網絡共享下的互動視頻教學與觀摩

　　網絡視頻下的互動教學
　　視頻技術與網絡的完美結合，不僅啟示了我們的教學，也啟示了我們的教研。搭建一個視頻直播與交互討論的系統，就可以利用城域網進行雙向、多向的互動教研。下面就讓我們一起了解一下上海市嘉定區的做法。
　　
　　基于寬帶城域網的多媒體遠程教學克服了傳統教育在時間、空間和教育環境等方面的限制，通過音視頻流媒體和超文本等多種方式，與傳統的教學媒體相結合，快速傳遞教學信息，讓優秀的師資資源得以共享，師生間實現自由地交流。上海市嘉定區利用教育城域網的寬帶優勢，積極探索遠程視頻技術在教學中的應用，使學校的教學、教研工作提高了一個層次。其中的一些做法總結出來與大家共享。
　　
　　● 視頻教學及觀摩
　　
　　視頻教學的目標是為了在正常教學的同時，采集教學視頻供更多的人進行教學觀摩、學習和評價。嘉定區在VPN虛擬專網建立的基礎上，實現了一個學校上課、其他學校聽課的共享式網絡教學。這種網絡課堂通過最新的編解碼算法技術，傳輸流暢清晰的聲音和圖像達到實時、逼真的課堂效果。而傳輸的內容除了圖像和聲音，還包括各種格式的電子教案文檔。在我們的視頻教學與觀摩中，任課教師不需要特殊的操作，依舊按照普通的教學方法進行授課即可。而大多數觀摩人員并不在教學現場，而是通過網絡收看教學直播。但為了保證視頻教學觀摩的效果，通常在視頻教學的同時，會由區教研室組織1位教研員和2～3位同學科的教師到現場觀摩。觀摩結束后，除了進行傳統的現場評價外，我們主要以在線的互動評價為教學評價方式。以下，具體介紹視頻教學及觀摩的實現。
　　1.系統實現
　　按照遠程教學和交互式視頻會議特點，我們設計了在校與校之間用單播傳輸，通過信息中心轉發，校內用組播發送的內外結合方式。這樣做的好處是可以有效降低網絡對VPN網的壓力，從而充分提高接收率。校園網內實現組播，可以使局域網內實現無限制點數的接收。接收方式采用標準的IE瀏覽器控件，實現了在每個校園網或信息中心的WEB服務器上自由下載、自動安裝。系統采用先進的H.264、MPEG4 視頻壓縮標準以及SIP協議統一接口的標準，支持支持B/S方式管理和遠程監控，支持雙碼流和分布式集群和負載均衡，實現集中式管理、分布式服務。
　　2.準備工作
　　視頻教學的準備工作包括課堂教學與網絡維護兩個部分。首先由教師進修學院教研室在每學期開學前安排好中小學校各學科視頻教學的具體日期時間，根據預先的安排，由區、校教研員和計算機技術人員進行備課指導，根據課程內容結合視頻教學的要求進行教學設計。同時，教育信息中心技術人員在視頻教學前1至2天進行網絡調試，及時解決各種網絡問題（設備故障、病毒木馬清除等），并在視頻教學的當天至少提前半小時檢測網絡情況，保證視頻教學及網絡傳輸的質量。
　　3.開展教學
　　視頻教學過程中，任課教師和平常一樣進行常規教學，期間，按照課程內容的實際需要，可以使用書寫屏、藍牙無線手寫板、電子白板、計算機等設備進行多媒體教學。其他領導和師生通過校園網和教育城域網觀看視頻直播。
　　4.視頻采集與直播
　　到目前為止，嘉定區中小學校的視頻教學直播均是將具體的整個教學過程用攝像機從學校采集教學視頻，并將采集到的教學視頻傳輸到采集服務器，再由采集服務器推送到信息中心的流媒體服務器，教育城域網和校園網的用戶只要按照信息中心或教研室的網上通知，輸入信息中心提供的域名即可收看教學實況。系統能同時實現多個通道（4個通道）的網上直播，能把教師電腦屏幕內容（俗稱發屏）與此視頻圖像同步傳送。由于各學校網絡接入環境的不同（帶寬、接入方式），根據學校的網絡接入具體情況，系統可根據現場環境調節發送碼流及幀率。
　　其中，教學視頻的采集方式分為以下兩種。
　　（1）流動式：如果學校沒有遠程教室或教學地點無遠程直播條件（如幼兒園室外活動），則由教育信息中心工作人員攜帶攝像機、采集服務器等相關設備進行教學視頻采集。為了攜帶方便，采用較高配置的筆記本電腦作為采集服務器。
　　（2）固定式：部分學校已經裝備有固定的具有視頻教學功能的教室，如學校專用的遠程教學教室、微格教室等，這些教室均具備視頻教學功能，且和網絡相連，能將視頻教學內容通過網絡對外傳輸。這種情況下，信息中心只需和基層學校密切合作，利用校園網和教育城域網的寬帶優勢，將教學視頻通過校園網直接推送到教育信息中心對外直播即可。
