虚拟演播室技术在微课视频制作中的应用探究

创新教育
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.24.205
虚拟演播室技术在微课视频制作中的应用探究
赖筱雪
(福建中医药大学现代教育技术中心 福建福州 350102)
摘 要：随着微课在高校的应用越来越广泛，其制作技术也要求越来越高，虚拟演播室技术的应用为微课视频制作提供
了新的思路。

利用虚拟演播室技术将虚拟现实场景与真实教学场景实时合成，可以增加微课视频制作的想象力与创造力，
可以构建出更鲜活丰富的课程形式，可以增加学生的学习成效。

微课能够对“知识点”进行精准解析，虚拟演播室技术又
能模拟真实场景，二者结合能够极大地辅助学生快速、准确地掌握知识。

在医学类知识逻辑性强且注重实操的教学中，虚
拟演播室技术在微课视频制作中将发挥重要的作用。

关键词：虚拟演播室技术 微课视频制作 医学教育
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)08(c)-0205-03 Abstract: With the increasing application of the online micro-course in universities, its production technology has
become more and more demanding. The application of virtual studio technology has provided a new idea for the
video production of online micro-courses. By using the virtual studio technology, virtual reality and real teaching scene are combined immediately, which can increase the imagination and creativity for the video production of online micro-courses and provide more interesting curriculums for the students and benef it a lot for the their learning. Online micro-courses can accurately analyze key points in the course, while the virtual studio technology can simulate real scenes. The combination of the two can greatly assist students to grasp knowledge quickly and accurately. Virtual studio technology will play an important role in the production of the online micro-courses in medical teaching, which requires strong logic and emphasis on practical operation.
Key Words: Virtual Studio Technology; Video Production of Online Micro-courses; Medical Education
“微课程”概念最早是由美国新墨西哥州圣胡安学院高级教学设计师戴维·彭罗斯（David Penrose）于2008年提出，其核心理念是要求教师把教学内容与教学目标紧密地联系起来，以产生一种“更加聚焦的学习体验”。

自2011年起，国内对微课程（微课）的探索与实践在中小学一线教师中广泛铺开，在高等教育领域也出现了基于微视频的网络教学与课堂教学的探索[1]。

微课具有教学时间短、资源容量小、便于传播以及制作简单等特点。

但是，微课视频制作的方式目前基本上还是停留在PPT演示、电脑屏幕录制等传统的制作方法上，制作形式单一又缺乏创新。

虚拟演播室技术是近年发展起来的一种独特的电视节目制作技术，它是传统“色键技术”与“虚拟现实”相结合的产物，具有创意丰富、场景多元等技术创新优势。

医学类院校许多知识教学需要通过场景模拟、实践等方式开展教学，通过虚拟演播室技术与微课视频制作技术相结合，能够为医学教育信息技术与教育教学深度融合发挥重要的作用。

1 虚拟演播室技术的原理及应用
1.1 虚拟演播室技术的原理
虚拟演播室技术是利用传统色键抠像技术发展起来的电视节目制作技术，其技术优势是将计算机制作的虚拟现实场景与摄像机现场拍摄的人物图像进行数字化合成，使拍摄者能够完全融入到虚拟背景中，实现画面的完美融合。

可以认为，虚拟演播室技术是在传统演播室的基础上技术得到进一步的创新应用。

首先，它是通过计算机与视频技术，将收集到的实际景象积累素材加工成三维视觉效果；其次，它是通过色键合成技术（在图像作为前景时，其背景为蓝色或绿色的幕布）利用色调和前景极大的颜色饱和度的色调差值将背景图片进行分离；最后，它是通过前景中人物与虚拟背景图像完美的结合营造出使人身临其境的三维效果，在电视节目制作和微课视频制作中不断得到推广与应用。

