拓展多媒體教室功能滿足微格教學(xué)訓(xùn)練需要

沈錫瓊 SHEN Xi-qiong

（昆明學(xué)院，昆明 650214）

（Kunming University，Kunming 650214，China）

拓展多媒體教室功能滿足微格教學(xué)訓(xùn)練需要

沈錫瓊 SHEN Xi-qiong

（昆明學(xué)院，昆明 650214）

（Kunming University，Kunming 650214，China）

師范類院校的學(xué)生通過微格教學(xué)訓(xùn)練，在入職前掌握一定的教學(xué)技能是非常重要的。文章就多媒體教室和微格教室系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行分析，探討拓展多媒體教室功能的方案和方法，以解決師范生微格教學(xué)技能訓(xùn)練設(shè)備和場(chǎng)地不足的問題。

多媒體教室；微格教學(xué)；技能訓(xùn)練；視頻采集卡

0 引言

微格教學(xué)（Microteaching）是一種以教育學(xué)、心理學(xué)和現(xiàn)代教育技術(shù)理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段對(duì)師范生或在職教師進(jìn)行課堂教學(xué)技能訓(xùn)練的一種“微型”教學(xué)方式。由于其具備“訓(xùn)練課題微型化、記錄過程聲像化、觀摩評(píng)價(jià)及時(shí)化”等特點(diǎn)，因此是師范院校培養(yǎng)和提高師范生教學(xué)實(shí)踐能力和教學(xué)技能水平的重要途徑，是師范生在校期間必須接受的一項(xiàng)基本訓(xùn)練。經(jīng)過多年的實(shí)踐改進(jìn)，現(xiàn)已發(fā)展成為一個(gè)穩(wěn)定完善的教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng)。

本校于1997年在老校區(qū)建成第一代模擬信號(hào)微格教學(xué)系統(tǒng)，2004年改造升級(jí)為數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)，共有一間總控室、一間示范教室、9間微格小教室；隨著學(xué)校升級(jí)和校園的搬遷，2012年，我們?cè)谛滦^(qū)建成一數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)，共有7間微格教室一間總控室。面對(duì)全校6000多師范生的微格教學(xué)訓(xùn)練，這幾間微格教室（雖然學(xué)校還要再建）顯然是杯水車薪，哪怕是所有微格教室全天都要在運(yùn)轉(zhuǎn)，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足微格教學(xué)訓(xùn)練的需要。如果能利用現(xiàn)有多媒體教室進(jìn)行微格教學(xué)訓(xùn)練，既解決了微格教學(xué)設(shè)備和場(chǎng)所的不足，也大大提高了訓(xùn)練的質(zhì)量，為教學(xué)解了燃眉之急。

1 拓展方案的提出

數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)是由多媒體教學(xué)系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、視頻點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)組成，融入了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、視音頻技術(shù)和存儲(chǔ)傳輸技術(shù)，是一個(gè)集音視頻錄制、實(shí)時(shí)監(jiān)控、局域網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)播一體化的系統(tǒng)。每間微格教室的設(shè)備有多媒體計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)中控、音響設(shè)備、攝像機(jī)、投影機(jī)、投影屏幕、音視頻采集卡和錄播軟件等。本校多媒體教室中的設(shè)備除音視頻采集卡外，其它都有，工作原理也相似。因此，只要在多媒體教室中增加音視頻采集卡和配套的錄播軟件，因地制宜實(shí)現(xiàn)本地錄像是完全可能的。

