高校常态化录播系统建设与应用研究

摘要：常态化录播系统结构简单，具有先进性、扩展性、稳定性和经济性等特点，它不仅对多媒体教室的管理工作起到事半功倍的作用，还能积累丰富的教学资源，促进教师自身的发展和课堂教学质量的提升。为此，本文对高校常态化录播系统的建设和应用情况进行了浅析，总结了常态化录播系统对高校教学管理与教学活动的影响和作用。

关键词：常态化录播；教学资源；教学评估；应用

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2017）22-0103-04

● 引言

随着教育信息化的快速发展与高校数字化校园的不断推进，国内绝大部分高校建立起了支持计算机多媒体交互教学的多媒体教学集中管理控制系统，且越来越多的高校在此基础之上建设了录播系统，不少有条件的高校还实现了全校多媒体教室的常态化录播。

日常教学活动中蕴藏着宝贵的资源，不应该随着活动的结束而消失或被遗忘。因此，应该让课程视频的录制与日常教学活动同步，成为一种常态，而不是为了录制课程而开展相应的教学活动。笔者以南京中医药大学多媒体教学常态化录播系统为对象，介绍其建设情况与应用现狀，并分析其在日常教学管理与教学活动中的应用与影响。

● 常态化录播系统介绍

2003年，教育部推出了国家精品课程建设项目，在随后的十多年时间里，国家级、省级、校级多层次多学科精品课程建设如火如荼地进行，不少高校开展了“千门课程上网”“本科生全部课程上网”等工程。为了录制更多的课程视频支持精品课程建设，支持课程上网工程，很多高校建设了少量录播教室，这种录播教室一般称为精品录播教室，通常包括录播摄像机、录播主机、跟踪摄像机、跟踪主机、定位摄像机、定位主机、音频处理器、拾音器、导播台和电源模块等，设备繁多，部署和使用复杂，成本昂贵，且对教室灯光、噪音控制要求高，因此，普通教室无法经过简单改造就成为一间精品录播教室。精品录播系统录制教学视频的模式主要有两种：人工导播录制模式及自动导播录制模式。因此，精品课程录制方式效率低、规模小，无法对所有学科的教学活动实施全过程的录制。[1]常态化录播的出现与应用让高校视频教学资源的建设从“精品化”向“大众化”“规模化”“系统化”方向发展。

常态化录播，即将日常的授课场景，包含各类教学使用资源，录制成内容全面的课程视频，并保存到服务器或者通过网络提供直播与点播服务。其在教学中的应用主要表现在教学过程中对教室和学生、黑板或白板、多媒体课件等教学活动相关信息进行动态采集、合成、压缩、记录和同步提供网络服务，以实现网络直播、点播或后期的集成、编辑。[2]在常态化录播系统中，教师日常课堂教学活动与视频的录制工作是分离的，互不干扰。授课教师无需操作任何录制设备，按照自己习惯的方式正常进行教学即可。视频的录制是根据教务系统课表的安排自动进行，全程录制，下课后自动停止。与传统录播系统比较，常态化录播系统主要有以下特点：

①精简框架层次，提供系统稳定性。传统的录播系统框架复杂、层次繁多，采用的是“前端音视频采集设备+音视频编码服务器+后台录播MCU服务器+集中控制管理平台”多层框架。常态化录播系统的核心是一台多功能录播一体机，它把编码器和服务器集成于一体机内，一般采用“前端音视频采集设备+常态化多功能录播一体机+资源管理云平台”的系统架构。

②主机集成度高，减少对网络的依赖。传统录播系统从前端采集音视频信号传输到后台服务器要经过多级网络传输与处理，对网络依赖性很高，网络的稳定性对信号的传输和处理有一定的影响。常态化录播则是把前端录播设备采集的音视频资源直接在多功能录播一体机内进行编码、解码转换以及视频存储，免去了在多个服务器之间来回传输，等网络空闲时再上传至资源管理云平台。

③部署简单，后期扩展灵活。传统录播系统设备繁多、框架复杂，对网络的依赖性高，因此部署要求也高。常态化多功能录播一体机集成了音视频编码器和录播控制服务器等，可以独立完成音视频信号的采集、处理、存储，轻松实现与资源管理云平台对接，再通过资源管理云平台整合管理其他独立模块。

