前言：尋找寫(xiě)作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的微格教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)論文，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

1微格教學(xué)環(huán)境的組成

學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)資源與人際關(guān)系的動(dòng)態(tài)整合體，是支持學(xué)習(xí)活動(dòng)的外部條件。在現(xiàn)代數(shù)字聚合環(huán)境下，一個(gè)完整的微格教學(xué)系統(tǒng)包括“微格教室”、“觀摩室”、“錄播室”和“控制室”等四個(gè)部分。微格教室主要是用于教學(xué)技能訓(xùn)練，例如:導(dǎo)入技術(shù)、講解技能、提問(wèn)技能、演示技能、板書(shū)技能等，它把一課堂的多項(xiàng)技能分解后逐一練習(xí)，它是在錄播教室進(jìn)行綜合訓(xùn)練的基礎(chǔ)。微格教室一般建設(shè)在相對(duì)安靜地方，大小30－40m2為宜，每個(gè)微格教室可容納12個(gè)學(xué)生左右，學(xué)生人數(shù)太多不利于小組訓(xùn)練指導(dǎo)和討論，人數(shù)太少則無(wú)法模擬真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，微格教室內(nèi)的桌子最好為可組拼的正六邊形課桌，這方便學(xué)生小組討論學(xué)習(xí)。錄播室主要用于錄制一節(jié)完整的課，而非某單項(xiàng)教學(xué)技能，它一般在所有單項(xiàng)教學(xué)技能訓(xùn)練結(jié)束后進(jìn)行，也可以用于師范生實(shí)習(xí)前進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。錄播室大小為90m2為宜，主要用于模擬真實(shí)教學(xué)環(huán)境，里面的桌子是行向排列，錄播室同時(shí)可以作為精品視頻公開(kāi)課錄制場(chǎng)所。觀摩室大小與錄播室相似，里面的桌子可以分兩種排法，前面幾排坐位用于觀摩錄播室內(nèi)的試講(或示范課)情況，后面的桌子由正六邊形可拼課桌組成，主要用于學(xué)生微格訓(xùn)練后的小組討論、自我評(píng)價(jià)、小組互評(píng)及教師評(píng)價(jià)。觀摩室除了用于教學(xué)觀摩和評(píng)價(jià)外，還可以當(dāng)作微格訓(xùn)練準(zhǔn)備室。控制室大小40－50m2左右，主要實(shí)現(xiàn)教學(xué)訓(xùn)練的遠(yuǎn)程控制、集中錄播管理、課程的調(diào)度、在線教學(xué)直播、遠(yuǎn)程觀摩評(píng)議，教師可以在控制室內(nèi)通過(guò)大屏觀察各微格教室的訓(xùn)練情況，用語(yǔ)音雙向話筒對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練給予提示和指導(dǎo)，此外控制室還可以起到安全監(jiān)控的作用。控制室有大屏顯示器和課件非編系統(tǒng)，里面的資源服務(wù)器保存著所有的錄制視頻資源，此外還有訓(xùn)練平臺(tái)服務(wù)器、調(diào)音臺(tái)、智能導(dǎo)播服務(wù)器和導(dǎo)播服務(wù)器等。

2教室裝修設(shè)計(jì)與要求

2．1教室吊頂與墻面設(shè)計(jì)

微格教室和錄播室的天花板應(yīng)能夠承受5公斤重量吊裝，主要用于安裝燈和話筒。吊頂可以為整體石膏吊頂和礦棉板吊頂。整體石膏吊頂?shù)奶攸c(diǎn)是安裝完畢后中間沒(méi)有拼縫，涂完涂料之后整體顏色一致，整體視覺(jué)效果給人美觀大方的感覺(jué)，但整體石膏吊頂對(duì)環(huán)境內(nèi)部的聲音吸收效果沒(méi)有礦棉板的效果好。吊頂鋪設(shè)之前應(yīng)檢查是否要增加線纜，因?yàn)榈蹴斞b好后很難更換或者增加線纜，吊頂破損之后不能很簡(jiǎn)單的修補(bǔ)。木質(zhì)吸音板采用薄板共振吸聲原理，在共振頻率上由于吸音板振動(dòng)而大量吸收聲能。木質(zhì)的有較好的吸聲效果，而且它安裝簡(jiǎn)便，不易污染。墻面最好安裝木質(zhì)吸音板，這樣會(huì)有效減小教室內(nèi)聲音的反射，在這環(huán)境中錄制的聲音質(zhì)量較好。

