多媒体视频会议现代远程教学系统及其教学模式研究

俞　赞

摘 要 通过对浙江师范大学VTEL视频会议系统进行实例研究和文献分析等方式,分析当前多媒体视频会议现代远程教学系统的应用现状,发现远程学习中存在学习自由度差这一严重问题。针对问题,结合建构主义理论,提出适应性学习支持解决对策。在研究当前主要的多媒体视频会议现代远程教学模式与适应性学习支持系统的典型结构的基础上,提出多媒体视频会议现代远程教学系统的适应性学习支持教学模式,并对该模式进行详细的解析和功能说明。

关键词 多媒体视频会议;现代远程教学系统;适应性学习支持;教学模式

中图分类号:G434 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2009)27-0104-03

Multi-media Video Conference of Modern Distance Instruction System and Its Instructional Mode Exploration//Yu Zan

Abstract Through studies case of the VTEL video conference system of Zhejiang Normal University and analysis of the literature, and so on, including through the analysis of the current multi-media video conference of modern distance instruction system of the status, found that it was a very serious problem of poor learning freedom in distance learning. In order to solving the problem, with Constructivist theory, presents the adaptive learning support solutions. On the base of studying the current major model of modern multi-media video conference of distance learning and the classic structure of adaptive learning support system, presents adaptive learning support instructional model in multi-media video conference of modern distance education system, and carried out a detailed analysis and functions introduction of the model. By using this model, can improve network instructions and learning methods, and can promote innovative culture of the classroom to establish, and can improve the effectiveness of modern distance instruction, what is more, can improve the quality of distance instruction.

Key words multi-media video conference; modern distance instruction system; adaptive learning support

Authors address College of Education Technology, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang, 321004,China

1 多媒体视频会议现代远程教学系统

“视频会议”(Video Conferencing),又称电视会议或会议电视,是指两个或两个以上不同地方的人或群体,通过传输线路及多媒体设备,将声音、图像及文件资料互传,以实现实时的、交互式的沟通,完成会议的目的。多媒体视频会议系统在完成远程会议目的的基础上,还可以实现用户间的相互操作,实现共享用户应用程序、电子白板以及其他各种数据等[1],是简单视频会议的完善。

多媒体视频会议现代远程教学系统是以多媒体视频会议技术为核心技术的教学系统,可运行在Internet、Intranet、基于PC的卫星网、校园网、局域网上。多媒体视频会议远程教学系统是多媒体技术、通信技术和网络技术有机结合的产物,它把多媒体计算机技术的交互性、网络通信技术的分布性、视频会议技术的真实性和网络学习管理平台的方便性融为一体,在教师与学生、学生与学生之间建立起语音和视频的双向交流和数据通信,使身处异地的师生打破时空限制,就像面对面地相处在同一个教室中进行教与学一样,形成一个交流和交互非常方便的虚拟课堂[2],解决远程高等教育中面对面交流和交互不易的问题。

2 应用现状

随着我国通讯网络等基础设施建设的不断完善,各教育主管部门、学校大部分已经完成广域网模式或宽带Internet接入等多种线路组成的宽带数据网络,并充分把网络视频会议系统应用于教学中,建立基于网络的多媒体视频会议技术的、互动的远程教学平台,这是对现有的网络学习平台价值的一种升级。

自从1999年我国开始现代远程教育,目前设立远程教育的院校已超过68个,视频会议应用于远程教学中也得到越来越广泛的应用,并在我国已经有一定的规模。有调查显示,视频会议系统在重点高校、普通高校、成人高校的使用率已经超过83%、22%和31%。随着视音频压缩编码技术的不断提高,传输视频流所需的通信带宽问题逐步得到解决,利用多媒体视频会议系统建立的双向实时教学系统已越来越成为开展远程高等教育的一种重要手段。这种全新的教学模式为远程教育注入新的活力[3],提高远程教学的效益,从而进一步提高远程教育的质量,为更多的人带来接受良好教育的机会。

