蔣立春

江蘇省南京市棲霞區(qū)電教中心 江蘇南京 210046

網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)在遠(yuǎn)程教研中的應(yīng)用

蔣立春

江蘇省南京市棲霞區(qū)電教中心 江蘇南京 210046

隨著網(wǎng)絡(luò)性能的不斷提升,原先制約網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的瓶頸:網(wǎng)速,已經(jīng)不再成為攔路虎,各地教研部門紛紛開始利用網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)開展網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教研。這里的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)特指網(wǎng)絡(luò)在線直播系統(tǒng),或者是比較成熟的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)。

基于網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的遠(yuǎn)程教研因?yàn)槠淠Ｊ阶罱咏趥鹘y(tǒng)的教研模式形態(tài)，因此受到一線教師的普遍歡迎。該系統(tǒng)對(duì)收看者幾乎沒有什么技術(shù)門檻，打開網(wǎng)頁就可以觀摩遠(yuǎn)程教研的各種現(xiàn)場直播，條件好一點(diǎn)的還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程互動(dòng)，極大提高了一線教師參與學(xué)科教研的效率，減少了邊遠(yuǎn)地區(qū)教師參與學(xué)科教研的工學(xué)矛盾，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教師全員培訓(xùn)的進(jìn)程。

網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)用于遠(yuǎn)程教研的成功與否,關(guān)鍵是電教人員的服務(wù)與操作技能,只有服務(wù)到位,才可以保證教研員、學(xué)科教師順利完成遠(yuǎn)程教研任務(wù)。服務(wù)的最高境界就是要讓遠(yuǎn)程教研的組織人員感覺不到任何技術(shù)瓶頸,在常態(tài)的環(huán)境中,開展遠(yuǎn)程教研。為此,電教人員前期要做大量的測試準(zhǔn)備工作,并且經(jīng)過一段時(shí)間的積累,形成不同教研模式下相對(duì)固定的操作規(guī)范,避免現(xiàn)場操作時(shí)手忙腳亂,影響遠(yuǎn)程教研的效果。同時(shí)也便于利用這些規(guī)范對(duì)基層學(xué)校電教教師開展技能培訓(xùn)，建成一支區(qū)域性的遠(yuǎn)程教研技術(shù)保障隊(duì)伍。

以下6種模式是我們多年來開展遠(yuǎn)程教研時(shí)常用的技術(shù)操作規(guī)范，由于不同的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)會(huì)有一些差異，因此該規(guī)范僅供組織遠(yuǎn)程教研時(shí)參考。

1.集體研討模式：教研員在辦公室或者網(wǎng)絡(luò)演播室，學(xué)科教師在基層學(xué)校辦公室或者網(wǎng)絡(luò)備課室。研討形式基本相似于常規(guī)研討，該種模式多用于計(jì)劃交流、試卷分析、集體備課等。

需要的硬件通常就是普通的語音和視頻設(shè)備，每一個(gè)交互端都可以發(fā)言、展示幻燈片課件和其他動(dòng)畫課件。也可以展示網(wǎng)頁資源，共享網(wǎng)頁和普通文本文件的時(shí)候，需要每一個(gè)客戶端自己拖動(dòng)滾動(dòng)條瀏覽，展示幻燈片的時(shí)候不需要客戶自己動(dòng)手，但是幻燈片的動(dòng)畫效果在網(wǎng)絡(luò)視頻和直播系統(tǒng)中一般無法展現(xiàn)，因此在制作幻燈片的時(shí)候要事先告訴教師不要添加動(dòng)畫效果,同時(shí)要對(duì)幻燈片的字號(hào)和行數(shù)給出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),便于遠(yuǎn)程收看的展示效果。

為了加強(qiáng)管理，活動(dòng)中可以設(shè)置主席管理模式，統(tǒng)一管理發(fā)言和客戶端視頻展示，主講教師如果采用窗口模式講課，可以考慮暫時(shí)關(guān)閉文字交流窗口，以免其他人過多的文字交流或者一些無關(guān)研討活動(dòng)的聊天干擾整個(gè)講課界面。

