高校微課資源制作環境設計與搭建

寧敏 鄧飛 涂樂

摘? 要 以中國大學MOOC平臺為代表的集群化微課已經成為當前高校在線教育的主流。高校微課資源指高校師生在專業的微課拍攝環境中制作的視頻資源。依據現實微課制作需求，設計并搭建新型高校微課資源制作環境，以提升教師課程開發能力，加快推進在線優質課程資源開發與共享。

關鍵詞 微課;翻轉課堂;金課;MOOC;微課資源;微課錄制系統

中圖分類號：G652? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）12-0049-03

Abstract The cluster micro lecture represented by the MOOC plat-form of Chinese universities has become the mainstream of e-learning in colleges. In this paper， micro lecture resources in colleges refers tothe video resources produced by teachers and students in the pro-fessional micro lecture recording environment. According to the actual needs of micro lecture， the author designs and builds a new micro lecture resource producing environment in colleges， so as to improve teachers curriculum development ability and accelerate the

development and sharing of online high-quality curriculum resources.

Key words micro lecture; flipped classroom; gold course; MOOC; micro lecture resources; micro lecture recording system

1 微課的定義

胡鐵生認為，微課是微型視頻網絡課程的簡稱，是以微型教學視頻為主要載體，針對某個學科知識點（如重點、難點、疑點、考點等）或教學環節（如學習活動、主題、實驗、任務等）而設計開發的一種情景化、支持多種學習方式的新型網絡課程資源。微課為泛在學習提供了強有力的資源保障。在每時每刻無處不在的學習環境中，教師改變教學方式，將關鍵知識點制作成微課，讓學生通過電子設備如手機、電腦、平板等調用微課完成自主學習，最終通過翻轉課堂，互動討論解決問題。

2 微課資源制作環境建設需求

2019年4月，教育部提出將分三年全面實施“六卓越一拔尖”計劃2.0，其中明確指出，2019—2021年要建設3000門左右線上“金課”、7000門左右線上線下混合式“金課”和線下“金課”。華中師范大學2016—2017年在中國大學MOOC平臺上發布了九門微課程，2019年已增至12門，校本科生院計劃2019—2021年完成82門國家級一流本科課程的申報工作，每門課程要求必須配套相應的微課資源。

學校目前微課制作的實際情況是，有些教師自己使用錄屏軟件制作，視頻較大，且對攝像技術無所要求，導致視頻質量參差不齊，影響后期制作效果;另有部分教師尋找外包公司制作，制作時間和成本投入極大，加重了個人負擔。現有的微課資源在硬件制作方面，鏡頭過于單一，只有單路合成信號輸出，無法滿足教師提出的多鏡頭、復合信號輸出的要求;在制作環境方面，未進行專業聲音裝修，容易錄入雜音。缺乏專業的微課制作環境，教師微課程授課技能和課程設計方案存在不足等，制約了當前的微課產出質量，因此首先要建立專門的微課制作空間，才能滿足教師和學生的微課教學需要。

為了促進學校微課資源的建設發展，支持未來三年教務部門、學校教師的建設需求，升級微課資源制作環境成為當務之急。微課資源制作環境為精品課程資源開發和同步互動教學提供了支撐，能夠傳播先進的教學理念，實現靈活豐富的教育方式，讓學生感受到與傳統課堂教學完全不同的學習體驗，幫助教師探索全新的教學模式，推動學校信息化教育深入實施，實現優質課程教學資源共享。

3 微課資源制作環境的功能需求

課程教學須以“教學為主導、學生為主體”作為基本原則，在微課制作環境的搭建方面，需考慮設計的指導理論、教學對象、教學內容、教學方法和教學媒體資料等教學設計的一系列元素。筆者通過對學校10位錄制過微課的學科教學論專業的教師和20名參加教師教學技能培訓的免費師范生進行訪談，并對武漢大學、中山大學和湖北廣播電視大學等高校進行調研，總結了現階段師生對微課資源制作環境的功能需求。

1）微課資源環境建設需要符合國家MOOC數字化資源建設標準，并能與原有設備對接，資源與主流視音頻編輯軟件達到互聯互通。

2）多鏡頭、復合信號輸出。授課人員可實時切換多路輸入信號，合成信號可實時觀測，使節目拍攝、編輯和后期包裝在拍攝時可一次性完成。

3）授課人員可獨立完成錄制過程。摳像過程由機器自助完成，通過硬件或軟件摳像，講授人員可以獨立操作完成視頻錄制過程，不需要更多專業技能方面的培訓，節省了制作時間和制作成本，減輕授課者負擔。

4）打造專業環境，可實時變更場景。通過實體環境和虛擬摳像環境相結合的方式，隨時變更場景，實現“換人不換景，換景不換人”。使用虛擬場景要有身臨其境之感，講授人員可實時觀測合成畫面，及時調整，并實現虛擬和現實的交叉互動，不受時空限制，提高微課視頻資源的制作效率。

4 微課資源制作環境的設計與搭建

結合學校的實際情況和市場調查，本文從現有實際條件出發，設計與搭建當前所需的微課資源制作環境。一套完整的微課資源制作環境由視音頻采集設備、微課錄制主機、投影設備、燈光及其他設備組成，如圖1所示。

視音頻采集設備? 視音頻采集設備包括攝像機、返看器和聲音采集設備。

1）攝像機。攝像機置于返看器內部，通過鏡頭采集視頻信號，并實時傳輸到微課錄制主機中。

①支持靜態影像截取和實時HDR，通過12 bit圖像處理，支持無線遙控。

②支持高清視頻格式：YUV 4：2：2@10bit、YUV 4：2：2@8bit、MPEG2、DVCPRO HD、XDCAM HD、XDCAM EX、HDV、AVC-Intra、AVCHD、AVID DNxHD。

