实景课堂的管理系统及其制作方法与流程

本发明涉及多媒体教学领域，具体涉及一种实景课堂的管理系统及其制作方法。

背景技术：

远程教育是运用各种教育资源，通过网络跨越了空间距离的限制，使教育可以超越学校教育以外，向社会广泛辐射的开放式教育，可以充分发挥教育资源优势，使最优秀的师资、最好的教学成果通过网络传播到千家万户。根据课堂教学行为分析，学生的注意力容易集中在授课教师身上，所以授课教师和课件在同一画面展现更易于被学生接受，提高知识的接收的效果。所以，现在的教师和学生不在同一空间下(如网络课堂)进行的教学活动，力求做到的就是让学生上课时，能同时接收到教师音视频、课件、板书和课件操作等信息的有机组合，产生课堂现场感。

通常用摄像机对教师在电子白板或者投影幕布前的授课进行拍摄，这种解决方案会因为电子课件经过电子白板或者投影显示后再拍摄，而产生图像失真的问题，无法清晰地同时拍摄教师和课件。特别是在用投影仪投影时，摄像机只能拍摄投影屏和幕布上的漫反射光，根本无法清晰展示课件中的细节部分，哪怕是教师在电子大屏前授课，用摄像机拍摄时也会发生空间混叠，产生水波纹、摩尔纹，因此学生最终所看的视频是不清晰的；

现有需要一种区别于画中画或三分屏画面的视频处理方式，将课件、音频与教师授课的视频等多媒体教学资源在同一画面中融合展现，再辅以教师声情并茂的讲授和交互式的板书，让学生感受到课堂现场授课的氛围，避免学生在学习过程中认知的错位，减轻视觉疲劳从而提高使用视频学习的效果。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种可同时得到都清晰的课件、音频、涂鸦和老师的头像的实景课堂的管理系统及其制作方法。

本发明的技术方案是：一种实景课堂的管理系统，包括：课件显示设备，用于将课件信息展现在课堂上；控制设备，用于对课件显示设备产生的课件信息发出控制指令；交互设备，用于实时收集和编译教师在讲课时在课件信息上进行勾画、擦涂和板书的涂鸦轨迹信息；拾音设备，用于实时收集和编译教师的上课音频信息；摄像设备，用于将教师在课件显示设备展现的课件信息前进行讲课的画面记录下来，并编译成上课视频信息的摄像机；服务器设备，即计算机，用于对控制设备、交互设备和拾音设备产生的信息进行采集，对摄像设备产生的信息进行采集和抠像处理，以及结合课件信息进行时间上的同步标记与存储，以合成完整的实景课堂信息。

进一步优选的是，所述课件显示设备为电子白板，或者投影机与投影幕布。最常用的两种投影设备，成本低廉，可以使讲师在讲课时对着课件讲课、勾画、擦涂和板书，便于后期处理后得到勾画、擦涂和板书与课件对应的位置不会错位从而更加生动真实的显著效果，根据课堂的实际情况可进行选择，电子白板投影效果更好，投影幕布价格更便宜。

