基于物聯(lián)網(wǎng)的云錄播在線教學(xué)系統(tǒng)研究——以齊齊哈爾工程學(xué)院為例

丁向朝

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基于物聯(lián)網(wǎng)的云錄播在線教學(xué)系統(tǒng)研究——以齊齊哈爾工程學(xué)院為例

丁向朝

齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000

從云錄播教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用研究的背景、原則、架構(gòu)以及各功能模塊的應(yīng)用進(jìn)行深入剖析，結(jié)合學(xué)校實(shí)際的云錄播建設(shè)案例，介紹了云錄播系統(tǒng)的建設(shè)思路和部署方法，并對(duì)基于云錄播技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探索，為發(fā)揮學(xué)院名師的示范帶動(dòng)作用，使學(xué)院名師的優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面不斷擴(kuò)大，促進(jìn)學(xué)院教育質(zhì)量的進(jìn)一步提高提供參考。

云錄播；物聯(lián)網(wǎng)；在線教學(xué)；資源共享

1 研究背景

隨著教育科學(xué)信息化的發(fā)展，多媒體教學(xué)模式逐步在全國(guó)高校普及，傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)作為多媒體教學(xué)的一種重要方式。如何讓學(xué)校具備使用先進(jìn)的數(shù)字化視頻教學(xué)能力？如何讓學(xué)生能夠客觀地找出自己的不足，從而進(jìn)行即時(shí)學(xué)習(xí)、改進(jìn)和提高，讓教師的視頻課程能夠被大范圍地交流探討，讓優(yōu)秀的教學(xué)資源存儲(chǔ)并二次利用呢？如何能更好地發(fā)揮學(xué)院名師的示范帶動(dòng)作用，使學(xué)院名師的優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面不斷擴(kuò)大，促進(jìn)學(xué)院教育質(zhì)量的進(jìn)一步提高？如何能改變當(dāng)前傳統(tǒng)模式教育教學(xué)中的局限性？從高校綜合性教學(xué)的需求著手，在教學(xué)中對(duì)使用的多媒體教學(xué)、課程錄制、課程資源等進(jìn)行綜合管理，并對(duì)其資源進(jìn)行合理配置逐漸成為了研究的重點(diǎn)。

近兩年出現(xiàn)的云錄播系統(tǒng)能夠滿足學(xué)院精品課程的錄制和不同校區(qū)間精品課程的交流互訪，在云平臺(tái)下精品課程點(diǎn)播，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)及課堂內(nèi)師生間教學(xué)互動(dòng)功能的需要[1]。

2 傳統(tǒng)錄播模式不足

以前的錄播系統(tǒng)在解決多個(gè)教室錄制管理上，都采用了分布式的錄播解決方案，使用該系統(tǒng)的好處是能對(duì)多個(gè)教室進(jìn)行統(tǒng)一管理，但在實(shí)際使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到用戶無(wú)法解決的問(wèn)題，使之不能很好地服務(wù)用戶。

因?yàn)榧厥戒洸ハ到y(tǒng)都采用的是高性能的專用服務(wù)器，其高昂的價(jià)格大大增加了用戶的預(yù)算，而且在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程存在較大風(fēng)險(xiǎn)。主要原因就在于集中式錄播系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著多個(gè)教室的錄播和管理，使服務(wù)器的壓力非常大，如果該服務(wù)癱瘓或感染病毒，就會(huì)產(chǎn)生所有的教室都無(wú)法正常錄課。

常見(jiàn)的大部分集控式錄播都采用把各個(gè)教室端的各路視頻源、VGA源采集傳輸?shù)娇刂品?wù)器中，形成多個(gè)單個(gè)的視頻文件，再由后期進(jìn)行合成和編輯，這樣會(huì)增加用戶工作負(fù)擔(dān)。

使用一臺(tái)錄播主機(jī)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)多個(gè)教室同時(shí)全自動(dòng)跟蹤攝像。

3 云錄播的概念和特點(diǎn)

