常態(tài)化錄播技術(shù)方案探究
——以攀枝花學(xué)院為例

曹潤(rùn)強(qiáng)

(攀枝花學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)中心，四川 攀枝花 617000)

根據(jù)教育現(xiàn)代化2035和教育信息化2.0的發(fā)展要求，發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字課件資源建設(shè)是助推混合式課程建設(shè)和應(yīng)用的重要保障。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，沒有信息化就沒有現(xiàn)代化。信息化為中華民族帶來了千載難逢的機(jī)遇，必須敏銳抓住信息化發(fā)展的歷史機(jī)遇[1]?！笆奈濉睍r(shí)期更是學(xué)校信息化建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵階段，教育教學(xué)數(shù)字化賦能學(xué)?！叭健卑l(fā)展戰(zhàn)略。充分利用學(xué)?，F(xiàn)有智慧教學(xué)設(shè)備深度融合常態(tài)化錄播系統(tǒng)，可以大大提高學(xué)校課件資源建設(shè)能力，助推學(xué)校混合式課程建設(shè)和提高教育現(xiàn)代化水平。

1 錄播資源建設(shè)背景

1.1 政策引領(lǐng)

根據(jù)《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》和《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案(2018-2022年)》的要求，在教育信息化2.0發(fā)展中，各高校為積極應(yīng)對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展需求，結(jié)合學(xué)校信息化發(fā)展實(shí)際情況，以教育信息化引領(lǐng)教育現(xiàn)代化。學(xué)校需充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，不斷改善學(xué)校辦學(xué)條件，營(yíng)造網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智慧化、個(gè)性化的教育教學(xué)環(huán)境[2]。同時(shí)根據(jù)高等學(xué)校信息資源建設(shè)的相關(guān)要求，信息資源在學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)中起到關(guān)鍵作用，學(xué)校應(yīng)將信息資源建設(shè)放在關(guān)鍵位置，逐步形成內(nèi)容完善、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、組織有序、廣泛關(guān)聯(lián)、更新及時(shí)、安全可靠、服務(wù)優(yōu)質(zhì)的全域信息資源庫(kù)[3]。

攀枝花學(xué)院從“十三五”期間就已經(jīng)開始貫徹落實(shí)《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》的要求，推動(dòng)我校課堂教學(xué)改革，促進(jìn)“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)體制，淘汰“水課”、打造有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”，推動(dòng)我校在線課程資源建設(shè)和混合式教學(xué)模式改革的融合發(fā)展，促進(jìn)教師教學(xué)信息化水平的提高。

疫情后時(shí)代線上學(xué)習(xí)將成為學(xué)習(xí)模式的主要方式，更是課堂教學(xué)的主要補(bǔ)充手段。線上學(xué)習(xí)需要相應(yīng)的線上課件資源，而資源需要學(xué)校自已開發(fā)適合自己學(xué)校、適應(yīng)自己學(xué)生、適應(yīng)自己教學(xué)進(jìn)度等相關(guān)因素的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的課件資源。根據(jù)我們學(xué)校的實(shí)際發(fā)展情況，數(shù)字校園建設(shè)需要充分利用信息技術(shù)特別是智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我校在信息化條件下育人方式的創(chuàng)新性探索、信息資源的智能化聯(lián)通、校園環(huán)境的數(shù)字化改造以及核心業(yè)務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型[4-5]。

1.2 課程時(shí)代需求

數(shù)字化教學(xué)資源是信息化促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享的核心要素，是指服務(wù)于學(xué)校課程建設(shè)、教育教學(xué)過程的數(shù)字化教學(xué)資源。我們學(xué)校數(shù)字教學(xué)資源主要包括在線混合式課程、數(shù)字化圖書教材、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐資源等。

根據(jù)學(xué)校實(shí)際條件，開展在線課程的規(guī)劃和資源建設(shè)，可以包括以下內(nèi)容[6]：

(1)擴(kuò)大混合式課程范圍，選出學(xué)科建設(shè)中的優(yōu)質(zhì)核心課程，采取激勵(lì)措施，鼓勵(lì)教師建設(shè)在線混合式課程。

