云录播在小学教研活动中的应用途径分析
云录播在小学教研活动中的应用途径分析 一、引言 近年来，国家高度重视教育信息化工作，中小学教学信 息化的进程也日新月异，逐步实现了教学管理自动化。在流 媒体和云技术迅速发展的今天，如何借助于这些资源优势， 扩展中小学教学的范围，提高教师的教学兴趣，方便教师的 教学活动，逐渐成为现代化校园建设的重点问题。中央电化 教育馆王珠珠馆长认为，“教育信息化需要的就是应用技术、 应用资源、应用先进教学理念有效提升教学质量”。以云计 算、物联网、新一代互联网、新一代移动通信技术为代表的 新一轮信息技术革命，正在不断催生新技术、新产品、新业 务，推动信息产业升级，改变了信息化发展模式。录播系统 也与时俱进地进入了“云”时代，是通过云平台、云系统、 终端设备、建设方案实现有效提升教学质量的一个重要的手 段、工具。云录播系统建设的意义则是在于节省资源、传递 价值。二、云录播的概述 （一）云录播的概念及意义 互联网是目前在全球影响最大的开放性信息资源网，它 借助专门的通信界面和规程，使不同类型的计算机、不同国 家和地区的局域网等组成庞大的计算机网络体系，存放和传 输海量信息，供世界各地的网络用户查询和使用[1]。云计 算是一种能够在短时间内迅速按需提供资源的服务，可以避免资源过度和过低使用[2]。云录播是基于互联网利用云计 算技术综合录、播、用为一体，从前端信号采集到视频分发 到媒体资源处理再到受众收看端，通过云部署来实现学校教 学、管理、学习、互动、评估、媒资处理等诸多教育信息化 功能。
云录播将所有高清、标清视频或流媒体信号转换为网络 信号，并借用现有的校园网络实现录播，摆脱了高清信号线 传输距离的瓶颈，并且它对资源的利用率有大幅度提高，成 本也相应大幅度降低，这给基础教育录播系统的发展提供了 指导。“三通、两平台、五课堂[3]”已经明确了录播课堂 在现代化教育教学中的重要作用及地位。因此，云录播的搭 建成为我国教育信息化重点工作“三通、两平台、五课堂” 的重要建设内容。所以，搭建中小学云录播教学系统十分必 要。
（二）传统录播架构与云录播架构比较 如图1所示，传统的录播首先是在各个需要录播的教室 建立的一套完整的录播系统，录播系统把课堂中的教师场景、 学生场景、板书场景与课件场景都录制完后再统一上传到录 播服务器中。而每个教室都必须配备一套完善的录播硬件， 这种录播方式造成了资源的极大浪费。
图1 传统录播架构 云录播是基于物联网模式且采用云存储、云传输技术来满足现代化教学的一种方式[4]。它是以视频编码和流媒体 发布技术为基础。云录播系统能将授课或者演讲者的影像、 声音以及课上使用的课件，以全硬件设备方式即时编码成标 准的IP流格式，通过网络在教育云内部进行后期处理，对画 面进行动态合成、流媒体发布等。观众以IE以及Media player 即可同步收看现场影音以及图文内容。当课程或者演讲结束 之后，可以立即将内容刻录成光盘保存或者存放在服务器中， 提供随选点播服务。
云录播的架构如图2所示，分为三层：支撑层、承载层 和终端层。每一层都发挥着各自的功能，构成了强大的云录 播平台。云录播的支撑层主要完成媒体采集功能，而录播教 室里的音视频资源、课件资源和课堂资源都是通过支撑层上 传到服务器。支撑层则包括了控制系统与音视频采集系统， 控制系统负责控制信号的采集和发放，音视频采集系统负责 教室音视频的采集和编码，然后发送到云平台中。
云录播的承载层是云录播的核心层。支撑层的多媒体资 源是通过网络上传到节点服务器中，而节点服务器的作用就 是实现多服务器的分流，并通过交换机上传到云端服务器， 由云端服务器进行各种应用处理。
