數(shù)字微格系統(tǒng)設計與應用模式研究

文章編號：1962-5913(2008)13-0062-04

摘要：在信息技術迅猛發(fā)展與日益普及的背景下，對傳統(tǒng)微格教學系統(tǒng)進行數(shù)字化改造并升級為數(shù)字微格系統(tǒng)是教育信息化中的一個趨勢。本文論述了整合于數(shù)字校園中的一體化數(shù)字微格教學系統(tǒng)的結構、設計思路及實現(xiàn)方式，并對其應用模式進行了探討。

關鍵詞：微格教學；數(shù)字微格系統(tǒng)；設計；應用模式

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

1引言

微格教學(Microteaching)是一種將視聽技術與教育理論、學習理論相結合，系統(tǒng)、高效地訓練師范生師范技能的教育媒體應用技術。自上世紀80年代末引入我國教育界以來，相關教育研究與實踐工作者在微格教學培訓理論、微格教學應用模式與評價、微格訓練教室設計等方面成果頗豐。但隨著信息技術的迅速發(fā)展，特別是以網(wǎng)絡化、數(shù)字化為代表的計算機網(wǎng)絡與數(shù)字存儲技術的日益普及，傳統(tǒng)微格教學受制于技術設備之制肘，無論是技術本身還是基于此的應用模式，均表現(xiàn)出一些缺陷與不足之處。

在這種情況下，有必要從微格教學的特點出發(fā)，結合新的攝錄與存儲技術對其進行數(shù)字化改造，并整合利用學校現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源，構建包括數(shù)字化案例教學功能、微格訓練功能、基于網(wǎng)絡的多元評價功能、微格案例歸檔與管理功能等為一體的綜合性數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，即數(shù)字微格系統(tǒng)(Digital Micro-Teaching System)。本文介紹了數(shù)字微格系統(tǒng)的設計思路、關鍵技術及實現(xiàn)方式，對其進行了超越職前師資師范技能訓練這一單一功用的應用模式展望，并對數(shù)字微格系統(tǒng)應用研究中的一些關注問題進行了思考。

2數(shù)字微格系統(tǒng)及其建設

(1) 數(shù)字微格系統(tǒng)

自1990年代末開始，隨著信息技術的迅猛發(fā)展，架構于模擬視、音頻攝錄與監(jiān)控技術之上的傳統(tǒng)微格系統(tǒng)受到媒體技術及其由此帶來的信息傳播模式的沖擊，特別是受計算機網(wǎng)絡的普及，使得傳統(tǒng)微格系統(tǒng)愈發(fā)地顯示出一些不盡人意之處，以職前師資的師范技能培養(yǎng)為例，傳統(tǒng)微格系統(tǒng)中的模擬視、音頻設備利用率低、復制與傳播成本高，減少了受訓者的演練時間與互相評價的機會，而微格教學模式的設計初衷乃是受訓者在指導者及同伴的指導與評價下，通過自我反思提高受訓行為的水平，它強調的是多次反饋與校正操練，但在傳統(tǒng)微格系統(tǒng)下通常無法做到這些(特別是在受訓者人數(shù)較多時)；同時，這也使得傳統(tǒng)微格教學不得不采用相對集中的觀摩與評價方式，不利于指導者隨時隨地進行評價與指點[1]，也易使微格訓練與教學法理論課程相互脫離，無法有機融合于促進受訓者師范技能養(yǎng)成這一目標之下。此外，這也勢必使傳統(tǒng)微格的評價主要依賴于教師，而較少關注互評與自評，甚至，在師生比極端懸殊的情況下，連教師的評價質量也無法得到保證，而現(xiàn)代教學理論與實踐的研究已經確證：評價與反思在知識建構中扮演了重要的角色[2]。

