利用云录播搭建教师专业发展研修平台

刘太如

摘 要 闵行区云录播系统在学校原有的录播系统的基础上，实现直播和录播功能，在两大功能基础上，实现公开课、评价课等功能，增加了自动化S-T分析，结合国际国内的专业课堂观察指标，实现课堂教学评价的规范化、标准化，实现优质教育资源的共享，为教师专业发展提供了平台和支点。

关键词 云录播系统；S-T分析；教师专业发展

中图分类号：G434 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）20-0063-04

form for Teachers Professional Development//LIU TairuAbstract Cloud computing based video record and podcast system of Minhang is built on the schools old podcast system.it can show the live teaching in classroom， the teaching also can be recorded， sowe can watch the video after the course. It can provide open courserecord， podcast and S-T analysis features， the course can be evalu-ated by the other teachers， the platform promoted the standardization of teaching evaluation， the high quality resources also can be shared by the teachers in the district.

Key words cloud computing based video record and podcast system；S-T analysis； teacher professional development

1 前言

闵行区位于上海市中南部，地理位置狭长，358所学校散落在各个街镇，各街镇之间发展不均衡，呈现中部发达、两头薄弱的局势。目前全区教师有13 229名，每年会新招录300～700名新教师[1]。闵行区在第三期上海市双名工程中入选60人，相对于其他区县的教师体量，闵行优秀教师比例偏低，随着新教师的加入，更加稀释了闵行优秀教师的比例。如何加快新教师等年轻教师的发展水平，进一步增加优秀成熟教师的数量，成为闵行区教师专业发展工作所面临的紧迫问题。

教师专业发展的核心在于课堂教学，而课堂教学能力的培养是一个周期长、见效慢的任务，需要长时间的浸润式的培养，不断地接受打磨，利用同课异构、实时教研等各种研修方式促进发展，还需要教师自身加强自我反思、不断领悟才会显现成效。而在闵行区的现有条件下，市双名学员和总体教师的比率为1：200，也就是一个名师学员需要辐射200名教师。要实现名师资源的全覆盖，迫切需要借助信息化手段。由此，闵行区在2014年启动云录播系统建设项目，尝试利用信息化手段来促进闵行区教师专业发展水平。

闵行区云录播课堂教学评价系统是利用录播教室的三路摄像设备、教师机信号采集（VGA）、采音设备、采集控制系统和导播系统，增加网络编码服务器，借助现有的教育城域网来传输视频信号，利用“云”存储和“云”主机搭建“云”应用，实现课堂教学实录的管理功能、直播功能和录播功能，在系统中融入LICC、CASS、闵行区课堂教学观察指标等课堂教学评价量表，并对课堂教学行为进行自动分析，提供S-T分析报表，实现教师课堂教学评价功能，为教师专业发展提供支撑。

2 建设现状分析

为了充分了解区、校两级软硬件环境，进行充分的学校调研，掌握现有网络、录播教室硬件和相应的业务开展情况。

网络现状 闵行区建设有教育城域网，城域网基础网络由MPLS的环网搭建而成，在环网上共部署5个汇聚点，用以接入就近的中小学校、直属单位及幼儿园。5个汇聚点分别为七宝、龙柏、江川、梅陇和莘庄。MPLS环网带宽为2.5 G，目前能够基本满足带宽需求。各学校通过5个汇聚点接入城域网，接入带宽100 M，部分学校达到1000 M。云录播系统在直播时大概占用8～16 M的带宽，而目前学校的出口带宽占有率普遍较低，因此，现有网络能够满足网络直播的要求。

录播教室现状 目前闵行区中小学已经基本完成标清录播教室的建设，经过调研，现有录播教室由两路标清摄像头组成，图像清晰度不能满足需求；而且部分学校录播教室建设时间较早，存在设备老化严重、影响正常使用的问题；现有录播教室都是学校独立建设运行，仅供本校使用，无法实现区域资源共享；学校相应管理人员已经过多次设备使用培训，已经比较熟悉录播教室的使用。