目前本校共有多媒體教室156間，分布在四幢教學(xué)大樓里。所有多媒體教室均由學(xué)校教務(wù)處按各院系教學(xué)計(jì)劃統(tǒng)一排課使用，已全部進(jìn)入校園網(wǎng)并與互聯(lián)網(wǎng)連通，實(shí)現(xiàn)了智能化管理。具有遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控、教學(xué)直播、資源共享等功能。從理論上來講，數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成是在多媒體教學(xué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)成的。現(xiàn)在本校新建的微格教學(xué)系統(tǒng)還沒有入校園網(wǎng)，在校園網(wǎng)上實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播和點(diǎn)播功能還不具備，所有信號(hào)的傳輸只在微格系統(tǒng)構(gòu)成的局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行。而多媒體教學(xué)系統(tǒng)總控室的服務(wù)器上是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其中某間教室的教學(xué)實(shí)況進(jìn)行錄制和轉(zhuǎn)播的，這一點(diǎn)與微格教學(xué)系統(tǒng)相似，只是傳輸范圍較微格系統(tǒng)要廣泛得多。最先我們?cè)诳偪厥覂?nèi)對(duì)同時(shí)在多間多媒體教室內(nèi)進(jìn)行微格教學(xué)訓(xùn)練的學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)錄像，結(jié)果出現(xiàn)了因網(wǎng)絡(luò)擁堵而導(dǎo)致的聲音滯后、圖像出現(xiàn)馬賽克的現(xiàn)象，效果較差，沒有實(shí)用性；因此選擇了在多媒體教室中添加視頻采集卡的方法，既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠（每間教室的投入不超過千元），又效果顯著，具體方案如下：

在不改變和影響多媒體教室功能的前提下，按圖1所示，把攝像機(jī)輸出的音視頻模擬信號(hào)用AV線輸給音視頻采集卡，在多媒體計(jì)算機(jī)上安裝相應(yīng)的錄播軟件，經(jīng)過調(diào)試正常后，就可啟動(dòng)本地錄像功能，由于多媒體系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)的，所錄的文件可通過網(wǎng)絡(luò)中控上傳至服務(wù)器或本人郵箱，方便過后隨時(shí)點(diǎn)播查看，甚至可用智能手機(jī)瀏覽，不占用教室資源，實(shí)現(xiàn)微格教學(xué)訓(xùn)練及時(shí)反饋的功能。

2 實(shí)施方案的條件

方案是否能實(shí)施，取決于多媒體教室設(shè)備是否滿足視頻采集卡運(yùn)行要求，其中最主要的是多媒體計(jì)算機(jī)和攝像機(jī)，以目前本校使用最多的一批多媒體教室設(shè)備配置情況來進(jìn)行分析。教室中的計(jì)算機(jī)選用聯(lián)想啟天4350，主板：H61；CPU：intel I5-3470；內(nèi)存 4G DDRIII；獨(dú)立顯卡GT6301G，前置2個(gè)USB2.0后置4個(gè)USB2.0接口，主板集成教育應(yīng)用（可實(shí)現(xiàn)硬盤保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)同傳功能）、集成千兆網(wǎng)卡，完全滿足處理視頻信號(hào)需要；攝像機(jī)選用海康威視DS-2DF528X-YZW 200萬像素5寸網(wǎng)絡(luò)高速智能球機(jī)，能在照度0.051Lux情況下獲得最低223萬像素的圖像，變焦范圍4.7mm-94mm，變倍速度2.7秒，20倍光學(xué)鏡頭，視頻壓縮格式：H.264/MPEG4/MJPEG，支持多種協(xié)議和報(bào)警功能，支持三維智能定位功能，有多種信號(hào)輸出。其中的模擬信號(hào)輸出有一路音頻輸出和一視頻輸出（BNC頭），這是拓展多媒體教室功能不可缺少的重要條件。而三維智能定位功能能使攝像機(jī)自動(dòng)跟蹤錄像對(duì)象，保證畫面里有“人”。當(dāng)啟動(dòng)多媒體系統(tǒng)時(shí)，攝像機(jī)也就同時(shí)啟動(dòng)了,不需人操作攝像機(jī)。

