趙智濤 張春輝 樂 凡 劉建東

（1 南方醫(yī)科大學(xué)教學(xué)發(fā)展中心；2 南方醫(yī)科大學(xué)教務(wù)處,廣東 廣州 510515）

1 引言

現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展、科技急速進(jìn)步、社會(huì)價(jià)值觀呈現(xiàn)多元化，“翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)、創(chuàng)客式教學(xué)，MOOC，SPOC、云課堂”等多元的信息化教學(xué)模式與教學(xué)方法不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了高等教育教學(xué)的變革。這些新型的教學(xué)模式與方法使得學(xué)習(xí)者能以個(gè)人的興趣、需要為中心，通過搜索、連通、選擇、零存整取等學(xué)習(xí)策略，進(jìn)行個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)，建立以“我”為中心的個(gè)性化的、蛛網(wǎng)式的知識(shí)結(jié)構(gòu)[1]，從多方面培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、執(zhí)行力、團(tuán)隊(duì)互動(dòng)能力及正確社會(huì)價(jià)值觀。而這些新型教學(xué)模式要達(dá)到滿意的效果，就必須在教學(xué)過程中再現(xiàn)多元的教學(xué)環(huán)境，使教師的教學(xué)活動(dòng)既專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)，又生動(dòng)活潑。既能高效的傳授專業(yè)知識(shí)，由能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。因此如何提升教學(xué)資源建設(shè)能力，快速、系統(tǒng)、高效開發(fā)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，是各類基于信息技術(shù)新型教學(xué)模式高效實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。虛擬演播室技術(shù)的出現(xiàn)，為教學(xué)資源質(zhì)量及創(chuàng)作效率的提高提供了新的契合點(diǎn)。它將虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合，根據(jù)教學(xué)需要，通過對(duì)場(chǎng)景的構(gòu)建，使得教學(xué)活動(dòng)呈現(xiàn)在豐富場(chǎng)景之中，提高知識(shí)傳授效率。虛擬演播室技術(shù)成為精品教學(xué)資源的設(shè)計(jì)與創(chuàng)作插上了騰飛的翅膀。

2 高清數(shù)字虛擬演播系統(tǒng)的組成

高清數(shù)字虛擬演播室系統(tǒng)，通過色鍵技術(shù)，將攝像機(jī)拍攝到的以藍(lán)幕或綠幕為背景的人物影像作與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的虛擬三維環(huán)境和道具進(jìn)行摳像處理與合成，同時(shí)通過導(dǎo)播系統(tǒng)對(duì)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置，產(chǎn)生推拉搖移俯仰等效果，完成真實(shí)影像與虛擬的前景畫面、背景畫面邏輯變化，從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)的人物置身于“真實(shí)”的場(chǎng)景中拍攝的畫面效果。并以高清數(shù)字信號(hào)格式進(jìn)行輸出或?qū)崟r(shí)播出[2]。

完整數(shù)字虛擬演播室演播室系統(tǒng)由三部分組成（如圖1所示）。一是演播室攝影棚；二是攝像機(jī)系統(tǒng)；三是導(dǎo)播及虛擬演播室服務(wù)器。演播廳攝影棚由一個(gè)專業(yè)藍(lán)箱或綠箱、相關(guān)燈光組成，教師及學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)將在攝影棚的箱體中進(jìn)行。攝像機(jī)系統(tǒng)由一臺(tái)或多臺(tái)高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、錄音設(shè)備及用于課件展示個(gè)人設(shè)備組成，負(fù)責(zé)拍攝教師畫面，錄制聲音，展示課件，并通過數(shù)據(jù)線將其傳遞給一體化虛擬演播室服務(wù)器（如：大洋eMagicPro）。使用服務(wù)器的三維建模軟件搭建制作自己的虛擬教學(xué)場(chǎng)景，通過虛擬系統(tǒng)的色鍵處理器對(duì)在藍(lán)箱內(nèi)拍攝的教師影像進(jìn)行摳像，使之與虛擬的教學(xué)環(huán)境融合。通過設(shè)備內(nèi)置虛擬導(dǎo)播臺(tái)功能，根據(jù)構(gòu)圖需求進(jìn)行遠(yuǎn)景、中景、近景、特寫等不同景別位置變化的設(shè)置，在課程錄制時(shí)無需對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行操作即可獲得豐富的視頻畫面。在錄制過程中還可以根據(jù)教學(xué)需要導(dǎo)入PPT課件、圖片、動(dòng)畫、視頻等富媒體素材，完成攝像機(jī)影像、虛擬場(chǎng)景及各種素材的實(shí)時(shí)合成讓視頻資源更豐富、生動(dòng)有趣。合成好的視頻資源通過系統(tǒng)編碼輸出為各種常用的視頻格式，也可以連接流媒體服務(wù)器進(jìn)行在線直播。

