高校微课资源制作环境设计与搭建

    宁敏 邓飞 涂乐

    

    摘? 要 以中国大学MOOC平台为代表的集群化微课已经成为当前高校在线教育的主流。高校微课资源指高校师生在专业的微课拍摄环境中制作的视频资源。依据现实微课制作需求，设计并搭建新型高校微课资源制作环境，以提升教师课程开发能力，加快推进在线优质课程资源开发与共享。

    关键词 微课;翻转课堂;金课;MOOC;微课资源;微课录制系统

    中图分类号：G652? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）12-0049-03

    Abstract The cluster micro lecture represented by the MOOC plat-form of Chinese universities has become the mainstream of e-learning in colleges. In this paper， micro lecture resources in colleges refers tothe video resources produced by teachers and students in the pro-fessional micro lecture recording environment. According to the actual needs of micro lecture， the author designs and builds a new micro lecture resource producing environment in colleges， so as to improve teachers curriculum development ability and accelerate the

    development and sharing of online high-quality curriculum resources.

    Key words micro lecture; flipped classroom; gold course; MOOC; micro lecture resources; micro lecture recording system

    1 微課的定义

    胡铁生认为，微课是微型视频网络课程的简称，是以微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点（如重点、难点、疑点、考点等）或教学环节（如学习活动、主题、实验、任务等）而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型网络课程资源。微课为泛在学习提供了强有力的资源保障。在每时每刻无处不在的学习环境中，教师改变教学方式，将关键知识点制作成微课，让学生通过电子设备如手机、电脑、平板等调用微课完成自主学习，最终通过翻转课堂，互动讨论解决问题。

    2 微课资源制作环境建设需求

    2019年4月，教育部提出将分三年全面实施“六卓越一拔尖”计划2.0，其中明确指出，2019—2021年要建设3000门左右线上“金课”、7000门左右线上线下混合式“金课”和线下“金课”。华中师范大学2016—2017年在中国大学MOOC平台上发布了九门微课程，2019年已增至12门，校本科生院计划2019—2021年完成82门国家级一流本科课程的申报工作，每门课程要求必须配套相应的微课资源。

    学校目前微课制作的实际情况是，有些教师自己使用录屏软件制作，视频较大，且对摄像技术无所要求，导致视频质量参差不齐，影响后期制作效果;另有部分教师寻找外包公司制作，制作时间和成本投入极大，加重了个人负担。现有的微课资源在硬件制作方面，镜头过于单一，只有单路合成信号输出，无法满足教师提出的多镜头、复合信号输出的要求;在制作环境方面，未进行专业声音装修，容易录入杂音。缺乏专业的微课制作环境，教师微课程授课技能和课程设计方案存在不足等，制约了当前的微课产出质量，因此首先要建立专门的微课制作空间，才能满足教师和学生的微课教学需要。

    为了促进学校微课资源的建设发展，支持未来三年教务部门、学校教师的建设需求，升级微课资源制作环境成为当务之急。微课资源制作环境为精品课程资源开发和同步互动教学提供了支撑，能够传播先进的教学理念，实现灵活丰富的教育方式，让学生感受到与传统课堂教学完全不同的学习体验，帮助教师探索全新的教学模式，推动学校信息化教育深入实施，实现优质课程教学资源共享。

    3 微课资源制作环境的功能需求

    课程教学须以“教学为主导、学生为主体”作为基本原则，在微课制作环境的搭建方面，需考虑设计的指导理论、教学对象、教学内容、教学方法和教学媒体资料等教学设计的一系列元素。笔者通过对学校10位录制过微课的学科教学论专业的教师和20名参加教师教学技能培训的免费师范生进行访谈，并对武汉大学、中山大学和湖北广播电视大学等高校进行调研，总结了现阶段师生对微课资源制作环境的功能需求。

    1）微课资源环境建设需要符合国家MOOC数字化资源建设标准，并能与原有设备对接，资源与主流视音频编辑软件达到互联互通。

    2）多镜头、复合信号输出。授课人员可实时切换多路输入信号，合成信号可实时观测，使节目拍摄、编辑和后期包装在拍摄时可一次性完成。

    3）授课人员可独立完成录制过程。抠像过程由机器自助完成，通过硬件或软件抠像，讲授人员可以独立操作完成视频录制过程，不需要更多专业技能方面的培训，节省了制作时间和制作成本，减轻授课者负担。

    4）打造专业环境，可实时变更场景。通过实体环境和虚拟抠像环境相结合的方式，随时变更场景，实现“换人不换景，换景不换人”。使用虚拟场景要有身临其境之感，讲授人员可实时观测合成画面，及时调整，并实现虚拟和现实的交叉互动，不受时空限制，提高微课视频资源的制作效率。

    4 微课资源制作环境的设计与搭建

    结合学校的实际情况和市场调查，本文从现有实际条件出发，设计与搭建当前所需的微课资源制作环境。一套完整的微课资源制作环境由视音频采集设备、微课录制主机、投影设备、灯光及其他设备组成，如图1所示。

    视音频采集设备? 视音频采集设备包括摄像机、返看器和声音采集设备。

    1）摄像机。摄像机置于返看器内部，通过镜头采集视频信号，并实时传输到微课录制主机中。

    ①支持静态影像截取和实时HDR，通过12 bit图像处理，支持无线遥控。

    ②支持高清视频格式：YUV 4：2：2@10bit、YUV 4：2：2@8bit、MPEG2、DVCPRO HD、XDCAM HD、XDCAM EX、HDV、AVC-Intra、AVCHD、AVID DNxHD。

