摘要：利用基于局域網(wǎng)的直播技術(shù)，搭建適合高校應(yīng)用的局域網(wǎng)多場景教學(xué)直播平臺，構(gòu)建了線上線下深度融合的教學(xué)模式，實現(xiàn)了線上線下多場景直播的同步教學(xué)，改變了高等學(xué)校教學(xué)選擇的單一性，讓校園絕大部分的教學(xué)參與人員解決了時間、場地等環(huán)境的束縛，解放了自身在教學(xué)中的主觀能動性，積極地參與教學(xué)過程中，提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：線上線下；深度融合；多場景；直播教學(xué)；局域網(wǎng)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）19-0128-03

0 引言

目前，線上線下結(jié)合的教學(xué)模式已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高等學(xué)校的教學(xué)中，對各高校的教學(xué)起到了積極的作用[1]。但這些教學(xué)模式仍只是將線上教學(xué)作為一種補(bǔ)充手段，并未真正嘗試將兩種方式進(jìn)行深度融合，應(yīng)用范圍較小，所起的作用很有限。因此，在高校局域網(wǎng)內(nèi)開展線上線下融合教學(xué)模式的創(chuàng)新與實踐顯得尤為重要[2]。

1 線上線下融合教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

當(dāng)前高校教育體系中教學(xué)環(huán)節(jié)存在的場地局限性、教與學(xué)的不對稱性、學(xué)生學(xué)習(xí)主動性差等問題和現(xiàn)狀。針對這些教學(xué)難題，國內(nèi)外高校普遍開展了線上教學(xué)的方式，即利用網(wǎng)絡(luò)、通信工具、線上教學(xué)平臺等手段實現(xiàn)將傳統(tǒng)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)上開展，并進(jìn)一步孕育了慕課平臺等教學(xué)模式。同時，各高校也不約而同地開展了線上教學(xué)模式的研究與嘗試，其中國內(nèi)影響較大的是復(fù)旦大學(xué)通過市面已有的互聯(lián)網(wǎng)直播平臺，對學(xué)生開設(shè)實時線上課程。

2020—2023年，國內(nèi)各高校普遍未雨綢繆地邁入線上線下教學(xué)結(jié)合的階段，相應(yīng)的教學(xué)研究也轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾卧诰€下教學(xué)過程中充分利用線上資源。但根據(jù)現(xiàn)有的研究，仍有不少的高校教師仍只是將線上教學(xué)作為一種補(bǔ)充手段，并未真正嘗試將兩種方式進(jìn)行有效融合，更沒有對這種融合教學(xué)方式深入研究并推廣。這在由傳統(tǒng)的“教育+互聯(lián)網(wǎng)”向“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的轉(zhuǎn)變中顯然是滯后的，更滯后于新興互聯(lián)網(wǎng)教育市場主體。縱然高校教育具有學(xué)術(shù)性與嚴(yán)肅性，同時涉及教育公平性等問題使其無法與互聯(lián)網(wǎng)完全接軌，因此，在高校局域網(wǎng)內(nèi)開展線上線下融合教學(xué)模式的創(chuàng)新與實踐顯得尤為重要[3]。

利用基于局域網(wǎng)的直播技術(shù)，構(gòu)建線上線下深度融合的教學(xué)模式，可改變高等學(xué)校教學(xué)選擇的單一性，讓校園絕大部分的教學(xué)參與人員擺脫時間、場地等環(huán)境的束縛，解放自身在教學(xué)中的主觀能動性，積極地參與教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量[4]。

2 線上線下多場景直播教學(xué)平臺設(shè)計

在國家大力提倡推廣“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的指導(dǎo)下，通過研究局域網(wǎng)流媒體直播技術(shù)在高校教學(xué)研究、教學(xué)改革中的應(yīng)用、推廣，以提高教師教育主導(dǎo)性、學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性、教輔管理在教學(xué)中的評價客觀性為目的，搭建適合高校應(yīng)用的局域網(wǎng)多場景教學(xué)直播平臺，以實現(xiàn)多場景直播的同步教學(xué)，開放課程的校園整體受眾面，提高各教學(xué)參與主體的主觀能動性，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

