|唐承鯤 吳 博 陸 陽 梁丹寧 王宗偉 潘端偉|. 東華大學(xué) 人文學(xué)院，上海 060；. 上海廣播電視臺, 上海 0004;.上海視覺藝術(shù)學(xué)院 基礎(chǔ)教育學(xué)院，上海 060

一、 慕課及其錄播系統(tǒng)現(xiàn)狀

大規(guī)模開放在線課程也稱慕課，在2008年被提出后，成為在線教育的主流形式[1]，并在世界范圍內(nèi)掀起了慕課建設(shè)的熱潮[2]，成為發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)高等教育和勞動(dòng)力技能培訓(xùn)的有效的技術(shù)手段[3]。立足我國國情，在線教育從出現(xiàn)開始，一直得到政府教育部門大力建設(shè)和推進(jìn)[4]。在總結(jié)發(fā)達(dá)國家成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2015年教育部進(jìn)一步提出“高校主體、政府支持、社會參與”的方針。雖然從頂層設(shè)計(jì)上在線教育得到了認(rèn)可和支持，但在具體推進(jìn)過程中，由于學(xué)分認(rèn)證[5-7]、課程特點(diǎn)、師生素養(yǎng)等種種差異，慕課在高校中的發(fā)展仍然處在探討和嘗試過程中。

素質(zhì)教育越來越成為國家教育政策的重中之重，習(xí)總書記在慶祝中國共產(chǎn)黨成立95周年大會上便提到要弘揚(yáng)優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化，并從中尋找精氣神。人文素養(yǎng)課程涉及面廣，對學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識全面吸收和培養(yǎng)健全人格有著重要意義。人文素養(yǎng)課程教育目標(biāo)和慕課發(fā)展理念相契合[8]，慕課的知識拓展性和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式相適應(yīng)，同時(shí)也為參與者提供了極大的自由度和廣泛性[9]。

教學(xué)的直觀性和靈活性、師生之間的互動(dòng)頻率是影響學(xué)生學(xué)習(xí)滿意度的重要因素[10]，這也是慕課所追求的重要目標(biāo)。人文教學(xué)中有大量操作性內(nèi)容，如琴棋書畫等技能型課程，既需要教師演示，也需要對大量外部資料(演示文檔、多媒體資料等)進(jìn)行展示，這就需要畫面能夠在教師畫面、演示文檔、多媒體資料間合理切換，以實(shí)現(xiàn)靈活展示，這無疑對軟硬件和制作提出了更高的要求。慕課錄制方法一般分三種，分別是演播室、錄屏軟件及課堂實(shí)錄[11]。演播室錄制無疑是制作最為精良的一種形式，但對軟硬件投入和制作團(tuán)隊(duì)的專業(yè)性有一定要求，且成本較高。錄屏方式最為簡便，費(fèi)用低廉，但課程表現(xiàn)形式單一，應(yīng)用性、互動(dòng)性有一定局限。隨堂錄制再編輯上傳，雖然對講授者的前期準(zhǔn)備和現(xiàn)場表現(xiàn)有一定要求[12]，課程錄制效率和便捷性卻是三者中最高的，成為許多院校的首選。

早期課程錄制采用隨堂單機(jī)位或多機(jī)位拍攝，錄制完成后，還可將演示文稿后期加入教師錄制好的影像中，但后期制作需投入大量時(shí)間和精力。隨著智能教育設(shè)備的成熟和普及，許多院校開始安裝專業(yè)錄播系統(tǒng)，設(shè)立智能錄播教室，使得同步同屏高清錄制成為可能，能夠簡化后期剪輯工作，節(jié)省大量人力和時(shí)間[13]。智能錄播教室“課堂錄播+網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播”的教育模式[14]，其投入高，通常從幾十萬到上百萬不等，且空間固定，流轉(zhuǎn)效率較低。因此，探索靈活小型、簡便實(shí)用的慕課演播解決方案成為重要的實(shí)踐課題。

