拓展多媒体教室功能满足微格教学训练需要

沈锡琼 SHEN Xi-qiong

（昆明学院，昆明 650214）

（Kunming University，Kunming 650214，China）

拓展多媒体教室功能满足微格教学训练需要

沈锡琼 SHEN Xi-qiong

（昆明学院，昆明 650214）

（Kunming University，Kunming 650214，China）

师范类院校的学生通过微格教学训练，在入职前掌握一定的教学技能是非常重要的。文章就多媒体教室和微格教室系统的构成进行分析，探讨拓展多媒体教室功能的方案和方法，以解决师范生微格教学技能训练设备和场地不足的问题。

多媒体教室；微格教学；技能训练；视频采集卡

0 引言

微格教学（Microteaching）是一种以教育学、心理学和现代教育技术理论为基础，运用现代教育技术手段对师范生或在职教师进行课堂教学技能训练的一种“微型”教学方式。由于其具备“训练课题微型化、记录过程声像化、观摩评价及时化”等特点，因此是师范院校培养和提高师范生教学实践能力和教学技能水平的重要途径，是师范生在校期间必须接受的一项基本训练。经过多年的实践改进，现已发展成为一个稳定完善的教学训练系统。

本校于1997年在老校区建成第一代模拟信号微格教学系统，2004年改造升级为数字化微格教学系统，共有一间总控室、一间示范教室、9间微格小教室；随着学校升级和校园的搬迁，2012年，我们在新校区建成一数字化微格教学系统，共有7间微格教室一间总控室。面对全校6000多师范生的微格教学训练，这几间微格教室（虽然学校还要再建）显然是杯水车薪，哪怕是所有微格教室全天都要在运转，也远远不能满足微格教学训练的需要。如果能利用现有多媒体教室进行微格教学训练，既解决了微格教学设备和场所的不足，也大大提高了训练的质量，为教学解了燃眉之急。

1 拓展方案的提出

数字化微格教学系统是由多媒体教学系统、摄像系统、视频点播服务系统组成，融入了现代网络技术、计算机技术、视音频技术和存储传输技术，是一个集音视频录制、实时监控、局域网内点播一体化的系统。每间微格教室的设备有多媒体计算机、网络中控、音响设备、摄像机、投影机、投影屏幕、音视频采集卡和录播软件等。本校多媒体教室中的设备除音视频采集卡外，其它都有，工作原理也相似。因此，只要在多媒体教室中增加音视频采集卡和配套的录播软件，因地制宜实现本地录像是完全可能的。

目前本校共有多媒体教室156间，分布在四幢教学大楼里。所有多媒体教室均由学校教务处按各院系教学计划统一排课使用，已全部进入校园网并与互联网连通，实现了智能化管理。具有远程控制、实时监控、教学直播、资源共享等功能。从理论上来讲，数字化微格教学系统的构成是在多媒体教学系统的基础上构成的。现在本校新建的微格教学系统还没有入校园网，在校园网上实时转播和点播功能还不具备，所有信号的传输只在微格系统构成的局域网内进行。而多媒体教学系统总控室的服务器上是可以实现对其中某间教室的教学实况进行录制和转播的，这一点与微格教学系统相似，只是传输范围较微格系统要广泛得多。最先我们在总控室内对同时在多间多媒体教室内进行微格教学训练的学生现场录像，结果出现了因网络拥堵而导致的声音滞后、图像出现马赛克的现象，效果较差，没有实用性；因此选择了在多媒体教室中添加视频采集卡的方法，既经济实惠（每间教室的投入不超过千元），又效果显著，具体方案如下：

在不改变和影响多媒体教室功能的前提下，按图1所示，把摄像机输出的音视频模拟信号用AV线输给音视频采集卡，在多媒体计算机上安装相应的录播软件，经过调试正常后，就可启动本地录像功能，由于多媒体系统是联网的，所录的文件可通过网络中控上传至服务器或本人邮箱，方便过后随时点播查看，甚至可用智能手机浏览，不占用教室资源，实现微格教学训练及时反馈的功能。

2 实施方案的条件

方案是否能实施，取决于多媒体教室设备是否满足视频采集卡运行要求，其中最主要的是多媒体计算机和摄像机，以目前本校使用最多的一批多媒体教室设备配置情况来进行分析。教室中的计算机选用联想启天4350，主板：H61；CPU：intel I5-3470；内存 4G DDRIII；独立显卡GT6301G，前置2个USB2.0后置4个USB2.0接口，主板集成教育应用（可实现硬盘保护和网络同传功能）、集成千兆网卡，完全满足处理视频信号需要；摄像机选用海康威视DS-2DF528X-YZW 200万像素5寸网络高速智能球机，能在照度0.051Lux情況下获得最低223万像素的图像，变焦范围4.7mm-94mm，变倍速度2.7秒，20倍光学镜头，视频压缩格式：H.264/MPEG4/MJPEG，支持多种协议和报警功能，支持三维智能定位功能，有多种信号输出。其中的模拟信号输出有一路音频输出和一视频输出（BNC头），这是拓展多媒体教室功能不可缺少的重要条件。而三维智能定位功能能使摄像机自动跟踪录像对象，保证画面里有“人”。当启动多媒体系统时，摄像机也就同时启动了,不需人操作摄像机。