2.中心組交流模式：學(xué)科中心組和教研員集中在網(wǎng)絡(luò)演播室，學(xué)科教師在基層學(xué)校辦公室或網(wǎng)絡(luò)備課室。研討形式相似于學(xué)術(shù)沙龍，主要發(fā)言對(duì)象是演播室成員，但是遠(yuǎn)程教師也可以加入交流行列。該種模式多用于集體備課、質(zhì)量分析、名師研討等?；鶎涌蛻舳藢?duì)硬件設(shè)備無特殊要求，但最好使用小型計(jì)算機(jī)音箱，便于多人收聽，但是要啟用“抑制回音”設(shè)置，防止音響中的聲音回溯到麥克風(fēng)引起嘯叫噪音，特別是筆記本電腦，由于音箱和麥克距離很近，非常容易引起回溯，如果活動(dòng)時(shí)發(fā)生這種嘯叫，應(yīng)該以主席模式設(shè)置：全部靜音。必要時(shí)，申請(qǐng)發(fā)言的客戶端可采用外接小型無源麥克的方式，拉開與筆記本音箱的距離。

演播室架設(shè)1～2個(gè)攝像機(jī)位,1～2路語音輸入。攝像機(jī)可以直接采用模擬攝像機(jī)，通過特效合成機(jī)進(jìn)入一個(gè)控制中心客戶端的視頻采集卡，由該客戶端發(fā)射視頻圖像信號(hào)。語音信號(hào)進(jìn)入調(diào)音臺(tái)合成以后進(jìn)入上述客戶機(jī)聲卡的線路輸入端子，和視頻信號(hào)同步播出。2個(gè)攝像機(jī)位通過推拉和切換進(jìn)行場景掃描，所有中心組成員通過演播室的大屏幕和遠(yuǎn)程保持聯(lián)系，本身無需操作計(jì)算機(jī)。如果遠(yuǎn)程有要求發(fā)言或者視頻傳輸,可以由主席控制統(tǒng)一管理。

3.名師訪談模式：教研員組織學(xué)科名師進(jìn)行訪談對(duì)話，基層學(xué)科教師在遠(yuǎn)程參與收看，也可以和名師對(duì)話。演播室布置成訪談格局，兩路攝像機(jī)分別給名師個(gè)人特寫和訪談會(huì)場全景，兩路語音分別給名師和教研員。

由于訪談模式不可以讓名師抓著話筒講話，所以，話筒的靈敏度相對(duì)要求較高一點(diǎn)，但是又不可以產(chǎn)生太多的嘈雜音，因此事先應(yīng)該對(duì)攝像機(jī)機(jī)位和麥克風(fēng)的位置進(jìn)行測試調(diào)整，以免活動(dòng)開始的時(shí)候再來反復(fù)調(diào)試設(shè)備影響活動(dòng)質(zhì)量。一般不打開投影儀，如果遠(yuǎn)程學(xué)科教師要求和名師對(duì)話，可以在訪談桌前方設(shè)置一個(gè)監(jiān)視屏幕（一個(gè)普通的電腦顯示器），主要是讓名師可以感受對(duì)方的位置，減輕遠(yuǎn)程對(duì)話的寂寞感。

硬件設(shè)備基本和前面一樣,會(huì)議調(diào)度由管理員設(shè)置自身為主席,在后臺(tái)控制本地和遠(yuǎn)程的交互,教研員無需控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，集中精力提高活動(dòng)質(zhì)量。

4.名師進(jìn)課堂模式：組織學(xué)科名師在演播室舉辦網(wǎng)絡(luò)講座，基層學(xué)校由學(xué)科教師組織學(xué)生通過大屏幕參與收看，基層學(xué)科教師在觀摩的同時(shí)，也體會(huì)名師解題的思路以及講課風(fēng)格。該種模式多用于大規(guī)模的考前沖刺講座，或者一些大型的報(bào)告會(huì)。

我們進(jìn)行過數(shù)十次的大規(guī)模中考前所有學(xué)科的遠(yuǎn)程講座,一人講課，近千名考生受益。硬件設(shè)備除了演播室原有的設(shè)施以外,應(yīng)該提供黑板供教師書寫,一路攝像機(jī)專門捕捉黑板的視頻流,用于學(xué)生遠(yuǎn)程收看,由于后排的學(xué)生不易看清黑板，因此攝像機(jī)必須采取變焦和移動(dòng)的技術(shù)，把板書盡量放大后傳輸,后期我們也試驗(yàn)過使用白板通過導(dǎo)播臺(tái)或者錄播系統(tǒng)的VGA接口，直接傳輸教師的板書信號(hào)，但是這種直播對(duì)設(shè)備的要求比較高。