2．2地面、窗簾和燈光設(shè)計(jì)

教室的地面要平整，選用矩形為宜，圓形的不適合當(dāng)作微格教室用。教室地面采用復(fù)合吸音地板或者化纖地毯，這樣可以保證教室內(nèi)部的整體美觀效果，并且可以最大限度吸收環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生的回聲。地板下鋪設(shè)隔音膜，有效地吸收在地板上走動(dòng)的聲音，但沒(méi)有地毯上走動(dòng)的聲音小。教室可用整體地毯，這種地毯耐磨有彈性，不易生蟲(chóng)不易被弄臟，價(jià)格也相對(duì)合理，在上面走動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的聲音，這樣可以在最大限度上防止錄像中有不必要的聲音被采集。教室內(nèi)部不能有柱子等障礙物，否則嚴(yán)重影響攝像效果和采光。教室最好采用雙層遮光厚窗簾，既可以擋光又可以吸音。教室內(nèi)的布光要均勻，內(nèi)部采光基本采用格柵燈，內(nèi)部平均照度在300～500流明之間。講臺(tái)旁邊區(qū)域增加補(bǔ)光，保證照度在800～1000流明。使用電子整流器的三基色燈管。講臺(tái)區(qū)域一般安裝三組面光燈，采用36瓦×4的補(bǔ)光燈，距講臺(tái)前方1m，三盞燈均勻分布于講臺(tái)左右內(nèi)側(cè)。補(bǔ)光燈的型號(hào):36W×4DSR系列三基色冷光燈，在墻面需要對(duì)應(yīng)每個(gè)燈單獨(dú)增加開(kāi)關(guān)。

2．3師、生采音方案設(shè)計(jì)

教師話筒采用無(wú)線領(lǐng)夾式(或手持式)和界面式結(jié)合使用，學(xué)生的采音使用拾音器，一般90m2的教室用四個(gè)吊式話筒拾音器即可。教師在講臺(tái)前授課或在講臺(tái)兩側(cè)講話均可用界面話筒有效采音。教師在黑板板書(shū)時(shí)的授課聲音可通過(guò)黑板下方的界面話筒采音。無(wú)線話筒使用在采音和擴(kuò)音時(shí)效果比界面話筒好，但有個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)話筒電池沒(méi)電或話筒耳機(jī)接線與衣服摩擦產(chǎn)生靜電會(huì)影響聲音采集，而界面話筒剛好可以彌補(bǔ)這些不足。學(xué)生的話筒采用吊頂式，其安裝位置離黑板中間有大約2～5m，偏離中間2m左右，話筒向下傾斜40度。安裝話筒的位置盡量避開(kāi)日光燈以及投影機(jī)，因?yàn)槿展鉄舻恼髌髟谶\(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪聲，投影機(jī)運(yùn)行的時(shí)候散熱風(fēng)扇也會(huì)有較大的噪聲，會(huì)對(duì)聲音錄制有較大影響。空調(diào)建議選用低噪音的，比如直流變頻空調(diào)，盡量避免因空調(diào)噪聲影響采音效果［7］。

