化学实验室录播系统的初步使用效果

• 摘要：随着国家对完成教育信息化2.0行动计划的提出，教育改革创新显得越为重要。文章主要通过介绍将集控录播系统应用于化学实验室中，通过一段时间的使用，初步展示了该系统的使用效果。该实验室录播系统极大地改善了教学效果，提高了教学效率，使得教师及学生对于实验教学的重视程度得以提升，同时拓宽了教师和学生的学习渠道，也加强了实验室的安全管理。
  关键词：化学实验室；录播系统；使用效果
  中图分类号：G717  文献标识码：A
   
  引言
  关于教育的创新，国家在《教育信息化十年发展规划(2011~2020)》中明确提出，要“建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具”，最终实现“以信息化引领教育理念和教育模式的创新”。尤其是自2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》以来，各类院校都加快了数字化校园规范化建设步伐，以期早日完成《教育信息化2.0行动计划》提出的“三全两高一大”发展目标。为此，各高校也纷纷打造了丰富多彩的智慧教室。如何科学、系统、合理地构建规范化的智慧教室，成为高校信息化建设中的一项重要任务。
  目前，国内有较多文献报道了关于智慧教室的构建及研究。张屹等通过研究证明：在智慧课堂背景下，大学生在课堂学习投入更好，在行为、情感、认知等方面的投入水平有显著性提高^[1]。徐晶晶等人围绕教学方式、技术支撑、学习地点和实践运用四个方面指出如何在智慧教室中提升着重于学习体验的学习者的满意度^[2]。张天荣等人在浙江农林大学研究并构建了智慧互动课堂，并且通过实践证实了较好的运用成果，进一步研究如何在混合式教学中充分使用^[3]。
  一、实验室录播系统的建设——以四川卫生康复职业院校为例
  1.录播系统建设的必要性
  四川卫生康复职业学院作为高职类院校，不仅注重理论知识的掌握程度，更加注重于学生正确且规范的操作技能的掌握情况，而教师的教学方法和学生的练习成果则决定了学生的技能掌握情况。传统的化学实验课通常是学生到某一实验室上实验课，实验教师已将本次实验所需的化学试剂及玻璃仪器准备好，再由指导教师对本次化学实验课的相关实验目的、原理、内容、操作、仪器使用及其注意事项等进行讲解，然后由学生进行实验操作练习，一般进行多次练习后获得实验结果，并对实验结果进行计算分析。传统实验教学模式的主要目的是提高学生的动手操作能力，培养学生独立分析问题及解决问题的能力，但是由于受众多因素如时间、空间和场地等的限制，一些实验内容达不到很好的实验效果，而录播系统对此起到了改善优化的作用^[4]。
  2.录播系统的建设
  集控录播系统使教学过程数字化，所用到的技术包括计算机网络技术和多媒体技术。该系统分为录播系统与课程平台两部分。录播系统完成课程资源的录制，课程平台完成录制资源的呈现与使用。而实验室集控录播系统作为智慧实验室的一种，采用SoClass专业级精品录播系统，该系统主要面向学校课堂、培训、会议、微课、实训、访问和各种校园文化体育活动等的新一代音视频信息记录与传播设备。图1为实验室录播系统安装图和学生位效果图。
      
   
  图1实验室录播系统安装图和学生位效果图
  3.录播系统的功能特点
  （1）集中控制管理
  通过网页的集中控制管理平台，可以对系统的录播教室以及相关的软件设备进行管理，如对教室名称、地点、集控设备的IP地址、设备类型等进行设置，也可以设置是否录制以及录制的参数等^[5]。
  （2）课程录制
  该系统支持1920*1080分辨率录制、预览、网络传输，录制时可决定是否选择多视窗，并且可以对图像进行调整以及设置录制画面背景、logo等功能。设置完成后，系统可以根据课表的时间、教室、课程等信息，发送指令给录制服务器开始录制，实现了对多间教室的自动录制，所录制的资源将自动迁移至存储服务器^[6]。
  （3）在线巡课
  系统支持有巡课权限的用户在其个人计算机上进行在线巡课，同步监听与监看各个教室的教师画面、学生画面、教师机画面及声音。
  （4）直播点播
  视频资源录制完成后会自动迁移至课程平台，师生可以点播相应课程的视频资源。
  4.录播系统的初步使用效果
  （1）兼顾不同层次学生，因材施教
  由于我校是高职类职业院校，学生普遍存在化学基础知识薄弱，接受能力、融会贯通能力和自律性相对较差等问题，这就给实际教学带来了一定的难度^[7]。同时，由于学生人数多，实验室又比较大，即便有老师协带，也很难兼顾所有学生，而录播系统正好提供了这一问题。
  在采用录播系统，由于对每个学生工位安装了摄像头，能够进行实时录制，教师可以通过屏幕显示了解学生实际操作情况（图2），并对操作有误的同学进行及时指导，同时也可以让所有同学看到实验中的典型错误，避免由于操作错误造成化学试剂浪费。这样可以节省课堂练习时间，降低试剂成本，并且提高教学效率。
   
