便携式录播系统在精品视频公开课建设中的应用研究

卞亚红，罗 虹，张 力

第二军医大学教育技术中心，上海 200433

·资源开发与应用·

便携式录播系统在精品视频公开课建设中的应用研究

卞亚红*，罗 虹*，张 力

第二军医大学教育技术中心，上海 200433

根据教育部制定的“视频公开课拍摄制作技术标准”，结合第二军医大学精品视频公开课建设经验，设计并摸索了一套基于网络的视频公开课拍摄制作方案，实践说明具有较好效益，受到师生欢迎。

精品视频;公开课;便携式;录播系统

为深入贯彻胡锦涛总书记在清华大学百年校庆时的重要讲话，认真落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》精神，国家于2012年将高等学校建设“中国大学视频公开课”工作列入教育部和财政部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，并将在“十二五”期间，打造1 000门精品视频公开课和5 000门精品资源共享课［1］。

1 精品视频公开课的建设内涵

精品视频公开课是以大学生为服务主体，同时面向社会大众免费开放的优质视频教育资源，并以“中国大学视频公开课”的形式在网络(www.icourses.edu.cn)上推出。精品视频公开课是“国家精品开放课程”的重要组成部分，其建设的主要目的是着力推动高等教育开放，推进教学观念转变、教学内容更新和教学方法改革;广泛传播人类文明优秀成果和现代科学技术前沿知识;大力提升大学生及社会大众的科学文化素养;更好地为社会主义先进文化建设服务，造就一批“名师名课”，进一步提高教育教学水平和质量［2］。因此，精品视频公开课的建设对我国高校来说，是对互联网视频公开课发展的挑战，同时也是推动我国高等教育改革的契机。

2 国内外精品视频公开课的建设情况

2.1 国外精品视频公开课的建设情况

网络公开课理念最早来自美国麻省理工学院。2001年美国麻省理工学院率先拉开了网络公开课程的序幕，宣布将该学院的全部课程资料逐渐在网上公布，使得全世界任何地方的网民都可以免费使用［3］。此后，耶鲁大学、哈佛大学、剑桥大学等世界级名校相继加入，陆续在网上公开自己的课程。

目前，国外大学公开课由科学、文化素质教育视频课程与学术讲座组成，覆盖了文学、艺术、历史、法学、经济学、理工、医学等多个学科门类;汇集了国外顶级学府著名教授的经典课程、讲座及学术视频，涵盖了200多家大学及教育科研机构，他们通过知识共享Creative Commons协议，无偿提供了很多课堂实录资源，发起了网上课堂［4］。

2.2 国内精品视频公开课的建设情况

2010年11月1日，网易率先为网民翻译并免费发布国外大学优秀课程，名校公开课开始风靡国内; 2011年4月，复旦大学公开课登录网易，成为国内首个推出真正意义上的网络公开课的高校，紧接着清华大学、北京大学、浙江大学等多所国内名牌高校陆续“入网”;2011年6月，教育部发布了《关于启动2011年精品视频公开课建设工作的通知》，我国精品视频公开课建设工作正式启动;2011年底，我国先后分两批共有43门“中国大学视频公开课”通过相关网站向社会公众免费开放。2012年1月，网易公开课项目正式推出第二批来自中国人民大学、南开大学等国内重点高等院校的23门视频公开课［5］。

3 第二军医大学精品视频公开课建设解决方案

为积极配合国家精品开放课程建设工作，促进优质资源开放与共享，第二军医大学决定启动校级精品视频公开课建设，并组织申报2012年国家精品视频公开课建设项目。因为精品视频公开课是面向社会的大教育背景，学校遴选出《急救护理学》、《无机化学》和《局部解剖学》三门较为科普的课程作为首批精品视频公开课建设内容。根据教育部制定的“视频公开课拍摄制作技术标准”，针对传统精品课程制作中存在的费时、费力等问题，经反复技术论证和市场调研，基于综合分析各类教学录播产品，构建了WisBOX MX-SD1公开课移动录播系统，形成了优质精品视频公开课的解决方案，具体实施方案如下:

3.1 便携式录播系统的构建

WisBOX MX-SD1公开课移动录播系统主要用于课程录制过程中多个场景及多路视频信号源、视频文件和计算机画面之间的切换;实现了同步采集、压缩、录制，并自动合成标准化的流媒体文件的功能，图1是系统结构图。

系统的核心设备是WisBOXMX-SD1移动录播主机。系统预置专业设计的PowerCreator MediaCast导播录制软件，可以接入多达10路信号，信号源可以来自视频文件、图片、各类摄像机、IP编码器等。系统集视频预监、导播、特技切换、多通道调音台、字幕、台标、片头片尾、视频编辑、摄像机控制、视频录制、直播等诸多功能于一体，完美实现了公开课录播过程中，教师授课、教师板书、学生答问、交流互动、课件、实物展示、计算机画面、其他教学课件等多个教学场景与教学课件之间快捷调度和切换。

