基于教師角度多校區同步課堂教室的探究與實踐

單存樂 韓冰霜 韓君格 蘭馗博

摘要：隨著信息技術的快速發展和教育模式的不斷創新，線上線下同步教學已成為一種新型的遠程教學方式，為不同校區的學生提供了更為便捷和高效的學習模式。本文結合具體案例探討了基于教師角度的多校區線上線下同步課堂的實踐與應用，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，為具有多校區線上線下同步教學需求的高校提供了一種解決思路。

關鍵詞：同步教學；線上線下；遠程教學

中圖分類號：G431 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2024）12-0105-05

引言

隨著教育技術、互聯網和移動終端設備的飛速發展，教學模式在不斷地更新優化，國家相關政策，如《關于推進“互聯網+教育”發展的指導意見》《教育信息化中長期發展規劃綱要（2021-2035年）》和《教育信息化“十四五”規劃》等，持續地對教育信息化改革提出方向性指導[1]，高校管理者為滿足現代社會對教學的多樣化需求，也在不斷地進行探索。為解決多校區造成的教師授課不便問題，部分高校對線上線下授課型教室建設進行了探索，但并未主要應用于線上線下同時跨校區進行的課堂，因此，如何更好地解決線上線下同時跨校區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，集成遠程教學技術和傳統面對面教學優勢的教學模式，即線上線下同步課堂智慧教室（以下簡稱“同步課堂”）。在該模式中，教師和學生可以在實體教室中進行面對面的線下教學活動，同時，教學活動也可以在線上進行，使得遠程的學生能夠實時參與并互動。這種模式充分利用了現代教育技術，如視頻會議、實時互動工具、教學平臺、在線資源等，提供更加靈活、高效、體驗感更好的教學方式，通過此方式來提升教師為線上線下學生授課的體驗感。[2]

同時，筆者所在學校在雙校區之間建設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程授課的問題，打破了地域限制，使跨校區、跨地區的學生和教師能實時互動，教師能更好地掌握線上線下學生的實時情況，為多樣化智慧教室的建設增加了一種新的可能。

同步課堂智慧教室建設面臨的問題

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

1.互動限制

遠程教學限制了教師與學生之間的面對面互動，使得課堂氛圍和互動效果不如傳統課堂教學，缺乏實時反饋和互動可能讓教師難以判斷學生的理解程度和學習效果。此外，非面對面的課堂教學不利于教師和學生之間建立情感聯系和信任，缺乏情感聯系可能會影響學生的學習動力和參與度。[3]

2.穩定性問題

當在雙校區進行遠程授課時，穩定的網絡連接和設備性能至關重要，不穩定的網絡連接或設備可能導致視頻卡頓、音頻不同步等問題，影響學生的聽課體驗。[4]

3.操作使用問題

教師需要會使用多種教學方法，如直播講座、視頻教程、在線討論等，以滿足不同學生的學習需求，但許多教師可能并不熟悉遠程教學所使用的各種技術工具，如視頻會議軟件、在線教學平臺等，這都可能導致教師在教學過程中遇到各種困難，影響教學效果。

4.教學資源共享平臺

在不同校區上課的學生面臨紙質作業或者任務因地域限制無法及時提交的問題。同樣，教師在回復批注作業時也無法避免此問題。[5]

5.保護隱私和安全

教室平臺在運行過程中，可能存在數據泄漏、弱密碼、身份驗證、合規法律以及第三方泄露等風險，需要保障師生的信息安全和教學資源的安全。

同步課堂智慧教室建設的思路框架

1.設備功能性和布局合理性

在建設同步課堂時需考慮教師為遠程學生授課的感受，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，為教師提供學生畫面，畫面要求能體現全部學生，后排大屏上的學生是線下課堂的延伸。同時，在音頻方面，在同步課堂內布置適當數量的吊麥，將教室聲音全部傳達給對方教室，以便從感受上將遠程教室的聲音全部傳送到現場，從視覺和聽覺兩方面將遠程教室融入到現場，這不僅能提高教學效率，更能增強課堂的互動性和直觀性，減少教師遠程上課帶來的不適感，提高教學效率。

