基于常态录播的高中视频教学资源建设与应用研究

龚卫东

摘   要：智能录播技术的发展和成本的降低使在普通教室进行常态录播成为可能，立足一所高中，为全校教室安装录播系统，能够在短时间内建立起覆盖整个高中各学科的完整视频教学资源库。资源的建设与应用过程，能够满足学生个性化学习需要，适应新高考改革的要求，提高教师教学水平，有助于学校教研活动实施，实现远程帮扶目标，在抗击新型肺炎疫情中发挥积极作用。

关键词：常态录播;教学资源;建设;应用

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）07-0035-05

一、研究背景与方法

1.研究背景与目标

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》首次提出“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”，2012年3月，教育部发布了《关于印发〈教育信息化十年发展规划（2011—2020年）〉的通知》，提出信息技术应与教育“深度融合”。2016年由上海、浙江先行试点的新高考改革要求实现多次考试以及选考科目自由组合，对学习方式和教学资源提出了新的要求。十九大报告提出全面建成小康社会，利用信息技术“一块屏幕改变命运”方式的教育帮扶显现出一定的优势，这一点在何克抗先生多年的研究中也得到印证。[1]目前，如何建立覆盖整个高中学段各高考学科全部教学内容的视频教学资源库用于教育帮扶，形成独立的、拥有自主知识产权的视频教学资源应用与管理的模式，成了亟待研究的课题，也是本课题的研究目标。

2.研究内容与方法

研究内容包括普通高中高考学科视频教学资源建设、管理的有效方式、视频教学资源的应用场景，以及视频教学资源建设与应用的意义和价值。研究方法包括文献研究法和行动研究法，以行动研究为主。

3.研究过程

课题2018年11月由广东省教育研究院立项，2019年2月经专家论证开题，及时建立由各学科教学骨干组成的研究队伍，形成课题组例会制度，制定研究计划，扎实推进。

现在普通教室进行常态录播已经成为可能，本研究选中某智能常态录播系统作为资源建设的硬件支持。该系统操作简单，课前一键开启，下课一键关闭，全程自动跟踪、切换。画面高清，声音清晰无杂音，比早年精品录播室的作品效果还要好很多。选中广东省汕尾市林伟华中学，全部教室都安装智能常态录播系统，历时一年时间，几乎全员参与，高中三个年级同时随堂录制教学视频，积累大量原始数据，建立覆盖整个高中高考学科的视频教学资源库，用于学生应对新高考、无边界学习，提升教师教学水平，帮扶薄弱学校。

二、录播系统功能

智能录播系统是一种功能齐全、简单易用的课堂录制和直播设备，具有同步录制、实时直播、在线点播、自动跟踪、多路输入、音视频同步、多画面编辑、资源可管理等多种功能。[2]录播系统的功能与特点如下。

1.系统概况（见图1）

具备一体化嵌入式设计，录播主机高度集成了视频编码、实时导播、同步录制、音频处理、图像跟踪、网络直播、在线点播等功能;常态化教室构建简单，安装简易，能将日常的教师授课无感式录制下来。通过该教室的搭建，能智能实现课堂实况自动拍摄的功能，真实完整还原教师讲解、学生听课、提问等各个环节的授课情况;结合集中控制器，教师上课前只要“一键开启”，系统就能自动跟踪课堂教学过程的录制，同时，录制的资源自动上传同步到资源管理应用平台，满足课后的应用，高效建立本校的教学视频资源。

2.功能优势

（1）采用广播级芯片方案设计

采用TI厂商广播级芯片嵌入式设计，用户无需对系统的稳定性担忧，具有超强的防病毒能力，从而为优质视频提供有力保障。

（2）高效视频压缩技术，低带宽高画质

不仅可以降低传输、直播所占用的网络资源还可以减少录制所占用的存储空间;1080P 1M以内带宽流畅，在30%丢包率下仍然保持音视频正常传输，流畅清晰;基于DSP自主研发H264压缩优化技术，支持到H264 SVC （H264最高级别），一节课45分钟录制1080P的课程仅要800M的空间。

