基于常態(tài)錄播的高中視頻教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用研究

龔衛(wèi)東

摘 ? 要：智能錄播技術(shù)的發(fā)展和成本的降低使在普通教室進行常態(tài)錄播成為可能，立足一所高中，為全校教室安裝錄播系統(tǒng)，能夠在短時間內(nèi)建立起覆蓋整個高中各學(xué)科的完整視頻教學(xué)資源庫。資源的建設(shè)與應(yīng)用過程，能夠滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需要，適應(yīng)新高考改革的要求，提高教師教學(xué)水平，有助于學(xué)校教研活動實施，實現(xiàn)遠程幫扶目標(biāo)，在抗擊新型肺炎疫情中發(fā)揮積極作用。

關(guān)鍵詞：常態(tài)錄播;教學(xué)資源;建設(shè);應(yīng)用

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2020）07-0035-05

一、研究背景與方法

1.研究背景與目標(biāo)

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》首次提出“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”，2012年3月，教育部發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)〈教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）〉的通知》，提出信息技術(shù)應(yīng)與教育“深度融合”。2016年由上海、浙江先行試點的新高考改革要求實現(xiàn)多次考試以及選考科目自由組合，對學(xué)習(xí)方式和教學(xué)資源提出了新的要求。十九大報告提出全面建成小康社會，利用信息技術(shù)“一塊屏幕改變命運”方式的教育幫扶顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，這一點在何克抗先生多年的研究中也得到印證。[1]目前，如何建立覆蓋整個高中學(xué)段各高考學(xué)科全部教學(xué)內(nèi)容的視頻教學(xué)資源庫用于教育幫扶，形成獨立的、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的視頻教學(xué)資源應(yīng)用與管理的模式，成了亟待研究的課題，也是本課題的研究目標(biāo)。

2.研究內(nèi)容與方法

研究內(nèi)容包括普通高中高考學(xué)科視頻教學(xué)資源建設(shè)、管理的有效方式、視頻教學(xué)資源的應(yīng)用場景，以及視頻教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用的意義和價值。研究方法包括文獻研究法和行動研究法，以行動研究為主。

3.研究過程

課題2018年11月由廣東省教育研究院立項，2019年2月經(jīng)專家論證開題，及時建立由各學(xué)科教學(xué)骨干組成的研究隊伍，形成課題組例會制度，制定研究計劃，扎實推進。

現(xiàn)在普通教室進行常態(tài)錄播已經(jīng)成為可能，本研究選中某智能常態(tài)錄播系統(tǒng)作為資源建設(shè)的硬件支持。該系統(tǒng)操作簡單，課前一鍵開啟，下課一鍵關(guān)閉，全程自動跟蹤、切換。畫面高清，聲音清晰無雜音，比早年精品錄播室的作品效果還要好很多。選中廣東省汕尾市林偉華中學(xué)，全部教室都安裝智能常態(tài)錄播系統(tǒng)，歷時一年時間，幾乎全員參與，高中三個年級同時隨堂錄制教學(xué)視頻，積累大量原始數(shù)據(jù)，建立覆蓋整個高中高考學(xué)科的視頻教學(xué)資源庫，用于學(xué)生應(yīng)對新高考、無邊界學(xué)習(xí)，提升教師教學(xué)水平，幫扶薄弱學(xué)校。

二、錄播系統(tǒng)功能

智能錄播系統(tǒng)是一種功能齊全、簡單易用的課堂錄制和直播設(shè)備，具有同步錄制、實時直播、在線點播、自動跟蹤、多路輸入、音視頻同步、多畫面編輯、資源可管理等多種功能。[2]錄播系統(tǒng)的功能與特點如下。