3微格錄播環(huán)境的布置

本文研究的錄播系統(tǒng)是智能錄播系統(tǒng)與微格訓(xùn)練系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，這種方式結(jié)合了學(xué)校教師教育設(shè)計(jì)而成，并且將這兩種系統(tǒng)軟件作了無(wú)縫銜接。微格教學(xué)系統(tǒng)由軟件集中控制，通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)連接一起，系統(tǒng)中心交換機(jī)采用Intel千兆網(wǎng)連接，以保證系統(tǒng)對(duì)多媒體素材高速率傳輸?shù)囊螅⒏窠淌译娔X和交換機(jī)采用千兆連接。系統(tǒng)主交換機(jī)通過(guò)千兆校園網(wǎng)線連接，以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅惩ㄐ浴ｄ洸ナ也捎米钚碌牟季€方法，在教室的前端配有電子白板和短焦距投影儀，短焦距投影儀可以避免教師的影子投到白板上，也方便教師直接觸摸電子白板進(jìn)行演示、板書(shū)，增強(qiáng)課堂教學(xué)的交互性。以錄播室為例，教師講臺(tái)上配有一個(gè)10寸顯示器，主要用于視頻錄制過(guò)程中訓(xùn)練者能實(shí)時(shí)看到錄制效果。錄播室采用5機(jī)位拍攝法，2臺(tái)廣播級(jí)攝像機(jī)及3臺(tái)高清攝像機(jī)，分別用于跟蹤拍攝教師特寫(xiě)、學(xué)生特寫(xiě)、教師板書(shū)及課堂全景。5個(gè)機(jī)位所采集的視頻信號(hào)傳送到智能導(dǎo)播系統(tǒng)，導(dǎo)播系統(tǒng)將信息傳送至服務(wù)器錄制課件。拾音器采集聲音后通過(guò)調(diào)音臺(tái)將信號(hào)傳送給智能導(dǎo)播系統(tǒng)。控制室主要存放智能導(dǎo)播、圖像定位、調(diào)音臺(tái)、錄制服務(wù)器、直播非編服務(wù)器、微格實(shí)訓(xùn)平臺(tái)服務(wù)器等設(shè)備，在這些設(shè)備中要預(yù)留硬件升級(jí)接口，能將錄播室和微格教室的音視頻設(shè)備連接起來(lái)。中控將所有信號(hào)源匯合，可實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)時(shí)錄播，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線觀摩、互動(dòng)和學(xué)習(xí)。

3．1智能跟蹤系統(tǒng)

用圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能跟蹤，根據(jù)教師不同身高自動(dòng)調(diào)整教師在鏡頭里的位置，整個(gè)跟蹤無(wú)需人為操控和干預(yù)，教師也無(wú)需使用其它跟蹤儀器拍攝，這在一定程度上消除教師的緊張情緒，使其更好、更快進(jìn)入教學(xué)角色。智能跟蹤可以對(duì)在教室行走的教師進(jìn)行跟蹤拍攝并給予特寫(xiě)，當(dāng)有學(xué)生站起來(lái)回答問(wèn)題則可激發(fā)學(xué)生定位系統(tǒng)，從而學(xué)生攝像機(jī)就對(duì)學(xué)生進(jìn)行特寫(xiě)拍攝，學(xué)生回答結(jié)束坐下后，智能跟蹤又重新發(fā)揮作用，如果有多名學(xué)生同時(shí)站起來(lái)回答問(wèn)題，學(xué)生定位系統(tǒng)則自動(dòng)切換到學(xué)生全景，當(dāng)只有一個(gè)學(xué)生回答時(shí)又給予特寫(xiě)，這種特寫(xiě)、近影和全景的自動(dòng)切換過(guò)程充分體現(xiàn)了智能跟蹤拍攝高效性。

3．2智能導(dǎo)播系統(tǒng)

攝像機(jī)接收到圖像定位系統(tǒng)的指令后，對(duì)老師板書(shū)、學(xué)生進(jìn)行跟蹤拍攝，然后把采集的視頻信號(hào)傳送給智能導(dǎo)播系統(tǒng)。智能導(dǎo)播系統(tǒng)主要是對(duì)所錄制的多場(chǎng)景和多視頻信號(hào)和計(jì)算機(jī)畫(huà)面進(jìn)行智能切換，通過(guò)觸摸顯示屏可以方便控制多路視頻信號(hào)。智能導(dǎo)播系統(tǒng)有自動(dòng)錄播系統(tǒng)的導(dǎo)播功能，同時(shí)也有切換視頻信號(hào)的功能。運(yùn)用智導(dǎo)播系統(tǒng)可以有效調(diào)度及切換教師的講授、板書(shū)，學(xué)生回答，師生的交互，計(jì)算機(jī)桌面以及其它實(shí)物展示畫(huà)面。這種智能化調(diào)試與切換與實(shí)際教學(xué)的程序一致，精準(zhǔn)的畫(huà)面表達(dá)可以有效展示教學(xué)的重、難點(diǎn)，基本符合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)認(rèn)知需求。

3．3課件實(shí)時(shí)錄制系統(tǒng)