(2)可以以教研室為單位，配備技術(shù)團(tuán)隊(duì)和資源建設(shè)硬件環(huán)境，支持教師自建或校企合作建設(shè)在線混合式課程。

(3)推進(jìn)教師各類業(yè)務(wù)培訓(xùn)，促進(jìn)教師了解并應(yīng)用在線教學(xué)的各類教學(xué)方法和信息技術(shù)平臺(tái)。

(4)鼓勵(lì)教師利用已有的精品課程、混合式課程，探索應(yīng)用翻轉(zhuǎn)雨課堂、混合式學(xué)習(xí)、慕課學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式，充分利用騰訊會(huì)議、釘釘、學(xué)習(xí)通、會(huì)議通等在線教學(xué)方法創(chuàng)新教學(xué)手段。

(5)學(xué)校樹立在線混合式課程建設(shè)和使用的榜樣力量，開展教學(xué)研究和教師教學(xué)培訓(xùn)。

(6)學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師在編寫、修訂或引進(jìn)高水平教材的基礎(chǔ)上，積極開發(fā)適合本校學(xué)生使用的電子課本、網(wǎng)絡(luò)教材、多媒體教學(xué)課件、軟件和教學(xué)網(wǎng)站等。

1.3 背景分析

現(xiàn)各級(jí)各類學(xué)?；窘ǔ闪说木蜂洸ソ淌遥瑵M足了各學(xué)校精品課件制作的需求。但存在著錄播教室規(guī)模小、數(shù)量少等問題，大量校本課件資源生成手段匱乏，已嚴(yán)重落后于學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)要求，我們需要建設(shè)大量能夠隨堂錄制、課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的符合學(xué)校情況的常態(tài)化錄播系統(tǒng)。錄播需要具有如下功能，也是對(duì)過去錄播的升級(jí)和推廣，更是對(duì)現(xiàn)狀的更新。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及新媒體手段的增多也會(huì)對(duì)新型課件資源提出時(shí)代的需要[7]：

(1)高清畫質(zhì)和無壓縮音頻。對(duì)教師/學(xué)生的上課場(chǎng)景能夠完全還原，具備教師、學(xué)生的全景/特寫以及電腦桌面多個(gè)視野，符合精品課程錄制要求。自動(dòng)錄播具備全自動(dòng)跟蹤導(dǎo)播功能，無需人為干預(yù)，方便完成精品課件的制作，可以還原教師授課場(chǎng)景。圖像高清、聲音清晰無壓縮是數(shù)字化建設(shè)要求。

(2)穩(wěn)定可靠的資源管理平臺(tái)。錄制課件自動(dòng)上傳至資源管理平臺(tái)，對(duì)課件資源進(jìn)行統(tǒng)一的分類分權(quán)限管理，學(xué)生可以直接查看本班級(jí)學(xué)習(xí)課件。

(3)性價(jià)比超高，可大面積部署到常規(guī)教室的錄播系統(tǒng)生成本地教學(xué)資源的錄播系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)班級(jí)的課程常態(tài)化錄制。

(4)具備簡(jiǎn)單的操作方式與維護(hù)方法，便于常態(tài)化課程錄制的開展。

(5)錄播教室可與遠(yuǎn)端教室進(jìn)行音視頻互動(dòng)，共上一堂課，同時(shí)上課場(chǎng)景可進(jìn)行直播推送，讓常態(tài)化錄播發(fā)揮更大的價(jià)值。

(6)錄播課件的字幕自動(dòng)生成。課件錄制完成，字幕軟件就已經(jīng)把相應(yīng)字幕全部注入，要求普通話發(fā)音稍微標(biāo)準(zhǔn)一些就可以達(dá)到95%以上的準(zhǔn)確率。甚至自動(dòng)完成第二語(yǔ)種的字幕選擇功能。