二、 總體建設(shè)思路

本著開放的學(xué)習(xí)觀[15]，為了探索高等院校人文素養(yǎng)教育新形式，上海某藝術(shù)學(xué)院策劃于2019—2020年開展圍繞“中國審美”主題的系列課程。該課程分“琴、棋、書、畫、傳統(tǒng)美學(xué)”等多個(gè)章節(jié)，邀請各個(gè)領(lǐng)域的專家、學(xué)者、文化傳承人進(jìn)行課堂講授，該課程和該系列其他文化素質(zhì)課程與學(xué)分系統(tǒng)打通，并同步進(jìn)行錄制，探索構(gòu)建在線慕課。

該慕課建設(shè)過程中的難點(diǎn)主要有：首先，授課人員、聽課人員、空間場地、授課時(shí)間均不固定，即課程不同板塊授課老師不同，授課時(shí)間在每周一至周五的晚上隨機(jī)安排，面向全校全網(wǎng)，參與人員每次也有一定差異，由于選修課授課時(shí)間不固定，造成教室也可能臨時(shí)更換；其次，課程不同部分之間差異較大，有較多空間場景轉(zhuǎn)換需求，如古琴授課環(huán)節(jié)需要另設(shè)演奏區(qū)，書畫環(huán)節(jié)需要另設(shè)書畫展示區(qū)等；再次，同時(shí)又需要實(shí)現(xiàn)教師講授和多媒體演示畫面的切換。最后，課程需要進(jìn)行全程錄播和在線直播。課程屬跨校選修課程，在線直播、課后錄播將大大方便課程沖突、距離上課地點(diǎn)較遠(yuǎn)的學(xué)生選修。

正是基于以上諸多需求和現(xiàn)狀，需要構(gòu)建一套性價(jià)比高、系統(tǒng)簡潔、便攜可移動(dòng)式的網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)方案。具體要求是能夠進(jìn)行多媒體信號同屏接入，搭建簡單，操作方便，對教室空間要求不高，也兼具一定的擴(kuò)展性能。總體設(shè)計(jì)思路見圖1。為實(shí)現(xiàn)上述功能，采用以下設(shè)備：多組廣播級的攝錄設(shè)備，用于采編，以滿足課程多場景的錄播直播信息源采集；小型轉(zhuǎn)碼設(shè)備，用于現(xiàn)場實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼推流，以實(shí)現(xiàn)直播的慕課教學(xué)需求；輔助相關(guān)空間燈光和拾音設(shè)備。

圖1 網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)構(gòu)思圖

三、 關(guān)鍵技術(shù)

基于上述條件與需求，技術(shù)團(tuán)隊(duì)考慮采用雙機(jī)位攝錄、以O(shè)BS(Open Broadcasting System)軟件為主控單元的錄播系統(tǒng)方案，整套系統(tǒng)的全新配置成本不超過10萬元人民幣。

(一) OBS開放直播系統(tǒng)

OBS是一個(gè)用于視頻錄制和直播推流的跨平臺免費(fèi)開源軟件系統(tǒng)，能夠輕松快速地支持Windows、Mac 和Linux。它提供實(shí)時(shí)源和設(shè)備捕獲、場景組成、編碼、錄制和廣播，通過RTMP(實(shí)時(shí)消息協(xié)議)，可以發(fā)送到大部分流媒體網(wǎng)站，如YouTube、Facebook、斗魚等。該軟件通過個(gè)性化的編碼設(shè)制，所提供的解決方案可應(yīng)用于教育、智慧醫(yī)療、泛娛樂等。

OBS系統(tǒng)接入便利，采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)部署方案，能保證安全性、私有性、穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模視頻內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，高并發(fā)、低延時(shí)，穩(wěn)定流暢，同時(shí)還提供直播錄制。所以，本項(xiàng)目選用OBS作為主要錄制、直播技術(shù)平臺，并圍繞該平臺搭建本次技術(shù)解決方案，將OBS安裝在高性能移動(dòng)工作站，通過OBS進(jìn)行視頻源的切換和直播推流。

(二) 攝錄系統(tǒng)(拍攝、錄音、記錄)