  图2 学生位录制效果
  例如，在化学实验教学当中，一些同学因为胆怯或内向，不敢上前演示，导致老师对学生课堂中练习效果的评价存在“以点带面”的缺点。而录播系统设备可以将每个学生的操作过程录制下来，使得老师在课后能够更好地对学生普遍存在的问题进行总结。如图3所示，在滴定实验中，两个学生一个在操作滴定管，另一位同学在晃动锥形瓶，表现出了一个很明显的错误。
   
  图3 实验过程中的错误操作
  （2）提高教学效率，优化教学效果
  在以往实验教学当中，只有部分学生能够较好地学习到相关实验操作，大部分学生由于难以看到而导致教学效果不佳。在录播系统协助下，通过高清摄像头近距离特写并投放到各个屏幕，学生可以利用屏幕观看教师操作，这样既解决了学生无法看清实验操作的问题又可以达到教学目的，取得了较好的教学效果。如图4所示，在教师演示实验过程中，一些同学可以直接观看，其他同学可以通过黑板前的大屏幕或者侧边的投屏进行观看。
   
   
   
   
   
   
  图4 教师进行演示实验
  （3）有利于进行教学反思
  教学反思是教师对自己教育实践的再认识和再思考。现如今的教学理念要求教师已不能单纯地成为一名教书匠，更应该向教育专家方向发展。所以，课后教学反思的重要性不可忽视，这也是能否提高教师教学能力和水平的关键所在。传统的教学反思一般是教师对自身素质的反思以及对学校老前辈给出的指导性意见的思考。
  实验室录播系统能够将自己的完整教学过程以及学生练习过程录制下来，通过课后回看视频，可以作为一个第三视角对自己的不足有一个更加直观的认识（图5）。教师经常进行这种教学反思，有利于提高自身水平，更轻松地驾驭课堂，形成自己独特的教学风格和教学方法。
   
  图5 教学过程中的一些小动作
  （4）规范督促学生
  进入到高职类院校的学生大多基础知识不够扎实，自主学习能力不强，自主能力差，如有些学生在上实验课时不愿主动进行操作练习。实验室录播系统则可以起到很好的督促作用。与此同时，化学实验室集中控制录播系统的建设和实验教学平台的建设，提高了教师和学生在实验教学过程中的行为规范以及实验教学成果，确保化学实验室的安全。
  （5）其他功能
  除此之外，本校化学实验室录播系统同时还兼具有在线督导巡课功能，该功能与传统的教学检查督导方式不同，使得督导组不再需要在各个教室来回督导听课，在远程就可以随时随地查看真实的教学场景，不止使督导组更加方便，同时也极大地提升了教师对于教学的重视程度。为了方便老师们微课、精品课和慕课的制作，通过利用系统中U-EDIT的非线性编辑功能对录制好视频课程进行处理以及优化，很好地扩展了教学资源平台的内容，也拓宽了学生的课外学习方式。
  5.目前存在的不足
  目前在使用过程中也存在一些问题，如教室拾音设备效果不佳，录制的视频声音忽高忽低并且不太清楚等，在以后还需要对此系统设备进一步改善。
  综上所述，实验室录播系统极大地改善了教学效果，提高了教学效率，使得教师及学生对于实验教学的重视程度得以提升，同时拓宽了教师和学生的学习渠道，也加强了实验室的安全管理。后期还需对该系统的一些不足进一步改进，使实验室录播系统更加完善。
  摘要：随着国家对完成教育信息化2.0行动计划的提出，教育改革创新显得越为重要。文章主要通过介绍将集控录播系统应用于化学实验室中，通过一段时间的使用，初步展示了该系统的使用效果。该实验室录播系统极大地改善了教学效果，提高了教学效率，使得教师及学生对于实验教学的重视程度得以提升，同时拓宽了教师和学生的学习渠道，也加强了实验室的安全管理。
  关键词：化学实验室；录播系统；使用效果
  中图分类号：G717  文献标识码：A
   
