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优质教育教学资源共享共建对教育教学的发展以及青年教师的成长起着重要的催化作用。随着数字化教学资源建设的开展和深入以及各种公开课、交流课、精品课等不断增多，镇江市实验高级中学在2010年建设了一间采用全自动录播系统的录播教室。此系统的应用实现了网络同步直播，并实时将课程教学存储为数字化资源，为学校开展听课、评课、教学反思和课堂教学问题分析提供了专业化的教学环境，同时也促进了学校建设基于校本研修的本土化精品课程。
1 全自动录播系统
该全自动录播系统主要由5个部分构成：全自动录播操作台、输入输出设备（目标定位系统、多镜头切换式拍摄系统）、全自动录播编辑机、图形图像工作站。
1.1 全自动录播操作台
全自动录播操作台包括课件显示液晶、直播监视液晶、现场视频监视液晶、外部设备接口组、多媒体控制键，录制只需按“录制/暂停”按钮就可以自动进入录制，录制结束则只需按“录制结束”按钮。一体化录播控制台大大降低了教师使用的难度，增强了系统的易用性和稳定性。
1.2 目标定位系统
目标定位系统采用超声波目标定位方式。在黑板和白板下方设置8个超声波感应器，通过超声波感应技术对讲台上的人的位置进行定位，不受光线、温度等影响，可对每个感应器分别设置不同的感应场景，触发感应器即刻切换相应场景。而学生定位同样采用超声波定位方式，录播教室内配备吸顶麦克和无线麦克，学生回答问题时，只需要拿起无线麦克讲话，镜头就可以准确定位到该学生。当讲台上没有人即讲台上超声波感应器没有感应到移动人物，并且学生没有回答问题时，系统会自动切换到全景镜头。
1.3 多镜头切换方式拍摄系统
拍摄时主要是六路镜头的切换，五路为摄像机信号，一路为VGA采集卡采集的电脑信号。四路摄像机架设在教室后方正对讲台，跟踪拍摄教室全景镜头、教师在讲桌前的近景镜头、教师在白板左侧的中景镜头、教师在白板右侧的中景镜头、教师在黑板处板书镜头。另外一路摄像机架设在黑板正上方，学生摄像机设置的镜头包括54个学生座位镜头和一个学生全景镜头。VGA采集卡采集的电脑信号，则是自动录制教师在电脑上做的任何操作，包括教师的PPT课件及其他一些操作。
1.4 全自动录播编辑机
全自动录播编辑机能智能地判断教师的讲授意图，根据教学实际过程以及对教师行为模式的理解，通过全自动录播编辑控制台，控制所有输入输出设备，进行智能场景调度。当教师站在讲桌处时，系统会自动切换到教师在讲桌处的近景镜头；而当教师走下讲台时，系统自动切换为整个教室的全景镜头；系统自动实时地将符合当前教学状况的场景剪辑、处理、传送给图形图像工作站做数据编码处理，从而制作成标准格式的流媒体文件，以便存储和直播。
1.5 图形图像工作站
图形图像工作站负责完成采集、编辑、录播等工作。利用SSV流媒体编码技术对视频图像进行编码处理，并且码流可以选择400 K、1 M、2 M等三种方式，在1024×768分辨率，32 Bit色彩的情况下，码流小于1 M；录播文件格式为标准的Mp4、ASF等流媒体文件格式，生成的视频文件可以直接上网，无需再做格式转换。另外，如果需要编辑，这两种格式的文件也能方便地支持后期编辑；录播文件方式以网络直播模式为主，支持电子课件和教师形象画中画方式，支持在录播过程中随时切换和移动；图像切换具有自动和手动两种模式，在自动状态下，所有视频、音频、课件资源的切换自动进行；录播特技还提供自动合成包括学校信息、教师信息、课程信息在内的片头、片尾；录播帧率可选20～25帧/秒；唇音同步效果较好，声音和图像之间的时差不得超过100 ms。