1.系統(tǒng)概況（見圖1）

具備一體化嵌入式設(shè)計，錄播主機高度集成了視頻編碼、實時導(dǎo)播、同步錄制、音頻處理、圖像跟蹤、網(wǎng)絡(luò)直播、在線點播等功能;常態(tài)化教室構(gòu)建簡單，安裝簡易，能將日常的教師授課無感式錄制下來。通過該教室的搭建，能智能實現(xiàn)課堂實況自動拍攝的功能，真實完整還原教師講解、學(xué)生聽課、提問等各個環(huán)節(jié)的授課情況;結(jié)合集中控制器，教師上課前只要“一鍵開啟”，系統(tǒng)就能自動跟蹤課堂教學(xué)過程的錄制，同時，錄制的資源自動上傳同步到資源管理應(yīng)用平臺，滿足課后的應(yīng)用，高效建立本校的教學(xué)視頻資源。

2.功能優(yōu)勢

（1）采用廣播級芯片方案設(shè)計

采用TI廠商廣播級芯片嵌入式設(shè)計，用戶無需對系統(tǒng)的穩(wěn)定性擔(dān)憂，具有超強的防病毒能力，從而為優(yōu)質(zhì)視頻提供有力保障。

（2）高效視頻壓縮技術(shù)，低帶寬高畫質(zhì)

不僅可以降低傳輸、直播所占用的網(wǎng)絡(luò)資源還可以減少錄制所占用的存儲空間;1080P 1M以內(nèi)帶寬流暢，在30%丟包率下仍然保持音視頻正常傳輸，流暢清晰;基于DSP自主研發(fā)H264壓縮優(yōu)化技術(shù)，支持到H264 SVC （H264最高級別），一節(jié)課45分鐘錄制1080P的課程僅要800M的空間。

（3）集中控制器一鍵式操作

無需導(dǎo)播人員，自動錄制全高清的視頻資源，給學(xué)生呈現(xiàn)真實課堂情況。

（4）采用三維空間光流法智能跟蹤

采用三維空間光流法進行圖像分析，基于5點定位技術(shù)，精準(zhǔn)定位到學(xué)生、教師，同時支持多機位聯(lián)動跟蹤，完全去除垃圾鏡頭。

（5）內(nèi)嵌音頻處理

自帶音頻處理芯片，具有回聲抑制、噪音消除、自動增益的功能，教室在無特殊裝修情況下，依然可以保持視頻聲音清晰。

（6）錄播高度集成

專業(yè)嵌入式硬件錄播設(shè)計，錄制和直播效果可達到頂級的1080P@60，以國際先進的光流法跟蹤技術(shù)，確保精品課堂的自動跟蹤效果，并且自動跟蹤策略可根據(jù)需求界面化配置，實現(xiàn)了精品錄播3機位協(xié)同錄播效果。

三、資源建設(shè)特點

基于覆蓋全校的上述錄播系統(tǒng)的日常使用，積累大量原始數(shù)據(jù)，通過教師自我篩選和學(xué)科組的評定，形成了進入學(xué)校數(shù)據(jù)庫留存的視頻教學(xué)資源。這些資源及其建設(shè)過程具有下述特點：

1.覆蓋全

由于全校所有授課教室全部安裝了統(tǒng)一的智能錄播系統(tǒng)，所以錄制課堂教學(xué)視頻成為常態(tài)，使覆蓋整個高中學(xué)段全部高考學(xué)科、全部教學(xué)內(nèi)容的視頻教學(xué)資源庫得以快速建成。實際上，學(xué)校確實只用了一年時間，就建立起來整個資源庫。其中，有教師任教多個班級，同一教學(xué)內(nèi)容錄制了多遍，教師可以挑選自己認(rèn)為最好的課例留存;同一年級同一學(xué)科有多位教師，學(xué)?？梢詮耐徽n題的課例中挑選最好的存入資源系統(tǒng)，當(dāng)然如果優(yōu)秀課例多，也可以有多位教師的同一課例入選，使資源庫中相同內(nèi)容有不同的教法和學(xué)法。

