智慧實驗室背景下錄播系統的建設

單振楠

（四川衛生康復職業學院 四川·自貢 643000）

1 教育的發展

在當前智能和教育信息化快速發展的背景下，為了使課程視頻的錄制更加方便，我國大部分高校都先后修建了錄音教室。該設備支持多層次和多學科，如國家級、省級和學校級的精品課程、微課、MOOCs以及交流課程的建設活動。

1.1 傳統教育

自古以來，教育一直是人類文化傳播的重要活動之一。而隨著人類社會文明的不斷發展，技術也在不斷的改革與創新，同樣教學的方式也變得越來越多樣化。并且與此同時，不同于幾千年前對之乎者也的背誦，物理、化學、生物等一系列新的學科和技術也是現代文明社會教育活動的重要組成部分，不再是以前的“奇技淫巧”。長期以來，傳統的教學模式仍然是主流模式。傳統教學法是指教師運用系統細致的講解，使學生掌握大量知識的教學方法。該種教學方法形式通常比較簡單單一，通常為老師站在臺上講課，而學生被動地接受。這種教學方式給老師提供了更大的自由，學生只要努力去聽就行了。正因為如此，傳統教學法也常常被戲稱為“填鴨式”教學。

1.2 多媒體教育

隨著經濟和社會的快速發展，簡單的傳統教學法已經不能滿足知識快速更新和信息增長的要求，靈活多樣的在線教學資源正逐漸進入人們的視野。隨著教育活動內容的日益豐富和多樣化，為了跟上時代發展的步伐，那么教育的模式和形式也同樣需要進行改革和創新。從另一個角度來看，與比如化學反應過程、細胞相互作用等知識的文字形式描述相比，直觀的動畫演示顯然更加令人印象深刻，更具視覺沖擊力，更易于理解，也比前者更深刻。因此，多媒體教育勢在必行，在當今的教育活動當中，多媒體教學發揮的作用越來越重要。現如今，越來越多的教室不僅配備了傳統的黑板和課桌，還配備了一系列多媒體教具，包括電腦、投影儀等。除了傳統的黑板之外，教師可以使用多種方式進行教學活動。視頻、PPT等數字化教學方式也逐漸成為主流，這種多元化的教學形式可以大大提高教學效果。與傳統的方式相比，多媒體教學可以拓寬教學資源傳播范圍，提高教學活動的多樣性，完善教學資源的調度管理[1]。然而當下，多媒體教學很多是另一種方式的“填鴨式”教學，課堂的主流仍然是教師講，學生聽，演示取代了互動。

課堂操作是學生掌握和反饋知識的重要環節。然而，多媒體進入課堂后，課件“主導”了課堂，教師無法因材施教，師生情感交流困難，使得課件展示取代黑板書寫，過分追求大容量和快節奏從而導致本末倒置。

1.3 實驗室錄播系統

隨著信息技術的快速發展，錄播系統在高等學校日常教學活動發揮著越來越重要的作用，被戲稱為“填鴨式”“灌輸式”的傳統教學模式已不能滿足大眾高等教育發展日益增長的需求，一些高等院校，特別是“雙一流”高等院校，將優質課堂教學錄制下來，然后網絡教學資源，理論上無限次地循環使用。這樣不僅可以幫助學生更好地復習和學習，還有助于其他高等院校的學生以及在職學習者通過合理安排學習時間進行選修學習，不斷地通過學習“充電”，不斷地更新知識技術，以滿足活到老學到老的學習型社會發展的需要，實現高質量的學習，這種優質教學資源共享的方法將進一步提升學習效率。

在經濟、管理、法學等一些文科類院校，在各學科的專業人才培養體系中，理性的課程知識和技能相對較少，這樣更有利于進行在線教學。因此，為了更好地適應大數據時代經濟社會發展的需要，高等院校教室錄播系統的建設以及改造升級現象越來越多[2-3]。

2 傳統實驗室的不足

隨著高校教育信息化建設的不斷深入，許多高校加大了實驗室的資金投入，信息化建設不斷完善，實驗室規模不斷擴大，設備儀器以及試劑耗材相繼增加，為實驗室的教學質量的提升和管理水平的完善提供了改善，但同時也存在一些不足之處。從實驗教學資源管理角度，難以對相關實驗教學資源進行整合存儲以及與學生之間的共享。從實驗教學模式角度，教學模式往往是教師講后學生練習，教學方式單一，師生之間缺乏互動，同時由于教室空間較大，學生人數較多，難以顧及所有學生，從而可能導致教學效果不佳。

