利用常态化录播系统提升高校教学质量

发表时间:2020/12/8   来源:《科学与技术》2020年28卷21期   作者:高龙龙
[导读] 随着大数据、人工智能等信息化技术的不断发展和高度融合,常态化录播系统不仅仅被用于视频资源的录制
        高龙龙
        青岛理工大学  山东省临沂市  273400
        摘要:随着大数据、人工智能等信息化技术的不断发展和高度融合,常态化录播系统不仅仅被用于视频资源的录制,而是成为集视频直播、录播、点播,在线巡课、听课、评课,师生课堂行为分析为一体的综合教学应用和管理平台。功能的升级为常态化录播系统在提升高校教学质量,丰富教、学手段提供了更多的可行性。
        关键词:常态化、教学质量、综合教学
一、国家政策分析
        在国家政策方面,从2012年《国家教育信息化1.0》、2012年“三通两平台”、2015年“一师一优课一课一名师”、2017年教育十三五规划到2018年《教育信息化2.0行动计划》、2019年《中国教育现代化2035》,都明确要求加快信息化时代教育变革,建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台,持续推动信息技术与教育深度融合,通过大规模在线开放课程资源库建设,优化“平台+教育”服务模式与能力。2020年,突如其来的新冠肺炎疫情为大规模线上教学按下了加速键,也为线上线下混合教学模式尝试提供了新的契机。
二、常态化录播系统技术分析
(一)常见录播系统分类:
        1、按操作方式录播系统可分为全自动、半自动和人工三种。人工录播通多机位拍摄、人工切换和后期编辑实现录像制作,常用于精品课程录制或者各类讲课比赛录像制作;全自动录播通过融合网络技术、流媒体技术、自动跟拍等技术,系统根据预订策略(时间、预置位等)实现自动跟踪和切换,全过程无需人工干预;半自动录播采用电子三可变(电动变焦、聚焦和通过云台电动控制摄像机的推、拉、摇、移)定位或跟踪技术进行操控,配合导播人员画面切换实现视频录制。
        2、按流媒体输出模式录播系统可分为单流和多流模式。其中单流模式根据呈现方式可分为单画面(多路视频切换单路呈现)和多画面(多路视频拼接多路呈现),多流模式将多路信号(教师视角、学生视角、课件画面)以固定版式呈现给观众,根据呈现方式有可分为单画面(不可切换、单画面存储)和多画面(自由切换、多路存储)。
        3、根据画面清晰程度录播系统可分为超高清、高清和标清。清晰度选择主要结合传输网络带宽、存储设备空间和摄像机自身确定。
  常态化录播系统一般采用全自动、多流多画面和高清方式。
(二)常态化录播系统的架构分析
        常态化录播系统采用分布式架构,在教室前端构建录播环境,资源管理平台为后台,利用网络技术实现流媒体的实时直播、录制。

        常态化录播系统架构图
        1. 教室前端。根据具体应用场景,一般配备教师全景摄像机1台、教师跟踪摄像机1台,采集教师全景和板书2路高清视频信号(预算紧张的情况下也可以采用1台通过设置预置位的方式加以实现);配备学生全景摄像机1台,采集1路学生高清全景信号;安装电脑主机屏幕采集软件,采集1路电脑VGA信号;搭配拾音设备、数字音频处理器,实现教室声音的采集,利用网络传输教师全景、板书,学生全景,电脑VGA三路流媒体信号与教学应用综合管理平台对接。
        2. 资源管理平台。适合采用云端一体化架构,与硬件隔离,可集成平台管理、资源管理、教室管理、直播点播管理、智能APP管理等功能,并可根据需求实现与教务系统、统一身份认证平台实现对接。
        3.传输通道。摄像头等设备互联多采用POE供电交换,与多媒体设备控制组成业务专网,避免高清视频信号传输占用大量带宽给其他网络应用带来影响,服务器端辅以虚拟化、云计算等技术,提供大容量存储和高性能计算。
        (三)常态化录播系统的建设原则
        1.简、易性。常态化录播系统的建设和使用首先要遵循简单、易用的原则,建设不能对现有多媒体教学环境造成较大改动,同时实现上课教师的无感知录制。
        2.开放性。开放性包括两个方面,一是系统生成的视频资源采用标准化格式,可以被各类系统兼容;管理平台可以对接身份认证平台、教务系统等业务系统,为系统进一步集成和大数据分析奠定基础。
        3.强交互性。常态化录播系统功能不能局限于视频录制,而是需要具备线上互动教学的能力,例如课程直播互动、课程打分等。
        4.智能化。智能化一方面是指系统要具备超高清、自跟踪、行为识别、数据分析等功能,另一方面要充分利用物联网、无线网络等技术实现设备的自动化运维。
        三、常态化录播对于教学质量提升的积极意义
        (一)课堂教学存在的问题分析
        重科研、轻教学的评价考核机制导致老师课堂教学积极性不高,舍本求末;部分教师教学方法不得当、教学内容不完善、缺乏内容呈现技巧,并且课堂教学缺乏有效监督机制;课堂授课方式单一,学生自主性学习积极性不高;课程建设方式单一且效率低下,校本资源建设严重缺失。
        (二)常态化录播系统的建设意义
        1.构建校本资源。随着例如中国大学MOOC、网易公开课等大量网络教学平台的涌现,高校越来越多的选择与专业公司合作或网站下载引入教学资源,但因学生入学基础、专业课程目标设置、学校人才培养定位不同,真正适合本校学生的课程资源并不多;另外,本校教师在长年累月的教学过程积累大量的教学资源,但多数体现为PPT、WORD等文字材料,存储于个人电脑,随着人员退休、离职导致相关资源无法为学校教学继续提供服务。常态化录播系统通过最简易的、无感知的方式实现了具备学校特色、适合本校学生反复使用的课程资源积累。
        2. 完善教学评价体系。10月13日,中共中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》中明确提出改革教师评价,克服重科研轻教学、突出教育教学实绩,课堂教学作为高校开展教育教学最重要的组成部分如何进行量化考核是诸多学校面临的问题,常态化录播系统通过大量的、连续的教学视频录制、在线巡课、评课为教学过程化考核提供了评价指标可量化、评价过程可视化、评价结果可追溯的三位一体的课堂教学评价体系。
        3. 提升教师教学能力。常态化录播与精品录播最大区别就是没有“剧本”、没有“彩排”,精品录播的录制过程更像是一场反复设计好的表演,而常态化录播则是在日常状态下教学过程的自然呈现,不仅可以作为教师自我反思提升教学能力的依据,也可以通过优秀名师的课例展示,成为年轻教师成长的梯子。
        4. 丰富学生的学习手段。由于学生自身原因或多或少会出现缺课、关键知识点理解不透等问题,常态化录播系统可以将每天上课过程录制成为视频资源,按照教学计划或者知识体系排序,学生可以结合自身需求对关键内容进行反复学习,提高学生的自主学习能力。
        四、总结
        “在传统的课堂,知识精华大都飘散在空气中,不会被历史和时间积累,但有了真正的智慧教室,有了常态化录播以后,这些课程的精华就能够沉淀下来,沉淀在学校的课程云之上。”浙江大学罗卫东副校长如是说。虽然常态化录播系统在音视频清晰度、镜头跟踪切换等方面还存这一些问题,但随着信息技术的不断发展融合,它一定会推动高校教育改革的新突破。
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