關于跨校區(qū)雙向互動教學系統(tǒng)探索

黃建軍

華僑大學 福建泉州 362021

關于跨校區(qū)雙向互動教學系統(tǒng)探索

黃建軍

華僑大學 福建泉州 362021

由于發(fā)展的需要，華僑大學在泉州、廈門兩市分設校區(qū)?？缧^(qū)雙向互動教學系統(tǒng)的建設是實現(xiàn)兩校區(qū)教育資源共享，教育信息化的重要手段。主講教室與接收教室的學生都可以通過系統(tǒng)的運行與教師進行語音和視頻的雙向交流，實現(xiàn)兩校區(qū)教學的便捷化。

跨校區(qū)；互動教學；系統(tǒng)

華僑大學是國家重點建設大學和教育部首批本科教學工作水平評估優(yōu)秀大學，是面向海外開展華文教育的主要基地和國家大學生文化素質(zhì)教育基地。我校在泉州、廈門兩市設有校區(qū)，具有完善的教學、科研設備和公共服務體系。

由于我校目前是兩校區(qū)運行模式，有部分課程需要在泉州、廈門兩個校區(qū)同時開設，教師需要在兩個校區(qū)之間來回跑。隨著教學規(guī)模的擴大及對教學質(zhì)量的提高，在教育信息化建設的過程中提出了如下需求：建設遠程互動教學，實現(xiàn)泉州校區(qū)與廈門校區(qū)之間的雙向視音頻互動教學，在保證正常網(wǎng)絡互動教學的同時，可以方便錄制，做成精品課程或保存到點播服務器上，供全校師生使用。

為全面提高辦學水平，深入學習貫徹實踐科學發(fā)展觀活動，更好地服務于學校教學科研和師生員工，有必要設計“跨校區(qū)雙向互動教學系統(tǒng)”，使學生得以方便地跨校區(qū)選修課程，提高教學效率，方便教師，實現(xiàn)教師上課，兩校區(qū)學生可同時聽課，并可以與教師進行實時互動。

1 互動教學系統(tǒng)的組成

根據(jù)我校實際情況，泉州校區(qū)與廈門校區(qū)之間的遠程互動教學系統(tǒng)由主講教室與接收教室組成。泉州校區(qū)主講教室的教師正常教學，利用全自動錄播系統(tǒng)同步直播給廈門校區(qū)的學生，廈門校區(qū)的接收教室直播端通過兩臺投影機既能看到清晰獨立的教師授課畫面又能看到清晰的PPT內(nèi)容，授課教師同時也可以查看接收教室內(nèi)的學生狀況。

整個系統(tǒng)分為四部分：自動跟蹤系統(tǒng)、錄播控制系統(tǒng)、課件實時錄制系統(tǒng)、課堂直播系統(tǒng)(如圖1所示)。

圖1

本系統(tǒng)的重要組成部分為錄播控制系統(tǒng)和自動跟蹤系統(tǒng)。錄播控制系統(tǒng)集多媒體中央控制系統(tǒng)、錄播系統(tǒng)控制、定位系統(tǒng)控制、導播系統(tǒng)控制于一體，為整個錄播系統(tǒng)的大腦，通過控制面板可以控制整個全自動錄播系統(tǒng)所有設備的開關，一鍵式開啟圖像定位系統(tǒng)和錄播系統(tǒng)，通過面板可以選擇自動導播和手動導播，通過面板直接切換相應通道。大大提高了系統(tǒng)的可操作性和便利性。

自動跟蹤系統(tǒng)采用目前最先進的跟蹤技術，它是用圖像識別技術來自動跟蹤拍攝對象的智能化系統(tǒng)設備。自動跟蹤系統(tǒng)完全采用無人值守的操作模式，整個跟蹤工作過程無需人為干預，大大地減少了利用傳統(tǒng)錄制系統(tǒng)需要人為地對教師進行專門攝像的要求，從而減輕了工作量，減小了人力投入。上課時教師只需按照通常的上課模式進行正常教學活動即可，無需佩戴使用任何設備來完成跟蹤拍攝，從而消除了教師的不適應感，使其更加專注于教學活動。自動跟蹤系統(tǒng)具有出眾的跟蹤性能，無論教師在上課時快速走動還是板書等，系統(tǒng)均能準確無誤地采用不同策略自動變焦跟蹤拍攝，在跟蹤拍攝效果上，整個跟蹤過程連續(xù)、穩(wěn)定、平滑，整個畫面輸出非常清晰。

課件實時錄制系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)同步錄制教學場景中教師、學生的視、音頻信號，板書以及計算機動態(tài)屏幕等所有信號，實時生成流媒體課件?？梢苑浅：唵?、方便地把整個課堂情景實時錄制下來，生成有音視頻和電子文檔的流媒體課件。并且壓縮率很高，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)捕捉，自動生成文字索引等功能。

課堂直播系統(tǒng)是授課教師在講課的同時，網(wǎng)絡上的用戶即可以方便地通過IE瀏覽器觀看授課教師的直播課堂內(nèi)容。包括音視頻及教師電腦屏幕內(nèi)容。

跨校區(qū)雙向互動教學接收教室的功能，即教師在主講教室上課，所有聽課的學生可以實時上課并通過屏幕與教師進行語音和視頻的雙向交流。

2 互動教學系統(tǒng)功能特色

(1)互動教學系統(tǒng)自動跟蹤效果平滑，教學過程的圖像效果更加自然。計算機VGA采集分辨率支持高分辨率，采集幀率最高可達到30幀/秒，接收教室可清晰流暢觀看屏幕上的動態(tài)內(nèi)容。

