基于校园网的临床技能实训录播示教系统的构建

李伟，朱黎，李梅

（1.大理大学医学技能实训中心，云南大理671000；2.大理大学临床医学院，云南大理671000）

基于校园网的临床技能实训录播示教系统的构建

李伟1，朱黎1，李梅2

（1.大理大学医学技能实训中心，云南大理671000；2.大理大学临床医学院，云南大理671000）

构建基于校园网的临床技能实训录播示教系统。该系统通过直播实现现场教学示教，依托教育视频应用平台实现网络教育服务功能；本系统可满足精品课程建设、视频公开课等视频建设需求；微格教学法、翻转课堂模式等也可借助录播系统在临床技能实训中得到应用。

校园网；录播系统；临床技能实训；教育视频应用服务

随着高校精品课程建设的开展，教育视频制作已逐步成为教育行业的常态化需求。无论是国家精品课程，视频公开课，还是近年兴起的慕课、微课、翻转课堂等，视频资源在其中都起到决定性的作用。应运而生的录播系统的研发得到了飞速发展，并在教育行业得到了广泛的普及和应用，也是高校提高教学质量的必然途径〔1-2〕。2014年我校构建了基于校园网的高清录播系统应用于临床技能实训教学，促进师生教学行为规范、提高学生学习兴趣和活跃课堂氛围，着实改善了课堂教学效果，同时为校园数字化建设积累了珍贵的视频资源。通过浏览器或智能设备APP应用，用户随时享有教育视频应用平台服务，顺应了当前数字信息技术高速发展下的多样化学习需求。

1 录播示教系统组成与设计

高清录播系统基于校园网运行，并提供在线直播或点播服务，系统由前端录播实训室、网络接入设备和录播管理控制中心组成。临床技能实训录播示教系统设计与功能示意图见图1。

图1 临床技能实训录播示教系统设计与功能示意图

1.1 前端录播实训室完成实训室高清视频音频信号与PC图像的实时采集，数据编码处理后通过FTP自动上传。

（1）奥威亚全高清录播主机：录播系统的核心，采用B∕S架构设计〔3〕、支持浏览器远程控制，可实现视频直播、实时导播、同步录制、在线点播、远程交互等功能。主机支持1080P HDMI∕VGA∕YPbPr视频输入，录制后自动执行H.264视频编码封装成标准MP4视频文件本地存储，同时以FTP方式自动上传至录播控制中心存储服务器。

（2）高清云台摄像机：分辨率达到1920×1080，18倍光学变焦，在保证高清晰度的同时也满足全景到特写需求，云台朝下倒置安装实现视野无死角。

（3）全频全向拾音话筒：无指向性，具有稳定的高清晰度和反馈噪声抑制功能，可满足课室录播音频录入效果需求。

（4）实时示教触控一体电脑：接入录播主机HD⁃MI环出信号，分流部分学生通过屏幕观摩老师实时示教，还可用于课件操作、教学录像播放、其他教学资源平台应用等。

（5）高保真网络音箱：播放视频、音频扩音，网络数字寻呼终端通过数字双向语音系统实现与实训室的音频互动。

1.2 网络接入设备组建满足网络视频流传输要求的传输网络，是高清录播系统顺畅运行的关键〔4〕。前端录播实训室信号通过光纤连接至光纤网络交换机并接入校园网，光纤网络交换机同时与录播管理控制中心的千兆以太网交换机相连，录播管理控制中心通过千兆以太网交换机接入校园网。

1.3 录播控制中心录播中心管理平台承担对整个录播系统运行管理和控制工作，搭载的教育视频应用云平台实现中心资源对校园网用户的开放共享。

（1）中心服务器：录播系统核心管理设备，集成前端录播课室集中控制管理、数字双向语音系统、录播主机FTP上传视频数据存储服务、流媒体转发、视频信息发布管理、教学应用服务等功能，以教育视频服务平台形式提供网络服务功能。

（2）图形图像工作站：协同服务器工作，辅助管理录播系统运行控制，教育视频应用平台后台数据加工处理。

（3）监控、集中观摩系统：录播控制中心多媒体录播示教观摩室，安装超大液晶拼接显示屏，结合数字音频矩阵、高清视频切换矩阵，用于录播系统运行监控、集中观摩，同时发挥多媒体录播教室功能。

（4）网络数字寻呼终端：利用数字双向语音系统实现与前端录播实训室的语音广播、互动。

2 高清录播系统的应用

2.1 临床技能实训示教录播示教功能，是建设录播系统的首要目的。临床操作技能实训，采用观摩老师讲解、示范操作后再分成若干小组自行训练操作。传统教学30多名学生同时围拢老师观摩很难做到每个学生都看得清楚，使用录播示教系统后，学生不必过多的围挤老师，通过监控屏幕观看实时画面更清晰、轻松，课后还可以随时点播、回放，极大地提升了教学效果。示教观摩也可在其他课室或开通校园网的任意场所通过PC、移动智能设备登录录播主机或教育视频应用平台观看直播、点播。本系统建成后，已全面应用于2011级和2012级临床医学生的临床技能实训课程，师生反映良好。

2.2 临床技能操作考核、评价学生分组操作，以微格教学模式进行考核、回放、点评〔5〕。

2.3 开放性实验学生自主设计病例、场景，多人协作操作演练，录制成微视频，学生记忆深刻，又方便指导老师集中评点。

2.4 校园网教育服务应用以教育视频应用平台形式实现网络学习服务功能。用户搜索或分类查找所需视频资源，进行点播、评分、评论、答疑互动，以附件形式查看PPT、图片、文档等视频相关资源。依据课表或通告择时观看在线直播，或实训室直播提示即时观看校园直播。平台提供注册用户个人空间，依照权限许可级别，进行收藏管理、互动管理、教学成长管理，专辑创建、视频上传，实训室使用预约、直播或录制申请等。录播系统直播功能还可广泛应用于技能竞赛、重要学术讲座、视频会议等在校园网内同步收看、扩大影响。

