教学模式 基于移动宽带网的手把手远程教学模式实验研究
时间：2019-04-23 03:31:11 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】为探索基于移动宽带网的手把手远程教学，创设了实验环境，以远程指导电脑故障排除为实例，进行了72次实验室教学实验。实验分析结果表明，在考虑设备差异的影响后，远程手把手指导效果评分均在70分以上，是有效的，但比当面指导得分低10分以上。对于现象类似、解决步骤单一固定的教学内容，教学资料辅助远程教学法效果最好。对于更复杂的教学内容，答疑式教学法更有效。研究还发现传统手把手指导中最好的方法在远程中未必最好。
【关键词】移动宽带网；远程手把手教学；教学方法
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009-8097(2012)06-0079-05
一 引言
移动远程手把手教学模式基于传统手把手教学发展而来，充分发挥了移动学习在非正式学习、活动学习及情境认知学习中的优势。它支持在突发性或紧急情景中，身边无合适的指导者，又无法使用桌面固定联网设备时，借助无线网络和手持移动设备与指导者进行远程联系、读取网络教学资源，边学习边解决问题。国内外在移动远程指导领域已进行了一些探索：
1 基于SMS的远程指导
利用手机收发短信，为学生提供个性化的指导。如英国Kingston大学LTRG小组开展了评价短信应用于教学有效性实验、德国Campus-Mobil项目[4]研究利用手机向学生发送个性化短信，以满足学生的不同需求。北京大学移动教育实验项目，基于GSM网络和移动设备构建了移动教育平台。
2 基于学习资源服务的远程指导
开发者通过建设移动学习资源向学习者提供指导。台湾中央大学BWL项目建立了蝴蝶观察学习系统，为学习者提供户外蝴蝶学习资源。挪威KNOWMOILE项目支持医学专业学生远程学习，使学生能利用移动设备查看学习资源，及时解决实际遇到的困难。西部藏民族基础教育信息化资源建设、共享及应用研究项目中，对基于WAP技术的移动学习系统应用进行了探索。
3 基于WAP站点的远程指导。
通过建设WAP网站对移动学习者提供指导。英国Ultralab实验中心项目开发建立了WAP移动站点为青年人解决了一些教育不公平问题。
随着移动网络技术的发展，移动学习的研究重点将转到探索如何处理移动学习中的教与学的关系、移动学习的有效学习方式、教学指导模式及课程资源设计开发等方面。但是，目前尚无移动宽带条件下远程指导的研究报道。前述研究均未考虑无线宽带和可视互动对远程指导系统的作用及影响，未见分析不同类型的学习内容选用哪种最佳教学方法的实验研究。
远程手把手教学更强调指导者与学习者之间实时可视的交互。3G技术的广泛应用使手机用户间可视对话成为现实，能促进移动远程手把手教学的开展。我们基于Wi-Fi网络和主流3G手机，设计了模拟移动宽带网条件下的手把手教学环境，选择具体教学案例在实验室进行对比控制实验，分析选用不同教学方法讲授不同类型的教学内容时的教学效果，讨论传统手把手教学方法如何运用于移动宽带网条件下的教学中，探索适宜不同类型教学内容的最佳教学方法。
二 移动手把手教学相关要素分析
1 学习情境与内容分析
移动远程手把手教学强调突发情况下的学习，如突发电脑故障、紧急医疗救助、野外汽车维修、简单家电故障等。以常见的电脑故障为例，维修人员常因时间、路程、精力等问题，无法在第一时间帮助用户排除故障。而移动远程手把手教学模式可使学习者通过手持移动设备与维修人员进行可视对话，由维修人员手把手教授维修技巧。
基于对电脑、电器、医疗救助等领域常见突发情景的分析，我们可以总结出三种类型的学习内容：①问题现象类似，解决步骤单一固定；②问题现象类似，解决方法多样；③问题现象不同，解决方法相对固定。以电脑故障为例，XP系统重装步骤单一固定；网络故障现象类似，多为无法上网，但解决方法多样。电脑病毒故障出现的现象不同，但在工具的帮助下，解决方法相对固定。
