隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展,線上線下相結(jié)合的混合式培訓(xùn)已成為教師培訓(xùn)的主流模式之一,是提升教師專業(yè)水平的重要途經(jīng)。混合式培訓(xùn)需要功能完備、高效穩(wěn)定的研修平臺(tái)提供技術(shù)服務(wù)支持。該研究通過(guò)對(duì)培訓(xùn)組織者、授課者、參訓(xùn)學(xué)員進(jìn)行詳盡的需求分析,采用MVC （Model View Controller）的設(shè)計(jì)模式,基于B/S架構(gòu)（服務(wù)器/瀏覽器）,構(gòu)建了混合式培訓(xùn)的研修平臺(tái)。應(yīng)用視頻識(shí)別技術(shù),利用PyTorch深度學(xué)習(xí)框架,實(shí)現(xiàn)集中授課過(guò)程中學(xué)習(xí)行為記錄。通過(guò)學(xué)習(xí)者畫(huà)像技術(shù),基于Hadoop分布式架構(gòu),使用K-means算法進(jìn)行聚類分析,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的學(xué)員問(wèn)題診斷,達(dá)到個(gè)性化精準(zhǔn)指導(dǎo)的目的,切實(shí)提升混合式培訓(xùn)的針對(duì)性和有效性。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)電化教育. 2020年12期 北大核心CSSCI

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

培訓(xùn)組織者功能框架

根據(jù)需求分析，對(duì)授課者的平臺(tái)功能設(shè)計(jì)如圖2所示。授課者可在平臺(tái)上維護(hù)自己的個(gè)人信息，使參訓(xùn)學(xué)員了解授課者的專業(yè)背景情況。針對(duì)SPOC直播課程，授課者在研修平臺(tái)中以同步直播的形式講授，直播過(guò)程中可通過(guò)互動(dòng)問(wèn)答，與學(xué)員連麥等形式進(jìn)行在線交流。由于i OS、Android、Windows、Mac、Linux等不同平臺(tái)提供的音視頻技術(shù)都不盡相同，為了保持直播的穩(wěn)定，在音視頻的采集和前處理階段，需要根據(jù)不同的平臺(tái)和機(jī)型進(jìn)行適配。使用回聲消除(Acoustic Echo Cancellation,AEC)進(jìn)行音頻前處理，對(duì)聲信號(hào)采用擴(kuò)展卡爾曼濾波、不敏卡爾曼濾波、粒子濾波等算法來(lái)消除殘余回聲�？紤]到TCP協(xié)議具有公網(wǎng)傳輸時(shí)速度慢、延時(shí)大的問(wèn)題，UDP協(xié)議又不可靠，通過(guò)Google提出的GCC(Google Congestion Control)算法進(jìn)行實(shí)時(shí)直播數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)以上技術(shù)手段，滿足了音頻、視頻傳輸過(guò)程中高可靠、低延遲的需求。異步實(shí)踐類課程，授課者需要提前將課程資源視頻和相應(yīng)的文本輔助學(xué)習(xí)資料等上傳至平臺(tái)中，并為每個(gè)課程設(shè)置并發(fā)布相應(yīng)的任務(wù)及說(shuō)明，本研究采用MCU(Multipoint Conferencing Unit)模式的媒體服務(wù)器，此模式由一個(gè)服務(wù)器和多個(gè)終端組成一個(gè)星形結(jié)構(gòu)，通過(guò)提升中央服務(wù)器存儲(chǔ)、處理性能，相比于其他媒體服務(wù)器模式，能夠提供高效穩(wěn)定的服務(wù)。

參訓(xùn)學(xué)員在完成訓(xùn)前問(wèn)卷等前置性任務(wù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)觀看直播完成同步課程學(xué)習(xí)，在直播過(guò)程中可以通過(guò)連麥、彈幕、文字討論等形式與主講教師實(shí)時(shí)互動(dòng)，在直播結(jié)束后，也能夠隨時(shí)在平臺(tái)觀看課程回放。在參與異步實(shí)踐類課程時(shí)，學(xué)員可以隨時(shí)隨地在線查看或下載相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，并在完成任務(wù)后，將成果上傳至平臺(tái)中，供組織者和授課者查閱。平臺(tái)要能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)完成情況，并及時(shí)向?qū)W員反饋提醒。學(xué)員可以通過(guò)平臺(tái)查閱集中面授階段的課程安排，了解課程目標(biāo)和主要內(nèi)容，通過(guò)手機(jī)掃碼完成考勤任務(wù)，參與面授過(guò)程中授課者設(shè)置的各類互動(dòng)等，并在課后完成對(duì)課程的評(píng)價(jià)、反思等環(huán)節(jié)。授課時(shí)全程采用攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，平臺(tái)集成了人工智能視頻識(shí)別技術(shù)，以Faster-RCNN及Mas-RCNN等預(yù)訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攝像頭捕捉到的全景教室圖像進(jìn)行測(cè)試并統(tǒng)計(jì)總檢測(cè)框人數(shù)，可自動(dòng)識(shí)別、統(tǒng)計(jì)出當(dāng)天到場(chǎng)的學(xué)員人數(shù)，與此前手機(jī)線上簽到的人數(shù)進(jìn)行比對(duì)，可排查是否有異常簽到的現(xiàn)象發(fā)生。此外，通過(guò)實(shí)時(shí)的人臉檢測(cè)和分割算法，可有效統(tǒng)計(jì)課堂提問(wèn)情況，研討情況。自動(dòng)記錄課堂學(xué)習(xí)行為，形成學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，作為建立學(xué)習(xí)者畫(huà)像的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。學(xué)員在集中面授后，回到工作崗位進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，將學(xué)習(xí)到的知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為自己的課程教學(xué)行為。除了了解自己的培訓(xùn)學(xué)習(xí)情況，診斷問(wèn)題，完成規(guī)定的一致性任務(wù)，學(xué)員還可以將自己的教學(xué)實(shí)錄上傳平臺(tái)，供指導(dǎo)專家觀看，并通過(guò)平臺(tái)在線交流的方式隨時(shí)同專家進(jìn)行一對(duì)一個(gè)性化指導(dǎo)交流。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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