3 實驗室錄播系統的建設

朱蓓薇院士[4]認為智慧實驗室充分利用了信息技術讓實驗室更加高效、安全、便捷，是對傳統實驗室的升級。徐婷[5]認為智慧實驗室是一種借助先進無線通信技術打造的智能控制、遠程可視的新型智慧學習環境。高永清[6]認為智慧實驗室是將實驗室內多個物品采用信息化手段互聯互通，建立一個集實驗管理、信息通信、智能化控制功能的智慧實驗集成系統。從上述文獻可知，智慧實驗室是傳統實驗室在信息技術的催化下發展到一定階段的產物，主要實現環境、設備、資源、實驗教學等智慧化管理，加強實驗教學過程中師生交流與互動的智慧化學習環境。

3.1 實驗室集控錄播系統的概念及架構

集控錄播系統使教學過程數字化。所用到的技術包括計算機網絡技術和多媒體技術。該系統分為錄播系統與課程平臺兩部分。錄播系統完成課程資源的錄制，課程平臺完成錄制資源的呈現與使用。那么實驗室集控錄播系統作為智慧實驗室的一種，采用SoClass專業級精品錄播系統，該系統主要面向學校課堂、培訓、會議、微課、實訓、訪問和各種校園文化體育活動等的新一代音視頻信息記錄與傳播設備；該系統可支持多達9個頻道的1080P高清信號采集以及錄制、直播和點播的多種組合。同時具有 HD-SDI、VGA、HDMI等多種高清視頻輸入接口，同時支持網絡視頻流信號的訪問，具有高保真立體聲音頻輸入輸出接口。該系統配備了業界領先的音頻和視頻處理技術和智能分析策略，內部配備有全高清GPU圖像加速處理器，能夠同時處理9路全高清1080P信號，還可以完美融合視頻錄制、直播、實時指導、點播，為各種機構院校的教學、會議、培訓、訪談等場景提供一個高清的錄播系統業務平臺。

該錄播系統包括音視頻采集系統、導播系統、課程錄制系統、網絡直播系統等，各個子系統協同工作，實現實驗教學錄制、直播、點播等功能。實驗室錄播系統支持多路高清視頻源同步錄制，并將錄制的視頻作為實驗資源上傳。通過網絡同步直播實驗教學，或者通過后期視頻回看，學生可以課后學習、復習。而且實驗室錄播系統也為教師以及督導組聽課評課，提供了很好的實驗教學資源。

3.2 實驗室集控錄播系統的功能

（1）集中控制管理。該錄播系統設有管理控制中心，能夠對所有服務器進行控制。同時也可以對錄播系統內所包含的所有錄播實驗室進行管理，包括設置實驗室地點、名稱、課程名稱、授課教師等參數。

（2）在線巡課。該系統支持已授權巡課的賬戶在其個人電腦或者手機終端進行巡課，同步觀看實驗室上課的教師畫面和學生畫面，為特殊情況下不能到教室上課的同學提供更多的學習方式，同時也可滿足學校督導聽課的需求。

（3）課程錄制。該錄播系統支持自由錄播模式，集電影模式、資源模式、電影+資源三種錄播方式優點于一身，用戶可隨意選擇；也可根據上課時間、地點以及課程內容進行自動錄制，同時自動將錄制的課程下載至存儲服務器。

（4）點播回看。該錄播系統可以在點播頁面查詢已錄制的視頻，進行點播觀看或刪除視頻，也可將視頻下載到電腦上或者上傳到資源平臺，方便更多人觀看學習。

（5）精品課程的錄制。由于該系統具有多種錄播方式，并且可以大規模錄制，在精品課程的錄制中，免去了攝像人員在錄制過程中的干擾，使老師在精品課的錄制過程中展現出最自然的狀態。同時為了方便老師們微課、精品課和慕課的制作，通過利用系統中U-EDIT的非線性編輯功能對錄制好視頻課程進行處理以及優化，很好地擴展了教學資源平臺的內容，也拓寬了學生的課外學習方式。

4 總結

隨著現代信息技術的不斷發展，實驗室集控錄播系統極大地改善了教學效果，提高了教學效率，使得教師及學生對于實驗教學的重視程度得以提升，同時拓寬了教師和學生的學習渠道，也加強了實驗室的安全管理。期待未來多種技術的發展以及結合運用能為集控錄播系統服務教學提供更大的支持。