云录播的终端层就是云录播的应用，云录播支持多种终 端访问，它是基于最新的HTML5技术架构，这是一种跨平台 的技术。由此实现了几乎所有终端的资源访问和分享，无论 是安卓系统的手机终端、苹果系统的手机终端，还是WINDOWS系统的PC和MAC机器，都能直接从媒体中心上获得资源，无 需安装各种插件和各种APP[5]。对于标准的HTTP协议，只要 将用户的http请求重定向，即可完成媒体资源的分发并提供 相应的服务。
图2 云录播系统架构 （三）云录播与传统录播的优势比较 1.高共享性 传统录播系统只能实现单一的录制和播放，共享性比较 差。云录播则具有高共享性，学校录播教室只需要布置音视 频采集设备，并通过教育网接入，而录播工作由教育云完成， 学校或各个教室动态共享录播资源，大大节约了设备投资， 提高了设备使用率。
2.高经济性 传统录播成本较大，随着技术变革，传统录播设备需要 不断更新，而云录播不需要更换设备，补充即可，总拥有成 本反而降低。尤其在系统扩展时，云录播系统新增一套录播 系统的成本只为传统录播的三分之一，甚至更低。
3.高扩展性 传统录播扩展性不够，而云录播系统的规模可以动态伸 缩，满足应用和用户规模增长的需要。性能动态可调，不受 具体设备限制。新增教学录像系统，仅需要在新增教室内增 加摄像头、话筒等音频设备即可，投资幅度大大缩小。基于云计算技术的云录播系统大大解决了传统录播中 存在的高成本、低共享和低扩展性等缺点，它将逐渐成为当 下录播的主流发展趋势。
三、状元小学传统教研活动现状 状元小学是一所建设中的全新学校，根据区委区政府教 育均衡发展战略，区教委确定状元小学为朝阳小学分校，参 照打造朝阳小学南校区的模式全力打造状元小学校区。通过 朝阳小学管理人员的输入、管理理念的植入、管理制度的介 入，实行管理一体化、教研一体化、科研一体化、培训一体 化，保障状元小学具有与朝阳小学同样的管理、师资和质量。
在云录播建设投入使用之前，状元小学进行了传统教研活动。
在云录播建设投入使用之后，改变以往传统的教研活动形式， 借以云录播的应用促进了教研活动的开展。
通过实地考察分析了解状元小学传统教研活动的现状， 包括教研活动中的校本教研与区域教研。校本教研是教师为 了改进自身教学，在课堂上发现问题，通过自我分析并与其 他教师讨论来共同解决问题，从而提出一个最合适的解决方 案。状元小学的每个学科每周都会进行一次校本教研活动， 组内教师进行交流讨论，有的教师往往需要再次观看课堂录 像来发现问题。但是，由于传统录课费时费力，且不能针对 每个教师的具体情况任意录制，所以，阻碍了校本教研活动 的开展。区域教研活动是为了整合区域教学资源，加强学校 与学校之间的交流合作，以达到共赢。状元小学每个月会组织区内的教研活动，包括研讨、赛课等，每开展一次区域教 研活动，有限的几个学校的教师会带上各自的教研材料到统 一地点去交流。由于没有看到课上的具体情况，所以也阻碍 了教研活动的具体开展。
四、云录播在状元小学教研活动中的具体应用 云录播在状元小学应用之后，通过调研访谈观察得到状 元小学的云录播平台是一个集课堂实况直播、教学视频点播、 教学点评、新闻动态发布、学习资源共享等功能于一体的数 字化多媒体平台。它极大地促进了状元小学教研活动的开展， 优化了教学。云录播在状元小学教研活动中的具体运用有如 下方面。
（一）校本教研 在状元小学教室里安装了定位摄像机和话筒，用来捕捉 课堂里的画面和声音。定位摄像机中嵌有自动跟踪系统，主 要负责教师与学生的定位功能。教室配置了音视频编码器与 VGA编码器，用来采集师生的音视频信号和多媒体课件，编 码器把在课堂上采集到的视频、音频、课件信号通过网络传 给状元小学中心机房到云录播的中控主机上。云录播中控主 机在通过处理采集到的信号与数据之后，再传输到云端控制 中心。这一系列的操作不仅方便了录课工作的开展，教师不 用苦恼如何获得素材，录制人员也不用费力到教室去录制。