2.有精品

由于有錄播環(huán)節(jié)的存在，教師的每一節(jié)課都精心設(shè)計、準(zhǔn)備充分，課堂組織嚴(yán)謹(jǐn)，師生精神面貌好，整體提升了全校的課堂教學(xué)效果。在一人多次、多人多次的大量課例數(shù)據(jù)中，有不少凝聚教師多年教學(xué)經(jīng)驗、閃耀師生智慧火花的精品課例，無論是學(xué)生點擊學(xué)習(xí)、還是教師教研活動，甚至是教師自我反思回看，視頻資源展現(xiàn)的教學(xué)活動都令人贊嘆。特別是學(xué)校優(yōu)質(zhì)課比賽的錄播視頻，其課堂經(jīng)過事先反復(fù)推敲設(shè)計、更長時間的精心準(zhǔn)備，更多使用了符合新學(xué)習(xí)理念的教學(xué)方法，大多都成為了精品視頻資源。（見表1）

3.易實施

多年來，完整的高中視頻教學(xué)資源極少，主要原因在于，一方面，校外機構(gòu)因缺少教師規(guī)模，建設(shè)周期太長導(dǎo)致無能力完成;另一方面，學(xué)校缺少分布在每個教室的錄播設(shè)備，僅由精品錄播教室錄制的一些視頻資源很難成體系，也導(dǎo)致無法實現(xiàn)?，F(xiàn)在選擇一所學(xué)校，錄播設(shè)備布局到每間教室，由學(xué)校統(tǒng)一布置實施，上述兩方面的困難都迎刃而解。學(xué)校要做的事是轉(zhuǎn)變教師觀念，讓教師接受在錄播狀態(tài)下上課，克服不自在感;設(shè)備供應(yīng)商要做的是保障設(shè)備的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸;而教師只需要一鍵開始。實踐證明，選擇一所師資力量相對較好的學(xué)校，集中財力為其全部教室安裝常態(tài)錄播系統(tǒng)，一年之內(nèi)全部建成高中教學(xué)視頻資源的做法簡單可行。表2為一年錄制視頻課程的存儲量統(tǒng)計。

4.能管控

錄制的視頻教學(xué)資源，是教師的工作成果，學(xué)校與教師共同享有知識產(chǎn)權(quán)。學(xué)校派專人負(fù)責(zé)視頻資源的管理、更新和維護，可將視頻教學(xué)資源用于校內(nèi)教學(xué)研討、教師培訓(xùn)，也可用于對更多薄弱學(xué)校的支持與幫扶。本校學(xué)生在校內(nèi)可在指定時段用學(xué)校圖書館電腦登錄，在校外，可使用賬號及密碼登錄，點擊需要的課例學(xué)習(xí)，不允許下載存儲。教師對本人的課例視頻，自己可以隨時從學(xué)校資源庫調(diào)取，以用于交流、教研等目的。實際運行過程中，不少教師將自己的優(yōu)秀課例視頻，上傳至廣東省教育資源平臺的個人空間，發(fā)揮了更大的社會效益，擴大了個人影響力和知名度，收到更廣泛的反饋意見，有利于教師教學(xué)水平的提升。

四、資源應(yīng)用場景

按照該項目的預(yù)先設(shè)計思路，結(jié)合資源建成后的使用情況，可以歸納出以下資源應(yīng)用途徑和場景。

1.校內(nèi)師生使用

針對多數(shù)人習(xí)慣于隨時隨地使用手頭的移動設(shè)備進行視頻瀏覽學(xué)習(xí)，資源管理應(yīng)用平臺已實現(xiàn)Windows、IOS、Android等跨平臺訪問，教師的微課制作和發(fā)布，學(xué)生充分利用課后零碎時間進行課后的學(xué)習(xí)鞏固，支持通過Windows、Android、IOS三大平臺，移動端（PC、手機、平板）的多方式接入訪問，構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開放共享模式，促進資源均衡。（見圖2）