3 虛擬演播室在精品教學(xué)資源創(chuàng)作中的優(yōu)勢(shì)

近年來，虛擬演播室以其強(qiáng)大功能，立體、高效的創(chuàng)作能力，在精品教學(xué)資源的創(chuàng)作中具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，為院校大規(guī)模、高質(zhì)量的開展課程資源建設(shè)提供了豐富的創(chuàng)作手段。

3.1 經(jīng)濟(jì)實(shí)用，成本低廉

利用虛擬演播系統(tǒng)強(qiáng)大的虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)功能，依照知識(shí)點(diǎn)教學(xué)的需要，對(duì)教學(xué)場(chǎng)景進(jìn)行定制開發(fā)，為教師和學(xué)生創(chuàng)建多元化的三維虛擬教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境，可以節(jié)省大量實(shí)景布置、搭建的時(shí)間成本及經(jīng)濟(jì)成本。在平常工作的過程中，通過系統(tǒng)的虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)軟件預(yù)先設(shè)計(jì)各種風(fēng)格的虛擬教學(xué)場(chǎng)景和教學(xué)模具，建設(shè)一個(gè)共享的三維虛擬模型庫，根據(jù)教學(xué)資源創(chuàng)作的設(shè)計(jì)方案，直接從庫里調(diào)取相應(yīng)虛擬場(chǎng)景和教具。進(jìn)行資源的錄制。免去了購買實(shí)際道具的成本。虛擬場(chǎng)景和虛擬教具的開發(fā)成本與實(shí)際布景和真實(shí)教具購置相比較，也能夠節(jié)省一大筆成本，并且能不受場(chǎng)地、時(shí)間的限制進(jìn)行個(gè)性化的修改和更新。極大的節(jié)約各類精品課程資源制作的成本[3]。

3.2 情境性強(qiáng),趣味性高,營(yíng)造了真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，增強(qiáng)內(nèi)容的可視性

以常規(guī)方式制作的教學(xué)資源主要以教師的課堂實(shí)錄和PPT課件的電腦錄屏為主，這兩類型的視頻資源往往會(huì)讓學(xué)習(xí)者感覺畫面呆板，缺乏與教師的互動(dòng)感。而基于虛擬演播系統(tǒng)制作的精品教學(xué)資源利用虛擬技術(shù)將教師與虛擬場(chǎng)景完美的融合在一起，營(yíng)造出真實(shí)、獨(dú)特的學(xué)習(xí)情境，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)內(nèi)容的直觀感受，同時(shí)在教學(xué)過程根據(jù)需要導(dǎo)入動(dòng)畫、虛擬道具等，即解決教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，也能夠吸引學(xué)習(xí)者的注意力，融入學(xué)習(xí)情境，在輕松愉悅的學(xué)習(xí)情境中掌握知識(shí)[4]。例如，進(jìn)行醫(yī)學(xué)類教學(xué)資源制作，通過計(jì)算機(jī)軟件搭建虛擬醫(yī)院病房，教師只需在演播室的藍(lán)箱中組織教學(xué)活動(dòng)，使用虛擬演播系統(tǒng)將教師形象和虛擬的病房進(jìn)行合成，再現(xiàn)教師在“現(xiàn)實(shí)”病房環(huán)境進(jìn)行病例講解，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.3 簡(jiǎn)化創(chuàng)作流程，提高精品教學(xué)資源開發(fā)效率

目前各大品牌的虛擬演播系統(tǒng)的功能都十分強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單。特別是在虛擬場(chǎng)景導(dǎo)入、攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)虛擬、視頻特效運(yùn)用、燈光設(shè)置、多媒體素材調(diào)用、臺(tái)詞字幕呈現(xiàn)等方面都可以實(shí)現(xiàn)一鍵式操作，各項(xiàng)參數(shù)調(diào)整直觀方便、效果一目了然。通過強(qiáng)大宏命令設(shè)置對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)操作進(jìn)行預(yù)先編碼，使得非專業(yè)人員也能輕松使用系統(tǒng)完成各種類型教學(xué)視頻的前期拍攝及后期編輯工作，制作高品質(zhì)的高清視頻，提升教學(xué)資源的開發(fā)效率。同時(shí)運(yùn)用系統(tǒng)服務(wù)器的直播功能，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀教學(xué)資源、教學(xué)改革案例的現(xiàn)場(chǎng)直播，促進(jìn)各類優(yōu)秀教改范例的大范圍推廣。