(2)互動教學系統(tǒng)智能導播系統(tǒng)導播規(guī)則更加齊全，自動與手動結(jié)合，保證了導播效果，讓錄制下來的每一分鐘都是最佳效果。教師轉(zhuǎn)身板書時教師機自動變焦，給板書特寫，使字跡更清晰。當學生發(fā)言時，畫面切換至學生；學生回答完畢后，切回教師畫面。

(3)直播延時小，做到直播延時在1秒之內(nèi)。能實現(xiàn)集控式錄播，可以通過網(wǎng)絡集控錄播軟件實現(xiàn)同步監(jiān)聽與監(jiān)看所有教室內(nèi)教師授課聲音、圖像與教師電腦畫面。

(4)互動教學系統(tǒng)在教學過程中能實時錄制成課程錄像保存到點播服務器上。實時采集主講人的圖像與聲音，并進行實時壓縮。錄制過程中出現(xiàn)斷電斷網(wǎng)，只需幾秒鐘即可輕松合成課件，不會出現(xiàn)任何數(shù)據(jù)丟失。

(5)錄制的課程能以單畫面電影模式和三分屏模式兩種課件同時生成，可以自動添加片頭片尾、LOGO圖標、文字水印和圖片水印。豐富的課件樣式模板，錄制完課件后，可以根據(jù)自己的喜好，選擇課件的外觀樣式模板，也可以根據(jù)用戶的需要定制模版，并可以根據(jù)教師的PPT或者Word自動生成帶時間點的縮略圖索引和文字目錄索引，實現(xiàn)視頻播放的快速跳轉(zhuǎn)和課件快速查找。

(6)錄制完的視頻文件為通用流媒體ASF格式，壓縮率高，錄制出來的1個小時的課件只有45～60M(三分屏課件)，能更好地保證在互聯(lián)網(wǎng)上流暢點播并且節(jié)省服務器空間及費用。

3 教學模式和學習方法上的改革

全自動雙向互動教學模式，要求授課教師掌握一些計算機、攝像和課件編輯等專業(yè)技術，學會使用跨校區(qū)雙向互動式錄播系統(tǒng)的教學設備，掌握互動教學系統(tǒng)應用軟件，是保證互動教學質(zhì)量和提高教學效率的必要條件。需要更新教師教學的理念，對教師提出更高的要求，所以從教學模式上是全新的改革。教師要面對的不單是現(xiàn)場聽課的學生，還要照顧到遠程教室的學生，積極地與遠程教室學生進行互動。對學生的學習方法也有著不同的要求。對于學生的主動學習也提出更高要求，課堂紀律的保持也要求學生自覺主動。所以在教學模式和學習方法上都是全新的改革。

經(jīng)過考察論證，我?？缧^(qū)雙向互動教學系統(tǒng)現(xiàn)在已建設完成，進入測試完善階段。跨校區(qū)互動教學教室由主講教室與接收教室組成，在泉州校區(qū)建主講教室，廈門校區(qū)建接收教室。泉州校區(qū)(主講教室)的教師正常教學，利用全自動錄播系統(tǒng)同步直播授課給廈門校區(qū)(接收教室)的學生，廈門校區(qū)的直播端通過大屏幕電視與投影機投影既能看到教師講課畫面又能看到教師計算機上的PPT內(nèi)容。所有聽課的學生還可以通過屏幕與教師進行語音和視頻的雙向交流。我校泉州校區(qū)與廈門校區(qū)建立遠程互動教學系統(tǒng)充分利用華僑大學現(xiàn)有完善的網(wǎng)絡，實現(xiàn)兩地正?；虒W。開拓新的教學模式，減輕教師負擔，提高教學效率。

[1] 王彤,黎春玲.跨校區(qū)英語教學資源整合平臺的設計與構(gòu)建[J].濟南職業(yè)學院學報,2008,1.

[2] 張龍.網(wǎng)絡教學與創(chuàng)新教育[J].福建師大福清分校學報,2004,4.

[3] 樊志平.基于Internet的網(wǎng)絡教學研究[J].科協(xié)論壇(下半月),2007,6.

[4] 俞莎.下一代跨校區(qū)數(shù)字化校園網(wǎng)實現(xiàn)策略與研究[J].電腦知識與技術,2009,32.

[5] 付崇國,鄒翔.校園網(wǎng)在教育信息化中的應用[J].教育信息化,2004,11.

[6] 劉貴鋒,王繼斌.淺議數(shù)字化校園的網(wǎng)絡安全[J].無錫職業(yè)技術學院學報,2007,1.

[7] 萬三友,何富平.課堂教學全自動錄播系統(tǒng)的設計[J].九江學院學報(自然科學版),2011,2.

Span-campus interaction teaching system insearch

Huang Jianjun
Huaqiao university, Quanzhou, 362021, China

For development, Huaqiao university institute two campuses in Quanzhou and Xiamen. Span-campus interaction teaching system is a effective ways to share the education resources in the two campuses, and realize education information-based. The teacher and student in speaker classroom and

classroom can communicate with each other, and make teaching in two campuses normal and convenience.

span-campus; interaction teaching; system

2011-09-20

黃建軍，碩士，實驗師。