第16卷第8期 2010年8月 江苏技术师范学院学报 JOURNAL OF JIANGSU TEACHERS UNIVERSrrY OF TECHNOLOGY Vo1.16,No.8 Aug.,2010
数字化微格教学系统的构建与应用
薛 勇
(江苏技术师范学院信息与教育技术中心,江苏常州 213001)
摘要:以江苏技术师范学院微格教学系统的建设为例,设计了基于H.264的数字化微格教学系统,并对该系 统的组成、控制、功能及其相对于传统微格教学系统的优势进行了阐述。 关键词:微格教学;数字化微格教学系统 中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1674—8522(2010)08—0056—04
一、微格教学系统简介
微格教学(Microteaching)由美国斯坦福大学 爱伦教授于1963年首先提出,并将其定义为“一 个有控制的实习系统,它使师范生有可能集中解 决某一特定的教学行为,或在有控制的条件下进
行学习”[1]。微格教学又被称为“微观教学”、“微型 教学”、“小型教学”,“微”是微型、片断及小步的意 思;“格”取自“格物致知”,是推究、探讨及变革的 意思,又可理解为定格或规格。微格教学就是把复 杂的教学过程分解为许多容易掌握的单一教学技 能,其特点概括而言就是“训练课题微型化,技能 动作规范化,记录过程声像化,观摩评价及时化”。 我国从2O世纪8O年代开始把微格教学引入 师范教育,许多师范院校建立了微格教学系统,当 时的设备大多采用的是模拟设备,操作繁杂。随着 科学技术的迅速发展,以多媒体技术和网络技术 为核心的数字化微格教学系统的构建及应用已成 为可能。
二、数字化微格教学系统的优势
数字化微格教学系统综合运用了计算机技 术、网络技术、视音频技术、视频压缩技术、存储技 术以及传输技术,构建成一个集视音频录制、实时 监控、校园网内点播和直播为一体化的系统。数字 化微格教学系统较过去的微格教学系统相比有以
下几方面的优势阁。 (一)存储传输数字化,回放灵活,资源的管理 更为便利 由于录制的视频资料以数字方式存储,其调 用回放观看将不再受时间和地点限制,学生离开
微格教室后可以通过校园网来浏览自己和其他同
学的视频实录,无需占用微格教室和正常教学课 时来回放,从而大大提高了微格教学系统的使用 效率。且数字视频资源占用的空间小,图像质量 高,可无限次点播调阅,资源的保存和管理极为方
便。 (二)监控、评价网络化,教学和评价的方式更
为灵活 数字化微格教学系统实现了将教学过程中的 分组讨论和教师点评等环节通过校园网来完成,
参与微格训练的学生和教师通过系统申请可以进 行讨论和评点,所有参与微格教学的人都可以自
由地点播自己或他人的教学视频,通过观摩和回 顾,还可以对所有参加学习人员提交的微格教学 内容进行评点、分析和讨论。除此之外,数字化微
收稿日期:2010—06—18 作者简介:薛勇(1970一),男,江苏扬中人,实验师,研究方向为多媒体技术及其应用。
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格教学系统还能实现不同教学者完成同一教学环 节训练的对比演示和分析,因此,教学评价的人员
也不再局限于本班的同学和任课教师。
(三)反馈的优势更加明显
学校主管部门的领导可以随时点播学生的微 格训缘隋况,从而为教学决策提供依据。 (四)集成度高,投资相对较少,系统维护简便
在添加一些简单的传输控制设备之后,数字
化微格教学系统还能与现有的网络教学平台、精
品课程录播系统、VOD点播系统进行集成,充分利
用了现有的教学设备资源。 (五)易于管理,自动化程度高
数字化微格教学系统便于管理,自动化程度较 高,从而大大减轻了教师及工作人员的工作负担。
三、数字化微格教学系统的构建
(一)视音频编码技术的选择 视音频编码技术是多媒体计算机、多媒体数
据库、多媒体通信、数字电视和交互系统中的关键
技术,它将原先不适合网络传输的大体积文件转 换成相应的小体积文件。虽然压缩编码技术很多,
但从目前的主要技术来看,得到市场认可的主要 是微软的WMV标准,ISO移动图像专家组
(MPEG)开发的MPEG系列标准,以及ITU—T和 ISO两个国际化标准组织的由视频编码专家联合
组成的JVT开发的H.264标准。
H.254/MPEG一4 AVC(H.264)是1995年自 MPEG一2视频压缩标准发布以后的最新、最有前途 的视频压缩标准。它既保留了以往压缩技术的优 点和精华,又具有其它压缩技术所无法比拟的优
势,通过该标准,同等图像质量下的压缩效率比以 前的标准提高了2倍以上。因此,江苏技术师范学