基于這樣的考慮，對傳統(tǒng)微格系統(tǒng)進行數(shù)字化改造，升格為數(shù)字微格系統(tǒng)，并根據(jù)其技術特性對其應用模式進行拓延，并與學校現(xiàn)有數(shù)字資源整合，無疑會是今后的趨勢。而數(shù)字微格系統(tǒng)因媒體特性具有的檢索方便、資源利用率高、反饋與交流便利、便于擴展利用等優(yōu)勢已為研究者所共識[3]。

從現(xiàn)代信息技術發(fā)展的宏觀視角來看，目前數(shù)字采錄與存儲技術已相當完善，網(wǎng)絡傳輸技術也有了突破，且數(shù)字化成本亦早已到達可為普通行業(yè)所接受的程度，傳統(tǒng)微格升格為數(shù)字微格的時機已經到來，一些院校也已開始建設與試用。

(2) 數(shù)字微格系統(tǒng)的設計

數(shù)字微格系統(tǒng)作為微格訓練理論與技能實踐的軟硬件綜合系統(tǒng)，基于數(shù)字微格設備與計算機網(wǎng)絡架構。就其功能模塊而言，主要包括數(shù)字微格訓練子系統(tǒng)、數(shù)字微格觀摩與教學子系統(tǒng)、數(shù)字案例存儲子系統(tǒng)、基于計算機網(wǎng)絡的多元評價子系統(tǒng)，此外還包括與其他數(shù)字校園系統(tǒng)進行連接與資源共享的互聯(lián)子系統(tǒng)，其系統(tǒng)結構如圖1所示。

數(shù)字微格訓練子系統(tǒng)：即數(shù)字微格實驗室，支持微格訓練、監(jiān)控與現(xiàn)場點評；

數(shù)字案例存儲子系統(tǒng)：本部分亦可納入訓練子系統(tǒng)，主要提供了微格案例的數(shù)字化記錄與存儲功能。其來源有兩部分，一是訓練子系統(tǒng)中的訓練案例(如視、音頻矩陣中的數(shù)字信號)，另外也可以導入外部的優(yōu)秀教學案例，以便進行基于案例的教與學。

觀摩、教學子系統(tǒng)：本部分提供了對訓練子系統(tǒng)中的實時案例及存儲子系統(tǒng)中的歷史案例進行基于案例的教與學的功能；此外，也允許同伴、專家在實地或是基于網(wǎng)絡對于案例進行協(xié)同觀察，及對教學行為進行個例分析。

多元評價子系統(tǒng)：此部分是基于存儲子系統(tǒng)而設計開發(fā)的一個評價子系統(tǒng)，有助于通過混合式(現(xiàn)場與網(wǎng)絡)的評價方式，使得傳統(tǒng)微格單一的評價方式轉變?yōu)榻處燑c評為主、學員間互評與自評相結合的復合性評價方式，讓學生在交流中反思，反思中提高，加速技能的養(yǎng)成。

互聯(lián)子系統(tǒng)：此部分提供了數(shù)字微格系統(tǒng)與數(shù)字校園核心系統(tǒng)進行統(tǒng)一身份認證功能，及與其他應用系統(tǒng)(如教務管理系統(tǒng)、在線學習系統(tǒng)、視頻點播服務、校園電視系統(tǒng)等)進行資源共享與數(shù)據(jù)交換的功能。

(3) 數(shù)字微格系統(tǒng)的實現(xiàn)方式

訓練子系統(tǒng)與存儲子系統(tǒng)不僅是微格硬件系統(tǒng)的骨架，在數(shù)字微格系統(tǒng)中更是整個系統(tǒng)和應用模式賴以運作的核心，目前有關數(shù)字微格的研究與實踐主要關注于此。事實上，這也決定了數(shù)字微格系統(tǒng)的結構、設計思路與實現(xiàn)方式。