2 录播系统在高中教学中的优势
2.1 有利于青年教师的专业成长
镇江市实验高级中学为提高新教师的教学能力，一直开展青年教师“135拜师结对”活动。除需要青年教师自己努力外，还需要大量听取别人的各级公开课，请有经验的教师指导，以便发现自己的不足，加以改进。但由于多方面因素的影响，青年教师不能及时看到自身的问题，需要靠他人点评。而在录播系统的帮助下，新教师完全可以独立录制自己的教学过程，在教学结束后，参照录像对教学过程中的每个环节进行反思、评价，也可把录像提供给其他教师观看点评，有效地促进青年教师的快速成长。
2.2 有利于优质教学资源共享和多人观摩
通过录播系统，教师实时收看教学过程，学习优秀教师的教学经验，提高自己的教学水平，领悟他人处理问题的方式技巧。同时也解决了当有著名专家、学者讲课或做报告时，听课人数受限的问题。镇江市实验高级中学曾经多次举办百人以上的听课活动，效果很好。通过网络直播听课或学习，教师和学生可在本班教室实时观看，实现自主学习，最大化地实现学校教学资源共享。
2.3 有利于监控和评估
传统的课堂教学评估，对授课教师的个人优势及不足难以进行有效的评价，关键在于授课教师看不到自己的真实情况。有了这套系统以后，评估教师通过回顾即时生成的视频，既可以对每个细节、优点进行评分，也可对每一处不足进行截图，直观明了。授课教师和评课者可以有针对性地交流，实现在线评估。
2.4 有利于实现远程教育
由于中学课程相对较多，在减负增效的大背景下，校内时间有限。利用此系统可以将重点学科和重点内容的课程视频放到网上，学生可以利用课余时间进行回顾和有针对性学习。这样既快捷又方便，让学生真正做到温故知新。
2.5 有利于精品课程教学录像的制作
由于录播系统能够有效整合教师视音频信息、学生活动视音频信息和VGA信息，并录制成单流或多流文件，可以避免教学录像内容只反映教师活动的单调化和呆板化，有效体现课程教学录像的精品特征。录播系统中所有输入的图像均经过数字化处理，图像之间可进行实时无缝切换，并且采取硬件采集、编码方式，令画面质量明显提高，录制方式隐蔽，不影响教师发挥。同时录制的人力成本大为降低，无需后期编辑制作，极大地提高了制作效率。 3 录播系统的不足
虽然全自动录播系统能够高效高质量地完成大部分教学的需求，但是在有些方面还是不尽如人意。
3.1 人物定位
采用超声波定位方式也有弊端，当讲台上有两个或两个以上的人时，系统不知道定位哪个镜头，所以当有学生上台演讲或者完成板书作业时，教师必须走下讲台；教师离黑板的距离要保证在1.5米之内，才能触发感应，所以对上课教师提出更高的要求，要时刻注意自己的位置。
3.2 话筒
在课堂教学中录播系统是通过话筒来切换到学生场景的，而话筒数量有限，无法满足人手一个话筒，并且移动性太差，学生只能通过话筒的传递来回答问题及切换画面。因此，在以小组合作为主的学习模式中就显得力不从心了。不同的学科分组不同，教室的布局需要随时改变，因此对话筒的要求更高，而现有的技术无法实现人手一个话筒的同时保证学生的位置可随时改变。另外。笔者观察发现，学校所用话筒的结构是切面型的，讲话时必须直接对着切面，否则无声音。这就要求学生掌握话筒的正确使用方法。
3.3 画面切换
当画面切换到VGA采集的电脑信号并且教师不再操作电脑时，VGA画面停留时间过短，对于某些字数比较多的PPT，通过直播观看的教师没有足够的时间看完PPT上的内容；教师在讲授白板上的投影内容时，如果站在白板和黑板的中间感应器前，镜头切换画面内容并不是白板，场外教师不能及时看到白板内容，所以对授课教师又提出站位的要求。笔者统计发现，绝大部分教师会随着上课进入状态而忘记站位问题，不能照顾到场外的观众。
