虛擬錄播系統(tǒng)在高校精品課程制作中應(yīng)用研究

劉 正，金 旭

（泰山醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心 山東 泰安 271076）

1 虛擬錄播系統(tǒng)概述

虛擬錄播系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、攝像機(jī)跟蹤技術(shù)、色鍵合成技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。在傳統(tǒng)色鍵合成技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過攝像機(jī)將人物信息傳送至圖形工作站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)摳像合成，將人物放置在虛擬錄播軟件呈現(xiàn)的虛擬場(chǎng)景中，利用虛擬攝像機(jī)跟蹤技術(shù)，模擬攝像機(jī)的推拉搖移、變焦、旋轉(zhuǎn)等操作，形成多種機(jī)位，從而創(chuàng)造出逼真的三維場(chǎng)景效果。

2 當(dāng)前精品課程制作中存在的問題

2.1 錄制畫面比較單調(diào)

傳統(tǒng)錄播系統(tǒng)通常為三機(jī)位，攝制對(duì)象包括教師特寫、學(xué)生全景和板書。在錄制開始前需要將機(jī)位調(diào)整到指定位置，在實(shí)際錄制過程中由于受機(jī)位和空間限制，無法準(zhǔn)確合理的進(jìn)行場(chǎng)面調(diào)度，很難將教學(xué)過程全部完整的展現(xiàn)。

2.2 表現(xiàn)形式比較單一

傳統(tǒng)錄播系統(tǒng)通常是在教室的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，增加了云臺(tái)攝像機(jī)、吊麥、紅外傳感器等設(shè)備，和傳統(tǒng)教室的教學(xué)形式?jīng)]有本質(zhì)區(qū)別，拍攝方式仍然是單一場(chǎng)景，無法根據(jù)教學(xué)內(nèi)容搭建環(huán)境，表現(xiàn)形式過于單一，錄制的視頻畫面單調(diào)呆板，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.3 后期制作比較復(fù)雜

傳統(tǒng)錄播系統(tǒng)需要先采集多路攝像機(jī)的視頻素材，然后將素材導(dǎo)入到后期軟件進(jìn)行整合加工，最終渲染出成片，需要的制作周期較長(zhǎng)，人力成本較高，且容易出現(xiàn)音畫不同步等問題，很多老師沒有視頻制作方面的知識(shí)，無法獨(dú)立完成后期編輯。

3 虛擬錄播技術(shù)在精品課程制作中的優(yōu)勢(shì)

3.1 營(yíng)造了真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，增強(qiáng)了內(nèi)容的可視性

學(xué)習(xí)情境主要指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中通過口述，圖形、想象，手等手段高效的獲取知識(shí)，而精品課程的主要是針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)視頻課程，對(duì)于制作精品課程來說，核心內(nèi)容就是教學(xué)視頻的拍攝。利用虛擬錄播系統(tǒng)產(chǎn)生的三維場(chǎng)景幾乎不受限制，可發(fā)揮期強(qiáng)大的數(shù)字特技，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行定制，營(yíng)造出真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)內(nèi)容的直觀感受，還可以根據(jù)需要添加虛擬道具、動(dòng)畫等，能夠吸引學(xué)習(xí)者的注意力，融入學(xué)習(xí)情境，在輕松愉悅的學(xué)習(xí)情境中掌握知識(shí)。

圖1 虛擬錄播軟件界面

3.2 教學(xué)內(nèi)容密度增大大強(qiáng)，提高了教學(xué)效率

視聽教育家Edgar Dale認(rèn)為，視聽媒體相較與傳統(tǒng)語(yǔ)言和視覺符號(hào)更能為學(xué)生提供具體和易于理解的經(jīng)驗(yàn)，并能夠突破時(shí)空限制，以彌補(bǔ)其他直接經(jīng)驗(yàn)方式的不足。精品課程相較于傳統(tǒng)教學(xué)課程時(shí)長(zhǎng)較短，教師要在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，前期需要進(jìn)行精心編排。虛擬錄播系統(tǒng)可以通過多形式、多維度、多場(chǎng)景的結(jié)合，將文字、動(dòng)畫、聲音、視頻等教學(xué)輔助內(nèi)容添加進(jìn)去，極大的增加了教學(xué)內(nèi)容密度，使課程表現(xiàn)形式更具有可視性和趣味性，課堂學(xué)習(xí)氛圍生動(dòng)高效，相比傳統(tǒng)教學(xué)方式更有時(shí)空觀感，能夠吸引學(xué)習(xí)者的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)者的求知欲，提高學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性思維能力。

3.3 簡(jiǎn)化了制作流程，節(jié)約了人力成本

首先，虛擬演播室只需占用很小的空間搭建綠箱用于摳取人像，錄播軟件可將摳取的人像放置在虛擬場(chǎng)景中。在虛擬錄播系統(tǒng)的場(chǎng)景搭建也比較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)預(yù)設(shè)了大量場(chǎng)景可供選擇，且這些場(chǎng)景課重復(fù)、循環(huán)使用，錄制前只需將場(chǎng)景調(diào)取出來，錄制時(shí)系統(tǒng)將攝像機(jī)拍攝的人像實(shí)時(shí)摳像，與虛擬場(chǎng)景進(jìn)行完美地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)任意景別的透視關(guān)系。其次，系統(tǒng)還集成了相關(guān)教學(xué)輔助工具，來幫助教師進(jìn)行內(nèi)容的講授呈現(xiàn)。另外，虛擬錄播系統(tǒng)還能模擬攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)設(shè)置不同的機(jī)位進(jìn)行切換，大大節(jié)約了人力的成本。最后，錄播系統(tǒng)可直接生成教學(xué)錄像，真正實(shí)現(xiàn)所見即所得，極大地提高了制作效率。