图1 精品视频公开课录播系统结构图

3.2 授课内容的二次教学设计

精品视频公开课的建设工作是由教务部门牵头，教育技术中心和学科教研室通力合作进行的。在前期准备中，教育技术人员与教师进行了必要的沟通，以了解授课内容的安排及互动环节的设计，并根据实际情况进行授课活动的二次教学设计，包括教学内容的分析、互动环节等方面的指导，以便更好地用镜头语言来展示每一个授课环境和互动场景。

3.2.1 师生互动环节的设计 互动是课堂教学中不可或缺的一个重要环节与组成部分。在《急救护理学》课程“心搏骤停的现场救护”授课中，教师利用“自动体外除颤训练仪”(简称AED)给学生进行示范操作，并请学生进行模拟训练，其中一位扮演突发心搏骤停的病人，一位扮演医师。根据教师示范和仪器指示操作和语音提示，利用AED设备对病人进行诊断和除颤。在了解这个教学环节后，我们分析了扮演学生的位置及教师站位，以确定最佳拍摄角度。经过反复模拟与调试，最终确定第一排靠中间的两位学生进行模拟训练。这样的沟通与安排，可大大提高拍摄画面的质量，三台摄像机均可从不同的角度清晰、完整地展示学生训练的动作、神态、教师的指导过程，达到了课堂模拟、训练的效果。

3.2.2 画面切换节奏的设计 节奏是体现电视画面的手段和灵魂。画面节奏主要由不同景别的镜头节奏和不同画面切换时机组成。在录制精品视频公开课中，画面切换组合节奏要求符合教学内容的特点和规律。导播人员对景别的组合组接进行了周密的思考，有目的地根据教学内容发展的内在节奏去进行不同景别画面的组合，从而更好地为其所表现的教学内容服务。在画面切换节奏的处理时，对于教学中重点、难点内容，如介绍抽象的概念、微观的机制，复杂的病变过程，一般宜采用缓慢的节奏，使学生有充分的时间进行思考与理解。例如:在《急救护理学》课程“心搏骤停的现场救护”授课中，当讲到发生心搏骤停后可能出现的心电活动反应时，教师往往会利用幻灯中图片来讲解该病人可能会有的心室颤动、心室静止以及无脉性电活动。此时，导播人员应掌控好画面的转换时机，在适当的时机切换到教师计算机的VGA，转换节奏不宜太快，即使教师已经讲完也不要立即切断画面，一定要给学生一个思考反馈的时间。如此通过对画面节奏的掌控，可以使时间“凝聚”，“延续”、“压缩”，使画面比现实更具有感染价值，以便学生看得更清楚，思路更清晰，掌握更透彻。

3.3 视频公开课建设技术指标实现方法

3.3.1 多机位画面的分工 公开课录制的视频信号主要由三路摄像机和一路教师计算机的VGA信号组成。三台摄像机分工明确，各司其职。其中，一号机位用于跟踪教师活动，置于教室的中前部分，负责拍摄教师的授课、板书、道具演示过程，以及捕捉教师在授课活动中的肢体语言、神态表情等特写画面，该摄像机以中、近景为主;二号机位用于跟踪学生活动，放在教室的左前面，负责采集学生听课、思考及回答问题等画面的信号，兼顾全景、中景、近景和特写的拍摄;三号机位负责教室全景拍摄，放置于教室的中后位置。三路信号通道分别输入接口接收来自前端专业摄像设备的视频信号;第四路信号则通过WIFI网络接收来自授课教师的电脑VGA信号。

3.3.2 多机位画面的切换 系统中预置的Power Creator MediaCast导播录制软件，实现了将课堂现场的3个不同机位视频信号和VGA信号，按照发生的时间顺序，进行实时的切换、采集、压缩和录制，并自动生成标准化的流媒体文件。人工的导播切换有效实现了以课堂授课过程为主线，构建了整个课堂教学镜头的语言叙事框架，强化了电视画面语言视觉的连续性，丰富了课堂授课内容的构图。

3.3.3 多声道声音的实现 系统具备多路音频信号输入通道，可以任意设定音源记录通道。根据公开课录制要求，我们采用无线领夹话筒接收来自教师的声音，采用无线手持话筒采集现场学生的声音，从而有效保证了声音的采集。采用UHF超高频段，比传统的VHF频段干扰更少、传输更可靠。无线音频采集设备的使用，解决了以往环境音大、音频信号源失真、声和画不同步等技术要求，满足了公开课制作中对声音的要求。

3.3.4 片头和片尾的实现 精品视频公开课拍摄要求有片头和片尾的信息。为了方便和制作效率，我们将所有授课幻灯统一设计风格，在幻灯中增加了一张用作片头和片尾的幻灯，包括学校LOGO、课程名称、讲次、主讲教师姓名、专业技术职务、单位等信息。幻灯最后一张包括版权单位、制作单位、录制时间等信息。录制开始和结束时，将输出画面切换至教师机屏幕上的首页片头幻灯和片尾幻灯上，定格10 s，则可在录课同时完成公开课片头、片尾信息的制作，无须后期通过第三方非线编软件制作片头和片尾，这就有效缓解了传统方式中“会教的人不会制作，会制作的人不会教”的矛盾，同时大大减轻了教育技术人员后期制作的负担和压力。