    ③支持标清视频格式：YUV无压缩、DVSD、DVCPro、DVC-Pro50、MPEG2 I（10～50 Mbps）、MPEG2 IBP、MPEG4。

    ④支持音频格式：WAV、WMA、MXF、MP3、AC-3、DTS、DRA。

    ⑤支持文件格式：FLV、VFW AVI、OpenDML AVI、MXF、WMV、3GP、TS、DVD。

    2）返看器。返看器是通过一个显示器显示笔记本电脑上传输的画面，并把画面反射到摄像机镜头前一块呈45°角的专用镀膜玻璃上，授课者可以在直面摄像机镜头的同时，看到人与背景的合成画面，掌控讲授的节奏。返看器需要具备录像记录提示灯功能，屏幕响应小于3 ms，

    透射/反射比值不低于60：40，HDMI输入接口，支持1920*

    1080@50/60P信号显示。

    3）声音采集设备。微课视频制作过程中的声音采集设备指无线话筒，包括话筒和接收器两部分，接收器输出音频信号给微课录制主机。频率范围NFC同步，可通过摄像机供电，频率响应23 Hz～18 kHz，信噪比60～102 dB。

    微课录制系统? 微课录制系统包括微课录制主机、硬盘录像机以及笔记本电脑。

    1）微课录制主机。微课录制主机具備教学录制控制器控制录像及停止录像功能，内含长时间录制系统，支持至少三路HDMI信号输入，整合高清摄像机、笔记本、手写平板等多路信号。同时接收音频信号，同步后在硬盘录像机中合成。

    ①软硬件一体的双通道色键抠像系统，做双机位虚拟。

    ②支持全高清录像格式，兼容传统录播模式（包括手动录播和全自动录播）大部分非线性编辑软件，方便用户在Windows、iOS、Android等终端浏览体验，满足移动学习的需求。

    ③可录制HD系统视频，支持NTFS硬盘档案系统，可长时间进行记录。

    ④广播级4：2：2色彩取样，8 bit视频录制。

    ⑤专业音频处理模块。

    2）硬盘录像机。硬盘录像机是用来将微课录制主机整合好的视音频文件存储在专业硬盘上的工具，可分段录像，录入MXF、MP4等常用视频格式，兼容大部分非线性编辑软件，可以存储在移动硬盘上，也可以使用USB或SATA方式连接电脑，并能够为耳机输出端子提供监听功能。

    3）笔记本电脑。在微课录制过程中，笔记本电脑至少提供三路信号供给其他设备：一路供给返看器，一路供给投影机，一路供给微课录制主机用于抠像后合成。笔记本电脑要求i5处理器，8 G内存，360 G PCIe SSD固态硬盘或以上配置均可，可支持HDMI输出接口。

    投影设备? 投影设备包括投影机和绿幕。在微课视频拍摄过程中，笔记本电脑输出一路信号至投影机，投影机从绿幕后方将画面投放到绿幕上。授课人员在绿幕前方可以看到投影出的画面。绿幕背投一般选择使用超短焦距投影机。

    1）亮度≥3500 lm（标准亮度模式），分辨率不低于1280*800。

    2）投影80寸画面（16：10屏幕）的距离≤50厘米（镜头到白板距离）;

    3）变焦比：≥1.3倍变焦。对比度：≥13 000：1。

    灯光及其他设备? 灯光及其他设备包括绿幕背景灯、人物面光灯和液晶一体机。

    1）灯光。绿幕背景灯主要投放目标是绿幕和环境的光线平衡，专指头顶和环境补光的部分灯光。人物面光灯则以环境中的授课个体为目标，补足面部的光线。整体光线须满足显色指数（Ra）95，色温不低于5600 K，亮度不低于601.5 lm，光照度300 lx，可通过有线调光。

    2）液晶一体机。液晶一体机在微课视频拍摄过程中既可以作为教师的演示屏使用，亦可作为返看提示所用。做演示屏幕时，教师直接将需要讲授的内容放置在一体机中，一体机此时可作为电脑使用;作返看提示使用时，可将微课录制主机的合成信号接入一体机中，授课人员和课程团队即可实时看到录制情况，拍摄过程中出现的问题可以马上得以解决。一般选择屏幕尺寸不小于55英寸，分辨率4K

    （3840*2160），屏幕比例16：9，支持HDR技术，并支持无线投屏。

    总之，微课视频资源拍摄，就是将摄像机采集到的人物画面传输至微课录制主机中，经过抠像处理，扣掉背景绿幕，与笔记本电脑中同步传送的课件画面进行合成，声音通过授课人员佩戴的无线麦克风采集到微课录制主机的音频处理器，视频和音频整合以后存入硬盘录像机。录制的开始与结束都由授课人员自行控制，实现全流程简易操作。

    5 结语

    在整个微课资源制作环境的搭建过程中，除了设备的选择，还需要考虑整体环境的吸音工程、环境光效、专用空调等基础建设内容，从宏观系统的角度考虑整体的操作性。依托当前制定的《微课工作室管理日志》《微课制作流程和制作事项》《课程资源制作登记表》《微课工作室使用申请》等管理操作条例，华中师范大学要继续优化管理机制，提高制作效率，推动优质微课资源的建设发展，打造优质“金课”。

    参考文献

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