学校录播教室需要升级标清摄像头到高清摄像头，需要更新部分老旧设备，增加基于网络的编码传输功能。

教研现状 闵行区目前采用学校综合调研、学科固定时间教研以及结合项目的教研和学科中心组与学科基地活动等教研活动。无论什么方式的教研活动，教研时间都固定，教师参加教研活动时大多感觉意犹未尽，或刚刚有了感觉便已结束，从而无法深入探讨相应教研问题，还存在大家由于互相熟悉而碍于面子不能讲真问题，或讲问题含蓄的现象。如果采用基于网络的教研，既可以如实记录教研过程，也可以拓展教研时空，延续现有传统教研活动，从而更加深入探讨教研问题。

项目目标 目前市场上有多种云录播系统，相关录播技术比较成熟，只是相应的云端管理平台与闵行区的需求有所差异。由此设定项目的具体发展目标：

1）在现有录播教室的基础上进行改造，搭建区校两级云录播系统；

2）利用云录播系统开展课堂教学的直播、录播活动，利用优秀教师广泛参与教师评价，让教师了解自身课堂教学的瓶颈；

3）借助一师一优课项目，让优秀教师在云录播系统开课，提高优秀课堂教学资源的辐射率；

4）充分了解教师群体发展现状，以评促发展，开展以学校为单位的教师专业发展评估；

5）开展基于云录播的教研活动，实现传统教研活动的线上延续，拓展教研的时空。

3 总体设计

系统设计 系统架构如图1所示。系统底层为硬件支撑模块，包括学校的录播教室、区域云存储和云主机、中间网络链路；在硬件系统支撑下是相应的应用，如学校端的录播软件、导播系统、编码传输系统，区端的直播录播管理、评价和档案系统的接口模块等功能。系统提供电信和教育城域网两条出口链路，支持各种终端基于浏览器的访问，支持微信访问。系统面向全区的所有教师，为教师提供专业发展支持。

硬件系统

1）学校录播教室。

高清录播工作站：用于课堂教学的录制、制作、直播，支持三路高清视频、一路高清VGA的输入，支持各路信号间的自动切换和手动切换，具备多流硬压编码器和流媒体服务器，支持H.264编码格式。

教师跟踪主机：用于跟踪教师在教室内的活动，从而实现全自动拍摄，并为区云端平台提供S-T数据源。

学生跟踪主机：用于学生在教室内活动的跟踪，内嵌多种跟踪策略，可以实现与教师跟踪主机相同的功能，能够提供S-T分析所需的数据源，为学生行为分析提供依据。

图像探测模块：为跟踪主机采集教室图像信息，实现图像定位功能。

专业拾音吊麦：符合学校教室的声学环境，具备强指向性，可采集师生对话、教师讲解和学生讨论，满足课堂环境的声音采集需求。

高清摄像头：专业会议摄像机，具有高速的云台和高画质的镜头及成像模组，可以有效地保障拍摄效果，能够支持1080P的高清视频信号采集，且支持向下兼容。

2）区云存储、云主机。在区域层面主要有相应的云存储和云主机，用于视频资源的存储和管理，并提供云端应用，为直播、点播、公开课、评价课等应用提供支撑。采用专业云存储和云主机，可以保证系统的安全性和数据的可靠性，不用再投入专门人员负责区级平台的管理和维护，能够节省大量的人力物力。

3）网络系统。由需求分析可知，目前的网络系统能够满足现有的直播、点播对带宽的需求，因此，云录播系统架构在现有的教育城域网之上，让闵行区教育城域网提供链路支持。学校录播主机和视频存储、转码传输服务器直接接入学校核心交换机，利用学校的教育城域网出口接入区域MPLS环网，再通过部署在区域数据中心的专线接入云存储和云主机。

软件系统

1）学校版软件，用于学校端的导播控制、学校内部视频资源的管理，视频编码、分发传输功能，视频编辑功能，以及一些精品资源的缓存加速功能。

导播控制功能：学校端在导播控制台中包含导播控制功能，含录制模式、系统模式、直播控制、录像控制功能，支持片头片尾的制作，支持画中画、台标等设置，支持自动跟踪功能、手动切换功能和一键录制功能。

系统支持三种不同的录播模式，满足各种场合的视频录制需求，分别是电影模式、资源模式、电影加资源模式。

电影模式：遵从人的视觉习惯，以课堂授课过程为主线，将课堂现场的多路视频信号和VGA信号按照发生的时间顺序，通过手动或自动切换，输出一个单流单画面的流媒体进行录制或网络直播；有机整合教师讲课、学生互动、课件展示、板书等授课实况，有效降低网络带宽占用，便于网络应用和传播。电影模式的输出除通过网络直播外，也可通过录播主机直接输出，用于学校精品资源的积累。

