精品智慧錄播課室，要求有更多的智能化應(yīng)用，需能夠?qū)崿F(xiàn)全自動錄播，需支持教師特寫、學(xué)生特寫、板書特寫、教師全景、學(xué)生全景及PPT圖像信號的輸入、采集、編碼及組合錄制，同時需支持網(wǎng)絡(luò)直播，其他教室、校區(qū)的學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)收看課程直播，智慧錄播室可將教學(xué)現(xiàn)場的圖像、聲音和所講解的課件、講稿、鼠標(biāo)操作軌跡以及電子白板上書寫的內(nèi)容等計算機(jī)屏幕上所顯示的內(nèi)容同步錄制到一個文件中。
1.1 一站式錄播系統(tǒng)課程資源建設(shè)
資源建設(shè)是整個系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，通過信息化錄播系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂的現(xiàn)代化改造，為用戶打造滿足線上課程資源制作需求的課程建設(shè)空間環(huán)境。同時建設(shè)視頻資源管理應(yīng)用平臺，將課程建設(shè)空間錄播設(shè)備制作的優(yōu)質(zhì)線上課程資源進(jìn)行自動歸檔、發(fā)布應(yīng)用管理，便捷建設(shè)教學(xué)資源庫。并實(shí)現(xiàn)從課前錄制預(yù)約、課中自動優(yōu)課錄制、課后自動歸檔共享的一站式線上課程建設(shè)應(yīng)用，常態(tài)化、優(yōu)質(zhì)化服務(wù)用戶進(jìn)行校本線上課程資源建設(shè)。
課前，教師通過資源管理平臺進(jìn)行課程錄制預(yù)約，方便用戶根據(jù)本校課程安排提前規(guī)劃，做好線上課程資源建設(shè)計劃，教師授課完成即可實(shí)現(xiàn)課程資源的按計劃錄制歸檔。
課中，老師“一鍵式”開啟課堂錄制，通過錄播系統(tǒng)進(jìn)行授課過程的高清拍攝，完成對“教師授課特寫”、“授課全景”、“學(xué)生特寫”、“學(xué)生全景”、“電腦課件信號”等多種課堂信號的自動跟蹤切換錄制，保障對課堂有效教學(xué)環(huán)節(jié)的高質(zhì)量、場景化記錄且不影響教師正常授課，實(shí)現(xiàn)線上課程建設(shè)應(yīng)用常態(tài)化、高質(zhì)化，快速建設(shè)校本數(shù)字課程資源。
課后，錄播系統(tǒng)建設(shè)的數(shù)字課程資源可通過U盤快速拷貝，或設(shè)置自動上傳到資源管理應(yīng)用平臺，實(shí)現(xiàn)精品優(yōu)課便捷共建共享。
1.2 AI促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升
1.2.1 多維度課堂數(shù)據(jù)無感識別采集
課堂教學(xué)行為是教育教學(xué)中的重要組成部分，在教育信息化的大環(huán)境背景下，要促進(jìn)教育教學(xué)的專業(yè)化發(fā)展，對課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)的分析研究必不可少，對課堂數(shù)據(jù)識別采集的完整性就顯得尤為重要。
傳統(tǒng)方案下主要采用人工方式對視頻進(jìn)行統(tǒng)計記錄，耗費(fèi)人工的同時效率也很難提升，增加教師工作負(fù)擔(dān)。在信息技術(shù)的發(fā)展下，通過人工智能的方式來實(shí)現(xiàn)客觀性課堂數(shù)據(jù)的記錄成為主流，機(jī)器在根據(jù)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)完成數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)完整采集的同時，也能有效提升數(shù)據(jù)輸出效率，有效降低教師工作負(fù)擔(dān)。
本方案通過前端錄播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)過程視頻完整記錄的基礎(chǔ)上，通過AI系統(tǒng)還能夠?qū)W(xué)生考勤、師生行為、課堂專注度、教師授課軌跡、課堂語音等多維度課堂數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，充分保障課堂數(shù)據(jù)采集的完整性。
課堂師生行為作為課堂教學(xué)的主要核心內(nèi)容，教師教研、總結(jié)及管理均與教學(xué)行為數(shù)據(jù)息息相關(guān)。通過AI視頻分析功能實(shí)現(xiàn)課堂師生行為數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集，包括教師行為（講授、指導(dǎo)、板書、播放課件）、學(xué)生行為（展示匯報、討論）、互動行為（師生互動、生生互動）等；
課堂授課過程是一個統(tǒng)一的情境，絕大部分課程的授課過程中，學(xué)生的動作、表情應(yīng)處于基本統(tǒng)一狀態(tài)。系統(tǒng)對整體課堂的學(xué)生動作、表情的識別，結(jié)合課堂實(shí)錄視頻以及課堂師生行為數(shù)據(jù)的綜合分析，能夠反映出學(xué)生課堂專注度情況，形成課堂專注度曲線變化，反映課堂教學(xué)效果；