拍攝主要靠雙機(jī)位攝像機(jī)，選用sony PMW-EX280。 該款攝像機(jī)有著較為出色的高清攝錄能力，能實(shí)現(xiàn)1920*1080分辨率的高清攝錄，配備3片1/2英寸的CMOS成像器，信噪比56dB，采用專業(yè)SxS儲存卡。該攝像機(jī)接口豐富，包含數(shù)字分量串行接口(Serial Digital Interface, SDI)、高清多媒體接口(High Definition Multimedia Interface, HDMI)等，可切換HD42250M和HD42025M格式，十分適合新聞和會議的記錄拍攝。燈光配合富萊仕LED燈組，進(jìn)行場景補(bǔ)光。

錄音采用sony UWP-D11(小蜜蜂)無線話筒，該話筒是一款小巧便捷的無線麥克風(fēng)，提供數(shù)字音頻級的音質(zhì)和穩(wěn)定的模擬FM調(diào)制，支持卡農(nóng)口和3.5 mm輸出,能夠和攝像機(jī)完美整合。該話筒為小型化設(shè)備，教師佩戴舒適且隱蔽。

攝像機(jī)有自帶的存儲設(shè)備，用來作備份。外部錄制設(shè)備，也是監(jiān)看設(shè)備，選用ATOMOS監(jiān)視器，該監(jiān)視器支持4K分辨率監(jiān)看，1TB的SSD(固態(tài)硬盤)支持2K分辨率的422HQ超過15小時(shí)的錄制，帶HDMI高清接口和3.5音頻接口，可以實(shí)現(xiàn)音畫同步錄制。該設(shè)備一般用于電影級別的監(jiān)看，本項(xiàng)目中主要利用其出色的記錄及監(jiān)看功能。

(三) 信號切換系統(tǒng)

考慮到課程中老師會有演示，如彈琴或講解棋譜，需要架設(shè)2個(gè)及以上攝像機(jī)。多路攝像機(jī)視頻信號的切換采用的是Blackmagic HyperDeck Studio Mini，該設(shè)備非常小巧，但性價(jià)比很高，可以實(shí)現(xiàn)廣播級的錄播，最高可達(dá)2160P30，接口豐富(兩路SDI和一路HDMI)，甚至可以通過網(wǎng)線接口直接推流，可以多組插接進(jìn)行陣列擴(kuò)展。設(shè)備前面板還提供一塊小型監(jiān)看的LCD，本項(xiàng)目中用其進(jìn)行攝像機(jī)信號源的切換。

四、 系統(tǒng)的構(gòu)建與使用

(一) 系統(tǒng)構(gòu)建

該系統(tǒng)小巧，主控臺可以架設(shè)于現(xiàn)場課桌上，現(xiàn)場取電方便，便于連續(xù)拍攝，利用校園網(wǎng)結(jié)合OBS，實(shí)現(xiàn)端到端的全鏈路響應(yīng)，以完成直播網(wǎng)絡(luò)推流(圖2)。

圖2 基于OBS的多機(jī)位慕課錄播技術(shù)架構(gòu)圖

(二) 系統(tǒng)使用

系統(tǒng)的使用分前期準(zhǔn)備、過程管理和后期管理三部分(圖3)。

圖3 基于OBS的慕課錄播操作流程圖

1. 前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備即系統(tǒng)現(xiàn)場搭建，主要包括：設(shè)備設(shè)置，即各個(gè)工作定位的安置連接；設(shè)備調(diào)試，即燈光、攝影錄音、總控等的設(shè)備調(diào)試；人員到位，即所有點(diǎn)位的人員準(zhǔn)備。

設(shè)備的安裝包括現(xiàn)場的燈位、攝像機(jī)、錄播電腦及相關(guān)設(shè)備的連接和布置，燈光的調(diào)試，影視頻源的正常聯(lián)通，相關(guān)課程演示文檔和多媒體素材的載入、測試，網(wǎng)絡(luò)推流的測試。人員的安排包括主機(jī)輔機(jī)位人員到位，主控人員到位。這些都屬于前期準(zhǔn)備工作。該系統(tǒng)的操作簡便，將OBS進(jìn)行場景預(yù)設(shè)后，就可以完成現(xiàn)場操作，攝錄人員以多機(jī)位固定架設(shè)為主，對景別、光圈、焦距應(yīng)用固定參數(shù)的配置方案，使得操控人員經(jīng)過簡單培訓(xùn)即能夠上手掌機(jī)。

