微格教室建设指南

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目录

前 言 2

一、范围 3

二、编制原则 5

三、引用文件 6

四、微格教室的配置方案 7

五、建设要求 12

前 言

微格教学是教学基础设施建设的重要内容,也是教育信息化的重要组成部分。随着现代信息技术及数字多媒体技术在教学中的广泛应用,传统的课堂或会议录像以及资料保存和发布方式已不能满足学校的基本要求,现代教学更需要的是一种数字化的、实时的、全面的录制系统,它可以方便地将课堂中的场景、声音以及多媒体演示内容同时记录下来,录制的数字媒体资料可方便地加以利用。

数字微格教室是一种专业级的视音频摄录编系统,它不仅可以全方位、实时地采集课堂或会议现场的视音频信号,而且可把这些信号和与计算机的屏幕信号、电子白板、实物展台等现场设备的信息综合编码并记录下来,真正达到了录制的全面、实时和实用性的要求。系统录制的资料可永久保存,也可由系统对其进行编辑、加工、检索、浏览、播放、输出与发布。

为了规范微格教室建设,依据教育部学科课程标准的相关要求、新课程改革对教育技术装备的要求,以及我市教育环境建设的现状,我们在广泛征求专家意见、参考国内外相关标准、以及广泛调查研究的基础上,制定了此建设指南。各学校在建设中须统一思想,提高认识,根据自身条件,尽量做到“安全实用、量体裁衣”,积极推进微格教室建设,充分发挥教育装备在推进基础教育课程改革,实现教育现代化中的支撑作用。

一、范围

伴随着网络录播系统在学校的大量使用,学校面临解决课堂场景的全方位录制和直播问题,由于每次上课都需要有专人对上课老师的视频进行跟踪拍摄,非常的耗费人力,所以急需解决教师跟踪系统拍摄教师视频和学生定位系统拍摄学生,以减少工作人员的工作难度和工作量。

微格教学(Microteaching),又叫做录像反馈教学。适用于各种教学、会议、演讲、报告、培训活动的现场录制和资料制作等场合。可以很好地做到校内外资源共享,实现资源建设的突破性进展。通过对内容的应用、管理、评估探索出教育创新的新路子,实现教育的跨越式发展。

微格教学的特点:

范围小、规模小;

有操作、有记录;

可重复、可调整;

有反复、有循环;

可控制、可模仿。

主要应用于:

完成国家级精品课程和省级精品课程录制,建立学校优秀/骨干教师课程库;

教学管理人员进行教学评估、评比,通过网络管理监控更方便、准确、客观;

搭建相互观摩、借鉴的网络平台,达到教学资源共享平衡;

增加学校网络信息平台可用资源的数量;

建立在线学习平台,实现学生自主学习、充分享受优质资源最佳的主动学习环境。

其它可应用的领域:

网络课件制作、精品课程建设;

微格教室建设;

网络远程教育、培训;

报告、会议实时直播、录播;

多方教学研讨;

优秀教师的教学成果建设;

教学管理、评估;

网络自主学习管理;

优质动态教育资源的建设和共享;

网络电视台建设。

二、编制原则

本指南适用于新建、改建和扩建的各级各类学校的微格教室建设。

本指南分为建设、配备、管理和应用四个部分。

各学校根据自身的装备水平建设实施:第一类为高水平、示范性的;第二类为中高水平、先进性的;第三类为最基本的、是合格学校必须达到的装备水平。

必配与选配相结合,必配是每类学校完成教育教学要求所必须的,选配部可根据学校的实际情况进行选择。

微格教室环境建设,除应执行本指南外,还应符合国家现行有关标准、规范的规定。

三、引用文件

贵州师范大学微格教室建设方案

XXXX录播系统建设方案

华文微格系统技术方案

卓越~酷睿微格系统技术方案

XX德威微格教室

XX师范大学微格教室方案

新型微格教学系统应用的研究

关于高校***微格教室建设管理的思考——以江西科技***为例

多功能、数字化微格教室的构建

四、微格教室的配置方案

微格系统主要完成教师、学生的视频自动跟踪采集,音频智能采集,教师电脑屏幕截取,教师/学生视频/计算机画面智能导播,以上信号源自动传送至课件实时录制系统生成优质的精品课程,同时通过课堂直播系统在局域网、互联网上直播为远端用户提供在线实时学习的平台。



整个系统主体分为六大子系统:

录播中控系统

经过重新设计的录播控制台,集成化程度进一步提高,一键开/关系统,一键开始/停止录播,教师无需任何技术培训,即可授课;新版控制台提供了传统的按键式操作,还提供了数字化触摸式操作,可以进行云台镜头控制、可以进行手动导播、可以进行鼠标点击跟踪等等。

图像定位系统

图像定位系统分为教师跟踪系统和学生定位系统两个子系统;

教师跟踪系统

教师跟踪系统具有出众的跟踪性能,无论是教师在上课时快速走动还是板书等,系统均能准确无误的采用不同策略自动变焦跟踪拍摄,整个跟踪过程连续、稳定、平滑,画面输出非常稳定。系统完全采用无人值守的操作模式,整个跟踪工作过程无需人为干预,上课的教师只需按照通常的上课模式进行正常教学活动即可,无需佩戴专用跟踪设备来完成跟踪拍摄,从而消除了教师的不适应感,使其更加专注于教学活动。

学生定位系统

学生定位系统能够自动实时对正在发言的学生进行定位并采用特写拍摄。当学生通过站起来进行发言或回答问题时,学生定位系统将自动的调用学生摄像机对正在发言的学生进行定位并采用特写镜头进行拍摄,学生发言结束后,系统自动返回教师跟踪系统。

智能导播系统

智能导播系统集传统自动录播系统的导播功能和特技切换台功能于一体,主要用于课程录制过程中多个场景及多路视频信号源、视/音频文 件和计算机画面之间的自动切换,系统随教学活动的变化智能选择切换策略,并实现带特效功能的智能导播;

智能音频系统

智能音频系统主要实现教师授课时的语音信号和学生上课时回答问题或讨论的语音信号通过智能混音器全息的采集下来,并实时传送至课件录制系统完成课件实时录制;

课件实时录制系统

可以非常简单、方便地把整个课堂情景实时录制下来,生成有音视频和电子文档的流媒体课件。并且压缩率很高,能够实现动态的捕捉,自动生成文字索引等功能。

课堂直播系统组成

通过IP网络,例如局域网、互联网、卫星网,将课堂内容直播出去,课堂内容包括音频、视频以及计算机屏幕内容,接收端通过IE浏览器即可收看直播课堂内容。

网络化微格教室的组成

1.网络化微格教室的系统构成

网络化微格教室的系统分为主控室、微格教室和观摩室三大部分。如图1



图1

2.网络化微格教室的设备

(1)主控室的设备:

主控室设备有:硬盘录像机、视音频处理器、同步监视电视墙、系统控制单元( 云台控制器、视音频特技机) 、视频服务器、无线局域网设备等设备。如图2

图2

(2)微格教室

每个微格教室一般80平方米 ,可容纳60人左右。房间的形体、结构对音质影响较大, 一般形状应为“胖矩形”,长宽比应为4 : 3 左右,可以有效地避免驻波的产生。

微格教室设备有:高清晰彩色摄像机、万向云台、声控自选前置放大器、计算机、大屏幕显示器、拾音器、讲台。如图3

图3

(3)观摩室

观摩室是进行评价反馈和集体观摩的地方, 最好与控制室相连, 以方便视音频信号的传送。根据需要, 可设计成容纳20-50 人的规模。

观摩室设备有:计算机、电视墙、无线局域网设备。 五、建设要求

教室通用要求:

1.面积:80-1003?间,生均不小于1.803 ?/p>

2.位某某:教室(楼)应保证最佳建筑朝向,室内避免直XX光,主要采光面应位于学生座位的左侧。教室(楼)要建造在地面较高某某(或垫高地平)。建议实验楼为独立建筑,有消防通道,与教学区和生活区分离。

3.照明:采用自然光及辅助照明。教师演示台面及学生课桌面的平均照度不应低于300 Lx,书写黑板宜设局部照明,其垂直照度的平均值不应低于200 Lx,黑板面上的照度均匀度不应低于0.7 。学生桌面无阳光直射,室内无可见眩光,灯具悬挂高度距实验桌面不应低于1700mm,需安装窗帘。

