發揮錄播系統功能 實現優質資源共享*——以鎮江市實驗高級中學全自動錄播系統為例

◆尚華

作者：尚華，中學一級教師，現代教育技術專業，碩士在讀，鎮江市實驗高級中學（212003）。

在新課程改革背景下，一方面要解決優質教學資源的共享和可持續發展的問題；另一方面，為了培養優秀教師以及公開課、交流課、精品課程建設等一系列教學活動的不斷增多，錄播系統的使用成為滿足這些需求的方法之一。在實踐的基礎上，對錄播系統的組成進行介紹，分析錄播系統在高中教學中的優勢及不足，并提出幾點建議。

優質教育教學資源共享共建對教育教學的發展以及青年教師的成長起著重要的催化作用。隨著數字化教學資源建設的開展和深入以及各種公開課、交流課、精品課等不斷增多，鎮江市實驗高級中學在2010年建設了一間采用全自動錄播系統的錄播教室。此系統的應用實現了網絡同步直播，并實時將課程教學存儲為數字化資源，為學校開展聽課、評課、教學反思和課堂教學問題分析提供了專業化的教學環境，同時也促進了學校建設基于校本研修的本土化精品課程。

1 全自動錄播系統

該全自動錄播系統主要由5個部分構成：全自動錄播操作臺、輸入輸出設備（目標定位系統、多鏡頭切換式拍攝系統）、全自動錄播編輯機、圖形圖像工作站。

1.1 全自動錄播操作臺

全自動錄播操作臺包括課件顯示液晶、直播監視液晶、現場視頻監視液晶、外部設備接口組、多媒體控制鍵，錄制只需按“錄制/暫停”按鈕就可以自動進入錄制，錄制結束則只需按“錄制結束”按鈕。一體化錄播控制臺大大降低了教師使用的難度，增強了系統的易用性和穩定性。

1.2 目標定位系統

目標定位系統采用超聲波目標定位方式。在黑板和白板下方設置8個超聲波感應器，通過超聲波感應技術對講臺上的人的位置進行定位，不受光線、溫度等影響，可對每個感應器分別設置不同的感應場景，觸發感應器即刻切換相應場景。而學生定位同樣采用超聲波定位方式，錄播教室內配備吸頂麥克和無線麥克，學生回答問題時，只需要拿起無線麥克講話，鏡頭就可以準確定位到該學生。當講臺上沒有人即講臺上超聲波感應器沒有感應到移動人物，并且學生沒有回答問題時，系統會自動切換到全景鏡頭。

1.3 多鏡頭切換方式拍攝系統

拍攝時主要是六路鏡頭的切換，五路為攝像機信號，一路為VGA采集卡采集的電腦信號。四路攝像機架設在教室后方正對講臺，跟蹤拍攝教室全景鏡頭、教師在講桌前的近景鏡頭、教師在白板左側的中景鏡頭、教師在白板右側的中景鏡頭、教師在黑板處板書鏡頭。另外一路攝像機架設在黑板正上方，學生攝像機設置的鏡頭包括54個學生座位鏡頭和一個學生全景鏡頭。VGA采集卡采集的電腦信號，則是自動錄制教師在電腦上做的任何操作，包括教師的PPT課件及其他一些操作。

1.4 全自動錄播編輯機

全自動錄播編輯機能智能地判斷教師的講授意圖，根據教學實際過程以及對教師行為模式的理解，通過全自動錄播編輯控制臺，控制所有輸入輸出設備，進行智能場景調度。當教師站在講桌處時，系統會自動切換到教師在講桌處的近景鏡頭；而當教師走下講臺時，系統自動切換為整個教室的全景鏡頭；系統自動實時地將符合當前教學狀況的場景剪輯、處理、傳送給圖形圖像工作站做數據編碼處理，從而制作成標準格式的流媒體文件，以便存儲和直播。

1.5 圖形圖像工作站

圖形圖像工作站負責完成采集、編輯、錄播等工作。利用SSV流媒體編碼技術對視頻圖像進行編碼處理，并且碼流可以選擇400 K、1 M、2 M等三種方式，在1024×768分辨率，32 Bit色彩的情況下，碼流小于1 M；錄播文件格式為標準的Mp4、ASF等流媒體文件格式，生成的視頻文件可以直接上網，無需再做格式轉換。另外，如果需要編輯，這兩種格式的文件也能方便地支持后期編輯；錄播文件方式以網絡直播模式為主，支持電子課件和教師形象畫中畫方式，支持在錄播過程中隨時切換和移動；圖像切換具有自動和手動兩種模式，在自動狀態下，所有視頻、音頻、課件資源的切換自動進行；錄播特技還提供自動合成包括學校信息、教師信息、課程信息在內的片頭、片尾；錄播幀率可選20～25幀/秒；唇音同步效果較好，聲音和圖像之間的時差不得超過100 ms。

