基于虚拟演播室技术的精品教学资源应用研究

任潭+张攀峰

摘 要 精品课程建设越来越受到国家的重视，精品教学资源作为精品课程的基础，对精品课程有着关键作用。基于虚拟演播技术，对精品教学资源进行设计研究，从资源的表现形式、互动性以及趣味性方面，为精品教学资源的设计提供借鉴。

关键词 虚拟演播室技术；精品教学资源；精品课程

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）16-0067-04

Abstract More and more attention has been paid to the construction of top-quality courses. As the basis of excellent courses， excellent teaching resources play a key role in excellent courses. This research is based on the virtual studio technology to design and research the excellent teaching resources. It provides reference for the design ofexcellent teaching resources from the form of the resources， interac-tive and interesting aspects.

Key words virtual studio technology； quality educational resources； top-quality course

1 引言

精品课程建设有利于精品教学资源的显现与凝聚，精品教学资源为精品课程建设提供有力保障。虚拟演播室技术的出现，为教学资源质量的提高提供了新的契合点。它将虚拟与现实结合，通过场景的构建，使得教师可以出现在自己想要的场景之中，从而提高教学资源质量。虚拟演播室技术势必为精品教学资源的设计增添浓墨重彩的一笔。

2 虚拟演播室技术概述

虚拟演播室的含义 虚拟演播室是一种利用传统色键抠像技术发展起来的电视节目制作技术，它可以将计算机制作的虚拟场景与摄像机现场拍摄的人物活动图像进行数字化的实时合成[1]。录课教师只需站在绿幕前进行拍摄活动，制作人员将事先拟好的虚拟背景与教师进行同步变化，即可实现教师与背景的精致结合。

虚拟演播室技术特点

1）摄像机跟踪定位技术。摄像机跟踪定位技术是虚拟演播室的关键技术。虚拟演播室中的摄像机可以分为真实摄像机与虚拟摄像机，真实摄像机拍摄主体部分，虚拟摄像机对真实摄像机进行跟踪定位，使得虚拟背景与被摄主体进行完美结合。

2）色键技术。色键技术可以很好地对被摄主体进行抠像，与虚拟背景合成[2]。决定虚拟演播室资源制作质量高低的主要因素就是色键技术，色键技术运用得当，资源质量将会提升。目前常用的虚拟演播系统除了基本的抠像技术外，还带有的色彩饱和度的调整功能。

3）自制虚拟背景技术。虚拟背景可以使教学资源的呈现形式更加多样，通过自制的虚拟背景，录制者可以更好地进行知识的传授。虚拟背景可以由场景、人物、物件等组成，使得整体的画面充实而丰富，在学生进行学习的过程中可以很好地提高学习兴趣。

3 基于虚拟演播室技术的精品教学资源模式研究

精品教學资源的设计 教学资源是教学内容的载体，教学资源本身的质量直接影响学生的学习效果。本研究依据虚拟演播室技术，设计精品教学资源，力求通过虚实结合，取其精华、去其糟粕，从而增强学习效果。关于前期的设计图如图1所示。前期的设计是整个精品教学资源的基础，通过需求分析，包括学生特征分析、学习内容分析等，确定课程的内容。

对课程进行教学设计，包括：导入情景设计，通过虚拟演播技术，可以使录制者与情景良好地融合，给学生身临其境的感觉；内容呈现设计，对教学内容呈现的方式进行设计，对于所讲内容如何呈现，是使用案例教学法、PPT讲解法还是其他方式，进行具体设计；互动情节设计，一节优质的教学课程，互动是所必需的，通过虚拟演播室技术，可以实现录制者与虚拟的人员的互动，从而带动互动的氛围；结尾设计，结尾对于一节课来说有着画龙点睛之效，将本节课的重点进行再次梳理，从而增强学生的学习效果。

脚本设计能够在资源录制过程中起引导作用。教学内容的脚本设计、景别的变化、分镜头的变化，都应进行详细设计。虚拟场景设计，虚拟场景对于精品教学资源十分重要，精彩的场景能够调动学生的学习积极性，并且精致的场景对于录制者解决课程的难点有着至关重要的作用。因此，虚拟场景的设计需要考虑全面，针对每一知识点，搭建合适的虚拟场景。

