利用云錄播搭建教師專業發展研修平臺

劉太如

摘 要 閔行區云錄播系統在學校原有的錄播系統的基礎上，實現直播和錄播功能，在兩大功能基礎上，實現公開課、評價課等功能，增加了自動化S-T分析，結合國際國內的專業課堂觀察指標，實現課堂教學評價的規范化、標準化，實現優質教育資源的共享，為教師專業發展提供了平臺和支點。

關鍵詞 云錄播系統；S-T分析；教師專業發展

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）20-0063-04

form for Teachers Professional Development//LIU TairuAbstract Cloud computing based video record and podcast system of Minhang is built on the schools old podcast system.it can show the live teaching in classroom， the teaching also can be recorded， sowe can watch the video after the course. It can provide open courserecord， podcast and S-T analysis features， the course can be evalu-ated by the other teachers， the platform promoted the standardization of teaching evaluation， the high quality resources also can be shared by the teachers in the district.

Key words cloud computing based video record and podcast system；S-T analysis； teacher professional development

1 前言

閔行區位于上海市中南部，地理位置狹長，358所學校散落在各個街鎮，各街鎮之間發展不均衡，呈現中部發達、兩頭薄弱的局勢。目前全區教師有13 229名，每年會新招錄300～700名新教師[1]。閔行區在第三期上海市雙名工程中入選60人，相對于其他區縣的教師體量，閔行優秀教師比例偏低，隨著新教師的加入，更加稀釋了閔行優秀教師的比例。如何加快新教師等年輕教師的發展水平，進一步增加優秀成熟教師的數量，成為閔行區教師專業發展工作所面臨的緊迫問題。

教師專業發展的核心在于課堂教學，而課堂教學能力的培養是一個周期長、見效慢的任務，需要長時間的浸潤式的培養，不斷地接受打磨，利用同課異構、實時教研等各種研修方式促進發展，還需要教師自身加強自我反思、不斷領悟才會顯現成效。而在閔行區的現有條件下，市雙名學員和總體教師的比率為1：200，也就是一個名師學員需要輻射200名教師。要實現名師資源的全覆蓋，迫切需要借助信息化手段。由此，閔行區在2014年啟動云錄播系統建設項目，嘗試利用信息化手段來促進閔行區教師專業發展水平。

閔行區云錄播課堂教學評價系統是利用錄播教室的三路攝像設備、教師機信號采集（VGA）、采音設備、采集控制系統和導播系統，增加網絡編碼服務器，借助現有的教育城域網來傳輸視頻信號，利用“云”存儲和“云”主機搭建“云”應用，實現課堂教學實錄的管理功能、直播功能和錄播功能，在系統中融入LICC、CASS、閔行區課堂教學觀察指標等課堂教學評價量表，并對課堂教學行為進行自動分析，提供S-T分析報表，實現教師課堂教學評價功能，為教師專業發展提供支撐。

2 建設現狀分析

為了充分了解區、校兩級軟硬件環境，進行充分的學校調研，掌握現有網絡、錄播教室硬件和相應的業務開展情況。

網絡現狀 閔行區建設有教育城域網，城域網基礎網絡由MPLS的環網搭建而成，在環網上共部署5個匯聚點，用以接入就近的中小學校、直屬單位及幼兒園。5個匯聚點分別為七寶、龍柏、江川、梅隴和莘莊。MPLS環網帶寬為2.5 G，目前能夠基本滿足帶寬需求。各學校通過5個匯聚點接入城域網，接入帶寬100 M，部分學校達到1000 M。云錄播系統在直播時大概占用8～16 M的帶寬，而目前學校的出口帶寬占有率普遍較低，因此，現有網絡能夠滿足網絡直播的要求。

錄播教室現狀 目前閔行區中小學已經基本完成標清錄播教室的建設，經過調研，現有錄播教室由兩路標清攝像頭組成，圖像清晰度不能滿足需求；而且部分學校錄播教室建設時間較早，存在設備老化嚴重、影響正常使用的問題；現有錄播教室都是學校獨立建設運行，僅供本校使用，無法實現區域資源共享；學校相應管理人員已經過多次設備使用培訓，已經比較熟悉錄播教室的使用。