资源模式（三分屏模式）：将课堂现场多路视频信号与VGA信号分别实时采集压缩成多流多画面的流媒体，多路视频分别录制成独立文件，也可以直接打包成一个文件，支持网络直播；更可以高码率提供高质量视频素材文件，方便后期编辑。

在此模式下录制的资源（课程）可自动/手动建立索引（网页），形成网络学习课程，自主学习者通过IE即可点播，双击索引可快速跳转到相应的学习内容。

电影加资源模式：电影模式、资源模式同时录制，最大程度保留课程信息。

2）区域软件。提供课堂视频的直播、点播、评价、管理四大基本功能，在这四大基本功能基础上衍生出课堂评价任务、优质课评选展示、公开课、名师课堂、听课任务、视频教研、统计分析等功能，此外还可以实现和闵行区教师专业发展档案系统的对接，实现教师课堂教学评价数据的存档与分析。

课堂实录的直播、点播与资源管理：教师预约课表后，在约定时间进入录播教室上课，四路视频信号经过实时编码传输至位于云端的直播服务器，通过直播服务器对外直播教师的课堂，任何人在任何地方都可以通过浏览器或者利用微信扫描二维码进入直播通道，观看该教师的课堂教学直播。授课结束后，系统会自动将授课实录传输至云存储，实现课堂实录的点播功能。

教师预约课表后，如果选择了线下授课，可以自行录制课堂教学视频，或者在录播教室进行录制；授课结束后，将视频资源手动上传至云录播区级系统，即可实现录播资源的点播功能。

同时，云录播系统还是个视频资源池，系统汇聚了通过各个学校的录播教室采集的教师课堂教学实录，也收集了教师自行上传的课堂教学视频资源。为了便于资源的管理，统一存放于课例中心呈现，按照学科、学段、学校、课型、教材章节、是否精品课例等分类维度进行管理[2]。教师个人的课堂实录存放于自己的个人空间，教师可以选择分享到课例中心，也可以选择申请审核为精品课例。一旦分享到课例中心，所有课例就可以实现全区共享，所有教师都可以下载相应的教案、视频、课件进行学习，甚至二次编辑重新利用。

S-T分析：将教学中的行为分为学生（S）行为和教师（T）行为，通过对跟踪主机读取的数据进行分析，可以得出教师课堂教学的类型，主要有练习型、讲授型、对话型和混合型，分析的结果客观、真实，而且计算简单，可自动呈现结果，相关数据以图形和图表的方式呈现，直观地呈现课程类型[3]。

专家评价：评价模块包括评价方案及相应的指标的增加、修改、删除，以及评价规则的制定、评价等级的制定、评价指标权重的制定等。相应的评价方案可以发布，也可以取消发布。为了方便使用，系统内置CASS、LICC、闵行区课堂教学评价量规等课堂教学观察指标。通过统一的评价标准和信息化的全过程记录，提高了教师课堂教学评价的公平性和公正性。

微格分析：系统除了能够自动出具S-T分析，实现自动评价功能和专家打分、同行评论的功能外，还可以供教师进行自我分析；系统提供了打点切片功能，可以让教师自己对课堂片段进行切片分析，从而实现微格分析功能，实现教师的自我修炼。

听课计划：听评课是教师专业发展的一部分，传统的听评课存在许多滥竽充数的现象，只有极个别教师踊跃发言；为了提高听评课任务的参与率，教学管理者可在管理者的个人空间发起听课任务，编写听课计划、计划时间、听课任务量、参与教师添加等活动，编辑完成的计划会自动发给教师的个人空间，教师收到任务后，按照时间点准时在系统听课并撰写评论即可。这样既可以保证听评课的过程记录，也能够保证相应的听评课的质量。

使用场景及流程分析

1）教师上评价课。首先，学校教务人员创设课表，教师预约某一节课，教务人员审核通过，或者直接由教务人员统一帮教师排定课程，教师在“我的授课任务”中找到自己的预约课程，可以进入预约课程并上传教案，教师在约定的时间上课即可。其他教师可以看到该教师的课堂实录，专家可以根据评价量规对教师的课堂进行打分，评价结果汇总到评价库进行分析统计，分析结果当场反馈给授课教师，并针对授课教师讲解的薄弱点，根据分析结果把优秀课件自动推送给授课教师进行改进学习。

