高校常态化录播教室建设研究

赵江招　高晓格

摘要：对常态化录播的概念进行了阐述，对高校录播系统的需求和现有录播系统的建设现状进行了分析，提出了高校常态化录播教室的建设方案。

关键词：常态化录播教室；录播系统；录播教室

近几年来，随着网络化、数字化、多媒体化的教学方式的转变，录播教室的建设成为了高校信息化建设中继多媒体教室之后的又一重点工程。

1.常态化录播系统

教育技术领域中讲的录播系统一般是指集成计算机、视音频设备和其他相关设备的系统，其核心功能是在教学过程中对老师、学生、黑板或白板、多媒体课件、视频展台等教学活动的相关信息实时动态采集、合成、压缩、记录和同步提供网络服务，以实现网络直播、点播，或后期集成、编辑。查阅有关录播的相关资料，发现对常态化录播还没有统一的定义，从字面意思上讲应该是日常教学过程中的经常性的录播，即每个教室或实训室都是录播教室，教师在课堂教学过程中可以随意的，简单的操作电脑鼠标就能对全课堂场景进行录制，并上传到学校资源库平台上，在需要的时候随意调取播放，学生也可以根据需求进行在线学习。常态化录播最大的特点就是录播教室数量多，设备使用便捷，操作简单。教师上课使用录播教室就像使用普通多媒体教室一样方便，而且录播设备的使用不需要专门的培训，教师在电脑终端简单操作几下鼠标即可实现课堂的录制。

2.高校录播系统建设需求与现状

2.1高校录播系统需求

1）国家政策导向

教育部于2012年印发了《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》似下简称《规划》），《规划》在“行动计划”部分指出：“实施优质数字教育资源建设与共享是推进教育信息化的基础工程和关键环节”。高校是国家教育信息化建设的主阵地，教育资源开发需要各个高校的协同努力，构建各门类学科相配套，动态更新的教育资源库体系。现阶段教学资源库的建设主攻方向是精品课，而精品课程门类少，在建设过程中又重形式轻内涵，满足不了大众化的教学需求，因此要设计一种日常的、高效的、大规模的、系统化的课程资源建设方案来满足教学资源库建设需求。

2）校本资源建设需求

现在各类院校面临一种尴尬处境，那就是教学资源相对的匮乏，虽然现场市面上各种教辅材料、网络上各种教学视频层出不穷，但是真正让教师认可，能用于学生学习的教学资源可谓是少之又少。因此校本教学资源的建设显得尤为重要，而高校日常课堂就是很好的校本教学资源，可以通过录播系统进行日常记录留存。

3）教师课程辅助需求

课堂上有些类似实操和实验的讲解是比较费力的，往往抽象的讲解达不到良好的教学效果，这时教师可以借助于教学资源平台，把原有的或自己课前录制好的实景视频调取出来，将抽象的实操过程和动作用视频展示出来，使学生一目了然并加深对知识的理解。

4）学生在线和自主学习需求

随着知识网络化的进程加快，原来只有课堂讲授的教学形式已不能满足当今大学生的知识量需求，课堂学习成为知识获取的一小部分，而更多的知识的获取是通过网络途径获得。录播系统可以将教师上课的实景视频资源按类别上传到资源管理平台上，学生可以利用课余时间进行自主点播学习，除了学习本专业所需的课程外，还可以学习自己感兴趣的学科内容，让精力充沛的学生什么时候想学就能学，想学哪一科就能学哪一科。

2.2高校录播教室建设现状

现在的高校都建有精品课录播教室，本科院校一般有5个到10左右，专科院校则比较少，通常有1到2个精品课录播教室。由于录播教室很少，这些精品课录播教室主要服务于学校申报省级或者国家级精品课程的教师使用，而不能满足日常教学的录播需求。加之录播教室由专门的部门负责，一般为现代教育技术中心或者教务处管理，教师如果需要使用录播教室要提前写申请报告，先是等待系主任审批，然后在经过教务或者现代教育技术中心预约安排，中间的环节比较费时费力，好多教师避而舍之，拿手机或者便携式录像机取而代之进行简单录制。

高校录播教室很少的原因，大致包括以下几个方面：第一，录播系统的定位没有更新，精品课建设是前几年高校专业建设的重点工作，高校建设录播系统都是为了满足精品课申报需求，而学校的精品课一般都是学校的重点建设专业，总共也就几门或者十几门课程，所以学校几个录播系统就可以满足需求，不需要建设更多；第二，标准录播系统的建设费用比较昂贵，一间标准的录播教室建设需要几十万甚至上百万的开销，高校的开支预算涉及方方面面，教室的建设投入只是学校开支的一小部分，很多高校没有足够的资金升级普通教室；第三，标准录播系统存在设备复杂、部署复杂、使用复杂、等问题，录播系统一般包括录播攝像机、录播主机、跟踪摄像机、跟踪主机、定位摄像机、定位主机、音频处理器、大量吊麦、导播台、电源模块……，大量专业的设备使用时需要电教老师配合操作。

随着数字化校园、智慧校园、大数据校园不断更新推进，校园在线课程和数字资源库建设显得越来越重要，高校中几间精品课录播教室已经不能满足日常的教学需求，常态化录播教室的需求显得越来越迫切。

