☆宋楚杰 李惠瑩

（沈陽師范大學教育技術學院，遼寧沈陽 110034）

一、課堂錄播系統(tǒng)的概述

（一）錄播系統(tǒng)概念

自動錄播系統(tǒng)是集成計算機、視音頻設備和其它相關設備的系統(tǒng)，其核心功能是在教學過程中對教師、學生、黑板或白板、多媒體課件、視頻展臺等教學活動的相關信息實時動態(tài)采集、合成、壓縮、記錄和同步提供網(wǎng)絡服務，以實現(xiàn)網(wǎng)絡直播、點播，或后期集成、編輯。[1]

（二）錄播系統(tǒng)基本特征

課堂錄播系統(tǒng)是針對課程錄制的一種錄播系統(tǒng)，其基本特征應該包括以下幾點。

1.攝像自動跟蹤功能

教師攝像機一般采用一臺具有旋轉(zhuǎn)圓臺的高性能球形攝像機，吊掛在教室后面中部位置，跟蹤拍攝教師講課的全部場景，并能確保教師始終處于畫面的中心位置。學生攝像機一般安裝在黑板上方，通過旋轉(zhuǎn)云臺拍攝學生與教師互動教學的全部場景。

2.遠程控制攝像機拍攝功能

導播平臺遠程點擊視頻相應位置，云臺便會以點擊的位置為中心，自動移動到此位置拍攝畫面。

3.場景預置切換功能

系統(tǒng)預先設置多種取景模式，如：全景、中景、特寫的拍攝范圍，鼠標點擊相應模式操縱變焦范圍。

4.多種錄制模式

系統(tǒng)可以選擇單流或多流模式進行錄制。單流錄制模式指多路視頻及VGA信號整合成一路視頻進行錄制，觀看端顯示的一路視頻畫面內(nèi)容不但支持多路視頻、VGA信號的切換顯示，而且支持畫中畫、單流多畫面等各種顯示模式，并可在各種顯示模式間無縫切換。多流錄播模式指多路視頻及VGA信號同步錄播生成一個獨立文件，每一路錄制的視頻都是完整的，編輯軟件在后期可以把其中任意一路視頻導出，并且各路視頻之間沒有畫面覆蓋的情況，能夠保留最完整的素材資料。

5.一鍵式中控系統(tǒng)

實現(xiàn)中央控制系統(tǒng)與錄播設備的對接，能實現(xiàn)一鍵式自動錄制并能同意管理所有媒體設備。教師上課時輕按錄制按鈕，系統(tǒng)便開始自動錄制；下課時教師再輕按面板挺值按鈕，教學錄像即錄制完成。[2]

6.自動添加片頭/片尾功能

系統(tǒng)將會為視頻文件添加片頭、片尾信息，片尾一般包括課程名稱、教師信息及包括結(jié)束標志的背景圖片，信息持續(xù)時間可以自行調(diào)節(jié)，一般5秒至15秒不等。

7.自動編輯功能

自動編輯功能是按講課的時間順序，自動剪接成3種類型攝像機的畫面和插入多媒體電子課件等內(nèi)容，自動生成實時播出、電影模式、3分屏模式的音視頻資料。整個過程無需人工干預，由自動編輯機完成。

8.自動生成視頻文件功能

多路視音頻文件通過自動采集、編碼后生成視頻文件。視頻文件可以是基于本機播放的文件格式，如：mpeg、rm等文件格式，也可以是基于網(wǎng)絡播放的流媒體文件格式，如：wmv、asf等文件格式。[3]

9.實時直播

使用單播或組播方式可以將現(xiàn)場視音頻、VGA信號通過網(wǎng)絡進行實時直播。收看端不需要安裝任何插件，使用IE瀏覽器打開服務器地址即可觀看。

10.在線點播功能

錄播主機內(nèi)置點播服務器，經(jīng)過授權的終端用戶通過IE瀏覽器登錄到錄播主機即可觀看。

11.文件索引功能

系統(tǒng)播放平臺具有強大的錄制課件搜索功能，可按教師、授課內(nèi)容、名稱或者關鍵字搜索錄制視頻。

12.遠程管理功能

管理員無需親臨現(xiàn)場便可實現(xiàn)對錄播系統(tǒng)的遠程開關機。只需使用IE瀏覽器登錄錄播系統(tǒng)即可實現(xiàn)對其的全面管理，包括全自動錄播參數(shù)設置、直播管理、點播管理、用戶管理、資源管理等。

二、現(xiàn)有錄播系統(tǒng)存在的主要問題

目前，市場上流行的課堂錄播系統(tǒng)種類繁多、功能各異、價格不菲，對應很多的使用者。高校在選擇錄播系統(tǒng)時也存在一些盲目性，所以，在實際應用中存在一些問題。主要表現(xiàn)在以下方面。