教師的課件采用幻燈片的格式最好，由于課堂教學(xué)和教研活動(dòng)用的課件要求不同，一般都有動(dòng)畫效果，因此不宜采用普通的共享文檔模式，應(yīng)該采用共享桌面的模式，這種模式可以原封不動(dòng)的把教師計(jì)算機(jī)屏幕傳輸?shù)矫恳粋€(gè)教室的大屏幕，包括所有的動(dòng)畫及視頻。

桌面?zhèn)鬏斈Ｊ接袃牲c(diǎn)必須注意，第一，桌面?zhèn)鬏敱裙蚕砦臋n模式傳輸要占用更多的本地計(jì)算機(jī)資源，因此會(huì)造成本地計(jì)算機(jī)的反應(yīng)速度變慢，所以該計(jì)算機(jī)不要打開過多的程序，包括殺毒軟件。第二，桌面?zhèn)鬏敃?huì)占用更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，因此應(yīng)該關(guān)閉視頻流的傳輸，保證課件和教師的語音流暢。當(dāng)教師退出桌面課件傳輸后，再打開視頻窗口。

一般情況下，課件和板書無法同時(shí)傳輸，除非課件采取普通的窗口模式，這樣可以通過主席后臺(tái)調(diào)度，切換布局模式，讓課件和板書交替出現(xiàn)。課堂講課模式不易掌握好話筒的音量，一般的麥克風(fēng)無法跟蹤教師走動(dòng)?？梢蕴碇幂^高靈敏度的無線話筒，實(shí)際使用時(shí)，我們也采取直接打開攝像機(jī)的內(nèi)置麥克風(fēng)，將語音信號(hào)在調(diào)音臺(tái)混合后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。通常攝像機(jī)的內(nèi)置麥克風(fēng)靈敏度較高，嘈雜音較大，要求演播室附近保持安靜。

學(xué)校客戶端采用投影大屏幕,由于投影機(jī)的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及普通熒光屏,影像一般都比較模糊,除非是等離子大屏幕。因此,在進(jìn)行教師視頻畫面?zhèn)鬏數(shù)臅r(shí)候,不宜只打開一個(gè)視頻窗口,否則當(dāng)視頻圖像太大的時(shí)候，反而很模糊，盡量保持2個(gè)視頻窗口比較合適（主講教師和某一個(gè)學(xué)校的會(huì)場）。

學(xué)?？蛻舳舜蠼淌业囊繇懸P(guān)閉低音效果,這樣可以較大幅度地減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬帶來的音頻滯后混響的模糊不清現(xiàn)象。接投影機(jī)的計(jì)算機(jī)顯示器的分辨率最好是800×600,這樣可以保證畫面?zhèn)鬏數(shù)牧鲿澈颓逦?/p>

5.網(wǎng)上研討課模式：研討課主會(huì)場的硬件設(shè)備，一臺(tái)攝像機(jī)和一個(gè)USB接口的采集卡，這樣可以方便的掃描整個(gè)教室的授課情況，語音系統(tǒng)可以直接采用攝像機(jī)自帶的麥克風(fēng)，它的靈敏度很高，可以捕捉到任何方位的學(xué)生發(fā)言。如果有條件，也可以增加一個(gè)無線話筒，效果會(huì)更好一點(diǎn)，主會(huì)場沒有特別的要求，只要可以連接網(wǎng)絡(luò)即可，我們絕大部分活動(dòng)都是在條件落后的農(nóng)村學(xué)校開展，硬件的要求是很低的。

如果要讓學(xué)生和遠(yuǎn)端的教師互動(dòng),可以打開投影屏幕,讓教師的計(jì)算機(jī)進(jìn)入視頻教室單獨(dú)作為一個(gè)客戶端。但是不要讓攝像機(jī)傳送課堂圖像和教師播放投影片的計(jì)算機(jī)為同一部機(jī)器（即同一個(gè)客戶端）,這樣會(huì)造成計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)過重,語音和圖像都會(huì)出現(xiàn)較大的滯后。

研討課上課過程中,應(yīng)該關(guān)掉其余用戶的語音,這樣可以保證主會(huì)場學(xué)生和授課教師語音的清晰度。需要交互的時(shí)候,由主席分別打開需要發(fā)言的用戶,發(fā)言結(jié)束以后,主席應(yīng)該及時(shí)收回他的麥克發(fā)言權(quán)。