2 自動(dòng)錄播建設(shè)內(nèi)容

2.1 建設(shè)基本目標(biāo)

目前攀枝花學(xué)院尚未在每門課程的課堂教學(xué)中實(shí)施同步錄制，學(xué)校少數(shù)老師參與比賽授課評(píng)獎(jiǎng)時(shí)，學(xué)校安排在專門的教務(wù)課件制作演播室由專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)拍攝制作，后期用非線編設(shè)備編輯生成視頻課件。這種方式實(shí)施工作量大、周期長(zhǎng)、成本高，滿足不了學(xué)校每門理程，每位老師和全體學(xué)生普遍獲益和現(xiàn)代化教學(xué)手段的要求。教育數(shù)字化發(fā)展提倡在全校各門課程、每堂課由教師自行操作同步錄課。授課軟件應(yīng)具備同步錄課功能，老師上課時(shí)同步錄制課堂教學(xué)實(shí)景，能將授課的電腦屏幕，老師畫面、學(xué)生畫面、演示實(shí)驗(yàn)畫面等同步錄制下來，也可以選擇性的錄制其中某一通道視頻畫面，教師自行課前設(shè)置、操作簡(jiǎn)便。自動(dòng)同步錄課的課件能在教師授課的同一臺(tái)電腦上實(shí)施同步后臺(tái)錄課，在日常教學(xué)過程中常態(tài)化實(shí)施，是目前各級(jí)各類學(xué)?？焖佟⒋笈孔越ㄗ杂脭?shù)字化教學(xué)資源最現(xiàn)實(shí)的解決方案。

2.1.1 大范圍建設(shè)常態(tài)化錄播

到2021年底學(xué)校擁有智慧型多媒體教室104套(電子白板38套、智慧黑板21套、智慧平板一體機(jī)39套，LED教室6套)，智慧型多媒體教室占比61.9%。我們學(xué)校建有標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)高清監(jiān)控?cái)z像設(shè)備，拾音設(shè)備，把這些硬件設(shè)備資源整合后能很好地完成適時(shí)地常態(tài)化錄播，至少可以建設(shè)104間常態(tài)化錄播教室。建設(shè)的硬件配置標(biāo)準(zhǔn)，如何利用有限的硬件資源完成無限的課件資源建設(shè)是本文研究的內(nèi)容之一。

2.1.2 錄播課件的成品標(biāo)準(zhǔn)

普通的精品課程錄制視頻具有片頭片尾，轉(zhuǎn)場(chǎng)效果多，視頻效果好，用戶體驗(yàn)效果好。而常態(tài)化錄制的課件可能美觀性較差，如何利用軟件功能完善相應(yīng)課件，課件錄制的工程文件中包含屏幕流、一路或多路攝像機(jī)拍攝的視頻，需要對(duì)工程文件進(jìn)行視頻編輯操作。傳統(tǒng)的非線編軟件操作復(fù)雜、工作效率低，如果由學(xué)校安排專業(yè)人員用非線編系統(tǒng)來編輯每門課程同步錄制的課件工程文件，不具備實(shí)施的可行性。因此，授課軟件必須提供自動(dòng)智能編輯功能，在課堂錄課完成后由軟件自動(dòng)智能編輯、發(fā)布成果視頻、自動(dòng)上傳到教學(xué)平臺(tái)指定位置。自動(dòng)智能編輯可以為老師節(jié)省大量的寶貴時(shí)間。錄播課件的成品標(biāo)準(zhǔn)制定后，與軟件集成商共謀合作，校企合作，定能開發(fā)出適合自己學(xué)校的批量課件資源。而且這種建設(shè)成本可以降到最低。