2.設備和網絡穩定性

采購前要對所需產品進行相關調研，結合品牌進行招標或者競價進行采購，同時保證配件的質量。在日常使用中，管理人員應按照制造商的建議進行設備維護和保養，包括清潔、更換損壞的零部件等，并及時安裝設備廠商提供的軟件更新，以修復漏洞和改善性能。應將服務器和網絡設置在校內，并在內網進行數據交互，同時增加同步課堂網絡帶寬，對雙校區實時課堂網絡提供網絡專線，針對有校外網絡訪問需求的師生，可以通過VPN先對校內網絡進行訪問，再登錄到此同步課堂。

3.設備易用性與教輔支持性

在建設教學資源平臺時需考慮平臺的易用性，減少使用者學習成本，設備的操作界面應該簡潔明了、易于理解，避免使用過多的復雜功能和難以理解的圖標，以“Window+網頁”形式為基礎，不再安裝新軟件、學習新的教育UI，對功能圖標可進行編輯，便于教師能夠按照自己的上課習慣迅速找到所需的功能并進行操作。同時，專業人員在前期要跟課，以現場指導的方式更直接地教授教師操作步驟，盡量減少教師的學習成本，以保證正常的課堂秩序。

4.平臺智能化和資源豐富性

同步課堂需要突破時間空間限制，依靠智慧教室學習平臺進行數據交互，可根據班級進行課程的創建，如本學期創建一門課程，導入上課日期時間、班級、班級人數、人員安排、分組情況等，待上課時，師生輸入自己的賬號密碼即可登錄并調取所有信息和資源。同時，借助平臺打通同步課堂內不同系統、應用、設備、數據之間的信息孤島，并解決作業提交、教師下發批改作業等問題，包括但不限于教案、課件、視頻等。

5.設備與網絡安全性

同步課堂服務器平臺需基于雙校區校內網絡運行，其網絡安全通過校內防火墻、指定設備審核等安全措施來保障，上課時通過教師端管控資源，保障信息的安全。例如，可以將數據根據敏感程度進行分類，并設置不同的訪問權限，只有經過審核過的用戶才能訪問敏感數據，設置敏感詞匯進行數據監控和審計，確保數據的合法訪問，建立健全的網絡安全體系，包括防火墻、入侵檢測系統、虛擬專用網絡等措施，以防止未經授權的訪問或攻擊。同時，定期對網絡進行漏洞掃描和安全評估，及時修補和更新系統，還需要對管理人員進行數據安全意識培訓，加強他們對數據隱私和安全的認識。此外，建立合適的監控機制，對員工的數據使用行為進行監控和審計，防止內部人員濫用權限或泄露數據。

同步課堂智慧教室的建設實踐

筆者所在學校已建設成線上線下同步課堂教室（如上頁圖1），教室以電腦為核心，以教學平臺為依托，通過校內服務器做數據交互，以中控為物聯網控制中心，連接前端功能設備進行管理維護。

同步課堂搭建在雙校區，采用活動桌椅方便教師學生擺成適合課堂的布局。如上頁圖2所示，講臺方向配置高流明激光投影機，保證線下學生能夠清晰地看到教學資源，教師面對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生或另一校區課堂的學生的畫面接入到屏幕上，方便教師查看。同時，在講臺處安裝180度無縫拼接全景攝像頭，以保證另一課堂的學生能夠完全呈現在屏幕上，做到從教師角度出發，眼前是線下學生，后墻屏幕是線上課堂教學場景，這樣從視覺方面更加符合課堂同步的效果。為方便另一課堂學生觀看教師教學場景，在中間布置人像跟蹤攝像機，將教師授課畫面實時傳輸到線上，方便學生觀看。在音頻方面，采取吊麥拾音的方式，方便線上課堂的學生能夠清晰地聽到教師以及學生的實時場景音頻。

為保證師生操作的連貫性，結合教室原有多媒體教學設備，機柜中安裝對接智慧教室平臺系統的設備，讓教室能夠對接智慧教室平臺，獲取對應軟件功能，在利用智慧教室資源平臺的同時，利用其遠程教學平臺，調用攝像機的畫面，實施多視頻流融合及推拉流的功能，將數據流進行自主選擇推送，降低其他客戶端操作的不便捷性和畫面大小的限制性。從教學角度講，一是線上學生能直接與課堂互動，解決了線上學生的溝通、任務展示等問題，二是依托校內專網，借助天大云盤、天大云桌面等校內資源建立教學資源共建共享中心，采用教學資源共享平臺機制，將線上線下學生的筆記本、Pad及手機終端接入到智慧教室資源平臺，線上學生可以將作業、視頻等教學資源上傳到平臺，線下端可直接調取查看，保證線上線下教學內容一致，滿足同步課堂實時教學的基本需求。

