智慧實(shí)驗(yàn)室背景下錄播系統(tǒng)的建設(shè)

單振楠

（四川衛(wèi)生康復(fù)職業(yè)學(xué)院 四川·自貢 643000）

1 教育的發(fā)展

在當(dāng)前智能和教育信息化快速發(fā)展的背景下，為了使課程視頻的錄制更加方便，我國(guó)大部分高校都先后修建了錄音教室。該設(shè)備支持多層次和多學(xué)科，如國(guó)家級(jí)、省級(jí)和學(xué)校級(jí)的精品課程、微課、MOOCs以及交流課程的建設(shè)活動(dòng)。

1.1 傳統(tǒng)教育

自古以來(lái)，教育一直是人類文化傳播的重要活動(dòng)之一。而隨著人類社會(huì)文明的不斷發(fā)展，技術(shù)也在不斷的改革與創(chuàng)新，同樣教學(xué)的方式也變得越來(lái)越多樣化。并且與此同時(shí)，不同于幾千年前對(duì)之乎者也的背誦，物理、化學(xué)、生物等一系列新的學(xué)科和技術(shù)也是現(xiàn)代文明社會(huì)教育活動(dòng)的重要組成部分，不再是以前的“奇技淫巧”。長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍然是主流模式。傳統(tǒng)教學(xué)法是指教師運(yùn)用系統(tǒng)細(xì)致的講解，使學(xué)生掌握大量知識(shí)的教學(xué)方法。該種教學(xué)方法形式通常比較簡(jiǎn)單單一，通常為老師站在臺(tái)上講課，而學(xué)生被動(dòng)地接受。這種教學(xué)方式給老師提供了更大的自由，學(xué)生只要努力去聽(tīng)就行了。正因?yàn)槿绱?，傳統(tǒng)教學(xué)法也常常被戲稱為“填鴨式”教學(xué)。

1.2 多媒體教育

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)教學(xué)法已經(jīng)不能滿足知識(shí)快速更新和信息增長(zhǎng)的要求，靈活多樣的在線教學(xué)資源正逐漸進(jìn)入人們的視野。隨著教育活動(dòng)內(nèi)容的日益豐富和多樣化，為了跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，那么教育的模式和形式也同樣需要進(jìn)行改革和創(chuàng)新。從另一個(gè)角度來(lái)看，與比如化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、細(xì)胞相互作用等知識(shí)的文字形式描述相比，直觀的動(dòng)畫演示顯然更加令人印象深刻，更具視覺(jué)沖擊力，更易于理解，也比前者更深刻。因此，多媒體教育勢(shì)在必行，在當(dāng)今的教育活動(dòng)當(dāng)中，多媒體教學(xué)發(fā)揮的作用越來(lái)越重要?，F(xiàn)如今，越來(lái)越多的教室不僅配備了傳統(tǒng)的黑板和課桌，還配備了一系列多媒體教具，包括電腦、投影儀等。除了傳統(tǒng)的黑板之外，教師可以使用多種方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。視頻、PPT等數(shù)字化教學(xué)方式也逐漸成為主流，這種多元化的教學(xué)形式可以大大提高教學(xué)效果。與傳統(tǒng)的方式相比，多媒體教學(xué)可以拓寬教學(xué)資源傳播范圍，提高教學(xué)活動(dòng)的多樣性，完善教學(xué)資源的調(diào)度管理[1]。然而當(dāng)下，多媒體教學(xué)很多是另一種方式的“填鴨式”教學(xué)，課堂的主流仍然是教師講，學(xué)生聽(tīng)，演示取代了互動(dòng)。

課堂操作是學(xué)生掌握和反饋知識(shí)的重要環(huán)節(jié)。然而，多媒體進(jìn)入課堂后，課件“主導(dǎo)”了課堂，教師無(wú)法因材施教，師生情感交流困難，使得課件展示取代黑板書寫，過(guò)分追求大容量和快節(jié)奏從而導(dǎo)致本末倒置。

