張偉 楊仕青

摘要：為建設(shè)具有一流教學(xué)水平的特色高職院校，為滿足本校的精品課程建設(shè)要求，我校在近幾年設(shè)計并建設(shè)了集課程錄播、直播等多功能的智能錄播教室平臺，并提供了課程資源上傳及教師課程管理等服務(wù)，推進了學(xué)校教育信息化的建設(shè)和實踐研究。

關(guān)鍵詞：智能錄播教室;SWOT分析法

中圖分類號：TP319? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0216-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

2018年4月13日教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》的通知中指出要加快面向下一代網(wǎng)絡(luò)的高校智能學(xué)習(xí)體系建設(shè)，以國家精品在線開放課程、示范性虛擬仿真實驗教學(xué)項目等建設(shè)為載體，加強大容量智能教學(xué)資源建設(shè)，加快建設(shè)在線智能教室、智能實驗室、虛擬工廠（醫(yī)院）等智能學(xué)習(xí)空間，積極探索基于區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的智能學(xué)習(xí)效果記錄、轉(zhuǎn)移、交換、認證等有效方式，形成泛在化、智能化學(xué)習(xí)體系，推進信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育教學(xué)全過程[1]。

1 SWOT分析法的含義及其應(yīng)用

SWOT分析法即態(tài)勢分析法，就是將與研究對象密切相關(guān)的各種主要內(nèi)部優(yōu)勢（S）、劣勢（W）和外部的機會（O）和威脅（T）等，通過調(diào)查列舉出來，并依照矩陣形式排列，然后用系統(tǒng)分析的思想，把各種因素相互匹配起來加以分析，從中得出一系列相應(yīng)的結(jié)論，而結(jié)論通常帶有一定的決策性。[2]

2 智能錄播教室功能需求分析

本校錄播教室所使用的錄播系統(tǒng)，主要包含以下功能：一是對教學(xué)現(xiàn)場的教師授課圖像、學(xué)生聽課圖像、師生互動圖像及教學(xué)板書等教學(xué)畫面進行高清視頻、音頻的自動采集并同步錄制形成三分屏或四分屏的視頻資源。二是利用系統(tǒng)智能串聯(lián)切換上述圖像，并自動生成教學(xué)視頻課件。三是利用校園網(wǎng)絡(luò)自動上傳并共享視頻課件，通過課堂直播系統(tǒng)為遠端用戶實時提供學(xué)習(xí)資源。該套錄播系統(tǒng)通過優(yōu)化用戶界面、簡化操作流程、提供在線視頻編輯等多種輔助功能，降低學(xué)校用戶的使用難度，保障了系統(tǒng)易用性與穩(wěn)定性。

2.1 系統(tǒng)拓撲圖

智能錄播教室由控制室和主播室構(gòu)成?？刂剖矣杉t外圖像定位裝置、智能導(dǎo)播調(diào)音控制臺、視頻數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器等基礎(chǔ)硬件設(shè)備構(gòu)成，將主播室采集的音視頻信號源通過分配器等信號管理設(shè)備傳輸至中控系統(tǒng)，通過智能中控軟件將錄制的教學(xué)實況轉(zhuǎn)化為同步直播視頻課件。主播室采用國內(nèi)主流的硬件設(shè)施，在數(shù)據(jù)輸入設(shè)備方面，設(shè)有全景攝像機、特寫攝像機、靜態(tài)板書攝像機等多角度多類型的視頻采集設(shè)備及分布于課桌、講臺的音頻錄入設(shè)備。學(xué)生特寫、教師特寫的跟蹤拍攝及教師全景、學(xué)生全景、教師板書的拍攝由5臺廣播級攝像機分別負責(zé)采取。智能導(dǎo)播系統(tǒng)接收五路攝像機采集的視頻信號，導(dǎo)播系統(tǒng)完成導(dǎo)播過程后錄制服務(wù)器將接收視頻信號，進行高清視頻課件的錄制。聲音采用吊麥的采集方式，經(jīng)調(diào)音臺智能導(dǎo)播系統(tǒng)接收音頻信號，以保證真實展現(xiàn)課堂聲音場景。同時為滿足信息化教學(xué)需要，在教室的前方配備有大尺寸觸摸屏電子白板及液晶電視等輸出設(shè)備。同時還軟預(yù)留有硬件的升級換代接口，為系統(tǒng)升級預(yù)留空間。