  引言
  关于教育的创新，国家在《教育信息化十年发展规划(2011~2020)》中明确提出，要“建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具”，最终实现“以信息化引领教育理念和教育模式的创新”。尤其是自2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》以来，各类院校都加快了数字化校园规范化建设步伐，以期早日完成《教育信息化2.0行动计划》提出的“三全两高一大”发展目标。为此，各高校也纷纷打造了丰富多彩的智慧教室。如何科学、系统、合理地构建规范化的智慧教室，成为高校信息化建设中的一项重要任务。
  目前，国内有较多文献报道了关于智慧教室的构建及研究。张屹等通过研究证明：在智慧课堂背景下，大学生在课堂学习投入更好，在行为、情感、认知等方面的投入水平有显著性提高^[1]。徐晶晶等人围绕教学方式、技术支撑、学习地点和实践运用四个方面指出如何在智慧教室中提升着重于学习体验的学习者的满意度^[2]。张天荣等人在浙江农林大学研究并构建了智慧互动课堂，并且通过实践证实了较好的运用成果，进一步研究如何在混合式教学中充分使用^[3]。
  一、实验室录播系统的建设——以四川卫生康复职业院校为例
  1.录播系统建设的必要性
  四川卫生康复职业学院作为高职类院校，不仅注重理论知识的掌握程度，更加注重于学生正确且规范的操作技能的掌握情况，而教师的教学方法和学生的练习成果则决定了学生的技能掌握情况。传统的化学实验课通常是学生到某一实验室上实验课，实验教师已将本次实验所需的化学试剂及玻璃仪器准备好，再由指导教师对本次化学实验课的相关实验目的、原理、内容、操作、仪器使用及其注意事项等进行讲解，然后由学生进行实验操作练习，一般进行多次练习后获得实验结果，并对实验结果进行计算分析。传统实验教学模式的主要目的是提高学生的动手操作能力，培养学生独立分析问题及解决问题的能力，但是由于受众多因素如时间、空间和场地等的限制，一些实验内容达不到很好的实验效果，而录播系统对此起到了改善优化的作用^[4]。
  2.录播系统的建设
  集控录播系统使教学过程数字化，所用到的技术包括计算机网络技术和多媒体技术。该系统分为录播系统与课程平台两部分。录播系统完成课程资源的录制，课程平台完成录制资源的呈现与使用。而实验室集控录播系统作为智慧实验室的一种，采用SoClass专业级精品录播系统，该系统主要面向学校课堂、培训、会议、微课、实训、访问和各种校园文化体育活动等的新一代音视频信息记录与传播设备。图1为实验室录播系统安装图和学生位效果图。
      
   
  图1实验室录播系统安装图和学生位效果图
  3.录播系统的功能特点
  （1）集中控制管理
  通过网页的集中控制管理平台，可以对系统的录播教室以及相关的软件设备进行管理，如对教室名称、地点、集控设备的IP地址、设备类型等进行设置，也可以设置是否录制以及录制的参数等^[5]。
  （2）课程录制
  该系统支持1920*1080分辨率录制、预览、网络传输，录制时可决定是否选择多视窗，并且可以对图像进行调整以及设置录制画面背景、logo等功能。设置完成后，系统可以根据课表的时间、教室、课程等信息，发送指令给录制服务器开始录制，实现了对多间教室的自动录制，所录制的资源将自动迁移至存储服务器^[6]。
  （3）在线巡课
  系统支持有巡课权限的用户在其个人计算机上进行在线巡课，同步监听与监看各个教室的教师画面、学生画面、教师机画面及声音。
  （4）直播点播
  视频资源录制完成后会自动迁移至课程平台，师生可以点播相应课程的视频资源。
  4.录播系统的初步使用效果
  （1）兼顾不同层次学生，因材施教
  由于我校是高职类职业院校，学生普遍存在化学基础知识薄弱，接受能力、融会贯通能力和自律性相对较差等问题，这就给实际教学带来了一定的难度^[7]。同时，由于学生人数多，实验室又比较大，即便有老师协带，也很难兼顾所有学生，而录播系统正好提供了这一问题。
  在采用录播系统，由于对每个学生工位安装了摄像头，能够进行实时录制，教师可以通过屏幕显示了解学生实际操作情况（图2），并对操作有误的同学进行及时指导，同时也可以让所有同学看到实验中的典型错误，避免由于操作错误造成化学试剂浪费。这样可以节省课堂练习时间，降低试剂成本，并且提高教学效率。
   
