教学录播系统-科技带动教育

如今科技化的教学模式正逐渐的取代过去传统的语音教学模式，各大院校也正视了现代化技术在教育领域中的重要性，根据自身教学情况纷纷的建设起教学录播系统。教学录播系统就是应用于校园里的录播系统，把录播系统和学校教学整合起来，在教室内安装摄像机、吊装麦克、录播主机、视频监控、全自动录播系统和远程导播模块，上课过程中，教师通过课本、PPT等资料对学生进行知识讲解，通过摄像机多方位的把现场摄录的视频、音频、老师的板书、PPT、电子设备的图像信号进行整合录制后生成标准化的流媒体课件文件存储起来，分享到学校的教育云平台上，让学生课后进行点播再学习，达到巩固的目的。虽然不同院校对教学录播系统的功能要求不一样，但总体基本需求一般包含以下几点：具有直点播功能；自带数据传输通道，可同步实现PPT、电子白板、视频流的传输；满足会议室的同步接收；画质、音质的清晰度要高；能实现自动跟踪与拍摄。

伴随着教学录播系统的出现，解决了不少原本教育上的困扰。对于那些因时间或空间原因不能参加的课程、会议或讲座，学生也能够通过录播系统而享受到不去现场也能体会到如同现场般的感受和氛围。由于教学录播形成的课件可以供学生或教师随时进行点播学习，使得学生的学习变得更自由、更自主、更方便，也更具多样性；同时，教师也可以通过点播其他教师的课件，来学习别人讲课中的优点，互相学习，达到师生的共同进步。

教学录播系统的出现和普及，让网络教育资源得到了充分的利用，现已得到更多学校、教育机构的认可，建设录播教室，实乃大势所趋。

 

 

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随着信息技术的快速发展和教育理论的进步，世界各国越来越多地倡导ICT与教室的深度融合，以构建全新的教室学习环境来提高学习质量和效率。多媒体教室及其装备将向全数字化、虚拟化的未来教室方向发展，其特征主要体现为交互性、网络化、虚拟化、智能化等方面：交互性指从简单的幻灯片演示加传统黑板的教学模式，向全新的数字化白板、教师与数字化资源的丰富互动、学生与数字化资源的互动、师生的课堂网络化互动方向发展；网络化则指从传统的局部课堂教学，逐步向基于固网、移动网延伸到教室和学校以外，将学习活动全面渗透到学校、户外和家庭的每个角落；虚拟化指应用虚拟现实、计算机视觉、图像处理等先进技术，建立真实的沉浸式虚拟学习环境，构建虚拟教室、未来教室等；智能化则指在未来教室的设计和建设中引入越来越多的面向教育领域专门研发的智能技术和装备，从而为学习者营造更丰富、更有趣、更便捷、更高效的学习环境。 教室是一种物理环境，必须能够为课程的实施提供支撑。

在传感技术、网络技术、多媒体技术及人工智能技术充分发展的信息时代，教室环境应是一种“能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，具有情境感知和环境管理功能的新型教室”，这种教室被称为未来教室。未来教室是一种典型的智慧学习环境的物化，是多媒体和网络教室的高端形态。

未来教室的“智慧性”涉及教学内容的优化呈现、学习资源的便利性获取、课堂教学的深度互动、情境感知与检测、教室布局与电气管理等多个方面的内容，可概括为内容呈现（Showing）、环境管理（Manageable）、资源、获取（Accessible）、及时互动（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五个维度，简写为“S. M. A. R. T.”，这五个维度正好体现了未来教室（Smart Classroom）的特征，可称为“SMART”概念模型。

 该解决方案面向基础教育需求，针对学科特色，建设以“学生学为中心”的未来教室教学环境集成解决方案。

着重强调教育内容、教学手段和教学方法的现代化，突出课堂教学设计和组织的作用，体现并适应教学个性化的需求，力求提高教师信息技术应用水平、更新教学观念，激发学生学习的兴趣和主动性，提高课堂教学的效率和效果，促进课堂教学的变革与创新。 构建未来教室教学环境，建设未来教室云服务平台、丰富的电子教材库，集成各类学科工具，提供共享优质教育资源、课堂交互、双轨教学等未来教室服务。把信息技术与学科教学有机的整合起来，从根本上转变传统教与学的观念以及相应的学习目标和方法。

 

 

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虚拟演播室技术主要包括了摄像机跟踪技术、虚拟场景和蓝箱技术、灯光技术和色键技术等关键技术。

摄像机跟踪技术摄像机跟踪技术是用来判断摄像机、主持人、虚拟背景之间的相对位置，通过连续跟踪获得摄像机的运动参数（包括镜头运动参数、机头运动参数、空间位置参数）来实现三者之间的同步变换。

现在成熟的跟踪技术主要是图形识别法和机械传感法：图形识别法主要是运用运动估测算法来对运动画面进行精确计算，以获得摄像机的各项运动参数；机械传感法是基于传感器的方法，这种摄像机跟踪技术最精确，通过把传感器安装在摄像机的三脚架、基座、摇摄轴、推车等位置上，来采集摄像机的位置和空间透视数据，编码量化后通过数据端口传送给计算机。虚拟场景技术虚拟场景是由计算机生成的，这种非现实的场景最大的好处在于能够实现常规演播室中不能做到的复杂、庞大、多样的背景，以及一些现实生活中不可能见到的场景等。这种虚拟场景技术一般有预生成三维方式和真三维方式：预生成三维方式是先在三维建模工具中建立布景模型，预先生成视图画面作为虚拟背景；采用真三维方式建立的模型，虚拟摄像机和真实的摄像机相对应，当真实摄像机镜头或位置变化时，虚拟摄像机也产生同样的变化来实时生成视图作为虚拟背景。

蓝箱技术由于背景是由计算机生成的虚拟背景，所以现场的真实背景都是由三面的蓝色幕布代替，这样在结合虚拟背景制作的时候就方便技术人员的抠像处理。蓝箱一般要求背景平滑、光线均匀、蓝色纯正等。

抠像技术抠像技术就是色键技术，运用色键技术能够把现实画面与虚拟场景自然完美的叠加结合在一起，让合成的画面更加逼真。现在有的高级色键技术更是可以让虚拟物体、真实物体和主持人动态地相互遮挡，从而增加了虚拟场景的真实感。