（3）集中控制器一键式操作

无需导播人员，自动录制全高清的视频资源，给学生呈现真实课堂情况。

（4）采用三维空间光流法智能跟踪

采用三维空间光流法进行图像分析，基于5点定位技术，精准定位到学生、教师，同时支持多机位联动跟踪，完全去除垃圾镜头。

（5）内嵌音频处理

自带音频处理芯片，具有回声抑制、噪音消除、自动增益的功能，教室在无特殊装修情况下，依然可以保持视频声音清晰。

（6）录播高度集成

专业嵌入式硬件录播设计，录制和直播效果可达到顶级的1080P@60，以国际先进的光流法跟踪技术，确保精品课堂的自动跟踪效果，并且自动跟踪策略可根据需求界面化配置，实现了精品录播3机位协同录播效果。

三、资源建设特点

基于覆盖全校的上述录播系统的日常使用，积累大量原始数据，通过教师自我筛选和学科组的评定，形成了进入学校数据库留存的视频教学资源。这些资源及其建设过程具有下述特点：

1.覆盖全

由于全校所有授课教室全部安装了统一的智能录播系统，所以录制课堂教学视频成为常态，使覆盖整个高中学段全部高考学科、全部教学内容的视频教学资源库得以快速建成。实际上，学校确实只用了一年时间，就建立起来整个资源库。其中，有教师任教多个班级，同一教学内容录制了多遍，教师可以挑选自己认为最好的课例留存;同一年级同一学科有多位教师，学校可以从同一课题的课例中挑选最好的存入资源系统，当然如果优秀课例多，也可以有多位教师的同一课例入选，使资源库中相同内容有不同的教法和學法。

2.有精品

由于有录播环节的存在，教师的每一节课都精心设计、准备充分，课堂组织严谨，师生精神面貌好，整体提升了全校的课堂教学效果。在一人多次、多人多次的大量课例数据中，有不少凝聚教师多年教学经验、闪耀师生智慧火花的精品课例，无论是学生点击学习、还是教师教研活动，甚至是教师自我反思回看，视频资源展现的教学活动都令人赞叹。特别是学校优质课比赛的录播视频，其课堂经过事先反复推敲设计、更长时间的精心准备，更多使用了符合新学习理念的教学方法，大多都成为了精品视频资源。（见表1）

3.易实施

多年来，完整的高中视频教学资源极少，主要原因在于，一方面，校外机构因缺少教师规模，建设周期太长导致无能力完成;另一方面，学校缺少分布在每个教室的录播设备，仅由精品录播教室录制的一些视频资源很难成体系，也导致无法实现。现在选择一所学校，录播设备布局到每间教室，由学校统一布置实施，上述两方面的困难都迎刃而解。学校要做的事是转变教师观念，让教师接受在录播状态下上课，克服不自在感;设备供应商要做的是保障设备的工作状态和数据传输;而教师只需要一键开始。实践证明，选择一所师资力量相对较好的学校，集中财力为其全部教室安装常态录播系统，一年之内全部建成高中教学视频资源的做法简单可行。表2为一年录制视频课程的存储量统计。

4.能管控

录制的视频教学资源，是教师的工作成果，学校与教师共同享有知识产权。学校派专人负责视频资源的管理、更新和维护，可将视频教学资源用于校内教学研讨、教师培训，也可用于对更多薄弱学校的支持与帮扶。本校学生在校内可在指定时段用学校图书馆电脑登录，在校外，可使用账号及密码登录，点击需要的课例学习，不允许下载存储。教师对本人的课例视频，自己可以随时从学校资源库调取，以用于交流、教研等目的。实际运行过程中，不少教师将自己的优秀课例视频，上传至广东省教育资源平台的个人空间，发挥了更大的社会效益，扩大了个人影响力和知名度，收到更广泛的反馈意见，有利于教师教学水平的提升。

四、资源应用场景

按照该项目的预先设计思路，结合资源建成后的使用情况，可以归纳出以下资源应用途径和场景。

1.校内师生使用

针对多数人习惯于随时随地使用手头的移动设备进行视频浏览学习，资源管理应用平台已实现Windows、IOS、Android等跨平台访问，教师的微课制作和发布，学生充分利用课后零碎时间进行课后的学习巩固，支持通过Windows、Android、IOS三大平台，移动端（PC、手机、平板）的多方式接入访问，构建基于互联网的优质教学资源开放共享模式，促进资源均衡。（见图2）