同步課堂智慧教室的管理

1.教室設備管理

將此類同步課堂接入管理中心平臺，可遠程對其進行硬件物聯網管控，并能接管教室中投影機、中控等部件，遠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生過多的維護成本。同時，在教師允許的前提下通過軟件能接管教師的計算機，幫助教師進行計算機設置、創建課程等，簡化教師使用步驟，讓教師將精力集中在授課上，而非在操作教學設備上。

2.教師培訓與支持

為教師提供詳細的操作指南，并在教室電腦端安裝對應的視頻指導軟件，在課前為其提供自主技術支持。同時定期開展教育技術培訓，建立實時支持平臺，教師可以在遇到問題時隨時尋求幫助，獲得解答和指導，最大限度地減少因操作問題導致的課堂延誤問題。

3.教學資源管理

引導師生逐步建立智慧平臺的數字化教學資源庫，其中包括教材、課件、多媒體資料等，確保教學資源的質量和完整性，依托教務部門結合版權和知識產權制訂符合師生的教學資源使用規范。

4.數據管理和安全

依托校內網絡安全防火墻，將教學資源服務器搭建在校內網絡，防止資源流失。同時，加強數據資產分級分類和管控，嚴格進行訪問控制，對其產生的各類數據進行管理和安全保護，確保數據的完整性、機密性和可用性，建立有效的數據備份和恢復機制，防止數據丟失或泄露。

5.效果評估與改進

定期評估同步課堂的實施效果，包括教學效果、學生參與度等方面。根據評估結果，及時調整管理策略和提供相應的改進措施，不斷優化同步課堂的實施管理方式。

同步課堂智慧教室的評估與反思

為了檢驗此同步課堂的建設和使用感受，筆者所在學校對雙校區使用線上線下教學、會議需求的師生進行了問卷調查及現場訪談。

調查統計結果顯示，在教室大小及空間布局方面以“滿意”和“基本滿意”為主，對音頻和視頻設備性能的滿意人數超過70%，說明在選定教室方面和音視頻搭建方面符合班級及遠程課程特點；在教學設備易用性上，“一般”“不滿意”占比較大，呈現問題較多，認為智慧教室的功能操作復雜，功能不易掌握，這說明系統還需要進一步優化與改善；雖然對“教師維護和設備修理的響應速度”認為非常滿意的占到75.3%，但也反映出在維護方面還需要加強，以保證正常運行，減少教室報修；“是否愿意在此進行課程”的意向高達98.7%，可見此類同步課堂得到了師生的認可，總體達到了同步課堂預期設計和建設目標。

結論與展望

通過一學期的運行，并結合師生的反映和管理人員接待報修信息的反饋，可以判定建設同步課堂對新型遠程教學模式有促進作用，后續，應不斷調整優化平臺操作和加強師生使用培訓工作，以便推廣此類同步課堂。隨著教育技術的不斷發展，人工智能、大數據、虛擬現實、全息等科技會不斷融入遠程教學，師生之間的互動和反饋、學生的參與感和學習動力將會得到進一步加強。

參考文獻：

[1]王晶瑩，張曉琳，徐安迪，等.改革開放以來中國教育信息化政策育人歷程研究——基于政策工具的文本分析[J].中國教育信息化，2023，29（10）：3-16.

[2]馬東堂，張曉瀛，熊俊，等.線上線下混合式教學中的課程思政評價體系研究[J].高教學刊，2023（25）：62-64+68.

[3]黃泓.網絡直播授課對教學言語行為的影響研究[D].上海：華東師范大學，2023.

[4]李維娜，秦亮.新冠疫情期間高校線上授課模式探討[J].焦作大學學報，2020，34（02）：127-129.

[5]邢楚晗.高校線上教學資源共享常態化條件與策略研究[D].武漢：華中科技大學，2023.

作者簡介：單存樂（1989—），男，漢族，河北滄州人，學士，工程師，主要研究方向為教育技術、教育信息化、智慧教室建設。

基金項目：天津大學2023-2024年度校級實驗室建設與管理改革項目“天津大學智能云桌面語言實驗室研究與探索”（項目編號：LAB2023-07）。