4.通风条件:采用自然通风及排气扇强制排风o

5.噪声控制:室内环境噪声应低于60分贝。

6.温度:室内温度以不高于30℃为宜,室温过高宜采用器械降温。

7.供水:至少设计一处水源。供水指标:供水水压不低于2×105Pa。冬季室温低于0℃地区的管道应有防冻措施。

8.供电:用电负荷应留有余地,以满足不断增加的现代化教学设备的需要;按规范敷设强、弱电线,空调专线敷设,安装漏电过载保护器和可靠的接地保护。

9.教室的平面设计要求:第一排课桌前沿与黑板的水平距离不应小于2500mm,边坐的学生与黑板远端的水平视角不应小于30o;最后一排课桌的后沿距后墙不应小于1200mm,与黑板的水平距离不应大于11000mm。

10.安全条件:配备防火、防潮、防盗等设备,配备药箱,,以便应急处理烫伤、割伤和化学药液溅入眼中等事故。

11.环保:新建、改建、扩建教室设备时要选用环保型材料,应符合相关标准中的限量值,避免甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染。

12.环境:各科目实验室环境布置应有较高的文化品位,且要突出科目特点,营造良好的科学研究、探索和学术氛围,具有启迪作用。

设备方面:

序号

设备名称

主要技术参数

数量

单位



1

广播级

摄像机(必备项)

3片最新优化的的1/3英寸CMOS成像器 ,F12灵敏度、56dB信噪比 ,具备MPEG HD420以及HD422 50Mbps高清格式 ,镜头聚焦/变焦/光圈三环具有刻度和物理止点 ,采用专业SxS储存卡记录 ,通过适配器可采用记忆棒/SD/XQD卡进行记录 ,具备多片段连续记录功能 ,具备最长15秒预记录功能 ,具备强大的升降格、静帧混合等特技功能 ,可通过Picture Profile对画面风格进行定制 ,可通过Apple/Android智能终端操控 ,具备Gen-Lock锁相及时码接口 ,具备HD/SD-SDI、HDMI输出接口。

1

台



2

高清全景摄像头(必备项)

210万像素 1/3英寸CMOS图像传感器

宽屏动态(WDR)功能

视频信号输出HD-SDI,1920*1080P

20倍光学变焦镜头,F1.6(光学放大倍数+电子放大倍数=240倍)

视频输出:HD-SDI, 高清分量(Y/Pb/Pr),标清VBS,Y/C

多种通讯协议,支持RS-485远程控制

SONY-VISCA,PELCO-D,ETC

2

只



3

云台一体摄像机(必备项)

要求SONY 松下 日立等国际一线品牌

产品类型:通讯型彩色摄像机

视像分辨率: 200万像素

图像传感器:1/2.8英寸CMOS传感器

水平分辨率:900TVL

最低照度:15Lx

变焦倍数:10倍光学变焦,4倍数码变焦

镜头焦距:F=3.5mm(广角)-35mm(远端) ...

视频输出接口:HD-SDI

控制接口:RS-232C,RS-422

电源:DC 12V,2.5A

功耗:最大30W

1

台



4

吊装

麦克风(选配)

静电型电容式,指向特性 超指向性频率响应 100Hz -20,000Hz开通灵敏度 -30 ± 4 dB 于48V 幻象电源使用;0dB=1V/1Pa输入阻抗 100Ω (± 30% 于1KHz )讯 噪 比 74 dB(1KHz at 1 Pa)电 源 11-52V DC 幻象供电输出阻抗 350欧姆平衡电池耗电 2mA (一般使用)最大输入声压等级 127 dB SPL , 1KHz at 1% T.H.D重 量 80 g。

6

只



5

图像定位系统(必配)

1.????包括教师自动跟踪、学生自动定位、板书定位三个子系统,分别用于跟踪拍摄教师视频、定位拍摄学生特写视频、定位板书时的特写画面;

2.采用高级图像分析算法,教师跟踪效果平滑,整套系统无需借助其他配件,不受环境光源影响,教师始终处在图像定位范围之内,保证图像定位安全、稳定,当教师上课快速走动时不能出现丢失跟踪教师的情况;

3. 跟踪灵敏度和平滑度可以根据教学情况调整;

4.学生回答问题时,只需站立起来,系统自动给学生特写镜头,当回答完问题的学生坐下时,系统自动返回全景镜头。学生无需按任何触发设备及元器件;

5.?内置图像定位摄像系统(GPS)软件;

1

套



6

智能识别系统(选配)

可以进行多种景别的拍摄,根据教师不同的教学活动,摄像机自动变焦,拍摄的教师图像更加生动,教师板书时自动推近,保证板书拍摄的清晰度;

