智能化多功能录播教室建设探索

白浩 刘艳玲

陕西师范大学远程教育学院 西安 710062

随着信息技术和远程教育的发展，如何变革学与教的方式以适应信息时代的需求，如何重构传统学习环境以促进学生的发展，是当前必须正视的现实问题。高校录播教室的构建对于教学资源建设有着极其重要的意义，录播教室除了将授课教师的教学过程同步录制下来，还要适应信息时代多种教学模式下的多媒体教学功能的实现。如何对录播教室进行合理规划和设计，充分利用现代技术的成果，结合教学活动的特点和规律，适应不同教学模式的需要，同时让资源发挥尽可能大的效用，是摆在人们面前的一个课题。在陕西师范大学远程教育学院新录播教室的规划和建设过程中，做了一些初步的探索和尝试。

1 智能化多功能录播教室设计原则和目标

教室是一种物理环境，要为课程的实施提供支撑。它是进行教学活动的保障，是教师授课和学生学习的环境。在传感技术、网络技术、富媒体技术及人工智能记录充分发展的信息时代，教室环境朝着“能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，具有情境感知和环境管理功能的新型教室”，也就是被称为“智慧教室”[1]的方向发展。这次在建设录播教室的时候，本着实际需要，按照智能化、多功能、实用、可靠、灵活、扩展性好、人性化的设计原则，合理规划设备的组合配置，实现高性价比，充分发挥设备的功能，简化设备操作步骤，以达到预期的建设目标。

设计目标为：1）实现录播现场教与学的资源及过程的记录、整理、展现、再生成；2）实现35人以内的视频会议、常规会议、讲座、报告等的直播及录播；3）实现新型教学方式、教学形式（如讨论式教学）的课程教学直播及录播；4）实现访谈类节目的直播及录播。

2 整体结构规划

智能化多功能录播教室结构规划需考虑6部分：1）教学设施，包括教学辅助用品（如白板、白板笔、讲台、课桌椅等）、视听教学用品（如显示屏、电子白板、投影、音响等）；2）录播系统，包括视频图像采集系统、音频采集系统、跟踪定位系统、录播控制系统、音视频后期制作系统、资源存储和应用系统；3）空间布局，包括会议演播区（细分为授课区、团队协作区、资源展示区等）、教师休息区（细分为化妆更衣区、交流区、备课区等）、录播控制区等；4）交互平台，包括教学信息发布及下载系统、课堂实时反馈系统、电子投票系统等；5）物理环境，包括对教室的声音、光线、温度、色彩、空气等方面的考虑；6）设备管理，包括网络设备、照明设备、供电设备、空调设备、计算机设备、屏幕显示设备、投影设备等的管理。

3 录播教室智能化的设计及实现

教室智能化，是指把教室建设成一个能够方便对教室所装备的视听、计算机、投影、交互白板等声、光、电设备进行控制和操作，有利于师生无缝地接入资源及从事教与学活动，并能适应包括远程教学在内的多种学习方式，以自然的人机交互为特征的，依靠智能空间技术实现的增强型教室。智能教室具体体现出装备先进（齐全）、操控便利（自如）、资源丰富（充分）、交互实时（流畅）、教学方式灵活（多样）等特征[2]。智能教室实现的功能方面，主要包括课堂笔记的自动化、课堂实录及电气设备控制的集成化与自动化、智能远程教学[3]等几个方面。

为使录播教室达到智能化的效果，主要通过无线网络覆盖、电子白板交互、课堂资料随时共享下载、课堂教学自动实录、远程教学直播等方式来进行实现。

1）通过网络设备，实现无线网络覆盖整个录播教室，支持计算机、平板电脑、智能手机、PDA、无线投影机、交互白板等多种设备的便利接入，访问速度保证资源的获取和终端的接入，满足教学互动要求。

2）通过电子白板交互产品，实现教师通过手写触摸直接进行信息交互，可直接在屏幕上操作和控制显示的信息内容，具备数字白板功能，可以在文档和图片上进行手写和批注，支持手指写、手掌擦的功能，可以将手写画面进行保存和分发。

