智能化多功能錄播教室建設(shè)探索

白浩 劉艷玲

陜西師范大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 西安 710062

隨著信息技術(shù)和遠(yuǎn)程教育的發(fā)展，如何變革學(xué)與教的方式以適應(yīng)信息時(shí)代的需求，如何重構(gòu)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境以促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，是當(dāng)前必須正視的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。高校錄播教室的構(gòu)建對(duì)于教學(xué)資源建設(shè)有著極其重要的意義，錄播教室除了將授課教師的教學(xué)過(guò)程同步錄制下來(lái)，還要適應(yīng)信息時(shí)代多種教學(xué)模式下的多媒體教學(xué)功能的實(shí)現(xiàn)。如何對(duì)錄播教室進(jìn)行合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)，充分利用現(xiàn)代技術(shù)的成果，結(jié)合教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，適應(yīng)不同教學(xué)模式的需要，同時(shí)讓資源發(fā)揮盡可能大的效用，是擺在人們面前的一個(gè)課題。在陜西師范大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院新錄播教室的規(guī)劃和建設(shè)過(guò)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(shè)計(jì)原則和目標(biāo)

教室是一種物理環(huán)境，要為課程的實(shí)施提供支撐。它是進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的保障，是教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境。在傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、富媒體技術(shù)及人工智能記錄充分發(fā)展的信息時(shí)代，教室環(huán)境朝著“能優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂交互開展，具有情境感知和環(huán)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(fā)展。這次在建設(shè)錄播教室的時(shí)候，本著實(shí)際需要，按照智能化、多功能、實(shí)用、可靠、靈活、擴(kuò)展性好、人性化的設(shè)計(jì)原則，合理規(guī)劃設(shè)備的組合配置，實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比，充分發(fā)揮設(shè)備的功能，簡(jiǎn)化設(shè)備操作步驟，以達(dá)到預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)。

設(shè)計(jì)目標(biāo)為：1）實(shí)現(xiàn)錄播現(xiàn)場(chǎng)教與學(xué)的資源及過(guò)程的記錄、整理、展現(xiàn)、再生成；2）實(shí)現(xiàn)35人以內(nèi)的視頻會(huì)議、常規(guī)會(huì)議、講座、報(bào)告等的直播及錄播；3）實(shí)現(xiàn)新型教學(xué)方式、教學(xué)形式（如討論式教學(xué)）的課程教學(xué)直播及錄播；4）實(shí)現(xiàn)訪談?lì)惞?jié)目的直播及錄播。

2 整體結(jié)構(gòu)規(guī)劃

智能化多功能錄播教室結(jié)構(gòu)規(guī)劃需考慮6部分：1）教學(xué)設(shè)施，包括教學(xué)輔助用品（如白板、白板筆、講臺(tái)、課桌椅等）、視聽教學(xué)用品（如顯示屏、電子白板、投影、音響等）；2）錄播系統(tǒng)，包括視頻圖像采集系統(tǒng)、音頻采集系統(tǒng)、跟蹤定位系統(tǒng)、錄播控制系統(tǒng)、音視頻后期制作系統(tǒng)、資源存儲(chǔ)和應(yīng)用系統(tǒng)；3）空間布局，包括會(huì)議演播區(qū)（細(xì)分為授課區(qū)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作區(qū)、資源展示區(qū)等）、教師休息區(qū)（細(xì)分為化妝更衣區(qū)、交流區(qū)、備課區(qū)等）、錄播控制區(qū)等；4）交互平臺(tái)，包括教學(xué)信息發(fā)布及下載系統(tǒng)、課堂實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)、電子投票系統(tǒng)等；5）物理環(huán)境，包括對(duì)教室的聲音、光線、溫度、色彩、空氣等方面的考慮；6）設(shè)備管理，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、照明設(shè)備、供電設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備、屏幕顯示設(shè)備、投影設(shè)備等的管理。

3 錄播教室智能化的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

教室智能化，是指把教室建設(shè)成一個(gè)能夠方便對(duì)教室所裝備的視聽、計(jì)算機(jī)、投影、交互白板等聲、光、電設(shè)備進(jìn)行控制和操作，有利于師生無(wú)縫地接入資源及從事教與學(xué)活動(dòng)，并能適應(yīng)包括遠(yuǎn)程教學(xué)在內(nèi)的多種學(xué)習(xí)方式，以自然的人機(jī)交互為特征的，依靠智能空間技術(shù)實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)型教室。智能教室具體體現(xiàn)出裝備先進(jìn)（齊全）、操控便利（自如）、資源豐富（充分）、交互實(shí)時(shí)（流暢）、教學(xué)方式靈活（多樣）等特征[2]。智能教室實(shí)現(xiàn)的功能方面，主要包括課堂筆記的自動(dòng)化、課堂實(shí)錄及電氣設(shè)備控制的集成化與自動(dòng)化、智能遠(yuǎn)程教學(xué)[3]等幾個(gè)方面。

為使錄播教室達(dá)到智能化的效果，主要通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、電子白板交互、課堂資料隨時(shí)共享下載、課堂教學(xué)自動(dòng)實(shí)錄、遠(yuǎn)程教學(xué)直播等方式來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

1）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個(gè)錄播教室，支持計(jì)算機(jī)、平板電腦、智能手機(jī)、PDA、無(wú)線投影機(jī)、交互白板等多種設(shè)備的便利接入，訪問(wèn)速度保證資源的獲取和終端的接入，滿足教學(xué)互動(dòng)要求。

2）通過(guò)電子白板交互產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)教師通過(guò)手寫觸摸直接進(jìn)行信息交互，可直接在屏幕上操作和控制顯示的信息內(nèi)容，具備數(shù)字白板功能，可以在文檔和圖片上進(jìn)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(jìn)行保存和分發(fā)。