2.遠程資源共享

通過互動終端實現(xiàn)互動功能，能靈活開展各種互動教學(xué)活動。充分利用名師資源，開展互動教學(xué)專題課堂活動，解決教育資源不均衡帶來的困擾。各學(xué)校之間亦可通過同步課堂模式，各自發(fā)揮自身的學(xué)科優(yōu)勢，通過教學(xué)互動分享各自學(xué)校的教學(xué)特色，學(xué)校間互助互學(xué)，促進區(qū)域內(nèi)的教育均衡。在為期一年的資源建設(shè)過程中，資源校的學(xué)生實際上是在幾乎無察覺的情況下上課學(xué)習(xí)，與此同時，受幫扶學(xué)校的學(xué)生可以實時或者延后觀看視頻，解決薄弱學(xué)校師資不足問題。理論上薄弱學(xué)校各年級、各學(xué)科均可同時實施遠程教學(xué)，但從薄弱學(xué)校自身發(fā)展和有效幫扶的角度考慮，應(yīng)當(dāng)控制遠程視頻學(xué)習(xí)的數(shù)量，選擇最緊迫最必要的內(nèi)容資源。學(xué)生遠程聽課期間，本班科任教師也同時聽課，向資源校的名師學(xué)習(xí)。通過授權(quán)，也可以讓受幫扶學(xué)校的學(xué)生登錄資源校的網(wǎng)站，點擊個人需要的課時觀看學(xué)習(xí)。（見圖3）

3.教師教學(xué)研究

教師可自由組合成不同類型的團隊，建立交流和共享的空間，也可參加由教研員組織的官方教研協(xié)作組。協(xié)作組可按照學(xué)科組建，也可以按照年級、課題等不同形式組建。教師在協(xié)作組空間可以發(fā)布信息、共享資源、討論交流、組織會議、點評教學(xué)案例、解答問題等，創(chuàng)設(shè)互動交流共享的氛圍，積淀與展示組內(nèi)研究成果。與傳統(tǒng)教研相比優(yōu)勢在于：突破了課堂教學(xué)的地域限制，增加了教學(xué)的時間靈活性，幾乎可無限擴展教學(xué)規(guī)模，能夠立體、高效地傳輸聲音、文字、圖形、影像信息。（見圖4）

4.網(wǎng)絡(luò)空間開放

支持各種直播源輸入，支持多種協(xié)議直播流（rtmp、udp、http ts、rtsp等）的接入。支持通過直播中心建立直播頻道，將校園新聞直播節(jié)目、錄播課室公開課、校園講座等定時定向推送到各個教室，同時也支持直接將標(biāo)準(zhǔn)rtsp或rtmp格式的網(wǎng)絡(luò)直播視頻源直接推送到第三方平臺，如暴風(fēng)影音、阿里巴巴、百度、騰訊等視頻網(wǎng)站，舉行大量視頻公開課或者其它視頻直播活動，資源管理應(yīng)用平臺為學(xué)校提供大規(guī)模視頻直播功能，類似于門戶網(wǎng)站直播，無需登錄、預(yù)約即可瀏覽。直播過程提供實時在線文字和語音評論功能，提供二維碼掃描功能，通過掃描二維碼可參與直播觀看。直播過程中可通過實時PC端、Ipad移動端進行文字評論，方便授課教師汲取建議，以此提高授課技能。（見圖5）

平臺還提供“微課”模塊，匯聚教師上傳的所有微課視頻，并對微課視頻按最新發(fā)布、熱度、關(guān)注度進行分類管理。教師可以上傳針對某個知識點的微課視頻，供學(xué)生課后學(xué)習(xí)與回顧。平臺為區(qū)內(nèi)師生的學(xué)習(xí)提供了更為人性便捷化的呈現(xiàn)方式，通過特色的虛擬切片技術(shù)將完整視頻虛擬化、碎片化，實現(xiàn)知識點打點信息與視頻進度關(guān)聯(lián)的效果，用戶可通過搜索，實現(xiàn)所搜即所得，一般都是整節(jié)課45分鐘的視頻，學(xué)生再次觀看時，很可能只需要看本節(jié)課某個不太明白的知識點，不需要看完整個45分鐘視頻?；诖藛栴}，資源平臺提供基于知識點的微視頻編輯功能，即教師在個人空間，可以對自己的整堂課視頻，通過編輯軟件分割成多個5～10分鐘的微視頻，設(shè)定片段的開始和結(jié)束時間虛擬點，每個微視頻包含一個知識點。將完整視頻插入以知識點為單位的虛擬“書簽”，方便師生有針對性地搜索和學(xué)習(xí)。