2.1.3 課件資源的應(yīng)用

學(xué)校大量開發(fā)建設(shè)混合式課程課件資源，其課程的主要內(nèi)容就需建設(shè)線上課程資源內(nèi)容，海量的課件資源為混合式課程建設(shè)提供了資源保障。線上平臺(tái)又是資源利用的載體，如何利用有效的線上平臺(tái)又是本題進(jìn)一步研究的主要內(nèi)容。突出應(yīng)用導(dǎo)向，為了避免“建了沒人用，錄了沒人看”現(xiàn)象的發(fā)生，學(xué)校可以從運(yùn)行機(jī)制、隊(duì)伍建設(shè)、軟硬件建設(shè)等三個(gè)方面進(jìn)行規(guī)劃。明確錄播課件資源系統(tǒng)的日常應(yīng)用管理部門，制定學(xué)校、院系、個(gè)人三級(jí)的應(yīng)用管理方案。建立由教務(wù)處、網(wǎng)計(jì)中心、各個(gè)院系的專門人員組成的運(yùn)行維護(hù)隊(duì)伍。教務(wù)處和院系負(fù)責(zé)應(yīng)用，教育技術(shù)部門負(fù)責(zé)設(shè)備維修軟件維護(hù)。軟硬件技術(shù)上要求系統(tǒng)既具有成熟穩(wěn)定、用戶體驗(yàn)好的特點(diǎn)，也要用到大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)的技術(shù)；功能上可實(shí)現(xiàn)根據(jù)課程表自動(dòng)完成記錄教師授課、學(xué)生聽課的畫面和聲音，并上傳到資源平臺(tái)；可以同步直播，也可以網(wǎng)上點(diǎn)播，方便課后回放和自主學(xué)習(xí)。

2.2 錄播技術(shù)深度融合方案

(1)對(duì)于普通高校常態(tài)化錄播部署設(shè)備應(yīng)該包括：教室前后，各安裝1臺(tái)多位人臉識(shí)別攝像機(jī)，學(xué)生區(qū)可用60位人臉識(shí)別；教師可用4位人臉識(shí)別，用于教師圖像的采集；麥克風(fēng)安裝于天花板上，對(duì)教師和學(xué)生的聲音進(jìn)行采集，學(xué)生區(qū)和教師可各配置1支吊麥；教師可以直接在主機(jī)前面板上進(jìn)行控制，開始錄制、暫停、停止、發(fā)布等。拾音和攝像機(jī)位置可參考圖1所示布置。對(duì)于我們經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)較差的學(xué)?？梢圆捎煤笾?個(gè)攝像頭，采集教師的正面圖像，以節(jié)約建設(shè)成本。

(2)聲音的拾取、傳輸和設(shè)備融合。教師和學(xué)生區(qū)的聲音通過Dante來拾取和傳輸，可以得到高清晰的無壓縮聲音效果。如果只要簡(jiǎn)單的聲音效果可以采用佳發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)聲音拾取設(shè)備，可以但不推薦，因?yàn)榧寻l(fā)的聲音拾取設(shè)備簡(jiǎn)單，還原效果較差。Dante是一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的現(xiàn)代化高性能數(shù)字音頻媒體傳輸系統(tǒng)，是以IP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在以太網(wǎng)中傳遞實(shí)時(shí)音頻信號(hào)的技術(shù)方法；為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的音頻系統(tǒng)連接提供了一種低延時(shí)、高精度、低成本的解決方案，是一個(gè)集硬件、軟件和通信協(xié)議為一體的產(chǎn)品。可以任由音頻信號(hào)在以太網(wǎng)中使用TCP/IP方式任意傳送，Dante的電源可直接輸出48V電源供拾音較好的電容話筒供電，聲音信號(hào)直接進(jìn)Dante通過DC-AC轉(zhuǎn)化成TCP-IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)而且在這個(gè)過程中能保持信號(hào)的精確還原[8]。