通過課堂語音數(shù)據(jù)的識別分析，能夠通過課堂知識點(diǎn)關(guān)鍵詞的出現(xiàn)數(shù)量反饋課堂教學(xué)重點(diǎn)是否偏離；通過敏感詞的出現(xiàn)反饋課堂是否違規(guī)，實(shí)現(xiàn)課堂管理；并能夠?qū)崿F(xiàn)課堂語音轉(zhuǎn)寫形成課堂教學(xué)的文字記錄。
1.2.2 高精度評價模型助力教學(xué)發(fā)展
為了讓AI采集到的表情、行為、語音數(shù)據(jù)變的更有溫度，AI課堂分析報告結(jié)合了“布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類法”、“學(xué)習(xí)金字塔”與“麥卡錫4MAT”四何問題系統(tǒng)這類基于教育場景的專業(yè)評價模型。
布魯姆（B. S. Bloom）等人于 1956 年提出認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)分類以來，該分類系統(tǒng)一直廣被國內(nèi)外教育界所采用，布魯姆將教育目標(biāo)在認(rèn)知領(lǐng)域分為六個層級，即記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造、前三個層級被劃分為基礎(chǔ)認(rèn)知，后三個層級被劃分為高級認(rèn)知、思維方式由表層的知識性認(rèn)識轉(zhuǎn)向深層次的分析問題，從簡單的理解轉(zhuǎn)向分析、評價進(jìn)而創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)思維水平的進(jìn)階。
而麥卡錫四何問題設(shè)計結(jié)構(gòu)形態(tài)也受到我國學(xué)者的廣泛關(guān)注，"四何"問題具有非常廣泛的普適性,普遍存在于不同的學(xué)科課程當(dāng)中。四何問題系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)形態(tài)由于適合不同類型的學(xué)習(xí)者,就能更好地關(guān)注學(xué)生之間的個體差異性,能夠照顧到大多數(shù)學(xué)生。
結(jié)合上述多種類型的評價模型可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)容互補(bǔ)，提高AI課堂教學(xué)分析的有效性和準(zhǔn)確性，并且可以依據(jù)分析數(shù)據(jù)得出客觀的分析解讀，從多個角度對課堂教學(xué)進(jìn)行全面、客觀的評價，為老師與學(xué)生提供更具價值的建議，促進(jìn)教學(xué)的改進(jìn)和創(chuàng)新。
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1.3 優(yōu)質(zhì)教育資源共享應(yīng)用
資源管理應(yīng)用平臺提供給用戶點(diǎn)播、大規(guī)模直播等功能，開展線上教學(xué)模式，服務(wù)教師借鑒學(xué)習(xí)提升以及學(xué)生的在線自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)視頻資源充分利用，促進(jìn)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)體系建設(shè)。平臺基于實(shí)際需求可分為不同級別架構(gòu)，并能滿足不同客戶端的體驗，包括PC、筆記本、手機(jī)移動端等。
1.3.1 線上課程自主點(diǎn)播共享
線上課程錄制完成后自動進(jìn)行上傳平臺云聚合，并按照年級、學(xué)科自動歸檔到相應(yīng)的類別中，對課程資源進(jìn)行有效的顆粒度管理，便捷建設(shè)線上課程資源庫，師生通過手機(jī)、平板、電腦等設(shè)備即可訪問，進(jìn)行線上課程點(diǎn)播自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮區(qū)域優(yōu)質(zhì)學(xué)校課程資源的利用效率，服務(wù)師生教學(xué)/學(xué)習(xí)提升。同時開放區(qū)域資源共享，方便薄弱學(xué)校、鄉(xiāng)村學(xué)校點(diǎn)播平臺資源以開齊、開好課程，切實(shí)發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源共享效益。
同時，線上課程視頻自動上傳平臺后，平臺的將會通過虛擬切片技術(shù)將視頻進(jìn)行知識點(diǎn)化，插入以知識點(diǎn)為單位的虛擬“書簽”，方便師生進(jìn)行精確化的知識點(diǎn)學(xué)習(xí)、重溫，大大提高學(xué)習(xí)效率。
1.3.2 名師名校課程直播共享
