混合式培训视角下的研修平台构建与应用研究
发布时间：2020-12-16 02:39
随着互联网、大数据技术的不断发展,线上线下相结合的混合式培训已成为教师培训的主流模式之一,是提升教师专业水平的重要途经。混合式培训需要功能完备、高效稳定的研修平台提供技术服务支持。该研究通过对培训组织者、授课者、参训学员进行详尽的需求分析,采用MVC （Model View Controller）的设计模式,基于B/S架构（服务器/浏览器）,构建了混合式培训的研修平台。应用视频识别技术,利用PyTorch深度学习框架,实现集中授课过程中学习行为记录。通过学习者画像技术,基于Hadoop分布式架构,使用K-means算法进行聚类分析,能够实现数据驱动下的学员问题诊断,达到个性化精准指导的目的,切实提升混合式培训的针对性和有效性。
【文章来源】：中国电化教育. 2020年12期 北大核心CSSCI
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
培训组织者功能框架
根据需求分析，对授课者的平台功能设计如图2所示。授课者可在平台上维护自己的个人信息，使参训学员了解授课者的专业背景情况。针对SPOC直播课程，授课者在研修平台中以同步直播的形式讲授，直播过程中可通过互动问答，与学员连麦等形式进行在线交流。由于i OS、Android、Windows、Mac、Linux等不同平台提供的音视频技术都不尽相同，为了保持直播的稳定，在音视频的采集和前处理阶段，需要根据不同的平台和机型进行适配。使用回声消除(Acoustic Echo Cancellation,AEC)进行音频前处理，对声信号采用扩展卡尔曼滤波、不敏卡尔曼滤波、粒子滤波等算法来消除残余回声。考虑到TCP协议具有公网传输时速度慢、延时大的问题，UDP协议又不可靠，通过Google提出的GCC(Google Congestion Control)算法进行实时直播数据传输。通过以上技术手段，满足了音频、视频传输过程中高可靠、低延迟的需求。异步实践类课程，授课者需要提前将课程资源视频和相应的文本辅助学习资料等上传至平台中，并为每个课程设置并发布相应的任务及说明，本研究采用MCU(Multipoint Conferencing Unit)模式的媒体服务器，此模式由一个服务器和多个终端组成一个星形结构，通过提升中央服务器存储、处理性能，相比于其他媒体服务器模式，能够提供高效稳定的服务。
参训学员在完成训前问卷等前置性任务的基础上，通过观看直播完成同步课程学习，在直播过程中可以通过连麦、弹幕、文字讨论等形式与主讲教师实时互动，在直播结束后，也能够随时在平台观看课程回放。在参与异步实践类课程时，学员可以随时随地在线查看或下载相应的学习资源，并在完成任务后，将成果上传至平台中，供组织者和授课者查阅。平台要能够自动统计学习完成情况，并及时向学员反馈提醒。学员可以通过平台查阅集中面授阶段的课程安排，了解课程目标和主要内容，通过手机扫码完成考勤任务，参与面授过程中授课者设置的各类互动等，并在课后完成对课程的评价、反思等环节。授课时全程采用摄像头进行实时监控，平台集成了人工智能视频识别技术，以Faster-RCNN及Mas-RCNN等预训练好的深度学习网络对现场摄像头捕捉到的全景教室图像进行测试并统计总检测框人数，可自动识别、统计出当天到场的学员人数，与此前手机线上签到的人数进行比对，可排查是否有异常签到的现象发生。此外，通过实时的人脸检测和分割算法，可有效统计课堂提问情况，研讨情况。自动记录课堂学习行为，形成学习大数据，作为建立学习者画像的数据基础。学员在集中面授后，回到工作岗位进行实践应用，将学习到的知识和技能转化为自己的课程教学行为。除了了解自己的培训学习情况，诊断问题，完成规定的一致性任务，学员还可以将自己的教学实录上传平台，供指导专家观看，并通过平台在线交流的方式随时同专家进行一对一个性化指导交流。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SPOC混合式学习模式的学习支持服务构建研究[J]. 王晓跃,习海旭,柳益君,廖宏建,黄纯国. 电化教育研究. 2019(03)
[2]“翻转式培训”模式的构建与实施策略[J]. 宋海英,王姣姣. 当代教育与文化. 2018(05)
[3]基于MOOC的混合式学习及其实证研究[J]. 杜世纯,傅泽田. 中国电化教育. 2016(12)
[4]中小学教师混合式培训的理念和实施策略[J]. 罗秀. 中小学教师培训. 2015(09)
[5]教师远程培训中的学习倦怠研究[J]. 徐恩芹,徐连荣,崔光佐. 中国电化教育. 2015(09)
