葉谷平 王偉東

【摘要】為了解決傳統(tǒng)微格教學(xué)中的存在的問題與不足，采用云服務(wù)架構(gòu)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建了一種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)，可有效解決網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)于海量數(shù)據(jù)和服務(wù)的并發(fā)使用問題，提升了微格教學(xué)設(shè)備的利用率與綜合性能。

【關(guān)鍵詞】微格教學(xué)系統(tǒng)；云計(jì)算；數(shù)字化；網(wǎng)絡(luò)

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009-8097（2013）07-0067-05

一 引言

現(xiàn)代教育的發(fā)展對(duì)教師專業(yè)技能的要求也在不斷提高，微格教學(xué)（Microteaching）作為一種利用現(xiàn)代視聽、多媒體和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，專門訓(xùn)練學(xué)生掌握某種技能、技巧的小規(guī)模教學(xué)活動(dòng)，被廣泛應(yīng)用在職前和職后的師范技能培訓(xùn)中。在我國(guó)，不僅師范院校中建有了微格教室，體育、音樂等其他專業(yè)學(xué)校中也相繼開展了微格教學(xué)的應(yīng)用。

但傳統(tǒng)的微格教學(xué)系統(tǒng)主要是以模擬的視、音頻技術(shù)為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和數(shù)字化程度都很有限，師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間缺乏及時(shí)的溝通交流，教師的指導(dǎo)以及經(jīng)驗(yàn)的共享不足，評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)工具的應(yīng)用也有待改進(jìn)。目前基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)的研究，可以有效地解決傳統(tǒng)微格教學(xué)中的許多問題和不足，提高教學(xué)設(shè)備的使用率，師生評(píng)價(jià)時(shí)可以不受時(shí)間和空間的限制，提高了評(píng)價(jià)的自由度。但是，大量的師生用戶進(jìn)行在線視頻的直播和點(diǎn)播時(shí)，所面臨網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)于海量數(shù)據(jù)和服務(wù)的并發(fā)使用問題，還沒有得到很好的解決，為此，我們構(gòu)建了一種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)。

二 系統(tǒng)的功能框架

根據(jù)微格教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)際需要，并保障系統(tǒng)可以穩(wěn)定高效地運(yùn)行，在總體上采用云服務(wù)架構(gòu)，充分地利用虛擬化技術(shù)對(duì)服務(wù)器的硬件設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一的管理，構(gòu)造了虛擬的硬件資源池，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等服務(wù)。對(duì)微格教學(xué)系統(tǒng)中各種權(quán)限的用戶進(jìn)行統(tǒng)一的認(rèn)證，對(duì)微格教學(xué)的各種資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理。為師生構(gòu)建資源豐富、響應(yīng)高效的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境，加強(qiáng)師生以及學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作交流，提高學(xué)生在微格教學(xué)訓(xùn)練中的學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量。

為解決傳統(tǒng)的微格教學(xué)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題與不足，設(shè)計(jì)了基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的主要功能框架如下：

1 具有全面的信息化教學(xué)環(huán)境配置

配備多媒體計(jì)算機(jī)、電子書寫屏、實(shí)物投影機(jī)等現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備，為學(xué)生提供真實(shí)的信息化教學(xué)環(huán)境。在微格教學(xué)訓(xùn)練的中，指導(dǎo)教師根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)理論與方法引導(dǎo)學(xué)生利用信息化教學(xué)手段貫穿教學(xué)過(guò)程，并通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生深入探討信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的方法與策略。

2 搭建信息化的微格教學(xué)過(guò)程管理與評(píng)價(jià)管理平臺(tái)

微格教學(xué)是一個(gè)不斷修正教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法的實(shí)踐過(guò)程，需要改變傳統(tǒng)的實(shí)踐與評(píng)價(jià)方式，使用信息化的手段與方法，將學(xué)生教學(xué)實(shí)踐過(guò)程用文件夾方式管理，運(yùn)用過(guò)程性評(píng)價(jià)的方法，通過(guò)學(xué)習(xí)文件夾評(píng)價(jià)有機(jī)地將教學(xué)、學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)。評(píng)價(jià)過(guò)程中著重學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)和小組評(píng)價(jià)，教師還可以借助“教學(xué)過(guò)程管理與評(píng)價(jià)管理平臺(tái)”監(jiān)控學(xué)生的微格訓(xùn)練過(guò)程，并組織不同小組、不同班級(jí)的學(xué)生之間開展研討與互評(píng)活動(dòng)。