  图2 学生位录制效果
  例如，在化学实验教学当中，一些同学因为胆怯或内向，不敢上前演示，导致老师对学生课堂中练习效果的评价存在“以点带面”的缺点。而录播系统设备可以将每个学生的操作过程录制下来，使得老师在课后能够更好地对学生普遍存在的问题进行总结。如图3所示，在滴定实验中，两个学生一个在操作滴定管，另一位同学在晃动锥形瓶，表现出了一个很明显的错误。
   
  图3 实验过程中的错误操作
  （2）提高教学效率，优化教学效果
  在以往实验教学当中，只有部分学生能够较好地学习到相关实验操作，大部分学生由于难以看到而导致教学效果不佳。在录播系统协助下，通过高清摄像头近距离特写并投放到各个屏幕，学生可以利用屏幕观看教师操作，这样既解决了学生无法看清实验操作的问题又可以达到教学目的，取得了较好的教学效果。如图4所示，在教师演示实验过程中，一些同学可以直接观看，其他同学可以通过黑板前的大屏幕或者侧边的投屏进行观看。
   
   
   
   
   
   
  图4 教师进行演示实验
  （3）有利于进行教学反思
  教学反思是教师对自己教育实践的再认识和再思考。现如今的教学理念要求教师已不能单纯地成为一名教书匠，更应该向教育专家方向发展。所以，课后教学反思的重要性不可忽视，这也是能否提高教师教学能力和水平的关键所在。传统的教学反思一般是教师对自身素质的反思以及对学校老前辈给出的指导性意见的思考。
  实验室录播系统能够将自己的完整教学过程以及学生练习过程录制下来，通过课后回看视频，可以作为一个第三视角对自己的不足有一个更加直观的认识（图5）。教师经常进行这种教学反思，有利于提高自身水平，更轻松地驾驭课堂，形成自己独特的教学风格和教学方法。
   
  图5 教学过程中的一些小动作
  （4）规范督促学生
  进入到高职类院校的学生大多基础知识不够扎实，自主学习能力不强，自主能力差，如有些学生在上实验课时不愿主动进行操作练习。实验室录播系统则可以起到很好的督促作用。与此同时，化学实验室集中控制录播系统的建设和实验教学平台的建设，提高了教师和学生在实验教学过程中的行为规范以及实验教学成果，确保化学实验室的安全。
  （5）其他功能
  除此之外，本校化学实验室录播系统同时还兼具有在线督导巡课功能，该功能与传统的教学检查督导方式不同，使得督导组不再需要在各个教室来回督导听课，在远程就可以随时随地查看真实的教学场景，不止使督导组更加方便，同时也极大地提升了教师对于教学的重视程度。为了方便老师们微课、精品课和慕课的制作，通过利用系统中U-EDIT的非线性编辑功能对录制好视频课程进行处理以及优化，很好地扩展了教学资源平台的内容，也拓宽了学生的课外学习方式。
  5.目前存在的不足
  目前在使用过程中也存在一些问题，如教室拾音设备效果不佳，录制的视频声音忽高忽低并且不太清楚等，在以后还需要对此系统设备进一步改善。
  综上所述，实验室录播系统极大地改善了教学效果，提高了教学效率，使得教师及学生对于实验教学的重视程度得以提升，同时拓宽了教师和学生的学习渠道，也加强了实验室的安全管理。后期还需对该系统的一些不足进一步改进，使实验室录播系统更加完善。
  摘要：随着国家对完成教育信息化2.0行动计划的提出，教育改革创新显得越为重要。文章主要通过介绍将集控录播系统应用于化学实验室中，通过一段时间的使用，初步展示了该系统的使用效果。该实验室录播系统极大地改善了教学效果，提高了教学效率，使得教师及学生对于实验教学的重视程度得以提升，同时拓宽了教师和学生的学习渠道，也加强了实验室的安全管理。
  关键词：化学实验室；录播系统；使用效果
  中图分类号：G717  文献标识码：A
   