所謂的多場景教學(xué)是指教師可在線上線下多場景的環(huán)境下進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生可在線上線下多場景的環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，教學(xué)交流和教學(xué)評價活動也可在線上線下多場景的環(huán)境下進(jìn)行。

2.1 線上線下多場景直播教學(xué)平臺架構(gòu)

搭建適合高校應(yīng)用的局域網(wǎng)線上線下多場景直播教學(xué)平臺，通過打造“高校教師即教學(xué)主播”的理念，實現(xiàn)線上線下的多場景同步教學(xué)，開放課程的校園整體受眾面。

線上線下多場景直播教學(xué)平臺功能包括課程發(fā)布、線下教學(xué)實施、線上教學(xué)參與、教學(xué)互動、重點課程回放、課程評價收集等教學(xué)與評價任務(wù)。線上線下多場景直播教學(xué)平臺架構(gòu)示意圖如圖1所示。

2.2 線上線下多場景直播教學(xué)平臺的硬件設(shè)計

線上線下多場景直播教學(xué)平臺的硬件由校園局域Wi-Fi網(wǎng)、流媒體服務(wù)器、直播設(shè)備、PC學(xué)習(xí)終端、手機(jī)學(xué)習(xí)終端等組成。

2.2.1 直播錄制與推流系統(tǒng)

直播錄制與推流系統(tǒng)負(fù)責(zé)捕捉教師或演講者的視頻和音頻信號，并將其編碼為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母袷?。它包括高清攝像頭、麥克風(fēng)、專業(yè)音頻和視頻編碼器等設(shè)備。編碼后的視頻流通過推流技術(shù)發(fā)送到直播平臺。

直播錄制系統(tǒng)采用兩種形式：直播教室和移動直播裝置。

直播教室配置一臺安裝教學(xué)直播平臺軟件的電腦，若干臺高清攝像機(jī)，一個電子白板，一個回音消除拾音器，若干學(xué)生座位和電腦終端。

若干臺高清攝像機(jī)具有移動跟蹤功能，分別面向教師和學(xué)生安裝。

回音消除拾音器，雙向分別于音視頻編解碼器和擴(kuò)音設(shè)備相連接的兩根音頻線分別于音視頻編解碼器端Line In和Line Out相連接，一根USB為12V供電線路，一根音頻輸出于外放設(shè)備相連接，拾音器安裝于主講教師近端桌面或頂部。

移動直播裝置主要由一臺可移動的高清攝像機(jī)和話筒等設(shè)備組成，用于教室以外的各種現(xiàn)場的直播。采用高清晰度、抗風(fēng)抗噪的攝像機(jī)，搭配穩(wěn)定的三腳架和移動電池，確保直播畫面穩(wěn)定、聲音清晰。同時，利用無線網(wǎng)絡(luò)或移動信號進(jìn)行實時傳輸，確保直播內(nèi)容的及時性和流暢性。

2.2.2 流媒體服務(wù)器

流媒體服務(wù)器是直播教學(xué)平臺的核心，它接收來自推流系統(tǒng)的視頻流，并將其存儲和轉(zhuǎn)發(fā)給拉流端（即觀眾）。這些服務(wù)器通常具有強(qiáng)大的處理能力，以應(yīng)對大量并發(fā)連接和高帶寬的需求。

2.2.3 終端用戶設(shè)備

學(xué)生或教師可以通過各種終端用戶設(shè)備觀看直播內(nèi)容，包括電腦、手機(jī)、平板等。這些設(shè)備上的客戶端應(yīng)用程序或網(wǎng)頁播放器負(fù)責(zé)從流媒體服務(wù)器拉取視頻流并解碼播放。確保終端用戶能夠在不同終端設(shè)備上流暢觀看直播內(nèi)容，提供多種觀看方式以適應(yīng)不同場景和需求，并能實現(xiàn)雙向傳輸。