2.2 系統(tǒng)主體

整個系統(tǒng)主體分為以下三大子系統(tǒng)：

2.2.1 數(shù)字化控制臺

為提高系統(tǒng)操作的便捷性，整個錄播系統(tǒng)所有設(shè)備的開關(guān)通過數(shù)字化控制臺整合至控制調(diào)控面板。一是一鍵式啟動的方式管理錄播和圖像定位系統(tǒng)，支持手動/自動錄播兩種錄播模式。二是整合了字幕機、調(diào)音臺等傳統(tǒng)錄播系統(tǒng)。三是具有多媒體數(shù)據(jù)（視頻、音頻、圖片、文本等）實時切換與錄播功能的智能導(dǎo)播系統(tǒng)。利用特技切換臺系統(tǒng)對多路視頻信號源、計算機畫面和音/視頻文件之間的智能切換，在分析教學(xué)任務(wù)的變化基礎(chǔ)上智能選擇導(dǎo)播策略，實現(xiàn)智能導(dǎo)播功能。

2.2.2 圖像定位系統(tǒng)

圖像定位系統(tǒng)具備人物跟蹤拍攝功能，利用人臉識別技術(shù)自動鎖定拍攝對象，面對復(fù)雜環(huán)境下人物形象追蹤難點，系統(tǒng)能自動識別并切換追蹤策略，完成自動跟拍，保證鏡頭拍攝平滑、順暢、穩(wěn)定。同時能夠智能識別師生問答角色變換，當(dāng)學(xué)生站起身進行發(fā)言或?qū)蠋煹奶釂栠M行回答時，學(xué)生攝像機將會立即啟動利用特寫鏡頭對正在發(fā)言的學(xué)生定位跟蹤并拍攝下來，學(xué)生發(fā)言結(jié)束后，系統(tǒng)自動返回教師追蹤系統(tǒng)。

2.2.3 課件實時制作和云錄播系統(tǒng)

云錄播系統(tǒng)是一個集視頻監(jiān)控、課堂直播、在線學(xué)習(xí)、課程管理、新聞發(fā)布等功能于一體的綜合信息化智能系統(tǒng)。能快速錄制課堂教學(xué)情況并實時生成有電子文檔和音視頻的流媒體課件進行網(wǎng)內(nèi)發(fā)布傳播。

3 智能錄播教室建設(shè)的SWOT分析

3.1 優(yōu)勢分析

智能錄播教室為教學(xué)活動的現(xiàn)場錄制、視頻制作、課件貢獻提供了專業(yè)化的一站式方案解決平臺，其智能化跟蹤拍攝技術(shù)、手/自動鏡頭切換策略、穩(wěn)定的圖像拍攝水平和便捷的教學(xué)視頻生成功能讓學(xué)校教學(xué)觀摩、評估、教師間教學(xué)資源共享、學(xué)生自主學(xué)習(xí)等教學(xué)資源共享需求得到滿足。通過人性化設(shè)計簡化教學(xué)課件視頻資源的制作流程，提高課件視頻的錄制效率，使課件資源普及率得以快速增長，為學(xué)校提高教育現(xiàn)代化水平提供了有力的技術(shù)支持。

3.2 劣勢分析

自動跟蹤技術(shù)存在一些缺陷，當(dāng)學(xué)生自動跟蹤時，若多個學(xué)生同時站起來活動或者教師與學(xué)生互動時，紅外線追蹤信號將會出現(xiàn)混亂無法正確有效的分辨出對應(yīng)的學(xué)生對象從而進行跟蹤拍攝，會出現(xiàn)鏡頭切換混亂的現(xiàn)象;當(dāng)教師走出鏡頭捕捉的界限之外時，鏡頭會直接切換到墻壁上，出現(xiàn)切換錯誤的現(xiàn)象;當(dāng)學(xué)生站起來回答問題的時間較短時，自動追蹤還沒來得及反應(yīng)直接就錯過了這一畫面的抓拍;當(dāng)教師與學(xué)生頻繁互動時，教師機和學(xué)生機信道切換存在一定的延遲，會出現(xiàn)鏡頭中沒有人像的情況。錄播教室的選址若放在人員走動密集的地方或者隔音效果差的地方，當(dāng)教師機啟動自動追蹤功能時，易受外部對象干擾，鏡頭易出現(xiàn)切換錯誤。