4 虛擬演播系統(tǒng)在資源開發(fā)中的應(yīng)用

南方醫(yī)科大學(xué)近幾年對(duì)原有的傳統(tǒng)演播室進(jìn)行升級(jí)改造，整合了所有設(shè)備資源和技術(shù)力量建設(shè)高清數(shù)字虛擬演播室。為學(xué)校開展翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)、精品在線課程建設(shè)提供硬件及技術(shù)上的全方位支持，并在指導(dǎo)學(xué)科教師開展微課及新媒體資源的開發(fā)及運(yùn)用方面進(jìn)行了一些應(yīng)用與創(chuàng)新。

4.1 打造面向?qū)W科教師的精品教學(xué)資源創(chuàng)作中心

在傳統(tǒng)的教學(xué)資源制作過程中，視頻拍攝及后期制作等方面都需要專業(yè)設(shè)備及人員參與，具有極強(qiáng)的專業(yè)性。對(duì)于學(xué)科教師來說都是一個(gè)難題，如何讓學(xué)科老師能夠方便、快捷、高效的開展教學(xué)資源的建設(shè)，是高校開展大規(guī)模教改的所面臨的一個(gè)難題。應(yīng)對(duì)這樣問題，我校依托建成的高清數(shù)字虛擬演播室，創(chuàng)建了面向?qū)W科教師的精品教學(xué)資源創(chuàng)作中心。教發(fā)中心的工程師通過對(duì)虛擬演播系統(tǒng)的色鍵、燈光、機(jī)位、景別、場(chǎng)景等參數(shù)的預(yù)設(shè)，構(gòu)建不同類型、不同風(fēng)格的虛擬教學(xué)場(chǎng)景錄制模板。教師在提出創(chuàng)作申請(qǐng)后，按照約定時(shí)間進(jìn)入創(chuàng)作中心演播廳，只需站在藍(lán)箱中，就可以自主開展開展教學(xué)視頻的錄制工作。申請(qǐng)者只需根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和構(gòu)思，選擇預(yù)設(shè)好的模板，通過一鍵控制導(dǎo)播與虛擬演播系統(tǒng)，就可以完成虛擬教學(xué)場(chǎng)景與教師的影像實(shí)時(shí)合成，錄制形式多樣、畫面優(yōu)美的優(yōu)質(zhì)視頻教學(xué)資源。依托虛擬演播室系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，學(xué)科老師在視頻資源開發(fā)中，除使用虛擬教學(xué)場(chǎng)景外，還可根據(jù)教學(xué)需要實(shí)時(shí)導(dǎo)入PPT文本、圖像、視頻、動(dòng)畫、音樂等素材，甚至還可以與系統(tǒng)生成的虛擬人物、虛擬教具等進(jìn)行互動(dòng)，增加了教學(xué)活動(dòng)的想象力與創(chuàng)造力[5]，開發(fā)出更鮮活豐富的教學(xué)資源。使得老師從簡(jiǎn)單的“PPT制作+PPT錄制”、“在線錄制工具”教學(xué)資源制作向影視類教學(xué)資源、藝術(shù)類教學(xué)資源制作方向發(fā)展。培養(yǎng)廣大教師參與課程資源創(chuàng)作的興趣，提升信息技術(shù)手段與教學(xué)融合的創(chuàng)新能力。

4.2 規(guī)范精品教學(xué)資源開發(fā)流程，編制信息化能力培養(yǎng)課程；提升學(xué)科教師信息化素養(yǎng)

歸納總結(jié)虛擬系統(tǒng)開展精品教學(xué)資源建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)，規(guī)范開發(fā)流程、制定開發(fā)程序，明確創(chuàng)作標(biāo)準(zhǔn)。定期組織教師參加教學(xué)資源制作專題培訓(xùn)。為教師錄制微課及精品教學(xué)資源提供開發(fā)理念、開發(fā)流程、主題選擇、教學(xué)設(shè)計(jì)、視頻內(nèi)容呈現(xiàn)設(shè)計(jì)、資源應(yīng)用、學(xué)習(xí)與反饋等方面的培訓(xùn)，使教師在開展精品教學(xué)資源創(chuàng)作中，更新觀念，掌握課程的設(shè)計(jì)理念和方法，從而全面提高學(xué)科教師教學(xué)資源制作的水平。逐步實(shí)現(xiàn)資源建設(shè)的專題化和系列化，提高課程教學(xué)改革效果，為“金課”建設(shè)儲(chǔ)備大量的優(yōu)質(zhì)資源。