2 錄播系統在高中教學中的優勢

2.1 有利于青年教師的專業成長

鎮江市實驗高級中學為提高新教師的教學能力，一直開展青年教師“135拜師結對”活動。除需要青年教師自己努力外，還需要大量聽取別人的各級公開課，請有經驗的教師指導，以便發現自己的不足，加以改進。但由于多方面因素的影響，青年教師不能及時看到自身的問題，需要靠他人點評。而在錄播系統的幫助下，新教師完全可以獨立錄制自己的教學過程，在教學結束后，參照錄像對教學過程中的每個環節進行反思、評價，也可把錄像提供給其他教師觀看點評，有效地促進青年教師的快速成長。

2.2 有利于優質教學資源共享和多人觀摩

通過錄播系統，教師實時收看教學過程，學習優秀教師的教學經驗，提高自己的教學水平，領悟他人處理問題的方式技巧。同時也解決了當有著名專家、學者講課或做報告時，聽課人數受限的問題。鎮江市實驗高級中學曾經多次舉辦百人以上的聽課活動，效果很好。通過網絡直播聽課或學習，教師和學生可在本班教室實時觀看，實現自主學習，最大化地實現學校教學資源共享。

2.3 有利于監控和評估

傳統的課堂教學評估，對授課教師的個人優勢及不足難以進行有效的評價，關鍵在于授課教師看不到自己的真實情況。有了這套系統以后，評估教師通過回顧即時生成的視頻，既可以對每個細節、優點進行評分，也可對每一處不足進行截圖，直觀明了。授課教師和評課者可以有針對性地交流，實現在線評估。

2.4 有利于實現遠程教育

由于中學課程相對較多，在減負增效的大背景下，校內時間有限。利用此系統可以將重點學科和重點內容的課程視頻放到網上，學生可以利用課余時間進行回顧和有針對性學習。這樣既快捷又方便，讓學生真正做到溫故知新。

2.5 有利于精品課程教學錄像的制作

由于錄播系統能夠有效整合教師視音頻信息、學生活動視音頻信息和VGA信息，并錄制成單流或多流文件，可以避免教學錄像內容只反映教師活動的單調化和呆板化，有效體現課程教學錄像的精品特征。錄播系統中所有輸入的圖像均經過數字化處理，圖像之間可進行實時無縫切換，并且采取硬件采集、編碼方式，令畫面質量明顯提高，錄制方式隱蔽，不影響教師發揮。同時錄制的人力成本大為降低，無需后期編輯制作，極大地提高了制作效率。

3 錄播系統的不足

雖然全自動錄播系統能夠高效高質量地完成大部分教學的需求，但是在有些方面還是不盡如人意。

3.1 人物定位

采用超聲波定位方式也有弊端，當講臺上有兩個或兩個以上的人時，系統不知道定位哪個鏡頭，所以當有學生上臺演講或者完成板書作業時，教師必須走下講臺；教師離黑板的距離要保證在1.5米之內，才能觸發感應，所以對上課教師提出更高的要求，要時刻注意自己的位置。

3.2 話筒

在課堂教學中錄播系統是通過話筒來切換到學生場景的，而話筒數量有限，無法滿足人手一個話筒，并且移動性太差，學生只能通過話筒的傳遞來回答問題及切換畫面。因此，在以小組合作為主的學習模式中就顯得力不從心了。不同的學科分組不同，教室的布局需要隨時改變，因此對話筒的要求更高，而現有的技術無法實現人手一個話筒的同時保證學生的位置可隨時改變。另外。筆者觀察發現，學校所用話筒的結構是切面型的，講話時必須直接對著切面，否則無聲音。這就要求學生掌握話筒的正確使用方法。

3.3 畫面切換

當畫面切換到VGA采集的電腦信號并且教師不再操作電腦時，VGA畫面停留時間過短，對于某些字數比較多的PPT，通過直播觀看的教師沒有足夠的時間看完PPT上的內容；教師在講授白板上的投影內容時，如果站在白板和黑板的中間感應器前，鏡頭切換畫面內容并不是白板，場外教師不能及時看到白板內容，所以對授課教師又提出站位的要求。筆者統計發現，絕大部分教師會隨著上課進入狀態而忘記站位問題，不能照顧到場外的觀眾。