如果基層學(xué)校不具備影像采集功能,電教中心可以用一臺(tái)筆記本電腦、一個(gè)微型的視頻采集卡、一臺(tái)家用小型數(shù)碼攝像機(jī)組成一個(gè)便攜式直播系統(tǒng)。我們?cè)谑褂弥邪l(fā)現(xiàn)效果一直很穩(wěn)定。建議提前一天到現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試，用作直播的計(jì)算機(jī)不要采用局域網(wǎng)動(dòng)態(tài)地址獲取方式上網(wǎng)，可以先動(dòng)態(tài)獲得以后，立即把它在TCP/IP中靜態(tài)固定下來，這樣可以保證在上課過程中不發(fā)生丟失連接的現(xiàn)象。

如果要在同一間教室打開2個(gè)以上的客戶端，預(yù)先要準(zhǔn)備一個(gè)小型集線器或交換機(jī)，因?yàn)橥ǔ＝淌抑挥幸粋€(gè)網(wǎng)線接口。如果課程不安排在多功能教室或者機(jī)房，有的基層學(xué)校的普通教室沒有網(wǎng)線接口，這個(gè)時(shí)候可以由電教中心攜帶一個(gè)小型無線路由器，筆記本電腦安裝一個(gè)無線網(wǎng)卡（很多筆記本自身就有無線網(wǎng)卡），把無線路由器接在最靠近上課教室的網(wǎng)絡(luò)接口上，調(diào)整無線路由器的IP地址和學(xué)校的IP地址在同一個(gè)段就可以了。無線上網(wǎng)方案一定要提前去測試，保證活動(dòng)開展的時(shí)候不會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)故障而影響活動(dòng)進(jìn)程。利用無線上網(wǎng)直播課程的做法，我們成功地進(jìn)行過多次體育館、操場、音樂教室的觀摩課直播，都取得了很好的效果。

上課時(shí)，通常都會(huì)打開文字交流窗口，遠(yuǎn)程觀摩的教師，及時(shí)發(fā)表評(píng)論（授課教師無需參與會(huì)話），這樣的評(píng)論比下課以后再來點(diǎn)評(píng)要好，課程結(jié)束以后，所有的發(fā)言都可以保存為文本文件，供后面研討用。

在研討課的過程中,我們也嘗試讓遠(yuǎn)程的教師直接和學(xué)生對(duì)話,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,例如我們開展的小學(xué)六年級(jí)作文講評(píng)課，授課教師展示學(xué)生的一篇作文（已經(jīng)事先發(fā)表在網(wǎng)絡(luò)學(xué)生作文欄目），然后讓遠(yuǎn)端的教師親自和學(xué)生親切對(duì)話，使學(xué)生感到了很強(qiáng)烈的成就感。再如初二年級(jí)的一節(jié)物理課，遠(yuǎn)程教師授課的同時(shí)，其他教師就開始評(píng)頭品足，互相交流，課后，教師留在視頻教室，再由教研員和名師作專題的點(diǎn)評(píng)和講座，課后大家反映，這樣的研討課效果好，收獲大。

該種模式還可以開展網(wǎng)上說課、網(wǎng)上賽課，讓具備遠(yuǎn)程圖像采集傳輸條件的學(xué)校在自己的班級(jí)講課，評(píng)委和其他有時(shí)間的教師遠(yuǎn)程參與，圖像采集設(shè)備對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻傳播而言要求很低，如果學(xué)校有攝像機(jī)（模擬或數(shù)字機(jī)都可以），再加一塊數(shù)百元的采集卡就可以了。

網(wǎng)上說課是一種很好的集體備課模式，它對(duì)硬件的要求很低，只要有可以上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)和話筒音箱就可以了，但是，通常來說，參加說課的教師都作了一些課件，如果是幻燈片、Flash動(dòng)畫、Word文件一類的就簡單多了，直接用共享文檔就可以廣播給所有客戶端。如果是學(xué)科主題網(wǎng)站式的課件，就一定要發(fā)布在公網(wǎng)上。否則，在沒有靜態(tài)地址的學(xué)校，通常別人無法直接訪問教師個(gè)人計(jì)算機(jī)，所以也就看不見他的網(wǎng)站式課件了。

也可以使用桌面流的方式廣播所有格式的課件，但是前提一定要保證這部計(jì)算機(jī)的配置足夠高，否則這種模式會(huì)造成傳輸?shù)臄鄶嗬m(xù)續(xù)，特別是說課教師的語音會(huì)很卡的。

網(wǎng)上說課,很多操作都是基層客戶端的行為，因此說課的教師應(yīng)該事先培訓(xùn)視頻直播系統(tǒng)的簡單操作，最好提前一天實(shí)際操作一次，并提前把課件上傳到視頻直播系統(tǒng)服務(wù)器，保證活動(dòng)的順利進(jìn)行。

