沉浸式远程互动教室

1、沉浸式远程互动教室一、为什么要建沉浸式远程互动教室？1、多校区教学难题跨校区教学是近年来各高校日益增加的新的教学需求，如何解决跨校区问题成为摆在我们教学主管部门面前的一个重要难题，既要满足正常的教学任务安排，又要保证教学质量，同时要方便教师，减少各校区之间的来回奔波。用录播教室录制课堂录像？或用视频会议系统实现直播与小范围互动？明显这些现有的方案都不能满足正常的跨校区教学需求。2、校内课程量不够全面以学生为中心，要求个性化的人才培养改革，要求“学分制”改革。但是优质课程的稀缺，让学生很难能有更多的选择权，也是造成“学分制”改革难以推进的因素之一，如何能在短期内解决课程资源数量不足的问题？一是请

2、进来，二是走出去，只有通过优秀课程资源共享的方式，才能从根本解决课程资源不足的问题。3、教师间缺少竞争提升教学质量，首先是要提升教师的业务能力，在现有的教学环境中，树立教学成果的优质优价，建立优胜劣汰的考核机制，真正让每一个学生都有权利享受到最优质的教学资源是教育公平的重要体现。二、沉浸式远程互动教室要建成什么样？1、建设原则技术先进性多收视模式应用便捷性助教辅助控制，主讲教师只需关注授课过程移动支持专业音效处理专业补光处理一键开关机2、达成目标摆脱传统的多媒体教学设备复杂的操作要求，让教师回归教学本身。提供人性化的教学环境，便利的设备操作。不同校区、不同学校之间的课堂共享；使学生可以在不同的

3、校区或学校来共同参与到同一门课程的课堂教学中。同时实现多种听课模式，包括在收视教室远程收视、电脑上远程在线收视、移动终端实时在线收视。支持多种教学互动过程，包括本教室互动，教室间互动，投票表决互动等。支持所有学生统一签到，使授课老师实时了解到学生到勤率。优质教学资源的存储和点播。三、什么是沉浸式远程互动教室？沉浸式远程互动教室既是直播教室、又是收视教室，提供优质课堂高清直播、真实等大收视、各类教学互动、录制等服务，实现跨校、跨校区的课程共享，感受“选在天边，近在眼前”的真实体验。（一）、技术标准类别 明细 指标 A+ A B 课堂直播 功能 直播课件 能直播教师电脑的课件内容，不限格式 直播主

4、讲区 能直播教室主讲区（含教师的影像及板书内容） 多机位覆盖/切换模式直播 远程收视教室能真实等大还原直播教室教学现场 主讲区直播分辨率不低于74像素/CM2（即1080P） 直播本教室学生 能直播本教室学生全景 能直播本教室学生特写 课堂教学的声音管理 能直播本教室教师讲课声音 能直播本教室学生回答声音 能直播本教室各类课件声音 音频采集和扩放需要做回声抑制、噪音消除、啸叫抑制处理 各远程收视教室情景管理 本教室能收视各远程教室全景 能提问远程教室学生 能直播远程回答问题的学生特写画面及声音 性能 全高清视频直播 直播视频分辨率不低于 1080P 720P 720P 直播教室课件分辨率不低于

5、 1080P 720P 720P 直播教室主讲区（教师影像及板书） 1080P 720P 720P 多路视频流直播教师影像 2 直播教室回答问题的学生特写 直播教室学生全景 收视教室回答问题的学生特写 收视教室学生全景 编码方式 直播视频编码方式为（H.264）,录制至少含MP4 音频指标 音频编码AAC采样率48kHZ，16bit双声道 信噪比60db 频响范围175-20kHZ 失真度（） 1% 2% 3% 直播延时 直播时唇音同步（ ）ms 100ms 200ms 300ms 提问远程教室内学生时，语音延时1s 课堂录制 功能 能录制课堂教学各相关场景 能录制直播教室上课的电子课件和声音

6、 能录制直播教室内教师影像、板书、学生全场景、特写场景和声音 能录制远程收视教室内学生发言特写场景和声音 有课程属性标签，保护知识产权 能在视频每一帧都有视频水印，保护知识产权（如：学校、课程的名称、教师、课节次等属性标签） 能生成片头、片尾 性能 录制文件格式 录制成单一音视频文件，采用MP4封装，并支持后期非线性编辑 图像信噪比 图像信噪比根据不同的等级，指标可以不同 54db 50db 45db 录制的呈现模式 1)电影模式；2)互动模式（师生提问回答时，双画面同时出现在一屏幕上）3)高级微格模式（教师、学生、课件按照自动策略变换组合模式，但同时呈现于一屏幕上） （1） （2） （3）

7、（1） （2） （1） 录制的视频码流率及分辨率 4)采用高清16:9，分辨率为1080P(即1920*1080）时，码率5M bps5)采用标清16:9时，分辨率为720P（即1280*720）时，码率2.5M bps6)采用标清4:3时，分辨率为VGA模式（即1024*768）时，码率0.5M bps (1) (2) (3) 录制帧率 录制帧率应该25帧，扫描方式采用逐行模式 网络接入管理 功能 直播收视接入 远程直播教室和收视教室都能顺畅接入直播课堂视频管理服务中心 自动实时上传 远程直播教室应自动上传录制的课程视频文件和课程描述信息到直播课堂视频管理服务中心；应能实时上传录制文件，并带