3.4 实验课等特殊课的特写镜头
实验课等特殊课中会涉及特写镜头的拍摄，而录播系统则不能很好地完成任务。例如：化学实验课上演示氯气的制作，就无法拍摄到特写镜头，不能满足场外观众的视觉需要，教室内的部分学生也会由于角度问题看不清演示。
3.5 视音频同步
为了保证画面和声音的质量，在设置系统参数时要有所取舍，所以录播教室对外直播时会有几秒钟的延迟，不能保证完全的同步；在线观看的计算机中不能共存几种不同的播放软件，否则会导致直播有画面无声音的现象出现。
3.6 录播系统硬件
由于高中教学需要，录播系统的使用比较频繁。在2010—2012年期间，录播系统的硬件出现几次故障，其中编辑机更换两次，摄像头云台也做了调整，音频的录入和输出也出现过问题。另外，笔者观察发现录播教室灯光系统的设计有待改善，录制的图像对比度较低，色彩暗淡，还原度差。同一间录播教室，上午和下午、晴天和阴天的录制效果差别也很大。由于录播教室的灯光布局问题，整体照度不理想，很大程度上影响了录制效果。如果尝试把录播教室的灯光改造成三基色荧光灯系统，可能会有所改善，同时也不需要对录播教室原有走线和装修做大的改动，改造费用也不高。
4 录播系统应用的制度建设与激励措施
笔者通过两年来的研究发现，大部分教师并没有熟练掌握这套系统。因此，一方面，教师专业成长需要学校政策层面的支持，更需要网络教研平台等技术平台的支撑，从而构筑一个终身学习的环境与平台；另一方面，任何先进的设备和技术都离不开教师，特别是一线教师的认同与实践，需要教师不断提高自身的专业技能和使用数字化工具的能力，但如何引导激励广大教师积极应用录播系统，需要有相应的制度保证与激励措施。
4.1 加强培训力度
录播教室建成初期，学校曾组织过培训，但当时中青年教师居多，一部分老教师并没有接受这套系统，所以培训的力度和广度要进一步加强。首先，针对各学科教研组长进行培训，帮助教研组长更新观念，认识到录播系统对学科资源建设及网络教研活动开展的重要性，并努力把录播系统软件平台作为教师终身学习的网络平台。其次，针对全体教师进行培训，让每一位教师都能认识到此平台的功能与益处，激发教师使用录播系统的热情。
4.2 以政策和制度为保障
由学校教务教科研部门牵头，从学校教学管理层面进行要求，可根据各个学校自身情况要求每位教师定期上一节录播课，要求所有的教研活动尽可能在录播教室举行，每学期举办录课评课活动，录课教师的活动可作为工作绩效奖励等，调动教师使用录播系统的积极性。
4.3 发挥名人效应
组织相关学科专家、学科带头人、骨干教师等进行各学科系列专题知识的录课，学生不仅能利用公共时间在线听到名师名家的课程，也可在课后登录校园网下载课程视频。
4.4 个人空间规划
可根据不同教师设计“个人空间”，空间可以共享其视频、教学课件、教案等。加不同教师为教学互动同伴，教师可自发成立教学群，如语文教学群、数学教学群等。同群的教师之间可以针对主题开展活动，亦可针对某个教师的某个教学视频进行小范围的内部教研活动。同时可以收藏教学同伴以及平台展示的优质资源，用于后期观摩学习使用。让全校教师之间进行无缝对话和经验交流。社会化的互动方式会促进教师间的群体同伴互助，使教师尽享交流和沟通的快乐。
5 结束语
