技术·融合·创新——虚拟演播系统在微课及新媒体资源创作的应用研究＊

赵智涛 张春辉 乐 凡 刘建东

（1 南方医科大学教学发展中心；2 南方医科大学教务处,广东 广州 510515）

1 引言

现代信息技术快速发展、科技急速进步、社会价值观呈现多元化，“翻转课堂、混合式教学、创客式教学，MOOC，SPOC、云课堂”等多元的信息化教学模式与教学方法不断涌现，促进了高等教育教学的变革。这些新型的教学模式与方法使得学习者能以个人的兴趣、需要为中心，通过搜索、连通、选择、零存整取等学习策略，进行个性化的自主学习，建立以“我”为中心的个性化的、蛛网式的知识结构[1]，从多方面培养学生自我学习、执行力、团队互动能力及正确社会价值观。而这些新型教学模式要达到满意的效果，就必须在教学过程中再现多元的教学环境，使教师的教学活动既专业严谨，又生动活泼。既能高效的传授专业知识，由能提高学生的学习兴趣和热情。因此如何提升教学资源建设能力，快速、系统、高效开发优质教学资源，是各类基于信息技术新型教学模式高效实施的重要环节。虚拟演播室技术的出现，为教学资源质量及创作效率的提高提供了新的契合点。它将虚拟与现实结合，根据教学需要，通过对场景的构建，使得教学活动呈现在丰富场景之中，提高知识传授效率。虚拟演播室技术成为精品教学资源的设计与创作插上了腾飞的翅膀。

2 高清数字虚拟演播系统的组成

高清数字虚拟演播室系统，通过色键技术，将摄像机拍摄到的以蓝幕或绿幕为背景的人物影像作与计算机产生的虚拟三维环境和道具进行抠像处理与合成，同时通过导播系统对摄像机运动参数设置，产生推拉摇移俯仰等效果，完成真实影像与虚拟的前景画面、背景画面逻辑变化，从而实现真实的人物置身于“真实”的场景中拍摄的画面效果。并以高清数字信号格式进行输出或实时播出[2]。

完整数字虚拟演播室演播室系统由三部分组成（如图1所示）。一是演播室摄影棚；二是摄像机系统；三是导播及虚拟演播室服务器。演播厅摄影棚由一个专业蓝箱或绿箱、相关灯光组成，教师及学生的教学活动将在摄影棚的箱体中进行。摄像机系统由一台或多台高清数字摄像机、录音设备及用于课件展示个人设备组成，负责拍摄教师画面，录制声音，展示课件，并通过数据线将其传递给一体化虚拟演播室服务器（如：大洋eMagicPro）。使用服务器的三维建模软件搭建制作自己的虚拟教学场景，通过虚拟系统的色键处理器对在蓝箱内拍摄的教师影像进行抠像，使之与虚拟的教学环境融合。通过设备内置虚拟导播台功能，根据构图需求进行远景、中景、近景、特写等不同景别位置变化的设置，在课程录制时无需对摄像机进行操作即可获得丰富的视频画面。在录制过程中还可以根据教学需要导入PPT课件、图片、动画、视频等富媒体素材，完成摄像机影像、虚拟场景及各种素材的实时合成让视频资源更丰富、生动有趣。合成好的视频资源通过系统编码输出为各种常用的视频格式，也可以连接流媒体服务器进行在线直播。

3 虚拟演播室在精品教学资源创作中的优势

近年来，虚拟演播室以其强大功能，立体、高效的创作能力，在精品教学资源的创作中具有强大的优势，为院校大规模、高质量的开展课程资源建设提供了丰富的创作手段。

3.1 经济实用，成本低廉

利用虚拟演播系统强大的虚拟场景设计功能，依照知识点教学的需要，对教学场景进行定制开发，为教师和学生创建多元化的三维虚拟教学和学习环境，可以节省大量实景布置、搭建的时间成本及经济成本。在平常工作的过程中，通过系统的虚拟场景设计软件预先设计各种风格的虚拟教学场景和教学模具，建设一个共享的三维虚拟模型库，根据教学资源创作的设计方案，直接从库里调取相应虚拟场景和教具。进行资源的录制。免去了购买实际道具的成本。虚拟场景和虚拟教具的开发成本与实际布景和真实教具购置相比较，也能够节省一大笔成本，并且能不受场地、时间的限制进行个性化的修改和更新。极大的节约各类精品课程资源制作的成本[3]。

3.2 情境性强,趣味性高,营造了真实的学习情境，增强内容的可视性

以常规方式制作的教学资源主要以教师的课堂实录和PPT课件的电脑录屏为主，这两类型的视频资源往往会让学习者感觉画面呆板，缺乏与教师的互动感。而基于虚拟演播系统制作的精品教学资源利用虚拟技术将教师与虚拟场景完美的融合在一起，营造出真实、独特的学习情境，强化了学习者对教学内容的直观感受，同时在教学过程根据需要导入动画、虚拟道具等，即解决教学的重点与难点，也能够吸引学习者的注意力，融入学习情境，在轻松愉悦的学习情境中掌握知识[4]。例如，进行医学类教学资源制作，通过计算机软件搭建虚拟医院病房，教师只需在演播室的蓝箱中组织教学活动，使用虚拟演播系统将教师形象和虚拟的病房进行合成，再现教师在“现实”病房环境进行病例讲解，增强了学生对专业知识的学习体验。