平臺為學(xué)校/區(qū)域提供大規(guī)模直播應(yīng)用功能。平臺提前預(yù)約建設(shè)直播互動，通過學(xué)校錄播系統(tǒng)進(jìn)行直播視頻推送平臺發(fā)布，方便進(jìn)行區(qū)域名校、名師的課程直播活動，為薄弱學(xué)校、鄉(xiāng)村學(xué)校和教學(xué)點(diǎn)提供名師名校的網(wǎng)絡(luò)課堂服務(wù)，助力薄弱學(xué)校、鄉(xiāng)村學(xué)校和教學(xué)點(diǎn)學(xué)生進(jìn)行優(yōu)質(zhì)課程的同步學(xué)習(xí)，縮小城鄉(xiāng)教育差距。同時提供教師進(jìn)行學(xué)習(xí)觀摩，充分發(fā)揮名師示范效應(yīng)，以區(qū)域優(yōu)秀教師帶動普通教師成長，提高區(qū)域教師教育教學(xué)能力，也促進(jìn)教學(xué)方式方法的改革創(chuàng)新。
1.3.3 校園視頻媒體發(fā)布應(yīng)用
校園視頻媒體發(fā)布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)將校園音視頻節(jié)目通過網(wǎng)絡(luò)方式推送到各個課室終端，解決學(xué)校有線電視節(jié)目直播、學(xué)?；顒又辈?、校園文化視頻及校園通知公告等各種媒體流信息推送到各個教室的需求。
管理員通過登錄校園資源發(fā)布系統(tǒng)，支持通過網(wǎng)絡(luò)對視頻資源、直播節(jié)目、通知公告進(jìn)行按時間計劃編排推送列表，并按年級、班級指定推送的對象，如全校、初一年級、初二年級等，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性推送。各教室在系統(tǒng)空閑的時候，老師和學(xué)生也可主動打開播放客戶端，進(jìn)行視頻資源的點(diǎn)擊播放，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源全面共享。
1.4 區(qū)域互動教學(xué)教研應(yīng)用
匹配教育教學(xué)實(shí)際需要，系統(tǒng)提供視音頻互動、白板互動等豐富互動方式支撐。不同錄播系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)/教育專網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)一對一、一對多的1080P高清實(shí)時視音頻交互。同時，為匹配教學(xué)和教研會議等不同場景需要，設(shè)計“教學(xué)”和“會議”不同互動模式，“教學(xué)模式”下聽講端默認(rèn)觀看主講端的授課畫面，“會議模式”下各方觀看互動畫面一致。使用不同的互動畫面呈現(xiàn)邏輯從而更好的適應(yīng)不同的互動場景應(yīng)用。
1.4.1 專遞課堂教學(xué)幫扶支撐
針對農(nóng)村薄弱學(xué)?；蚪虒W(xué)點(diǎn)缺少師資、開不齊開不好課的情況，利用課程建設(shè)空間的視音頻互動能力，開展“專遞課堂”、“同步課堂”等互動教學(xué)應(yīng)用。
不同錄播空間之間通過互聯(lián)網(wǎng)/教育專網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)一對一、一對多的高清實(shí)時視音頻交互，滿足1080P高清雙流互動效果。不同于視頻會議互動，錄播系統(tǒng)針對課堂教學(xué)應(yīng)用打造，提供課堂錄制、互動教學(xué)自動識別跟蹤、場景化的一鍵控制，深度貼合教育互動教學(xué)應(yīng)用模式。
同時，結(jié)合視頻應(yīng)用云空間，實(shí)現(xiàn)課堂互動教學(xué)模式貫穿課前、課中、課后。課前平臺排課互動預(yù)約，課中“一鍵式”連接實(shí)現(xiàn)視音頻教學(xué)互動及課程錄制，課后課堂實(shí)錄歸檔進(jìn)行教情學(xué)情數(shù)據(jù)分析，全面輔助教學(xué)各個環(huán)節(jié)的信息化應(yīng)用。
1.4.2 網(wǎng)絡(luò)教研與視頻會議應(yīng)用支撐
通過互動還能支撐網(wǎng)絡(luò)互動教研活動應(yīng)用開展，為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)研修共同體、中小學(xué)校優(yōu)秀教師、區(qū)域教研團(tuán)隊、高校學(xué)科教學(xué)專家等多方聯(lián)動進(jìn)行教學(xué)能力研訓(xùn)提供視音頻交互通道，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視音頻互動與課件共享，方便隨時隨地開展區(qū)域網(wǎng)絡(luò)教研活動，解決教研長途奔波的困擾，提高教研效率、節(jié)省教研開支。
同時提供區(qū)域遠(yuǎn)程視頻會議應(yīng)用，使用“會議模式”將錄播系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闀h系統(tǒng)，滿足區(qū)域各校、教育局之間的遠(yuǎn)程會議溝通，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的決策宣貫、工作交流等溝通應(yīng)用。
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