精品教学资源的制作

1）制作原理。基于虚拟演播室技术的精品教学资源制作原理，就是通过摄像机拍摄绿箱中的录制者，信号进入导播机，融合多场景背景，实现场景背景的多样化；此时声音也进行同步的收音，声音进入调音台；导播机融合的画面与调音台处理的声音传送至解码器进行视频的解码，最终在视频监视器可以看到合成的画面[3]。

2）制作流程。利用虚拟演播室技术进行精品教学资源的制作，主要分为素材的收集与整理、搭建虚拟场景、视频拍摄、视频编辑这四方面。

首先是素材的收集与整理，一节优质的精品课程离不开丰富的素材，根据前期教学的设计以及脚本的设计，收集相应的素材，包括文字、图片、声音、动画等。

其次，素材准备好之后就可以进行虚拟场景的搭建，场景的丰富与贴切，可以更好地抓住学生的眼球，使学生在观看教学资源的同时轻松掌握所学知识。

再次是视频的拍摄。视频拍摄的地点为具有隔音效果的室内，室内有绿箱，录制者置身于绿箱之中。录制者前方与侧方分别有灯光，进行灯光的调和搭配。录制者还需佩戴麦克风，在录制者前方放置大屏幕，进行提词显示，以便录制可以流畅进行[4]。录制采用1920*1080的高清分辨率进行拍摄，学生在观看资源时能够清楚明了。endprint

在拍摄过程中要对录制者进行抠像，现在大多虚拟演播室抠像简单易操作，如洋铭的TVS虚拟演播室，抠像只需五步即可完成；除了简单的抠像，还可以改变录制者的整体色彩亮度、饱和度，以便录制者能够以饱满的状态展现自己的课程内容[5]。

拍摄中另一个重要的环节就是角度、景别、场景的变换，要依据脚本的设计，在适当的时候进行角度、景别、场景的切换，从而使得画面内容丰富并且真实生动。

最后是视频的编辑。视频拍摄成功之后，将进行视频最终的编辑，通过Camtasia Studio等视频编辑软件，进行最终的视频润色。首先要添加视频的转场特效，以便视频得以顺利衔接；其次要添加适当的片头片尾；最后要进行声音的降噪与润色。

精品教学资源的评价 教学资源的评价是对资源质量的把关，在资源建设与使用中是一个不可或缺的重要环节。针对教学资源的评价，建立教学资源评价指标，指标既包括通用指标，也包括教学资源本身的特殊属性。

将教学资源应用于教学，通过问卷调查以及访谈，对指标的满意度进行评价，对教学资源进行进一步的修改，以期教学资源的质量能够进一步提升。

4 基于虚拟演播室技术的精品教学资源开发研究

此阶段根据基于虚拟演播室技术的精品教学资源的模式进行相应的测试。以“除法的初步认识”为例，进行教学资源的开发。

前期设计

1）选题设计。“除法的初步认识”的授课对象是二年级学生，学生通过学习平均分，已经知道平均分的方法和意义，在这个基础上，根据帮熊猫分竹笋的活动，解决小精灵提出的“每盘放几个”的问题，让学生理解除法就是用来解决平均分的问题，了解除法。

2）教学设计。情景导入：设置场景，大熊猫团团邀请朋友们来自己家做客，到园子里挖了好多竹笋想要招待自己的朋友，可是遇到了难题，竹笋怎样分配才显得比较公平？

内容的呈现：利用虚拟演播室播放预先设计的动画，一共12根竹笋，4只大熊猫，每次喂它们一根，看看到最后分别喂了多少根。之后教师介绍除号、写法、除法算式。

互动情节设计：教师在讲解完自己的内容之后，与学生进行虚拟的互动，出题请他们进行回答，从而增加真实荣辱感。

结尾设计：教师对此次课程的重点即除法算式的组成和表示的意义进行总结，并设计相应的练习题供学生进行练习。

3）脚本设计。“除法的初步认识”这节课的脚本设计包括教学内容、虚拟场景以及景别这几方面，从导入、主体、结尾三部分展开脚本设计，如表1所示。

中期制作 资源的制作过程决定了资源的优劣。中期制作主要包括素材的收集与整理、虚拟场景的搭建、视频拍摄与视频编辑四部分。通过四部分的制作，以期达到教学资源的优质化。