通常而言，訓練子系統(tǒng)與存儲子系統(tǒng)按其信號傳輸流向，可以將其分為前端與后端兩部分，如圖2所示，其中前端主要指自微格訓練室中采集信號并傳輸至視、音頻矩陣(或類似設備)的那部分信號鏈路，其功能在于將訓練室中采集的視、音頻信號傳送至主控系統(tǒng)，并在主控系統(tǒng)的監(jiān)控與管理下回傳用于操縱攝像設備的控制信號、觀摩與評價用的視、音頻信號；后端指主要指自音視頻矩陣到主控設備與存儲子系統(tǒng)之間的那部分信號鏈路，它的主要功能對于訓練室中的視、音頻信號集中管理、監(jiān)控與記錄，并根據(jù)需要對訓練室發(fā)送視、音頻及控制信號。

在數(shù)字微格系統(tǒng)中，控制信號的傳輸與管理通常是以軟硬件的方式內置于微格設備中并由廠商提供解決方案。在建設數(shù)字微格系統(tǒng)時，需要考慮的主要是音視頻信號的數(shù)字化采集與記錄問題，按此思路，微格訓練與存儲數(shù)字化的實現(xiàn)方式可分為以下幾種。

后端數(shù)字化：指在傳統(tǒng)模擬方式的基礎上，即由訓練室采集并傳輸至音視頻矩陣的音視頻信號仍采用模擬信號，而在后端采用集中數(shù)字化的原理，將前端模擬信號進行集中數(shù)字化并記錄入存儲子系統(tǒng)。采用這一方式的優(yōu)點是前端采用一對一的模擬方式進行傳輸，能保證穩(wěn)定性；采用集中方式進行數(shù)字化，提高了共享性與兼容性。

全數(shù)字化：也即前端字化，采用數(shù)字攝錄設備進行音視頻信號采集，系統(tǒng)中所有信號均以數(shù)字方式傳輸。它的優(yōu)點是能用標準的以太網(wǎng)絡布線標準進行部署，結構簡單；但由于目前數(shù)字攝錄設備標準不統(tǒng)一，在選型與部署時需要較多地考慮兼容性的問題；此外，成本也是一個重要的制約因素。

在進行數(shù)字微格系統(tǒng)規(guī)劃與建設時，究竟應該采用哪種實現(xiàn)的方式，應是一個系統(tǒng)的決策過程。需要綜合考慮各種類型的優(yōu)缺點、本院校的應用需求、與其他校園信息資源整合的效價等因素，而對已經部署了傳統(tǒng)微格系統(tǒng)的院校而言，如果利用已有設備與資源投資，以盡可能小的代價實現(xiàn)微格系統(tǒng)的數(shù)字化應該視為決策的核心流程。

3數(shù)字微格系統(tǒng)的應用模式展望

微格系統(tǒng)最早是作為一種師范技能的訓練系統(tǒng)引入我國的，但這僅是因為由于其技術特征與環(huán)境設計對于師范生的課堂教學技能養(yǎng)成有較好的功效，深入探析其媒體特性，是可以探索與挖掘出其更多應用場景與模式的。就融合了計算機網(wǎng)絡優(yōu)勢的數(shù)字微格系統(tǒng)而言，筆者認為除了作為職前師資課堂教學技能訓練與養(yǎng)成外，還可以對在職師資專業(yè)技能發(fā)展、對教育研究者與教育行政管理人員進行課堂教學行為研究等提供支持。

(1) 作為職前師資技能訓練環(huán)境

數(shù)字微格系統(tǒng)對職前師資的技能訓練可以發(fā)揮更為積極與全面的支撐作用，它突破了傳統(tǒng)微格教學模式確立目標、觀摩示例、編寫教案、微格訓練、評價再實踐的線性實踐流程，使得微格訓練可以在一個社會交互的協(xié)作情境中進行，有利于受訓者在互助與反思中習得技能。