（一）使用者不認可操作方式

不同的課堂錄播系統(tǒng)采用不同的操作方式和操作界面，會導致授課教師不習慣或者不滿意操作方式，從而影響教學效果。

（二）錄制效果不理想

教師是教學課堂的主體，在課程教學中擔當重要的角色，在錄制教師畫面時經(jīng)常會出現(xiàn)兩種情況：一種是由于教師攝像頭安裝及設定的原因，導致教師畫面出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象；另一種情況是因為教師授課活動范圍相對較大，教師可能會進行板書、互動等活動，教師位置不確定，所以，要求攝像頭在短時間內(nèi)更換角度，搖擺拍攝，在這樣的情況下，畫面出現(xiàn)模糊、晃動等不良效果。[4]

（三）畫面切換

教師畫面和課件畫面的切換是通過鼠標點擊相關操作或者移動鼠標完成，這樣就會出現(xiàn)鼠標的意外觸碰導致錯誤內(nèi)容的顯示，甚至還會出現(xiàn)鼠標的操作無法觸發(fā)相應的事件。

（四）后臺管理不方便

除了教師的因素外，錄播系統(tǒng)的管理維護人員的行為也應該考慮在內(nèi)。各高校對教育技術人員的配備及人員相應的技術特點不一樣，各相關單位的管理模式不一樣，會使管理人員對現(xiàn)有錄播系統(tǒng)的管理及維護感覺不方便。

（五）系統(tǒng)管理不足

有些錄播系統(tǒng)管理功能有欠缺，如：不支持網(wǎng)絡化管理，不支持基于課表的管理，等等。

以上種種問題的出現(xiàn)，原因是由于沒有針對性地設計錄播系統(tǒng)，在高校使用中由于學科的不同、課程特點不同、教師授課習慣不同，以及授課的教室環(huán)境不同，都會使錄播系統(tǒng)在應用過程中產(chǎn)生問題。因此，在高校錄播系統(tǒng)的使用中應該遵循高校教學的特點，進行詳細的分析，采用合適的設計，開發(fā)出適應性強的產(chǎn)品。

三、高校教學特點分析

用戶在選擇系統(tǒng)時首先應該知道自己需要什么，根據(jù)自身的特點和需求有選擇性地去挑選才會是最適合的。所以，在高校教學應用中，選擇錄播系統(tǒng)必須得對高校教學全面分析，要充分考慮各高校、各學科以及各位授課教師和課程互動等因素。本文將把課程分為公共課和基礎課兩部分，對教學中的教學環(huán)境和教學活動兩要素進行分析。

（一）教學環(huán)境分析

教學環(huán)境包括空間大小、教室光線、人員數(shù)量、座位分布情況。

1.教學環(huán)境分析

根據(jù)教學課程以及學科的不同，會安排不同的教室?；A課大多會安排小教室，以小班級授課形式進行教學。公共課程則會選擇空間能夠容納幾個班級學生的大教室。

2.教學活動分析

班級授課過程中，教師會選擇板書，也會進行多媒體課件的操作。在板書時，教室內(nèi)的光線應通透，板書必須清晰可見，即使陰雨天氣，開啟日光燈也足以記錄板書內(nèi)容。當播放多媒體課件時，教室需要拉上窗簾阻擋室外光線導致的課件灰暗情況，配以部分照明燈，以保證教室的光線明亮。

3.人員數(shù)量

公共課的上課學生數(shù)量一般為200人左右，座位是自由選擇并且分散的，大多的學生會選擇坐在偏后排的位置，相比后排，前排人員較少。小教室承載人數(shù)為40至80不等，座位不固定且分布均勻。

（二）教學活動分析

教學活動是高校教學的主體，在分析高校教學特點時必須考慮在內(nèi)，教學活動以教學資源呈現(xiàn)方式和活動范圍以及師生互動情況為主。

1.呈現(xiàn)方式

根據(jù)教學課程的不同，選擇的教學資源呈現(xiàn)方式也不一樣。大多數(shù)教師上公共課喜歡用PPT，板書使用較少。而在講授基礎課時，教師則更喜好利用板書來詳細進行教學內(nèi)容的詮釋，PPT只是用于輔助板書幫助學生理解。

2.教師活動范圍、大小

教師的活動范圍是不固定的，通常來說，基礎課程的小教室空間較小，教師一般會走到學生中間教學，而公共課因為課程和人員等原因，教師的活動范圍會相對較小，只在講臺簡單移動。

3.師生互動

師生互動也有兩種不同的情況，基礎課程由于學科的專業(yè)性，教師會側(cè)重于和學生面對面地交流和討論，但在公共課的環(huán)境中，教師一般以個人講授為主，交流互動為輔。