3 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)觀察現(xiàn)場(chǎng)并總體指導(dǎo)與分時(shí)個(gè)別指導(dǎo)

微格教學(xué)往往是多組同時(shí)進(jìn)行，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀察每組學(xué)生教學(xué)過(guò)程，針對(duì)教學(xué)過(guò)程出現(xiàn)的問題，及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)。并對(duì)優(yōu)秀的教學(xué)方法或出現(xiàn)的常見問題，組織全體學(xué)生進(jìn)行觀看、交流、對(duì)話。同時(shí)，將學(xué)生施教過(guò)程記錄存檔，指導(dǎo)老師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)瀏覽學(xué)生文檔，并將評(píng)價(jià)意見批注在學(xué)生的文檔中，供學(xué)生參考。

4 實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我演練、自我修正的管理模式

微格教學(xué)管理平臺(tái)基于校園網(wǎng)絡(luò)，具有開放性，每次的微格教學(xué)過(guò)程、師生可以實(shí)時(shí)或分時(shí)地將評(píng)價(jià)意見批注在視頻記錄中，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瀏覽，自己對(duì)比與自我評(píng)價(jià)，不斷修正教案，反復(fù)演練，與指導(dǎo)老師和同學(xué)之間不斷溝通，進(jìn)而提高教學(xué)水平。

綜上所述，基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)集多媒體教學(xué)、視頻點(diǎn)播、現(xiàn)場(chǎng)直播、遠(yuǎn)程監(jiān)控與評(píng)價(jià)、信息化綜合管理為一體的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的微格教學(xué)系統(tǒng)。

系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)采用云服務(wù)架構(gòu)，相關(guān)的軟件程序運(yùn)行在多個(gè)虛擬機(jī)上，數(shù)據(jù)資源在統(tǒng)一的存儲(chǔ)上，師生都可以通過(guò)己聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)、手提電腦、智能手機(jī)、平板電腦等登錄到系統(tǒng)中使用，既保障了系統(tǒng)的安全也提高了系統(tǒng)的服務(wù)性能。

三 系統(tǒng)的組成及功能設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的主要功能框架，我校建成了基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)，由1間觀察室（中心控制室）和12間多媒體微格教學(xué)室組成。對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)功能進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，具體如下：

1 情景化的訓(xùn)練環(huán)境

各微格教室均裝上完善的多媒體教學(xué)系統(tǒng)，包括：多媒體計(jì)算機(jī)、數(shù)字實(shí)物展示臺(tái)、音響設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)中控、投影機(jī)、銀幕，攝像系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，以及講臺(tái)、椅桌、白板、玻璃鏡等設(shè)備。在微格教室里，學(xué)生可在真實(shí)的信息化教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行微格教學(xué)訓(xùn)練，還可將受訓(xùn)的過(guò)程實(shí)時(shí)記錄進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)評(píng)估和后期評(píng)估。主要設(shè)有以下功能：

（1）基于網(wǎng)絡(luò)資源信息瀏覽、上傳、下載功能。

（2）課程教學(xué)實(shí)況記錄功能。

（3）各室之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻交互交流、觀摩功能。

（4）教授過(guò)程自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)課件功能。

（5）多媒體計(jì)算機(jī)、展示臺(tái)、音響設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)中控、投影機(jī)等各種媒體的演示操作功能。

（6）利用現(xiàn)代媒體培訓(xùn)演講技能、電子板書技能、網(wǎng)絡(luò)資源利用技能、信息技術(shù)技能、多媒體組合教學(xué)技能。

