|唐承鲲 吴 博 陆 阳 梁丹宁 王宗伟 潘端伟|. 东华大学 人文学院，上海 060；. 上海广播电视台, 上海 0004;.上海视觉艺术学院 基础教育学院，上海 060

一、 慕课及其录播系统现状

大规模开放在线课程也称慕课，在2008年被提出后，成为在线教育的主流形式[1]，并在世界范围内掀起了慕课建设的热潮[2]，成为发展中国家实现高等教育和劳动力技能培训的有效的技术手段[3]。立足我国国情，在线教育从出现开始，一直得到政府教育部门大力建设和推进[4]。在总结发达国家成功经验的基础上，2015年教育部进一步提出“高校主体、政府支持、社会参与”的方针。虽然从顶层设计上在线教育得到了认可和支持，但在具体推进过程中，由于学分认证[5-7]、课程特点、师生素养等种种差异，慕课在高校中的发展仍然处在探讨和尝试过程中。

素质教育越来越成为国家教育政策的重中之重，习总书记在庆祝中国共产党成立95周年大会上便提到要弘扬优秀的传统文化，并从中寻找精气神。人文素养课程涉及面广，对学生实现知识全面吸收和培养健全人格有着重要意义。人文素养课程教育目标和慕课发展理念相契合[8]，慕课的知识拓展性和网络教学方式相适应，同时也为参与者提供了极大的自由度和广泛性[9]。

教学的直观性和灵活性、师生之间的互动频率是影响学生学习满意度的重要因素[10]，这也是慕课所追求的重要目标。人文教学中有大量操作性内容，如琴棋书画等技能型课程，既需要教师演示，也需要对大量外部资料(演示文档、多媒体资料等)进行展示，这就需要画面能够在教师画面、演示文档、多媒体资料间合理切换，以实现灵活展示，这无疑对软硬件和制作提出了更高的要求。慕课录制方法一般分三种，分别是演播室、录屏软件及课堂实录[11]。演播室录制无疑是制作最为精良的一种形式，但对软硬件投入和制作团队的专业性有一定要求，且成本较高。录屏方式最为简便，费用低廉，但课程表现形式单一，应用性、互动性有一定局限。随堂录制再编辑上传，虽然对讲授者的前期准备和现场表现有一定要求[12]，课程录制效率和便捷性却是三者中最高的，成为许多院校的首选。

早期课程录制采用随堂单机位或多机位拍摄，录制完成后，还可将演示文稿后期加入教师录制好的影像中，但后期制作需投入大量时间和精力。随着智能教育设备的成熟和普及，许多院校开始安装专业录播系统，设立智能录播教室，使得同步同屏高清录制成为可能，能够简化后期剪辑工作，节省大量人力和时间[13]。智能录播教室“课堂录播+网络点播”的教育模式[14]，其投入高，通常从几十万到上百万不等，且空间固定，流转效率较低。因此，探索灵活小型、简便实用的慕课演播解决方案成为重要的实践课题。

二、 总体建设思路

本着开放的学习观[15]，为了探索高等院校人文素养教育新形式，上海某艺术学院策划于2019—2020年开展围绕“中国审美”主题的系列课程。该课程分“琴、棋、书、画、传统美学”等多个章节，邀请各个领域的专家、学者、文化传承人进行课堂讲授，该课程和该系列其他文化素质课程与学分系统打通，并同步进行录制，探索构建在线慕课。

该慕课建设过程中的难点主要有：首先，授课人员、听课人员、空间场地、授课时间均不固定，即课程不同板块授课老师不同，授课时间在每周一至周五的晚上随机安排，面向全校全网，参与人员每次也有一定差异，由于选修课授课时间不固定，造成教室也可能临时更换；其次，课程不同部分之间差异较大，有较多空间场景转换需求，如古琴授课环节需要另设演奏区，书画环节需要另设书画展示区等；再次，同时又需要实现教师讲授和多媒体演示画面的切换。最后，课程需要进行全程录播和在线直播。课程属跨校选修课程，在线直播、课后录播将大大方便课程冲突、距离上课地点较远的学生选修。

正是基于以上诸多需求和现状，需要构建一套性价比高、系统简洁、便携可移动式的网络录播系统方案。具体要求是能够进行多媒体信号同屏接入，搭建简单，操作方便，对教室空间要求不高，也兼具一定的扩展性能。总体设计思路见图1。为实现上述功能，采用以下设备：多组广播级的摄录设备，用于采编，以满足课程多场景的录播直播信息源采集；小型转码设备，用于现场实时转码推流，以实现直播的慕课教学需求；辅助相关空间灯光和拾音设备。

图1 网络录播系统总体设计构思图

三、 关键技术

基于上述条件与需求，技术团队考虑采用双机位摄录、以OBS(Open Broadcasting System)软件为主控单元的录播系统方案，整套系统的全新配置成本不超过10万元人民币。

(一) OBS开放直播系统

OBS是一个用于视频录制和直播推流的跨平台免费开源软件系统，能够轻松快速地支持Windows、Mac 和Linux。它提供实时源和设备捕获、场景组成、编码、录制和广播，通过RTMP(实时消息协议)，可以发送到大部分流媒体网站，如YouTube、Facebook、斗鱼等。该软件通过个性化的编码设制，所提供的解决方案可应用于教育、智慧医疗、泛娱乐等。

OBS系统接入便利，采用优化的网络部署方案，能保证安全性、私有性、稳定性，可以实现大规模视频内容分发网络，高并发、低延时，稳定流畅，同时还提供直播录制。所以，本项目选用OBS作为主要录制、直播技术平台，并围绕该平台搭建本次技术解决方案，将OBS安装在高性能移动工作站，通过OBS进行视频源的切换和直播推流。

