师范院校微格教学云平台的设计与构建

卓皓　李睿　黄键

摘要：微格教学云平台是目前教育技术领域前沿的研究方向，录制、编辑、发布和交流是微格教学不可缺少的组成部分，只有这些环节紧密联系，组成有机的整体才可以最大程度上发挥微格教学的作用，本文结合师范类高职院校教学和实训特点，讨论了如何构建合理的微格教学云平台来提高教学的效率和质量。

关键词：微格教学；师范院校；云平台

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）19-0173-02

微格教学（microteaching）通常又被称为“微型教学”，它是由美国斯坦福大学艾伦（D.Allen）教授等人创立的一种利用现代视听设备（摄像机、录像机等），专门训练学生掌握某种技能、技巧的小规模教学活动。微格教室是在装有电视摄像、录像系统的特殊教室内，借助摄像机、录像机等媒体，进行技能训练和教学研究的教学环境。

进行微格教学的一般方法是：由受训者（人数以10人为宜）用10至15分钟的时间，对某个教学环节，如“组织教学”或“授新课”进行试讲。试讲情况由录像机记录，指导教师和受训者一起观看，共同分析优缺点，然后再进行训练，直至掌握正确的教学技能。由于这一训练活动只有很少人参加，时间很短，而且只训练掌握某一教学技能，所以称之为微格教学，也叫“微型教学”，一般用于师范院校的学生和在职教师的教学技能训练。

传统的微格教学一般使用的是标清演播系统和FTP服务器共享资源相结合的方式，这种方式需要电教专业人员的参与拍摄、录制和剪辑等工作，人力资源成本高，协同性差，电教人员与授课教师之间存在理解偏差，影响了课程录制的质量，效率比较低下。现代自动化高清录播设备的出现，提高了课程录制的自主性，由授课教师独立完成课程讲授、视频录制、编辑制作以及发布共享等全过程。

本文结合福建幼儿师范高等专科学校现代教育技术中心在微格教学高清录播云平台构建过程中的实践经验，从整体架构、录播教室布局和资源云平台等多个角度做了研究和探讨。

1 微课录播云平台整体架构

福建幼儿师范高等专科学校是师范类高校，承担着福建省小学教育和学前教学的师范生培养任务。目前，学校正按照福建省教育厅的整体部署进行现代化教学改革，其中，微格教学作为师范类学生必须掌握的现代教学技能，也是该校重要的现代化教学实训方式，通过设计全新的高清微格教学云录播平台架构，改变了以往标清人工录播编辑加上内网共享的落后方式，提高了微格教学的质量和效率。

如图1所示，该平台架构由分布式高清录播教室、主控管理中心、服务器和资源云平台几个部分组成。

录播教室配备有标准化的高清全自动录播系统，可以实现教师单人操作来完成录播全过程，包括雷达定位、高清拍摄、画面切换、自动剪辑、效果合成、视频导出、上传到资源平台等。

全高清智能云录播系统具有H.264码流传输、存储网络，其中H.264格式可供现场网络直播，录播系统通过H.264采集卡接收高清数字视音频HD-SDI接口的数据，进行高质量的采集，并进行低码流的H.264编码，录像文件夹可暂存在录播主机中，录播完成后通过网络传输到存储服务器的磁盘阵列中进行后期编辑。

网络实时直播、点播主要实现主控中心可以对任意一间录播教室的授课场景视音频信号的编码切换、网络实时直播等功能。在网络覆盖的范围内，用户可以通过电脑、iPad、iPhone、Android手机多种设备收看现场实时直播及资源点播，也可通过账号登录录播资源管理系统，直接进入直播列表或点播列表，收看录播教室的直播信号或录制完成的录播课件进行自主学习。

资源云平台包含微课制作、视频点播、现场直播、集成控制、虚拟切片、资源发布、评课活动和个人空间等功能，互联网直播、点播通过运营商提供的专有通讯信道连接到Internet来实现。

主控中心使用拼接矩阵的方式安装大屏幕监控，同时配套有监控和管理软件，可以对整个录播平台中的演播录播教室、资源平台内容以及各设备进行有效管理。

2 资源点播系统软件

资源点播系统是微格教学平台的重要组成部分，如图2所示，它以软件系统的形式体现，该管理系统支持标准课件、教学视频文件、文本素材、Flash动画等多种形式的资源，通过整理和分类形成统一的资源库，支持诸如FLV、MP4、WMV、ASF等多种格式文件上传，为用户提供优秀的VOD点播和资源共享平台，可以通过局域网和因特网实现内外网的访问。

如图2所示，该资源管理系统有两个主要的网络特性，一是可以使用学校里现成的网络环境实现在不同网段之间的视频高清和标清的直播，现在许多企事业单位在网络构建上经常将网络划分为许多虚拟子网，由于这些虚拟子网之间无法进行数据包的转发，所以常规的组播协议无法实现跨网段，该平台使用的新的协议能够进行跨网段直播。二：如需实时观看教学过程，用户只要打开浏览器，就可以选择观看各个频道的直播画面了。由于不需要安装额外的播放器，大大降低了使用单位的系统维护人员的工作量。

视频文件作为视频点播的资源，种类繁多、数量巨大、而且还有不断扩大的趋势。系统中针对不同种类的资源建立不同的目录树，对资源目录树设置最高级别的访问权限。即只有高级系统管理员具有写、读、执行的功能，对一般用户只具有执行的权限，保证系统资源完整性、稳定性。系统运用了先进的数据库管理技术，对视频文件进行系统的管理，为系统管理员提供了插入、修改、检索等功能，充分保证了视频资源库的安全。管理员还可根据需要自行设定数据备份策略，对包括视频节目源在内数据进行备份。同时还要求兼顾到系统原有数据资源的移植及平滑过渡。

由于网络协议的开放性，使得本该保护的多媒体资源公开化，任何人都可以获取并占为己有。网络视频点播与直播系统有效地保护了视频资源，防止各种网络工具下载视频文件。

3 在线资源共享学习系统

在线资源共享学习系统是云录播平台不可缺少的一部分，该平台除了对接视频点播平台之外，还可以实现移动设备、电脑端的资源获取、在线学习、讨论、翻转课堂等功能。

共享学习系统整体架构如图3所示，从纵向层次上看，可以将系统分为七个层，分别是内容源、视频平台、业务管理、业务门户、服务接口、网络承载和终端层。

内容源主要是来自授课教室制作和上传的一些共享资源，比如课件、直播通道、视频素材、音乐和文字材料等。

视频平台包括了视频点播、转码、直播和分发等，其中网络实时直播可以通过主控中心的管理系统对正在授课教室的多路信号进行选择和切换，通过局域网可以在台式电脑上播放，通过Wifi等无线连接方式可以在诸如iPad、iPhone、Android手机等多种设备上进行收看现场实时直播及资源点播。

业务管理包括了诸如后台管理、用户管理、统计分析、服务管理、内容管理等，用户可以进行用户注册、充值、计费、授权管理、视频分类、资源整合、视频直播点播、课件阅读、交流互动等功能。

网络承载层给予校园局域网和互联网，通过WAP、WEB门户的方式来加以实现，提供对手机、PC和IPTV等多媒体设备的支持。

4 总结

通过结合云计算技术构建的微格教学云平台将微格教学的各个环节整合起来，实现了课堂教学、视频拍摄、录制、剪辑、发布等多媒体功能，同时又能实现视频直播点播、资源分享、在线课堂、学习讨论等功能，从而在整体上提升了微格教学的质量以及效率。

参考文献：

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