5.案例

楊某瑩老師參加學(xué)校青年教師優(yōu)質(zhì)課大賽，講授唐詩《春江花月夜》，利用教室錄播系統(tǒng)現(xiàn)場錄制視頻。事后，楊老師根據(jù)視頻整理出課堂實錄，寫出教學(xué)反思，收獲感很強;評委在綜合評定各學(xué)科獲獎階段，借助視頻集中復(fù)評，更加精準(zhǔn)公正;由于這是一堂精彩的公開課，所以視頻被用于受幫扶學(xué)校的教學(xué)，收到師生熱烈歡迎;當(dāng)省內(nèi)優(yōu)質(zhì)課通訊比賽的通知到達學(xué)校時，學(xué)校直接將此課例的視頻刻盤寄送。

五、模式創(chuàng)新價值

本研究所創(chuàng)建的立足一所高中，為全校教室安裝錄播系統(tǒng)，在短時間建立起覆蓋整個高中各高考學(xué)科的完整視頻教學(xué)資源庫、進行有效管理與應(yīng)用的模式，目前在國內(nèi)具有一定的創(chuàng)新性，其價值在于：

1.改變學(xué)習(xí)方式

傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式是教師講、學(xué)生聽，新高考改革以及世界各國教育改革的大趨勢，是要實現(xiàn)由教到學(xué)的轉(zhuǎn)變。學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵，則是要有適合學(xué)生學(xué)習(xí)的各種資源，用以替代教師作為資源的部分作用。覆蓋高中各學(xué)科的視頻教學(xué)資源，使學(xué)生學(xué)習(xí)更加個性化，可以不受時間、場地的限制，甚至不受自己任課教師的限制，可以自主學(xué)習(xí)、重復(fù)學(xué)習(xí)、無邊界學(xué)習(xí)，這些都很好地適應(yīng)了信息技術(shù)發(fā)展的趨勢。

2.提升教學(xué)能力

傳統(tǒng)意義上的聽課，聽課人用筆記錄，事后及時座談研討，但是缺少“回看”功能，評課不能入微，導(dǎo)致課后點評的有效性不強。在集體備課、評課等環(huán)節(jié)，利用課堂教學(xué)視頻進行研討，可以做到有的放矢、言之有據(jù)。傳統(tǒng)的講課，教師很少有機會聽和看自己上課，當(dāng)教師回看自己的“課堂實錄”時，會自己發(fā)現(xiàn)課堂上的失誤、廢話，發(fā)現(xiàn)自己沒有注意到的學(xué)生反應(yīng)以及錯失的思維發(fā)展契機，教師可以經(jīng)常自我檢視，發(fā)現(xiàn)教學(xué)和課堂組織上存在的習(xí)慣性問題，進而主動改正，迅速提高個人教學(xué)水平。錄播系統(tǒng)的建設(shè)，還為校內(nèi)以及遠程教學(xué)優(yōu)質(zhì)課比賽提供了更加客觀公平、便捷的方式。