3 存在的问题

通过对学习者在传统的多媒体视频会议远程教学系统中的学习过程研究,发现这样的教学系统并不能理想地提高教学效益。以浙江师范大学现代教育技术中心建立的实时授课系统为例[4],该系统采用美国VTEL公司的基于H.323标准的多媒体视频会议系统为主要终端设备,包括VTEL银河系列的GLY5500、GLY755、GLY MiniTower视频会议终端和Tuobrcast流媒体点播系统,由1个主播教室和5个分播教室组成,采用数字信号传输方式,常用码速率达到768 kbit/s(IP网)。VTEL视频会议系统投入使用后,在提高教学效率上取得较大的成效。例如,为了解决全校公共课“现代教育技术”师资不足的问题,学校安排教师在主播教室讲课,学生则可在5个分播教室听课,由此大大提高教学效率。但是从VTEL视频会议系统的使用过程来看,在提高教学与学习的质量上还不能令人乐观,学习者普遍反映学习过程中存在学习自由度较差的问题。

有调查表示:初始投资大和学习的自由度差被认为是使用视频会议系统开展远程教学的最大缺点[5]。1)初始投资大。会议电视系统的硬件系统为典型的专业化视频会议工具,购置整套设备的价格非常惊人,而且系统建设和运行维护成本也较高,前期要大量的资金投入。这是硬件问题。随着生产技术提高、设备价格的下降,此问题一定能很快、很好地解决。关注的重点是学生学习上的问题。2)学生学习的自由度差。视频会议远程教学系统,虽然在很大程度上打破了教学活动的时空限制,但并未真正突破时间限制。这是因为学生必须在指定时间到指定的教室才能听课,而不可能根据自己的时间安排随时随地进行学习。并且在实际教学和学习过程中,依然以教师讲课、学生听课为主,教师缺乏新的教学理念,学生缺乏新的学习策略的指导,缺乏问题意识和对话交流的习惯,导致创建对话型课堂、协作型课堂、研究型课堂出现阻碍。

4 解决对策

在多媒体视频会议现代远程教学系统中,需要有一个有效的适应学习者个人特征的学习过程。在提供学习内容的基础上,建立不依赖于教师的适应性学习环境[6]。为不同的学习者建立不同的学习模型,使学习者的喜好、习惯、兴趣被满足。通过智能代理技术,提供不同的学习策略意见;通过智能答疑技术,实现虚拟教师互动教学的功能[7]。

1)适应性教学设计。根据课程开发者为学习者提供的课程内容、活动,建立良好的领域知识模型,同时根据教师教学经验、学习者学习模型与相应的学习策略,整合课程内容,合理组合学习内容与活动,建立良好的教学设计。

2)适应性互动。为学习者提供课程学习中的互动支持,这种支持是给学习者和教师间、学习者和学习者间提供学习内容和活动上的交互,使学习者与教师都能达到最优化的及时交互。例如,智能学生代理会在学习过程中,建议学生当前应参与哪个活动,查看哪个内容,关注哪个同学发言等,全方位地让学习者沉浸在虚拟课堂中;智能答疑系统可以发挥传统教学中师生间及时问答功能,还能辅助学习者课后学习。

5 多媒体视频会议现代远程教学系统的适应性学习支持教学模式

5.1 模式提出为了解决个体学习过程中的适应性问题,建立一个能够提供智能个性化的适应性学习支持功能的教学模式,通过智能代理技术,实现在多媒体视频会议现代远程教学过程中激发学习者的学习动机、兴趣和积极性[8],达到更好的虚拟的“面对面教学”。多媒体视频会议现代远程教学的适应性学习支持教学模式如图1所示。

5.2 模式说明

1)模式解析。模式中教学管理人员负责监管教师及课程开发人员,并管理学习者模型库和通过学习记录监控学习者的学习。课程开发人员是专门建设领域知识模型的人员,结合从教师与教学管理人员中得到的教学意见,建构知识库,通过模型描述教学资源(教学内容和教学策略),形成知识概念本体。教师则是多媒体视频会议现代远程教学系统过程中的教学实施者,通过实时教学与虚拟智能教师代理教学来完成教学角色。学习者可以来自社会、学校、家庭,他们是整个系统的核心对象。学习者模型里包含个体学习记录,及其通过智能数据挖掘出的学习者学习特征的集合,为整个系统的智能个性化教学提供依据。领域知识模型由怎么教和教什么2部分知识组成。学习者模型与领域知识模型,经过智能推理过程,产生学习管理策略与信息加工策略等,为学生代理与教师代理提供重要参考意见。