3）通过开发资源共享及交互平台，提供丰富的网络学习资源，实现课堂资料随时共享下载，并可在课堂实时进行教学互动，支持在教学过程中对资源进行互动、操作和再生成。

4）通过课程录播系统实现自动录制以及对录制的文件进行存储和修改。系统提供两种课程录制与直播模式：自动、手工。用户通过模式控制在两种方式间进行实时切换。在自动录制模式中。系统根据课堂实际情况判断场景切换条件，如果达到切换条件则自动切换场景，摄像跟踪系统将根据追踪的位置坐标，调整摄像机平滑地跟踪拍摄。课程的录制以文件的方式实时存贮在指定位置并可直接与课程中心连接。系统支持“多画面模式”。当课后点播课程时，可以根据PPT的索引直接观看需要观看的内容[4]。

4 录播教室多功能的设计及实现

为使录播教室能实现包括视频会议、常规会议、讲座、报告会及不同教学方式的课程直播及录播功能，满足其多功能的需要，主要从合理空间布局、采用活动桌椅、开发互动平台等方式来实现各类应用场景的需求。

首先，利用录播教室的地理位置，将整个区域划分为会议演播区与教师休息区两大部分，中间用可移动的隔板或幕帘分隔开。会议演播区的桌椅等可根据场景需要进行布置，暂时不用的桌椅等可挪到教师休息区。两个区域面积大小可根据需要进行随意调整。

其次，会议演播区的最前面放置大屏幕显示墙。该设备高清晰度、高亮度，屏幕拼接缝小于0.5 mm或无拼接缝，可提供适合演播室的色温输出，保证终端设备出色的色彩还原能力，运行稳定性好，日常维护容易且成本低。若考虑成本，也可在这个位置设立传统喷绘背景，做成可内容更换式的，满足不同应用场景的需要。

再次，会议演播区靠近大屏幕显示墙的另一面墙上固定有传统黑板，以便教师板书使用。平时整个墙壁有幕帘将黑板、窗户等进行遮挡，实现演播室整齐布局。

教师休息区有独立的大门出入，设计有化妆更衣区、交流区、备课区等，可满足教师教学录课的需要。

各类应用场景下的布局有演示、视频会议场景、讲座场景、讨论式教学场景、访谈类节目场景。

5 方案实施过程中的几点经验

1）综合布线工程方面，要做好前期设计规划。确定线材的参数、长度、性能、数量等方面，在满足现有需求的同时，适当考虑一些余量，以免工程实施中各种因素导致的损耗而达不到预期效果。在墙壁上多预留一些电源接口，方便教室内在不同场景下各种设备对电源接入的需求。

2）设备选型和安装要考虑教学和摄录的整体需要，如空调等设备的型号选择及安装位置要考虑到功能效果实现及对拍摄音效的影响；投影机的安装位置及亮度清晰度要考虑到投影图像质量以及课程拍摄效果。

3）室内装修时，若房屋本身的层高有限，摄录灯光尽量采用天花板镶嵌暖光灯，光线不足的地方用支架补光灯进行补充。

4）设备的选型，在高性价比的基础上，以稳定可靠为第一目标，其次要考虑良好的售后服务，尽量减少设备故障带来的影响。设备使用要简洁方便，日常易维护、易调整。

5）资源共享及交互平台要在易用性、可扩展性方面多下工夫，考虑不同用户使用、不同教学模式场景下的需求。

6 结束语

录播教室是网络教学资源录制的主要场所，教室环境的质量直接影响现场教学效果及网络课程的质量。社会信息化和科学技术的发展对革新教学环境提供了更多的可能，随着信息技术和应用需求的发展，将不断探索，继续努力，对智能化多功能录播教室进行持续完善。

[1]黄荣怀,胡永斌,杨俊锋,等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究,2012(4):22-27.

[2]智能教室:未来课堂之探究[EB/OL].http://www.emoodle.org/vread-519-1.html.

[3]谢伟凯.智能空间关键支撑技术的研究[D].北京:清华大学,2003:125-126.

[4]陈卫东,叶新东,张际平.智能教室研究现状及未来展望[J].远程教育杂志,2011(4):39-45.