2.3 線上線下多場景直播教學(xué)平臺的軟件設(shè)計

多場景教學(xué)直播平臺的軟件組成主要包含三方面的內(nèi)容：直播端也稱為推流端，為直播主體（主要為課堂現(xiàn)場參與者）使用的直播發(fā)布部分，根據(jù)具體使用情況可限制或擴(kuò)展包括主講教師、輔助教師、現(xiàn)場學(xué)生、黑板、PPT等場景；觀看端也稱為拉流端，為線上主體（主要為參與課程教學(xué)的師生）參與直播教學(xué)并進(jìn)行教學(xué)互動的部分；管理端為發(fā)布課程、記錄教學(xué)參與者、關(guān)聯(lián)其他數(shù)據(jù)庫等提供的統(tǒng)一平臺。直播端、觀看端、管理端三者統(tǒng)一形成的軟件平臺滿足各教學(xué)參與者的軟件需求。

2.3.1 軟件主要功能模塊

直播錄制與推流模塊：該模塊負(fù)責(zé)音視頻信號的捕獲、編碼和推流。設(shè)計時需要考慮到不同設(shè)備和場景的兼容性，以及音視頻質(zhì)量的優(yōu)化。

流媒體管理與分發(fā)模塊：此模塊是平臺的核心，負(fù)責(zé)接收、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)音視頻流。需要設(shè)計高效的流媒體處理算法，確保音視頻流的穩(wěn)定性和低延遲。

用戶管理與權(quán)限控制模塊：設(shè)計用戶注冊、登錄、權(quán)限分配等功能，確保不同用戶能夠訪問到相應(yīng)的直播內(nèi)容和管理功能。

互動與通信模塊：包括實時聊天、問答、投票等互動功能，以便學(xué)生和教師可以實時交流和互動，提升教學(xué)體驗，設(shè)計時需考慮實時性、穩(wěn)定性和易用性。

數(shù)據(jù)分析與報告模塊：為了評估教學(xué)效果和優(yōu)化平臺性能，多場景直播教學(xué)平臺還配備數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以收集并分析用戶行為數(shù)據(jù)、觀看時長、互動次數(shù)等，為平臺運營者提供決策支持。

內(nèi)容管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理和組織直播內(nèi)容，包括視頻回放、課程列表、用戶權(quán)限等。它提供了一個用戶界面，使教師和管理員能夠輕松地上傳、編輯和發(fā)布課程內(nèi)容。

2.3.2 其他設(shè)計

平臺接入方式包含客戶端、安卓、iOS的App應(yīng)用，以及教學(xué)接入端等，在全校師生便于掌握的前提下，與校園網(wǎng)各數(shù)據(jù)服務(wù)器關(guān)聯(lián)，建成完善的多部門協(xié)同工作平臺。

考慮到直播教學(xué)的特殊性質(zhì)，安全與隱私保護(hù)也是多場景直播教學(xué)平臺不可或缺的一部分。這包括數(shù)據(jù)加密、身份驗證、訪問控制等措施，以確保直播內(nèi)容的安全和用戶隱私的保護(hù)。

綜上所述，多場景直播教學(xué)平臺的結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜而綜合的系統(tǒng)，涉及多個方面的技術(shù)和組件。這些組件共同工作，為不同場景下的實時教學(xué)活動提供穩(wěn)定、高效和安全的支持。

3 線上線下多場景直播教學(xué)平臺應(yīng)用

3.1 開展多場景直播同步教學(xué)

開展多場景直播同步教學(xué)是平臺的主要任務(wù)，可以充分利用各種教學(xué)資源，實現(xiàn)教學(xué)資源利用的最大化。

主講教師由學(xué)?；蛲馄傅膬?yōu)秀教師擔(dān)任，其主要陣地是在直播教室，通過多場景直播教學(xué)平臺，面向直播學(xué)生進(jìn)行線下教學(xué)和直播，并與學(xué)生進(jìn)行線下和線上的實時交流。在特殊情況下，也可在家里、辦公室和現(xiàn)場進(jìn)行直播教學(xué)。

學(xué)生可在直播教室進(jìn)行線下學(xué)習(xí)，并與教師進(jìn)行線下和線上交流，也可在其他教室、宿舍等地方進(jìn)行線上同步學(xué)習(xí)和交流。

為了擴(kuò)大受眾面和保證教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)實際情況，需要配備一定數(shù)量的輔助教師參與教學(xué)和管理。輔助教師數(shù)量主要由教學(xué)任務(wù)和學(xué)生數(shù)量等因素決定，可分布在直播教室、其他教室、現(xiàn)場和線上。主要任務(wù)是輔助主講教師進(jìn)行教學(xué)過程的管理、信息推送、輔導(dǎo)、答疑等。

