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摘要：利用智慧教室，借助网络化、信息化平台开展教学，是云录播系统应用的必然趋势。本文阐述了云录播的概念、优点、构建及应用，结合学校实际的云录播建设案例，介绍了云录播系统在教学中的应用探索及未来发展方向。
关键词：云录播系统；系统功能模块；培训应用
本文引用格式：王永锋，等.云录播系统在气象教育培训中的应用[J].教育现代化,2019,6(24):165-168.
云录播是基于互联网模式并且采用云管理、云传输技术来满足现代化教学的一种方式。它是将高清摄像机、教学电脑、实物展台、语音等信号通过云录播终端设备现场合成为教学课件资源，并通过网络传输至云录播总控制中心的资源管理服务器。通过云教室资源管理平台，实现教学观摩、微格教研以及学员自主学习、教学直播、远程点播等功能[1]。气象云录播系统建设是以提高省级气象培训机构（气象远程教育二级站）的教学课件录制能力、资源共享能力和远程教学支持能力为目标，按照统一布局、统一设计、统一规范的理念，建设成干部学院和13个远程培训二级站的云教室资源管理平台以及云教室资源管理平台总控制中心，形成了覆盖干部学院及13个二级站的互联互通、资源共享的气象远程教育云教室资源管理平台。该系统以多媒体课堂教学为中心，利用先进的云技术，搭建“云录播统一管理”平台，集视频监控、教学管理、课程录制、直播、点播、远程导播等特色功能于一体，全面提升了气象远程教育二级站的教学直播、课件录制、管理、应用水平，丰富了气象远程教育资源，有效促进远程教育课件资源集约共享，是推进气象培训能力建设的重要抓手。
一干部学院云录播系统的建设
（一）干部学院云录播系统总体结构
干部学院与各二级站的云教室资源管理平台与总控制中心通过INTERNET相连，形成异地多校区模式的云教室资源管理平台。总控制中心对干部学院及二级站所有接入的录播教室（录播间）的工作状态进行监控和巡检，对二级站云录播系统的直播信号进行转发、点评，对二级站的录制资源进行提取和转发，并对所有已上传的课件自动备份到干部学院资源池。干部学院及各二级站本地云教室资源管理平台对本地接入云录播系统的录播教室、录播间的多路高清信号（包括老师、学员、PPT及相关教学设备）实时同步传输、课件录制、直播。系统管理人员通过控制室的监控计算机可监控教室的课件录制、直播情况，并可通过摄像机控制器控制录播教室内的摄像机镜头的俯仰、转动、聚焦、推拉等；局域网内的用户可通过网络收看教学直播，点播并点评。同时，干部学院及各二级站本地云教室资源管理平台能自动接收从总控制中心转发来的直播和课件，并向局域网用户提供转播或点播。对接入云录播系统的录播教室（录播间）的使用情况、学员的学习情况、课件使用情况进行记录、统计。云录播系统结构如图1所示。
（二）云录播系统组成
云录播系统的整体构架分为三个层次，包括：基础设备层、核心设备层和终端接收层。基础设备层就是录播教室，负责教室前端信号的采集。主要设备有：云录播终端、高清摄像头、话筒、数字音频处理器、教师机等组成。教师机VGA信号、摄像头高清信号及摄像机控制信号、音频输出信号都连接进入云录播终端，通过云教室资源管理平台控制云录播终端进行课件采集，采集的课件自动上传到资源管理平台服务器。云录播终端支持4路高清视频采集，1路高清VGA采集；课件模版支持画中画，电影模式，二分屏，三分屏及四分屏等多种模式；支持低码流和高码流同步录制，同步录制生成两种以上码流，以适应用户不同的使用需求。核心设备层也就是是控制中心，主要按照录制策略完成各教室课程的录制、存储及上传发布。