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(dòng)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(hào)的輸入、采集、編碼及組合錄制，同時(shí)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(chǎng)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(jì)算機(jī)屏幕上所顯示的內(nèi)容同步錄制到一個(gè)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(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)建設(shè)視頻資源管理應(yīng)用平臺(tái)，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(dòng)歸檔、發(fā)布應(yīng)用管理，便捷建設(shè)教學(xué)資源庫(kù)。并實(shí)現(xiàn)從課前錄制預(yù)約、課中自動(dòng)優(yōu)課錄制、課后自動(dòng)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(tái)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(jì)劃，教師授課完成即可實(shí)現(xiàn)課程資源的按計(jì)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(duì)“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(hào)”等多種課堂信號(hào)的自動(dòng)跟蹤切換錄制，保障對(duì)課堂有效教學(xué)環(huán)節(jié)的高質(zhì)量、場(chǎng)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(dòng)上傳到資源管理應(yīng)用平臺(tái)，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(wú)感識(shí)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(duì)課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)的分析研究必不可少，對(duì)課堂數(shù)據(jù)識(shí)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(duì)視頻進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄，耗費(fèi)人工的同時(shí)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(shí)，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(yǔ)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(bào)、討論）、互動(dòng)行為（師生互動(dòng)、生生互動(dòng)）等；
課堂授課過程是一個(gè)統(tǒng)一的情境，絕大部分課程的授課過程中，學(xué)生的動(dòng)作、表情應(yīng)處于基本統(tǒng)一狀態(tài)。系統(tǒng)對(duì)整體課堂的學(xué)生動(dòng)作、表情的識(shí)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(yǔ)音數(shù)據(jù)的識(shí)別分析，能夠通過課堂知識(shí)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(yǔ)音轉(zhuǎn)寫形成課堂教學(xué)的文字記錄。
1.2.2 高精度評(píng)價(jià)模型助力教學(xué)發(fā)展
為了讓AI采集到的表情、行為、語(yǔ)音數(shù)據(jù)變的更有溫度，AI課堂分析報(bào)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(chǎng)景的專業(yè)評(píng)價(jià)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(guó)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(gè)層級(jí)，即記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造、前三個(gè)層級(jí)被劃分為基礎(chǔ)認(rèn)知，后三個(gè)層級(jí)被劃分為高級(jí)認(rèn)知、思維方式由表層的知識(shí)性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)向深層次的分析問題，從簡(jiǎn)單的理解轉(zhuǎn)向分析、評(píng)價(jià)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(jì)結(jié)構(gòu)形態(tài)也受到我國(guó)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(jì)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(gè)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(píng)價(jià)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(gè)角度對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)，為老師與學(xué)生提供更具價(jià)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(tái)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(shí)時(shí)可學(xué)”的學(xué)習(xí)體系建設(shè)。平臺(tái)基于實(shí)際需求可分為不同級(jí)別架構(gòu)，并能滿足不同客戶端的體驗(yàn)，包括PC、筆記本、手機(jī)移動(dòng)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(dòng)進(jìn)行上傳平臺(tái)云聚合，并按照年級(jí)、學(xué)科自動(dòng)歸檔到相應(yīng)的類別中，對(duì)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(kù)，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(shí)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(tái)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(shí)，線上課程視頻自動(dòng)上傳平臺(tái)后，平臺(tái)的將會(huì)通過虛擬切片技術(shù)將視頻進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)化，插入以知識(shí)點(diǎn)為單位的虛擬“書簽”，方便師生進(jìn)行精確化的知識(shí)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(tái)為學(xué)校/區(qū)域提供大規(guī)模直播應(yīng)用功能。平臺(tái)提前預(yù)約建設(shè)直播互動(dòng)，通過學(xué)校錄播系統(tǒng)進(jìn)行直播視頻推送平臺(tái)發(fā)布，方便進(jìn)行區(qū)域名校、名師的課程直播活動(dòng)，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(shí)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(dòng)普通教師成長(zhǎng)，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(gè)課室終端，解決學(xué)校有線電視節(jié)目直播、學(xué)?；顒?dòng)直播、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(gè)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(duì)視頻資源、直播節(jié)目、通知公告進(jìn)行按時(shí)間計(jì)劃編排推送列表，并按年級(jí)、班級(jí)指定推送的對(duì)象，如全校、初一年級(jí)、初二年級(jí)等，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性推送。各教室在系統(tǒng)空閑的時(shí)候，老師和學(xué)生也可主動(dòng)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(dòng)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(dòng)、白板互動(dòng)等豐富互動(dòng)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(duì)一、一對(duì)多的1080P高清實(shí)時(shí)視音頻交互。同時(shí)，為匹配教學(xué)和教研會(huì)議等不同場(chǎng)景需要，設(shè)計(jì)“教學(xué)”和“會(huì)議”不同互動(dòng)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(huì)議模式”下各方觀看互動(dòng)畫面一致。使用不同的互動(dòng)畫面呈現(xiàn)邏輯從而更好的適應(yīng)不同的互動(dòng)場(chǎng)景應(yīng)用。
1.4.1 專遞課堂教學(xué)幫扶支撐
針對(duì)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(dòng)能力，開展“專遞課堂”、“同步課堂”等互動(dòng)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(duì)一、一對(duì)多的高清實(shí)時(shí)視音頻交互，滿足1080P高清雙流互動(dòng)效果。不同于視頻會(huì)議互動(dòng)，錄播系統(tǒng)針對(duì)課堂教學(xué)應(yīng)用打造，提供課堂錄制、互動(dòng)教學(xué)自動(dòng)識(shí)別跟蹤、場(chǎng)景化的一鍵控制，深度貼合教育互動(dòng)教學(xué)應(yīng)用模式。
同時(shí)，結(jié)合視頻應(yīng)用云空間，實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)教學(xué)模式貫穿課前、課中、課后。課前平臺(tái)排課互動(dòng)預(yù)約，課中“一鍵式”連接實(shí)現(xiàn)視音頻教學(xué)互動(dòng)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(gè)環(huán)節(jié)的信息化應(yīng)用。
1.4.2 網(wǎng)絡(luò)教研與視頻會(huì)議應(yīng)用支撐
通過互動(dòng)還能支撐網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教研活動(dòng)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(duì)、高校學(xué)科教學(xué)專家等多方聯(lián)動(dòng)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(dòng)與課件共享，方便隨時(shí)隨地開展區(qū)域網(wǎng)絡(luò)教研活動(dòng)，解決教研長(zhǎng)途奔波的困擾，提高教研效率、節(jié)省教研開支。
同時(shí)提供區(qū)域遠(yuǎn)程視頻會(huì)議應(yīng)用，使用“會(huì)議模式”將錄播系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闀?huì)議系統(tǒng)，滿足區(qū)域各校、教育局之間的遠(yuǎn)程會(huì)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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