2 數(shù)字化的存儲(chǔ)和傳輸

在微格教室里，通過(guò)中央控制系統(tǒng)控制多媒體計(jì)算機(jī)信號(hào)、實(shí)物展示臺(tái)信號(hào)和和聲音信號(hào)，經(jīng)多媒體控制面板有選擇地把信號(hào)傳送到投影機(jī)上。攝像頭拍攝的兩路視音頻信號(hào)（主講人和聽眾）的視頻信號(hào)和中央控制系統(tǒng)輸出的音頻信號(hào)，輸入到視音頻編碼設(shè)備處理，把視音頻合成為標(biāo)準(zhǔn)ASF格式的流媒體文件，存放在視頻流服務(wù)器中。在控制和觀察室中，教師及管理人員可以通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行點(diǎn)播查看實(shí)時(shí)錄制的流媒體文件。同時(shí)，視頻流服務(wù)器還可以實(shí)現(xiàn)視頻廣播的功能，把流媒體信號(hào)廣播到所有的微格教室，可以讓不同教室的學(xué)生實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。主要有以下功能：

（1）能夠同時(shí)錄制一路主講人電腦屏幕信號(hào)，以及主講人和聽眾的兩路視音頻信號(hào)，并生成一個(gè)完整的流文件。對(duì)錄制文件可以按照實(shí)際網(wǎng)絡(luò)帶寬、用戶要求進(jìn)行調(diào)整。在錄制的過(guò)程中，可以進(jìn)行靜音檢測(cè)，一旦沒有音頻信號(hào)輸入，系統(tǒng)能夠報(bào)警，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

（2）實(shí)時(shí)錄制并壓縮兩路音頻、視頻以及計(jì)算機(jī)屏幕，可生成四分屏課件。自動(dòng)創(chuàng)建帶時(shí)間點(diǎn)的縮略圖索引，便于觀看，也可根據(jù)需要?jiǎng)h除。索引可編輯，支持多級(jí)目錄的索引。能夠根據(jù)PowerPoint和Word講稿自動(dòng)生成文字索引。為了便于課件存儲(chǔ)、點(diǎn)播和直播，可以將照片文件來(lái)取代視頻圖像，節(jié)省存儲(chǔ)空間。生成的課件可以直接支持MMS流式發(fā)布，客戶端用IE瀏覽器即可播放。

（3）視頻采用硬件MPEG4編碼方式，可自定義視頻采集模板，視頻采集帶寬范圍在28.8Kbps-6Mbps之間可任意調(diào)整。音頻采用MP3或ASF編碼，采樣頻率可自定義。

（4）錄制的VGA屏幕幀率，可以在1.30幀/秒之間自行設(shè)置，可以白定義視頻采集和音頻采集模板，屏幕捕獲和直播的幀率在1280X 1024分辨率32位顏色的條件下，可以達(dá)到30幀/秒，可以清晰流暢的捕獲屏幕中所放的視頻及動(dòng)畫。屏幕流顯示可選擇自適應(yīng)、全屏、原大小等多種方式，可清晰錄制和直播動(dòng)態(tài)小號(hào)字體的內(nèi)容。

（5）系統(tǒng)直播支持跨路由、廣域網(wǎng)傳輸，非網(wǎng)絡(luò)延時(shí)小于1秒，能與學(xué)?，F(xiàn)有的網(wǎng)站或?qū)W習(xí)管理系統(tǒng)的用戶管理和認(rèn)證進(jìn)行無(wú)縫連接。一臺(tái)直播服務(wù)器可以同時(shí)直播多個(gè)課堂教學(xué)情景，可設(shè)置多個(gè)直播頻道，直播多路節(jié)目。

3 遠(yuǎn)程監(jiān)控、評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)化

構(gòu)建了教學(xué)評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與評(píng)價(jià)，使教師可以突破時(shí)空的限制隨時(shí)隨地監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生可以在離開微格教室后通過(guò)校園網(wǎng)瀏覽視頻實(shí)錄，討論微格教學(xué)的技能。管理員把學(xué)生的微格教學(xué)課件作切割處理后，傳送到學(xué)生的電子學(xué)習(xí)文件夾中。課程教師除了可以遠(yuǎn)程瀏覽和監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，還可以設(shè)置其他學(xué)生對(duì)視頻文件進(jìn)行遠(yuǎn)程評(píng)價(jià)。評(píng)估人員登錄后，操作界面中列出待評(píng)學(xué)生的信息、錄制文件的鏈接、相應(yīng)的評(píng)價(jià)記錄量表等信息。各評(píng)估員完成評(píng)估后，系統(tǒng)自動(dòng)綜合各評(píng)估人員對(duì)學(xué)生技能的評(píng)估結(jié)果，形成評(píng)估結(jié)果清單提交給課程教師查看。教師還可以選擇優(yōu)秀的學(xué)生教學(xué)視頻推薦給學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生登錄到管理系統(tǒng)后可以遠(yuǎn)程查看優(yōu)秀視頻，發(fā)表自己的形成意見并參與討論。具有以下功能：