2.5 其他视频制作应用录播主机支持HDMI∕VGA∕YPbPr高清信号输入，结合多机位云台摄像头和精准的人工切换导播，录播系统可用于精品课程视频建设，公开课视频录制，微视频制作以及微格教学等。系统建成两年多以来，已广泛应用于PBL教学、微格教学以及各种专题讲座、赛事纪录等，积累了近400集宝贵的视频资源。

2.6 社会服务利用中心资源，可以承接本地区各级医疗机构医护人员培训、考核，以及开展社区卫生教育健康培训等广泛的社会服务。

3 高清录播系统建设使用中存在的问题和建议

3.1 摄像头机位临床技能实训操作项目多、课室有限，受训班级、专业多，项目房间不能固定。因此录播实训室摄像头采取固定式安装，项目准备应对摄像头视角布置，以求录播示教最佳效果，保证视频质量。

3.2 人工导播实训教学场景多变，师生走位频繁，因此直接摒弃录播系统的自动功能，坚持人工导播。安排勤工助学同学作简单培训即可独立操作，解决了人员问题。

3.3 单流电影模式录制录播课室多路视频、VGA信号经过切换或叠加等方式整合成1路视频画面，支持画中画、单流多画面等各种显示模式，可在各种显示模式间无缝切换，完全达到录播示教要求。多流资源模式录制时可将教师PC画面完整录制生成独立视频文件，但这并非真正意义上的课件资料，因此不主张使用。

3.4 录播示教常态化，按需录制临床技能实训示教，每一项技能操作要以班级数量的2倍次数进行多轮教学。同一老师、同一项目实行首轮录制，学生练习过程没必要录。

3.5 片头片尾依据课程计划、培训安排等，提前制作特色鲜明、主题突出的片头片尾，录播前认真核对、更新信息，谨防与视频主题不符的信息编码发布到用户使用平台，保证视频完整性。

3.6 教师培训针对录播示教系统特性，必须对教师进行必要的培训。老师应留意示教屏幕画面，适当调整操作角度以及学生站位以求最佳显示效果，充分发挥录播示教功能。

3.7 促进学校校园网建设由于高清录播系统是基于校园网运行并提供在线直播或点播服务，因此校园网带宽、校园网无线接入点覆盖程度直接影响师生对于教学视频应用服务需求。

4 结语

把教育与现代信息技术结合以促进教育发展、提高教育水平，利用数字信息技术为学生提供丰富多彩的学习环境和有力的学习工具，使学生不再局限于传统讲授课堂，使教育思想、方式、手段更加宽阔、灵活，成为当下教育改革的重点〔6〕。随着录播系统的广泛应用，在提高教学质量、优化教学效果方面发挥了很大作用，极大地促进了教育改革进程〔7〕。

目前市场上录播产品类型繁多，都能够在一定程度上满足课程录播的需求差异。主流录播系统大力推崇产品的全自动、高智能化和智能跟踪技术，以及录制的常态化、批量化。作为教育工作者，我们必须清醒地认识到，录播系统的应用只是教育改革发展的一种运用手段，录播系统的基本功能为“录”和“播”，它的更大价值体现在网络应用。建议部门在进行相关建设时，要充分考虑自身应用需求实际，切勿盲目追求功能大而全，导致部分功能闲置，造成不必要的资源浪费。

〔1〕陈振宇.大学校园多媒体录播教室建设与应用研究分析〔J〕.无线互联科技，2015（23）：70-72.

〔2〕宋建功.高校课程录播系统需求差异性的研究〔J〕.中国电化教育，2011（7）：131-135.

〔3〕林天亮.基于B∕S模式的视频监控系统软件设计与实现〔J〕.实验室研究与探索，2015，34（9）：91-93.

〔4〕吴强.基于IP技术的医院高清手术录播与示教系统的设计与实现〔J〕.天津科技，2013（1）：55-56.

〔5〕肖毅，万宝俊.医学生临床操作技能培养中微格教学模式的构建〔J〕.卫生职业教育，2015，33（21）：81-83.

〔6〕彭小青，刘纯，唐晓鸿，等.临床技能实验学数字化教学资源库的开发与建设〔J〕.大学教育，2016（3）：102-103.

〔7〕崔亚强，田建林，田贵明，等.高校全自动高清录播系统探析〔J〕.中国教育信息化，2016（7）：81-84.

Construction of a Clinical Skills Training Recording-broadcasting System Based on the Campus Network

Li Wei1,Zhu Li1,Li Mei2
（1.Medical Skills Training Center,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China;2.Clinical College,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China）

The aim of this study was to construct a clinical skills training recording-broadcasting system based on the campus network.The system can help to realize a live teaching based on the educational video application platform;it can meet the needs of the construction of excellent courses and video open class,too.Microteaching and flipped classroom model can also be applied in clinical skill training with the help of this recording system.

campus network;recording-broadcasting system;clinical skill training;educational video application service

G42

A

2096-2266（2017）08-0098-03

10.3969∕j.issn.2096-2266.2017.08.024

（责任编辑 袁霞）

大理大学第五期教育教学改革资助项目（JGV-48）

2016-08-29

2016-09-26

李伟，高级实验师，主要从事临床技能实训教学及录播系统管理研究.