2.远程资源共享

通过互动终端实现互动功能，能灵活开展各种互动教学活动。充分利用名师资源，开展互动教学专题课堂活动，解决教育资源不均衡带来的困扰。各学校之间亦可通过同步课堂模式，各自发挥自身的学科优势，通过教学互动分享各自学校的教学特色，学校间互助互学，促进区域内的教育均衡。在为期一年的资源建设过程中，资源校的学生实际上是在几乎无察觉的情况下上课学习，与此同时，受帮扶学校的学生可以实时或者延后观看视频，解决薄弱学校师资不足问题。理论上薄弱学校各年级、各学科均可同时实施远程教学，但从薄弱学校自身发展和有效帮扶的角度考虑，应当控制远程视频学习的数量，选择最紧迫最必要的内容资源。学生远程听课期间，本班科任教师也同时听课，向资源校的名师学习。通过授权，也可以让受帮扶学校的学生登录资源校的网站，点击个人需要的课时观看学习。（见图3）

3.教师教学研究

教师可自由组合成不同类型的团队，建立交流和共享的空间，也可参加由教研员组织的官方教研协作组。协作组可按照学科组建，也可以按照年级、课题等不同形式组建。教师在协作组空间可以发布信息、共享资源、讨论交流、组织会议、点评教学案例、解答问题等，创设互动交流共享的氛围，积淀与展示组内研究成果。与传统教研相比优势在于：突破了课堂教学的地域限制，增加了教学的时间灵活性，几乎可无限扩展教学规模，能够立体、高效地传输声音、文字、图形、影像信息。（见图4）

4.网络空间开放

支持各种直播源输入，支持多种协议直播流（rtmp、udp、http ts、rtsp等）的接入。支持通过直播中心建立直播频道，将校园新闻直播节目、录播课室公开课、校园讲座等定时定向推送到各个教室，同时也支持直接将标准rtsp或rtmp格式的网络直播视频源直接推送到第三方平台，如暴风影音、阿里巴巴、百度、腾讯等视频网站，举行大量视频公开课或者其它视频直播活动，资源管理应用平台为学校提供大规模视频直播功能，类似于门户网站直播，无需登录、预约即可浏览。直播过程提供实时在线文字和语音评论功能，提供二维码扫描功能，通过扫描二维码可参与直播观看。直播过程中可通过实时PC端、Ipad移动端进行文字评论，方便授课教师汲取建议，以此提高授课技能。（见图5）

平台还提供“微课”模块，汇聚教师上传的所有微课视频，并对微课视频按最新发布、热度、关注度进行分类管理。教师可以上传针对某个知识点的微课视频，供学生课后学习与回顾。平台为区内师生的学习提供了更为人性便捷化的呈现方式，通过特色的虚拟切片技术将完整视频虚拟化、碎片化，实现知识点打点信息与视频进度关联的效果，用户可通过搜索，实现所搜即所得，一般都是整节课45分钟的视频，学生再次观看时，很可能只需要看本节课某个不太明白的知识点，不需要看完整个45分钟视频。基于此问题，资源平台提供基于知识点的微视频编辑功能，即教师在个人空间，可以对自己的整堂课视频，通过编辑软件分割成多个5～10分钟的微视频，设定片段的开始和结束时间虚拟点，每个微视频包含一个知识点。将完整视频插入以知识点为单位的虚拟“书签”，方便师生有針对性地搜索和学习。

5.案例

杨某莹老师参加学校青年教师优质课大赛，讲授唐诗《春江花月夜》，利用教室录播系统现场录制视频。事后，杨老师根据视频整理出课堂实录，写出教学反思，收获感很强;评委在综合评定各学科获奖阶段，借助视频集中复评，更加精准公正;由于这是一堂精彩的公开课，所以视频被用于受帮扶学校的教学，收到师生热烈欢迎;当省内优质课通讯比赛的通知到达学校时，学校直接将此课例的视频刻盘寄送。

五、模式创新价值

本研究所创建的立足一所高中，为全校教室安装录播系统，在短时间建立起覆盖整个高中各高考学科的完整视频教学资源库、进行有效管理与应用的模式，目前在国内具有一定的创新性，其价值在于：