（1）能對(duì)12間微格室進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察控制，并具有擴(kuò)展能力，保證以后能將現(xiàn)有的多媒體教室外擴(kuò)展為簡(jiǎn)易的微格室。觀察室能夠同時(shí)監(jiān)控各教室的音視頻和教師授課計(jì)算機(jī)屏幕畫面，以1/4/9/16分區(qū)等不同視圖同時(shí)顯示各教室的音視頻和教師授課計(jì)算機(jī)屏幕畫面，同時(shí)監(jiān)控多路畫面。每臺(tái)錄制系統(tǒng)可以同時(shí)錄制16路課件。多臺(tái)錄制系統(tǒng)可以同時(shí)工作。通過(guò)服務(wù)器端對(duì)多間教室同時(shí)錄制，錄制完成后在服務(wù)器端實(shí)時(shí)生成課件，無(wú)需在教室端上傳。

（2）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以將某個(gè)微格室的上課情況，調(diào)到觀察室和直播到其他室，同時(shí)指導(dǎo)教師可以根據(jù)需要將某室講課實(shí)況實(shí)時(shí)發(fā)布到網(wǎng)上進(jìn)行遠(yuǎn)程觀察、學(xué)習(xí)，可與學(xué)校現(xiàn)有的網(wǎng)站或?qū)W習(xí)管理系統(tǒng)的用戶管理和認(rèn)證進(jìn)行無(wú)縫連接。

（3）觀察室可以任意控制微格室任意攝像機(jī)的推拉、變焦和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)。此外，還預(yù)留一些用戶定義的云臺(tái)功能按鈕，例如可以用于預(yù)置點(diǎn)的設(shè)置和定位。在觀察室中可以對(duì)教室前端音調(diào)、音量進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)整而不必打擾主講人和中斷直播節(jié)目。

（4）在授權(quán)情況下，課件實(shí)時(shí)錄制既可由微格室主講人自行錄制，也可由主控制室管理人員來(lái)錄制。

（5）能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，而且系統(tǒng)升級(jí)、維護(hù)、管理方便，容易使用，更具人性化。系統(tǒng)設(shè)立多個(gè)分控點(diǎn)。在授權(quán)后，各分控點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總控室軟件的所有切換、控制等功能，且各分控點(diǎn)功能互不干擾。通過(guò)分控點(diǎn)，管理員不僅可以在系統(tǒng)總控室對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，同時(shí)也可通過(guò)遠(yuǎn)程登錄后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

（6）系統(tǒng)具備了優(yōu)先級(jí)分級(jí)體制，可以按照用戶的優(yōu)先級(jí)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先搶斷功能。在多間教室同時(shí)評(píng)課時(shí)，優(yōu)先搶斷可用于兩個(gè)部分：一是云臺(tái)鏡頭控制的優(yōu)先用戶搶斷，二是帶寬資源優(yōu)先用戶搶斷。

（7）設(shè)有教學(xué)技能評(píng)估功能。該功能嚴(yán)格按照師范院?？疾榻處煹木C合技能評(píng)價(jià)表進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，對(duì)教師的綜合素質(zhì)實(shí)時(shí)進(jìn)行全面評(píng)估。中心控制室的評(píng)課教師邊觀看課堂情況，邊對(duì)微格課室中被評(píng)估人教學(xué)中的十二種技能逐一評(píng)估，例如“導(dǎo)入技能”、“提問技能”、“課堂組織”等。每一大項(xiàng)之中，又有若干小項(xiàng)，評(píng)課教師根據(jù)具體情況打分。待評(píng)估完畢，計(jì)算機(jī)將評(píng)估評(píng)語(yǔ)及相應(yīng)分?jǐn)?shù)，與授課畫面匯總，可存檔保存成標(biāo)準(zhǔn)的課件，并備檔留用或上傳到系統(tǒng)的資料庫(kù)中。教學(xué)評(píng)估軟件也可以由指導(dǎo)教師自主對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)技能分類和確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，學(xué)生就特定技能進(jìn)行教案編寫，直接導(dǎo)入教學(xué)評(píng)估軟件，供評(píng)課教師評(píng)課時(shí)參考。