[6]教师混合式培训中主题研修活动设计模型研究[J]. 刘清堂,张思. 中国电化教育. 2015(01)
[7]我国教师培训中存在的主要问题及其分析——以“国培计划”为例[J]. 张二庆,王秀红. 湖南师范大学教育科学学报. 2012(04)
本文编号：2919370
【文章来源】：中国电化教育. 2020年12期 北大核心CSSCI
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
培训组织者功能框架
根据需求分析，对授课者的平台功能设计如图2所示。授课者可在平台上维护自己的个人信息，使参训学员了解授课者的专业背景情况。针对SPOC直播课程，授课者在研修平台中以同步直播的形式讲授，直播过程中可通过互动问答，与学员连麦等形式进行在线交流。由于i OS、Android、Windows、Mac、Linux等不同平台提供的音视频技术都不尽相同，为了保持直播的稳定，在音视频的采集和前处理阶段，需要根据不同的平台和机型进行适配。使用回声消除(Acoustic Echo Cancellation,AEC)进行音频前处理，对声信号采用扩展卡尔曼滤波、不敏卡尔曼滤波、粒子滤波等算法来消除残余回声。考虑到TCP协议具有公网传输时速度慢、延时大的问题，UDP协议又不可靠，通过Google提出的GCC(Google Congestion Control)算法进行实时直播数据传输。通过以上技术手段，满足了音频、视频传输过程中高可靠、低延迟的需求。异步实践类课程，授课者需要提前将课程资源视频和相应的文本辅助学习资料等上传至平台中，并为每个课程设置并发布相应的任务及说明，本研究采用MCU(Multipoint Conferencing Unit)模式的媒体服务器，此模式由一个服务器和多个终端组成一个星形结构，通过提升中央服务器存储、处理性能，相比于其他媒体服务器模式，能够提供高效稳定的服务。
参训学员在完成训前问卷等前置性任务的基础上，通过观看直播完成同步课程学习，在直播过程中可以通过连麦、弹幕、文字讨论等形式与主讲教师实时互动，在直播结束后，也能够随时在平台观看课程回放。在参与异步实践类课程时，学员可以随时随地在线查看或下载相应的学习资源，并在完成任务后，将成果上传至平台中，供组织者和授课者查阅。平台要能够自动统计学习完成情况，并及时向学员反馈提醒。学员可以通过平台查阅集中面授阶段的课程安排，了解课程目标和主要内容，通过手机扫码完成考勤任务，参与面授过程中授课者设置的各类互动等，并在课后完成对课程的评价、反思等环节。授课时全程采用摄像头进行实时监控，平台集成了人工智能视频识别技术，以Faster-RCNN及Mas-RCNN等预训练好的深度学习网络对现场摄像头捕捉到的全景教室图像进行测试并统计总检测框人数，可自动识别、统计出当天到场的学员人数，与此前手机线上签到的人数进行比对，可排查是否有异常签到的现象发生。此外，通过实时的人脸检测和分割算法，可有效统计课堂提问情况，研讨情况。自动记录课堂学习行为，形成学习大数据，作为建立学习者画像的数据基础。学员在集中面授后，回到工作岗位进行实践应用，将学习到的知识和技能转化为自己的课程教学行为。除了了解自己的培训学习情况，诊断问题，完成规定的一致性任务，学员还可以将自己的教学实录上传平台，供指导专家观看，并通过平台在线交流的方式随时同专家进行一对一个性化指导交流。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SPOC混合式学习模式的学习支持服务构建研究[J]. 王晓跃,习海旭,柳益君,廖宏建,黄纯国. 电化教育研究. 2019(03)
[2]“翻转式培训”模式的构建与实施策略[J]. 宋海英,王姣姣. 当代教育与文化. 2018(05)
[3]基于MOOC的混合式学习及其实证研究[J]. 杜世纯,傅泽田. 中国电化教育. 2016(12)
[4]中小学教师混合式培训的理念和实施策略[J]. 罗秀. 中小学教师培训. 2015(09)
[5]教师远程培训中的学习倦怠研究[J]. 徐恩芹,徐连荣,崔光佐. 中国电化教育. 2015(09)
[6]教师混合式培训中主题研修活动设计模型研究[J]. 刘清堂,张思. 中国电化教育. 2015(01)
[7]我国教师培训中存在的主要问题及其分析——以“国培计划”为例[J]. 张二庆,王秀红. 湖南师范大学教育科学学报. 2012(04)
本文编号：2919370
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