基于远程教学平台的互动教学研究

◆周驰岷 陈薇 胡竹祥 刘波

1 引言

与传统面对面的课堂教学不同，远程教学是以技术为媒介开展的教学活动。远程教学的本质特征体现在教学过程中，师生在时空上是处于准永久分离的状态的，教师的教学活动和学生的学习活动必须依靠媒体技术来重建。远程教育是建立在现代计算机技术与通信技术基础上的一种新型教育形式，是构建知识经济时代终身学习型社会的重要手段。

现代网络教育这种崭新的教育形式在蓬勃发展的同时也暴露出许多问题。目前我国远程教学系统存在系统相对封闭、教学过程单向传递、学生被动学习等问题，这些问题都制约着远程教学质量的提高。在传统的远程教学中，学习者通常是孤立的个体，缺乏与教师、学习伙伴的社会交互，其学习方式主要是自主学习。现有网络教学平台大多采用论坛、音视频交互实现师生互动，在小班教学过程中能较好地调动每个学习者的积极性。然而在人数众多的大班网络教学过程中，由于时间等条件的限制，并不能调动起每个学习者的积极性。

国内外许多教育家都揭示出良好的互动在课堂教学中的重要作用，网络环境下的课堂教学仍是如此。了解网络环境下课堂教学互动存在的问题，并善用各种互动策略来激发学生的学习兴趣，加强学生的学习动机，是当前网络技术在课堂教学中取得成功的关键。

2 系统设计

2.1 系统模型

远程教学平台通常搭建在互联网上，平台服务器和平台用户可通过各种接入方式连接到互联网，教师和学生作为用户可通过有线或无线方式接入，使教师和学生尽量不受时空限制的影响。在现代远程通信环境支持下，可将学生、教师以及教授的知识按照图1所示建立一个自动机模型，便于设计系统的实现过程。该系统的设计遵循以学生为中心的原则，教师的任务是设计教学过程和根据学生教学反馈情况及时调整教学进度。教师首先根据教学经验将知识点划分为三类：一般知识点、重要知识点、疑难知识点。学习者根据教师所划分的知识点采用不同的学习方式进行学习；在学习过程中，学生根据自身学习情况将学习信息反馈给教师，教师根据学习者反馈的学习情况调整学习进度，让学习者能循序渐进地推进学习过程，逐步掌握各知识点；同时教师可根据系统记录的学习者学习情况为日后更科学地划分知识点、进行教学设计积累数据。

图1 对象关系图

2.2 过程设计

如何为学习者提供更好的交互，充分调动学习者的学习积极性，是影响远程教育质量的一个重要因素。为了有针对性地采用不同的教学手段，将知识点分为三类：一般知识点、重要知识点、疑难知识点。

所谓一般知识点，是指课程大纲要求学习者做一般性了解，简单易懂的知识点。所谓重要知识点，是指课程大纲要求学习者识记、理解，需要通过练习掌握的知识点。所谓疑难知识点，是指课程大纲要求学习者识记、理解，但自学有一定难度，需要教师讲授以帮助学习者掌握的知识点。设计的系统按照3种不同的方式对这三类知识点做不同的处理，更有针对性地帮助学习者利用计算机网络高质、高效地完成学习，如图2所示。

图2 系统流程

1）单向式。这种教学方式通过文字、图片和其他多媒体方式将知识单向地传播给学习者，虽然缺乏教学交互，但是通过各种多媒体方式的综合应用，能将知识快速高效地展现给学习者，适合学习者快速、大量地自学比较容易掌握的知识点。当然，根据学习者个体差异，对单向式教学涉及的一般知识点如果存在疑问，则可通过答疑的方式与教师交流。

2）人机互动式。该教学方式通过事先在教学设计中安排的学习流程，让学习者按照这个流程按部就班地进行学习，完成每个学习步骤对应的练习，并由系统自动反馈练习的结果，帮助学习者通过练习掌握知识，如图3所示。

图3 人机交互流程图

首先通过文字、图片和其他媒体方式进行知识点的学习，学习后完成相应的练习题。由于采用的是客观题，系统可根据标准答案自动判定正误，给出习题的正确率。如果习题正确率大于事先设定值n，认为学习者已经掌握了该知识点，系统允许学习者进入下一知识点的学习。如果习题正确率小于设定值n，首先判断学习者进行该练习的次数，没有超过设定值m次，则允许学习者重新进行该知识点的学习，否则可适当降低正确率要求的n值，同时记录该学习者练习完成情况并向教师发送。这种方式方便学习者灵活掌握学习时间，并能根据教师事先设计好的步骤逐步推进，循序渐进地学习知识。其不足之处在于互动性有限，并且这种方式通常只适用于客观性练习题，不能满足所有教学的要求。

3）师生互动式：这种方式是指教师和学生通过计算机网络实现实时交互，包括语音、视频等。师生互动式教学交互感很强，特别在现代计算机技术的支持下，能为学习者和教师提供身临其境的感受，起到与现场授课非常接近的效果。然而其不足之处是实时性要求很高，不利于时间差异较大的教师与学生进行交流。另外，如果远程教学班级规模较大，教师则难以保证与每位学习者进行足够的交互。

交互式应答系统Clicker能够提供一个交互式课堂教学互动平台，引导学生积极参与课堂教学活动，有效增强课堂教学效果。然而受硬件设备条件限制，该系统并未在课堂教学中被广泛应用。现代远程教育是建立在计算机技术上的一种新型教育形式，借助计算机网络的特性，现代远程教学先天就具备了双向交互的硬件条件。基于计算机网络的软件Clicker，可实现远程教学平台中大规模实时教学活动时的师生互动。

如图4所示，教师首先实时讲解知识点，通过声音、视频方式向学习者传送，随后教师根据讲解的知识点提出问题并抽问学习者。教师将学习者回答的答案列举也可补充其他参考答案，总结成2～4种不同的答案供所有学习者选择。学习者提供软件Clicker进行投票，教师通过系统及时掌握学习者选择答案的正误率。如果超过设定值t%的学习者都选择正确，则认为该知识点被大多数学习者掌握，可进入下一知识点的学习。否则，教师发起小组讨论，让小组内学生相互交流，就不同选择答案进行讨论，完成后再次投票。同样，如果超过设定值t%的学习者都选择正确，则认为该知识点被大多数学习者掌握，可进入下一知识点的学习，否则将该知识点记录并传送给教师，教师根据记录情况重讲知识点或者课后做进一步处理。

3 结论

在现代远程教学中，可将多种学习方式结合起来，实现提高教学质量与学习效率的目的。概念性知识可采用文字、图片、视频等方式静态展现给学习者，方便学习者自学；对难度一般但较重要的知识点，可采用人机互动方式，通过提前进行设计的客观性练习题帮助学习者巩固要点；对难度较大的知识点，通过预约在线课堂，借助音、视频等方式，配合软件Clicker，实现师生互动教学。

图4 师生交互流程图

文中提出的远程教学学习模型，根据知识点的特性将其划分为三类，系统设计了3种不同的学习方式，分别对应于不同的知识点，便于学习者有效展开学习活动。同时，教师收集学生学习的反馈信息，及时调整教学思路，围绕学生展开教学活动。该系统的设计充分体现了以学生为中心的教学思想，并利用计算机网络实现的软件Clicker，帮助教师实现大班教学的实时互动。

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