單存樂 韓冰霜 韓君格 蘭馗博

摘要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和教育模式的不斷創(chuàng)新，線上線下同步教學(xué)已成為一種新型的遠(yuǎn)程教學(xué)方式，為不同校區(qū)的學(xué)生提供了更為便捷和高效的學(xué)習(xí)模式。本文結(jié)合具體案例探討了基于教師角度的多校區(qū)線上線下同步課堂的實(shí)踐與應(yīng)用，并從教師的視角深入分析同步課堂教室所需要解決的問題，為具有多校區(qū)線上線下同步教學(xué)需求的高校提供了一種解決思路。

關(guān)鍵詞：同步教學(xué)；線上線下；遠(yuǎn)程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G431 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?論文編號(hào)：1674-2117（2024）12-0105-05

引言

隨著教育技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)終端設(shè)備的飛速發(fā)展，教學(xué)模式在不斷地更新優(yōu)化，國(guó)家相關(guān)政策，如《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展的指導(dǎo)意見》《教育信息化中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要（2021-2035年）》和《教育信息化“十四五”規(guī)劃》等，持續(xù)地對(duì)教育信息化改革提出方向性指導(dǎo)[1]，高校管理者為滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)教學(xué)的多樣化需求，也在不斷地進(jìn)行探索。為解決多校區(qū)造成的教師授課不便問題，部分高校對(duì)線上線下授課型教室建設(shè)進(jìn)行了探索，但并未主要應(yīng)用于線上線下同時(shí)跨校區(qū)進(jìn)行的課堂，因此，如何更好地解決線上線下同時(shí)跨校區(qū)的問題成為筆者所在單位研究的方向之一。通過研究，筆者所在單位提出了一種以教師授課為視角，集成遠(yuǎn)程教學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)優(yōu)勢(shì)的教學(xué)模式，即線上線下同步課堂智慧教室（以下簡(jiǎn)稱“同步課堂”）。在該模式中，教師和學(xué)生可以在實(shí)體教室中進(jìn)行面對(duì)面的線下教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)，教學(xué)活動(dòng)也可以在線上進(jìn)行，使得遠(yuǎn)程的學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)參與并互動(dòng)。這種模式充分利用了現(xiàn)代教育技術(shù)，如視頻會(huì)議、實(shí)時(shí)互動(dòng)工具、教學(xué)平臺(tái)、在線資源等，提供更加靈活、高效、體驗(yàn)感更好的教學(xué)方式，通過此方式來提升教師為線上線下學(xué)生授課的體驗(yàn)感。[2]

同時(shí)，筆者所在學(xué)校在雙校區(qū)之間建設(shè)的基于教師角度的同步課堂智慧教室以另一種方式解決了遠(yuǎn)程授課的問題，打破了地域限制，使跨校區(qū)、跨地區(qū)的學(xué)生和教師能實(shí)時(shí)互動(dòng)，教師能更好地掌握線上線下學(xué)生的實(shí)時(shí)情況，為多樣化智慧教室的建設(shè)增加了一種新的可能。

同步課堂智慧教室建設(shè)面臨的問題

線上線下同步課堂與單純的線下傳統(tǒng)多媒體教室有所區(qū)別，從教師授課的體驗(yàn)感來說，教師線上線下同步授課存在以下幾個(gè)方面的問題。

1.互動(dòng)限制

遠(yuǎn)程教學(xué)限制了教師與學(xué)生之間的面對(duì)面互動(dòng)，使得課堂氛圍和互動(dòng)效果不如傳統(tǒng)課堂教學(xué)，缺乏實(shí)時(shí)反饋和互動(dòng)可能讓教師難以判斷學(xué)生的理解程度和學(xué)習(xí)效果。此外，非面對(duì)面的課堂教學(xué)不利于教師和學(xué)生之間建立情感聯(lián)系和信任，缺乏情感聯(lián)系可能會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和參與度。[3]

2.穩(wěn)定性問題

當(dāng)在雙校區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)程授課時(shí)，穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接和設(shè)備性能至關(guān)重要，不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接或設(shè)備可能導(dǎo)致視頻卡頓、音頻不同步等問題，影響學(xué)生的聽課體驗(yàn)。[4]

3.操作使用問題

教師需要會(huì)使用多種教學(xué)方法，如直播講座、視頻教程、在線討論等，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，但許多教師可能并不熟悉遠(yuǎn)程教學(xué)所使用的各種技術(shù)工具，如視頻會(huì)議軟件、在線教學(xué)平臺(tái)等，這都可能導(dǎo)致教師在教學(xué)過程中遇到各種困難，影響教學(xué)效果。