（8）系統(tǒng)可以做到實(shí)時(shí)多點(diǎn)并行評(píng)估。除中心控制室的教師可進(jìn)行評(píng)課外，每間多媒體微格教室也可同時(shí)進(jìn)行平級(jí)聽課、評(píng)課、控制，可以有多位教師同時(shí)聽課、評(píng)課、控制，同時(shí)每個(gè)評(píng)估點(diǎn)的控制主機(jī)可利用計(jì)算機(jī)通訊將含有綜合評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)的課件傳送給一臺(tái)控制總機(jī)，統(tǒng)一備檔留用或上傳到系統(tǒng)的資料庫(kù)中?？梢杂兄辽?3位聽評(píng)課者聽評(píng)13個(gè)不同班級(jí)的課，也可以有13位聽評(píng)課者聽評(píng)同一班級(jí)的課，并且可以相互顯示是誰(shuí)在聽課。

（9）支持多點(diǎn)交互式實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程教學(xué)、雙向交流。支持觀察室評(píng)課教師和12間多媒體微格室教師的視頻、音頻交互：連觀察室評(píng)課教師在內(nèi)，系統(tǒng)支持至少13個(gè)視音頻點(diǎn)場(chǎng)地的實(shí)時(shí)視頻、音頻交互。方便本教室成員之間、各教室成員之間、指導(dǎo)人員和受訓(xùn)人員之間的實(shí)時(shí)視音頻的雙向交流。

4 信息化的管理過(guò)程

微格教學(xué)環(huán)境需要科學(xué)的教學(xué)管理，采用信息化系統(tǒng)對(duì)整個(gè)數(shù)字化微格教室進(jìn)行集中化的管理，實(shí)現(xiàn)排課、預(yù)約、使用率統(tǒng)計(jì)、考勤統(tǒng)計(jì)等功能。除了正常的上課安排外，微格室對(duì)所有的學(xué)生進(jìn)行開放式管理。學(xué)生可以通過(guò)校園網(wǎng)訪問管理系統(tǒng)，申請(qǐng)課外使用微格教室，管理員集中整理后統(tǒng)一調(diào)度安排學(xué)生的申請(qǐng)，并根據(jù)學(xué)生的填寫的設(shè)備要求準(zhǔn)備好設(shè)備供學(xué)生借用。結(jié)合校園一卡通系統(tǒng)，管理員可以實(shí)時(shí)了解到教室、設(shè)備的使用情況和學(xué)生的考勤狀況，并生成報(bào)表以便統(tǒng)計(jì)分析使用。設(shè)有以下功能：

（1）實(shí)現(xiàn)全面開放式管理，每天從早上第一節(jié)課開始到晚自習(xí)都向師范生開放。通過(guò)校園卡的認(rèn)證，允許學(xué)生反復(fù)演練，自己對(duì)比與自我評(píng)價(jià)，經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師的認(rèn)可，還可以授權(quán)學(xué)生自行進(jìn)行微格教學(xué)訓(xùn)練。

（2）系統(tǒng)內(nèi)置教學(xué)評(píng)課軟件，可以對(duì)教師多種授課功能進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)自動(dòng)生成評(píng)估報(bào)表。評(píng)課軟件中的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)、權(quán)重等修改權(quán)限向用戶開放，利于各專業(yè)及時(shí)修改為適合自己專業(yè)特點(diǎn)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也可使用特殊的再錄設(shè)備事后進(jìn)行標(biāo)識(shí)和評(píng)估。