③支持標清視頻格式：YUV無壓縮、DVSD、DVCPro、DVC-Pro50、MPEG2 I（10～50 Mbps）、MPEG2 IBP、MPEG4。

④支持音頻格式：WAV、WMA、MXF、MP3、AC-3、DTS、DRA。

⑤支持文件格式：FLV、VFW AVI、OpenDML AVI、MXF、WMV、3GP、TS、DVD。

2）返看器。返看器是通過一個顯示器顯示筆記本電腦上傳輸的畫面，并把畫面反射到攝像機鏡頭前一塊呈45°角的專用鍍膜玻璃上，授課者可以在直面攝像機鏡頭的同時，看到人與背景的合成畫面，掌控講授的節奏。返看器需要具備錄像記錄提示燈功能，屏幕響應小于3 ms，

透射/反射比值不低于60：40，HDMI輸入接口，支持1920*

1080@50/60P信號顯示。

3）聲音采集設備。微課視頻制作過程中的聲音采集設備指無線話筒，包括話筒和接收器兩部分，接收器輸出音頻信號給微課錄制主機。頻率范圍NFC同步，可通過攝像機供電，頻率響應23 Hz～18 kHz，信噪比60～102 dB。

微課錄制系統? 微課錄制系統包括微課錄制主機、硬盤錄像機以及筆記本電腦。

1）微課錄制主機。微課錄制主機具備教學錄制控制器控制錄像及停止錄像功能，內含長時間錄制系統，支持至少三路HDMI信號輸入，整合高清攝像機、筆記本、手寫平板等多路信號。同時接收音頻信號，同步后在硬盤錄像機中合成。

①軟硬件一體的雙通道色鍵摳像系統，做雙機位虛擬。

②支持全高清錄像格式，兼容傳統錄播模式（包括手動錄播和全自動錄播）大部分非線性編輯軟件，方便用戶在Windows、iOS、Android等終端瀏覽體驗，滿足移動學習的需求。

③可錄制HD系統視頻，支持NTFS硬盤檔案系統，可長時間進行記錄。

④廣播級4：2：2色彩取樣，8 bit視頻錄制。

⑤專業音頻處理模塊。

2）硬盤錄像機。硬盤錄像機是用來將微課錄制主機整合好的視音頻文件存儲在專業硬盤上的工具，可分段錄像，錄入MXF、MP4等常用視頻格式，兼容大部分非線性編輯軟件，可以存儲在移動硬盤上，也可以使用USB或SATA方式連接電腦，并能夠為耳機輸出端子提供監聽功能。

3）筆記本電腦。在微課錄制過程中，筆記本電腦至少提供三路信號供給其他設備：一路供給返看器，一路供給投影機，一路供給微課錄制主機用于摳像后合成。筆記本電腦要求i5處理器，8 G內存，360 G PCIe SSD固態硬盤或以上配置均可，可支持HDMI輸出接口。

投影設備? 投影設備包括投影機和綠幕。在微課視頻拍攝過程中，筆記本電腦輸出一路信號至投影機，投影機從綠幕后方將畫面投放到綠幕上。授課人員在綠幕前方可以看到投影出的畫面。綠幕背投一般選擇使用超短焦距投影機。

1）亮度≥3500 lm（標準亮度模式），分辨率不低于1280*800。

2）投影80寸畫面（16：10屏幕）的距離≤50厘米（鏡頭到白板距離）;

3）變焦比：≥1.3倍變焦。對比度：≥13 000：1。

燈光及其他設備? 燈光及其他設備包括綠幕背景燈、人物面光燈和液晶一體機。

1）燈光。綠幕背景燈主要投放目標是綠幕和環境的光線平衡，專指頭頂和環境補光的部分燈光。人物面光燈則以環境中的授課個體為目標，補足面部的光線。整體光線須滿足顯色指數（Ra）95，色溫不低于5600 K，亮度不低于601.5 lm，光照度300 lx，可通過有線調光。

2）液晶一體機。液晶一體機在微課視頻拍攝過程中既可以作為教師的演示屏使用，亦可作為返看提示所用。做演示屏幕時，教師直接將需要講授的內容放置在一體機中，一體機此時可作為電腦使用;作返看提示使用時，可將微課錄制主機的合成信號接入一體機中，授課人員和課程團隊即可實時看到錄制情況，拍攝過程中出現的問題可以馬上得以解決。一般選擇屏幕尺寸不小于55英寸，分辨率4K

（3840*2160），屏幕比例16：9，支持HDR技術，并支持無線投屏。

總之，微課視頻資源拍攝，就是將攝像機采集到的人物畫面傳輸至微課錄制主機中，經過摳像處理，扣掉背景綠幕，與筆記本電腦中同步傳送的課件畫面進行合成，聲音通過授課人員佩戴的無線麥克風采集到微課錄制主機的音頻處理器，視頻和音頻整合以后存入硬盤錄像機。錄制的開始與結束都由授課人員自行控制，實現全流程簡易操作。

5 結語

在整個微課資源制作環境的搭建過程中，除了設備的選擇，還需要考慮整體環境的吸音工程、環境光效、專用空調等基礎建設內容，從宏觀系統的角度考慮整體的操作性。依托當前制定的《微課工作室管理日志》《微課制作流程和制作事項》《課程資源制作登記表》《微課工作室使用申請》等管理操作條例，華中師范大學要繼續優化管理機制，提高制作效率，推動優質微課資源的建設發展，打造優質“金課”。

參考文獻

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