4 虛擬錄播系統(tǒng)在高校精品課程制作中的應(yīng)用

4.1 基于虛擬演播室的理論類課程制作

對(duì)于理論類、講授類的精品課程制作，這類課程往往比較枯燥，傳統(tǒng)錄播只能簡(jiǎn)單的把教師講授過程錄制下來，很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。虛擬錄播系統(tǒng)可以發(fā)揮其場(chǎng)景定制的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)教師的教學(xué)內(nèi)容來定制教學(xué)場(chǎng)景，使學(xué)習(xí)者更輕松快捷的了解記憶。譬如大量的醫(yī)學(xué)圖像、知識(shí)點(diǎn)和數(shù)據(jù)如何能夠變得更加的直觀、更易于學(xué)生接受，一直受到醫(yī)學(xué)院校教師的關(guān)注。而通過虛擬錄播系統(tǒng)能夠輕松實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生能夠更容易、更深刻地理解基本人體器官組織的生理原理。例如，系統(tǒng)解剖學(xué)課程一直是醫(yī)學(xué)生比較頭疼的課程，因?yàn)槠湫枰洃浀闹R(shí)的太多，而學(xué)生在傳統(tǒng)的教學(xué)中很難深入理解，通過虛擬錄播系統(tǒng)的3D工具，可以對(duì)器官組織進(jìn)行三維建模，學(xué)生們可以對(duì)3D模型進(jìn)行細(xì)致的觀察、拆分和組合等，使學(xué)生可以更深刻地了解人體解剖的內(nèi)在關(guān)聯(lián)， 獲得在真實(shí)解剖實(shí)驗(yàn)中難以達(dá)到的教學(xué)效果。并且能夠有效地緩解解剖標(biāo)本源的日益緊張問題。

4.2 基于虛擬演播室的實(shí)驗(yàn)類課程制作

對(duì)于需要演示、實(shí)驗(yàn)類的精品課程加工，虛擬錄播系統(tǒng)能夠突破空間的限制，將教師和虛擬場(chǎng)景進(jìn)行融合，將學(xué)生帶入學(xué)習(xí)情境中去，既方便了學(xué)習(xí)者觀察，又加強(qiáng)了學(xué)習(xí)者的對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深入理解。例如醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)類型的課程，授課教師在虛擬演播室講解實(shí)驗(yàn)理論，同時(shí)演示操作過程，通過虛擬錄播系統(tǒng)能夠?qū)⒗碚撝v授和實(shí)際操作整合在一起，學(xué)生可以直觀將到理論和實(shí)操相融合，更加深刻的理解教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到了事半功倍的效果，也節(jié)約了時(shí)間成本。另外，對(duì)于一些和臨床技能相關(guān)的的知識(shí)，還可以直接在系統(tǒng)中添加臨床醫(yī)生的真實(shí)坐診視頻，關(guān)鍵性的步驟還可以用特寫鏡頭強(qiáng)調(diào)，這樣學(xué)生可以“身臨其境”地獲得直觀的“操作”體驗(yàn)，既解決了臨床教學(xué)的開展困難，又提升了學(xué)生的技能水平，學(xué)生還能準(zhǔn)確的抓住了課程重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了“共贏”。

5 虛擬錄播系統(tǒng)在精品課程制作中的應(yīng)用意義

在虛擬演播室中，那些在傳統(tǒng)條件下不易進(jìn)行展示的演示、實(shí)驗(yàn)類課程內(nèi)容也能夠通過虛擬錄播系統(tǒng)搭建的虛擬場(chǎng)景輕松完成展示，那些不易于理解的理論教學(xué)內(nèi)容也能夠通過虛擬錄播系統(tǒng)的進(jìn)行三維建模來呈現(xiàn)，這樣不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式，還增強(qiáng)了教學(xué)過程的趣味性。對(duì)于學(xué)校來說，虛擬錄播系統(tǒng)在精品課程制作中的應(yīng)用對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量，塑造學(xué)校教學(xué)形象等方面都有著重要的意義；對(duì)于教師的教學(xué)活動(dòng)中來說，通過虛擬錄播系統(tǒng)在精品課程制作中的應(yīng)用，激發(fā)了教師的創(chuàng)造力，將教學(xué)資源更直觀、豐富的以多種形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，完成教學(xué)目標(biāo)；虛擬錄播系統(tǒng)在精品課程制作中的應(yīng)用，能夠發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主體作用，能夠極大的增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，積極主動(dòng)的參與教學(xué)過程。在虛擬錄播的環(huán)境下，課程的組織形式和呈現(xiàn)方式更加多元，可以對(duì)學(xué)生的情感因素和非智力因素進(jìn)行培養(yǎng)，為學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總之，虛擬錄播系統(tǒng)體現(xiàn)了現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展理念和特色，其在精品視頻制作中的作用是顯著的，虛擬錄播系統(tǒng)對(duì)于精品課程的開發(fā)有著重要意義，日益成為開發(fā)精品課程資源的新途徑，這對(duì)提升高校教學(xué)資源建設(shè)水平以及人才培養(yǎng)質(zhì)量有著現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。