6.遠(yuǎn)程培訓(xùn)班模式：我們主要嘗試的是信息技術(shù)遠(yuǎn)程培訓(xùn)班模式，因?yàn)槠渌木W(wǎng)上培訓(xùn)班都和遠(yuǎn)程教研模式差不多，可以方便的實(shí)現(xiàn)，而這種培訓(xùn)主要是技能培訓(xùn)，它牽涉到如何遠(yuǎn)程傳輸講課畫面到學(xué)校機(jī)房的每一部計(jì)算機(jī)。

硬件要求：講課教師的計(jì)算機(jī)配置應(yīng)該盡量高些，奔騰4系列，內(nèi)存512M以上為好。如果一定要有視頻，最好使用另外一個(gè)客戶端的攝像機(jī)來傳送，確保用于講課的計(jì)算機(jī)語音和桌面?zhèn)鬏斄鲿场?/p>

主講端采用桌面流廣播的模式,該種模式可以原封不動(dòng)地把教師的桌面廣播出去,但是由于該種模式占用講課計(jì)算機(jī)的CPU資源特別厲害,網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)也特別大,所以遠(yuǎn)端客戶端會(huì)出現(xiàn)一定的滯后,通常在1～2秒鐘左右,因此一方面要關(guān)掉不用的應(yīng)用程序,另一方面最好在教師旁邊再接一個(gè)客戶端,觀察畫面是否到了遠(yuǎn)程客戶端，這樣可以保證教師講的內(nèi)容和畫面顯示的同步，在講課的過程中，點(diǎn)擊、切換菜單，切換窗口等速度都要比通常慢一點(diǎn)，要意識(shí)到點(diǎn)擊以后并不是遙遠(yuǎn)的地方也已經(jīng)看見了，要關(guān)注一下旁邊監(jiān)視用的客戶端屏幕。

基層學(xué)校機(jī)房教師機(jī)充當(dāng)了一個(gè)客戶端的角色，把遠(yuǎn)程的屏幕利用機(jī)房廣播系統(tǒng)傳輸?shù)矫恳慌_(tái)學(xué)生機(jī)。這里有2點(diǎn)要注意，由于一般的機(jī)房廣播軟件都不支持視頻流的廣播（除非使用它自己的播放軟件），所以，即使遠(yuǎn)端打開授課教師的個(gè)人視頻圖像，該圖像也只是出現(xiàn)在教師機(jī)的屏幕上，傳到學(xué)生機(jī)只是一個(gè)黑色的窗口。因此，通常遠(yuǎn)端也沒有必要打開自己的視頻窗口。如果一定要看到視頻，那只好把教師機(jī)的屏幕投影到大屏幕上。這種投影的方式用來和遠(yuǎn)端教師同步操作效果也很好，優(yōu)點(diǎn)是，一旦使用機(jī)房廣播系統(tǒng)，學(xué)生機(jī)的屏幕和鍵盤鼠標(biāo)都會(huì)被鎖住，而直接把遠(yuǎn)端的畫面投影在大屏幕上，學(xué)生機(jī)鍵盤鼠標(biāo)不鎖定，就可以同步跟著遠(yuǎn)程教師的講課進(jìn)行操作，缺點(diǎn)是，后排的學(xué)生不易看清遠(yuǎn)程教師的桌面操作。

我們用這種辦法開辦了3期共6天的信息技術(shù)教師網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫編程培訓(xùn)班，一期2天的學(xué)科教師網(wǎng)頁課件制作培訓(xùn)班，一期3天的學(xué)生寒假計(jì)算機(jī)美工培訓(xùn)班，都達(dá)到了培訓(xùn)目標(biāo)。同時(shí)對(duì)幾所學(xué)校的機(jī)房進(jìn)行桌面流直播，數(shù)百臺(tái)計(jì)算機(jī)同步廣播桌面，提升了信息技術(shù)類培訓(xùn)的效率。

幾年來，我們?cè)趯?shí)踐中感到：充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)在遠(yuǎn)程教研中的作用，可以極大限度的提高學(xué)科教研中一線教師的參與面，提高對(duì)邊遠(yuǎn)地區(qū)教師進(jìn)行學(xué)科培訓(xùn)的力度，同時(shí)也可以真正發(fā)揮“校校通”工程的巨大作用。

蔣立春，大專，中教高級(jí)。