3.2 開展線上線下深度融合同步教學(xué)

教師在直播教室上課時，除教室內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行線下學(xué)習(xí)外，其他選課的學(xué)生可通過校園網(wǎng)進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。同時，上課教師、輔助教師和教室內(nèi)外的學(xué)生，包括聽課教師和教學(xué)檢查人員均可進(jìn)行線上交流，參與教學(xué)過程，特別是教室內(nèi)的學(xué)生也可進(jìn)行線上交流，以提高學(xué)生參與教學(xué)過程的積極性。

將傳統(tǒng)線下單場景的教學(xué)與線上教學(xué)通過直播平臺同步開展，提高代課教師在備課、講課、互動等教學(xué)過程中的積極性，提高學(xué)生在預(yù)習(xí)、聽課、互動、課下補(bǔ)充學(xué)習(xí)等過程中的參與感。

3.3 擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的自主權(quán)和選擇權(quán)

線上線下多場景直播教學(xué)可以擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的自主權(quán)和選擇權(quán)，合理完善學(xué)分制教學(xué)改革。學(xué)生在完成隨堂課程的基礎(chǔ)上，通過利用平臺瀏覽并選擇自己感興趣的課程、教師及回放等內(nèi)容，進(jìn)行擴(kuò)展學(xué)習(xí)和二次學(xué)習(xí)，充分調(diào)動學(xué)生課下學(xué)習(xí)的積極性，并根據(jù)自身實際情況和發(fā)展規(guī)劃，補(bǔ)充專業(yè)學(xué)習(xí)的不足，為學(xué)分制教學(xué)改革提供了新的發(fā)展與完善契機(jī)。

3.4 為教師之間的交流提供便利條件

線上線下多場景直播教學(xué)可以為同行教師、新老教師之間的聽課和相互學(xué)習(xí)提供優(yōu)良的環(huán)境和便利條件，也為討論交叉學(xué)科學(xué)術(shù)問題等提供了有效手段。

3.5 為教學(xué)評價提供有效途徑

線上線下多場景直播教學(xué)可以為教學(xué)評價提供一種有效途徑。通過豐富評價指標(biāo)，進(jìn)一步完善評價體系，將課堂進(jìn)行過程曝光于平臺上，并利用熱度指數(shù)、互動指數(shù)等實時記錄課程的受歡迎程度、課堂氣氛調(diào)動程度。改變以往教學(xué)評價中利用課程結(jié)束后教師、學(xué)生互相打分和學(xué)生課程成績這類單一的做法，更加關(guān)注于課程的過程管理，并將過程評價納入到教學(xué)評價體系中，充分提高課程的實際質(zhì)量，可將教師與學(xué)生從應(yīng)試教育、分?jǐn)?shù)教育的束縛中解放出來。

4 線上線下多場景直播教學(xué)平臺應(yīng)用的意義

1） 解決學(xué)分制教學(xué)改革中學(xué)生仍無法自主選擇課程和優(yōu)質(zhì)師資資源緊張的問題。當(dāng)下的學(xué)分制教育普遍采用學(xué)生修習(xí)必修學(xué)分、選修學(xué)分等課程內(nèi)容完成后獲得相應(yīng)學(xué)分得到對應(yīng)學(xué)位的方式，培養(yǎng)模式較為單一，培養(yǎng)出的學(xué)生個體差異有很大的局限性，不能完全適應(yīng)社會、市場對人才的需求，這主要是由固化的學(xué)分制教育與師資資源特別是優(yōu)質(zhì)師資資源的缺乏造成的。采用線上線下融合教學(xué)模式可很大程度上解決這一問題，學(xué)生選擇課程的形式不再局限于教室內(nèi)上課一種場景，同時可根據(jù)自身的興趣愛好等因素選擇相關(guān)課程學(xué)習(xí)并取得學(xué)分；教師的課程通過線上線下融合教學(xué)模式開放了更大的受眾面，也能很大程度上解決優(yōu)秀師資資源緊張的問題。