更进一步优选的是，所述交互设备为电子白板书写笔，或者投影机交互笔。针对投影设备的控制设备，成套产品，控制精确度更高。

更进一步优选的是，所述控制设备包括遥控器和鼠标中的任意一种或两种。课堂讲课中最常用到的控制设备，标配，成本低廉。

更进一步优选的是，所述拾音设备为无线话筒或麦克风。均为常见和使用的拾音设备，发音清晰，价格低廉。

一种实景课堂的制作方法，包括步骤下：s101.上课前利用课件显示设备将课件展现在课堂上；s102.讲课中利用控制设备对课件发出调节进度的控制指令，以形成课件控制信息；s103.讲课中通过交互设备实时收集和编译教师在讲课时在课件上进行勾画、擦涂和板书的涂鸦轨迹信息；s104.讲课中通过拾音设备实时收集和编译教师的上课音频信息；s105.讲课中通过摄像机将教师根据课堂上展现的课件信息前进行讲解的画面记录下来，并编译成上课视频信息；s106.通过计算机将接收到的控制设备形成的课件控制信息、拾音设备形成的上课音频信息、交互设备形成的涂鸦轨迹信息和摄像机拍摄下来的视频信息进行统一的采集和存储；s107.通过计算机将课堂中教师按其动作同步抠像出来形成教师讲课的个人抠像信息；s108.将课件控制信息、音频信息、涂鸦轨迹信息、抠像信息和课件信息在计算机上按时间同步的编辑在一起制作出一个完整的实景课堂信息。

进一步优选的是，还包括如下步骤：s109.在形成的完整的实景课堂信息中增加片头、片尾信息。根据需要增加一些其他信息，使课件变得更加完整化和人性化。

更进一步优选的是，还包括如下步骤：s110.在计算机中同步编辑去除课件中的噪音和出现失误时多余动作产生的垃圾镜头部分。将课件中出现的噪音和失误等信息进行去除或处理，使课件的音质和画面变的更加清晰、完美。

更进一步优选的是，还包括如下步骤：s111.通过计算机将制作出的完整的实景课堂信息进行存储。将最后形成的课件进行保存，以便后期使用。

本发明的有益效果是：利用课件显示设备将课件转化为虚拟背景，方便教师讲课时参照使用；然后将课件信息在计算机中与获取的课件控制信息、音频信息、涂鸦轨迹信息、抠像信息进行时间上的同步标记合成，在保证动作、语言与画面的完美契合的基础上，使课件以最清晰化的方式呈现在学生面前，避免了讲课中的课件出现画中画或三分屏画面，导致学生学习过程中产生的认知的错位、不易识别教学主体和容易造成视觉疲劳等问题，从而到达更清晰生动地展示内容，感受到课堂现场授课的氛围；摄像机摄像时将焦点聚焦到教师身上，再在计算机上通过后期抠像和同步编辑，将讲师的动作、语言等同步的与课件信息合在一起，避免了通常拍摄中多焦点造成的摄像机拍摄过程中出现的拍摄不清晰的问题，从而提高使用微课程视频学习的效果；将课件、涂鸦和视频组合在同一画面显示，使得画面更有层次，更生动形象，甚至能比现实课堂展示更多的信息；教师上课在虚拟背景上能看见课件的投影，教师可以对着课件讲课，避免隔空勾画、擦涂和板书和课件对应的位置错位，也给教师一个熟悉的讲课环境，更能提高讲课过程的生动性。

附图说明

图1为本发明的实景课堂的制作方法的流程示意图；

图2为本发明的实景课堂的管理系统的系统结构图。

具体实施方式

以下对本发明的技术方案进行详细的说明，应当说明的是，以下仅是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些应当都属于本发明的保护范围。

实施例一

一种实景课堂的管理系统，包括：课件显示设备，用于将课件信息展现在课堂上；控制设备，用于对课件显示设备产生的课件信息发出控制指令；交互设备，用于实时收集和编译教师在讲课时在课件信息上进行勾画、擦涂和板书的涂鸦轨迹信息；拾音设备，用于实时收集和编译教师的上课音频信息；摄像设备，用于将教师在课件显示设备展现的课件信息前进行讲课的画面记录下来，并编译成上课视频信息的摄像机；服务器设备，即计算机，但不限制于计算机，用于对控制设备、交互设备和拾音设备产生的信息进行采集，对摄像设备产生的信息进行采集和抠像处理，以及结合课件信息进行时间上的同步标记与存储，以合成完整的实景课堂信息。

讲课系统中都是比较容易实现的课件显示设备，成本低廉，但创意的组合到一起，经过各种处理，达到了突出的显著优点，使讲课信息最大化的清晰化，实现了意想不到的效果，形成一个优化性的讲课管理系统。