且教师可以通过观课进一步反思教学，发现问题并提出解决 方案，方便了教研活动的开展。云录播系统支持用户在线直播和点播功能，校本教研活 动中，教师通过IE浏览器及Media Player 就可以直播上课 内容与点播回放录制好的影音及图文内容。教师还可以用文 字方式实现在线交流功能，所以，在进行校本教研活动的教 师可以在通过观课之后进行在线评价。在集中教师的评价后， 可以集中议课、品课，以得出结论并进行反思，从而促进了 教研活动的开展。
云录播的发展极大地促进了状元小学的校本教研活动 的开展。由于录课变得方便快捷，不仅教师可以根据自身需 求和相关录制人员沟通过后进行网上录课，同时，还不需要 录制人员亲临现场，省时省力。
（二）区域教研 针对以上状元小学区域教研活动所叙述的资源有限，成 本较高等问题，云录播正是改善了这一状况。目前，区域教 研只需要在安装有摄像头和话筒的录播会议室中进行上网 直播，就可以轻松的开展教研活动。基于云录播平台，通过 设备互动标准协议，并提供统一接口平台，实现了在同一视 频架构基础上的多终端多设备的视频、文字、图片等多种资 源平滑互动。并且各个学校都可以通过网络将现场的视频、 音频及计算机屏幕进行实时直播，通过IE浏览器及Media Player 就可以同步收看现场影音及图文内容。
图3 云录播教学画面切换单流单画面模式是指在多个视频流或屏幕流中进行N选 一的切换，用其中一个流进行画面输出，生成文件为单窗口 单画面的单一文件、教师可以根据个人喜好选取想要观看的 内容，如图5所示。
图4 云录播单流单画面模式 单流多画面模式是指在多个视频流或屏幕流中进行多 画面分割与合并，实现N选一的切换输出，生成文件为单窗 口多画面的单一文件（如图6）。
图5 云录播单流多画面模式 通过录制系统模式系统可以在“单流单画面”、“多流 多画面”、“单流多画面”实现即时切换。云录播系统自动 识别跟踪模式，可以根据教研室里的具体情况，对“远景、 中景、近景、特写”进行切换拍摄。系统可以自动识别教师 和说话的领导，并进行具体拍摄，从而满足不同应用场合的 需要，实现智能化摄像机跟踪控制工作。
云录播的发展还改变了状元小学传统赛课的模式，从线 下赛课过渡到线上赛课。不仅节省了资源成本，也方便简化 了赛课活动。在初选时期可以采取网上赛课，专家可以在网 上观课后就直接给出评价与意见，通过结合各个专家的意见 初选出复赛的教师。这样，专家无须亲临现场去观课，在平 台上就可以观看教师的讲授，还可以随即点播某个学校某个教师的任一课堂。
随着“宽带网络校校通”的实现，云录播的发展也带动 了教育信息化的发展。为进一步更新教育观念，深化课堂教 学改革，有效转变教师教学方式和学生学习方式，各地都积 极地实施了“卓越课堂”行动计划。云录播的发展丰富了教 育教学资源，优化了教育教学的方式，提高了课堂教学质量， 由此推动了状元小学“卓越课堂”的发展。通过云录播平台， 教师可以针对各自的学科特点，进一步探索和构建了具有学 科特点、学校或者区域特色的“卓越课题”教学模式。为广 大教师提供了理论和典型经验。不仅提升了教师的教学能力 和教学智慧，也提高了各个学校课改的整体水平。总之，云 录播的发展极大地促进了状元小学教研活动的开展，增加了 与其他学校交流学习的机会，方便快捷地在线交流讨论，丰 富了教研活动开展的形式，从而促进了有效教学。
五、结束语 随着现代教育技术的迅猛发展，云录播系统作为信息化 产物，对改善中小学的教学实践活动产生了积极影响。它打 破了时间与空间的限制，将各类教学资源更加丰富多彩、生 动地展现给大家。它的各种优势都极大地促进了教育的发展。
本文主要通过对云录播的概述，分析状元小学传统教研活动 中的一些弊端，以及具体分析了云录播在状元小学应用实施 后的一些改进，发现其促进教研活动的优势。随着技术的发 展，云录播会逐渐被大家接受和认可，进而不断推进我国现代教育事业的发展。
参考文献：