其次，现成的校园网为上传多媒体教室计算机上录制的训练内容提供了保证。本校校园网的格局是：多媒体总控室中心服务器与各楼宇间通过交换机用光纤组成1000M主干宽带，楼宇与各教室间用双绞网线组成100M用户宽带；中心服务器再接入互联网，教室内的多媒体计算机就可上网，完成一系列的浏览各种网页、上传信号、下载文件、接发邮件、视频点播、网络共享等操作。在计算机上建立FTP网络文件传输协议，应用校园文件传输与共享服务，将微格教学技能训练时计算机所录制的视频文件传输到数据库、QQ群或个人邮箱，方便指导老师与受训学生通过网络及时访问相关训练视频，让微格教学技能训练实现异地及时交流、反馈、指导和评价，既降低了受训成本，又大大提高了训练的范围和效率。

最后是视频采集卡技术的支持。视频采集卡种类按接口分有USB接口和板载内置AV视频采集卡。优选USB视频采集卡，主要是其连接方便，体积小巧，携带方便，兼容USB2.0接口，能够即插即用，支持热插拔，无需拆计算机的机箱。随着制作技术与工艺的提高，USB视频采集卡的价格也从千元走向百元，但信号采集效果很好，所以得到广泛应用。由于性价比高，大大降低了拓展多媒体教室功能的成本。

3 方案的实现

3.1 选择同三维T510 USB音视频采集卡 这是一款广播级外置USB视频采集卡，音视频采集卡兼容录像机、DVD、摄像机等模拟信号的输入。图2所示，单卡带有AV、S端子、左右声道接口，输入视频支持PAL、NTSC制信号；USB2.0接口，支持热插拔；传输视频速率快而又稳定。全屏幕采集分辨率最高可达720*576，图像不抖动。且系统能自动完成所有的环境设置，兼容Amcap软件进行视频捕捉，接收来自视频输入端的视频信号，并实时录制成你所需要的音视频格式，同步实现在校园网或internet上视频直播或点播，实现远程“零距离”沟通。

T510安装接入比较方便，只要多媒体计算机操作系统和硬件配置达标就可。要求Windows 2000及其以上的操作系统，CPU:Intel RPentium R/AMD RAthlon R1.4 GHz，采用1 GB内存，显卡64 MB显存128 MB，1 GB以上硬盘。我们现有的多媒体教室计算机的操作系统都是Windows XP，配置均超过要求，所以把T510接入多媒体教室是完全可行的。

3.2 T510 USB音视频采集卡与信号源（智能摄像机）的连接 多媒体教室中的智能摄像机由支架固定安装在教室最后一排座位的上方，距多功能讲台里的计算机有10米左右，考虑布线的需要，用两根20米长的同轴电缆，一根接摄像机的音频输出，一根接视频输出（用BNC头连接），把两根同轴电缆放入线槽，布好线后，另一端引入多功能讲台里，以音视频采集卡接线头为准，分别接上莲花头（公头）；由于采集卡有音频左右声道，要用一个2转一的转接头连接，这样就把摄像机输出的音视频信号接入采集卡了，最后再把采集卡的USB接口插入计算机后置USB口，音视频采集卡外部连接就完成了。

3.3 启动采集卡进行录像 有了音视频采集卡，还要有相应的驱动软件，才能进行视频录像。启动多媒体系统，电脑提示找到新硬件，依据安装向导，选择视频标准为PAL、音频输入为组合；按提示安装配套的TSW-Live软件。该软件集成了音视频采集、压缩、存储、发布、用户认证、远程管理及Web服务等众多功能为一体，视频可选择采用MPEG4、WMV7、WMV9等多种流媒体压缩格式，音视频压缩率低，系统占有率低。

安装完后，进入TSW-Live界面，TSW-Live还具有友好的操作界面，支持智能录像、支持标准的Flash音视频编码，客户端接收无需下载播放器，录像文件直接发布供网络点播，支持插入字幕、台标；支持电脑、手机、机顶盒等多种终端接收；全面兼容KMS流媒体服务系统及FMS平台。受训者在开始进行教学技能训练前完成录制管理设置，软件会根据设置情况自动录制视频信号，而受训学生训练时不受任何干扰（进行设置时可通过浏览器输入摄像机的IP地址，查看图像，并可对摄像机进行操作，只到获得满意的图像为止）。TSW-Live提供完善的系统日志记录与查询，自动记录下何时由系统产生的日志信息，方便查询；支持SQL Server数据库，提供第三方论证接口，轻松与多媒体系统平台安全对接，进行数据交流。

4 结束语

采用以上方法对多媒体教室功能进行拓展，满足了因微格教室设备欠缺而导致训练师范生训练不足或没地训练的问题，从受训学生和指导教师的反馈信息表明：这种方法是切实可行的。实践证明，在现有多媒体设备基础上，因地制宜构建简易的微格教学技能训练室，是从根本上解决师范生微格教学技能训练设备、场地不足问题的有效途径。

[1]孟宪恺.微格教学基本教程[M].北京:北京师范大学出版社,1992.

[2]郑京生,谭南林等.USB视频采集系统性能提高与实现[J].微计算机息,2012,28(3):46-48.

[3]李小志,黎启龙,叶新东.基于网络的微格教学系统设计及其评价[J].现代教育技术,2012,12:53-56.

[4]王露.新建本科高校微格教学存在问题及对策研究[J].长江师范学院学报,2012,10:60-63.

Expanding the Functions of Multimedia Classroom and Meeting the Training Needs of Microteaching

Students of the normal university through microteaching training before teaching recruits to master certain skills are very important.This paper analyzes constitutions of multimedia classroom and micro classrooms system,explores the programs and method to expand multimedia classroom functions to solve the problem of equipment and space insufficient of microteaching skills training.

multimedia classroom；microteaching；skills training；video capture card

沈锡琼（1963-），女，云南建水人，实验师，研究方向为多媒体技术开发与管理。

G431

A

1006-4311（2014）13-0248-02