基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腄ante-AV解決方案能通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供可靠且高質(zhì)量的音頻效果，克服了傳統(tǒng)系統(tǒng)造成的限制，如聲音不清楚、噪音大、波形失真、距離受限、可擴(kuò)展性差、不靈活的路由以及缺乏監(jiān)控和管理支持等。這種聲音模式可成為校園自動(dòng)錄播系統(tǒng)的主要方式，它將多個(gè)教室通過網(wǎng)線連接在一起，并讓一個(gè)教師可向多個(gè)區(qū)域播放同一個(gè)音視頻，讓在不同區(qū)域、不同環(huán)境，只要有網(wǎng)絡(luò)、有相應(yīng)的播放設(shè)備的學(xué)生或用戶均能得到最佳的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。如下圖2自動(dòng)錄播聲音路徑圖。

圖2 自動(dòng)錄播聲音路徑圖

(3)常態(tài)化錄播的設(shè)備連接示意圖如圖3所示。

圖3 常態(tài)化錄播設(shè)備連接示意圖

(4)常態(tài)化錄播設(shè)備融合連接圖，如圖4所示。

圖4 常態(tài)化錄播設(shè)備融合連接圖

(5)對(duì)于多間批量常態(tài)化錄播教室，可基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集中存貯，如下圖5數(shù)據(jù)存貯示意圖和圖6存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

圖5 數(shù)據(jù)存貯示意圖

圖6 數(shù)據(jù)存貯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

(6)軟件平臺(tái)。學(xué)校前期可采用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的云平臺(tái)支持，可直接應(yīng)用互動(dòng)教學(xué)云平臺(tái)，帳號(hào)開通后即可使用。提供手機(jī)端和電腦端同時(shí)在線，可互動(dòng)留言等課程直播業(yè)務(wù)，只是基于第三方分發(fā)云平臺(tái)，所產(chǎn)生的費(fèi)用按流量或包年服務(wù)費(fèi)收取。平臺(tái)所支持互動(dòng)接入設(shè)備包括錄播設(shè)備、會(huì)議設(shè)備和移動(dòng)客戶端。學(xué)校可根據(jù)條件和自身情況分期進(jìn)行云平臺(tái)數(shù)據(jù)使用，以減小資金壓力和發(fā)揮系統(tǒng)的最大效能。

(7)自動(dòng)字幕生成。該功能內(nèi)置于錄播主機(jī)程序內(nèi)，在開啟實(shí)時(shí)語(yǔ)音識(shí)別功能的模式下，只需要保證網(wǎng)絡(luò)暢通即可完成。目前基于第三方華為云平臺(tái)或訊飛語(yǔ)音識(shí)別，具備識(shí)別準(zhǔn)確率高，傳輸碼率低，響應(yīng)速度快。字幕自動(dòng)生成可為教師節(jié)約大量時(shí)間，無需后期再編輯字幕內(nèi)容。但字幕生成器及軟件屬第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)開發(fā)內(nèi)容，需一次性投入和購(gòu)買注冊(cè)后使用。

2.3 錄播場(chǎng)景切換分析

(1)教師通道優(yōu)先級(jí)為1(最高)。自動(dòng)畫面切換教師主講電腦畫面的情況有：當(dāng)教師在觸摸屏上通過手勢(shì)向?qū)W生講解PPT內(nèi)容時(shí)(連續(xù)檢測(cè)時(shí)間5秒)；教師在觸摸板上寫板書的操作時(shí)(連續(xù)檢測(cè)時(shí)間5秒)；教師在講臺(tái)上使用導(dǎo)播按鍵進(jìn)行人工切換(保持固定15秒時(shí)間)。教師在講臺(tái)區(qū)走動(dòng)時(shí)是控制攝像機(jī)進(jìn)行畫面的自動(dòng)跟蹤；教師寫板書的行為識(shí)別，將自動(dòng)捕獲寫板書的區(qū)域；教師說講的行為識(shí)別，將啟動(dòng)特寫鏡頭進(jìn)行拍攝。