3.4 實驗課等特殊課的特寫鏡頭

實驗課等特殊課中會涉及特寫鏡頭的拍攝，而錄播系統則不能很好地完成任務。例如：化學實驗課上演示氯氣的制作，就無法拍攝到特寫鏡頭，不能滿足場外觀眾的視覺需要，教室內的部分學生也會由于角度問題看不清演示。

3.5 視音頻同步

為了保證畫面和聲音的質量，在設置系統參數時要有所取舍，所以錄播教室對外直播時會有幾秒鐘的延遲，不能保證完全的同步；在線觀看的計算機中不能共存幾種不同的播放軟件，否則會導致直播有畫面無聲音的現象出現。

3.6 錄播系統硬件

由于高中教學需要，錄播系統的使用比較頻繁。在2010—2012年期間，錄播系統的硬件出現幾次故障，其中編輯機更換兩次，攝像頭云臺也做了調整，音頻的錄入和輸出也出現過問題。另外，筆者觀察發現錄播教室燈光系統的設計有待改善，錄制的圖像對比度較低，色彩暗淡，還原度差。同一間錄播教室，上午和下午、晴天和陰天的錄制效果差別也很大。由于錄播教室的燈光布局問題，整體照度不理想，很大程度上影響了錄制效果。如果嘗試把錄播教室的燈光改造成三基色熒光燈系統，可能會有所改善，同時也不需要對錄播教室原有走線和裝修做大的改動，改造費用也不高。

4 錄播系統應用的制度建設與激勵措施

筆者通過兩年來的研究發現，大部分教師并沒有熟練掌握這套系統。因此，一方面，教師專業成長需要學校政策層面的支持，更需要網絡教研平臺等技術平臺的支撐，從而構筑一個終身學習的環境與平臺；另一方面，任何先進的設備和技術都離不開教師，特別是一線教師的認同與實踐，需要教師不斷提高自身的專業技能和使用數字化工具的能力，但如何引導激勵廣大教師積極應用錄播系統，需要有相應的制度保證與激勵措施。

4.1 加強培訓力度

錄播教室建成初期，學校曾組織過培訓，但當時中青年教師居多，一部分老教師并沒有接受這套系統，所以培訓的力度和廣度要進一步加強。首先，針對各學科教研組長進行培訓，幫助教研組長更新觀念，認識到錄播系統對學科資源建設及網絡教研活動開展的重要性，并努力把錄播系統軟件平臺作為教師終身學習的網絡平臺。其次，針對全體教師進行培訓，讓每一位教師都能認識到此平臺的功能與益處，激發教師使用錄播系統的熱情。

4.2 以政策和制度為保障

由學校教務教科研部門牽頭，從學校教學管理層面進行要求，可根據各個學校自身情況要求每位教師定期上一節錄播課，要求所有的教研活動盡可能在錄播教室舉行，每學期舉辦錄課評課活動，錄課教師的活動可作為工作績效獎勵等，調動教師使用錄播系統的積極性。

4.3 發揮名人效應

組織相關學科專家、學科帶頭人、骨干教師等進行各學科系列專題知識的錄課，學生不僅能利用公共時間在線聽到名師名家的課程，也可在課后登錄校園網下載課程視頻。

4.4 個人空間規劃

可根據不同教師設計“個人空間”，空間可以共享其視頻、教學課件、教案等。加不同教師為教學互動同伴，教師可自發成立教學群，如語文教學群、數學教學群等。同群的教師之間可以針對主題開展活動，亦可針對某個教師的某個教學視頻進行小范圍的內部教研活動。同時可以收藏教學同伴以及平臺展示的優質資源，用于后期觀摩學習使用。讓全校教師之間進行無縫對話和經驗交流。社會化的互動方式會促進教師間的群體同伴互助，使教師盡享交流和溝通的快樂。

5 結束語

錄播系統在高中教學中的應用，解決了不少問題，提高了教學效率，能夠實現優質資源共享，眾多優勢有目共睹。但錄播系統的使用強調現場教學，如何有效利用使其滿足教學要求，還需要結合學校的實際情況，掌握學科教學特點和要求，并建立相應的制度保障和激勵措施，更需要一線教師不斷研究和實踐。雖然硬件和技術上還存在一定的不足，相信隨著現代教育技術的發展，錄播系統會有非常好的應用前景，必將在遠程開放式教學等領域發揮更大的作用。