現(xiàn)代高職院校中數(shù)字化錄播教室的建設(shè)與應(yīng)用研究

高 欣

(天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院 天津300451)

0 引 言

近年來，隨著信息化發(fā)展和信息傳播手段的不斷進(jìn)步，數(shù)字影音媒體技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，同時(shí)也給教學(xué)資源庫建設(shè)帶來了新的要求。數(shù)字化錄播教室，就是在這種大背景下應(yīng)運(yùn)而生的一種集教育教學(xué)、課程音視頻采集制作、全自動(dòng)控制、多媒體講解等多種功能于一身的教學(xué)場所。這種多功能的數(shù)字錄播教室對高職院校的音視頻教學(xué)資源建設(shè)有著極重要的意義，并具有方便、快捷、場景化的特征，可以讓老師在完成正常課堂教學(xué)流程的同時(shí)完成課程資源的錄制工作，并實(shí)現(xiàn)課程數(shù)據(jù)的分發(fā)與存檔。

1 數(shù)字化錄播教室的發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)字錄播教室是近幾年才剛剛在教育領(lǐng)域發(fā)展起來的新事物，但隨著近年來信息化產(chǎn)業(yè)和通迅技術(shù)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化錄播教室的技術(shù)換代也非常迅速。現(xiàn)有的數(shù)字化錄播教室已開始向人工智能化、一體化、云計(jì)算、可接入 5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、流媒體課程直播等多個(gè)新領(lǐng)域發(fā)展。

1.1 加入人工智能的圖像處理、焦點(diǎn)跟蹤鏡頭切換等功能

在初期的錄播教室的鏡頭跟蹤和鏡頭切換多是使用教師定位發(fā)射器、紅外定位裝置和人工切換等方式來實(shí)現(xiàn)。無論是哪一種方式在實(shí)際使用上都不能很好地進(jìn)行教師的鏡頭跟蹤，更不要說對學(xué)生的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的鏡頭切換與跟蹤。人工方式雖然可以提高準(zhǔn)確率但需要一個(gè)對系統(tǒng)操作熟練的人員進(jìn)行值守操作。

而當(dāng)前主流的數(shù)字錄播教室多數(shù)都采用了圖像動(dòng)態(tài)識別跟蹤技術(shù)，一般在教室內(nèi)有專門的跟蹤攝像頭對教師和學(xué)生同時(shí)進(jìn)行追蹤。高級的設(shè)備更加入了面部識別和 AI技術(shù)，它們通過計(jì)算從開始就能對教師、學(xué)生進(jìn)行人物識別和路徑預(yù)判跟蹤，并對與教師互動(dòng)的學(xué)生進(jìn)行鏡頭跟蹤切換等，準(zhǔn)確率非常高，而且主體總能保持在鏡頭中最合理的位置，觀看體驗(yàn)更好。

1.2 可接入5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、流媒體課程和云課程點(diǎn)播

隨著 5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等移動(dòng)技術(shù)的成熟，教育的地點(diǎn)和形式也都發(fā)生了改變。為了滿足這種新的需求，最新的錄播教室系統(tǒng)都可以接入學(xué)校網(wǎng)絡(luò)或直接接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直播，或把課程存儲在云系統(tǒng)中讓學(xué)生主動(dòng)點(diǎn)播觀看。

2 高職院校視頻課程資源錄制的特點(diǎn)與要求

高等職業(yè)教育是我國教育體系中重要的組成部分，它在類型上有別于普通教育，但兩者有著同等重要的地位。高等職業(yè)教育主要以培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能型人才為目標(biāo)，這就決定了高等職業(yè)教育在教學(xué)活動(dòng)中有大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)和工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)。相對于課程資源錄制方面，也應(yīng)該遵循這一特點(diǎn)，不應(yīng)只是“普通”課堂的教學(xué)視頻。

2.1 教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜性

一般高職院校都有眾多專業(yè)，大部分的專業(yè)課程有相當(dāng)高比例的實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐課程，這是由高等職業(yè)教育的特點(diǎn)決定的。除了基礎(chǔ)課和思政課外，專業(yè)類課程的實(shí)訓(xùn)比例都會(huì)超過一半，有的核心課會(huì)有更高的比例。這樣就要求視頻課程不能只局限于教師的講解教學(xué)上，視頻上要能夠體現(xiàn)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，視頻課程內(nèi)容呈現(xiàn)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)信息可以根據(jù)專業(yè)的不同而進(jìn)行調(diào)整。