在结合Moodle学习管理平台的基础上,多媒体视频会议系统在教学中形成一个可视化适应性的学习环境,实现课堂监管、实时课堂教学、考试评价、学习管理、交流协作等功能。学生代理可以充当学习者的学习伙伴,与学习者进行讨论、交流,更重要的是作为一个学习意见代理,为学习者提供学习策略、学习内容与活动上的意见指导。在了解学习策略与教学内容等情况后,教师代理运用自身的推理机制产生合适的教学策略,以实现个性化学习。同时可以利用智能答疑子系统的教师代理充当虚拟教师角色,及时实现师生间的提问与解答。

多媒体虚拟智能教师代理和提供学习意见的智能学生代理是这一现代远程教学模式的特色。根据建构主义理论与适应性理论,学习者是本模式中的主体,是这一教学系统的中心。传统的远程教学由于其自身的某些缺陷只能作为教学的一种辅助形式,多媒体视频会议现代远程教学已经拥有考试评价、课堂监控、学习管理、交流协作等环节,完全可以独立成为一种重要的E-learning教学形式,并在适应性学习支持教学模式下,还能运用于自主学习与研究性学习等不同的学习情境。

2)模式的教学功能。多媒体视频会议现代远程教学系统的适应性学习支持教学模式对远程教学具有以下几个明显的功能。

①从激发学习者的学习动机来看,既能通过学习意见学生代理和交流协作学习方式培养学习者的学习动机,又能通过适应性教学设计环节,展现出适合学习者特征的学习内容与活动组织;而且多媒体技术和智能技术在视频会议系统和Moodle学习平台的体现,更加能激发学习者的兴趣,不会让学生感到枯燥。以学习者为主体的设计思想,让学生更能充分地发挥学习过程中的主动性。

②从提高学习者的学习积极性来看,教师在线教学与虚拟智能教师代理教学的方式结合,可以做到像传统课堂一样,学生提问,教师及时给予解答,最大限度地满足学生与教师间的实时交流与互动。教师代理的智能教学辅助功能,除了课后帮助学生复习、预习作业,还能发布适合不同学习者学习进度与难度的作业,更有利于促进学习者改进自己的学习,增强学习的积极性。

③从提高对学习者的监控性来看,这一模式全过程记录学生的学习过程,为学习者生成的电子档案袋包含学生所有的学习动作日志和学习笔记、学习心得。结合学习意见学生代理和Moodle中建立的测试模块,为每一个学习环节提供相应的测试与评价,根据学习记录还能对学习过程提供不同阶段的评价与指导意见。

④从改变学习者的学习方式来看,真正的打破了时空限制,让学生能随时随地进行学习。这一模式不再是要求教师怎么教,而是让学生更好的找到自己的学习习惯,主动探求知识。

⑤从改变教师的教学方式来看,有智能题库功能与智能发布、批改功能加智能答疑功能集成里面的虚拟智能教师代理帮忙,就像多了一个永不疲倦的教学助手,减轻教师的工作量。而且智能教师代理推理出的教学策略意见,对教师具有很有用的参考价值,对于让教学如何适应学习者的学习特征,提高教学质量,改进教学方式更是一种新的途径。

6 小结

多媒体视频会议现代远程教学系统的适应性学习支持教学模式具有以上的几个优点,但适应性学习支持环境需要由专业的开发人员开发与维护,初期工作量非常大。

可以肯定的是,建立适应性学习支持的多媒体视频会议现代远程教学系统对提高教学质量,创造新型的、开放的课堂文化,是一个很好的手段。整合多媒体视频会议系统、网络学习管理平台和智能教学系统的适应性学习支持教学模式,可以随时随地进行双向学习的方式,对促进学习者学习,扩大学习机会,对当前的远程教学是很有价值的完善。

参考文献

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[5]祁志敏.基于会议电视系统的现代远程教育研究[D].兰州:西北师范大学教育技术与传播学院,2006

[6]倪丽君,徐梅林.基于Web的适应性学习支持系统初探[J].软件导刊,2005(1):28-29

[7]陈品德.基于Web的适应性学习支持系统研究[D].广州:华南师范大学教育信息技术学院,2003

[8]郭继远.视频会议系统及其在远程教育中的应用研究[J].现代电子技术,2006(6):65-69