學校錄播教室需要升級標清攝像頭到高清攝像頭，需要更新部分老舊設備，增加基于網絡的編碼傳輸功能。

教研現狀 閔行區目前采用學校綜合調研、學科固定時間教研以及結合項目的教研和學科中心組與學科基地活動等教研活動。無論什么方式的教研活動，教研時間都固定，教師參加教研活動時大多感覺意猶未盡，或剛剛有了感覺便已結束，從而無法深入探討相應教研問題，還存在大家由于互相熟悉而礙于面子不能講真問題，或講問題含蓄的現象。如果采用基于網絡的教研，既可以如實記錄教研過程，也可以拓展教研時空，延續現有傳統教研活動，從而更加深入探討教研問題。

項目目標 目前市場上有多種云錄播系統，相關錄播技術比較成熟，只是相應的云端管理平臺與閔行區的需求有所差異。由此設定項目的具體發展目標：

1）在現有錄播教室的基礎上進行改造，搭建區校兩級云錄播系統；

2）利用云錄播系統開展課堂教學的直播、錄播活動，利用優秀教師廣泛參與教師評價，讓教師了解自身課堂教學的瓶頸；

3）借助一師一優課項目，讓優秀教師在云錄播系統開課，提高優秀課堂教學資源的輻射率；

4）充分了解教師群體發展現狀，以評促發展，開展以學校為單位的教師專業發展評估；

5）開展基于云錄播的教研活動，實現傳統教研活動的線上延續，拓展教研的時空。

3 總體設計

系統設計 系統架構如圖1所示。系統底層為硬件支撐模塊，包括學校的錄播教室、區域云存儲和云主機、中間網絡鏈路；在硬件系統支撐下是相應的應用，如學校端的錄播軟件、導播系統、編碼傳輸系統，區端的直播錄播管理、評價和檔案系統的接口模塊等功能。系統提供電信和教育城域網兩條出口鏈路，支持各種終端基于瀏覽器的訪問，支持微信訪問。系統面向全區的所有教師，為教師提供專業發展支持。

硬件系統

1）學校錄播教室。

高清錄播工作站：用于課堂教學的錄制、制作、直播，支持三路高清視頻、一路高清VGA的輸入，支持各路信號間的自動切換和手動切換，具備多流硬壓編碼器和流媒體服務器，支持H.264編碼格式。

教師跟蹤主機：用于跟蹤教師在教室內的活動，從而實現全自動拍攝，并為區云端平臺提供S-T數據源。

學生跟蹤主機：用于學生在教室內活動的跟蹤，內嵌多種跟蹤策略，可以實現與教師跟蹤主機相同的功能，能夠提供S-T分析所需的數據源，為學生行為分析提供依據。

圖像探測模塊：為跟蹤主機采集教室圖像信息，實現圖像定位功能。

專業拾音吊麥：符合學校教室的聲學環境，具備強指向性，可采集師生對話、教師講解和學生討論，滿足課堂環境的聲音采集需求。

高清攝像頭：專業會議攝像機，具有高速的云臺和高畫質的鏡頭及成像模組，可以有效地保障拍攝效果，能夠支持1080P的高清視頻信號采集，且支持向下兼容。

2）區云存儲、云主機。在區域層面主要有相應的云存儲和云主機，用于視頻資源的存儲和管理，并提供云端應用，為直播、點播、公開課、評價課等應用提供支撐。采用專業云存儲和云主機，可以保證系統的安全性和數據的可靠性，不用再投入專門人員負責區級平臺的管理和維護，能夠節省大量的人力物力。

3）網絡系統。由需求分析可知，目前的網絡系統能夠滿足現有的直播、點播對帶寬的需求，因此，云錄播系統架構在現有的教育城域網之上，讓閔行區教育城域網提供鏈路支持。學校錄播主機和視頻存儲、轉碼傳輸服務器直接接入學校核心交換機，利用學校的教育城域網出口接入區域MPLS環網，再通過部署在區域數據中心的專線接入云存儲和云主機。

軟件系統

1）學校版軟件，用于學校端的導播控制、學校內部視頻資源的管理，視頻編碼、分發傳輸功能，視頻編輯功能，以及一些精品資源的緩存加速功能。

導播控制功能：學校端在導播控制臺中包含導播控制功能，含錄制模式、系統模式、直播控制、錄像控制功能，支持片頭片尾的制作，支持畫中畫、臺標等設置，支持自動跟蹤功能、手動切換功能和一鍵錄制功能。

系統支持三種不同的錄播模式，滿足各種場合的視頻錄制需求，分別是電影模式、資源模式、電影加資源模式。

電影模式：遵從人的視覺習慣，以課堂授課過程為主線，將課堂現場的多路視頻信號和VGA信號按照發生的時間順序，通過手動或自動切換，輸出一個單流單畫面的流媒體進行錄制或網絡直播；有機整合教師講課、學生互動、課件展示、板書等授課實況，有效降低網絡帶寬占用，便于網絡應用和傳播。電影模式的輸出除通過網絡直播外，也可通過錄播主機直接輸出，用于學校精品資源的積累。

