基于教师角度多校区同步课堂教室的探究与实践

单存乐 韩冰霜 韩君格 兰馗博

摘要：随着信息技术的快速发展和教育模式的不断创新，线上线下同步教学已成为一种新型的远程教学方式，为不同校区的学生提供了更为便捷和高效的学习模式。本文结合具体案例探讨了基于教师角度的多校区线上线下同步课堂的实践与应用，并从教师的视角深入分析同步课堂教室所需要解决的问题，为具有多校区线上线下同步教学需求的高校提供了一种解决思路。

关键词：同步教学；线上线下；远程教学

中图分类号：G431  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）12-0105-05

引言

随着教育技术、互联网和移动终端设备的飞速发展，教学模式在不断地更新优化，国家相关政策，如《关于推进“互联网+教育”发展的指导意见》《教育信息化中长期发展规划纲要（2021-2035年）》和《教育信息化“十四五”规划》等，持续地对教育信息化改革提出方向性指导[1]，高校管理者为满足现代社会对教学的多样化需求，也在不断地进行探索。为解决多校区造成的教师授课不便问题，部分高校对线上线下授课型教室建设进行了探索，但并未主要应用于线上线下同时跨校区进行的课堂，因此，如何更好地解决线上线下同时跨校区的问题成为笔者所在单位研究的方向之一。通过研究，笔者所在单位提出了一种以教师授课为视角，集成远程教学技术和传统面对面教学优势的教学模式，即线上线下同步课堂智慧教室（以下简称“同步课堂”）。在该模式中，教师和学生可以在实体教室中进行面对面的线下教学活动，同时，教学活动也可以在线上进行，使得远程的学生能够实时参与并互动。这种模式充分利用了现代教育技术，如视频会议、实时互动工具、教学平台、在线资源等，提供更加灵活、高效、体验感更好的教学方式，通过此方式来提升教师为线上线下学生授课的体验感。[2]

同时，笔者所在学校在双校区之间建设的基于教师角度的同步课堂智慧教室以另一种方式解决了远程授课的问题，打破了地域限制，使跨校区、跨地区的学生和教师能实时互动，教师能更好地掌握线上线下学生的实时情况，为多样化智慧教室的建设增加了一种新的可能。

同步课堂智慧教室建设面临的问题

线上线下同步课堂与单纯的线下传统多媒体教室有所区别，从教师授课的体验感来说，教师线上线下同步授课存在以下几个方面的问题。

1.互动限制

远程教学限制了教师与学生之间的面对面互动，使得课堂氛围和互动效果不如传统课堂教学，缺乏实时反馈和互动可能让教师难以判断学生的理解程度和学习效果。此外，非面对面的课堂教学不利于教师和学生之间建立情感联系和信任，缺乏情感联系可能会影响学生的学习动力和参与度。[3]

2.稳定性问题

当在双校区进行远程授课时，稳定的网络连接和设备性能至关重要，不稳定的网络连接或设备可能导致视频卡顿、音频不同步等问题，影响学生的听课体验。[4]

3.操作使用问题

教师需要会使用多种教学方法，如直播讲座、视频教程、在线讨论等，以满足不同学生的学习需求，但许多教师可能并不熟悉远程教学所使用的各种技术工具，如视频会议软件、在线教学平台等，这都可能导致教师在教学过程中遇到各种困难，影响教学效果。

4.教学资源共享平台

在不同校区上课的学生面临纸质作业或者任务因地域限制无法及时提交的问题。同样，教师在回复批注作业时也无法避免此问题。[5]

5.保护隐私和安全

教室平台在运行过程中，可能存在数据泄漏、弱密码、身份验证、合规法律以及第三方泄露等风险，需要保障师生的信息安全和教学资源的安全。

同步课堂智慧教室建设的思路框架

1.设备功能性和布局合理性

在建设同步课堂时需考虑教师为远程学生授课的感受，大部分课程仍需要以教师教授为主，故需要在后排搭建大屏，为教师提供学生画面，画面要求能体现全部学生，后排大屏上的学生是线下课堂的延伸。同时，在音频方面，在同步课堂内布置适当数量的吊麦，将教室声音全部传达给对方教室，以便从感受上将远程教室的声音全部传送到现场，从视觉和听觉两方面将远程教室融入到现场，这不仅能提高教学效率，更能增强课堂的互动性和直观性，减少教师远程上课带来的不适感，提高教学效率。