智能導(dǎo)播系統(tǒng)完成導(dǎo)播過(guò)程后，把屏幕流、音頻和視頻數(shù)據(jù)，通過(guò)集控式錄播服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并生成課件。其中教室視頻采集端主要采用三種形式:第一種方式(軟件形式)是在教師機(jī)上安裝視頻采集卡及PowerCreatorComposer軟件，通過(guò)軟件采集視頻、音頻、VGA等信息。第二種方式(硬件形式)是在教室安裝視頻服務(wù)器(編輯器)，通過(guò)專門的硬件采集視頻、音頻、VGA等信息。第三種方式(混合形式)是VGA信息通過(guò)PowerCreatorTeacher軟件捕獲，視頻信息通過(guò)視頻服務(wù)器捕獲。課件實(shí)時(shí)錄制系統(tǒng)可以高效地把教學(xué)場(chǎng)景錄下來(lái)，生成完整的流媒體課件，還能將電腦桌面的內(nèi)容和電子白板的內(nèi)容以及鼠標(biāo)移動(dòng)軌跡記錄下來(lái)，并且通過(guò)動(dòng)態(tài)捕捉每章課件的標(biāo)題生成文字索引，文字索引給學(xué)生播放課件及后期資源整理帶來(lái)了很大方便。音視頻部分采用MPEG4壓縮算法(ASF/WMV格式)，文件質(zhì)量和大小相對(duì)合適。教室音頻采集用無(wú)線Mic，用音頻線連接采集端計(jì)算機(jī)的聲卡，采集端計(jì)算機(jī)把音頻信號(hào)傳遞到集控式錄播系統(tǒng)服務(wù)器。也可以把音頻信號(hào)接到視頻服務(wù)器，通過(guò)網(wǎng)線傳遞音頻信號(hào)。課件錄制過(guò)程中，可以通過(guò)圖像和聲音預(yù)覽和監(jiān)視，實(shí)時(shí)檢查課件的完整性，避免課件聲音失真。生成的課件既可以為三分屏模式、單畫(huà)面電影模式。三分屏模式包括視頻播放區(qū)、課件目錄區(qū)和電腦顯示區(qū)。其中單畫(huà)面電影模式中的畫(huà)面可以是單一的教師講解的視頻，也可以是教師講解與學(xué)生互動(dòng)、教師問(wèn)學(xué)生回答、學(xué)生操作練習(xí)與教學(xué)課件的結(jié)合，單畫(huà)面電影模式一般以畫(huà)中畫(huà)模式呈現(xiàn)。通過(guò)這種方式得到的視頻為ASF格式或VGA格式，ASF格式點(diǎn)播時(shí)無(wú)需安裝播放插件，VGA格式課件小、圖像質(zhì)量好。

3．4非線性課件編輯系統(tǒng)

課件實(shí)時(shí)錄制系統(tǒng)生成的課件，可能會(huì)對(duì)其進(jìn)行編輯，比如刪減PPT中的錯(cuò)別字，剪切掉錄制的雜音、噪音等等，普通的非線性編輯系統(tǒng)premiere只能對(duì)單畫(huà)面電影模式的視頻課件進(jìn)行二次編輯的，而對(duì)于三分屏流媒體課件則要用到專門的Power-Creatormediastudiov2．0編輯軟件，因?yàn)槿制琳n件的視頻、PPT和文字索引是一個(gè)數(shù)據(jù)包，而非單一的視頻對(duì)象，它只能用該軟件對(duì)三分屏進(jìn)行編輯，運(yùn)用這種軟件可以很方便對(duì)PPT內(nèi)容進(jìn)行刪減、補(bǔ)充，也可以對(duì)課件聲音進(jìn)行再加工，也可以添加字幕、片頭和片尾。

4直播、點(diǎn)播功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)支持點(diǎn)播也支持多個(gè)教室同時(shí)直播，實(shí)時(shí)直播的內(nèi)容包括教師的圖像、聲音、學(xué)生畫(huà)面及電腦屏幕等。實(shí)時(shí)直播教師的圖像與聲音能與屏幕直播保持同步，在小網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下也能收看直播。動(dòng)態(tài)屏幕直播可把計(jì)算機(jī)屏幕教學(xué)內(nèi)容、FLASH動(dòng)畫(huà)、鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡以及電子白板等內(nèi)容流暢的傳輸?shù)娇蛻舳恕＿@種直播方式自動(dòng)化程度高，客戶端無(wú)需任何操作，通過(guò)服務(wù)器直接控制客戶端直播。在直播前必須運(yùn)行直播服務(wù)器上的PowerCreatorLiveServer軟件，直播服務(wù)器從錄制服務(wù)器實(shí)時(shí)取得視頻、音頻以及屏幕信息，并發(fā)送給客戶端用戶進(jìn)行直播。通過(guò)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)可把課堂內(nèi)容實(shí)時(shí)傳播出去，客戶端用戶通過(guò)IE瀏覽器可收看直播課堂內(nèi)容。學(xué)生可以在觀摩室的電子白板觀看各個(gè)微格教室和錄播室的現(xiàn)場(chǎng)試講或授課情況，學(xué)生也可以用InternetExplorer游覽器收看基于Web的課堂直播。點(diǎn)播與直播相似，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)點(diǎn)播資源庫(kù)內(nèi)的視頻進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。