1.2 虚拟演播室技术的应用
虚拟演播室凭借其高水准的制作水平以及高质量的景象合成技术，成为现如今最受欢迎的电视节目制作技术[2]。

虚拟演播室技术由于不受时空限制，应用范围广泛。

它是利用建模、计算机技术以及摄像跟踪技术等加工合成，可以将任意的人物图像进行拼接、糅合，这就是虚拟演播室技术所带来的不可替代的技术优势。

虚拟演播室技术的发展与应用，也为当今电视节目制作和高校视频教学等方面带来了一场前所未有的技术应用重大突破。

1.2.1 在电视节目制作中的应用
传统的电视节目制作需要根据场景搭设多个录制棚进行拍摄，不仅耗时耗工，而且拍摄的场景有限。

虚拟演播室技术的应用使电视节目的场景选择变得丰富且富有创意，利用虚拟演播室技术可以制作节目片头、综艺节目特效、访谈节目背景等。

例如，我们熟知的科教类节目，主持人虽然处在虚拟演播室中讲解，也能够出现翻山越岭、下潜深海等画面，这些画面都是利用虚拟演播室技术后期制作合成的，也能够产生丰富生动的画面效果。

1.2.2 在高校视频教学中的应用
我国高校传统的教学方法基本上是局限于理论知识
的传授，学生对许多知识的理解是抽象的甚至是模糊的，很难产生“具象”的理解。

利用虚拟演播室技术可以实现抠像与场景的融合，模拟所学知识的场景、人物展开视频教学，便于学生直观理解和掌握。

例如，医学类院校教师要完成一节“心肺复苏”课程的教学，传统的教学方式一般是学生在课堂上观摩教师完成一次实操，然后学生自行操作，常常出现动作要领学习不全面或技法掌握不到位的情况。

由于课堂学生人数众多，教师又无法及时纠正学生操作学习存在的问题，从而影响了学生对操作知识的掌握。

通过虚拟演播室技术在高校视频教学中的应用，可以模拟一个需要“心肺复苏”的场景，教师身临其境地讲解知识点并配合实操，再利用虚拟演播室技术等完成微课视频制作任务，让学生利用微课视频开展自主学习或探究学习，不仅能够产生“具象”的理解，而且又能提高学习的效率、效果和效益。

2 微课制作的类型及技术应用
2.1 微课制作的类型
目前，国内外学者由于学术背景和认知层面的不同，使微课的分类方法有多种，可按教学方法分类，也可按视频制作技术分类。

国内学者蔡跃在《微课程设计与制作教程》一书中将微课按技术制作分类为高清摄像机实景拍摄型；虚拟仿真二维、三维动画型；触摸一体机PPT演示加真人拍摄型；电脑屏幕录制型等四种类型[3]。

国内也有学者将微课制作技术分为：录屏类；人物出镜实录类；实操演示类；情景演绎类；动画类等五种类型[4]。

随着计算机技术和电视制件技术的快速发展，微课制作技术也在不断发展过程中，从“PPT制作+PPT录制”向“在线录制工具”制作技术方向发展，又从“在线录制工具”向影视类微课、动画类微课制作技术方向发展等。

医学类课程教学，除了要求学生掌握理论知识外，还要求学生具有扎实的实操能力。

因此，在医学类微课视频的拍摄中，常用的方法是“真人拍摄型”与“实操演示型”相结合。

微课具有短小精炼的特点，让教师能够准确、快速地将学生带入知识点学习。

同时，在医学类知识的教学中，课堂上常常需要使用医学设备辅助教学，由于医学设备昂贵、不易搬运等诸多条件限制，时常不能做到课堂模拟操作，导致学生对于知识点的掌握不理想。

真人拍摄型微课由于教师角色的存在，可以使学生对课堂教师有认同感，并通过教师的肢体动作、语言、表情等吸引学生的学习注意力，避免课堂教学单纯利用“PPT录制型微课”所带来的视觉疲劳、注意力下降等问题。

实操演示型微课由于教师到实操场地进行模拟操作，并且对重难点知识学习进行针对性拍摄，学生通过微课视频可以进行反复观看、学习，加强了学生对重难点知识的巩固、深化学习。

在医学类知识教学过程中，如果将“真人拍摄型”与“实操演示型”微课相结合，可以有效地解决医学类知识学习枯燥、学习注意力不集中及实操演示不能反复观看等问题。

通过“真人拍摄型”与“实操演示型”相结合（以下简称“真人实操型”）的微课形式，可以做到在课堂教学中，既能完成知识点讲解任务又能引导学生体验实操的效果，达到理论与实践相结合的教学效果[5]。

2.2 真人实操型微课制作的技术应用
真人实操型微课制作主要采用高清摄像机对整个教学过程进行拍摄。

教师在演播室或者在真实场景中以讲授某个知识点内容为主，也可结合屏幕演示、板书等形式完成理论知识教学，然后根据知识点教学内容进行实操演示教学，并对知识点教学过程进行现场拍摄。