2.设备和网络稳定性

采购前要对所需产品进行相关调研，结合品牌进行招标或者竞价进行采购，同时保证配件的质量。在日常使用中，管理人员应按照制造商的建议进行设备维护和保养，包括清洁、更换损坏的零部件等，并及时安装设备厂商提供的软件更新，以修复漏洞和改善性能。应将服务器和网络设置在校内，并在内网进行数据交互，同时增加同步课堂网络带宽，对双校区实时课堂网络提供网络专线，针对有校外网络访问需求的师生，可以通过VPN先对校内网络进行访问，再登录到此同步课堂。

3.设备易用性与教辅支持性

在建设教学资源平台时需考虑平台的易用性，减少使用者学习成本，设备的操作界面应该简洁明了、易于理解，避免使用过多的复杂功能和难以理解的图标，以“Window+网页”形式为基础，不再安装新软件、学习新的教育UI，对功能图标可进行编辑，便于教师能够按照自己的上课习惯迅速找到所需的功能并进行操作。同时，专业人员在前期要跟课，以现场指导的方式更直接地教授教师操作步骤，尽量减少教师的学习成本，以保证正常的课堂秩序。

4.平台智能化和资源丰富性

同步课堂需要突破时间空间限制，依靠智慧教室学习平台进行数据交互，可根据班级进行课程的创建，如本学期创建一门课程，导入上课日期时间、班级、班级人数、人员安排、分组情况等，待上课时，师生输入自己的账号密码即可登录并调取所有信息和资源。同时，借助平台打通同步课堂内不同系统、应用、设备、数据之间的信息孤岛，并解决作业提交、教师下发批改作业等问题，包括但不限于教案、课件、视频等。

5.设备与网络安全性

同步课堂服务器平台需基于双校区校内网络运行，其网络安全通过校内防火墙、指定设备审核等安全措施来保障，上课时通过教师端管控资源，保障信息的安全。例如，可以将数据根据敏感程度进行分类，并设置不同的访问权限，只有经过审核过的用户才能访问敏感数据，设置敏感词汇进行数据监控和审计，确保数据的合法访问，建立健全的网络安全体系，包括防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网络等措施，以防止未经授权的访问或攻击。同时，定期对网络进行漏洞扫描和安全评估，及时修补和更新系统，还需要对管理人员进行数据安全意识培训，加强他们对数据隐私和安全的认识。此外，建立合适的监控机制，对员工的数据使用行为进行监控和审计，防止内部人员滥用权限或泄露数据。

同步课堂智慧教室的建设实践

笔者所在学校已建设成线上线下同步课堂教室（如上页图1），教室以电脑为核心，以教学平台为依托，通过校内服务器做数据交互，以中控为物联网控制中心，连接前端功能设备进行管理维护。

同步课堂搭建在双校区，采用活动桌椅方便教师学生摆成适合课堂的布局。如上页图2所示，讲台方向配置高流明激光投影机，保证线下学生能够清晰地看到教学资源，教师面对的后墙处安装大尺寸、高分辨率LED拼接大屏，此大屏的作用是将线上学生或另一校区课堂的学生的画面接入到屏幕上，方便教师查看。同时，在讲台处安装180度无缝拼接全景摄像头，以保证另一课堂的学生能够完全呈现在屏幕上，做到从教师角度出发，眼前是线下学生，后墙屏幕是线上课堂教学场景，这样从视觉方面更加符合课堂同步的效果。为方便另一课堂学生观看教师教学场景，在中间布置人像跟踪摄像机，将教师授课画面实时传输到线上，方便学生观看。在音频方面，采取吊麦拾音的方式，方便线上课堂的学生能够清晰地听到教师以及学生的实时场景音频。

为保证师生操作的连贯性，结合教室原有多媒体教学设备，机柜中安装对接智慧教室平台系统的设备，让教室能够对接智慧教室平台，获取对应软件功能，在利用智慧教室资源平台的同时，利用其远程教学平台，调用摄像机的画面，实施多视频流融合及推拉流的功能，将数据流进行自主选择推送，降低其他客户端操作的不便捷性和画面大小的限制性。从教学角度讲，一是线上学生能直接与课堂互动，解决了线上学生的沟通、任务展示等问题，二是依托校内专网，借助天大云盘、天大云桌面等校内资源建立教学资源共建共享中心，采用教学资源共享平台机制，将线上线下学生的笔记本、Pad及手机终端接入到智慧教室资源平台，线上学生可以将作业、视频等教学资源上传到平台，线下端可直接调取查看，保证线上线下教学内容一致，满足同步课堂实时教学的基本需求。