以上針對高校教學中的諸多因素進行分析，從公共課和基礎課兩方面對教學環(huán)境和教學活動進行了分析，在進行錄播系統(tǒng)的設計時要基于以上的分析，設計出合理、高效率的系統(tǒng)。

四、課堂錄播系統(tǒng)的系統(tǒng)分析以及設計

根據(jù)以上的分析，得出了課堂錄播系統(tǒng)的基本功能模塊。但是在真正的使用中，應根據(jù)特點的不同設計出滿足不同需要的課堂錄播系統(tǒng)（如圖1）。

圖1 課堂錄播系統(tǒng)的基本架構圖

多路攝像機、音頻、VGA信號模塊通過自動識別定位模塊控制某一路攝像啟動拍攝，此路采集信息傳給采集編輯模塊。采集編輯模塊把視頻、音頻以及計算機信號進行采集并且數(shù)字化編輯，從而形成流媒體。直播錄制模塊配合網(wǎng)絡媒體服務對流媒體進行直播，并可同時進行錄制生成流媒體文件。生成文件模塊把流媒體保存在存儲設備中并生成文件，作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一部分。系統(tǒng)管理模塊是把生成的流媒體文件進行保存管理，或者進行其他操作。

圖1所示的是課堂錄播系統(tǒng)的基本架構，為了滿足不同的需求，每個構件根據(jù)需求分析其設計及功能會有所不同。為了滿足需求的差異性，系統(tǒng)在進行設計時必須充分考慮模塊化，并可進行智能化的組合。

（一）公共課課堂錄播系統(tǒng)的設計

根據(jù)上述的教學特點分析可知：公共課都是選擇大教室環(huán)境下的授課形式，其授課內(nèi)容主要通過PPT文檔、計算機操作來展示，而教師的活動范圍比較小，并且?guī)熒雍苌?，因此，可以采用如圖2所示的架構設計。

圖2 公共課課堂錄播系統(tǒng)架構設計

錄播系統(tǒng)根據(jù)需求不同做了設計：錄播信息來源于多路攝像機、音頻以及VGA信號，智能定位采用超聲波定位技術，教師采用無線麥克獲取音頻信號，當操作PPT文檔時觸發(fā)鼠標切換采集VGA信號。這些錄播信息都通過切換控制獲取及時的信息，經(jīng)過自動編輯后生成流媒體文件。文件存儲到本地系統(tǒng)的同時傳送到了網(wǎng)絡教學平臺。以上設計基本滿足了公共課錄播系統(tǒng)的需求。

（二）基礎課課堂錄播系統(tǒng)的設計

根據(jù)基礎課的教學特點構建了如圖3所示的錄播系統(tǒng)架構設計。

圖3 基礎課課堂錄播系統(tǒng)架構設計

由于基礎課上教師的授課方式以講授和互動為主，所以，視頻采集采用圖像識別技術，由跟蹤模塊獲取教師位置，從而確定云臺攝像機轉(zhuǎn)動及自動對焦。教師和學生通過無線麥克以及吊麥來接收音頻信號。VGA信息仍然通過觸發(fā)鼠標切換完成拍攝。這些信息源經(jīng)過采集編碼后，進行錄制和直播，直播的流媒體信號實時發(fā)布到視頻網(wǎng)絡直播系統(tǒng)，同時，錄制生成的流媒體文件保存到本地系統(tǒng)管理。

通過以上的需求分析設計，我們可以得知，在針對不同教學特點的情況下，需求差異是很大的。在選購課堂錄播系統(tǒng)時，必須考慮到課程之間的差異性，在系統(tǒng)設計時采用模塊化設計，各模塊易于組合以完成不同需求的目標。

五、結(jié)束語

錄播系統(tǒng)是現(xiàn)代教學媒體之一，是教學內(nèi)容的主要載體，是輔助教師教學工作的有力工具，它和教師承擔著共同的教學目標。[5]隨著新技術的不斷涌入及使用者的需求差異，課堂錄播系統(tǒng)還需要不斷地發(fā)展技術，達到教學信息傳遞和教學媒體使用效益的最佳化。

[1]張飛碧.全自動智能錄播系統(tǒng)的架構分析[J].中國電化教育,2008,(5):104-108.

[2]鄧文新.錄播系統(tǒng)在精品課程教學錄像中的應用研究[J].中國電化教育，2008,(5):101-103.

[3]宋建功,張冀中.課堂錄播系統(tǒng)的研究與應用[J].現(xiàn)代教育技術,2010,(8):46.

[4]李燕.多媒體錄播系統(tǒng)在高校精品課程建設中的應用研究[D].上海:華東師范大學,2011,(3):45-46.

[5]朱京曦.教學媒體理論與實踐[M].北京:北京師范大學,2006.