1.3 實(shí)驗(yàn)室錄播系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，錄播系統(tǒng)在高等學(xué)校日常教學(xué)活動(dòng)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，被戲稱為“填鴨式”“灌輸式”的傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能滿足大眾高等教育發(fā)展日益增長(zhǎng)的需求，一些高等院校，特別是“雙一流”高等院校，將優(yōu)質(zhì)課堂教學(xué)錄制下來(lái)，然后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，理論上無(wú)限次地循環(huán)使用。這樣不僅可以幫助學(xué)生更好地復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)，還有助于其他高等院校的學(xué)生以及在職學(xué)習(xí)者通過(guò)合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行選修學(xué)習(xí)，不斷地通過(guò)學(xué)習(xí)“充電”，不斷地更新知識(shí)技術(shù)，以滿足活到老學(xué)到老的學(xué)習(xí)型社會(huì)發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的學(xué)習(xí)，這種優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享的方法將進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)效率。

在經(jīng)濟(jì)、管理、法學(xué)等一些文科類院校，在各學(xué)科的專業(yè)人才培養(yǎng)體系中，理性的課程知識(shí)和技能相對(duì)較少，這樣更有利于進(jìn)行在線教學(xué)。因此，為了更好地適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，高等院校教室錄播系統(tǒng)的建設(shè)以及改造升級(jí)現(xiàn)象越來(lái)越多[2-3]。

2 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的不足

隨著高校教育信息化建設(shè)的不斷深入，許多高校加大了實(shí)驗(yàn)室的資金投入，信息化建設(shè)不斷完善，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模不斷擴(kuò)大，設(shè)備儀器以及試劑耗材相繼增加，為實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)質(zhì)量的提升和管理水平的完善提供了改善，但同時(shí)也存在一些不足之處。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源管理角度，難以對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源進(jìn)行整合存儲(chǔ)以及與學(xué)生之間的共享。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式角度，教學(xué)模式往往是教師講后學(xué)生練習(xí)，教學(xué)方式單一，師生之間缺乏互動(dòng)，同時(shí)由于教室空間較大，學(xué)生人數(shù)較多，難以顧及所有學(xué)生，從而可能導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。

3 實(shí)驗(yàn)室錄播系統(tǒng)的建設(shè)

朱蓓薇院士[4]認(rèn)為智慧實(shí)驗(yàn)室充分利用了信息技術(shù)讓實(shí)驗(yàn)室更加高效、安全、便捷，是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的升級(jí)。徐婷[5]認(rèn)為智慧實(shí)驗(yàn)室是一種借助先進(jìn)無(wú)線通信技術(shù)打造的智能控制、遠(yuǎn)程可視的新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。高永清[6]認(rèn)為智慧實(shí)驗(yàn)室是將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)多個(gè)物品采用信息化手段互聯(lián)互通，建立一個(gè)集實(shí)驗(yàn)管理、信息通信、智能化控制功能的智慧實(shí)驗(yàn)集成系統(tǒng)。從上述文獻(xiàn)可知，智慧實(shí)驗(yàn)室是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室在信息技術(shù)的催化下發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境、設(shè)備、資源、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等智慧化管理，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中師生交流與互動(dòng)的智慧化學(xué)習(xí)環(huán)境。

3.1 實(shí)驗(yàn)室集控錄播系統(tǒng)的概念及架構(gòu)

集控錄播系統(tǒng)使教學(xué)過(guò)程數(shù)字化。所用到的技術(shù)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)。該系統(tǒng)分為錄播系統(tǒng)與課程平臺(tái)兩部分。錄播系統(tǒng)完成課程資源的錄制，課程平臺(tái)完成錄制資源的呈現(xiàn)與使用。那么實(shí)驗(yàn)室集控錄播系統(tǒng)作為智慧實(shí)驗(yàn)室的一種，采用SoClass專業(yè)級(jí)精品錄播系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要面向?qū)W校課堂、培訓(xùn)、會(huì)議、微課、實(shí)訓(xùn)、訪問(wèn)和各種校園文化體育活動(dòng)等的新一代音視頻信息記錄與傳播設(shè)備；該系統(tǒng)可支持多達(dá)9個(gè)頻道的1080P高清信號(hào)采集以及錄制、直播和點(diǎn)播的多種組合。同時(shí)具有 HD-SDI、VGA、HDMI等多種高清視頻輸入接口，同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)視頻流信號(hào)的訪問(wèn)，具有高保真立體聲音頻輸入輸出接口。該系統(tǒng)配備了業(yè)界領(lǐng)先的音頻和視頻處理技術(shù)和智能分析策略，內(nèi)部配備有全高清GPU圖像加速處理器，能夠同時(shí)處理9路全高清1080P信號(hào)，還可以完美融合視頻錄制、直播、實(shí)時(shí)指導(dǎo)、點(diǎn)播，為各種機(jī)構(gòu)院校的教學(xué)、會(huì)議、培訓(xùn)、訪談等場(chǎng)景提供一個(gè)高清的錄播系統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺(tái)。