1.改变学习方式

传统学习方式是教师讲、学生听，新高考改革以及世界各国教育改革的大趋势，是要实现由教到学的转变。学习方式转变的关键，则是要有适合学生学习的各种资源，用以替代教师作为资源的部分作用。覆盖高中各学科的视频教学资源，使学生学习更加个性化，可以不受时间、场地的限制，甚至不受自己任课教师的限制，可以自主学习、重复学习、无边界学习，这些都很好地适应了信息技术发展的趋势。

2.提升教学能力

传统意义上的听课，听课人用笔记录，事后及时座谈研讨，但是缺少“回看”功能，评课不能入微，导致课后点评的有效性不强。在集体备课、评课等环节，利用课堂教学视频进行研讨，可以做到有的放矢、言之有据。传统的讲课，教师很少有机会听和看自己上课，当教师回看自己的“课堂实录”时，会自己发现课堂上的失误、废话，发现自己没有注意到的学生反应以及错失的思维发展契机，教师可以经常自我检视，发现教学和课堂组织上存在的习惯性问题，进而主动改正，迅速提高个人教学水平。录播系统的建设，还为校内以及远程教学优质课比赛提供了更加客观公平、便捷的方式。

3.适应高考改革

新高考改革选科走班和多次考试，对学校组织教学提出了巨大挑战，视频教学资源的建立，能够有效满足学生的差异化需求，甚至能够提供更好的师资学习资源，真正提供弥补性学习的机会。对大多数省份的大多数学校，学生可能参加12月和6月2次高考（学业水平考试），12月考试后，成绩不理想的学生还想准备参加6月考试，而学校可能不再开设相关课程，但高中学生可能因困于学校，没有时间，也没有途径另行准备6月考试，其结果很大程度上仍不理想。对他们开放校内或者联盟学校的视频教学资源让其自学，就能有效解决这一难题。此时他们不一定选择原授课教师的授课，能够兼收其他教师更优的长处，让优秀教师的授课产生更大辐射。

4.实现帮扶成果

教育帮扶的重要目的，就是提高落后地区、薄弱学校的教学水平和教学质量。个别教师的支教帮扶，形式大过内容，辐射作用有限，受益学生较少。建立相对固定的校际帮扶关系，将优势学校的优质教学资源无缝对接到薄弱学校，能够让薄弱学校全体学生受益，为教师提供学习机会。深圳市高级中学与汕尾市林伟华中学结成对口帮扶姊妹学校，林伟华中学建立常态录播系统和高中视频教学资源，又向更薄弱的汕尾红海湾白沙中学辐射，收到良好效果。在2018、2019两年高考中，林伟华中学取得了突破性的成绩，受到市政府表彰和嘉奖。

5.助力抗击疫情

2019年末发端于武汉的新型冠状病毒肺炎疫情的肆虐，给中国带来重大灾难，也给各行各业带来新的难题。此时却显示了建立常态录播系统和完整的高中视频教学资源库的重大价值和前瞻性。2020年春季学期不能如期开学，各地线上教学连夜上马，这是抗击疫情和学生学习的需要，却引发家长、社会的众多反对。此中有硬件保障不得力等原因，但更关键的问题是，匆忙上马的线上教学，学生只能看到教师授课端共享的屏幕内容，一般看不到教师，一下子完全失去了课堂学习的感觉，学习效果奇差，导致大量学生在线开小差。而通过教室常态录播系统自动切换录制的视频教学资源，完全再现了上课的真实场景，录制时学生课堂上的迟疑、教师的留白，特别是师生的表情和情感交流，能够令使用该资源上课的学生身临其境。各学科完整的视频教学资源能够对本校乃至全市学生在抗疫居家期间的学习做出重大贡献。

实践证明，此模式集中财力办了一件大事、好事。建设过程中遇到的阻力主要来自于教师观念跟不上，一种观点认为这是学校在监督教师，不信任教师;另一种观点认为自己有一些教学“绝招”，不能教会徒弟饿死师傅。对这些想法，需要学校开展培训，阐明本行动研究的目的，提高教师认识，明白技术的进步是不可阻挡的趋势，需要主动适应。

参考文献：

[1]何克抗.如何实现信息技术与教育的“深度融合”[J].课程·教材·教法，2014（2）.

[2]林厚从.智能录播系统在中小学教育教学中的应用研究[J].中国教育信息化，2011（2）.

（編辑：王天鹏）