1）素材的收集与整理。在此阶段，可以将授课过程中用来总结重点的PPT制作完成；收集需要的背景图片，如黑板、讲台等；通过Flash构造互动环节中的动画人物，以及制作熊猫的动画。

2）搭建虚拟场景。当前期的素材收集与整理工作完成后，就可以进行虚拟场景的搭建。在此利用洋铭的虚拟演播室中的3D小画家进行虚拟场景的搭建。3D小画家自制背景操作简单，仅由背景层、人物层、物件层、屏幕层等几部分构成。依据脚本中对不同场景的要求，搭建好所需场景，并进行保存。

3）视频拍摄。素材以及虚拟场景整理完毕，接下来就进行视频的拍摄，拍摄场地为虚拟演播室，具体如图2所示。在虚拟演播室中，教师站在绿箱中进行录制，佩戴无线麦克风，在前方以及侧方进行布光，通過摄像机拍摄的教师与虚拟场景融为一体，从而使得讲授内容丰富生动。

拍摄过程需要除教师之外的专业人士在控制台进行操作，以便能够实现多场景以及多角度的变化，从而配合教师进行教学资源的录制。

4）视频编辑。视频编辑阶段，主要进行视频的润色，利用Camtasia Studio添加片头与片尾以及转场效果。片头采用小熊猫唱歌的卡通的动画来吸引学生的兴趣，片尾可以进行版权的标注，从而保护自己的知识产权。

后期评价 设计问卷，对学生发放，并与他们进行深度交谈，了解他们对教学资源的满意度，分析教学资源的效果，依据学习效果，对前期的设计与制作进行修改调整，以求能够不断地改进教学资源，从而打造优秀的精品教学资源。具体的评价量表如表2所示。

5 结语

本研究基于虚拟演播室技术，对精品教学资源进行研究，通过选题设计、教学设计、脚本设计等前期的具体设计，为教学资源的开发奠定基础。在教学资源开发过程中，进行素材的收集与整理、搭建虚拟场景、视频拍摄以及最后的视频剪辑。教学资源开发后要依据评价量表进行评价，对不足的地方进行修改，从而使得资源越来越精致。

本研究的创新在于精品资源的制作是基于虚拟演播室技术的，因此省去大量的现实道具的花销，并且依据自己的场景设计，可以制作出丰富的画面，使得互动感以及真实感得以提高，激发学生的学习兴趣，而且易于重难点问题的攻破，学生的学习效率得到有效提升。

本研究的不足之处在于开发的课程尚未真实应用于广泛的教学，因此，下一步的计划就是通过公众学习平台，使得教学资源能够被广大学生学习，从而丰富课程的评价，以便更好地完善精品教学资源开发模式。通过不断的经验总结，能够越来越熟练地运用虚拟演播室技术进行教学资源的开发，运用新技术减轻学生学习的负担，使得他们在轻松愉悦的环境中进行知识的学习。

参考文献

[1]王开宇.基于虚拟演播室技术的高校教学资源建设[J].信息与电脑：理论版，2016（14）：225-226.

[2]宋燕燕，王莉莉，周灵.高校虚拟演播室系统应用研究[J].中国有线电视，2011（4）：529-532.

[3]杨芬红，汪文萍.虚实融合：微课开发领域虚拟场景技术应用研究[J].中国教育信息化，2017（5）：25-28.

[4]曹静.虚拟演播室技术在高校教学中的应用[J].新闻传播，2016（23）：58-59.

[5]许建平.虚拟演播室系统在传统教学演播室中的应用[J].中国现代教育装备，2016（9）：15-17.endprint