④故障排除更具针对性，保障日常教学录播。传统录播系统设备繁多、多层次分布，单点和多点故障排除更复杂，录播服务器故障会导致系统整体瘫痪。常态化录播以多功能录播一体机为独立运行模块，由资源管理云平台集中统一管理，故障排查按独立模块进行，各录播模块与资源管理云平台相互独立，互不影响。

● 南京中医药大学常态化录播系统建设情况分析

南京中医药大学是国内高校较早全面建设教学常态化录播的高校之一，其教学常态化录播系统建于2011年，至今已经走过六个年头，具有一定的代表性。该系统的设计遵循了实用性与先进性、可靠性与高能性、完备性与扩展性[3]、稳定性和经济性原则，各项功能简单明确，各个模块耦合度低，这样既保障了系统的稳定运行，又保证了一线教师和管理人员方便使用，同时还能有效分散和降低风险。

南京中医药大学常态化录播系统主要由录播主机、云台摄像机、在线录播管理平台、教学管理中心、相关系统功能软件以及其他常规多媒体设备组成，并与在线教育综合平台进行对接。常态化录播系统必须具有可视化多媒体教学管理系统功能，可视化教学通过多媒体网络中控核心设备可以对多媒体教室进行可视化的统一集中管理，如远程开关机、信号切换、远程分发系统与软件等。系统具有1路教师授课信号、1路学生信号和1路计算机VGA信号的同步编码传输，支持多种模式，如单画面电影模式、双画面模式和多画面资源模式的录制与直播功能。另外，在多画面资源模式录制直播时可以任意切换主窗口画面，在后期回放时也可以任意切换，并提供PPT索引，支持资源分割，自动提取PPT内容为资源描述。最终还可以实现按需对教师的授课活动进行自动录制存储以及直播，各授课教师可以根据课程录制情况在对接的在线教育综合平台课程中心进行发布，教学管理人员也可以在课程中心首页进行推荐。教学管理中心是常态化录播系统的控制与管理中心，配置了12台46寸窄边LED显示器，2×6组合拼接成一个大屏显示墙，根据需要可以显示单个大画面，也可以分别显示多个小画面，方便实现查看教室授课情况以及校领导和教学督导的检查和听课。控制管理中心具有显示查看功能、集中管理功能、设备安全报警功能、集中录像与存储功能、资源管理平台功能、教学评估功能、语言对讲功能。endprint

南京中医药大学常态化教学录播系统建设使用以来，取得了显著的成效。对于授课教师来说，他们都积累了自己的课程视频资源，其中的优质资源可以拿出去参加各类授课大赛，或者分享给其他的慕课平台供更多的人学习，特别是一些刚开始上课的年轻教师，他们可以观摩学习有经验的老教师的授课视频，还能反复观看自己的授课视频，通过观摩别人与对比自己，不断地修正提高自己的授课水平；对于学生来说，他们可以登录课程中心，继续观看教师的讲课内容，重点、难点与薄弱的地方可以反复听，直到掌握为止；对于多媒体设备和系统管理人员来说，集中管理平台、语言对讲系统等极大地简化了他们的管理工作，并极大程度地提高了发现问题的能力与解决问题的效率；对于教学管理与评估人员来说，系统实现了对教学的全方位、多角度、立体化的教学评估，教学督导不再需要一间间教室去听课，只在控制中心便可以集中查课、听课与评课，进而快速有效地了解任课教师的上课情况。另外，常态化录播系统对教室的安防工作也起到了一定的作用。

● 常态化录播系统在高校教学管理与教学活动中的应用

通过分析南京中医药大学常态化教学录播系统情况，可以得出常态化录播系统在高校教学管理与教学活动中的应用主要有以下几方面。

1.对整个多媒体教学环境的统一管理与集中控制

常态化录播系统建立在可视化多媒体教学系统的基础之上，对教室一切多媒体设备都可以远程集中管理和控制，是一种比开放式管理更进一步的多媒体教室管理方式。统一与集中管理并非封闭式管理，而是指全校只有一个控制中心，所有授课教师依然有自由使用多媒体教室的权利，不需提前预约和登记，刷卡即可上课，拔卡即可下课，若有教师忘记带卡或者设备临时出现故障，可以通过语音对讲系统与控制中心联系，控制中心可以及时远程开机或查看并处理故障情况。

