師范院校微格教學云平臺的設(shè)計與構(gòu)建

卓皓　李?！↑S鍵

摘要：微格教學云平臺是目前教育技術(shù)領(lǐng)域前沿的研究方向，錄制、編輯、發(fā)布和交流是微格教學不可缺少的組成部分，只有這些環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，組成有機的整體才可以最大程度上發(fā)揮微格教學的作用，本文結(jié)合師范類高職院校教學和實訓特點，討論了如何構(gòu)建合理的微格教學云平臺來提高教學的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：微格教學；師范院校；云平臺

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）19-0173-02

微格教學（microteaching）通常又被稱為“微型教學”，它是由美國斯坦福大學艾倫（D.Allen）教授等人創(chuàng)立的一種利用現(xiàn)代視聽設(shè)備（攝像機、錄像機等），專門訓練學生掌握某種技能、技巧的小規(guī)模教學活動。微格教室是在裝有電視攝像、錄像系統(tǒng)的特殊教室內(nèi)，借助攝像機、錄像機等媒體，進行技能訓練和教學研究的教學環(huán)境。

進行微格教學的一般方法是：由受訓者（人數(shù)以10人為宜）用10至15分鐘的時間，對某個教學環(huán)節(jié)，如“組織教學”或“授新課”進行試講。試講情況由錄像機記錄，指導教師和受訓者一起觀看，共同分析優(yōu)缺點，然后再進行訓練，直至掌握正確的教學技能。由于這一訓練活動只有很少人參加，時間很短，而且只訓練掌握某一教學技能，所以稱之為微格教學，也叫“微型教學”，一般用于師范院校的學生和在職教師的教學技能訓練。

傳統(tǒng)的微格教學一般使用的是標清演播系統(tǒng)和FTP服務(wù)器共享資源相結(jié)合的方式，這種方式需要電教專業(yè)人員的參與拍攝、錄制和剪輯等工作，人力資源成本高，協(xié)同性差，電教人員與授課教師之間存在理解偏差，影響了課程錄制的質(zhì)量，效率比較低下?，F(xiàn)代自動化高清錄播設(shè)備的出現(xiàn)，提高了課程錄制的自主性，由授課教師獨立完成課程講授、視頻錄制、編輯制作以及發(fā)布共享等全過程。

本文結(jié)合福建幼兒師范高等?？茖W?，F(xiàn)代教育技術(shù)中心在微格教學高清錄播云平臺構(gòu)建過程中的實踐經(jīng)驗，從整體架構(gòu)、錄播教室布局和資源云平臺等多個角度做了研究和探討。

1 微課錄播云平臺整體架構(gòu)

福建幼兒師范高等?？茖W校是師范類高校，承擔著福建省小學教育和學前教學的師范生培養(yǎng)任務(wù)。目前，學校正按照福建省教育廳的整體部署進行現(xiàn)代化教學改革，其中，微格教學作為師范類學生必須掌握的現(xiàn)代教學技能，也是該校重要的現(xiàn)代化教學實訓方式，通過設(shè)計全新的高清微格教學云錄播平臺架構(gòu)，改變了以往標清人工錄播編輯加上內(nèi)網(wǎng)共享的落后方式，提高了微格教學的質(zhì)量和效率。

如圖1所示，該平臺架構(gòu)由分布式高清錄播教室、主控管理中心、服務(wù)器和資源云平臺幾個部分組成。

錄播教室配備有標準化的高清全自動錄播系統(tǒng)，可以實現(xiàn)教師單人操作來完成錄播全過程，包括雷達定位、高清拍攝、畫面切換、自動剪輯、效果合成、視頻導出、上傳到資源平臺等。

全高清智能云錄播系統(tǒng)具有H.264碼流傳輸、存儲網(wǎng)絡(luò)，其中H.264格式可供現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)直播，錄播系統(tǒng)通過H.264采集卡接收高清數(shù)字視音頻HD-SDI接口的數(shù)據(jù)，進行高質(zhì)量的采集，并進行低碼流的H.264編碼，錄像文件夾可暫存在錄播主機中，錄播完成后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酱鎯Ψ?wù)器的磁盤陣列中進行后期編輯。

網(wǎng)絡(luò)實時直播、點播主要實現(xiàn)主控中心可以對任意一間錄播教室的授課場景視音頻信號的編碼切換、網(wǎng)絡(luò)實時直播等功能。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)，用戶可以通過電腦、iPad、iPhone、Android手機多種設(shè)備收看現(xiàn)場實時直播及資源點播，也可通過賬號登錄錄播資源管理系統(tǒng)，直接進入直播列表或點播列表，收看錄播教室的直播信號或錄制完成的錄播課件進行自主學習。

資源云平臺包含微課制作、視頻點播、現(xiàn)場直播、集成控制、虛擬切片、資源發(fā)布、評課活動和個人空間等功能，互聯(lián)網(wǎng)直播、點播通過運營商提供的專有通訊信道連接到Internet來實現(xiàn)。

主控中心使用拼接矩陣的方式安裝大屏幕監(jiān)控，同時配套有監(jiān)控和管理軟件，可以對整個錄播平臺中的演播錄播教室、資源平臺內(nèi)容以及各設(shè)備進行有效管理。