实验中，我们对上述三种故障的现象及解决方案进行了归类，确定知识的表现形式，开发适合移动学习的教学资源，形成相关的问题和解答方法数据库，使学习者在遇到困难时可以随时登录求助；指导者在指导过程中也可直接选用。
2 学习者与指导者分析
学习者是具备一定的学习能力、逻辑思维和问题解决能力，希望借助3G手机上网学习电脑故障排除方法的成年人。
指导者通常为相关问题领域的专业人士，有丰富的经验，通过简单教学技能培训后能开展远程指导。
3 教学方法分析
手把手教学更强调指导者与学习者之间的实时交互，以XP系统重装实验为例，实验选用以下三种常见教学方法。
(1)答疑式教学：学习者与指导者通过问答式学习知识技能。指导者通过视频对话，了解学习者对XP系统重装的要求，学习者提出重装过程中遇到的问题。例如，如何进入BOIS系统?如何安装驱动?等等。指导者随问随答，直至学习者完成XP系统重装为止。
(2)教学资料辅助教学：学习者在指导者的引导下，通过查阅教学资料学习知识技能。指导者了解具体情况后，向指导者概述重装的主要步骤，将安装教程发给学习者，学习者通过学习教材完成XP系统重装。
(3)演示示范教学：指导者根据教学内容向学习者演示示范，学习者通过观察指导者的演示过程，掌握相关的知识。指导者通过手机与另一台电脑，向学习者演示XP系统的重装过程。学习者通过观察演示过程学习，完成故障电脑XP系统重装。
远程手把手教学的视频指导有：①视频直接指导，指导者通过视频观察学习者所遇到的问题，通过答疑或演示的方式分步骤指导学习者解决；②教学资料辅助指导，指导者通过视频观察学习者所遇到的问题，判断问题状况及解决方案，边讲解边指导学习者查看相关教学辅助资料解决问题。同时，我们以传统面对面教学实验作为对比。
三 教学实验设计
1 实验环境设计
针对研究目的，我们设计了教学实验环境见图1(a)。实验室内以Wi-Fi模拟移动互联网连接，安装摄像设备，录制实验过程以便于实验结束后观察和研究教学过程。 实验环境有两个封闭实验室，A室有一台故障电脑，供学习者使用：B室有无故障桌面电脑一台，供指导者使用。两个实验室均被无线网络覆盖。两人均持3G手机，通过Wi-Fi上网。教学过程采用一对一指导形式。
鉴于不同手机对教学效果有影响。我们选取Android手机及iPhone4两类常见智能手机，并通过取平均值的方法，尽量抵消设备对教学效果的影响。用视频版手机QQ作为远程通讯工具。
表中T1、T2、T3代表指导者，为随机选择。T1使用答疑式教学方法，T2采用教学资料辅助教学方法，T3使用演示示范教学方法。三类内容分三批次，每批次均由三位指导者分3种方法，在传统与远程两种情景下开展6组教学实验。
实验以平衡法来控制干扰变量，将24名参加实验的学习者随机分派到传统与远程教学两组，各组再分成3个小组，分别对同一内容采用不同教学方法讲授，使各组实验对象所具备的各种干扰因素机会均等，互相平衡而抵消，以最大限度地降低因指导者或学习者个人因素对研究结果的影响。例如，A1，1-A1.4为参加传统组中参加类型①(XP系统重装)教学实验的4个学习者，A2.1-A2.4为参加类型②(网络故障排除)教学实验的4个学习者。类型①实验完成后，再将24人重新随机分为6个4人组进行类型②实验。共进行72次实验，传统36次，远程36次。
4 实验评价方案
从学习效果角度评价不同教学方法的教学效果，评价主体为学习者。以评价全面性及可比性为原则，我们选择了4个评价指标(见表3)通过问卷收集评价情况，前三个对教学方法效果进行评价，后一项用于了解设备性能对效果的影响。实验后收集的问卷数据，以加权平均法估算教学效果。
四 实验数据收集与分析
我们于2011年6月对指导者进行了培训，2011年9月新生开学后，通过问卷调查挑选只会使用电脑和简单上网但电脑故障排除知识很少的24名本院新生作为学习者。教学实验在学院实验中心的两间封闭实验室中进行，为时2个月。
1 实验数据收集