2） 解決線上線下深度融合教學(xué)模式推廣困難以及學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)和彈性學(xué)習(xí)的環(huán)境問題。無論是教師、還是學(xué)生在后疫情時期對線上教學(xué)缺乏應(yīng)有的熱情，這與線上教學(xué)所普遍采用的觀看課件自學(xué)、缺乏互動的慕課平臺教學(xué)方式緊密關(guān)聯(lián)。主要原因在于任課教師無法了解學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，不能適時給予學(xué)生重難點的充分解答；而學(xué)生在自學(xué)過程中一旦遇到問題也難以及時尋求有效的幫助，造成教與學(xué)雙層面的挫折感。采用創(chuàng)新的直播平臺教學(xué)模式可有效解決這一問題，教學(xué)雙方通過平臺可快速建立聯(lián)系，采用彈幕形式及時獲得溝通與反饋，同時，回放功能也可讓學(xué)生在課下再次進(jìn)行知識的回顧與鞏固。

3） 解決同行教師、新老教師之間的聽課和相互學(xué)習(xí)的環(huán)境和積極性問題，以及新進(jìn)教師的指導(dǎo)流于形式的問題。教師的教學(xué)水平參差不齊，教學(xué)風(fēng)格存在差異，互相之間取長補(bǔ)短，才能快速地提高教師的教學(xué)水平，新進(jìn)教師更是需要多多向前輩學(xué)習(xí)才能快速完成角色的轉(zhuǎn)變，迅速適應(yīng)工作崗位。但環(huán)境場地等因素制約了大多數(shù)教師的積極性，普遍僅滿足于現(xiàn)有的狀態(tài)，新進(jìn)教師也難以從有限的培訓(xùn)中快速成長。線上線下融合教學(xué)模式能夠提供教師成長的途徑，有助于所有教師取眾家之所長，快速提高個人教學(xué)水平，完善獨有的教學(xué)風(fēng)格。

4） 解決領(lǐng)導(dǎo)、教學(xué)管理人員、教學(xué)督導(dǎo)和同行教師參與教學(xué)指導(dǎo)和評價的手段、方式單一問題。現(xiàn)行的教學(xué)指導(dǎo)通常以現(xiàn)場參與聽課再給出評價的形式實施，而對于一門課程的評價方式也局限于同行教師評分、學(xué)生為教師評分和教學(xué)督導(dǎo)聽課評分的方式，缺乏對教學(xué)過程的監(jiān)督與評價。平臺為教學(xué)指導(dǎo)和評價提供了隨時隨地參與的便利性，將過程評價納入到教學(xué)評價體系中，引入了多種一手的教學(xué)評價數(shù)據(jù)，使教學(xué)評價體系更為豐富和直觀。

5） 解決一流本科課程建設(shè)和一流本科專業(yè)建設(shè)中的教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段改進(jìn)的問題。在課程建設(shè)和專業(yè)建設(shè)中教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革是非常重要的，采用線上線下深度融合的教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新性的改革，能為一流本科課程建設(shè)和一流本科專業(yè)建設(shè)提供強(qiáng)有力的支撐。

5 結(jié)束語

利用基于局域網(wǎng)的直播技術(shù)，搭建適合高校應(yīng)用的局域網(wǎng)線上線下多場景教學(xué)直播平臺，構(gòu)建了一種線上線下深度融合的教學(xué)模式，實現(xiàn)了線上線下多場景直播的同步教學(xué)，改變了高等學(xué)校教學(xué)選擇的單一性，讓校園絕大部分的教學(xué)參與人員不受時間、場地等環(huán)境的束縛，解放了自身在教學(xué)中的主觀能動性，積極地參與教學(xué)過程中。解決了學(xué)分制教學(xué)改革中學(xué)生仍無法自主選擇課程和優(yōu)質(zhì)師資資源緊張的問題，解決了學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)和彈性學(xué)習(xí)的環(huán)境問題，解決了同行教師、新老教師之間的聽課和相互學(xué)習(xí)的環(huán)境和積極性問題，以及新進(jìn)教師的指導(dǎo)流于形式的問題，解決了領(lǐng)導(dǎo)、教學(xué)管理人員、教學(xué)督導(dǎo)和同行教師參與教學(xué)指導(dǎo)和評價的手段、方式單一問題，提高了教學(xué)質(zhì)量。

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【通聯(lián)編輯：王 力】