4.教學(xué)資源共享平臺(tái)

在不同校區(qū)上課的學(xué)生面臨紙質(zhì)作業(yè)或者任務(wù)因地域限制無法及時(shí)提交的問題。同樣，教師在回復(fù)批注作業(yè)時(shí)也無法避免此問題。[5]

5.保護(hù)隱私和安全

教室平臺(tái)在運(yùn)行過程中，可能存在數(shù)據(jù)泄漏、弱密碼、身份驗(yàn)證、合規(guī)法律以及第三方泄露等風(fēng)險(xiǎn)，需要保障師生的信息安全和教學(xué)資源的安全。

同步課堂智慧教室建設(shè)的思路框架

1.設(shè)備功能性和布局合理性

在建設(shè)同步課堂時(shí)需考慮教師為遠(yuǎn)程學(xué)生授課的感受，大部分課程仍需要以教師教授為主，故需要在后排搭建大屏，為教師提供學(xué)生畫面，畫面要求能體現(xiàn)全部學(xué)生，后排大屏上的學(xué)生是線下課堂的延伸。同時(shí)，在音頻方面，在同步課堂內(nèi)布置適當(dāng)數(shù)量的吊麥，將教室聲音全部傳達(dá)給對(duì)方教室，以便從感受上將遠(yuǎn)程教室的聲音全部傳送到現(xiàn)場(chǎng)，從視覺和聽覺兩方面將遠(yuǎn)程教室融入到現(xiàn)場(chǎng)，這不僅能提高教學(xué)效率，更能增強(qiáng)課堂的互動(dòng)性和直觀性，減少教師遠(yuǎn)程上課帶來的不適感，提高教學(xué)效率。

2.設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性

采購(gòu)前要對(duì)所需產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)調(diào)研，結(jié)合品牌進(jìn)行招標(biāo)或者競(jìng)價(jià)進(jìn)行采購(gòu)，同時(shí)保證配件的質(zhì)量。在日常使用中，管理人員應(yīng)按照制造商的建議進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)，包括清潔、更換損壞的零部件等，并及時(shí)安裝設(shè)備廠商提供的軟件更新，以修復(fù)漏洞和改善性能。應(yīng)將服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在校內(nèi)，并在內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，同時(shí)增加同步課堂網(wǎng)絡(luò)帶寬，對(duì)雙校區(qū)實(shí)時(shí)課堂網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)專線，針對(duì)有校外網(wǎng)絡(luò)訪問需求的師生，可以通過VPN先對(duì)校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問，再登錄到此同步課堂。

3.設(shè)備易用性與教輔支持性

在建設(shè)教學(xué)資源平臺(tái)時(shí)需考慮平臺(tái)的易用性，減少使用者學(xué)習(xí)成本，設(shè)備的操作界面應(yīng)該簡(jiǎn)潔明了、易于理解，避免使用過多的復(fù)雜功能和難以理解的圖標(biāo)，以“Window+網(wǎng)頁(yè)”形式為基礎(chǔ)，不再安裝新軟件、學(xué)習(xí)新的教育UI，對(duì)功能圖標(biāo)可進(jìn)行編輯，便于教師能夠按照自己的上課習(xí)慣迅速找到所需的功能并進(jìn)行操作。同時(shí)，專業(yè)人員在前期要跟課，以現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的方式更直接地教授教師操作步驟，盡量減少教師的學(xué)習(xí)成本，以保證正常的課堂秩序。

4.平臺(tái)智能化和資源豐富性

同步課堂需要突破時(shí)間空間限制，依靠智慧教室學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可根據(jù)班級(jí)進(jìn)行課程的創(chuàng)建，如本學(xué)期創(chuàng)建一門課程，導(dǎo)入上課日期時(shí)間、班級(jí)、班級(jí)人數(shù)、人員安排、分組情況等，待上課時(shí)，師生輸入自己的賬號(hào)密碼即可登錄并調(diào)取所有信息和資源。同時(shí)，借助平臺(tái)打通同步課堂內(nèi)不同系統(tǒng)、應(yīng)用、設(shè)備、數(shù)據(jù)之間的信息孤島，并解決作業(yè)提交、教師下發(fā)批改作業(yè)等問題，包括但不限于教案、課件、視頻等。