3.3.5 外挂唱词文件的实现 外挂唱词主要用SRT字幕制作专家srtmaker.exe软件来实现。具体操作步骤:根据字幕制作的要求，首先对电子版讲课词以内容为断句依据，按照每行字数不超过15个字进行断句;最后保存为*.TXT文件;然后打开srtmaker.exe软件，分别调入字幕文件*TXI和视频文件* wmv;按照软件操作提示，根据画面内容进行唱词配置，即可完成外挂唱词文件的制作。

3.4 便携式录播系统的应用优势

便携式精品视频公开课录播系统是一款功能强大的课堂录制和直播设备，具有录制、直播、点播、导播(切换)、存储和跟踪等多种功能，并全部集成在一台设备内，简单易用。使用该方案录制精品视频公开课有以下几个优点:

3.4.1 设备安装简单并易于操控 系统集成度极高，省去外部接线和信号的调试的多余工作，使设备的使用变得简单，只需一位操作者就能完成全部工作。这种系统只需在教室安装若干个云台摄像机，并架设好主机，即可方便地进行视、音频的采集和处理。操作人员可通过导播平台监控界面实时观测教师画面、学生画面、黑板画面及电脑画面的图像，并按教学设计来操控摄像头，选择与切换画面。

3.4.2 设备携带方便，不受场地所限 第二军医大学目前尚无标准的录播教室，学校教育技术中心的流媒体录播教室只能容纳30人，而医学基础课程往往是80人以上的大课，所以有时教师是为了录制视频公开课而上课。在这种情况下，教师只能对着空教室或者临时请一些学生来配合录课。便携式录播系统的构建，则有效解决了以上问题。现在教师不需要为了录课而调课，重复上课，而是可以根据他们的课表中实际上课的进度，以实际教学形式常态化地进行视频公开课的录制。由此大大减轻了教师的心理压力和工作负担，真实而生动地记录了课堂互动、授课的教学环境和过程，有效避免了对日常教学活动的干扰，又极大地减少了教师授课的工作量。

3.4.3 录制的画面多景别多视角，内容丰富 录制的课程视频拥有丰富的信息，不仅包含了教师的讲解和师生的互动，并且能适时切入清晰的板书画面或教师计算机鼠标操作画面。同时，能以实际教学为基准，准确表达教者的意图、习者的需要，实现教师特写、板书特写、学生全景、学生特写、讲台全景、教室全景等多景别、多场景之间有序、平滑的切换及全过程录制功能，有效解决了传统精品课程视音频制作方式中结构松散等问题。

以上方案完全符合国家精品视频公开课的要求，在保证最佳效果的前提下，更加人性化。该系统的构建满足了学校日益繁重的教学录像制作任务，节省录制成本，在保证录像质量的同时大大提高了制作效率，实现了预期的功能。利用该方案，目前学校教育技术中心已经完成了学校三门课程40节视频公开课的录制任务，受到了广大授课教师的一致好评。

［1］教育部高等教育司.关于开展2012年度精品视频公开课推荐工作的通知［EB/OL］.http://www.moe.edu.cn/ publicfiles/business/htmlfiles/moe/A08_sjhj/201202/1304 30.htm l

［2］教育部高等教育司.关于启动2011年精品视频公开课建设工作的通知［EB/OL］.http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A08_gggs/201204/134721.html

［3］张航.国外网络公开课网上风行［EB/OL］.http://news.xmnn.cn/jyxw/201106/t20110609_1838707.htm

［4］任意.网络公开课:寻求保护和共享平衡点［N］.经济日报，2011-11-23(13)

［5］张晓鸽.网易推出第二批大学视频公开课［N］.京华时报，2012-01-17(C02)

Application of the portable recording and broadcasting system in top-quality video open classes

Bian Yahong，Luo Hong，Zhang Li
Center of Educational Technology，Second Military Medical University，Shanghai200433，China

In accordance with the Technical Standards of Video Open Classes Shooting and Production formulated by the Education Ministry and by relating our university＇s experience in constructing top-quality video open courses，we have designed and explored a set of shooting and production schemes for network-based video open courses.Practice proves that they have satisfactory results and are welcomed by teachers and students.

high-quality video;open class;portable;recording and broadcasting system

G434

:A

:1004-5287(2012)05-0504-03

2012-04-10

卞亚红(1973-)，女，江苏靖江人，讲师，硕士，主要研究方向:计算机网络媒体制作与教学。

罗虹(1981-)，女，江西吉安人，讲师，博士研究生在读，主要研究方向:信息技术在统计教学中的应用。

张力(1957-)，男，上海人，教授，硕士研究生导师，主要研究方向:网络与多媒体技术及在教育中的应用。

E-mail:zhangli@smmu.edu.cn

注:*同为第一作者