿名發(fā)表自己的看法，避免了因畏懼權(quán)威而膽怯等心理問題而產(chǎn)生一言堂現(xiàn)象。

（4）開放性

對于有意參與虛擬教室學習的網(wǎng)外人員，只要通過了教師的審核，并經(jīng)任課教師賦予專門通道和密碼，同樣可以進入其中參與共同學習。在2009年廣東省英特爾未來教育教學創(chuàng)新展示會上，我校周佩蓉老師展示了利用虛擬教室進行名著《水滸》閱讀學習的成果，展示課例完全打破了傳統(tǒng)的教學方式，借助虛擬教室，讓學生在問題引領(lǐng)下，帶著任務進行有針對性的閱讀，跳出只關(guān)注故事情節(jié)的兒童化閱讀局限，以學會閱讀、學會鑒賞、學會審美為歸依。通過學生空間中大量的合作、交流、爭論等方式，充分發(fā)揮了學生學習的自主性，激發(fā)了學生探究名著的興趣。課例具有著嶄新的全球視野，突破了時空的局限，在虛擬教室的來賓空間中，邀請了英國、日本、非洲等國的學生以及兄弟學校、農(nóng)村學校的學生參與課堂討論與交流，呈現(xiàn)了一幅百家爭鳴、百花齊放的畫卷，受到了來自廣東省教育廳、英特爾未來教育項目辦的領(lǐng)導、專家們的一致好評。圖4為該教師所展示的一個英國學生從網(wǎng)上發(fā)來的帖子。

三、對虛擬課室平臺的一些構(gòu)想

1.健全虛擬教室的檢查與評比管理制度

學校要根據(jù)實際情況，制定虛擬教室的總體發(fā)展規(guī)劃。引進激勵、競爭、制約三大機制，將虛擬教室的應用納入日常教育教學、教育科研工作考核范疇，完善有關(guān)的檢查、評比制度，把由虛擬教室對外應用而產(chǎn)生的利益同教師的責、權(quán)、利掛鉤，對積極而又適當?shù)貞锰摂M教室進行教學、教研并取得成效的教師給予獎勵，并在評優(yōu)選先、晉級時在同等條件下給予優(yōu)惠的政策，以鼓勵教師自覺主動利用虛擬教室積累、優(yōu)化、整合各種教學資源，促進學科教學的現(xiàn)代化與科學化。

2.提高使用虛擬教室教學的有效性

用虛擬課堂來組織教學時，千萬不要盲目地圖省事或追求形式，如果用現(xiàn)場教學更有效時，就不應一刀切地采用虛擬課堂的教學，虛擬課堂的使用應是教師一時無法講清楚的，或者學生自學時把握起來很吃力的內(nèi)容，簡言之，要有助于學生在自學過程中抓住和掌握知識的重、難點，有利于教師在現(xiàn)實課堂中突破難點、節(jié)省時間、增大課堂容量。

3.提高虛擬教室的多元化實時交互性

交互性是虛擬教室區(qū)別于一般網(wǎng)絡教學或遠程教育的關(guān)鍵，許多人過于關(guān)注虛擬課堂對現(xiàn)實課堂的仿真性，這是不對的。虛擬教室的優(yōu)勢是具有強大而又平等的交互性，特別是其中虛擬社區(qū)的設置，更是模擬了校園內(nèi)人與人的多元化人際交流。維系這種多元化交互的辦法之一就是組建教師團隊，跳出特定教師個體教學或育人觀念的局限性，取長補短，少走彎路，對虛擬教室里的學生即時地進行答疑解惑，對虛擬社區(qū)里的各種輿論即時進行正確的導向。

4.設置規(guī)章制度

應該清醒地認識到，因存在著各種困難，虛擬教室在培養(yǎng)學生正確的網(wǎng)絡法紀觀念、網(wǎng)絡道德觀念上任重而道遠，也正是這個原因，在虛擬社區(qū)中設置規(guī)章制度顯得格外重要，我們一定要教育與引導學生提高網(wǎng)絡責任意識。畢竟教學生學會做人依然是學校教育的主題，所以教學生學習做人也始終是虛擬教學的第一任務。

[1]石玉新.課改背景下教師教學智慧的詮釋與生成[J].青年教師，2007，（1）：36-38.

[2]徐沖，李玉斌.促進教學智慧共享是網(wǎng)絡教研的關(guān)鍵[J].中國教育信息化（基礎教育），2009，（12）：43-45.

（編輯：魯利瑞）

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1673-8454（2010）20-0072-04