3）通過(guò)開發(fā)資源共享及交互平臺(tái)，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)課堂資料隨時(shí)共享下載，并可在課堂實(shí)時(shí)進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，支持在教學(xué)過(guò)程中對(duì)資源進(jìn)行互動(dòng)、操作和再生成。

4）通過(guò)課程錄播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)錄制以及對(duì)錄制的文件進(jìn)行存儲(chǔ)和修改。系統(tǒng)提供兩種課程錄制與直播模式：自動(dòng)、手工。用戶通過(guò)模式控制在兩種方式間進(jìn)行實(shí)時(shí)切換。在自動(dòng)錄制模式中。系統(tǒng)根據(jù)課堂實(shí)際情況判斷場(chǎng)景切換條件，如果達(dá)到切換條件則自動(dòng)切換場(chǎng)景，攝像跟蹤系統(tǒng)將根據(jù)追蹤的位置坐標(biāo)，調(diào)整攝像機(jī)平滑地跟蹤拍攝。課程的錄制以文件的方式實(shí)時(shí)存貯在指定位置并可直接與課程中心連接。系統(tǒng)支持“多畫面模式”。當(dāng)課后點(diǎn)播課程時(shí)，可以根據(jù)PPT的索引直接觀看需要觀看的內(nèi)容[4]。

4 錄播教室多功能的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

為使錄播教室能實(shí)現(xiàn)包括視頻會(huì)議、常規(guī)會(huì)議、講座、報(bào)告會(huì)及不同教學(xué)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(dòng)桌椅、開發(fā)互動(dòng)平臺(tái)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

首先，利用錄播教室的地理位置，將整個(gè)區(qū)域劃分為會(huì)議演播區(qū)與教師休息區(qū)兩大部分，中間用可移動(dòng)的隔板或幕簾分隔開。會(huì)議演播區(qū)的桌椅等可根據(jù)場(chǎng)景需要進(jìn)行布置，暫時(shí)不用的桌椅等可挪到教師休息區(qū)。兩個(gè)區(qū)域面積大小可根據(jù)需要進(jìn)行隨意調(diào)整。

其次，會(huì)議演播區(qū)的最前面放置大屏幕顯示墻。該設(shè)備高清晰度、高亮度，屏幕拼接縫小于0.5 mm或無(wú)拼接縫，可提供適合演播室的色溫輸出，保證終端設(shè)備出色的色彩還原能力，運(yùn)行穩(wěn)定性好，日常維護(hù)容易且成本低。若考慮成本，也可在這個(gè)位置設(shè)立傳統(tǒng)噴繪背景，做成可內(nèi)容更換式的，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需要。

再次，會(huì)議演播區(qū)靠近大屏幕顯示墻的另一面墻上固定有傳統(tǒng)黑板，以便教師板書使用。平時(shí)整個(gè)墻壁有幕簾將黑板、窗戶等進(jìn)行遮擋，實(shí)現(xiàn)演播室整齊布局。

教師休息區(qū)有獨(dú)立的大門出入，設(shè)計(jì)有化妝更衣區(qū)、交流區(qū)、備課區(qū)等，可滿足教師教學(xué)錄課的需要。

各類應(yīng)用場(chǎng)景下的布局有演示、視頻會(huì)議場(chǎng)景、講座場(chǎng)景、討論式教學(xué)場(chǎng)景、訪談?lì)惞?jié)目場(chǎng)景。

5 方案實(shí)施過(guò)程中的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

1）綜合布線工程方面，要做好前期設(shè)計(jì)規(guī)劃。確定線材的參數(shù)、長(zhǎng)度、性能、數(shù)量等方面，在滿足現(xiàn)有需求的同時(shí)，適當(dāng)考慮一些余量，以免工程實(shí)施中各種因素導(dǎo)致的損耗而達(dá)不到預(yù)期效果。在墻壁上多預(yù)留一些電源接口，方便教室內(nèi)在不同場(chǎng)景下各種設(shè)備對(duì)電源接入的需求。

2）設(shè)備選型和安裝要考慮教學(xué)和攝錄的整體需要，如空調(diào)等設(shè)備的型號(hào)選擇及安裝位置要考慮到功能效果實(shí)現(xiàn)及對(duì)拍攝音效的影響；投影機(jī)的安裝位置及亮度清晰度要考慮到投影圖像質(zhì)量以及課程拍攝效果。

3）室內(nèi)裝修時(shí)，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(bǔ)光燈進(jìn)行補(bǔ)充。

4）設(shè)備的選型，在高性價(jià)比的基礎(chǔ)上，以穩(wěn)定可靠為第一目標(biāo)，其次要考慮良好的售后服務(wù)，盡量減少設(shè)備故障帶來(lái)的影響。設(shè)備使用要簡(jiǎn)潔方便，日常易維護(hù)、易調(diào)整。

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

6 結(jié)束語(yǔ)

錄播教室是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源錄制的主要場(chǎng)所，教室環(huán)境的質(zhì)量直接影響現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)效果及網(wǎng)絡(luò)課程的質(zhì)量。社會(huì)信息化和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)革新教學(xué)環(huán)境提供了更多的可能，隨著信息技術(shù)和應(yīng)用需求的發(fā)展，將不斷探索，繼續(xù)努力，對(duì)智能化多功能錄播教室進(jìn)行持續(xù)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(lái)課堂之探究[EB/OL].http://www.emoodle.org/vread-519-1.html.

[3]謝偉凱.智能空間關(guān)鍵支撐技術(shù)的研究[D].北京:清華大學(xué),2003:125-126.

[4]陳衛(wèi)東,葉新東,張際平.智能教室研究現(xiàn)狀及未來(lái)展望[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2011(4):39-45.