拍摄完毕后，教师利用计算机和视频编辑软件完成教学视频的编辑、美化和合成等微课制作工作。

真人实操型微课制作，可以利用短片的形式介绍教学内容背景资料，也可融入到课堂教学各类“专题”学习中，它能够使学生快速地集中注意力并主动地投入到知识点学习中。

目前，真人实操型微课制作大多数采用固定机位拍摄，即由教师选择适当的拍摄场景，如教室、实验室等，由拍摄人员架设固定机位的摄像机进行拍摄。

然而，为了保证拍摄画面的稳定性和简洁性，拍摄时不建议过多地使用推、拉、摇、移等镜头，如果需要拍摄不同景别的画面，则需要从不同角度进行多次拍摄，才能保证最终视频画面的丰富性。

因此，教师需要将课程教学内容按照景别的不同进行切分拍摄，或者进行多次重复地讲授与拍摄才能完成微课的拍摄工作，这样就增加了微课拍摄的时间、人员成本。

3 虚拟演播室技术在微课视频制作中的技术应用3.1 虚拟抠像技术在“真人拍摄型”微课视频制作中的应用
虚拟抠像技术，指将所需要的目标，从图像中分离出来，并且能够保持目标的边界细节的丰富及生动，把前景画面和背景完美的融合在一起之后，合成一幅新的画面或一个新的镜头。

其中，虚拟抠像技术包含两层含义[6]：首先，“虚拟”是指利用技术实现在真实环境中不存在的特殊效果，如二维、三维动画、特效、道具等方式。

其次，“抠像”是指将所需主体从拍摄画面中单独取出进行编辑制作，如教师站在蓝箱或绿箱的摄影棚内，利用抠像技术将蓝色背景或绿色背景去除，单独取出教师的画面，后期与所需场景合成新的画面。

传统的微课视频制作大多数是教师使用录屏软件、录音笔等设备录制教学PPT及声音简单剪辑而成，形式较为单调，视频质量较差。

然而，利用虚拟演播室技术可以将虚拟场景与真实人物实时合成，教师除了录制教学PPT外，还可使用其它形式展示教学内容，如加入图像、视频、动画等，甚至还可以与虚拟人物互动，增加了微课教学的想象力与创造力，以此构建出更鲜活丰富的课程形式。

3.2 虚拟场景技术在“真人实操型”微课视频制作中的应用
虚拟场景可分为二维、三维场景。

二维场景如教师制作的PPT、图画等平面背景，它可直接置于教师身后进行知识讲解。

三维场景则需借助3Dmax、maya等软件辅助完成，首先，它通过3Dmax、maya等软件绘制出所需场景；其次，将此场景导入到虚拟演播室系统后与教师画面合成，形成新的构图场景，教师还可根据虚拟场景进行互动，达到以假乱真的真实感。

虚拟演播室技术可以方便、快捷地完成虚拟场景设计、制作工作，可根据课程需求搭建出不同形式的虚拟背景，使整体画面更加丰富多样。

在医学类
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2.2 采用灵活多样的教学形式
在具体的教学上，教师一定要改变“填鸭式”满堂灌的教学形式，要善于运用灵活多样的教学手段。

在医药学基础教学中，对理论性较强的章节，主要以教师讲授为主。

而人体系统的构造和生理学可以采取启发式、问题式教学法，启发、诱导学生积极参与教学，充分给予学生思考、讨论的时间，使学生集中注意力。

针对章节中药理学部分这个难点可以提出问题，组织学生课后查阅相关的资料，下次课在课堂上让学生汇报“调研结果”，让学生进行报告和讨论，可以加深对药理学部分知识的理解和记忆，使学生由被动学习转化为主动参与，学习的积极主动性自然就提高了。

也可将与生理学、药学相关的主要网站提供给学生，引导学生组成各种兴趣小组，让同学们根据自己的兴趣去搜集和整理药物发展史中的重大事件，然后在课堂上进行分组讨论，最后由教师经过总结和概括，使得学生对课堂知识理解更深刻了。

多种方法的合理使用既培养了学生的学习兴趣、热爱专业的素养，同时让枯燥的课堂变得有趣、活泼，让学生所学到的知识更全面更扎实。

3 课程考核办法改革
为了改变高校中传统的单一知识评价模式，实现对学生的全方面综合考核，我们对医药学基础课程的考核方式，包括考核形式、考核时间和成绩评定标准等都进行了改革。