录播系统在高中教学中的应用，解决了不少问题，提高了教学效率，能够实现优质资源共享，众多优势有目共睹。但录播系统的使用强调现场教学，如何有效利用使其满足教学要求，还需要结合学校的实际情况，掌握学科教学特点和要求，并建立相应的制度保障和激励措施，更需要一线教师不断研究和实践。虽然硬件和技术上还存在一定的不足，相信随着现代教育技术的发展，录播系统会有非常好的应用前景，必将在远程开放式教学等领域发挥更大的作用。
1 全自动录播系统
该全自动录播系统主要由5个部分构成：全自动录播操作台、输入输出设备（目标定位系统、多镜头切换式拍摄系统）、全自动录播编辑机、图形图像工作站。
1.1 全自动录播操作台
全自动录播操作台包括课件显示液晶、直播监视液晶、现场视频监视液晶、外部设备接口组、多媒体控制键，录制只需按“录制/暂停”按钮就可以自动进入录制，录制结束则只需按“录制结束”按钮。一体化录播控制台大大降低了教师使用的难度，增强了系统的易用性和稳定性。
1.2 目标定位系统
目标定位系统采用超声波目标定位方式。在黑板和白板下方设置8个超声波感应器，通过超声波感应技术对讲台上的人的位置进行定位，不受光线、温度等影响，可对每个感应器分别设置不同的感应场景，触发感应器即刻切换相应场景。而学生定位同样采用超声波定位方式，录播教室内配备吸顶麦克和无线麦克，学生回答问题时，只需要拿起无线麦克讲话，镜头就可以准确定位到该学生。当讲台上没有人即讲台上超声波感应器没有感应到移动人物，并且学生没有回答问题时，系统会自动切换到全景镜头。
1.3 多镜头切换方式拍摄系统
拍摄时主要是六路镜头的切换，五路为摄像机信号，一路为VGA采集卡采集的电脑信号。四路摄像机架设在教室后方正对讲台，跟踪拍摄教室全景镜头、教师在讲桌前的近景镜头、教师在白板左侧的中景镜头、教师在白板右侧的中景镜头、教师在黑板处板书镜头。另外一路摄像机架设在黑板正上方，学生摄像机设置的镜头包括54个学生座位镜头和一个学生全景镜头。VGA采集卡采集的电脑信号，则是自动录制教师在电脑上做的任何操作，包括教师的PPT课件及其他一些操作。
1.4 全自动录播编辑机
全自动录播编辑机能智能地判断教师的讲授意图，根据教学实际过程以及对教师行为模式的理解，通过全自动录播编辑控制台，控制所有输入输出设备，进行智能场景调度。当教师站在讲桌处时，系统会自动切换到教师在讲桌处的近景镜头；而当教师走下讲台时，系统自动切换为整个教室的全景镜头；系统自动实时地将符合当前教学状况的场景剪辑、处理、传送给图形图像工作站做数据编码处理，从而制作成标准格式的流媒体文件，以便存储和直播。
1.5 图形图像工作站
图形图像工作站负责完成采集、编辑、录播等工作。利用SSV流媒体编码技术对视频图像进行编码处理，并且码流可以选择400 K、1 M、2 M等三种方式，在1024×768分辨率，32 Bit色彩的情况下，码流小于1 M；录播文件格式为标准的Mp4、ASF等流媒体文件格式，生成的视频文件可以直接上网，无需再做格式转换。另外，如果需要编辑，这两种格式的文件也能方便地支持后期编辑；录播文件方式以网络直播模式为主，支持电子课件和教师形象画中画方式，支持在录播过程中随时切换和移动；图像切换具有自动和手动两种模式，在自动状态下，所有视频、音频、课件资源的切换自动进行；录播特技还提供自动合成包括学校信息、教师信息、课程信息在内的片头、片尾；录播帧率可选20～25帧/秒；唇音同步效果较好，声音和图像之间的时差不得超过100 ms。
2 录播系统在高中教学中的优势
2.1 有利于青年教师的专业成长