  引言
  关于教育的创新，国家在《教育信息化十年发展规划(2011~2020)》中明确提出，要“建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具”，最终实现“以信息化引领教育理念和教育模式的创新”。尤其是自2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》以来，各类院校都加快了数字化校园规范化建设步伐，以期早日完成《教育信息化2.0行动计划》提出的“三全两高一大”发展目标。为此，各高校也纷纷打造了丰富多彩的智慧教室。如何科学、系统、合理地构建规范化的智慧教室，成为高校信息化建设中的一项重要任务。
  目前，国内有较多文献报道了关于智慧教室的构建及研究。张屹等通过研究证明：在智慧课堂背景下，大学生在课堂学习投入更好，在行为、情感、认知等方面的投入水平有显著性提高^[1]。徐晶晶等人围绕教学方式、技术支撑、学习地点和实践运用四个方面指出如何在智慧教室中提升着重于学习体验的学习者的满意度^[2]。张天荣等人在浙江农林大学研究并构建了智慧互动课堂，并且通过实践证实了较好的运用成果，进一步研究如何在混合式教学中充分使用^[3]。
  一、实验室录播系统的建设——以四川卫生康复职业院校为例
  1.录播系统建设的必要性
  四川卫生康复职业学院作为高职类院校，不仅注重理论知识的掌握程度，更加注重于学生正确且规范的操作技能的掌握情况，而教师的教学方法和学生的练习成果则决定了学生的技能掌握情况。传统的化学实验课通常是学生到某一实验室上实验课，实验教师已将本次实验所需的化学试剂及玻璃仪器准备好，再由指导教师对本次化学实验课的相关实验目的、原理、内容、操作、仪器使用及其注意事项等进行讲解，然后由学生进行实验操作练习，一般进行多次练习后获得实验结果，并对实验结果进行计算分析。传统实验教学模式的主要目的是提高学生的动手操作能力，培养学生独立分析问题及解决问题的能力，但是由于受众多因素如时间、空间和场地等的限制，一些实验内容达不到很好的实验效果，而录播系统对此起到了改善优化的作用^[4]。
  2.录播系统的建设
  集控录播系统使教学过程数字化，所用到的技术包括计算机网络技术和多媒体技术。该系统分为录播系统与课程平台两部分。录播系统完成课程资源的录制，课程平台完成录制资源的呈现与使用。而实验室集控录播系统作为智慧实验室的一种，采用SoClass专业级精品录播系统，该系统主要面向学校课堂、培训、会议、微课、实训、访问和各种校园文化体育活动等的新一代音视频信息记录与传播设备。图1为实验室录播系统安装图和学生位效果图。
      
   
  图1实验室录播系统安装图和学生位效果图
  3.录播系统的功能特点
  （1）集中控制管理
  通过网页的集中控制管理平台，可以对系统的录播教室以及相关的软件设备进行管理，如对教室名称、地点、集控设备的IP地址、设备类型等进行设置，也可以设置是否录制以及录制的参数等^[5]。
  （2）课程录制
  该系统支持1920*1080分辨率录制、预览、网络传输，录制时可决定是否选择多视窗，并且可以对图像进行调整以及设置录制画面背景、logo等功能。设置完成后，系统可以根据课表的时间、教室、课程等信息，发送指令给录制服务器开始录制，实现了对多间教室的自动录制，所录制的资源将自动迁移至存储服务器^[6]。
  （3）在线巡课
  系统支持有巡课权限的用户在其个人计算机上进行在线巡课，同步监听与监看各个教室的教师画面、学生画面、教师机画面及声音。
  （4）直播点播
  视频资源录制完成后会自动迁移至课程平台，师生可以点播相应课程的视频资源。
  4.录播系统的初步使用效果
  （1）兼顾不同层次学生，因材施教
  由于我校是高职类职业院校，学生普遍存在化学基础知识薄弱，接受能力、融会贯通能力和自律性相对较差等问题，这就给实际教学带来了一定的难度^[7]。同时，由于学生人数多，实验室又比较大，即便有老师协带，也很难兼顾所有学生，而录播系统正好提供了这一问题。
  在采用录播系统，由于对每个学生工位安装了摄像头，能够进行实时录制，教师可以通过屏幕显示了解学生实际操作情况（图2），并对操作有误的同学进行及时指导，同时也可以让所有同学看到实验中的典型错误，避免由于操作错误造成化学试剂浪费。这样可以节省课堂练习时间，降低试剂成本，并且提高教学效率。
   