2.2 教學(xué)形式和地點(diǎn)的不確定性

高等職業(yè)教育“工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)特點(diǎn)，決定了教學(xué)形式和教學(xué)地點(diǎn)的不確定。在教學(xué)形式上教師往往會(huì)有演示、互動(dòng)教學(xué)、角色轉(zhuǎn)換等。在教學(xué)地點(diǎn)上除基礎(chǔ)、理論、思政等相對“傳統(tǒng)”的教學(xué)課程，大部分時(shí)間教學(xué)地點(diǎn)都會(huì)安排在實(shí)訓(xùn)基地、機(jī)房和實(shí)驗(yàn)室等具有真實(shí)情景的實(shí)踐功能教學(xué)場所。所以視頻課程也應(yīng)該能體現(xiàn)出這些形式和地點(diǎn)上的變化，帶給觀看者一個(gè)不同于“傳統(tǒng)”課堂教學(xué)上的認(rèn)知。

3 高職院校中數(shù)字化錄播教室的建設(shè)與應(yīng)用

現(xiàn)在的數(shù)字化錄播教室所配套的系統(tǒng)基本上都可以達(dá)到智能化應(yīng)用、一鍵錄制、無人值守等基本功能?？紤]到高職院校的教學(xué)特點(diǎn)，如果按照一般普通的教育模式去建設(shè)，肯定不能滿足高職院校教育教學(xué)的需求。

3.1 智能化多機(jī)位錄播教室的建設(shè)與應(yīng)用

“傳統(tǒng)”固定地點(diǎn)的錄播教室仍在各高職院校中有一定的數(shù)量，有的院校新建的錄播教室也采用了這種相對“傳統(tǒng)”的方案。一般會(huì)對教室的燈光、聲學(xué)等進(jìn)行改造處理后加入錄播系統(tǒng)。這樣的錄播教室會(huì)有比較好的通用性，同時(shí)具有運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是它對高職教學(xué)中實(shí)訓(xùn)實(shí)踐錄制非常不友好，有時(shí)候甚至不能完成相應(yīng)教學(xué)課程的錄制，這是我們在建設(shè)時(shí)要考慮到的。如果受到場地、資金、條件等影響只能建設(shè)這種錄播教室的話，也應(yīng)在初期設(shè)計(jì)時(shí)對這種教室進(jìn)行智能與多機(jī)位的升級。以下幾點(diǎn)是筆者在建設(shè)中的一些經(jīng)驗(yàn)。

3.1.1 盡量減少固定機(jī)位

固定機(jī)位雖然最為穩(wěn)定，但它的靈活性也是最不足的。對于高職院校的教學(xué)來說，形式多樣的實(shí)踐教學(xué)必不可少，而固定機(jī)位往往無法拍攝到實(shí)踐教學(xué)中的細(xì)節(jié)，視頻教學(xué)的效果將會(huì)大打折扣。一般在錄播教室的設(shè)計(jì)時(shí)我們會(huì)加入一些非固定機(jī)位來彌補(bǔ)這個(gè)欠缺?，F(xiàn)在比較好的解決方案有加裝帶有搖臂和移動(dòng)導(dǎo)軌的攝像機(jī)，通過遙控?fù)u臂或?qū)к壴婆_改變攝像機(jī)的位置、角度、焦點(diǎn)等來解決教室場地內(nèi)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)的特殊拍攝要求。

3.1.2 移動(dòng)機(jī)位的使用

可以在建設(shè)設(shè)計(jì)之初就預(yù)留多個(gè)移動(dòng)機(jī)位接口，這樣在教學(xué)不是“傳統(tǒng)”授課的時(shí)候就可以使用移動(dòng)機(jī)位來補(bǔ)充拍攝。現(xiàn)在也有小型化的桌面攝像機(jī)可以使用，既有很好的穩(wěn)定性也有很好的隱蔽性。