(2)學(xué)生通道優(yōu)先級(jí)2(中)。檢測(cè)到學(xué)生有站立的行為時(shí)切換，學(xué)生坐下時(shí)退出。教師走下講臺(tái)后，在學(xué)生區(qū)走動(dòng)時(shí)切換，教師走出學(xué)生區(qū)時(shí)退出；教師在講臺(tái)上使用導(dǎo)播按鍵進(jìn)行人工切換(保持固定15秒時(shí)間)。學(xué)生起立回答問題的行為檢測(cè)，自動(dòng)導(dǎo)播切換為學(xué)生特寫；有多個(gè)學(xué)生起立時(shí)，將根據(jù)學(xué)生位置，對(duì)畫面進(jìn)行自動(dòng)區(qū)域調(diào)節(jié)。

(3)教師通道優(yōu)先級(jí)3(低)。在上面兩個(gè)通道都沒有的情況下，將自動(dòng)切換為教師通道。在通道切換時(shí)，為減少畫面抖動(dòng)，在攝像機(jī)跟蹤未到達(dá)抓拍目標(biāo)位置點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷是否先使用全景攝像機(jī)畫面作為過渡通道。

(4)可以定義學(xué)生睡覺、吃東西、玩手機(jī)的抓拍記錄。

以上整個(gè)過程由內(nèi)置AI導(dǎo)播系統(tǒng)自動(dòng)完成，抓住課堂細(xì)節(jié)，還原課堂全過程。

(5)其軟件流程C程序參考如下：

功能描述: 對(duì)AI結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)播,云臺(tái)控制和通道切換

1.云臺(tái)自動(dòng)跟蹤

if(RunPara.UserAutoPTZ == 1;)

教師走動(dòng)

if(RunPara.AITarger_AnayResult[aichx][0]== tea_move;)

AUTO_ViscaD70Ctl(aichx);

學(xué)生站立

elif(RunPara.AITarger_AnayResult[aichx][0]== stu_situp;)

AUTO_ViscaD70Ctl(aichx);

2.通道自動(dòng)切換

if(RunPara.UserAutoSWAP== 1;)

mode1:手動(dòng)按鍵，只保持15秒(更新計(jì)數(shù)器)

if(RunPara.UserClickChxSw > 0)

mode2:學(xué)生識(shí)別區(qū)2,站立,AI-CH3

else if(fnmatch.fnmatch(RunPara.AITarger_AnayResult[3][0], "*situp*")

3 錄播方案的重難點(diǎn)突破

通過設(shè)備融合和編碼技術(shù)突破難點(diǎn)。根據(jù)我校現(xiàn)有的硬件設(shè)備，要規(guī)模化建設(shè)常態(tài)錄播，低成本是建設(shè)的重點(diǎn)也是項(xiàng)目的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。采用錄播主機(jī)采用嵌入式設(shè)計(jì)，單臺(tái)錄播主機(jī)即可支持自動(dòng)跟蹤、拾音器音輸入處理、錄制、互動(dòng)教學(xué)等功能，此辦法效果應(yīng)該更可靠，穩(wěn)定，但相對(duì)成本會(huì)更高。不同于精品錄播教室建設(shè)需一間80-100平方左右教室進(jìn)行專用設(shè)計(jì)，常態(tài)化錄播將重點(diǎn)放在教師講課與學(xué)生聽課的課程內(nèi)容上面，將架構(gòu)做到最簡(jiǎn)單化，使其部署到每間普通教室，實(shí)現(xiàn)日常教學(xué)活動(dòng)的常態(tài)化錄播任務(wù)，同樣能夠幫助教師挖掘授課過程中的隱形知識(shí)，提高教育教學(xué)水平，而且錄制的課件更便于學(xué)生課后進(jìn)行學(xué)習(xí)和回顧。錄播電腦配置需有行為識(shí)別功能，可對(duì)學(xué)生及教師行為進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并自動(dòng)進(jìn)行檔案記錄。對(duì)教師的行為記錄包括：走動(dòng)、寫板書、講解板書、講說及2-3種特定手勢(shì)的檢測(cè)記錄。對(duì)學(xué)生的行為記錄包括：站立、舉手、寫筆記、靜聽、朗讀、埋頭、睡覺、吃東西、玩手機(jī)的行為檢測(cè)記錄。

