基于遠程教學平臺的互動教學研究

◆周馳岷 陳薇 胡竹祥 劉波

1 引言

與傳統面對面的課堂教學不同，遠程教學是以技術為媒介開展的教學活動。遠程教學的本質特征體現在教學過程中，師生在時空上是處于準永久分離的狀態的，教師的教學活動和學生的學習活動必須依靠媒體技術來重建。遠程教育是建立在現代計算機技術與通信技術基礎上的一種新型教育形式，是構建知識經濟時代終身學習型社會的重要手段。

現代網絡教育這種嶄新的教育形式在蓬勃發展的同時也暴露出許多問題。目前我國遠程教學系統存在系統相對封閉、教學過程單向傳遞、學生被動學習等問題，這些問題都制約著遠程教學質量的提高。在傳統的遠程教學中，學習者通常是孤立的個體，缺乏與教師、學習伙伴的社會交互，其學習方式主要是自主學習。現有網絡教學平臺大多采用論壇、音視頻交互實現師生互動，在小班教學過程中能較好地調動每個學習者的積極性。然而在人數眾多的大班網絡教學過程中，由于時間等條件的限制，并不能調動起每個學習者的積極性。

國內外許多教育家都揭示出良好的互動在課堂教學中的重要作用，網絡環境下的課堂教學仍是如此。了解網絡環境下課堂教學互動存在的問題，并善用各種互動策略來激發學生的學習興趣，加強學生的學習動機，是當前網絡技術在課堂教學中取得成功的關鍵。

2 系統設計

2.1 系統模型

遠程教學平臺通常搭建在互聯網上，平臺服務器和平臺用戶可通過各種接入方式連接到互聯網，教師和學生作為用戶可通過有線或無線方式接入，使教師和學生盡量不受時空限制的影響。在現代遠程通信環境支持下，可將學生、教師以及教授的知識按照圖1所示建立一個自動機模型，便于設計系統的實現過程。該系統的設計遵循以學生為中心的原則，教師的任務是設計教學過程和根據學生教學反饋情況及時調整教學進度。教師首先根據教學經驗將知識點劃分為三類：一般知識點、重要知識點、疑難知識點。學習者根據教師所劃分的知識點采用不同的學習方式進行學習；在學習過程中，學生根據自身學習情況將學習信息反饋給教師，教師根據學習者反饋的學習情況調整學習進度，讓學習者能循序漸進地推進學習過程，逐步掌握各知識點；同時教師可根據系統記錄的學習者學習情況為日后更科學地劃分知識點、進行教學設計積累數據。

圖1 對象關系圖

2.2 過程設計

如何為學習者提供更好的交互，充分調動學習者的學習積極性，是影響遠程教育質量的一個重要因素。為了有針對性地采用不同的教學手段，將知識點分為三類：一般知識點、重要知識點、疑難知識點。

所謂一般知識點，是指課程大綱要求學習者做一般性了解，簡單易懂的知識點。所謂重要知識點，是指課程大綱要求學習者識記、理解，需要通過練習掌握的知識點。所謂疑難知識點，是指課程大綱要求學習者識記、理解，但自學有一定難度，需要教師講授以幫助學習者掌握的知識點。設計的系統按照3種不同的方式對這三類知識點做不同的處理，更有針對性地幫助學習者利用計算機網絡高質、高效地完成學習，如圖2所示。

圖2 系統流程

1）單向式。這種教學方式通過文字、圖片和其他多媒體方式將知識單向地傳播給學習者，雖然缺乏教學交互，但是通過各種多媒體方式的綜合應用，能將知識快速高效地展現給學習者，適合學習者快速、大量地自學比較容易掌握的知識點。當然，根據學習者個體差異，對單向式教學涉及的一般知識點如果存在疑問，則可通過答疑的方式與教師交流。

2）人機互動式。該教學方式通過事先在教學設計中安排的學習流程，讓學習者按照這個流程按部就班地進行學習，完成每個學習步驟對應的練習，并由系統自動反饋練習的結果，幫助學習者通過練習掌握知識，如圖3所示。

圖3 人機交互流程圖

首先通過文字、圖片和其他媒體方式進行知識點的學習，學習后完成相應的練習題。由于采用的是客觀題，系統可根據標準答案自動判定正誤，給出習題的正確率。如果習題正確率大于事先設定值n，認為學習者已經掌握了該知識點，系統允許學習者進入下一知識點的學習。如果習題正確率小于設定值n，首先判斷學習者進行該練習的次數，沒有超過設定值m次，則允許學習者重新進行該知識點的學習，否則可適當降低正確率要求的n值，同時記錄該學習者練習完成情況并向教師發送。這種方式方便學習者靈活掌握學習時間，并能根據教師事先設計好的步驟逐步推進，循序漸進地學習知識。其不足之處在于互動性有限，并且這種方式通常只適用于客觀性練習題，不能滿足所有教學的要求。

3）師生互動式：這種方式是指教師和學生通過計算機網絡實現實時交互，包括語音、視頻等。師生互動式教學交互感很強，特別在現代計算機技術的支持下，能為學習者和教師提供身臨其境的感受，起到與現場授課非常接近的效果。然而其不足之處是實時性要求很高，不利于時間差異較大的教師與學生進行交流。另外，如果遠程教學班級規模較大，教師則難以保證與每位學習者進行足夠的交互。

交互式應答系統Clicker能夠提供一個交互式課堂教學互動平臺，引導學生積極參與課堂教學活動，有效增強課堂教學效果。然而受硬件設備條件限制，該系統并未在課堂教學中被廣泛應用。現代遠程教育是建立在計算機技術上的一種新型教育形式，借助計算機網絡的特性，現代遠程教學先天就具備了雙向交互的硬件條件。基于計算機網絡的軟件Clicker，可實現遠程教學平臺中大規模實時教學活動時的師生互動。

如圖4所示，教師首先實時講解知識點，通過聲音、視頻方式向學習者傳送，隨后教師根據講解的知識點提出問題并抽問學習者。教師將學習者回答的答案列舉也可補充其他參考答案，總結成2～4種不同的答案供所有學習者選擇。學習者提供軟件Clicker進行投票，教師通過系統及時掌握學習者選擇答案的正誤率。如果超過設定值t%的學習者都選擇正確，則認為該知識點被大多數學習者掌握，可進入下一知識點的學習。否則，教師發起小組討論，讓小組內學生相互交流，就不同選擇答案進行討論，完成后再次投票。同樣，如果超過設定值t%的學習者都選擇正確，則認為該知識點被大多數學習者掌握，可進入下一知識點的學習，否則將該知識點記錄并傳送給教師，教師根據記錄情況重講知識點或者課后做進一步處理。

3 結論

在現代遠程教學中，可將多種學習方式結合起來，實現提高教學質量與學習效率的目的。概念性知識可采用文字、圖片、視頻等方式靜態展現給學習者，方便學習者自學；對難度一般但較重要的知識點，可采用人機互動方式，通過提前進行設計的客觀性練習題幫助學習者鞏固要點；對難度較大的知識點，通過預約在線課堂，借助音、視頻等方式，配合軟件Clicker，實現師生互動教學。

圖4 師生交互流程圖

文中提出的遠程教學學習模型，根據知識點的特性將其劃分為三類，系統設計了3種不同的學習方式，分別對應于不同的知識點，便于學習者有效展開學習活動。同時，教師收集學生學習的反饋信息，及時調整教學思路，圍繞學生展開教學活動。該系統的設計充分體現了以學生為中心的教學思想，并利用計算機網絡實現的軟件Clicker，幫助教師實現大班教學的實時互動。

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