3.3 機會分析

精品課程的建設(shè)和發(fā)展逐漸成為高校的重點工作，智能錄播教室徹底改變了傳統(tǒng)精品課程的錄制方法，以其便捷性、高效性及其兼容性為精品課程的制作帶來了便利，大大提高了精品課程的質(zhì)量和效率。智能錄播教室的畫面更為穩(wěn)定、連續(xù)，抗干擾能力強，教師只需要按開始、暫停及停止鍵即可進行錄制，不需要其余額外的操作就能自動追蹤，錄制完成后能直接生成教學(xué)錄像并壓縮上傳至學(xué)校相應(yīng)網(wǎng)站，能較完整的體現(xiàn)出整個教學(xué)過程，不需要教師再進行后期的整合，提高了制作效率。

3.4 威脅分析

智能錄播分為手動和自動兩種模式，在錄制一些精品級別的課程時，若教師單純只依靠自動模式進行錄課，鑒于自動錄播系統(tǒng)本身的一些缺點最后出來的效果并不一定會讓人滿意，這就需要教師通過團隊合作將手動與自動錄制兩種模式相結(jié)合進行，當(dāng)自動模式不能滿足相應(yīng)效果需求時需要教師手動控制各攝像機錄制，這就需要教師能很好地進行自由切換鏡頭及定位對象，對教師自身來說是一個挑戰(zhàn)。

4 促進智能錄播教室建設(shè)的建議

4.1 場地選擇與室內(nèi)設(shè)計

智能錄播教室在場地選擇時應(yīng)充分考慮周邊的干擾因素，最好選擇在人流量較少的二樓及以上樓層內(nèi)，沒有上下課鈴聲的干擾，走廊一側(cè)不設(shè)置窗戶。室內(nèi)裝修宜采用柔和的風(fēng)格，給人一種舒適感，避免給學(xué)生和教師壓抑感。室內(nèi)擺放物品不宜過多，講臺及學(xué)生桌椅即可，這樣拍出來的畫面比較清爽整潔。教室內(nèi)側(cè)的窗簾一定要厚實，，顏色最好能與吸音板的顏色相近，隔音的同時能遮擋外部的太陽光線，避免因外部太陽光的干擾影響室內(nèi)攝像機的追蹤效果。屋頂和墻面也都需要吸音材料進行處理，減少不必要的混響，提高語音清晰度。

4.2 智能錄播教室設(shè)備安裝

1）拾音麥克風(fēng)應(yīng)盡量集中在學(xué)生區(qū)域，在教師與學(xué)生互動或者學(xué)生間小組討論時可以更方便地進行聲音采集，數(shù)量根據(jù)教室大小而定。教師區(qū)域的可以不裝或者少裝，教師可以直接佩戴領(lǐng)夾式或無線麥克風(fēng)進行采集，語音信號通過功放直接錄入錄播主機，聲音效果比使用吊裝拾音麥克風(fēng)效果更好。

2）跟蹤定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方式主要有三種：①紅外線追蹤②超聲波切換③圖像識別跟蹤。在全自動錄播模式下，若單純只使用其中一種跟蹤系統(tǒng)易出現(xiàn)跟蹤不及時、不平順等現(xiàn)象，因此建議使用兩種或三種方式相結(jié)合的模式進行錄制，保證拍攝效果的順利進行。

參考文獻：

[1]百度百科：教育信息化2.0行動計劃https：//baike.baidu.com/item/%E6%95%99%E8%82%B2%E4%BF%A1%E6%81%A F%E5%8C%962.0%E8%A1%8C%E5%8A%A8%E8%AE%A1%E5%88%92/22501991？fr=aladdin

[2]百度詞條：https：//baike.baidu.com/item/SWOT%E5%88%86%E6%9E%90%E6%B3%95/150223？fr=aladdin

【通聯(lián)編輯：唐一東】