多臺(tái)錄播設(shè)備處于局域網(wǎng)環(huán)境下，可配置一臺(tái)存貯服務(wù)器，在錄制時(shí)，優(yōu)先使用網(wǎng)絡(luò)存貯服務(wù)器，采用集中數(shù)據(jù)存貯，便于數(shù)據(jù)集中存貯，維護(hù)及管理，錄制碼流可以用采用H265編碼、4Mbps。H.265比H.264提供了更多不同的工具來降低碼率。以編碼單位來說，H.264中每個(gè)宏塊(macroblock/MB)大小都是固定的16x16像素，而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64x64。信息量不多的區(qū)域劃分的宏塊較大，編碼后的碼字較少，而細(xì)節(jié)多的地方劃分的宏塊就相應(yīng)的小和多一些，編碼后的碼字較多，這樣就相當(dāng)于對(duì)圖像進(jìn)行了有重點(diǎn)的編碼，從而降低了整體的碼率，編碼效率就相應(yīng)提高了。H.265的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式支持幾十種方向(而H.264只幾種)，并且提供了更好的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理和矢量預(yù)測(cè)方法。在相同的圖像質(zhì)量下，通過H.265編碼的視頻大小將減少大約40%。由于質(zhì)量控制的測(cè)定方法不同，這個(gè)數(shù)據(jù)也會(huì)有相應(yīng)的變化。通過主觀視覺測(cè)試得出的數(shù)據(jù)顯示，在碼率減少50%～70%的情況下，H.265編碼視頻的質(zhì)量甚至更好，其本質(zhì)上說是比預(yù)期的信噪比要好[9]。

常態(tài)化錄播系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮時(shí)下流行的“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，在錄制的過程中支持視頻媒體在線直播、支持微信直播。學(xué)?？梢愿鶕?jù)需要對(duì)專家、名師、學(xué)者的實(shí)時(shí)授課過程進(jìn)行在線直播，既擴(kuò)寬了資源傳播通道，也方便更多的師生進(jìn)行學(xué)習(xí)通道。

常態(tài)化錄播錄制的同時(shí)還支持html5和RTSP封裝，可以在錄制的同時(shí)推送電影模式畫面到流媒體服務(wù)器，學(xué)生、家長(zhǎng)、老師等可以通過手機(jī)、WEB、微信、電腦等各種方式觀看直播。

4 錄播的成果分析

4.1 最低成本建設(shè)常態(tài)化錄播

根據(jù)前述本方案完全可轉(zhuǎn)化成實(shí)際的錄播系統(tǒng)推廣和應(yīng)用。把我校多媒體教室現(xiàn)有的設(shè)備，有機(jī)整合資源，利用現(xiàn)有的電腦主機(jī)、一體機(jī)自帶的攝像和拾音設(shè)備，安裝相應(yīng)的錄播、字幕軟件就可以完全自動(dòng)常態(tài)化錄播，這才是最低成本的錄播設(shè)計(jì)，學(xué)校只需政策性要求教師使用該功能就能完成資源建設(shè)。這種錄制方案可能在直播在線觀看上兼容性能不好，教師上課的同時(shí)教師機(jī)承載能力有限，錄制效果滿足課后線上學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)使用需要。