3.3 简化创作流程，提高精品教学资源开发效率

目前各大品牌的虚拟演播系统的功能都十分强大，操作简单。特别是在虚拟场景导入、摄像机运动虚拟、视频特效运用、灯光设置、多媒体素材调用、台词字幕呈现等方面都可以实现一键式操作，各项参数调整直观方便、效果一目了然。通过强大宏命令设置对系统的各项操作进行预先编码，使得非专业人员也能轻松使用系统完成各种类型教学视频的前期拍摄及后期编辑工作，制作高品质的高清视频，提升教学资源的开发效率。同时运用系统服务器的直播功能，能够实现优秀教学资源、教学改革案例的现场直播，促进各类优秀教改范例的大范围推广。

4 虚拟演播系统在资源开发中的应用

南方医科大学近几年对原有的传统演播室进行升级改造，整合了所有设备资源和技术力量建设高清数字虚拟演播室。为学校开展翻转课堂、混合式教学、精品在线课程建设提供硬件及技术上的全方位支持，并在指导学科教师开展微课及新媒体资源的开发及运用方面进行了一些应用与创新。

4.1 打造面向学科教师的精品教学资源创作中心

在传统的教学资源制作过程中，视频拍摄及后期制作等方面都需要专业设备及人员参与，具有极强的专业性。对于学科教师来说都是一个难题，如何让学科老师能够方便、快捷、高效的开展教学资源的建设，是高校开展大规模教改的所面临的一个难题。应对这样问题，我校依托建成的高清数字虚拟演播室，创建了面向学科教师的精品教学资源创作中心。教发中心的工程师通过对虚拟演播系统的色键、灯光、机位、景别、场景等参数的预设，构建不同类型、不同风格的虚拟教学场景录制模板。教师在提出创作申请后，按照约定时间进入创作中心演播厅，只需站在蓝箱中，就可以自主开展开展教学视频的录制工作。申请者只需根据教学内容和构思，选择预设好的模板，通过一键控制导播与虚拟演播系统，就可以完成虚拟教学场景与教师的影像实时合成，录制形式多样、画面优美的优质视频教学资源。依托虚拟演播室系统的强大功能，学科老师在视频资源开发中，除使用虚拟教学场景外，还可根据教学需要实时导入PPT文本、图像、视频、动画、音乐等素材，甚至还可以与系统生成的虚拟人物、虚拟教具等进行互动，增加了教学活动的想象力与创造力[5]，开发出更鲜活丰富的教学资源。使得老师从简单的“PPT制作+PPT录制”、“在线录制工具”教学资源制作向影视类教学资源、艺术类教学资源制作方向发展。培养广大教师参与课程资源创作的兴趣，提升信息技术手段与教学融合的创新能力。

4.2 规范精品教学资源开发流程，编制信息化能力培养课程；提升学科教师信息化素养

归纳总结虚拟系统开展精品教学资源建设的标准和经验，规范开发流程、制定开发程序，明确创作标准。定期组织教师参加教学资源制作专题培训。为教师录制微课及精品教学资源提供开发理念、开发流程、主题选择、教学设计、视频内容呈现设计、资源应用、学习与反馈等方面的培训，使教师在开展精品教学资源创作中，更新观念，掌握课程的设计理念和方法，从而全面提高学科教师教学资源制作的水平。逐步实现资源建设的专题化和系列化，提高课程教学改革效果，为“金课”建设储备大量的优质资源。

4.3 建设学生新媒体创作实验室，组织学生志愿者参与新媒体节目创作，丰富学生课余生活

在互联网+时代，自主化、碎片化的学习方式是数字新生代们获取新知识新技能的主要方式。让学生积极参与到教学资源创作中是提高精品教学资源锲合度、生命力的一个重要手段。依托数字虚拟演播室，指导学生志愿者与学科教师一起动手进行微课创意，并使用虚拟系统完成实际录制，既能通过学生的视角开展教学资源设计，也培养学生在影视、美术及设计等方面潜在的创造力。师生一起教学资源的创作，也促使学校教学改革研究得以迅速推广。组织学生影视创作爱好者，依托高清数字虚拟演播室开展校园新媒体节目创作，如：校园微电影、校园新闻报道、校园文化艺术活动等，为在校大学生创建一个展示当代大学生面貌新媒体平台，应用影视表达科学的真善美。通过指导学生进行新媒体平台运营，培养学生使用影视设备，开展“摄、录、编、播”等技能，制作高质量的新媒体节目的能力。同时锻炼学生们的团队合作精神，为校园文化展示提供窗口。

4.4 融合创新创建学校视频资源共享支持平台

虚拟演播室除了开展教学资源及新媒体节目创作以外，与学校各部门密切协作，融合学校各大数字信息平台，创建学校新媒体视频资源共享中心。收集整理领导重要讲话、微课、校园微电影、优秀科普作品、视频公开课、精品资源共享课视频、教师教学竞赛等等新媒体资源，并进行资源共享开放，实现不同校区之间以及不同课程之间的信息沟通、资源的共享，打破资源壁垒，提高各项媒体资源使用效率。通过共享平台，师生间实时进行各类学习视频内容管理与互动，增强学生的学习主动性、能动性，提高课程教学质量。利用平台的直播和点播功能，将学校的一些重要历史资源、重要活动如开学典礼、毕业典礼、校庆、学术会议等大型活动现场面向社会发布，提高学校的社会知名度和影响力。

5 结语

在“互联网+教育”的大时代背景下，信息技术影响整个教育的理念，模式和走向，整个教育生态发生了改变。技术的变革为高校的教育教学工作带来了挑战也带来了机遇，我们要时刻思考如何提升课堂的教学质量，提高学生的学习兴趣和热情。基于虚拟演播技术的微课及新媒体教学资源的创作与应用，对提升高校本科教学质量，促进学校教学模式方法的改革有着较大的研究和应用价值，可以降低教学资源制作成本和技术门槛，丰富教学资源的形式，让教学资源更具情境化、趣味化，激发学习者的学习兴趣和热情。推动学生学习方式的转变，提高学校人才培养质量。