镇江市实验高级中学为提高新教师的教学能力，一直开展青年教师“135拜师结对”活动。除需要青年教师自己努力外，还需要大量听取别人的各级公开课，请有经验的教师指导，以便发现自己的不足，加以改进。但由于多方面因素的影响，青年教师不能及时看到自身的问题，需要靠他人点评。而在录播系统的帮助下，新教师完全可以独立录制自己的教学过程，在教学结束后，参照录像对教学过程中的每个环节进行反思、评价，也可把录像提供给其他教师观看点评，有效地促进青年教师的快速成长。
2.2 有利于优质教学资源共享和多人观摩
通过录播系统，教师实时收看教学过程，学习优秀教师的教学经验，提高自己的教学水平，领悟他人处理问题的方式技巧。同时也解决了当有著名专家、学者讲课或做报告时，听课人数受限的问题。镇江市实验高级中学曾经多次举办百人以上的听课活动，效果很好。通过网络直播听课或学习，教师和学生可在本班教室实时观看，实现自主学习，最大化地实现学校教学资源共享。
2.3 有利于监控和评估
传统的课堂教学评估，对授课教师的个人优势及不足难以进行有效的评价，关键在于授课教师看不到自己的真实情况。有了这套系统以后，评估教师通过回顾即时生成的视频，既可以对每个细节、优点进行评分，也可对每一处不足进行截图，直观明了。授课教师和评课者可以有针对性地交流，实现在线评估。
2.4 有利于实现远程教育
由于中学课程相对较多，在减负增效的大背景下，校内时间有限。利用此系统可以将重点学科和重点内容的课程视频放到网上，学生可以利用课余时间进行回顾和有针对性学习。这样既快捷又方便，让学生真正做到温故知新。
2.5 有利于精品课程教学录像的制作
由于录播系统能够有效整合教师视音频信息、学生活动视音频信息和VGA信息，并录制成单流或多流文件，可以避免教学录像内容只反映教师活动的单调化和呆板化，有效体现课程教学录像的精品特征。录播系统中所有输入的图像均经过数字化处理，图像之间可进行实时无缝切换，并且采取硬件采集、编码方式，令画面质量明显提高，录制方式隐蔽，不影响教师发挥。同时录制的人力成本大为降低，无需后期编辑制作，极大地提高了制作效率。 3 录播系统的不足
虽然全自动录播系统能够高效高质量地完成大部分教学的需求，但是在有些方面还是不尽如人意。
3.1 人物定位
采用超声波定位方式也有弊端，当讲台上有两个或两个以上的人时，系统不知道定位哪个镜头，所以当有学生上台演讲或者完成板书作业时，教师必须走下讲台；教师离黑板的距离要保证在1.5米之内，才能触发感应，所以对上课教师提出更高的要求，要时刻注意自己的位置。
3.2 话筒
在课堂教学中录播系统是通过话筒来切换到学生场景的，而话筒数量有限，无法满足人手一个话筒，并且移动性太差，学生只能通过话筒的传递来回答问题及切换画面。因此，在以小组合作为主的学习模式中就显得力不从心了。不同的学科分组不同，教室的布局需要随时改变，因此对话筒的要求更高，而现有的技术无法实现人手一个话筒的同时保证学生的位置可随时改变。另外。笔者观察发现，学校所用话筒的结构是切面型的，讲话时必须直接对着切面，否则无声音。这就要求学生掌握话筒的正确使用方法。
3.3 画面切换
当画面切换到VGA采集的电脑信号并且教师不再操作电脑时，VGA画面停留时间过短，对于某些字数比较多的PPT，通过直播观看的教师没有足够的时间看完PPT上的内容；教师在讲授白板上的投影内容时，如果站在白板和黑板的中间感应器前，镜头切换画面内容并不是白板，场外教师不能及时看到白板内容，所以对授课教师又提出站位的要求。笔者统计发现，绝大部分教师会随着上课进入状态而忘记站位问题，不能照顾到场外的观众。
3.4 实验课等特殊课的特写镜头