具体的，所述课件显示设备为电子白板，或者投影机与投影幕布。最常用的两种投影设备，成本低廉，可以使讲师在讲课时对着课件讲课、勾画、擦涂和板书，便于后期处理后得到勾画、擦涂和板书与课件对应的位置不会错位从而更加生动真实的显著效果，根据课堂的实际情况可进行选择，电子白板投影效果更好，投影幕布价格更便宜。

具体的，所述交互设备为电子白板书写笔，或者投影机交互笔。针对投影设备的控制设备，成套产品，控制精确度更高，可将课件信息清晰展现在课堂中，方便讲师根据课件进行课堂讲解。

具体的，所述控制设备包括遥控器和鼠标中的任意一种或两种。课堂讲课中最常用到的控制设备，标配，成本低廉，可以最简便的方式实现对课件的控制。

具体的，所述拾音设备为无线话筒或麦克风。均为常见和使用的拾音设备，发音清晰，价格低廉，可清晰的展现出教师在课堂上讲课的语音信息。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上，提出了一种实景课堂的制作方法，包括步骤下：s101.上课前利用课件显示设备将课件展现在课堂上；s102.讲课中利用控制设备对课件发出调节进度的控制指令，以形成课件控制信息；s103.讲课中通过交互设备实时收集和编译教师在讲课时在课件上进行勾画、擦涂和板书的涂鸦轨迹信息；s104.讲课中通过拾音设备实时收集和编译教师的上课音频信息；s105.讲课中通过摄像机将教师根据课堂上展现的课件信息前进行讲解的画面记录下来，并编译成上课视频信息；s106.通过计算机将接收到的控制设备形成的课件控制信息、拾音设备形成的上课音频信息、交互设备形成的涂鸦轨迹信息和摄像机拍摄下来的视频信息进行统一的采集和存储；s107.通过计算机将课堂中教师按其动作同步抠像出来形成教师讲课的个人抠像信息；s108.将课件控制信息、音频信息、涂鸦轨迹信息、抠像信息和课件信息在计算机上按时间同步的编辑在一起制作出一个完整的实景课堂信息。

利用课件显示设备将课件转化为虚拟背景，方便教师讲课时参照使用；然后将课件信息在计算机中与获取的课件控制信息、音频信息、涂鸦轨迹信息、抠像信息进行时间上的同步标记合成，在保证动作、语言与画面的完美契合的基础上，使课件以最清晰化的方式呈现在学生面前，避免了讲课中的课件出现画中画或三分屏画面，导致学生学习过程中产生的认知的错位、不易识别教学主体和容易造成视觉疲劳等问题，从而到达更清晰生动地展示内容，感受到课堂现场授课的氛围；摄像机摄像时将焦点聚焦到教师身上，再在计算机上通过后期抠像和同步编辑，将讲师的动作、语言等同步的与课件信息组合叠加在一起，避免了通常拍摄中多焦点造成的摄像机拍摄过程中出现的拍摄不清晰的问题，从而提高使用微课程视频学习的效果；将课件、涂鸦和视频组合在同一画面显示，使得画面更有层次，更生动形象，甚至能比现实课堂展示更多的信息；教师上课在虚拟背景上能看见课件的投影，教师可以对着课件讲课，避免隔空勾画、擦涂和板书和课件对应的位置错位，也给教师一个熟悉的讲课环境，更能提高讲课过程的生动性。

优化的，还包括如下步骤：s109.在形成的完整的实景课堂信息中增加片头、片尾信息。根据需要增加一些其他信息，使整个实景课件变得更加生动。

优化的，还包括如下步骤：s110.在计算机中同步编辑去除课件中的噪音和出现失误时多余动作产生的垃圾镜头部分。将课件中出现的噪音和失误等信息进行去除或处理，使课件的音质和画面变的更加清晰、完美。

优化的，还包括如下步骤：s111.通过计算机将制作出的完整的实景课堂信息进行存储。将最后形成的课件进行保存，以便后期使用。

需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

根据本说明书的记载即可较好的实现本发明的技术方案。