智能化多功能錄播教室建設探索

白浩 劉艷玲

陜西師范大學遠程教育學院 西安 710062

隨著信息技術和遠程教育的發展，如何變革學與教的方式以適應信息時代的需求，如何重構傳統學習環境以促進學生的發展，是當前必須正視的現實問題。高校錄播教室的構建對于教學資源建設有著極其重要的意義，錄播教室除了將授課教師的教學過程同步錄制下來，還要適應信息時代多種教學模式下的多媒體教學功能的實現。如何對錄播教室進行合理規劃和設計，充分利用現代技術的成果，結合教學活動的特點和規律，適應不同教學模式的需要，同時讓資源發揮盡可能大的效用，是擺在人們面前的一個課題。在陜西師范大學遠程教育學院新錄播教室的規劃和建設過程中，做了一些初步的探索和嘗試。

1 智能化多功能錄播教室設計原則和目標

教室是一種物理環境，要為課程的實施提供支撐。它是進行教學活動的保障，是教師授課和學生學習的環境。在傳感技術、網絡技術、富媒體技術及人工智能記錄充分發展的信息時代，教室環境朝著“能優化教學內容呈現、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展，具有情境感知和環境管理功能的新型教室”，也就是被稱為“智慧教室”[1]的方向發展。這次在建設錄播教室的時候，本著實際需要，按照智能化、多功能、實用、可靠、靈活、擴展性好、人性化的設計原則，合理規劃設備的組合配置，實現高性價比，充分發揮設備的功能，簡化設備操作步驟，以達到預期的建設目標。

設計目標為：1）實現錄播現場教與學的資源及過程的記錄、整理、展現、再生成；2）實現35人以內的視頻會議、常規會議、講座、報告等的直播及錄播；3）實現新型教學方式、教學形式（如討論式教學）的課程教學直播及錄播；4）實現訪談類節目的直播及錄播。

2 整體結構規劃

智能化多功能錄播教室結構規劃需考慮6部分：1）教學設施，包括教學輔助用品（如白板、白板筆、講臺、課桌椅等）、視聽教學用品（如顯示屏、電子白板、投影、音響等）；2）錄播系統，包括視頻圖像采集系統、音頻采集系統、跟蹤定位系統、錄播控制系統、音視頻后期制作系統、資源存儲和應用系統；3）空間布局，包括會議演播區（細分為授課區、團隊協作區、資源展示區等）、教師休息區（細分為化妝更衣區、交流區、備課區等）、錄播控制區等；4）交互平臺，包括教學信息發布及下載系統、課堂實時反饋系統、電子投票系統等；5）物理環境，包括對教室的聲音、光線、溫度、色彩、空氣等方面的考慮；6）設備管理，包括網絡設備、照明設備、供電設備、空調設備、計算機設備、屏幕顯示設備、投影設備等的管理。

3 錄播教室智能化的設計及實現

教室智能化，是指把教室建設成一個能夠方便對教室所裝備的視聽、計算機、投影、交互白板等聲、光、電設備進行控制和操作，有利于師生無縫地接入資源及從事教與學活動，并能適應包括遠程教學在內的多種學習方式，以自然的人機交互為特征的，依靠智能空間技術實現的增強型教室。智能教室具體體現出裝備先進（齊全）、操控便利（自如）、資源豐富（充分）、交互實時（流暢）、教學方式靈活（多樣）等特征[2]。智能教室實現的功能方面，主要包括課堂筆記的自動化、課堂實錄及電氣設備控制的集成化與自動化、智能遠程教學[3]等幾個方面。

為使錄播教室達到智能化的效果，主要通過無線網絡覆蓋、電子白板交互、課堂資料隨時共享下載、課堂教學自動實錄、遠程教學直播等方式來進行實現。

1）通過網絡設備，實現無線網絡覆蓋整個錄播教室，支持計算機、平板電腦、智能手機、PDA、無線投影機、交互白板等多種設備的便利接入，訪問速度保證資源的獲取和終端的接入，滿足教學互動要求。

2）通過電子白板交互產品，實現教師通過手寫觸摸直接進行信息交互，可直接在屏幕上操作和控制顯示的信息內容，具備數字白板功能，可以在文檔和圖片上進行手寫和批注，支持手指寫、手掌擦的功能，可以將手寫畫面進行保存和分發。