实验课等特殊课中会涉及特写镜头的拍摄，而录播系统则不能很好地完成任务。例如：化学实验课上演示氯气的制作，就无法拍摄到特写镜头，不能满足场外观众的视觉需要，教室内的部分学生也会由于角度问题看不清演示。
3.5 视音频同步
为了保证画面和声音的质量，在设置系统参数时要有所取舍，所以录播教室对外直播时会有几秒钟的延迟，不能保证完全的同步；在线观看的计算机中不能共存几种不同的播放软件，否则会导致直播有画面无声音的现象出现。
3.6 录播系统硬件
由于高中教学需要，录播系统的使用比较频繁。在2010—2012年期间，录播系统的硬件出现几次故障，其中编辑机更换两次，摄像头云台也做了调整，音频的录入和输出也出现过问题。另外，笔者观察发现录播教室灯光系统的设计有待改善，录制的图像对比度较低，色彩暗淡，还原度差。同一间录播教室，上午和下午、晴天和阴天的录制效果差别也很大。由于录播教室的灯光布局问题，整体照度不理想，很大程度上影响了录制效果。如果尝试把录播教室的灯光改造成三基色荧光灯系统，可能会有所改善，同时也不需要对录播教室原有走线和装修做大的改动，改造费用也不高。
4 录播系统应用的制度建设与激励措施
笔者通过两年来的研究发现，大部分教师并没有熟练掌握这套系统。因此，一方面，教师专业成长需要学校政策层面的支持，更需要网络教研平台等技术平台的支撑，从而构筑一个终身学习的环境与平台；另一方面，任何先进的设备和技术都离不开教师，特别是一线教师的认同与实践，需要教师不断提高自身的专业技能和使用数字化工具的能力，但如何引导激励广大教师积极应用录播系统，需要有相应的制度保证与激励措施。
4.1 加强培训力度
录播教室建成初期，学校曾组织过培训，但当时中青年教师居多，一部分老教师并没有接受这套系统，所以培训的力度和广度要进一步加强。首先，针对各学科教研组长进行培训，帮助教研组长更新观念，认识到录播系统对学科资源建设及网络教研活动开展的重要性，并努力把录播系统软件平台作为教师终身学习的网络平台。其次，针对全体教师进行培训，让每一位教师都能认识到此平台的功能与益处，激发教师使用录播系统的热情。
4.2 以政策和制度为保障
由学校教务教科研部门牵头，从学校教学管理层面进行要求，可根据各个学校自身情况要求每位教师定期上一节录播课，要求所有的教研活动尽可能在录播教室举行，每学期举办录课评课活动，录课教师的活动可作为工作绩效奖励等，调动教师使用录播系统的积极性。
4.3 发挥名人效应
组织相关学科专家、学科带头人、骨干教师等进行各学科系列专题知识的录课，学生不仅能利用公共时间在线听到名师名家的课程，也可在课后登录校园网下载课程视频。
4.4 个人空间规划
可根据不同教师设计“个人空间”，空间可以共享其视频、教学课件、教案等。加不同教师为教学互动同伴，教师可自发成立教学群，如语文教学群、数学教学群等。同群的教师之间可以针对主题开展活动，亦可针对某个教师的某个教学视频进行小范围的内部教研活动。同时可以收藏教学同伴以及平台展示的优质资源，用于后期观摩学习使用。让全校教师之间进行无缝对话和经验交流。社会化的互动方式会促进教师间的群体同伴互助，使教师尽享交流和沟通的快乐。
5 结束语
录播系统在高中教学中的应用，解决了不少问题，提高了教学效率，能够实现优质资源共享，众多优势有目共睹。但录播系统的使用强调现场教学，如何有效利用使其满足教学要求，还需要结合学校的实际情况，掌握学科教学特点和要求，并建立相应的制度保障和激励措施，更需要一线教师不断研究和实践。虽然硬件和技术上还存在一定的不足，相信随着现代教育技术的发展，录播系统会有非常好的应用前景，必将在远程开放式教学等领域发挥更大的作用。