3.1 云錄播的概念

基于傳統(tǒng)錄播系統(tǒng)的不足，現(xiàn)在的云錄播是基于物聯(lián)網(wǎng)模式并且采用云存儲(chǔ)、云傳輸技術(shù)來(lái)滿足現(xiàn)代化教學(xué)的一種方式。具體實(shí)現(xiàn)是指通過(guò)集群應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、分布式轉(zhuǎn)換編碼設(shè)備、集中式解碼資源服務(wù)器等系統(tǒng)集合，將高清攝像信號(hào)、教學(xué)電腦、實(shí)物展臺(tái)、語(yǔ)音等信號(hào)通過(guò)分布式轉(zhuǎn)換編碼設(shè)備轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，傳輸至資源管理中心的云錄播資源管理服務(wù)器，并通過(guò)云錄播管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)學(xué)校的教學(xué)科研、自主學(xué)習(xí)、直播、遠(yuǎn)程點(diǎn)播等功能。

3.2 云錄播的特點(diǎn)

（1）云錄播將所有高清、標(biāo)清視頻或流媒體信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，然后借助現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)錄播，在擺脫了高清信號(hào)線傳輸距離的瓶頸的同時(shí)，高效率地利用了現(xiàn)有資源；（2）區(qū)別于傳統(tǒng)的每間教室配備一臺(tái)錄播主機(jī)的模式，實(shí)現(xiàn)由一臺(tái)云錄播資源管理器統(tǒng)一管理多間教室的模式，減少了操作的復(fù)雜性；（3）所錄內(nèi)容均可達(dá)到真正的高清標(biāo)準(zhǔn)；（4）具備傳統(tǒng)錄播的靈活的可擴(kuò)容性，并可與傳統(tǒng)錄播實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接。

4 應(yīng)用研究

利用云錄播開(kāi)展教學(xué)科研，是教師專業(yè)化發(fā)展的必由之路，是學(xué)?？沙掷m(xù)發(fā)展的需要，是學(xué)校辦學(xué)水平的主要標(biāo)志。因此，利用網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展校本教研活動(dòng)，是錄播應(yīng)用的重要發(fā)展方向。在齊齊哈爾工程學(xué)院的應(yīng)用中我們重點(diǎn)研究了以下幾方面內(nèi)容。

（1）打點(diǎn)評(píng)估是網(wǎng)絡(luò)教研最基本的工具。打點(diǎn)支持是對(duì)課程某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的靈活評(píng)價(jià)，評(píng)估支持是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課程的評(píng)價(jià)。按照學(xué)科、年級(jí)、課型（探究課、常規(guī)課）等支持多套評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

（2）教研活動(dòng)，是有針對(duì)性的教研活動(dòng)。對(duì)于每個(gè)教研活動(dòng)，活動(dòng)組織者需要制定目標(biāo)，并根據(jù)教研目標(biāo)選擇評(píng)估人、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等。一個(gè)教研活動(dòng)可包含多次課程評(píng)估。在縱向式的實(shí)踐研討后，全面展示教師自身的教學(xué)追求和專業(yè)成長(zhǎng)，清晰而又深刻地把握教師的課堂教學(xué)優(yōu)勢(shì)和不足，并進(jìn)行針對(duì)性的練習(xí)，幫助教師形成自身的教學(xué)風(fēng)格。

（3）互動(dòng)教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中教與學(xué)雙方交流、溝通、探討，激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性，拓展創(chuàng)造性思維，以達(dá)到提高教學(xué)效果。它拉近了教學(xué)距離，達(dá)遠(yuǎn)程體驗(yàn)“身臨其境”之效果，從而產(chǎn)生教學(xué)共振。

（4）優(yōu)秀課程微視頻開(kāi)放，評(píng)選全校的優(yōu)秀課程，在網(wǎng)絡(luò)上以視頻資源的形式直接向全校學(xué)生開(kāi)放。這種模式涵蓋的內(nèi)容更廣泛、覆蓋的學(xué)生面更大，因此可以更大范圍地推進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的均衡化，為學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)視頻資源學(xué)習(xí)提供了更有針對(duì)性的方案。