2.对教学活动的按需、集中录像和存储

常态化教学录播系统最主要的部分就是视频录制、直播与点播。为系统配置录像存储服务器和录像软件即可实现常态化多媒体教室的录制管理功能，在管理中心通过一个网管系统，就能对所有多媒体教室进行实时不间断硬盘录像，并在硬盘空间不足时发出报警信息。为了实现高清录制，录制终端布置了两台高清摄像机，一台自动跟踪一体化高清摄像机负责教师视频录制，另一台云台摄像机录制学生全景画面，师生本地视频信号与外部音频信号同步编码，自动生成标准H.264流媒体格式，分辨率达到1080P，码流400K～6Mbps。通常一台服务器配置24TB存储空间，负责25间教室录制，2路视频信号分辨率最高为1920×1080，码率400K～6Mbps，帧频≥30fps，VGA计算机桌面信号分辨率≥1280×720，码率200K～6Mbps，帧频≥30fps，将采集的VGA信号和2路视频信号采用通用MP4格式封装，在B/S架构下不需要安装任何插件即可播放。每学期管理中心导入课表，即可根据课表情况自动录像，有课的教室上课时自动开启录制，下课自动结束，录制的视频课件可编码为单一文件，也可以存储为教师、学生、VGA3路信号源共存的可编辑文件，方便后期编辑与教学视频资源建设。

3.教学视频资源积累与资源平台建设

常态化录播系统根据课表自动进行课程录制，每天产生大量的视频资源文件，为了方便检索与管理，采用统一命名规则，自动以教师姓名、课程、日期和教室号来命名，录制完成后自动导入资源管理平台形成最初的教学视频资源库。资源管理平台主要负责常态化录播视频资源的集中管理，具有资源分类、搜索，资源上传、下载，资源在线编辑，资源审批、发布，资源点播等功能。通过资源管理平台与其他资源平台进行对接，可以实现视频资源的再加工与有效利用。通过资源点播子系统，管理中心可以完成包括名师授课、专家讲座、校长演讲等所有资源的汇集、整合、管理与发布，建设学校的各类教学资源库，为学校在线课程中心、精品课程网、慕课平台的点播请求提供服务。

一般情况下，课程中心是一个封闭的课程资源系统，精品课程网和慕课平台是开放的系统。在课程中心，教师自己可以观摩经验丰富的老教师的教学视频，反复观看和对比自己的上课视频，吸收别人的优点，改进自己的不足，还可以选择性地发布自己的教学视频资源，推送给学生，将优秀资源推荐给精品课程网、慕课平台等开放性课程平台。这种方式，使教师具有对自己的课程的完全主导权和控制权，能够解决常规课程评价中教师的抵制心理。[4]教学督导或教学管理人员选出的优秀教学视频，则直接发布到课程中心首页或学校其他开放性的教学资源平台。

4.教学评估与加强课堂教学质量监督

常态化录播系统可以实现对教学的全方位、多角度、立体化的教学评估。管理人员对全校内上课的多媒体教室进行监看，可选择任意一间教室实时查看授课画面、学生听课画面和PPT课件画面，也可以将三个画面同时录制到本地。在Web终端，允许用户在点播与直播的过程中对课程进行有效、真实的评价。在教学管理中心，学校各级领导、教学督导、辅导员等可以进行集中听课，统一评价，方便、准确、有效地掌握教师授课的质量和学生的课堂学习情况；同时可以不定期组织授课教师集体参加课堂教学观摩，相互交流、点评，取长补短，提高自身教学能力。在课程中心，建立教师课堂教学电子档案，其中包括授课视频资源、授课课件，以及用户的评价和教师的自我总结评价，它成为教师本人评优、职务晋升等的依据之一。

● 总结

南京中医药大学的常态化录播系统从建设伊始采用标清视频方案发展到现在采用高清视频方案，各个方面都在不断完善，不断加入新模块和新功能，不仅为教学多媒体设备管理工作带来了更多的便利，更为高校教学资源库的建设提供了源源不断的素材，有效地促进了课堂教学质量的提升和教师自身的发展，甚至还带来了课堂教学模式的变化和教学变革。

参考文献：

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

[2]宋楚杰.面向高校教学应用的课堂录播系统设计研究[D].沈阳：沈阳师范大学，2014.

[3]聂凤华，钟晓流，宋述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术，2013，23（7）：5-8.

[4]高静.可视化教学系统建设探索[J].信息系统工程，2015（6）：152-153.

作者简介：黄恩铭，助理工程师，硕士，研究方向为多媒体资源开发。endprint