該錄播系統(tǒng)包括音視頻采集系統(tǒng)、導(dǎo)播系統(tǒng)、課程錄制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng)等，各個(gè)子系統(tǒng)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄制、直播、點(diǎn)播等功能。實(shí)驗(yàn)室錄播系統(tǒng)支持多路高清視頻源同步錄制，并將錄制的視頻作為實(shí)驗(yàn)資源上傳。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同步直播實(shí)驗(yàn)教學(xué)，或者通過(guò)后期視頻回看，學(xué)生可以課后學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)。而且實(shí)驗(yàn)室錄播系統(tǒng)也為教師以及督導(dǎo)組聽(tīng)課評(píng)課，提供了很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。

3.2 實(shí)驗(yàn)室集控錄播系統(tǒng)的功能

（1）集中控制管理。該錄播系統(tǒng)設(shè)有管理控制中心，能夠?qū)λ蟹?wù)器進(jìn)行控制。同時(shí)也可以對(duì)錄播系統(tǒng)內(nèi)所包含的所有錄播實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理，包括設(shè)置實(shí)驗(yàn)室地點(diǎn)、名稱、課程名稱、授課教師等參數(shù)。

（2）在線巡課。該系統(tǒng)支持已授權(quán)巡課的賬戶在其個(gè)人電腦或者手機(jī)終端進(jìn)行巡課，同步觀看實(shí)驗(yàn)室上課的教師畫面和學(xué)生畫面，為特殊情況下不能到教室上課的同學(xué)提供更多的學(xué)習(xí)方式，同時(shí)也可滿足學(xué)校督導(dǎo)聽(tīng)課的需求。

（3）課程錄制。該錄播系統(tǒng)支持自由錄播模式，集電影模式、資源模式、電影+資源三種錄播方式優(yōu)點(diǎn)于一身，用戶可隨意選擇；也可根據(jù)上課時(shí)間、地點(diǎn)以及課程內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)錄制，同時(shí)自動(dòng)將錄制的課程下載至存儲(chǔ)服務(wù)器。

（4）點(diǎn)播回看。該錄播系統(tǒng)可以在點(diǎn)播頁(yè)面查詢已錄制的視頻，進(jìn)行點(diǎn)播觀看或刪除視頻，也可將視頻下載到電腦上或者上傳到資源平臺(tái)，方便更多人觀看學(xué)習(xí)。

（5）精品課程的錄制。由于該系統(tǒng)具有多種錄播方式，并且可以大規(guī)模錄制，在精品課程的錄制中，免去了攝像人員在錄制過(guò)程中的干擾，使老師在精品課的錄制過(guò)程中展現(xiàn)出最自然的狀態(tài)。同時(shí)為了方便老師們微課、精品課和慕課的制作，通過(guò)利用系統(tǒng)中U-EDIT的非線性編輯功能對(duì)錄制好視頻課程進(jìn)行處理以及優(yōu)化，很好地?cái)U(kuò)展了教學(xué)資源平臺(tái)的內(nèi)容，也拓寬了學(xué)生的課外學(xué)習(xí)方式。

4 總結(jié)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室集控錄播系統(tǒng)極大地改善了教學(xué)效果，提高了教學(xué)效率，使得教師及學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度得以提升，同時(shí)拓寬了教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，也加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的安全管理。期待未來(lái)多種技術(shù)的發(fā)展以及結(jié)合運(yùn)用能為集控錄播系統(tǒng)服務(wù)教學(xué)提供更大的支持。