其次，現(xiàn)成的校園網(wǎng)為上傳多媒體教室計(jì)算機(jī)上錄制的訓(xùn)練內(nèi)容提供了保證。本校校園網(wǎng)的格局是：多媒體總控室中心服務(wù)器與各樓宇間通過交換機(jī)用光纖組成1000M主干寬帶，樓宇與各教室間用雙絞網(wǎng)線組成100M用戶寬帶；中心服務(wù)器再接入互聯(lián)網(wǎng)，教室內(nèi)的多媒體計(jì)算機(jī)就可上網(wǎng)，完成一系列的瀏覽各種網(wǎng)頁、上傳信號(hào)、下載文件、接發(fā)郵件、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)共享等操作。在計(jì)算機(jī)上建立FTP網(wǎng)絡(luò)文件傳輸協(xié)議，應(yīng)用校園文件傳輸與共享服務(wù)，將微格教學(xué)技能訓(xùn)練時(shí)計(jì)算機(jī)所錄制的視頻文件傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)、QQ群或個(gè)人郵箱，方便指導(dǎo)老師與受訓(xùn)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)及時(shí)訪問相關(guān)訓(xùn)練視頻，讓微格教學(xué)技能訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)異地及時(shí)交流、反饋、指導(dǎo)和評(píng)價(jià)，既降低了受訓(xùn)成本，又大大提高了訓(xùn)練的范圍和效率。

最后是視頻采集卡技術(shù)的支持。視頻采集卡種類按接口分有USB接口和板載內(nèi)置AV視頻采集卡。優(yōu)選USB視頻采集卡，主要是其連接方便，體積小巧，攜帶方便，兼容USB2.0接口，能夠即插即用，支持熱插拔，無需拆計(jì)算機(jī)的機(jī)箱。隨著制作技術(shù)與工藝的提高，USB視頻采集卡的價(jià)格也從千元走向百元，但信號(hào)采集效果很好，所以得到廣泛應(yīng)用。由于性價(jià)比高，大大降低了拓展多媒體教室功能的成本。

3 方案的實(shí)現(xiàn)

3.1 選擇同三維T510 USB音視頻采集卡 這是一款廣播級(jí)外置USB視頻采集卡，音視頻采集卡兼容錄像機(jī)、DVD、攝像機(jī)等模擬信號(hào)的輸入。圖2所示，單卡帶有AV、S端子、左右聲道接口，輸入視頻支持PAL、NTSC制信號(hào)；USB2.0接口，支持熱插拔；傳輸視頻速率快而又穩(wěn)定。全屏幕采集分辨率最高可達(dá)720*576，圖像不抖動(dòng)。且系統(tǒng)能自動(dòng)完成所有的環(huán)境設(shè)置，兼容Amcap軟件進(jìn)行視頻捕捉，接收來自視頻輸入端的視頻信號(hào)，并實(shí)時(shí)錄制成你所需要的音視頻格式，同步實(shí)現(xiàn)在校園網(wǎng)或internet上視頻直播或點(diǎn)播，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程“零距離”溝通。

T510安裝接入比較方便，只要多媒體計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和硬件配置達(dá)標(biāo)就可。要求Windows 2000及其以上的操作系統(tǒng)，CPU:Intel RPentium R/AMD RAthlon R1.4 GHz，采用1 GB內(nèi)存，顯卡64 MB顯存128 MB，1 GB以上硬盤。我們現(xiàn)有的多媒體教室計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)都是Windows XP，配置均超過要求，所以把T510接入多媒體教室是完全可行的。

3.2 T510 USB音視頻采集卡與信號(hào)源（智能攝像機(jī)）的連接 多媒體教室中的智能攝像機(jī)由支架固定安裝在教室最后一排座位的上方，距多功能講臺(tái)里的計(jì)算機(jī)有10米左右，考慮布線的需要，用兩根20米長(zhǎng)的同軸電纜，一根接攝像機(jī)的音頻輸出，一根接視頻輸出（用BNC頭連接），把兩根同軸電纜放入線槽，布好線后，另一端引入多功能講臺(tái)里，以音視頻采集卡接線頭為準(zhǔn)，分別接上蓮花頭（公頭）；由于采集卡有音頻左右聲道，要用一個(gè)2轉(zhuǎn)一的轉(zhuǎn)接頭連接，這樣就把攝像機(jī)輸出的音視頻信號(hào)接入采集卡了，最后再把采集卡的USB接口插入計(jì)算機(jī)后置USB口，音視頻采集卡外部連接就完成了。