2 資源點播系統(tǒng)軟件

資源點播系統(tǒng)是微格教學平臺的重要組成部分，如圖2所示，它以軟件系統(tǒng)的形式體現(xiàn)，該管理系統(tǒng)支持標準課件、教學視頻文件、文本素材、Flash動畫等多種形式的資源，通過整理和分類形成統(tǒng)一的資源庫，支持諸如FLV、MP4、WMV、ASF等多種格式文件上傳，為用戶提供優(yōu)秀的VOD點播和資源共享平臺，可以通過局域網(wǎng)和因特網(wǎng)實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)的訪問。

如圖2所示，該資源管理系統(tǒng)有兩個主要的網(wǎng)絡(luò)特性，一是可以使用學校里現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)在不同網(wǎng)段之間的視頻高清和標清的直播，現(xiàn)在許多企事業(yè)單位在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建上經(jīng)常將網(wǎng)絡(luò)劃分為許多虛擬子網(wǎng)，由于這些虛擬子網(wǎng)之間無法進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，所以常規(guī)的組播協(xié)議無法實現(xiàn)跨網(wǎng)段，該平臺使用的新的協(xié)議能夠進行跨網(wǎng)段直播。二：如需實時觀看教學過程，用戶只要打開瀏覽器，就可以選擇觀看各個頻道的直播畫面了。由于不需要安裝額外的播放器，大大降低了使用單位的系統(tǒng)維護人員的工作量。

視頻文件作為視頻點播的資源，種類繁多、數(shù)量巨大、而且還有不斷擴大的趨勢。系統(tǒng)中針對不同種類的資源建立不同的目錄樹，對資源目錄樹設(shè)置最高級別的訪問權(quán)限。即只有高級系統(tǒng)管理員具有寫、讀、執(zhí)行的功能，對一般用戶只具有執(zhí)行的權(quán)限，保證系統(tǒng)資源完整性、穩(wěn)定性。系統(tǒng)運用了先進的數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，對視頻文件進行系統(tǒng)的管理，為系統(tǒng)管理員提供了插入、修改、檢索等功能，充分保證了視頻資源庫的安全。管理員還可根據(jù)需要自行設(shè)定數(shù)據(jù)備份策略，對包括視頻節(jié)目源在內(nèi)數(shù)據(jù)進行備份。同時還要求兼顧到系統(tǒng)原有數(shù)據(jù)資源的移植及平滑過渡。

由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的開放性，使得本該保護的多媒體資源公開化，任何人都可以獲取并占為己有。網(wǎng)絡(luò)視頻點播與直播系統(tǒng)有效地保護了視頻資源，防止各種網(wǎng)絡(luò)工具下載視頻文件。

3 在線資源共享學習系統(tǒng)

在線資源共享學習系統(tǒng)是云錄播平臺不可缺少的一部分，該平臺除了對接視頻點播平臺之外，還可以實現(xiàn)移動設(shè)備、電腦端的資源獲取、在線學習、討論、翻轉(zhuǎn)課堂等功能。

共享學習系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖3所示，從縱向?qū)哟紊峡?，可以將系統(tǒng)分為七個層，分別是內(nèi)容源、視頻平臺、業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)門戶、服務(wù)接口、網(wǎng)絡(luò)承載和終端層。

內(nèi)容源主要是來自授課教室制作和上傳的一些共享資源，比如課件、直播通道、視頻素材、音樂和文字材料等。

視頻平臺包括了視頻點播、轉(zhuǎn)碼、直播和分發(fā)等，其中網(wǎng)絡(luò)實時直播可以通過主控中心的管理系統(tǒng)對正在授課教室的多路信號進行選擇和切換，通過局域網(wǎng)可以在臺式電腦上播放，通過Wifi等無線連接方式可以在諸如iPad、iPhone、Android手機等多種設(shè)備上進行收看現(xiàn)場實時直播及資源點播。

業(yè)務(wù)管理包括了諸如后臺管理、用戶管理、統(tǒng)計分析、服務(wù)管理、內(nèi)容管理等，用戶可以進行用戶注冊、充值、計費、授權(quán)管理、視頻分類、資源整合、視頻直播點播、課件閱讀、交流互動等功能。

網(wǎng)絡(luò)承載層給予校園局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，通過WAP、WEB門戶的方式來加以實現(xiàn)，提供對手機、PC和IPTV等多媒體設(shè)備的支持。

4 總結(jié)

通過結(jié)合云計算技術(shù)構(gòu)建的微格教學云平臺將微格教學的各個環(huán)節(jié)整合起來，實現(xiàn)了課堂教學、視頻拍攝、錄制、剪輯、發(fā)布等多媒體功能，同時又能實現(xiàn)視頻直播點播、資源分享、在線課堂、學習討論等功能，從而在整體上提升了微格教學的質(zhì)量以及效率。

參考文獻：

[1] 教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要[EB/OL].http：//www.china.com.cn/policy/txt/2010-03/01/content_19492 625_3.htm， 2010-3-1

[2] 劉珍芳，張小紅.現(xiàn)代教育技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2013.

[3] 李芒，張志禎.現(xiàn)代教育技術(shù)[M].北京：中央廣播電視大學出版社，2011.