3.適應(yīng)高考改革

新高考改革選科走班和多次考試，對學(xué)校組織教學(xué)提出了巨大挑戰(zhàn)，視頻教學(xué)資源的建立，能夠有效滿足學(xué)生的差異化需求，甚至能夠提供更好的師資學(xué)習(xí)資源，真正提供彌補性學(xué)習(xí)的機會。對大多數(shù)省份的大多數(shù)學(xué)校，學(xué)生可能參加12月和6月2次高考（學(xué)業(yè)水平考試），12月考試后，成績不理想的學(xué)生還想準(zhǔn)備參加6月考試，而學(xué)?？赡懿辉匍_設(shè)相關(guān)課程，但高中學(xué)生可能因困于學(xué)校，沒有時間，也沒有途徑另行準(zhǔn)備6月考試，其結(jié)果很大程度上仍不理想。對他們開放校內(nèi)或者聯(lián)盟學(xué)校的視頻教學(xué)資源讓其自學(xué)，就能有效解決這一難題。此時他們不一定選擇原授課教師的授課，能夠兼收其他教師更優(yōu)的長處，讓優(yōu)秀教師的授課產(chǎn)生更大輻射。

4.實現(xiàn)幫扶成果

教育幫扶的重要目的，就是提高落后地區(qū)、薄弱學(xué)校的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。個別教師的支教幫扶，形式大過內(nèi)容，輻射作用有限，受益學(xué)生較少。建立相對固定的校際幫扶關(guān)系，將優(yōu)勢學(xué)校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源無縫對接到薄弱學(xué)校，能夠讓薄弱學(xué)校全體學(xué)生受益，為教師提供學(xué)習(xí)機會。深圳市高級中學(xué)與汕尾市林偉華中學(xué)結(jié)成對口幫扶姊妹學(xué)校，林偉華中學(xué)建立常態(tài)錄播系統(tǒng)和高中視頻教學(xué)資源，又向更薄弱的汕尾紅海灣白沙中學(xué)輻射，收到良好效果。在2018、2019兩年高考中，林偉華中學(xué)取得了突破性的成績，受到市政府表彰和嘉獎。

5.助力抗擊疫情

2019年末發(fā)端于武漢的新型冠狀病毒肺炎疫情的肆虐，給中國帶來重大災(zāi)難，也給各行各業(yè)帶來新的難題。此時卻顯示了建立常態(tài)錄播系統(tǒng)和完整的高中視頻教學(xué)資源庫的重大價值和前瞻性。2020年春季學(xué)期不能如期開學(xué)，各地線上教學(xué)連夜上馬，這是抗擊疫情和學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，卻引發(fā)家長、社會的眾多反對。此中有硬件保障不得力等原因，但更關(guān)鍵的問題是，匆忙上馬的線上教學(xué)，學(xué)生只能看到教師授課端共享的屏幕內(nèi)容，一般看不到教師，一下子完全失去了課堂學(xué)習(xí)的感覺，學(xué)習(xí)效果奇差，導(dǎo)致大量學(xué)生在線開小差。而通過教室常態(tài)錄播系統(tǒng)自動切換錄制的視頻教學(xué)資源，完全再現(xiàn)了上課的真實場景，錄制時學(xué)生課堂上的遲疑、教師的留白，特別是師生的表情和情感交流，能夠令使用該資源上課的學(xué)生身臨其境。各學(xué)科完整的視頻教學(xué)資源能夠?qū)Ρ拘Ｄ酥寥袑W(xué)生在抗疫居家期間的學(xué)習(xí)做出重大貢獻。

實踐證明，此模式集中財力辦了一件大事、好事。建設(shè)過程中遇到的阻力主要來自于教師觀念跟不上，一種觀點認(rèn)為這是學(xué)校在監(jiān)督教師，不信任教師;另一種觀點認(rèn)為自己有一些教學(xué)“絕招”，不能教會徒弟餓死師傅。對這些想法，需要學(xué)校開展培訓(xùn)，闡明本行動研究的目的，提高教師認(rèn)識，明白技術(shù)的進步是不可阻擋的趨勢，需要主動適應(yīng)。

參考文獻：

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[2]林厚從.智能錄播系統(tǒng)在中小學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中國教育信息化，2011（2）.

（編輯：王天鵬）