5.設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)安全性

同步課堂服務(wù)器平臺(tái)需基于雙校區(qū)校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，其網(wǎng)絡(luò)安全通過校內(nèi)防火墻、指定設(shè)備審核等安全措施來保障，上課時(shí)通過教師端管控資源，保障信息的安全。例如，可以將數(shù)據(jù)根據(jù)敏感程度進(jìn)行分類，并設(shè)置不同的訪問權(quán)限，只有經(jīng)過審核過的用戶才能訪問敏感數(shù)據(jù)，設(shè)置敏感詞匯進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控和審計(jì)，確保數(shù)據(jù)的合法訪問，建立健全的網(wǎng)絡(luò)安全體系，包括防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)等措施，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問或攻擊。同時(shí)，定期對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行漏洞掃描和安全評(píng)估，及時(shí)修補(bǔ)和更新系統(tǒng)，還需要對(duì)管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)安全意識(shí)培訓(xùn)，加強(qiáng)他們對(duì)數(shù)據(jù)隱私和安全的認(rèn)識(shí)。此外，建立合適的監(jiān)控機(jī)制，對(duì)員工的數(shù)據(jù)使用行為進(jìn)行監(jiān)控和審計(jì)，防止內(nèi)部人員濫用權(quán)限或泄露數(shù)據(jù)。

同步課堂智慧教室的建設(shè)實(shí)踐

筆者所在學(xué)校已建設(shè)成線上線下同步課堂教室（如上頁(yè)圖1），教室以電腦為核心，以教學(xué)平臺(tái)為依托，通過校內(nèi)服務(wù)器做數(shù)據(jù)交互，以中控為物聯(lián)網(wǎng)控制中心，連接前端功能設(shè)備進(jìn)行管理維護(hù)。

同步課堂搭建在雙校區(qū)，采用活動(dòng)桌椅方便教師學(xué)生擺成適合課堂的布局。如上頁(yè)圖2所示，講臺(tái)方向配置高流明激光投影機(jī)，保證線下學(xué)生能夠清晰地看到教學(xué)資源，教師面對(duì)的后墻處安裝大尺寸、高分辨率LED拼接大屏，此大屏的作用是將線上學(xué)生或另一校區(qū)課堂的學(xué)生的畫面接入到屏幕上，方便教師查看。同時(shí)，在講臺(tái)處安裝180度無縫拼接全景攝像頭，以保證另一課堂的學(xué)生能夠完全呈現(xiàn)在屏幕上，做到從教師角度出發(fā)，眼前是線下學(xué)生，后墻屏幕是線上課堂教學(xué)場(chǎng)景，這樣從視覺方面更加符合課堂同步的效果。為方便另一課堂學(xué)生觀看教師教學(xué)場(chǎng)景，在中間布置人像跟蹤攝像機(jī)，將教師授課畫面實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄€上，方便學(xué)生觀看。在音頻方面，采取吊麥?zhǔn)耙舻姆绞剑奖憔€上課堂的學(xué)生能夠清晰地聽到教師以及學(xué)生的實(shí)時(shí)場(chǎng)景音頻。

為保證師生操作的連貫性，結(jié)合教室原有多媒體教學(xué)設(shè)備，機(jī)柜中安裝對(duì)接智慧教室平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)備，讓教室能夠?qū)又腔劢淌移脚_(tái)，獲取對(duì)應(yīng)軟件功能，在利用智慧教室資源平臺(tái)的同時(shí)，利用其遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)，調(diào)用攝像機(jī)的畫面，實(shí)施多視頻流融合及推拉流的功能，將數(shù)據(jù)流進(jìn)行自主選擇推送，降低其他客戶端操作的不便捷性和畫面大小的限制性。從教學(xué)角度講，一是線上學(xué)生能直接與課堂互動(dòng)，解決了線上學(xué)生的溝通、任務(wù)展示等問題，二是依托校內(nèi)專網(wǎng)，借助天大云盤、天大云桌面等校內(nèi)資源建立教學(xué)資源共建共享中心，采用教學(xué)資源共享平臺(tái)機(jī)制，將線上線下學(xué)生的筆記本、Pad及手機(jī)終端接入到智慧教室資源平臺(tái)，線上學(xué)生可以將作業(yè)、視頻等教學(xué)資源上傳到平臺(tái)，線下端可直接調(diào)取查看，保證線上線下教學(xué)內(nèi)容一致，滿足同步課堂實(shí)時(shí)教學(xué)的基本需求。