（3）通過(guò)再錄設(shè)備能將多流畫面轉(zhuǎn)成單流畫面，也可將高碼流圖像轉(zhuǎn)成低碼流圖像。既保留了高清素材，又方便課件后期能在教學(xué)平臺(tái)上點(diǎn)播。

（4）對(duì)錄制文件進(jìn)行后期編輯

在中心室使用評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，或使用特殊的再錄設(shè)備進(jìn)行事后的標(biāo)識(shí)和評(píng)估。課件編輯再錄設(shè)備可以直接采集到實(shí)時(shí)DVD格式的課件，也可以從編輯軟件的時(shí)間線上高速輸出DVD、SVCD和VCD課件，并可以在時(shí)間線上直接編著動(dòng)態(tài)視頻菜單的課件DVD光盤。還可以將DVD光盤上的已形成的課件直接拖到時(shí)間線上進(jìn)行再編輯，使課件上載快速和編輯簡(jiǎn)便，并有效避免視頻課件重復(fù)采集造成的質(zhì)量損失。系統(tǒng)還具備即時(shí)存盤技術(shù)，可使編輯過(guò)程中的每一步編輯結(jié)果都能被立即自動(dòng)保存，讓編輯課件的老師不會(huì)因誤操作而造成課件文件丟失或被損壞，有效地防止編輯課件過(guò)程中的各種誤操作。

系統(tǒng)具備非線性課件編輯系統(tǒng)。對(duì)錄制好的課件可以實(shí)現(xiàn)音頻、視頻、屏幕、索引多流同步編輯，可以做到逐幀編輯、可調(diào)整屏幕流窗口的大小、可調(diào)整音視頻流的碼流、可以添加片頭、片尾、可以添加背景音樂、可對(duì)錄制好的課件等屏幕部分進(jìn)行修改、支持無(wú)限音視頻軌內(nèi)容合成。能夠充分利用已有的教學(xué)培訓(xùn)資源制作課件，支持多種文件格式，可以重復(fù)利用現(xiàn)有的視頻資源以及PPT文稿，對(duì)后期制作的課件直接生成四分屏的流媒體課件，用IE即可播放。以保障用戶可以做出無(wú)瑕疵的課件精品，對(duì)于提高課件資源的快速編輯、以及對(duì)畢業(yè)生的網(wǎng)上展示及用人單位遠(yuǎn)程人材選擇都有重要的意義。

（5）系統(tǒng)中含有課程基礎(chǔ)設(shè)置、班級(jí)通知與留言板、作業(yè)布置、技能評(píng)估與作品瀏覽、成績(jī)管理、在線答疑、在線作業(yè)提交等模塊。

（6）系統(tǒng)采用數(shù)字化存儲(chǔ)方式保存微格教學(xué)內(nèi)容，并能自動(dòng)上傳到云存儲(chǔ)或磁盤陣列設(shè)備中。

四 微格教育應(yīng)用支撐平臺(tái)

1 微格教育信息化平臺(tái)

系統(tǒng)以微格教育信息化為主，整個(gè)平臺(tái)的建設(shè)包括兩大部分：學(xué)校微格教育支撐管理平臺(tái)，二級(jí)學(xué)院的師生微格內(nèi)容管理平臺(tái)。

（1）學(xué)校微格教育支撐管理平臺(tái)：學(xué)校微格教育支撐管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各學(xué)院、教師的用戶權(quán)限管理和課程管理，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)搜索引擎、建網(wǎng)模塊的建設(shè)。通過(guò)加強(qiáng)內(nèi)容資源的統(tǒng)一性，并積累各學(xué)科微格教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為將來(lái)分工更細(xì)的微格資源管理打好基礎(chǔ)。

（2）二級(jí)學(xué)院師生微格內(nèi)容管理平臺(tái)：根據(jù)系統(tǒng)能夠提供的微格科目的要求以及微格課程類別的不同來(lái)為二級(jí)學(xué)院的師生們規(guī)劃和分配運(yùn)行平臺(tái)的所屬資源。資源類型包括：網(wǎng)絡(luò)微格課堂授權(quán)、微格直播頻道授權(quán)、服務(wù)器存儲(chǔ)授權(quán)、微格教學(xué)資源授權(quán)等。