2. 過程管理

本項(xiàng)目的過程管理分為現(xiàn)場調(diào)度，技術(shù)保障及突發(fā)事件處置，不同景別的攝錄控制、錄播和直播推流環(huán)節(jié)等板塊。過程管理主要圍繞OBS系統(tǒng)展開，現(xiàn)場主要有四組場景來源：開場封面、實(shí)時(shí)現(xiàn)場信源、影音多媒體資料、教學(xué)課件；其格式多達(dá)七八種，需要通過切臺、信源整合進(jìn)行畫面整合和實(shí)時(shí)推流，并且全平臺由SDK支持。

OBS提供了非常開放自由的流程定制搭建可能， OBS主要流程和參數(shù)設(shè)置如圖4所示。

圖4 基于OBS的內(nèi)部設(shè)置圖

設(shè)置完成后，能實(shí)現(xiàn)開場、多機(jī)位信源切換、外部素材實(shí)時(shí)導(dǎo)入、同屏開窗、直播推流、直播錄制全過程，由一人就能進(jìn)行全控制，為慕課制作過程提供很強(qiáng)的便利性。

3. 后期管理

后期管理包括：資料拷貝，即慕課所需要的課內(nèi)課外資料、題目作業(yè)的拷貝儲存；后期剪輯，即對錄制視頻的素材進(jìn)行空廢鏡頭剪輯、校色，使得最后成片更加緊湊，字幕、特效合成、音樂音效編配；歸檔，即多媒體素材的整理歸檔，也包括對直播情況的回溯、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、總結(jié)問題等。

4. 使用績效

系統(tǒng)搭建完以后，流轉(zhuǎn)于三個(gè)教學(xué)空間進(jìn)行錄播推流。在2019年上半學(xué)期的實(shí)際運(yùn)作中，共錄播四十多場，線下學(xué)生四個(gè)班共計(jì)400名，線上直播處于試運(yùn)行階段，目前觀看量為100人(次)，后續(xù)將逐步開放推流。

通過對授課老師、操作人員、學(xué)生的調(diào)研反饋發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)備輕便小巧，架設(shè)在課堂中并不突兀，授課老師在多場景中轉(zhuǎn)換授課，并沒有明顯的ICT(Information and Communication Technology,信息通信技術(shù))不適感。操作人員在操作過程中按流程操作，有條不紊，各個(gè)點(diǎn)位銜接順暢，尤其是與總控的配合默契。設(shè)備架設(shè)并未影響和侵占線下學(xué)生的學(xué)習(xí)空間和氛圍，線上學(xué)生的學(xué)習(xí)流程也有效。整套系統(tǒng)達(dá)到了既定目標(biāo)，后續(xù)還能進(jìn)行錄播回看，增加了課程的柔性和延展性。

五、 結(jié)語

人文素養(yǎng)課程正成為高校教育中的重要一環(huán)，由于其量大面廣，形式多樣，延續(xù)性強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化，所以十分適合利用慕課的跨時(shí)空優(yōu)勢進(jìn)行構(gòu)建。隨著網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)的成熟，對于現(xiàn)場展示和互動(dòng)要求較高的人文素養(yǎng)課程，有必要進(jìn)行直播實(shí)踐探索。本研究探索“中國審美”系列人文素養(yǎng)課程的錄(直)播慕課建設(shè)實(shí)踐，在上海某藝術(shù)院校實(shí)現(xiàn)了多機(jī)位多場景錄制，突破了場地的不固定和專業(yè)人員的限制等難點(diǎn)，利用開源的OBS直播系統(tǒng)，創(chuàng)建了一種性價(jià)比較高的、小型簡易且可移動(dòng)的慕課錄播解決方案，取得了良好的教學(xué)效果。該方案不但便于同屏錄(直)播多信源接入，也并未對參與方造成常見的ICT的抵觸和不適感，為人文素養(yǎng)慕課教育提供了一種柔性化的高性價(jià)比的實(shí)施方案。