控制中心有二级站控制中心和干部学院总控中心。二级站控制中心由云录播服务器、云教室资源管理平台、控制计算机、监控大屏等设备组成，实现教学实况的实时录制、同步直播、课程点播、课程发布管理和学习管理等功能。干部学院总控中心通过网络对干部学院（北京）及各二级站进行统一管理，实现全网二级站点异地教学的实时监看、教学直播转发、课程资源共享等。总控中心主要由云录播服务器（中国气象局DMZ区）、总控资源管理平台、监控电视墙等设备组成。终端接收层主要指诸如Pc终端、移动终端、专用硬件终端等各种接收和播放终端。
（三）云录播系统的功能模块及系统特点
云录播系统是高效智能录播系统与强大的视频应用服务软件的完美结合，具备了高清录播系统的同步录制、实时直播、在线点播、远程导播、自动跟踪定位、在线编辑等功能，形成了“以视频应用为核心，集视频资源的建设、管理、应用于一体”的综合服务系统。
1.云录播系统功能模块。
云录播系统包含系统概况、系统管理、学习管理、录播管理等8个功能模块，具体如图2所示。
系统概况：实时显示整个二级站点建站时间、服务器运行情况、站点教室数量及工作状态、课件课程统计、学习情况统计、站点教室监控、在线巡课。系统管理：包括站点管理、系统管理员、评课管理员以及教师用户的建立、删除和权限分配、课件课程资源分类、操作日志。学习管理：实时统计站点课程数、课程总时长、选课数、选课人数、观看人数、学员点播学习统计、课程点播情况统计以及点播学习情况趋势折线图。录播管理：包括录播预案的建立、录播任务的创建、任务录制、录播及转播统计等。课件管理：课件的上传、下载、编辑、预览、备份、提取、课件统计。课程管理：课程的创建（包括添加课程名称、课程分类、课程概况、课程辅导员选择、设置课程内容）、转发、编辑、下载、提取、备份、课程统计。前台管理：学习平台精品课程、热门课程、推荐课程的添加发布、直播评论的查看删除、课程评价的管理、课程笔记讨论的管理、新闻的建立发布删除。统计报表：站点情况统计、设备使用情况统计、课件课程统计（包括课件/课程的自建数量时长以及详细课件/课程列表、提取数量时长以及详细课件/课程列表、接收课件/课程数量时长以及详细课件/课程列表统计）、管理员工作量统计。
2.云录播系统特点。
采用B/S结构，任意电脑登陆网页就可以对接入的任意录播教室的录播终端实现远程开关机；远程PTZ控制摄像机的俯仰、转动、焦距和推拉；录制任务创建、课件录制。
基于WEB的在线导播，通过网页进行导播，切换多路视频和VGA画面。课件录制的同时可以通过IP网络直播视音频以及计算机屏幕内容，视频和屏幕窗口可互换。
支持视频监控功能，通过网络同步监听监看教室内教师授课声音、图像及电脑PPT。采集文件自动打包成标准SCORM1.2文件上传到服务器，供授权用户下载编辑；生成的课件通过浏览器即可播放，无须安装任何插件。
资源管理平台可查看录播教室的运行以及教学情况。可查看二级站资源数量、录播教室的运行以及教学情况。总控管理平台可查看所有二级站教室的教学运行情况，提供直播转发功能，每个二级站的直播信号发送到总控制中心后，由总控制中心将信号转发至需要参与和观看直播的二级站，由二级站进行大规模局域网内直播，实现跨区域异地直播。
二云录播系统在气象培训中的应用
云录播系统把干部学院及各二级站每一间教室建设成为自动录播教室，及时把院士专家和优秀教师的课程提取上传到总控中心云录播资源存储管理平台上，供广大学员和教师共享学习。无论是教学管理者、教学研究者，还是各类培训班次学员都能从中受益，逐步形成干部学院独具特色的在线教学服务模式。
（一）课前点播预习，促进翻转课堂教学模式的实现