调查问卷在每次实验后由学习者当场填写，当场回收。共计发放问卷72份，回收有效问卷72份。收集的原始数据如表4所示，评价标准划分为差、及格、中等、良和优5个等级；中间的数字代表选择该项的总人数。例如，类型①内容、采用答疑式教学法进行传统手把手教学，在教学效率方面，有3人认为“良”，而远程组只有2人认为“良”。
2 教学效果得分估算
用加权平均法估算不同教学方法教授不同类型内容的教学效果。其中，优计95分、良计85分、中计75分、及格计65分、差计45分。表5给出了答疑式教学法进行远程手把手教授类型①内容时的教学效果得分计算过程。其中，每项指标的得分为选择该级别人数及其级别分的加权平均。
根据计算，可认为手把手远程教学，采用答疑式教学方法进行类型①教学的效果为74.16分。同样可计算出其他数据，结果见表6。根据表中数据，可得图2和图3。
3 考虑手机设备因素后，远程手把手教学效果评分估算
基于表4学习者对手机等实验设备性能评价的原始数据，用加权平均法算出设备性能评分(见表7)。为进一步消除设备因素对教学效果的影响，假定：相同的教学内容，采用性能好的手机则教学效果更好，手机性能得分与教学效果得分正相关。但不同的人评分会有偏差。
根据表7的设备性能评分，可对每类教学内容的教学效果分微调。办法是同一类教学内容中设备分最高的教学效果分不变，而设备性能评分较低者按其与最高分的差距等比例扩大。如表7中类型①的演示示范教学的设备分为77.5，而该类型教学中最高设备评分为80。因此，该项的教学效果得分调整为82.5*80／77.5=85.16。类型②、③也做同样处理。基于表6和表7得出表8。根据表8，可得图4。
4 讨论与启示
从图2可知，传统手把手教学下，采用演示示范教学方法进行类型①及类型③的教学效果优于其他两种方法；答疑式教学法用于类型②的教学优于其他两种教学方法。
从图3可知，在移动远程手把手教学中，若不考虑设备因素，教学资料辅助教学方法用于类型①明显优于其他两种教学方法，同时应用于类型②教学略优于其他两种方法，答疑式教学方法用于类型⑧教学效果优于其他两种方法。
远程手把手方法在桌面电脑无法上网时，三种教学方法多数得分在70分以上，说明能够解决问题，有效和有价值的。而比较传统与远程的得分，远程的效果普遍比传统低。
从图4可知，如果考虑设备因素，则类型①以教学资料辅助教学方法最好，演示示范教学次之；而对于类型②教学以答疑式教学效果较好好，演示示范教学次之：对于类型③也是答疑式教学效果最佳，教学资料辅助教学次之。
另外，我们发现演示示范教学在传统手把手教学中教授类型①和类型③问题效果较好，但在远程手把手模式中教授类型③则效果最差。说明我们不能将面对面的教学经验直接搬到远程情景下，否则效果不一定好。
总体来说，答疑式教学法在远程手把手教学中效果好，值得重视。同时，我们认为远程手把手教学在教学内容与教学法方面宜采以下策略：类型①－问题现象类似、解决步骤单一固定，首选教学资料辅助教学法；类型②－问题现象类似、解决方法多样，首选答疑式教学教学法；类型③－问题现象不同、解决方法相对固定，首选答疑式教学教学法。
五 本文贡献与不足
本文贡献：①设计了一个模拟移动宽带网条件下的移动教学实验环境，可在移动宽带网(4G以上)尚不广泛使用时开展教学实验；②验证了在传统手把手教学无法实施的情景下，利用3G手机开展远程教学解决突发性问题是可行和有效的；③通过实验，说明不同类型的教学内容宜选用不同的教学方法、面对面的教学经验不能直接搬到远程情景，并针对三种类型的教学内容提出了具体的教学法选择策略。
研究缺点：①样本选择方面，虽然是随机分组，但样本总数低，且学习者均为在本校软件工程专业大一新生；②实验教学内容方面，仅选取电脑故障中的部分案例，有待研究其对其他类型的教学内容的适用性；⑨教学资源的设计过于简单，将影响研究结果；④实验组织中尽管采取了随机分组、指导者培训、加权平均分计算等方法降低干扰，但教学效果的关键影响因素及其权重还有待进一步研究。
最后，本研究的结论还需通过更真实、更大范围人群、更多真实教学内容的实验中进行完善与修正。
编辑：李原