資源模式（三分屏模式）：將課堂現場多路視頻信號與VGA信號分別實時采集壓縮成多流多畫面的流媒體，多路視頻分別錄制成獨立文件，也可以直接打包成一個文件，支持網絡直播；更可以高碼率提供高質量視頻素材文件，方便后期編輯。

在此模式下錄制的資源（課程）可自動/手動建立索引（網頁），形成網絡學習課程，自主學習者通過IE即可點播，雙擊索引可快速跳轉到相應的學習內容。

電影加資源模式：電影模式、資源模式同時錄制，最大程度保留課程信息。

2）區域軟件。提供課堂視頻的直播、點播、評價、管理四大基本功能，在這四大基本功能基礎上衍生出課堂評價任務、優質課評選展示、公開課、名師課堂、聽課任務、視頻教研、統計分析等功能，此外還可以實現和閔行區教師專業發展檔案系統的對接，實現教師課堂教學評價數據的存檔與分析。

課堂實錄的直播、點播與資源管理：教師預約課表后，在約定時間進入錄播教室上課，四路視頻信號經過實時編碼傳輸至位于云端的直播服務器，通過直播服務器對外直播教師的課堂，任何人在任何地方都可以通過瀏覽器或者利用微信掃描二維碼進入直播通道，觀看該教師的課堂教學直播。授課結束后，系統會自動將授課實錄傳輸至云存儲，實現課堂實錄的點播功能。

教師預約課表后，如果選擇了線下授課，可以自行錄制課堂教學視頻，或者在錄播教室進行錄制；授課結束后，將視頻資源手動上傳至云錄播區級系統，即可實現錄播資源的點播功能。

同時，云錄播系統還是個視頻資源池，系統匯聚了通過各個學校的錄播教室采集的教師課堂教學實錄，也收集了教師自行上傳的課堂教學視頻資源。為了便于資源的管理，統一存放于課例中心呈現，按照學科、學段、學校、課型、教材章節、是否精品課例等分類維度進行管理[2]。教師個人的課堂實錄存放于自己的個人空間，教師可以選擇分享到課例中心，也可以選擇申請審核為精品課例。一旦分享到課例中心，所有課例就可以實現全區共享，所有教師都可以下載相應的教案、視頻、課件進行學習，甚至二次編輯重新利用。

S-T分析：將教學中的行為分為學生（S）行為和教師（T）行為，通過對跟蹤主機讀取的數據進行分析，可以得出教師課堂教學的類型，主要有練習型、講授型、對話型和混合型，分析的結果客觀、真實，而且計算簡單，可自動呈現結果，相關數據以圖形和圖表的方式呈現，直觀地呈現課程類型[3]。

專家評價：評價模塊包括評價方案及相應的指標的增加、修改、刪除，以及評價規則的制定、評價等級的制定、評價指標權重的制定等。相應的評價方案可以發布，也可以取消發布。為了方便使用，系統內置CASS、LICC、閔行區課堂教學評價量規等課堂教學觀察指標。通過統一的評價標準和信息化的全過程記錄，提高了教師課堂教學評價的公平性和公正性。

微格分析：系統除了能夠自動出具S-T分析，實現自動評價功能和專家打分、同行評論的功能外，還可以供教師進行自我分析；系統提供了打點切片功能，可以讓教師自己對課堂片段進行切片分析，從而實現微格分析功能，實現教師的自我修煉。

聽課計劃：聽評課是教師專業發展的一部分，傳統的聽評課存在許多濫竽充數的現象，只有極個別教師踴躍發言；為了提高聽評課任務的參與率，教學管理者可在管理者的個人空間發起聽課任務，編寫聽課計劃、計劃時間、聽課任務量、參與教師添加等活動，編輯完成的計劃會自動發給教師的個人空間，教師收到任務后，按照時間點準時在系統聽課并撰寫評論即可。這樣既可以保證聽評課的過程記錄，也能夠保證相應的聽評課的質量。

使用場景及流程分析

1）教師上評價課。首先，學校教務人員創設課表，教師預約某一節課，教務人員審核通過，或者直接由教務人員統一幫教師排定課程，教師在“我的授課任務”中找到自己的預約課程，可以進入預約課程并上傳教案，教師在約定的時間上課即可。其他教師可以看到該教師的課堂實錄，專家可以根據評價量規對教師的課堂進行打分，評價結果匯總到評價庫進行分析統計，分析結果當場反饋給授課教師，并針對授課教師講解的薄弱點，根據分析結果把優秀課件自動推送給授課教師進行改進學習。