4.3 建設(shè)學(xué)生新媒體創(chuàng)作實(shí)驗(yàn)室，組織學(xué)生志愿者參與新媒體節(jié)目創(chuàng)作，豐富學(xué)生課余生活

在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，自主化、碎片化的學(xué)習(xí)方式是數(shù)字新生代們獲取新知識(shí)新技能的主要方式。讓學(xué)生積極參與到教學(xué)資源創(chuàng)作中是提高精品教學(xué)資源鍥合度、生命力的一個(gè)重要手段。依托數(shù)字虛擬演播室，指導(dǎo)學(xué)生志愿者與學(xué)科教師一起動(dòng)手進(jìn)行微課創(chuàng)意，并使用虛擬系統(tǒng)完成實(shí)際錄制，既能通過學(xué)生的視角開展教學(xué)資源設(shè)計(jì)，也培養(yǎng)學(xué)生在影視、美術(shù)及設(shè)計(jì)等方面潛在的創(chuàng)造力。師生一起教學(xué)資源的創(chuàng)作，也促使學(xué)校教學(xué)改革研究得以迅速推廣。組織學(xué)生影視創(chuàng)作愛好者，依托高清數(shù)字虛擬演播室開展校園新媒體節(jié)目創(chuàng)作，如：校園微電影、校園新聞報(bào)道、校園文化藝術(shù)活動(dòng)等，為在校大學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)展示當(dāng)代大學(xué)生面貌新媒體平臺(tái)，應(yīng)用影視表達(dá)科學(xué)的真善美。通過指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新媒體平臺(tái)運(yùn)營(yíng)，培養(yǎng)學(xué)生使用影視設(shè)備，開展“攝、錄、編、播”等技能，制作高質(zhì)量的新媒體節(jié)目的能力。同時(shí)鍛煉學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)合作精神，為校園文化展示提供窗口。

4.4 融合創(chuàng)新創(chuàng)建學(xué)校視頻資源共享支持平臺(tái)

虛擬演播室除了開展教學(xué)資源及新媒體節(jié)目創(chuàng)作以外，與學(xué)校各部門密切協(xié)作，融合學(xué)校各大數(shù)字信息平臺(tái)，創(chuàng)建學(xué)校新媒體視頻資源共享中心。收集整理領(lǐng)導(dǎo)重要講話、微課、校園微電影、優(yōu)秀科普作品、視頻公開課、精品資源共享課視頻、教師教學(xué)競(jìng)賽等等新媒體資源，并進(jìn)行資源共享開放，實(shí)現(xiàn)不同校區(qū)之間以及不同課程之間的信息溝通、資源的共享，打破資源壁壘，提高各項(xiàng)媒體資源使用效率。通過共享平臺(tái)，師生間實(shí)時(shí)進(jìn)行各類學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容管理與互動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、能動(dòng)性，提高課程教學(xué)質(zhì)量。利用平臺(tái)的直播和點(diǎn)播功能，將學(xué)校的一些重要?dú)v史資源、重要活動(dòng)如開學(xué)典禮、畢業(yè)典禮、校慶、學(xué)術(shù)會(huì)議等大型活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)面向社會(huì)發(fā)布，提高學(xué)校的社會(huì)知名度和影響力。

5 結(jié)語

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的大時(shí)代背景下，信息技術(shù)影響整個(gè)教育的理念，模式和走向，整個(gè)教育生態(tài)發(fā)生了改變。技術(shù)的變革為高校的教育教學(xué)工作帶來了挑戰(zhàn)也帶來了機(jī)遇，我們要時(shí)刻思考如何提升課堂的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情?；谔摂M演播技術(shù)的微課及新媒體教學(xué)資源的創(chuàng)作與應(yīng)用，對(duì)提升高校本科教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)校教學(xué)模式方法的改革有著較大的研究和應(yīng)用價(jià)值，可以降低教學(xué)資源制作成本和技術(shù)門檻，豐富教學(xué)資源的形式，讓教學(xué)資源更具情境化、趣味化，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和熱情。推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，提高學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量。