  图2 学生位录制效果
  例如，在化学实验教学当中，一些同学因为胆怯或内向，不敢上前演示，导致老师对学生课堂中练习效果的评价存在“以点带面”的缺点。而录播系统设备可以将每个学生的操作过程录制下来，使得老师在课后能够更好地对学生普遍存在的问题进行总结。如图3所示，在滴定实验中，两个学生一个在操作滴定管，另一位同学在晃动锥形瓶，表现出了一个很明显的错误。
   
  图3 实验过程中的错误操作
  （2）提高教学效率，优化教学效果
  在以往实验教学当中，只有部分学生能够较好地学习到相关实验操作，大部分学生由于难以看到而导致教学效果不佳。在录播系统协助下，通过高清摄像头近距离特写并投放到各个屏幕，学生可以利用屏幕观看教师操作，这样既解决了学生无法看清实验操作的问题又可以达到教学目的，取得了较好的教学效果。如图4所示，在教师演示实验过程中，一些同学可以直接观看，其他同学可以通过黑板前的大屏幕或者侧边的投屏进行观看。
   
   
   
   
   
   
  图4 教师进行演示实验
  （3）有利于进行教学反思
  教学反思是教师对自己教育实践的再认识和再思考。现如今的教学理念要求教师已不能单纯地成为一名教书匠，更应该向教育专家方向发展。所以，课后教学反思的重要性不可忽视，这也是能否提高教师教学能力和水平的关键所在。传统的教学反思一般是教师对自身素质的反思以及对学校老前辈给出的指导性意见的思考。
  实验室录播系统能够将自己的完整教学过程以及学生练习过程录制下来，通过课后回看视频，可以作为一个第三视角对自己的不足有一个更加直观的认识（图5）。教师经常进行这种教学反思，有利于提高自身水平，更轻松地驾驭课堂，形成自己独特的教学风格和教学方法。
   
  图5 教学过程中的一些小动作
  （4）规范督促学生
  进入到高职类院校的学生大多基础知识不够扎实，自主学习能力不强，自主能力差，如有些学生在上实验课时不愿主动进行操作练习。实验室录播系统则可以起到很好的督促作用。与此同时，化学实验室集中控制录播系统的建设和实验教学平台的建设，提高了教师和学生在实验教学过程中的行为规范以及实验教学成果，确保化学实验室的安全。
  （5）其他功能
  除此之外，本校化学实验室录播系统同时还兼具有在线督导巡课功能，该功能与传统的教学检查督导方式不同，使得督导组不再需要在各个教室来回督导听课，在远程就可以随时随地查看真实的教学场景，不止使督导组更加方便，同时也极大地提升了教师对于教学的重视程度。为了方便老师们微课、精品课和慕课的制作，通过利用系统中U-EDIT的非线性编辑功能对录制好视频课程进行处理以及优化，很好地扩展了教学资源平台的内容，也拓宽了学生的课外学习方式。
  5.目前存在的不足
  目前在使用过程中也存在一些问题，如教室拾音设备效果不佳，录制的视频声音忽高忽低并且不太清楚等，在以后还需要对此系统设备进一步改善。
  综上所述，实验室录播系统极大地改善了教学效果，提高了教学效率，使得教师及学生对于实验教学的重视程度得以提升，同时拓宽了教师和学生的学习渠道，也加强了实验室的安全管理。后期还需对该系统的一些不足进一步改进，使实验室录播系统更加完善。
   
发布日期：2023-01-12 17:43:17 浏览：