(二) 摄录系统(拍摄、录音、记录)

拍摄主要靠双机位摄像机，选用sony PMW-EX280。 该款摄像机有着较为出色的高清摄录能力，能实现1920*1080分辨率的高清摄录，配备3片1/2英寸的CMOS成像器，信噪比56dB，采用专业SxS储存卡。该摄像机接口丰富，包含数字分量串行接口(Serial Digital Interface, SDI)、高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface, HDMI)等，可切换HD42250M和HD42025M格式，十分适合新闻和会议的记录拍摄。灯光配合富莱仕LED灯组，进行场景补光。

录音采用sony UWP-D11(小蜜蜂)无线话筒，该话筒是一款小巧便捷的无线麦克风，提供数字音频级的音质和稳定的模拟FM调制，支持卡农口和3.5 mm输出,能够和摄像机完美整合。该话筒为小型化设备，教师佩戴舒适且隐蔽。

摄像机有自带的存储设备，用来作备份。外部录制设备，也是监看设备，选用ATOMOS监视器，该监视器支持4K分辨率监看，1TB的SSD(固态硬盘)支持2K分辨率的422HQ超过15小时的录制，带HDMI高清接口和3.5音频接口，可以实现音画同步录制。该设备一般用于电影级别的监看，本项目中主要利用其出色的记录及监看功能。

(三) 信号切换系统

考虑到课程中老师会有演示，如弹琴或讲解棋谱，需要架设2个及以上摄像机。多路摄像机视频信号的切换采用的是Blackmagic HyperDeck Studio Mini，该设备非常小巧，但性价比很高，可以实现广播级的录播，最高可达2160P30，接口丰富(两路SDI和一路HDMI)，甚至可以通过网线接口直接推流，可以多组插接进行阵列扩展。设备前面板还提供一块小型监看的LCD，本项目中用其进行摄像机信号源的切换。

四、 系统的构建与使用

(一) 系统构建

该系统小巧，主控台可以架设于现场课桌上，现场取电方便，便于连续拍摄，利用校园网结合OBS，实现端到端的全链路响应，以完成直播网络推流(图2)。

图2 基于OBS的多机位慕课录播技术架构图

(二) 系统使用

系统的使用分前期准备、过程管理和后期管理三部分(图3)。

图3 基于OBS的慕课录播操作流程图

1. 前期准备

前期准备即系统现场搭建，主要包括：设备设置，即各个工作定位的安置连接；设备调试，即灯光、摄影录音、总控等的设备调试；人员到位，即所有点位的人员准备。

设备的安装包括现场的灯位、摄像机、录播电脑及相关设备的连接和布置，灯光的调试，影视频源的正常联通，相关课程演示文档和多媒体素材的载入、测试，网络推流的测试。人员的安排包括主机辅机位人员到位，主控人员到位。这些都属于前期准备工作。该系统的操作简便，将OBS进行场景预设后，就可以完成现场操作，摄录人员以多机位固定架设为主，对景别、光圈、焦距应用固定参数的配置方案，使得操控人员经过简单培训即能够上手掌机。

2. 过程管理

本项目的过程管理分为现场调度，技术保障及突发事件处置，不同景别的摄录控制、录播和直播推流环节等板块。过程管理主要围绕OBS系统展开，现场主要有四组场景来源：开场封面、实时现场信源、影音多媒体资料、教学课件；其格式多达七八种，需要通过切台、信源整合进行画面整合和实时推流，并且全平台由SDK支持。

OBS提供了非常开放自由的流程定制搭建可能， OBS主要流程和参数设置如图4所示。

图4 基于OBS的内部设置图

设置完成后，能实现开场、多机位信源切换、外部素材实时导入、同屏开窗、直播推流、直播录制全过程，由一人就能进行全控制，为慕课制作过程提供很强的便利性。

3. 后期管理

后期管理包括：资料拷贝，即慕课所需要的课内课外资料、题目作业的拷贝储存；后期剪辑，即对录制视频的素材进行空废镜头剪辑、校色，使得最后成片更加紧凑，字幕、特效合成、音乐音效编配；归档，即多媒体素材的整理归档，也包括对直播情况的回溯、数据统计、总结问题等。

4. 使用绩效

系统搭建完以后，流转于三个教学空间进行录播推流。在2019年上半学期的实际运作中，共录播四十多场，线下学生四个班共计400名，线上直播处于试运行阶段，目前观看量为100人(次)，后续将逐步开放推流。

通过对授课老师、操作人员、学生的调研反馈发现，由于设备轻便小巧，架设在课堂中并不突兀，授课老师在多场景中转换授课，并没有明显的ICT(Information and Communication Technology,信息通信技术)不适感。操作人员在操作过程中按流程操作，有条不紊，各个点位衔接顺畅，尤其是与总控的配合默契。设备架设并未影响和侵占线下学生的学习空间和氛围，线上学生的学习流程也有效。整套系统达到了既定目标，后续还能进行录播回看，增加了课程的柔性和延展性。

五、 结语

人文素养课程正成为高校教育中的重要一环，由于其量大面广，形式多样，延续性强，强调个性化，所以十分适合利用慕课的跨时空优势进行构建。随着网络直播技术的成熟，对于现场展示和互动要求较高的人文素养课程，有必要进行直播实践探索。本研究探索“中国审美”系列人文素养课程的录(直)播慕课建设实践，在上海某艺术院校实现了多机位多场景录制，突破了场地的不固定和专业人员的限制等难点，利用开源的OBS直播系统，创建了一种性价比较高的、小型简易且可移动的慕课录播解决方案，取得了良好的教学效果。该方案不但便于同屏录(直)播多信源接入，也并未对参与方造成常见的ICT的抵触和不适感，为人文素养慕课教育提供了一种柔性化的高性价比的实施方案。