云录播系统有专门的学习平台，包括发布的最新课程、推荐课程、热门课程和精品课程版块。在气象教育培训中，在云录播系统的基础上，可进一步采用自学为主，教师指导为辅的翻转课堂教学方式。面授培训前，将已录制编辑的课程上传至云端存储服务器，学员可以通过电脑、手机等学习终端在培训前点播自主学习，并对重点难点做学习笔记、课程发表评价、完成作业、发起讨论、PPT下载等，从而颠覆了传统的教学思维与习惯，实现了“课下自主学习、课上分组讨论、课后总结共享”的学习方式，将教学重心放在知识内化上，提高了知识从传授到内化的效率[2]。学员通过课前预习自我传授知识，并注重问题的发现，在课上主要注重问题的解决；教师在课上不仅仅是知识的讲授，更加注重对相关问题的答疑解惑，帮助学员完成知识内化，有利于发散学员思维，提高学员发现问题、提出问题的能力。
（二）真实展现教学状态，促进教学反思常态化
在传统的课堂教学模式下，以教师为中心，形成了教师单向灌输、学员被动接受的局面，而且教师看不见自己的表现，很难发现在课堂教学中的不足，也就不能及时的改正完善授课形式。通过云录播系统，完整、自动的把课堂上教师、学员的活动和语言互动细节录制下来，在该过程中，教师和学员表现出了最真实的课堂教学状态。课后，教师观看录制的视频了解学员的学习状态，也通过视频看到自己的课堂表现，跳出自身的局限，总结教学经验与不足，进行自我反思；学员通过观看教学视频随时随地学习课堂内容，并对知识点进行巩固和深度学习。
（三）解决培训学员学习能力不均衡的问题
每个学员的学习能力不一样，每个培训班次的课程安排也不完全一样。有的学员能够很轻松地完成专题课程的学习，而有的学员需要课下反复学习自己理解不了的知识，这些情况在培训过程中都会出现[3]。在传统授课形式下，学员让老师再对课程单独讲几遍是不可能的。但在云录播教学资源平台上，学员可以反复收看教学录像，巩固知识点或某专题课程，并通过平台的互动模块与教师积极沟通交流，快速解决学员学习能力不均衡的问题，提高整体学习效果。
（四）方便教师互助交流，提升教师教学水平
云录播系统录制的教学录像放在教学资源平台上，可以及时呈现每一位教师的上课情况，方便教师互学互评，取长补短，不断从其他教师的教学中汲取有益的教学经验，从而应用到自己的教学中，提高自己的教学效果和教学水平[4]；这也可以成为督导和考核老师以及管理人员了解学员上课状态的手段。
（五）快速有效开展教学监控和评估
云录播系统具有巡课功能，领导可以巡看到整个教学点的教学情况，通过观看视频对教师的教学过程进行评价。并通过数据监控，了解到各二级站点的课件、课程录制发布情况，设备使用情况。具有学习情况统计功能，可以通过教学视频的在线观看率和点播数据了解学员对教师的满意度。实现快速有效地对教学开展情况、教学内容、教学效果进行监控与评估。
（六）促进优质资源共享
利用云录播系统的直播功能，通过网络实时地将任何一间教室的教学实况，包括计算机屏幕内容、教师图像、学员回答问题等直播到客户端，也可以把异地二级站教室的教学实况通过总控中心转发到其它二级站，实现优质教学资源的共享，很好地解决了因为师资力量不足、教师数量不够导致的问题。利用总控中心录播系统的课程课件转发功能，可以把某个二级站的优质课程课件，提取到总控中心，再转发到其它二级站，实现优质课程课件资源共享。
（七）课上跟踪录播与课后教学评价
对于一些实习实训技能操作的教学，由录播系统对教师及学员的操作进行跟踪录播。课后同学们对跟踪录播的视频进行观看，在练习的过程中反复与示教录播视频进行对照，发现自己的不足与操作中的错误。同时学员可对自己的熟练操作过程进行录制并上传，作为教师考核学员操作技能的依据。教师观看录制视频，并针对每位学员在操作中存在的不同问题给予指导纠正；同时对学员上传的录像作业进行批改，弥补了以往实训类技能课程课后作业无法批改的缺陷，完善了技能课程的课后评价系统[5]。