院在数字化微格教学系统的设计中选择了H.264
标准。H.264标准主要具有以下优点: 1.低码流。和MPEG2以及MPEG4 ASP等压缩
技术相比,在同等图像质量下,采用H.264技术压
缩后的数据量只有MPEG2的1/8,MPEG4的1/3。
显而易见,H.264压缩技术的采用将大大节省用户
的下载时间和数据流量收费。 2.高质量的图像。H.254能提供连续而流畅的 高质量图像(DVD质量)。 3.容错能力强。H.254提供了解决在不稳定网
络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。
4.网络适应性强。H.264提供了网络适应层, 使得H.264的文件能比较容易地在不同网络上传
输(如互联网、CDMA、GPRS、WCDMA及CDMA一 2000等)。
(二)教学系统的构建 数字化微格教学系统构建的主要思想是通过
计算机和网络的控制与管理,以视频数字压缩格 式的硬盘录像机为核心,配备方位可调的高清晰
彩色摄像机和高灵敏度的拾音器,采集多路视音 频素材,在硬盘录像机中进行实时压缩存贮并通
过校园网传到服务器上,以实行全校范围内的点
播和直播。数字化微格教学系统的拓朴图如图1 所示。 数字化微格教学系统由课室实时录播模块、 管理模块、流媒体服务模块和资源管理平台模块
四个模块组成。 1.课室实时录播模块。安装在教室的录播现
场,对直播教室课堂教学内容实时录制,完成视 频、音频、计算机动态屏幕信号的采集和编码,然 后再经过网络可直接保存到媒体服务器。
2.管理模块。系统中的所有录播教室由控制中
心统一管理,控制中心远程控制录播教室的开始
录制、终止录制以及录制模式等,实现教室端无人
值守式操作。控制中心可远程监看录制效果、设置
各种课件参数以及控制教室端摄像机控制和切换 等。 3.流媒体服务模块。集流媒体点播、录播资源
点播和录播教室现场直播功能于一体的流媒体服 务平台,实现了点播资源的存储和直播资源的转 发,为点播资源的上传、管理提供了后台的数据库
服务。流媒体服务器可同时为多间教室提供现场 直播服务,随着资源数量和各种应用的不断增加,
可以扩充多台流媒体服务器,以满足不同的应用
需求。
4.资源管理平台模块。管理员、教师、学生通过
I
E浏览器就可以访问学校资源库,进行资源的管 58 江苏技术师范学院学报 第16卷
微 格 教 室
微 格 教 室
点播/发布服务器 客户端
图1 数字化微格教学系统拓朴图
理、发布和点播等操作。系统管理员可在后台直接
对录播资源添加各种相关信息,如添加索引、目录 和剪辑等;可以把资源按照院系、学科等进行分类,
以方便学生后期点播调用;还可根据讲课教师、课 程名称等内容对资源进行检索。
四、数字化微格教学系统在现代
教育模式中的应用
(一)促进了微格教学视频案例库的建设 微格教学系统的数字化为案例库的建立提供
了可能。我们可以构建教学的案例库来支持学生
的微格训练,既为学生提供了观摩学习的方式,也
为学生分析教学提供了训练情景。案例中包含“精
选案例”、“名师授课”和“典型范例”等,每个案例 都会附有教师的解说和评论以及同学的评论等信
息,学生可以通过校园网随时下载播放。通过对每
个技能的课堂教学讲述的实录片段进行案例分 析,可以指导学生对技能进行心理定向,在模仿的
基础上勇于创新,充分发挥主动性;同时,每个训
练者在占有、选择、学习信息资源的同时,也参与
了共同建立、完善案例的共享资源,以不断丰富和
完善系统资源库。
(二)搭建了自主学习平台,提高了学生学习
的主动性 微格教学案例库的建立为学习者提供了自主 机
学习的环境和平台。即使教师不在场,学生也能利 用各种学习资源进行学习。学生可以在案例库中
寻找需要的资源,结合自己原有的经验和知识,因 地制宜进行开发性的学习。 (三)创设了一个交流与沟通的网络环境,培
养了学生协作学习的能力 在数字化微格教学系统中,学生通过网络进 行对话协商和交流,可以对自己学习和教学训练
过程中的问题进行表述,分析示范教学的成功之 处及存在的问题,并就“假使我来教,该如何应用
此教学技能”等问题展开讨论,通过相互交流、集 思广益,从中获得解决问题的方法。从而建构一个
学生与学生之间、学生与教师之间实时的以及非 实时的全方位协作环境,使学生在探讨中获得解决
问题的思路和灵感,对学习进行有效的可持续的
支持。 (四)实现了评价多元化,构筑了互评新空间
当前微格教学评价主要凭经验和印象,评价
指标也不明确、系统。微格教学的数字化环境可以 使评价多元化,使评价结果更直观、可靠,评价过
程更有效合理。通过创建的数字化微格教学平台
