智慧实验室背景下录播系统的建设

2021-01-04单振楠

科教导刊·电子版 2021年35期

关键词：录播实验室实验教学

单振楠

（四川卫生康复职业学院四川·自贡 643000）

1 教育的发展

在当前智能和教育信息化快速发展的背景下，为了使课程视频的录制更加方便，我国大部分高校都先后修建了录音教室。该设备支持多层次和多学科，如国家级、省级和学校级的精品课程、微课、MOOCs以及交流课程的建设活动。

1.1 传统教育

自古以来，教育一直是人类文化传播的重要活动之一。而随着人类社会文明的不断发展，技术也在不断的改革与创新，同样教学的方式也变得越来越多样化。并且与此同时，不同于几千年前对之乎者也的背诵，物理、化学、生物等一系列新的学科和技术也是现代文明社会教育活动的重要组成部分，不再是以前的“奇技淫巧”。长期以来，传统的教学模式仍然是主流模式。传统教学法是指教师运用系统细致的讲解，使学生掌握大量知识的教学方法。该种教学方法形式通常比较简单单一，通常为老师站在台上讲课，而学生被动地接受。这种教学方式给老师提供了更大的自由，学生只要努力去听就行了。正因为如此，传统教学法也常常被戏称为“填鸭式”教学。

1.2 多媒体教育

随着经济和社会的快速发展，简单的传统教学法已经不能满足知识快速更新和信息增长的要求，灵活多样的在线教学资源正逐渐进入人们的视野。随着教育活动内容的日益丰富和多样化，为了跟上时代发展的步伐，那么教育的模式和形式也同样需要进行改革和创新。从另一个角度来看，与比如化学反应过程、细胞相互作用等知识的文字形式描述相比，直观的动画演示显然更加令人印象深刻，更具视觉冲击力，更易于理解，也比前者更深刻。因此，多媒体教育势在必行，在当今的教育活动当中，多媒体教学发挥的作用越来越重要。现如今，越来越多的教室不仅配备了传统的黑板和课桌，还配备了一系列多媒体教具，包括电脑、投影仪等。除了传统的黑板之外，教师可以使用多种方式进行教学活动。视频、PPT等数字化教学方式也逐渐成为主流，这种多元化的教学形式可以大大提高教学效果。与传统的方式相比，多媒体教学可以拓宽教学资源传播范围，提高教学活动的多样性，完善教学资源的调度管理[1]。然而当下，多媒体教学很多是另一种方式的“填鸭式”教学，课堂的主流仍然是教师讲，学生听，演示取代了互动。

课堂操作是学生掌握和反馈知识的重要环节。然而，多媒体进入课堂后，课件“主导”了课堂，教师无法因材施教，师生情感交流困难，使得课件展示取代黑板书写，过分追求大容量和快节奏从而导致本末倒置。

1.3 实验室录播系统

随着信息技术的快速发展，录播系统在高等学校日常教学活动发挥着越来越重要的作用，被戏称为“填鸭式”“灌输式”的传统教学模式已不能满足大众高等教育发展日益增长的需求，一些高等院校，特别是“双一流”高等院校，将优质课堂教学录制下来，然后网络教学资源，理论上无限次地循环使用。这样不仅可以帮助学生更好地复习和学习，还有助于其他高等院校的学生以及在职学习者通过合理安排学习时间进行选修学习，不断地通过学习“充电”，不断地更新知识技术，以满足活到老学到老的学习型社会发展的需要，实现高质量的学习，这种优质教学资源共享的方法将进一步提升学习效率。

在经济、管理、法学等一些文科类院校，在各学科的专业人才培养体系中，理性的课程知识和技能相对较少，这样更有利于进行在线教学。因此，为了更好地适应大数据时代经济社会发展的需要，高等院校教室录播系统的建设以及改造升级现象越来越多[2-3]。