2 微格教學(xué)平臺(tái)的功能

微格教學(xué)平臺(tái)包括以下功能：

（1）建設(shè)統(tǒng)一的視音頻教學(xué)資源共享平臺(tái)：通過(guò)建設(shè)微格管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微格資源的自動(dòng)化管理：支持所有主流媒體格式，并提供后期的靈活擴(kuò)展。

（2）建立微格課程管理機(jī)制：通過(guò)對(duì)各學(xué)科的管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微格教學(xué)的靈活管理，滿足系統(tǒng)分散式運(yùn)營(yíng)的需求，并實(shí)現(xiàn)靈活的內(nèi)容接入方式。

3 微格教學(xué)服務(wù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種教學(xué)形式的組合，為微格教學(xué)工具的多樣化提供支持，包括以下多種應(yīng)用服務(wù)類型：

（1）利用網(wǎng)站自動(dòng)生成系統(tǒng)，可以在極短的時(shí)間內(nèi)做出課程網(wǎng)站，其中融合了教學(xué)平臺(tái)、資源庫(kù)、微格課程制作的功能，提供了在線編輯、論壇、學(xué)生管理、作業(yè)管理、資源管理等多個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的模板和多個(gè)微格資源制作中所需的靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)模版。

（2）提供三級(jí)菜單目錄，滿足教學(xué)中的各種需求。菜單的添加和刪除只要點(diǎn)擊右鍵，即可選擇對(duì)應(yīng)的命令生成，簡(jiǎn)單易用。

（3）由于采用了B/S的方式開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)協(xié)同工作的環(huán)境，技術(shù)人員與學(xué)科老師可以同步開發(fā)，有效縮短了課程網(wǎng)站的制作周期，提高了網(wǎng)站的制作效率和質(zhì)量。

（4）平臺(tái)為每個(gè)教師和學(xué)生提供了網(wǎng)絡(luò)硬盤功能，可建設(shè)一個(gè)數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（5）學(xué)習(xí)門戶功能：學(xué)習(xí)門戶承載了學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)的入口功能，主要功能包括：用戶登錄與退出、微格資源分類瀏覽、微格資源搜索、最新微格資源、熱門微格資源、學(xué)員選課、個(gè)人學(xué)習(xí)空間、軟件下載等功能。

（6）微格資源學(xué)習(xí)：學(xué)生可以進(jìn)入到系統(tǒng)的資源庫(kù)中，方便地進(jìn)行點(diǎn)播學(xué)習(xí)，可以選擇資源表中任意微格錄像，實(shí)現(xiàn)在線播放學(xué)習(xí)的功能，在學(xué)習(xí)過(guò)程中還可以對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行跟蹤記錄。

（7）授課教師介紹：學(xué)員進(jìn)入到微格資源網(wǎng)站中，可以瀏覽該微格資源制作人員的介紹，并查看該人員的備課記錄和得分情況。

（8）微格授課直播學(xué)習(xí)：通過(guò)后臺(tái)管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)微格直播課堂的靈活設(shè)置，當(dāng)需要在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)微格課程直播時(shí)，只需要設(shè)計(jì)好時(shí)間，系統(tǒng)將自動(dòng)完成整個(gè)過(guò)程的直播工作。師生用戶在該資源庫(kù)的學(xué)習(xí)門戶網(wǎng)頁(yè)上看到，點(diǎn)擊進(jìn)入即可收看課程直播。

（9）微格直播討論：通過(guò)管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)直播討論的靈活設(shè)置，只需要設(shè)計(jì)好時(shí)間，系統(tǒng)將自動(dòng)完成整個(gè)過(guò)程的直播工作。學(xué)生只需要按時(shí)進(jìn)入討論室即可與老師進(jìn)行討論交流。直播討論系統(tǒng)能夠滿足多種微格教學(xué)需求，直播視頻源可以手工嵌入直播流地址，也可以通過(guò)自動(dòng)直播、虛擬直播程序自動(dòng)指定，完成直播、討論、答疑的流程。

（10）微格教學(xué)資源下載：平臺(tái)支持對(duì)相關(guān)微格教學(xué)課件的上傳下載功能，支持各種主流播放文件，包括flash、ppt、wmv等格式，方便學(xué)生隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。