　　5.實時接收與觀摩
　　基于網絡的視頻教學的觀摩，自由度比較高。系統具有內網轉發、IE接收功能。在校園網內，學生或教師辦公室電腦可以無限制地打開瀏覽器，在視頻教學的網頁上自由點擊收看網絡教學實況視頻，而不會增加發送端的壓力，不會影響VPN網的占有率。由于直播采集的課堂教學實況視頻存放到了VOD服務器上，因此，對于無法收看直播的，可以在空余時間（如晚上、雙休日或節假日等）登錄信息中心的流媒體服務器收看教學錄像。
　　
　　● 雙向互動評價
　　
　　因為不滿足于簡單的被動式網絡教學模式，嘉定區又實現了完全互動的雙向、多向教學方式。比如，增加一個教師的講課能夠接受另一個學校的學生提問這樣的功能。這類功能的實現可以最大限度地體現全區一盤棋，帶動整個區的教學水平提高及工作效率提高。各學校之間通過建立的網絡教學多方會議系統，可以隨時如同相處一室，同步教學或教研。下面具體介紹一下我們的操作方法。
　　1.評價方式
　　在視頻教學活動完成后，信息中心會組織授課教師和觀摩教師按照需要進行及時的評價。評價方式除了傳統的在現場評價外，還有以下三種視頻交互研討方式。
　　（1）雙向互動式評價：作為信息技術與學科整合的一個嘗試，教育信息中心開發了雙向互動式交流平臺，教育局（或學校）領導以及基層學校教師登錄交流平臺后，可以申請發言，經主持人同意后，借助網絡攝像頭，可以進行互動點評，并可以使用文本的形式發表自己的觀點，學校教師可以及時收看點評畫面。
　　（2）專家在線填表式評價：教育信息中心結合傳統課堂教學評價標準和網絡的優勢，開發了專用的教學評價平臺，參加教學評價的專家（教研員、學科教師等）用賬號登錄評價平臺，根據每位教師的課堂教學情況按照預先設定的一、二級教學指標進行打分，并填寫評語和建議。打分完成后平臺自動得出教師的評價情況（每位評價人的打分、等級等），并自動記錄和匯總所有評價人的評語和建議，所有記錄自動存檔供今后查閱，避免了傳統評價中查閱評價結果繁瑣甚至資料遺失的情況。
　　（3）公眾在線填表式評價：為了讓更多的人參與教育、了解教育、關心支持教育，教研室根據具體實際出發，有選擇地讓公眾參與到課堂教學評價中，具體操作方法同專家在線填表式評價類似，最終的評價匯總結果作為教育局領導或學校的參考。
　　2．交互討論系統特點
　　考慮到各學校的網絡情況的不同特點，系統采用現在比較流行的Flash技術，交互雙方使用羅技攝像頭，視頻格式為FLV，既能節約資金投入，又能保證視頻質量，且能保證大規模的訪問需求。交互雙方采用身份認證并結合主持人選擇的方式進行，保證教學評價的嚴肅性。另一方面，對具體交流評價的畫面不作限制，可以通過指定網址任意瀏覽訪問，滿足廣大教師學習取經的需要。為了提高教學評價的參與面和評價統計速度，系統平臺采用J2EE結合MySQL進行開發，高效又經濟，同時，可以實現較多的教學評價并發進行（同時對幾十甚至幾百堂課進行評價），實現全區評價、部分學校間評價、部分學科間評價、學校內的評價。
　　
　　● 同步建立視頻教學資源庫
　　
　　視頻教學直播的內容和教學評價的結果產生后，存放在服務器中，即可作為視頻教學資源積累起來，以用作今后的教師培訓，如新教師培訓、教材培訓、教法培訓、教學評價等。同時，如果學生有沒有理解的內容，也可以登錄流媒體服務器重新收看教學視頻，達到完全理解課程知識的目的。
　　
　　知識鏈接
　　我們知道，網絡視頻會議系統是進行遠程教研的常見方法。由于它更側重于多媒體交互技術，在處理多方多層次（如音頻、視頻、數據等）交互方面有著更多的技術處理手段和應用積累，其更大應用在于協同工作、數據共享、加強人們的溝通、提高辦公效率。因此，視頻會議技術在網絡教育中的應用，為遠程教學、遠程培訓和遠程教研真正地實現了互動，使網絡教育更加生動和具體。
　　網絡視頻會議系統有基于硬件和基于軟件兩種。與純軟件相比，基于硬件的視頻會議系統投入較大、建設復雜、靈活性不夠，但品質高、穩定性強。隨著計算機性能的急