成像装置:1/4"CCD;分辨率:510TVL镜头:22X变焦、焦距:4--88mm、光圈:F1.6--3.8,含定位智能计算软件。

1

套



7

计算机信息采集系统(必配)

矢量采集教师计算机屏幕内容,最高支持1920x1080分辨率,采集帧率都能够达到30帧每秒,最终生成课件教师计算机屏幕部分能够达到高清,无失真现象。

1

套



8

智能导播系统(必配)

1、能根据课堂教学进程,自动对教师画面、学生画面、等多视频信号进行合乎逻辑的智能剪辑,最后形成完整的实况录像;

2、具有手动控制切换功能,可根据需要对教师、学生图像和其它视频信号进行手动切换;

3、具有鼠标点击跟踪功能,在某些特殊需要时,可利用鼠标一次性操作即可实现定位并自动变焦,快速准确定位被摄物体;

4、导播规则可以任意自定义;

5、支持至少8路视音频信号输入,具备8路视音频通道的预监和控制功能;

6、具备高清视频信号的输入与输出功能;

7、具备自动字幕、动态片头片尾、台标或LOGO自动添加功能,具备至少70种特技自动转场功能;

8、支持各种信号输入,具备多种输入接口,如BNC复合端子、S-Vedio、1394、RJ45、WIFI等,支持网络视频服务器视频直接接入,支持视频文件直接导入等;

9、支持SDI输入接口5路,分辩率:高清 720P(1280*720)/1080i(1920*1080),标清:480i/480P(640*480),720×576(PAL),720×480(NTSC),帧率最高60fps动态画面捕捉  音频输入Audio  HDMI  音视频输出PCI-E 1X。

1

套



9

课件实时录制系统(必配)

1. 生成的课件可以为单画面电影模式、三分屏模式或四分屏模式,三种模式课件必须能够同时生成。其中单画面电影模式中的画面包括教师讲解、教师板书、教师同步使用的计算机教学课件、教师与学生互动、学生回答、学生操作练习等画面,并可实现画中画模式。

2. 不需要在录制后再次经过压缩或者格式转换或者编辑,就可以直接支持Http文件发布、直接支持MMS流式发布。

3. 用 IE 浏览器即可播放,无须安装其他播放器软件。

4. 能够根据教师所用的PPT以及Word讲稿,自动生成文字章节索引。

5. 能够录制屏幕部分区域内容,区域大小可以任意定义。

6. 录制单画面电影模式画中画课件时,其中小画面大小、位某某可自定义,并能快速切换。

7. 可自动创建带时间点的缩略图索引,观看课件方便快捷,也可根据需要删除。

8. 各种带宽自由选择,适合多种网络环境,支持多码流课件的录制。

9. 能够根据电子课表,自动控制录制的开始与停止,在无人值守的情况下也能够自动录制课件。

10. 在录制过程中,可以进行静音检测,即:一旦没有音频信号输入,系统能够报警,以便及时发现问题、解决问题。

11. 支持 SCORM1.2 国际标准,能够通过SCORM官方测试工具测试。

12. 能够在视频上叠加片头、片尾,文字或图形台标。

13. 既可以以单机录制模式,也可以以双机录制模式。在单机录制模式下,由授课老师完成录制操作过程;在双机录制模式下,由后台工作人员完成操作过程。

1

套



10

录播中控(必配)

1.一键控制整个系统的开关,控制录播的开始、暂停和停止,通过面板可切换多路视频信号,选择自动和手动导播规则。

2.主机集成7路电源管理、4选2视/音频矩阵、6路红外遥控、3进2出VGA矩阵、2路麦克风输入、2路数控调音;其中7路电源管理分别为:功放和其他设备电源、屏幕升和屏幕降、电控锁、电脑电源盒中控待机电源;、

3.主机还集成1路可编程投影232控制口、投影机开关检测电路、投影VGA线路检测防盗电路和220V供电检测电路,主机红外遥控具有学习功能,有较强的适应性。

1

套



11

录制工作站(必配)

CPU:INTEL i5;/4G 内存;/1T 硬盘/独立1G显卡/

1

台



12

数字音频处理器(必配)

8路话筒输入

1路线路输入

2路主输出 ,1路辅助输出

可通过RS-232接口,对功能、参数进行设置、调整

可通过I/O接口,为摄像定位等设备提供话筒开关状态信号

总谐波失真:

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