首先按照教学大纲的要求，将每个章节的重点难点进行总结，编写试题，建立网络试题库，实施教考分离。

同时，将平时成绩包括考勤、作业、提问和课堂讨论，适当提高平时成绩特别是提问和课题讨论的成绩比重，鼓励学生将功夫用在平时。

这样可以充分发挥课程考核的导向作用，促进学生的全面发展，更好地完成高等教育目标。

4 结语
综上所述，准确把握制药工程专业的培养目标，结合专业应获得的知识和能力、就业方向和人才培养目标，做好医药学基础课程教学改革，通过教学内容，教学方法和课程考核等方面的改革，提高医药学基础课程的教学质量，为制药工程专业的学生打下良好的专业课学习基础，培养他们的学习兴趣和热爱专业的素养。

参考文献
[1] 程卉,汪宁,苏婧婧,等.医药学基础课程的教学浅议[J].广
东化工,2013(23):186.
[2] 刘自平,戴一.浅议制药类专业医药学基础课程的整合
[J].广东化工,2011(11):158.
[3] 颜雪明,肖新荣,谭倪.制药工程专业实践教学改革的几
点思考[J].化工高等教育,2013(30):45.
[4] 杨华,王亚晶,王坚毅,等.制药工程专业实践教学体系改
革研究[J].药学教育,2016(32)：64.
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知识的教学过程中，许多知识点需要教师“讲解”配合学生“实践”才能完成，传统的教学方式是将“两部分”教学环节分开进行教学，通常是教师先完成讲解后再带领学生到真实的实操场地进行实践，课程教学安排受时间、空间的限制较大。

虚拟场景技术能够很好地解决此类教学问题，如课程教学中需要手术室场景，即可通过虚拟场景技术搭建出一个虚拟手术室场景来辅助课程教学，使教师的讲解与学生的实操同步连贯进行教学，这样既节约了时间又节约了教学成本。

3.3 虚拟演播室技术在“真人实操型”微课视频制作中的优势
微课在教育领域有着广泛的应用，而虚拟演播室技术为微课视频的制作开启了新的大门。

由于医学学科品类繁多，课程多样，知识逻辑性强，传统的学习模式主要依赖于教师理论教学，但医学类的理论知识体系过于庞大，基础知识应用过于繁杂，在医学类知识逻辑性强且注重实操的教学中，教师课堂的理论知识讲解枯燥乏味、繁琐冗长，这就使虚拟演播室技术与微课视频制作相结合的优势能够得到充分应用。

首先，虚拟演播室技术应用可以解决医学理论教学枯燥乏味的问题，利用其三维景象制作的微课视频可以大大吸引学生的学习注意力，有利于学生对医学学科知识点的学习。

其次，实践教学是医学教学最为核心的内容，但学生在理论知识学习中，难以接触到真正的临床实践教学，因此，虚拟演播室技术产生的身临其境之感，可以构建出更鲜活丰富的课程形式。

同时，医学类微课教学的应用能有效提高学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。

因此，在医学类课程教学中，虚拟演播室技术与微课视频制作相结合，能够对教师知识点教学起到很好的帮助作用。

4 结语
随着技术的快速发展，微课的制作技术也正向专业化、混合式制作方向发展，运用多种技术进行创新应用是微课制作技术发展的必然趋势。

虚拟演播室技术的应用则丰富了传统的微课视频制作形式，通过其抠像技术与虚拟场景技术的应用，能够实现多样化的场景拍摄模式，可以为医学院校教学提供新的教学模式和教学方式。

参考文献
[1] 蔡跃编著.微课程设计与制作教程[M].上海：华东师范
大学出版社,2014.
[2] 梁骥.数字虚拟演播室的研究与应用探索[J].中国有线
电视,2013(4):502.
[3] 梁小帆,赵冬梅,王红玉,等.基于微课分类的iPad 微课
制作方法研究[J].中小学电教,2017(1):138.
[4] 余大海,王超奇.微课在泌尿外科教学中的应用探究[J].
内蒙古民族大学学报:自然科学版,2016(6):546.
[5] 吕米佳,车月琴,张瑞芳.虚拟抠像合成技术在微课视频
制作中的实践[J].艺术科技,2015(7):20.。