4.2 科研和社會(huì)價(jià)值

上百間的常態(tài)化錄播建成后，學(xué)校的混合式課程建設(shè)的課件資源很快會(huì)得到充實(shí)，也是學(xué)校最普惠型，受益面最廣的一個(gè)教育教學(xué)信息化建設(shè)項(xiàng)目。普通高校完全可參考此方案或標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)適合自己的常態(tài)化錄播系統(tǒng)。同時(shí)，可以改善教學(xué)督導(dǎo)和管理模式，改善和豐富了聽課、評(píng)課的形式。實(shí)現(xiàn)了不進(jìn)教室隨時(shí)聽課的目標(biāo)，避免了進(jìn)課堂聽課對(duì)授課老師和學(xué)生帶來的不必要的干擾。督導(dǎo)人員可以通過系統(tǒng)平臺(tái)隨時(shí)在自己的辦公室或者集中控制室觀看教師的授課情況，可以實(shí)時(shí)看，也可以事后點(diǎn)播看。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)可以隨時(shí)了解和掌握教師的授課情況。對(duì)于師生反應(yīng)的課堂教學(xué)問題，管理人員可以實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)或者錄像。在攝像頭的監(jiān)督下，部分課程實(shí)現(xiàn)了無人監(jiān)考的誠(chéng)信考試，提高了學(xué)生的自覺性，減輕了教師的負(fù)擔(dān)。

4.3 資源積累和教學(xué)研究

從每個(gè)教室的聲音處理、圖像采集、錄播軟件、字幕生成等單套設(shè)備及軟件投入在3萬(wàn)元左右，按100間教室預(yù)算，日生產(chǎn)課件800件，永超精品課程的幾年的產(chǎn)量和產(chǎn)值。

同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提高學(xué)校對(duì)教學(xué)研究的效率。教師通過觀看自己的教學(xué)錄像，可以非?？焖俸蜏?zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)自己在授課過程中存在的問題和不足。現(xiàn)實(shí)當(dāng)中教師之間總有些礙于自尊心不方便說的問題和缺點(diǎn)，錄像可以原原本本地看出來，不必別人說出來就能夠得到改正。這樣非常有助于教師對(duì)自己的教學(xué)過程進(jìn)行評(píng)估，提高教師自我反思的主動(dòng)意識(shí)和能力。為教師之間的交流學(xué)習(xí)提供了新的素材和平臺(tái)。

目前高校信息化建設(shè)對(duì)于常態(tài)化錄播正處于推行規(guī)?；ㄔO(shè)中，各個(gè)學(xué)校根據(jù)已有設(shè)備特點(diǎn)，建設(shè)的方式、投入成本、使用的方法以及應(yīng)用到的相關(guān)軟件平臺(tái)均不相同，而造成生成的課件內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)可能不一致，效果也可能大不一樣。根據(jù)相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議、學(xué)術(shù)資料及供應(yīng)商對(duì)此項(xiàng)建設(shè)的現(xiàn)狀，了解常態(tài)錄播是必然趨勢(shì)，但存在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不同，建設(shè)手段各異、使用效果百花齊放。

4.4 錄播的不足

常態(tài)化錄播成品過多也不是好事，系統(tǒng)需對(duì)課件進(jìn)行過濾和篩選，不然造成平臺(tái)因數(shù)據(jù)過多自動(dòng)覆蓋，把需要的課件損失。教學(xué)樓因自動(dòng)錄播數(shù)據(jù)流增大而堵校園網(wǎng)，可以讓錄播數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)頂層流通減小校園網(wǎng)壓力。直播課程可以適當(dāng)減少，以減小授課主機(jī)的運(yùn)行壓力，先錄后播是可靠的運(yùn)行方式。另外AI智能算法也需簡(jiǎn)化，不然可能造成設(shè)備卡死等現(xiàn)象。

5 結(jié)論

隨著學(xué)校教育信息化建設(shè)的發(fā)展，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字課件資源建設(shè)是時(shí)代的需要。論文探究利用現(xiàn)有智慧教室設(shè)備100多套及融合現(xiàn)有佳發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備，Dante拾音設(shè)備、配套字幕自動(dòng)生成軟件建設(shè)我校自動(dòng)常態(tài)化錄播系統(tǒng)的可能性。系統(tǒng)組成原理相對(duì)簡(jiǎn)單而適用，投入成本低，高效率、高回報(bào)，每天可生成課件800余課時(shí)，可以成為學(xué)?！笆奈濉逼陂g信息化建設(shè)的主要內(nèi)容。