3.常态化录播教室建设方案

常态化教学录播主要是应用在日常教学中，教师的主要任务是上好课，而不是利用过多的时间操作录播设备，所以常态化录播系统的设计定位为全自动录播，在系统功能和操作设计上要始终坚持实用、易用的原则，让不同专业不同领域的教师都能便捷的使用设备。

3.1常态化录播的功能设计

1）录制功能：常态化录播是对课堂教学场景的全录制，其中包括教师讲课画面及其声音，教师板书画面，学生互动画面及其声音和电脑课件画面及其声音。把这些采集到的视音频信息传输到嵌入式系统录播主机，压缩编码，形成需要的视频格式，最常见的为MP4、FLV和WMV等常见的流媒体格式。

2）编辑功能：录播主机中应集成简单的视音频编辑功能，一是满足在录制过程中的简单编辑，主要包括录制课程的片头片尾，课程录制过程中的转场特效以及字幕的添加；二是满足后期的简单处理与编辑，主要包括字幕添加，剪切处理和添加注释等。简单编辑的目的是为了让教师把录制的课程和视频资源便捷的生成成品，方便后期使用和资源平台的上传。

3）自动跟踪定位功能：录播系统在录制过程中不仅采集静止不动的主体，还需要采集动态的主体。在课堂教学过程中，电脑的视频信号可以通过VGA数据线直接传输到录播主机，而通过摄像机采集的主体教师和学生并不是静止不动的，教师讲课需要在讲台和多媒体控制桌附近走动，教师与学生互动也会有学生起立和坐下的动作，自动跟踪定位能够自动识别课堂的主体，并指挥摄像机调整角度进行信息采集，保证课堂主体始终保持在畫面中央，避免空画面、空镜头和画质感差的情况。

4）导播功能：课堂实景录制需要有教师的讲课的镜头，学生的镜头，教师与学生交互的镜头，课件的镜头，这些镜头要根据课堂的实际情况进行自动切换。通过跟踪云台摄像机（教师和学生画面）、板书传感器（黑板特写画面）和鼠标移动传感器（课件画面）会给自动导播主控相应的开关量信号，自动导播主控根据一定的优先级通过232总线控制录播主机上的自动导播台把相应的视频信号切换出去进行录制，这样采集到的视频信息最贴近课堂实况，能够准确表达教师的意图。

5）网络直点播功能：直播功能可以满足全校师生的大型报告会、培训会及大型公开课的使用需求。因为一般大学教师和学生人数有几千到几万人，能把这么多的人容下的教室肯定是没有的，可以通过录播功能实现一点录制全校直播。点播功能也尤为重要，录制后的课堂视频资源都上传到了资源平台上，方便了学校师生的校本资源共享，也为学生提供了自主学习何互动的平台。

3.2常态化录播教室系统架构

常态化教学录播系统由硬件及软件两部分组成，其中硬件主要包含高清录播一体机、视频图像采集设备、课堂教学音频采集设备，软件主要包括录播软件和教学资源管理平台。

1）高清录播一体机

每个常态化录播教室终端都需要一台高清录播主机。高清录播主机采用嵌人式录播一体机，对前端录播设备采集的音视频资源进行编码、解码处理，与此同时，一体机还是录播服务器，录制的课程可存储在本机内，至网络空闲时再上传至资源管理云平台，减轻网络数据传输压力，避免视频文件丢失等问题。而且每个教室的录播主机作为一个独立的模块存在，它的独立运行就能完成信号采集处理、课程录制、直播、存储等一系列操作。而后端的资源管理云平台则整合了所有的独立模块，管理员或教师可借助该平台对常态化录播的所有模块进行统一管理。

2）视频图像采集

教室可以布置三个带有云台功能的高清摄像机，其中一台摄像机布置在吊挂的投影机旁边，来采集教师的画面，第二台摄像机布置在教室幕布的上方，来采集学生的画面，第三台布置在教室的后墙上，来采集教学场景的全画面。鉴于上课过程中有教师走动和学生的起立坐下动作，可以考虑采用带智能跟踪的教育球机，该摄像机内嵌智能分析算法，当教师授课时有较大的位置挪动或学生回答问题有起立和坐下动作时，教育球机会自动检测分析，并对此做出智能跟踪及特写的画面。

3）声音采集

通常高校多媒体教室已经安装好了扩声设备，录播系统的声音采集可以直接对接多媒体音频设备，把无线话筒和多媒体设备的音频汇集到一起，通过线路传输给录播一体机。多媒体教室的拾音话筒一般都布置在多媒体控制台和黑板下方，主要针对教师讲课区域的拾音，如果需要采集学生互动的声音，可以在教室天花板垂吊两支或四支无线指向性话筒，这样能全方位获取高质量的声音。

4）教学资源管理平台

教学资源管理平台是为了满足日常教学录播、资源发布、在线学习的要求而设计的一套综合应用系统，总体围绕课件课程管理、课程直播、课程点播、教学互动评价等四个方面进行系统设计，满足教师对课件的综合管理应用的需求，解决学校对于课件的常态化制作的需求。通过可视化教学系统平台的应用，能够实现对课堂教学实况的实时直播与精彩回放，轻松地实现远程教学功能。

全面提高高校教学质量是目前高等教育的工作重点，课堂教学质量的提升又是重中之重。常态化录播教室的建设给课堂教学效果的提升带来了新的契机，它是高校教室建设发展里程上继多媒体教室后的又一重点工程，高校应把握机遇将学校信息化建设走在前列。