3.3 啟動(dòng)采集卡進(jìn)行錄像 有了音視頻采集卡，還要有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軟件，才能進(jìn)行視頻錄像。啟動(dòng)多媒體系統(tǒng)，電腦提示找到新硬件，依據(jù)安裝向?qū)Вx擇視頻標(biāo)準(zhǔn)為PAL、音頻輸入為組合；按提示安裝配套的TSW-Live軟件。該軟件集成了音視頻采集、壓縮、存儲(chǔ)、發(fā)布、用戶認(rèn)證、遠(yuǎn)程管理及Web服務(wù)等眾多功能為一體，視頻可選擇采用MPEG4、WMV7、WMV9等多種流媒體壓縮格式，音視頻壓縮率低，系統(tǒng)占有率低。

安裝完后，進(jìn)入TSW-Live界面，TSW-Live還具有友好的操作界面，支持智能錄像、支持標(biāo)準(zhǔn)的Flash音視頻編碼，客戶端接收無需下載播放器，錄像文件直接發(fā)布供網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播，支持插入字幕、臺(tái)標(biāo)；支持電腦、手機(jī)、機(jī)頂盒等多種終端接收；全面兼容KMS流媒體服務(wù)系統(tǒng)及FMS平臺(tái)。受訓(xùn)者在開始進(jìn)行教學(xué)技能訓(xùn)練前完成錄制管理設(shè)置，軟件會(huì)根據(jù)設(shè)置情況自動(dòng)錄制視頻信號(hào)，而受訓(xùn)學(xué)生訓(xùn)練時(shí)不受任何干擾（進(jìn)行設(shè)置時(shí)可通過瀏覽器輸入攝像機(jī)的IP地址，查看圖像，并可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行操作，只到獲得滿意的圖像為止）。TSW-Live提供完善的系統(tǒng)日志記錄與查詢，自動(dòng)記錄下何時(shí)由系統(tǒng)產(chǎn)生的日志信息，方便查詢；支持SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，提供第三方論證接口，輕松與多媒體系統(tǒng)平臺(tái)安全對(duì)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。

4 結(jié)束語

采用以上方法對(duì)多媒體教室功能進(jìn)行拓展，滿足了因微格教室設(shè)備欠缺而導(dǎo)致訓(xùn)練師范生訓(xùn)練不足或沒地訓(xùn)練的問題，從受訓(xùn)學(xué)生和指導(dǎo)教師的反饋信息表明：這種方法是切實(shí)可行的。實(shí)踐證明，在現(xiàn)有多媒體設(shè)備基礎(chǔ)上，因地制宜構(gòu)建簡(jiǎn)易的微格教學(xué)技能訓(xùn)練室，是從根本上解決師范生微格教學(xué)技能訓(xùn)練設(shè)備、場(chǎng)地不足問題的有效途徑。

[1]孟憲愷.微格教學(xué)基本教程[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,1992.

[2]鄭京生,譚南林等.USB視頻采集系統(tǒng)性能提高與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)息,2012,28(3):46-48.

[3]李小志,黎啟龍,葉新東.基于網(wǎng)絡(luò)的微格教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2012,12:53-56.

[4]王露.新建本科高校微格教學(xué)存在問題及對(duì)策研究[J].長(zhǎng)江師范學(xué)院學(xué)報(bào),2012,10:60-63.

Expanding the Functions of Multimedia Classroom and Meeting the Training Needs of Microteaching

Students of the normal university through microteaching training before teaching recruits to master certain skills are very important.This paper analyzes constitutions of multimedia classroom and micro classrooms system,explores the programs and method to expand multimedia classroom functions to solve the problem of equipment and space insufficient of microteaching skills training.

multimedia classroom；microteaching；skills training；video capture card

沈錫瓊（1963-），女，云南建水人，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)槎嗝襟w技術(shù)開發(fā)與管理。

G431

A

1006-4311（2014）13-0248-02