（5）優(yōu)質(zhì)課程視頻資源建設(shè)，能為學(xué)院提供優(yōu)質(zhì)課資源庫(kù)，同時(shí)還可為課件上傳提供開(kāi)放式管理平臺(tái)。當(dāng)教師上完課時(shí)，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)生成錄制的課件，直接上傳到服務(wù)器，從而建立起校際與學(xué)科相交、點(diǎn)與面相織，教學(xué)科研人員和一線教師廣泛參與的立體式龐大的視頻教學(xué)和教研資源。

（6）云錄播系統(tǒng)可以與相關(guān)平臺(tái)聯(lián)通互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)資源的即時(shí)共享、生態(tài)循環(huán)，進(jìn)而升級(jí)錄播系統(tǒng)的錄播直播點(diǎn)播功能，實(shí)現(xiàn)資源本質(zhì)意義的升華和發(fā)展。通對(duì)對(duì)錄制課程屬性的設(shè)置，自動(dòng)推送，實(shí)現(xiàn)直播、點(diǎn)播調(diào)用。同時(shí)，管理者、教師、學(xué)生、家長(zhǎng)又可根據(jù)課程屬性搜索想要了解的會(huì)議視頻、課程視頻，即時(shí)共享優(yōu)質(zhì)資源。云錄播系統(tǒng)將教育教學(xué)類視頻自動(dòng)推送到數(shù)字圖書(shū)館系統(tǒng)中，分類推薦，豐富知識(shí)寶庫(kù)。教育領(lǐng)導(dǎo)、教研人員及學(xué)生都能夠即時(shí)領(lǐng)略專家風(fēng)采、享受優(yōu)質(zhì)課程，推動(dòng)資源的優(yōu)質(zhì)共享。

（7）互動(dòng)教研、互動(dòng)教學(xué)應(yīng)用。系統(tǒng)使用角色上分為主講教室、互動(dòng)聽(tīng)講教室、聽(tīng)課教室（電腦）?；?dòng)教室之間經(jīng)授權(quán)后可進(jìn)行音視頻交流，聽(tīng)課可在任意教室（電腦）單向接收。聽(tīng)講互動(dòng)教室也可根據(jù)教學(xué)需要自主控制本教室顯示畫(huà)面模式與畫(huà)面切換。主講與互動(dòng)聽(tīng)講教室顯示的教師與學(xué)生畫(huà)面可由自動(dòng)根蹤系統(tǒng)跟據(jù)場(chǎng)景自動(dòng)進(jìn)行切換。主講教師也可以手動(dòng)控制互動(dòng)聽(tīng)講進(jìn)程，控制畫(huà)面切換；評(píng)課教師也可以對(duì)課程進(jìn)行打點(diǎn)評(píng)估。

[1]張芮，傅鋼善.基于人人通平臺(tái)混合學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建[J].中國(guó)教育信息化，2015（24）：60-62.

Research on the Online Teaching System of Cloud Recording and Recording Based on Internet of Thing——Taking Qiqihar Engineering College as an Example

Ding Xiangzhao

Qiqihar Engineering Institute, Heilongjiang Qiqihar 161000

This paper analyzes the background, principles, structure and application of each function module from the construction and application of cloud recording and broadcasting teaching system. Combining with the actual situation of cloud recording and broadcasting in the school, this paper introduces the construction idea and deployment of cloud recording and broadcasting system and the application of cloud-based recording and broadcasting technology is explored. In order to give full play to the role of college teacher’s demonstration, the coverage of quality education resources of college teachers is continuously expanded to promote the further improvement of the quality of education.

cloud recording and broadcasting; Internet of things; online teaching; resource sharing

TP399

A

丁向朝（1977—），男，河北深州人，黑龍江齊齊哈爾工程學(xué)院講師，主要從事網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和程序設(shè)計(jì)研究。

本文為齊齊哈爾市科學(xué)技術(shù)局工業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目《基于物聯(lián)網(wǎng)的云錄播在線教學(xué)系統(tǒng)研究》成果，項(xiàng)目編號(hào)：GYZD-2015001。