8、有断点续传功能。 直播/收视流分发、交互管理 远程直播教室和远程收视教室应能在直播课堂视频管理服务中心的控制下进行音视频流的转发和接收,各远程收视教室应能再现直播教室的教师和学生影像、课件和声音;实现异地流交互 个人网络收视应用 通过网络服务,个人用户应能按权限收视远程直播教室的教师和学生的影像、课件和声音; 个人移动收视应用 通过移动服务,个人用户应能按权限收视远程直播教室的教师和学生的影像、课件和声音; 教学观摩服务应用 应能在直播课堂视频管理中心观摩各远程直播教室和远程收视教室的教学活动; 性能 接入教室上行带宽 要求教室到直播课堂视频管理服务中心的最低网络带宽(bps) 15M 2M

9、接入教室下行带宽 要直播课堂视频管理服务中心到教室的最低网络带宽(bps) 15M 2M 网络延时 ( )ms 10 30 50 无线网络 覆盖 （二）、应用功能1）直播交互：实现跨校区直播和收视教室间课堂共享,使不同学校的学生能够在跨校区收视教室看到教师的真实等大授课场景,适应各种课堂教学过程应用,适应不同远程听课方式。即可可作为跨校区直播教室，实现自动跟踪教师动作、帮助主讲教师实时观看远端接收教室的学生听课情况。也可以作为收视教室，帮助学生在本教室实时看到远端直播教室授课过程。此外为了防止选课学生由于客观原因无法进教室上课，沉浸式远程互动教室支持在电脑/移动终端上观看直播，即便赶不上直播也

10、可以选择在课后通过点播的方式看课堂视频。2）课程教学互动：实现跨校区课堂的统一考勤、统一教学互动参与，适应跨校区课堂互动的教学过程，提高课堂教学控制，量化课堂教学质量。课堂考勤，通过随机生成的课堂注册码，让跨校区直播教室以及各收视教室学生参与课程注册，进行统一考勤。教学互动投票，教师发起课堂互动投票活动,支持多选和单选客观题实时投票;直播教室和收视教室学生都可同时参与教学互动; 实时展示投票结果,支持投票统计分析。3）助教辅助控制：教师的主战场便是讲台，传统的多媒体教室往往要求教师身兼数职，既可以授课又需要操作复杂的控制面板，沉浸式教室帮助教师脱离复杂的主讲台,回归课堂教学本身。由助教通过助教

11、软件以及操控面板进行辅助远程控制,实现对教学过程的直播、收视、互动、及各类设备的控制和管理。4）统一管理：为学校提供沉浸式教室资源统一管理和调配,以及直播课堂远程观摩和监控服务。统一下发直播任务,创建直播计划表；监控各教室授课情况，可实时异地沟通，对现场问题进行及时反应和解答；统一对沉浸式远程互动教室进行管理，便于自动接入直播任务；（三）、设备清单序号子系统说明1课堂高清录制系统实现多维图像识别、自动编辑、智能录播等功能，包含专业级摄像机、工作站、助教辅控台等设备2课堂直播仿真/还原系统实现直播视频处理、仿真还原、图像交互等功能，包含投影、融合拼接、黑板等设备3远程教室实时情景可视系统实现高清

12、实时情景可视功能，包含液晶墙、高清解码，互动控制等设备4课堂音效系统专业音效处理,音质清晰无回音，包含功放、音效处理器、调音台、拾音等设备5教学主讲区补光系统包含教师主场景摄像灯、灯光控制器等设备6课堂互动投票系统实现课堂考勤、投票互动等功能，包含教师端控制，学生投票器等设备7室内环境包含装修等综合设计，教室必配施工配件及低耗品，安装与实施监理服务四、沉浸式远程互动教室与普通录播教室有何区别？沉浸式远程直播-互动-录制教室 功能表与传统的教室比较功能序号优势难度系数视频会议系统录播系统课堂直播13路高清流同时直播，保证远程教室真实等大收视52多维图像定位系统，自动跟踪教学场景变换5有3双路10

13、80P高清图像软件拼接融合541路720P标清流直播，保证网上个人收视流畅3有5教学过程中远程收视教室情景实时可视3有6助教辅助控制（辅助投票、考勤、远程互动、录制）5远程互动7本教室互动情景转播48远程教室学生参与互动4有9教学过程学生投票表决系统5等大收视10高清超亮大屏幕融合，真实等大还原授课场景2课程录像11广播级专业摄像机，1080P高清2有12多分辨率录制2有13超高编码能力，同时支持六路高清视频编码414专业特写跟踪315专业导播键盘，支持手动/自动两种导播模式3有上课出勤16学生出勤情况统计与显示3环境配套 17收视教室与直播教室自由切换418主讲区灯光补偿控制系统2有有19分

14、布式数字音效控制系统2有有20支持分布式存储服务器统一部署3有其他服务服务21教室环境装修设计422本系统实施方案设计423实施、监理服务424接入开发（课程共享联盟平台）5五、沉浸式远程互动教室的建设效果如何？案例一：重庆大学于2013年4月建成2间沉浸式远程互动教室，1间建在沙坪坝校区，1间建在虎溪校区，帮助解决师生的跨校区授课问题，同时也为了“东西部高校课程共享联盟”的跨校选课业务的开展提供了运行基础。同时在4月28日在重庆大学召开的“东西部高校课程共享联盟”会议中，几十所国内一流高校的领导也在开会之余参观了教室的跨校区直播，直观的感受了作为学生，现场观看远端直播教室授课过程，纷纷表示教学效果理想，体验极佳。案例二：上海高校课程中心是全国第一个省级跨校优质资源共享的高校