（八）实现影像资料的保存与加工使用
影像资料特别是知名专家的教学录像是宝贵的财富。通过教室多机位摄像机拍摄、镜头切换和录播服务器对于录制视频的SCORM封装，满足了各类教学视频的需求。录制完毕的课程运用后期非线性编辑软件对视频进行精细化编辑和加工，形成高水平的专业课程录像资料。
三云录播系统发展方向
随着云录播技术的广泛应用，生产出大量的在线课程供学员学习，这也对视频质量、网络带宽和资源的存储提出了更高的要求，这就要求云录播系统向下面几个方向发展。
（一）云录播系统技术指标清晰化，录播的自动化与智能化
随着网络和多媒体技术的普及发展，在音视频信号的采集编码技术上向在有限带宽下传输更高质量的网络视频发展，图像效果更加清晰化，达到1080p或更高4K、8K；录播系统更加自动化和智能化。录播系统的自动化不仅是对外部多种媒体设备的自动控制化，更核心的是它能够全自动地利用红外技术或者图像识别跟踪技术进行自动跟踪、多机位多场景智能切换，完成教师授课录播过程以及自动生成、发布完整的网络教学资源，从而实现全自动的课程录制过程。
（二）“无互动不录播”，交互录播开启简易教学交互新时代
目前云录播系统由于受到网络带宽限制，只能实现网络直播、点播的单项传输，终端用户也只能单向接收信号，而不能反馈信号，双向、多向现场教学交互，更谈不上全方位交互。作为课堂教学，最大特点是师生间的广泛互动。因此，实现师生间声音、图像、文字等全方位的交互功能是录播系统未来的发展需要，也才会在培训中如虎添翼。
（三）发挥云存储和云传输的技术优势，节约投资及运营成本
随着云计算技术的发展和应用，云技术必然将引入到气象培训录播领域。云存储和云传输技术的巨大技术优势可以解决目前培训中的多教室、多信号源甚至多单位部门的录制管理问题，可大大节约设备投资，提高设备使用率。由于云录播系统具有良好的可扩展性、兼容性、稳定性和安全性，云存储与云传输的广泛使用，可减少将来的运营和升级成本，提升设备的使用效率。
四结语
云录播系统采用B/S结构提供网络发布，以最先进的云平台为基础，实现了课件录制、实时直播、课件课程提取转发管理、用户角色管理、学院及二级站教室监看、在线巡课、学习管理统计、新闻发布、教学资源共建共享等功能。录播系统的应用，给教师教学观摩提供了一个更好的平台，为及时、有效地解决教学当中出现的问题提供了参考的依据[6]。当然，云录播系统的应用给培训模式带来的变革还有待于我们进一步去挖掘，在实际运用当中还需教师和学员积极地去使用，才可能在培训教学当中发挥其最大的优势，满足新时期培训的需要。
参考文献
[1]梅林.云录播系统在网络教育中的应用[J].青海师范大学学报(自然科学版),2016,32(01):74-76.
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[3] 康伟．提高党校教学质量的思考[J]．党校之窗，2014(4):57-58.
[4]赵祥好,王鹏,方小凡.多层次云平台录播系统的设计及应用研究[J].现代教育技术,2015,25(05):121-126.
[5]荣亮,朱葛俊.云录播平台对高职教育教学模式的影响研究[J].中国教育信息化,2014(08):86-89.
[6]王蓓蓓.校园云录播平台应用系统设计与实现[D].天津大学软件学院硕士论文，2014.
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