2）公开课。教师申请公开课，可选择在线直播或线下授课。如果在线直播，可以预约课表中的某个时间段的录播教室，然后填写公开课相关信息和上传教案及课件。教研员看到相应信息后审核该公开课申请，设置评价量表，选择3个评课专家，安排教师在预约时间按时上课，专家参与评课并打分，评论人数达到5个及以上，即可打印公开课证明，并可查看评课报告。如果线下授课，教师可以上完课后将录制的视频手动上传。

3）专业部门组织评选活动。由教研员创建活动，设置活动主题、活动报名时间和评选时间，设置活动评委。教师在报名截止时间之前选择自己的课程，并设置相应的课程信息后提交；专家评委在规定时间内针对教师课堂的教学目标、教学效果等通过量表进行评价，评选出设定的奖项，最终对优秀作品进行展示。

4 应用设计

云录播系统搭建完成后，可以利用系统的直播、录播、评价功能进行深度应用，从而促进教师的专业发展，助推区域优质教师资源的均衡化。在区域教师专业发展过程中，需要特别关注教师发展梯队的两头，即：新教师和职称到顶的骨干教师。新教师需要经过规范化的培训，从而成长为合格教师；而对骨干教师则需要不断地激励，实现其进一步发展。

新教师规范化培训应用 闵行区每年新招录400名左右新教师，这些新教师需要经过一年的规范化培训，才能进入教师专业发展的序列。利用云录播系统可以提高新教师的指导效率，利用异步评课功能，可以最大化利用骨干教师资源。新教师入职后可以在云录播系统里上课，然后邀请自己的师傅或者其他优秀教师进行打分、评论，发现自己课堂的不足，不断改进课堂教学，实现成长。

成熟教师示范课 成熟教师也需要平台来实现自我展示，可以利用云录播系统来直播、录播自己的课堂教学，为新教师及同行教师提供教研参考和学习素材。利用云录播系统还可以完整地记录教研过程，拓展教研的时空，从而提高教研效率。

骨干教师引领课，促进优质资源均衡化 由于云录播系统采用高清摄像头，可以利用该系统来完成“一师一优课”项目，实现骨干教师的课堂实录的示范作用。

人人上课，完善教师专业发展档案数据 闵行区已经建成基于教师专业发展各业务条线的专业发展档案系统，课堂教学数据是专业发展档案系统的核心数据，利用云录播系统可以实现评价数据的标准化和规范化，从而完善档案系统数据。

闵行区教师每学期必须在云录播教室中至少上一次课，然后让专家对该课进行评价，作为本人本学期课堂教学能力的代表，完成教师个人专业发展档案的完善。教师可以选择自己的最优课堂实录作为个人名片，成为自己教师专业发展能力的代表。

5 总结

云录播系统为闵行区教师专业发展提供了支点和平台，改变了传统评课模式，拓展了教研活动的时空，实现了主观评价与客观数据的有机结合，评课更具科学性；提高了教师研修业务开展的效率，系统自动出具课堂教学S-T分析，给教师评价提供依据，实现了教师评价的半自动化；利用信息化技术实现教师研修业务的流程化、标准化，规范了业务开展，如将公开课的业务与云录播结合，实现公开课的真正公开，利用专家评价和同行评论帮助找到不足，利用最低评论数量的限制保证业务的规范化开展；实现优质课堂教学资源的区域共享，加强教师个人课堂教学能力反馈的及时性、全面性，提高教师课堂教学反思的深度[4]；对教师研修提供支持，后续可以为教师职务晋升提供过程性的证据。

参考文献

[1]闵行区教师专业发展档案系统[DB/OL].[2016-4-6].http：//jiaoshi.mhedu.sh.cn.

[2]赵祥好，王鹏，方小凡.多层次云平台录播系统的设计及应用研究[J].现代教育技术，2015，25（5）：121-126.

[3]刘飞，刘雁，黄成云.基于S-T分析法的教学过程对比分析：以网易视频公开课为例[J].中国教育信息化：高教职教，2012（6）：58-60.

[4]陆海钢.基于云计算常态化录播系统的设计与实现[J].现代教育技术，2015，25（12）：103-109.