2）公開課。教師申請公開課，可選擇在線直播或線下授課。如果在線直播，可以預約課表中的某個時間段的錄播教室，然后填寫公開課相關信息和上傳教案及課件。教研員看到相應信息后審核該公開課申請，設置評價量表，選擇3個評課專家，安排教師在預約時間按時上課，專家參與評課并打分，評論人數達到5個及以上，即可打印公開課證明，并可查看評課報告。如果線下授課，教師可以上完課后將錄制的視頻手動上傳。

3）專業部門組織評選活動。由教研員創建活動，設置活動主題、活動報名時間和評選時間，設置活動評委。教師在報名截止時間之前選擇自己的課程，并設置相應的課程信息后提交；專家評委在規定時間內針對教師課堂的教學目標、教學效果等通過量表進行評價，評選出設定的獎項，最終對優秀作品進行展示。

4 應用設計

云錄播系統搭建完成后，可以利用系統的直播、錄播、評價功能進行深度應用，從而促進教師的專業發展，助推區域優質教師資源的均衡化。在區域教師專業發展過程中，需要特別關注教師發展梯隊的兩頭，即：新教師和職稱到頂的骨干教師。新教師需要經過規范化的培訓，從而成長為合格教師；而對骨干教師則需要不斷地激勵，實現其進一步發展。

新教師規范化培訓應用 閔行區每年新招錄400名左右新教師，這些新教師需要經過一年的規范化培訓，才能進入教師專業發展的序列。利用云錄播系統可以提高新教師的指導效率，利用異步評課功能，可以最大化利用骨干教師資源。新教師入職后可以在云錄播系統里上課，然后邀請自己的師傅或者其他優秀教師進行打分、評論，發現自己課堂的不足，不斷改進課堂教學，實現成長。

成熟教師示范課 成熟教師也需要平臺來實現自我展示，可以利用云錄播系統來直播、錄播自己的課堂教學，為新教師及同行教師提供教研參考和學習素材。利用云錄播系統還可以完整地記錄教研過程，拓展教研的時空，從而提高教研效率。

骨干教師引領課，促進優質資源均衡化 由于云錄播系統采用高清攝像頭，可以利用該系統來完成“一師一優課”項目，實現骨干教師的課堂實錄的示范作用。

人人上課，完善教師專業發展檔案數據 閔行區已經建成基于教師專業發展各業務條線的專業發展檔案系統，課堂教學數據是專業發展檔案系統的核心數據，利用云錄播系統可以實現評價數據的標準化和規范化，從而完善檔案系統數據。

閔行區教師每學期必須在云錄播教室中至少上一次課，然后讓專家對該課進行評價，作為本人本學期課堂教學能力的代表，完成教師個人專業發展檔案的完善。教師可以選擇自己的最優課堂實錄作為個人名片，成為自己教師專業發展能力的代表。

5 總結

云錄播系統為閔行區教師專業發展提供了支點和平臺，改變了傳統評課模式，拓展了教研活動的時空，實現了主觀評價與客觀數據的有機結合，評課更具科學性；提高了教師研修業務開展的效率，系統自動出具課堂教學S-T分析，給教師評價提供依據，實現了教師評價的半自動化；利用信息化技術實現教師研修業務的流程化、標準化，規范了業務開展，如將公開課的業務與云錄播結合，實現公開課的真正公開，利用專家評價和同行評論幫助找到不足，利用最低評論數量的限制保證業務的規范化開展；實現優質課堂教學資源的區域共享，加強教師個人課堂教學能力反饋的及時性、全面性，提高教師課堂教學反思的深度[4]；對教師研修提供支持，后續可以為教師職務晉升提供過程性的證據。

參考文獻

[1]閔行區教師專業發展檔案系統[DB/OL].[2016-4-6].http：//jiaoshi.mhedu.sh.cn.

[2]趙祥好，王鵬，方小凡.多層次云平臺錄播系統的設計及應用研究[J].現代教育技術，2015，25（5）：121-126.

[3]劉飛，劉雁，黃成云.基于S-T分析法的教學過程對比分析：以網易視頻公開課為例[J].中國教育信息化：高教職教，2012（6）：58-60.

[4]陸海鋼.基于云計算常態化錄播系統的設計與實現[J].現代教育技術，2015，25（12）：103-109.