3）通過開發資源共享及交互平臺，提供豐富的網絡學習資源，實現課堂資料隨時共享下載，并可在課堂實時進行教學互動，支持在教學過程中對資源進行互動、操作和再生成。

4）通過課程錄播系統實現自動錄制以及對錄制的文件進行存儲和修改。系統提供兩種課程錄制與直播模式：自動、手工。用戶通過模式控制在兩種方式間進行實時切換。在自動錄制模式中。系統根據課堂實際情況判斷場景切換條件，如果達到切換條件則自動切換場景，攝像跟蹤系統將根據追蹤的位置坐標，調整攝像機平滑地跟蹤拍攝。課程的錄制以文件的方式實時存貯在指定位置并可直接與課程中心連接。系統支持“多畫面模式”。當課后點播課程時，可以根據PPT的索引直接觀看需要觀看的內容[4]。

4 錄播教室多功能的設計及實現

為使錄播教室能實現包括視頻會議、常規會議、講座、報告會及不同教學方式的課程直播及錄播功能，滿足其多功能的需要，主要從合理空間布局、采用活動桌椅、開發互動平臺等方式來實現各類應用場景的需求。

首先，利用錄播教室的地理位置，將整個區域劃分為會議演播區與教師休息區兩大部分，中間用可移動的隔板或幕簾分隔開。會議演播區的桌椅等可根據場景需要進行布置，暫時不用的桌椅等可挪到教師休息區。兩個區域面積大小可根據需要進行隨意調整。

其次，會議演播區的最前面放置大屏幕顯示墻。該設備高清晰度、高亮度，屏幕拼接縫小于0.5 mm或無拼接縫，可提供適合演播室的色溫輸出，保證終端設備出色的色彩還原能力，運行穩定性好，日常維護容易且成本低。若考慮成本，也可在這個位置設立傳統噴繪背景，做成可內容更換式的，滿足不同應用場景的需要。

再次，會議演播區靠近大屏幕顯示墻的另一面墻上固定有傳統黑板，以便教師板書使用。平時整個墻壁有幕簾將黑板、窗戶等進行遮擋，實現演播室整齊布局。

教師休息區有獨立的大門出入，設計有化妝更衣區、交流區、備課區等，可滿足教師教學錄課的需要。

各類應用場景下的布局有演示、視頻會議場景、講座場景、討論式教學場景、訪談類節目場景。

5 方案實施過程中的幾點經驗

1）綜合布線工程方面，要做好前期設計規劃。確定線材的參數、長度、性能、數量等方面，在滿足現有需求的同時，適當考慮一些余量，以免工程實施中各種因素導致的損耗而達不到預期效果。在墻壁上多預留一些電源接口，方便教室內在不同場景下各種設備對電源接入的需求。

2）設備選型和安裝要考慮教學和攝錄的整體需要，如空調等設備的型號選擇及安裝位置要考慮到功能效果實現及對拍攝音效的影響；投影機的安裝位置及亮度清晰度要考慮到投影圖像質量以及課程拍攝效果。

3）室內裝修時，若房屋本身的層高有限，攝錄燈光盡量采用天花板鑲嵌暖光燈，光線不足的地方用支架補光燈進行補充。

4）設備的選型，在高性價比的基礎上，以穩定可靠為第一目標，其次要考慮良好的售后服務，盡量減少設備故障帶來的影響。設備使用要簡潔方便，日常易維護、易調整。

5）資源共享及交互平臺要在易用性、可擴展性方面多下工夫，考慮不同用戶使用、不同教學模式場景下的需求。

6 結束語

錄播教室是網絡教學資源錄制的主要場所，教室環境的質量直接影響現場教學效果及網絡課程的質量。社會信息化和科學技術的發展對革新教學環境提供了更多的可能，隨著信息技術和應用需求的發展，將不斷探索，繼續努力，對智能化多功能錄播教室進行持續完善。

[1]黃榮懷,胡永斌,楊俊鋒,等.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究,2012(4):22-27.

[2]智能教室:未來課堂之探究[EB/OL].http://www.emoodle.org/vread-519-1.html.

[3]謝偉凱.智能空間關鍵支撐技術的研究[D].北京:清華大學,2003:125-126.

[4]陳衛東,葉新東,張際平.智能教室研究現狀及未來展望[J].遠程教育雜志,2011(4):39-45.