同步課堂智慧教室的管理

1.教室設(shè)備管理

將此類同步課堂接入管理中心平臺(tái)，可遠(yuǎn)程對(duì)其進(jìn)行硬件物聯(lián)網(wǎng)管控，并能接管教室中投影機(jī)、中控等部件，遠(yuǎn)程幫助師生使用其功能，減少管理人員因與其他教室不同產(chǎn)生過多的維護(hù)成本。同時(shí)，在教師允許的前提下通過軟件能接管教師的計(jì)算機(jī)，幫助教師進(jìn)行計(jì)算機(jī)設(shè)置、創(chuàng)建課程等，簡(jiǎn)化教師使用步驟，讓教師將精力集中在授課上，而非在操作教學(xué)設(shè)備上。

2.教師培訓(xùn)與支持

為教師提供詳細(xì)的操作指南，并在教室電腦端安裝對(duì)應(yīng)的視頻指導(dǎo)軟件，在課前為其提供自主技術(shù)支持。同時(shí)定期開展教育技術(shù)培訓(xùn)，建立實(shí)時(shí)支持平臺(tái)，教師可以在遇到問題時(shí)隨時(shí)尋求幫助，獲得解答和指導(dǎo)，最大限度地減少因操作問題導(dǎo)致的課堂延誤問題。

3.教學(xué)資源管理

引導(dǎo)師生逐步建立智慧平臺(tái)的數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)，其中包括教材、課件、多媒體資料等，確保教學(xué)資源的質(zhì)量和完整性，依托教務(wù)部門結(jié)合版權(quán)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)制訂符合師生的教學(xué)資源使用規(guī)范。

4.數(shù)據(jù)管理和安全

依托校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)安全防火墻，將教學(xué)資源服務(wù)器搭建在校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，防止資源流失。同時(shí)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)分級(jí)分類和管控，嚴(yán)格進(jìn)行訪問控制，對(duì)其產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和安全保護(hù)，確保數(shù)據(jù)的完整性、機(jī)密性和可用性，建立有效的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制，防止數(shù)據(jù)丟失或泄露。

5.效果評(píng)估與改進(jìn)

定期評(píng)估同步課堂的實(shí)施效果，包括教學(xué)效果、學(xué)生參與度等方面。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，及時(shí)調(diào)整管理策略和提供相應(yīng)的改進(jìn)措施，不斷優(yōu)化同步課堂的實(shí)施管理方式。

同步課堂智慧教室的評(píng)估與反思

為了檢驗(yàn)此同步課堂的建設(shè)和使用感受，筆者所在學(xué)校對(duì)雙校區(qū)使用線上線下教學(xué)、會(huì)議需求的師生進(jìn)行了問卷調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)訪談。

調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在教室大小及空間布局方面以“滿意”和“基本滿意”為主，對(duì)音頻和視頻設(shè)備性能的滿意人數(shù)超過70%，說明在選定教室方面和音視頻搭建方面符合班級(jí)及遠(yuǎn)程課程特點(diǎn)；在教學(xué)設(shè)備易用性上，“一般”“不滿意”占比較大，呈現(xiàn)問題較多，認(rèn)為智慧教室的功能操作復(fù)雜，功能不易掌握，這說明系統(tǒng)還需要進(jìn)一步優(yōu)化與改善；雖然對(duì)“教師維護(hù)和設(shè)備修理的響應(yīng)速度”認(rèn)為非常滿意的占到75.3%，但也反映出在維護(hù)方面還需要加強(qiáng)，以保證正常運(yùn)行，減少教室報(bào)修；“是否愿意在此進(jìn)行課程”的意向高達(dá)98.7%，可見此類同步課堂得到了師生的認(rèn)可，總體達(dá)到了同步課堂預(yù)期設(shè)計(jì)和建設(shè)目標(biāo)。

結(jié)論與展望

通過一學(xué)期的運(yùn)行，并結(jié)合師生的反映和管理人員接待報(bào)修信息的反饋，可以判定建設(shè)同步課堂對(duì)新型遠(yuǎn)程教學(xué)模式有促進(jìn)作用，后續(xù)，應(yīng)不斷調(diào)整優(yōu)化平臺(tái)操作和加強(qiáng)師生使用培訓(xùn)工作，以便推廣此類同步課堂。隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、全息等科技會(huì)不斷融入遠(yuǎn)程教學(xué)，師生之間的互動(dòng)和反饋、學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)動(dòng)力將會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

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作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)未鏄罚?989—），男，漢族，河北滄州人，學(xué)士，工程師，主要研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)、教育信息化、智慧教室建設(shè)。

基金項(xiàng)目：天津大學(xué)2023-2024年度校級(jí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理改革項(xiàng)目“天津大學(xué)智能云桌面語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室研究與探索”（項(xiàng)目編號(hào)：LAB2023-07）。