同步课堂智慧教室的管理

1.教室设备管理

将此类同步课堂接入管理中心平台，可远程对其进行硬件物联网管控，并能接管教室中投影机、中控等部件，远程帮助师生使用其功能，减少管理人员因与其他教室不同产生过多的维护成本。同时，在教师允许的前提下通过软件能接管教师的计算机，帮助教师进行计算机设置、创建课程等，简化教师使用步骤，让教师将精力集中在授课上，而非在操作教学设备上。

2.教师培训与支持

为教师提供详细的操作指南，并在教室电脑端安装对应的视频指导软件，在课前为其提供自主技术支持。同时定期开展教育技术培训，建立实时支持平台，教师可以在遇到问题时随时寻求帮助，获得解答和指导，最大限度地减少因操作问题导致的课堂延误问题。

3.教学资源管理

引导师生逐步建立智慧平台的数字化教学资源库，其中包括教材、课件、多媒体资料等，确保教学资源的质量和完整性，依托教务部门结合版权和知识产权制订符合师生的教学资源使用规范。

4.数据管理和安全

依托校内网络安全防火墙，将教学资源服务器搭建在校内网络，防止资源流失。同时，加强数据资产分级分类和管控，严格进行访问控制，对其产生的各类数据进行管理和安全保护，确保数据的完整性、机密性和可用性，建立有效的数据备份和恢复机制，防止数据丢失或泄露。

5.效果评估与改进

定期评估同步课堂的实施效果，包括教学效果、学生参与度等方面。根据评估结果，及时调整管理策略和提供相应的改进措施，不断优化同步课堂的实施管理方式。

同步课堂智慧教室的评估与反思

为了检验此同步课堂的建设和使用感受，笔者所在学校对双校区使用线上线下教学、会议需求的师生进行了问卷调查及现场访谈。

调查统计结果显示，在教室大小及空间布局方面以“满意”和“基本满意”为主，对音频和视频设备性能的满意人数超过70%，说明在选定教室方面和音视频搭建方面符合班级及远程课程特点；在教学设备易用性上，“一般”“不满意”占比较大，呈现问题较多，认为智慧教室的功能操作复杂，功能不易掌握，这说明系统还需要进一步优化与改善；虽然对“教师维护和设备修理的响应速度”认为非常满意的占到75.3%，但也反映出在维护方面还需要加强，以保证正常运行，减少教室报修；“是否愿意在此进行课程”的意向高达98.7%，可见此类同步课堂得到了师生的认可，总体达到了同步课堂预期设计和建设目标。

结论与展望

通过一学期的运行，并结合师生的反映和管理人员接待报修信息的反馈，可以判定建设同步课堂对新型远程教学模式有促进作用，后续，应不断调整优化平台操作和加强师生使用培训工作，以便推广此类同步课堂。随着教育技术的不断发展，人工智能、大数据、虚拟现实、全息等科技会不断融入远程教学，师生之间的互动和反馈、学生的参与感和学习动力将会得到进一步加强。

参考文献：

[1]王晶莹，张晓琳，徐安迪，等.改革开放以来中国教育信息化政策育人历程研究——基于政策工具的文本分析[J].中国教育信息化，2023，29（10）：3-16.

[2]马东堂，张晓瀛，熊俊，等.线上线下混合式教学中的课程思政评价体系研究[J].高教学刊，2023（25）：62-64+68.

[3]黄泓.网络直播授课对教学言语行为的影响研究[D].上海：华东师范大学，2023.

[4]李维娜，秦亮.新冠疫情期间高校线上授课模式探讨[J].焦作大学学报，2020，34（02）：127-129.

[5]邢楚晗.高校线上教学资源共享常态化条件与策略研究[D].武汉：华中科技大学，2023.

作者简介：单存乐（1989—），男，汉族，河北沧州人，学士，工程师，主要研究方向为教育技术、教育信息化、智慧教室建设。

基金项目：天津大学2023-2024年度校级实验室建设与管理改革项目“天津大学智能云桌面语言实验室研究与探索”（项目编号：LAB2023-07）。