（11）微格資源論壇：微格資源論壇便于學(xué)生們與老師進(jìn)行答疑，交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。系統(tǒng)結(jié)合核心模塊的自我學(xué)習(xí)特性，增加課程答疑、筆記、消息、論壇、作業(yè)、資源等輔助學(xué)習(xí)的協(xié)作功能，使學(xué)生可以在任意的時(shí)間或地點(diǎn)獲得充分的學(xué)習(xí)輔助和協(xié)作。

（12）課程管理：教學(xué)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)課程的分類管理、課程創(chuàng)建、課程信息修改、課程刪除等功能。系統(tǒng)的界面與門戶系統(tǒng)一致，以教師賬號(hào)登錄后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行編輯，可以添加或刪除模塊，更改版面外觀，設(shè)置欄目大小等。系統(tǒng)集成了大部分教學(xué)應(yīng)用所需的模塊，授權(quán)的用戶登錄后可自行添加刪除，也可以根據(jù)自身需要進(jìn)行開發(fā)。量身定制自己的教學(xué)網(wǎng)站。

（13）學(xué)生管理：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)選課學(xué)生的分組、課程的指定等功能。

（14）課件管理：微格資源可以上傳到服務(wù)器相應(yīng)的目錄，并把微格資源的相關(guān)信息，例如標(biāo)題、內(nèi)容、時(shí)長(zhǎng)、碼率、上傳日期、編輯、發(fā)布路徑等，錄入微格資源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)?？梢詮墓W(wǎng)上傳課件，微格資源上傳時(shí)可以自動(dòng)化進(jìn)行規(guī)范化命名、命名原則依照當(dāng)前內(nèi)容管理員賬戶、內(nèi)容所在頻道、發(fā)布日期來(lái)自動(dòng)命名微格資源名。支持多文件批量化課件上傳，支持單一微格資源的多碼率及多分辨率上傳。上傳微格資源，可實(shí)現(xiàn)單屏和三分屏。

（15）測(cè)試管理：網(wǎng)絡(luò)教育培訓(xùn)管理者可以管理題庫(kù)，按照測(cè)試要求生成并發(fā)布測(cè)試試卷，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行跟蹤管理。系統(tǒng)的學(xué)生用戶進(jìn)入在線課堂，可根據(jù)選定的項(xiàng)目參加相關(guān)測(cè)試。題庫(kù)可以按照固定的格式，手工錄入練習(xí)和測(cè)試題目，也可以用Excel方式自動(dòng)導(dǎo)入。

（16）微格標(biāo)注檢索系統(tǒng)：對(duì)單一的微格資源進(jìn)行標(biāo)注，也稱為課件打點(diǎn)，可以在流媒體文件線性播放軌道上建立多個(gè)索引點(diǎn)，并為每個(gè)索引點(diǎn)設(shè)置：索引點(diǎn)圖片、檢索時(shí)間、段落標(biāo)題、簡(jiǎn)介等檢索信息。通過(guò)各種信息達(dá)到流媒體文件的快速瀏覽及播放位置的快速切換等功能，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)服務(wù)于用戶的智能交互。

（17）DRM數(shù)字版權(quán)系統(tǒng)：帶有流媒體課件數(shù)字版權(quán)加密實(shí)現(xiàn)在線或離線課件數(shù)字版權(quán)保護(hù)，DRM微格課件版權(quán)加密系統(tǒng)能夠有效地對(duì)在線和離線微格課件進(jìn)行數(shù)字版權(quán)加密，認(rèn)證和管理，支持大并發(fā)量訪問用戶直播和點(diǎn)播，確保了教學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的合法使用。

五 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)構(gòu)建基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)，對(duì)師范生開展教學(xué)技能培訓(xùn)，有效推動(dòng)了校園信息化的建設(shè)，創(chuàng)造了合作交流與優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源的共建共享平臺(tái)，適合當(dāng)前優(yōu)秀師范生培養(yǎng)的發(fā)展要求，有利于提升微格教學(xué)的質(zhì)量，有效地提升了微格教學(xué)設(shè)備的利用率與綜合性能，促進(jìn)了微格教學(xué)理論和應(yīng)用水平的提高。