在數(shù)字微格系統(tǒng)中，指導者可以利用系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡化優(yōu)勢，設計以受訓者為中心的教學設計與流程規(guī)劃。如對微格理論教學采用基于數(shù)字訓練案例及優(yōu)質外部課例的案例教學；在微格評價時，可以采用現(xiàn)場評價與網(wǎng)絡評價相結合的混合方式，采用師評、互評與自評相結合的多元評價方式。對于受訓者而言，數(shù)字微格系統(tǒng)的開放性使得靈活的自主學習成為可能，既可以借鑒同伴的案例，也便于自我反思。而多元評價的納入，使得現(xiàn)場評價的時間相對減少，既提高了硬件系統(tǒng)的利用效率，另一方面也為受訓者深入思考提供時間，有利于其提出有見地、有價值的評價意見，在“頭腦風暴”中協(xié)同學習，共同領悟。

(2) 作為在職師資專業(yè)技能發(fā)展的環(huán)境

數(shù)字微格系統(tǒng)同樣可以作為在職教師教學技能訓練與發(fā)展的環(huán)境，這一模式的應用流程與職前教師技能訓練基本類似，所不同的是在這一模式中，受訓者所面對的是一種真實的課堂情境，因而這在建設階段也對訓練的空間布局與物品布置提出要求，這種訓練室要求具有不小于普通教室的空間，一般被布置成多媒體、網(wǎng)絡一體化教室，并往往通過單向鏡面與觀摩室直接相連。這樣，一方面便于開展正常的教育教學活動，另一方面也有利于訓練室的多樣化應用(如作為報告廳、課堂教學行為研究的觀察環(huán)境)，有利于提高設備的使用率。

利用這一模式除了提供教師個體對教學行為進行反思外。也可以變革基于課程組的集體教研活動形式，既有利于素材與資源的記錄、存儲與回放，同時聽課的教師同儕也可以更加靈活地安排時間，而且，因為聽課教師可以置身于觀摩室，這也有助于減少課堂教學的干擾因素，盡可能還原真實的情境，有助于發(fā)現(xiàn)與矯正問題。

(3) 作為課堂教學行為分析的支撐平臺

對于教育研究者而言，數(shù)字微格系統(tǒng)也提供了一個進行課堂教學行為分析的有效支持平臺，即研究者在觀摩室中觀摩課例，觀察、收集課堂行為案例，進行分析與研究。較之傳統(tǒng)的方式，采用數(shù)字微格系統(tǒng)的方式優(yōu)點有：因為數(shù)字微格系統(tǒng)可以通過云臺遠程控制攝像設備，便于捕捉課堂中的細節(jié)，所以研究者同樣可以置身于觀摩室而不必進入課堂，可以盡量減少對課堂教學的干擾，而且在設計部署階段基于這一需求也考慮采用多套攝像設備；其次，數(shù)字微格系統(tǒng)的互評系統(tǒng)也方便了研究者集體對課例的分析與研究。

除上述模式之外，學校還可以數(shù)字微格系統(tǒng)作為骨架進行一些校本資源的建設，比如可以通過數(shù)字微格系統(tǒng)將優(yōu)秀教師課例、典型的課例進行數(shù)字化，以建設校園數(shù)字教學案例庫，供培訓新教師與教師專業(yè)發(fā)展使用；或是通過與基于校園網(wǎng)的集體備課系統(tǒng)等結合構建一個從備課到評課的在線系統(tǒng)，有助于在線教師專業(yè)發(fā)展實踐共同體的形成，有助于教師在融合與互助中共同成長，并且這種數(shù)字資源一體化的策略也有助于學校教育信息化向縱深發(fā)展。

參考文獻

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On Designing and Applications Of Digital Micro-teaching Systems

RUAN Gao-feng， JIANG Yan-fang

(1. School of Teachers Education， Zhejiang Normal University， Jinhua， Zhejiang 321004;

2. Guangdong College of Educations， Guangzhou， Guangdong 510630)

Abstract: Constructing digital micro-teaching systems by modifying and upgrading the prior traditional ones is a tendency as the rapid development and application of information technologies. This article introduces a model of digital micro-teaching system as an integrated component of the digital campus environment， then articulates its system structure， designing and implementing. At last some applications patterns are proposed as well.

Keywords: Micro-teaching， Digital Micro-teaching Systems， Designing， Applications