2 传统实验室的不足

随着高校教育信息化建设的不断深入，许多高校加大了实验室的资金投入，信息化建设不断完善，实验室规模不断扩大，设备仪器以及试剂耗材相继增加，为实验室的教学质量的提升和管理水平的完善提供了改善，但同时也存在一些不足之处。从实验教学资源管理角度，难以对相关实验教学资源进行整合存储以及与学生之间的共享。从实验教学模式角度，教学模式往往是教师讲后学生练习，教学方式单一，师生之间缺乏互动，同时由于教室空间较大，学生人数较多，难以顾及所有学生，从而可能导致教学效果不佳。

3 实验室录播系统的建设

朱蓓薇院士[4]认为智慧实验室充分利用了信息技术让实验室更加高效、安全、便捷，是对传统实验室的升级。徐婷[5]认为智慧实验室是一种借助先进无线通信技术打造的智能控制、远程可视的新型智慧学习环境。高永清[6]认为智慧实验室是将实验室内多个物品采用信息化手段互联互通，建立一个集实验管理、信息通信、智能化控制功能的智慧实验集成系统。从上述文献可知，智慧实验室是传统实验室在信息技术的催化下发展到一定阶段的产物，主要实现环境、设备、资源、实验教学等智慧化管理，加强实验教学过程中师生交流与互动的智慧化学习环境。

3.1 实验室集控录播系统的概念及架构

集控录播系统使教学过程数字化。所用到的技术包括计算机网络技术和多媒体技术。该系统分为录播系统与课程平台两部分。录播系统完成课程资源的录制，课程平台完成录制资源的呈现与使用。那么实验室集控录播系统作为智慧实验室的一种，采用SoClass专业级精品录播系统，该系统主要面向学校课堂、培训、会议、微课、实训、访问和各种校园文化体育活动等的新一代音视频信息记录与传播设备；该系统可支持多达9个频道的1080P高清信号采集以及录制、直播和点播的多种组合。同时具有 HD-SDI、VGA、HDMI等多种高清视频输入接口，同时支持网络视频流信号的访问，具有高保真立体声音频输入输出接口。该系统配备了业界领先的音频和视频处理技术和智能分析策略，内部配备有全高清GPU图像加速处理器，能够同时处理9路全高清1080P信号，还可以完美融合视频录制、直播、实时指导、点播，为各种机构院校的教学、会议、培训、访谈等场景提供一个高清的录播系统业务平台。

该录播系统包括音视频采集系统、导播系统、课程录制系统、网络直播系统等，各个子系统协同工作，实现实验教学录制、直播、点播等功能。实验室录播系统支持多路高清视频源同步录制，并将录制的视频作为实验资源上传。通过网络同步直播实验教学，或者通过后期视频回看，学生可以课后学习、复习。而且实验室录播系统也为教师以及督导组听课评课，提供了很好的实验教学资源。

3.2 实验室集控录播系统的功能

（1）集中控制管理。该录播系统设有管理控制中心，能够对所有服务器进行控制。同时也可以对录播系统内所包含的所有录播实验室进行管理，包括设置实验室地点、名称、课程名称、授课教师等参数。

（2）在线巡课。该系统支持已授权巡课的账户在其个人电脑或者手机终端进行巡课，同步观看实验室上课的教师画面和学生画面，为特殊情况下不能到教室上课的同学提供更多的学习方式，同时也可满足学校督导听课的需求。

（3）课程录制。该录播系统支持自由录播模式，集电影模式、资源模式、电影+资源三种录播方式优点于一身，用户可随意选择；也可根据上课时间、地点以及课程内容进行自动录制，同时自动将录制的课程下载至存储服务器。

（4）点播回看。该录播系统可以在点播页面查询已录制的视频，进行点播观看或删除视频，也可将视频下载到电脑上或者上传到资源平台，方便更多人观看学习。

（5）精品课程的录制。由于该系统具有多种录播方式，并且可以大规模录制，在精品课程的录制中，免去了摄像人员在录制过程中的干扰，使老师在精品课的录制过程中展现出最自然的状态。同时为了方便老师们微课、精品课和慕课的制作，通过利用系统中U-EDIT的非线性编辑功能对录制好视频课程进行处理以及优化，很好地扩展了教学资源平台的内容，也拓宽了学生的课外学习方式。