环境,可以对学生的学习过程进行跟踪和评价。学
生与学生之间、学生与教师之间可以进行网上评
议,其参与者不受空间的限制,打破了班级界限, 师生可以就某个问题及时地在网上进行交流,而
不带有身份差别。这种非面对面的谈话更有益于 真实意见的提出,使评价更趋客观,也更容易为被 ~囊 ;:一
囊 第8期 薛勇:数字化微格教学系统的构建与应用 59
评价者所接纳,从而有利于全方位的评价和反思,
构筑了评价的新空间。 数字化微格教学系统运行实践表明,其克服
了传统微格教学系统的缺陷,大大提高了教学效 率和教学质量。然而,微格教学在我国的发展历史 还较短,数字化微格教学系统也是近几年才出现 的新事物,其理论与实践方面均需要进行更深入 的探索。这就要求我们紧跟教育理论发展与教育
技术发展的步伐,将教育理论与数字化微格教学 系统紧密结合,探索出更好的基于数字化微格教 学系统下的教学模式,从而使数字化微格教学系
统更好地为教育教学服务。
参考文献:
[1]魏建华,杜建荣.基于H.264的数字化微格教学系统的 设计与应用[J].中国电化教育,2006(4):102—104. [2]叶惠文,邹应贵,杜炫杰.现代微格教学系统的构建与实 施模式研究[J].电化教育研究,2007(7):70-72.
The Application and Construction of Digital Micro-teaching System
XUE Yong (Centre ofInformation andEducation Technology,Jiangsu Teachers UniversityofTechnology, Changzhou 213001,China)
Abstract:Taking the micro-teaching system construction at Jiangsu Teachers University of Technology as an example,the construction and design of digital micro-teaching system is based on the H.264 digitization micro-teaching system.This article elaborates the composition,control and function of this system,and compares the superiority with the traditional micro-teaching system. Key words:micro-teaching;digital micro-teaching system 责任编辑盛艳
(上接第55页)
Features Comparison and Enlightenment of Higher Vocational
Education between China and France
YU Wu——ming,SHEN Sheng-lin (School of International Education,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430073,China)
Abstract:With the rapid development of society and economy,French higher vocational education has showed characteristics on a hi gh degree of importance from the Government attach,and importance to school orientation on social adaptability, and with non—independent institutional settings, and institutions and courses set with diversity,and attention to professionalism training,etc.All of these have provided an important inspiration to higher vocational education in China. Key words:higher vocational education of France;features comparison;enlightenment 责任编辑徐
晶