3.1.3 合理利用教學(xué)場地和教學(xué)形式

在錄制課程資源的過程中教師最好采用對于拍攝比較友好的教學(xué)形式，對于高職教學(xué)而言分組式教學(xué)就非常利于拍攝。分組式教學(xué)學(xué)生相對就坐比較集中，如果有多個(gè)固定鏡頭的話可以對各分組進(jìn)行拍攝，也可以利用移動(dòng)機(jī)位對某一個(gè)比較突出的分組進(jìn)行特寫與跟蹤。傳統(tǒng)的坐位排列對于現(xiàn)代高職教學(xué)就顯得不那么友好了，但在思政課和基礎(chǔ)課這種相對于完全理論教學(xué)的場景有非常好的支持。建議在錄播教室中采用可移動(dòng)拼組的桌椅，這樣就可以按照教學(xué)和拍攝的需求來改變場景，從而解決了教學(xué)場地教學(xué)形式與拍攝之間的問題。

3.2 場景式錄播教室的建設(shè)與應(yīng)用

對于有條件的學(xué)校也可以在不同的實(shí)訓(xùn)室安裝相對應(yīng)的錄播設(shè)備，這種錄播教室非常符合高職院?！皩W(xué)中做，做中學(xué)”的特點(diǎn)，對實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的場景體現(xiàn)有非常好的效果。由于高職院校往往擁有多個(gè)實(shí)訓(xùn)場景，如果全面建設(shè)投入，費(fèi)用無疑是非常高的。比較好的解決方法是以院系或?qū)I(yè)為單位來建設(shè)，把有共性教學(xué)特點(diǎn)的場景聯(lián)合建設(shè)一個(gè)共用場景式錄播教室，這樣既可以節(jié)約成本也可以達(dá)到視頻課程資源錄制的最佳效果。

4 高職院校數(shù)字化錄播教室的發(fā)展與展望

隨著科技的日新月異，數(shù)字化錄播教室和錄播系統(tǒng)也不斷更新和完善，變得更高清、更智能、速度更快。在幾次教育教學(xué)設(shè)備展中，筆者也見到了很多優(yōu)秀先進(jìn)的設(shè)備。那么未來的數(shù)字化錄播教室會(huì)怎樣發(fā)展呢？下面筆者就把自己的一些思考和大家進(jìn)行分享。

4.1 小型化、移動(dòng)化、智能化

數(shù)字化錄播教室的核心是數(shù)字化錄播的系統(tǒng)，一般分為視音頻采集系統(tǒng)和錄制系統(tǒng)。而現(xiàn)在這些系統(tǒng)都在向著小型化、可移動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。筆者見過打破“教室”地點(diǎn)束縛的便攜式課程錄播系統(tǒng)，它由多個(gè)無線的攝像云臺和便攜錄制終端機(jī)組成。這套系統(tǒng)全部采用無線數(shù)據(jù)傳輸，基本上不會(huì)受到地點(diǎn)約束，智能化的錄制系統(tǒng)還可以做到無人值守和全自動(dòng)錄制。在錄制過程中可接入5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行課程直播，并把內(nèi)容直接保存到課程資源庫中。像這種應(yīng)用靈活的數(shù)字錄播系統(tǒng)就非常適合高職院校“工學(xué)結(jié)合”的特點(diǎn)，在以后的發(fā)展中將會(huì)成為大趨勢。

4.2 利用ARVR技術(shù)的虛擬錄播教室

ARVR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近幾年才剛剛發(fā)展起來的新興技術(shù)，但發(fā)展速度非?？?。許多高職院校中的旅游類相關(guān)專業(yè)都在使用 ARVR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來授課和錄制課程資源。利用這種技術(shù)可以達(dá)到類真實(shí)場景的全沉浸式體驗(yàn)，授課和錄制效果都非常好。這種虛擬錄播教室的前期投入一般都不是很大，比較適于建設(shè)，但是后期需要有比較強(qiáng)的技術(shù)支持，這是阻礙其發(fā)展的一大原因。但隨著 ARVR虛擬技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信更易用、更智能的虛擬現(xiàn)實(shí)錄播教室定會(huì)在未來成為主流。

5 結(jié) 語

隨著信息化教學(xué)在高等職業(yè)教育領(lǐng)域不斷受到重視，數(shù)字化錄播教室定會(huì)在高等職業(yè)教育中成為不可或缺的教學(xué)工具。我們希望它能夠成為老師的有力助手，豐富教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)動(dòng)力，在高職教育中發(fā)揮出更大的作用。