5微格教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)要注意的問(wèn)題

在進(jìn)行微格教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用學(xué)校現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)、投影儀、電子白板、服務(wù)器、視頻采集設(shè)備、調(diào)音臺(tái)等資源，除了要對(duì)錄播教室進(jìn)行防噪處理和燈光設(shè)計(jì)外，還要對(duì)錄播過(guò)程中的智能跟蹤、智能定位、智能導(dǎo)播以及課件的實(shí)時(shí)錄制作科學(xué)、合理地架構(gòu)。攝像機(jī)對(duì)教師的智能跟蹤要穩(wěn)定，跟蹤拍攝出來(lái)的畫(huà)面要連續(xù)，不能有跳躍感，跟蹤系統(tǒng)對(duì)強(qiáng)光和電磁波要有一定程度的抗干擾性能力，不能因強(qiáng)光和電磁干擾而影響智能跟蹤的靈敏性。跟蹤過(guò)程中應(yīng)無(wú)盲區(qū)，所拍攝的畫(huà)面要有重點(diǎn)且能進(jìn)行實(shí)時(shí)特寫(xiě)跟蹤。智能定位主要是針對(duì)學(xué)生的回答問(wèn)題自動(dòng)給予特寫(xiě)，學(xué)生回答完畢后能自動(dòng)切換到教師攝像機(jī)，整個(gè)切換過(guò)程應(yīng)自動(dòng)完成，最好不用人工干預(yù)，這樣可以提高錄播的效率。智能導(dǎo)播要做到智能切換，能自動(dòng)識(shí)別場(chǎng)景變化內(nèi)容并且自動(dòng)對(duì)核心內(nèi)容作特寫(xiě)。智能導(dǎo)播系統(tǒng)的跟蹤與切換方法要以實(shí)際教學(xué)為基準(zhǔn)，并要求支持多通道和多文件輸入。課件實(shí)時(shí)錄制所得課件能自動(dòng)生成文字索引，并能創(chuàng)建縮略圖索引，所得課件音、視頻能保持原圖像。

6結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的微格教室、錄播室采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字存儲(chǔ)、多媒體編輯、視頻點(diǎn)播、在線直播技術(shù)，這種智能化教學(xué)環(huán)境使學(xué)生微格訓(xùn)練的方式發(fā)生了很大改變，激發(fā)他們對(duì)教學(xué)技能訓(xùn)練的興趣，這種方式也改變微格教學(xué)評(píng)價(jià)的方式，由傳統(tǒng)的面對(duì)面的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€評(píng)價(jià)，運(yùn)用智能化錄播系統(tǒng)可以制作豐富的微格教學(xué)案例資源庫(kù)，也可以在他們的微格訓(xùn)練視頻中選擇一些正、反案例作為資源庫(kù)素材，同時(shí)也可以將這些視頻作為分析教學(xué)的訓(xùn)練情景。這種數(shù)字化微格教學(xué)環(huán)境使師范技能訓(xùn)練過(guò)程更優(yōu)化，教學(xué)效果得到進(jìn)一步提高。微格教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提高了應(yīng)用型本科院校師范生教學(xué)能力，增加了他們的核心競(jìng)爭(zhēng)力，利用微格教學(xué)錄播系統(tǒng)能有效進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程和微課程的實(shí)時(shí)錄制，有利于區(qū)域內(nèi)教學(xué)資源收集整理，從而儲(chǔ)備優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，為今后優(yōu)質(zhì)教學(xué)信息化環(huán)境搭建提供有力的數(shù)據(jù)保障。

作者：尹合棟 單位：重慶第二師范學(xué)院教學(xué)資源中心