一种“虚拟教室”微课设计与制作方法
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作者:王春明 王丹丹 苏帅威
摘要：微课是充分利用现代化教育技术的一种新的教学方法。该文介绍一种以视频合成为技术基础的“虚拟教室”微课设计与制作方法，具有灵活简便、快捷高效、成本低廉等优点，为微课建设推广提供借鉴，以期促进提高教学质量，培养优质人才。
关键词：微课;虚拟教室;视频合成
中图分类号：G434 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）33-0212-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
1 引言
为了有效应对突如其来的新冠疫情，虽然学校普遍延期开学，但停课不停教，停课不停学。线上课程教学质量如何保障与提升，如何简便快捷地制作高质量微课，成为当下高校和教师尤为关注的话题。
要做好一门线上课程，教师必须下更多功夫，尤其要做好线上微课课程的整体策划，制作生动有趣的微课作品，使学生在线学习时，方便有效获取所学知识。达到提高教学质量，培养优质人才的目的。
2 微课设计理念
“微课”是指以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短完整、教学目标明确、充分体现教学活动灵活、内容生动有趣等特色的教学活动。课程围绕某一问题或知识点展开，具有课程学习目标明确、学习内容精炼等特点，整个课程由一系列微课视频组合而成，课程蕴含丰富知识。
微课的特征要求是以教學视频为核心内容，视频安排短小紧凑，内容精炼、主体突出。视频授课时，要突出典型知识点或技能方法，围绕重点、难点、热点和知识拓展等核心内容开展教学过程。视频必须支持在线流畅播放，视频格式一般为MP4格式，大小（分辨率）一般为1920*1080。可以灵活方便地在电脑、手机等设备浏览观看，便于学习。微课资源建设涉及视频创意、教学过程、视频素材、教学课件、练习测试等环节。对于内容丰富多样、情境生动真实的微课，能够营造出一个真实的“微课资源教学环境”。
微视频是微课的主要内容，微视频制作方法多种多样，通常包含现场拍摄式、电脑录屏式、动画演示式、混合式等。
对于计算机软件操作类教学微课，则可以使用录屏的形式，将屏幕上的讲解过程以视频的形式录制下来，配以教师讲解的音频，形成教学视频。目前，录屏工具繁多，一般可使用“屏幕录像专家”录制即可，其录制的视频格式可选择MP4格式、1920 *1080分辨率，生成的MP4视频文件体量小，每分钟大约3Mb左右。屏幕录课时可配合“电子粉笔”工具，视频效果清晰流畅。
讲课现场拍摄适合于教师对知识点进行讲解。一般是在实际课堂进行。但这种方式受时间、空间、教学参与人员等的限制。这里介绍一种基于“虚拟教室”的微课制作方法，不受上述限制，可随时随地、灵活方便地进行微课拍摄与制作。
“虚拟教室”微课作品制作所需主要设备为摄像设备，可以选择高端或低端的手机、数码相机、摄像机、视频摄像头等一切具备摄像功能的产品。一般采用数码摄像机，其输出视频格式为MOV格式。
在微课制作过程中，还要借助视频处理软件，对视频素材进行合成、剪辑。以下介绍的“虚拟课堂”微课视频制作中，视频处理软件采用Adobe公司的After Effects CC2019（简称AE）和Premiere Pro CC 2019（简称Pt），分别用于微课素材的视频合成和视频剪辑。
3“虚拟课堂”微课制作关键步骤
第1步：虚拟教室背景图片设计
虚拟教室背景图片用于虚拟课堂视频合成时作为教室背景。可使用绘图软件绘制，要求简洁明亮、布局合理。虚拟教室背景如图1所示。
第2步：课件准备与屏幕录像
根据微课教学内容，准备好讲课时使用的PPT，摄像机拍摄讲课视频时同步进行PPT播放并进行屏幕录像。该PPT屏幕录像将用于在虚拟课堂视频合成时，作为虚拟教室投影幕布上的PPT演示同步视频，PPT屏幕录像视频效果如图2所示。
第3步：授课录像
授课录像在摄影室（或办公室）完成，为了方便后期合成，摄像时使用单一颜色的背景，一般采用绿布背景。摄像设备可使用摄像机或单反相机的摄像功能，授课视频录像效果如图3所示。
第4步：视频合成
视频合成采用Ae软件工具实现，该软件功能强大，操作简单。Ae擅长视频特效制作，包括影视特效，频道包装，动态图形设计等，属于层类型后期软件。可以帮助用户高效且精确地创建无数种引人注目的动态图形和震撼人心的视觉效果。
合成时，将虚拟教室图片作为教室背景，置于底层;PPT屏幕录像置于中间层，并调整大小至教室背景中的投影幕布区域内;绿布背景讲课录像置于顶层，并进行绿布抠像，滤掉绿布背景。使虚拟教室背景、PPT屏幕录像视频、教师讲课融为一体，达到再现真实教室实景讲课视觉效果。“虚拟教室”合成视频效果如图4所示。
4 使用Ae进行抠像操作主要步骤
所谓视频抠像就是从视频中把人物动作扣出来。背景换成自己想要的图片或视频实景。AE里有抠像插件，比较常用的是keylight键控抠像插件，要求背景必须是纯色。蓝色、绿色都是可以的，但效果最好的是绿色。使用Ae工具软件进行抠像步骤如下：
（1）导人绿布背景视频素材;
（2）拖动素材创建合成;
（3）选中图层，钢笔工具一绘制外围区域，抠去外围背景;
（4）过时一颜色键一吸管，抠去主体边缘背景色。根据实际效果需要，可重复此操作;
（5）遮罩一简单阻塞工具，调节主体边缘背景色溢出宽度，方便后续抠像。往负值方向拖动，会在主体边缘出现背景色边线;
（6）KeiLight抠像一吸管，吸走主体边缘背景色;
（7）屏幕遮罩，在遮罩模式下调节抠像效果，调节的原则是尽可能使抠掉的区域为纯黑、保留的区域为纯白;数值增大剪辑黑色、数值减小剪辑白色;（按“ctrl”可进行微调）
（8）选择“拓展/收缩”进行主体边缘调整，选“柔和”可对边缘进行柔和羽化处理;
（9）加入背景图层，完成抠像合成;
（10）最终将工程文件导出为MP4格式，完成“虚拟教室”合成短视频。
完成短视频制作后，使用Pr进行视频剪辑，最终完成微课视频作品。Pr是Adobe公司推出的一款非线性视频编辑软件，可以进行视频调色、添加对话字幕、标题、音频、素材转码处理等。视频剪辑就是将若干个视频，图像，音频等素材合理的编排，按照时间线的方式混合成一个视频。添加片头片尾、特效、字幕、背景音乐等，成为一个可以观看的影片。
5 结束语
以上介绍的“虚拟教室”微课制作方法，通过视频合成技术再现课堂实景，效果真实生动，无须专业视频制作机构参与。具有操作简单、灵活高效、成本低廉、不受时间地点限制等优点。作者使用该方法制作的《Java Web开发技术》在线开放课程已在中国大学MOOC平台发布运行，效果令人满意。
随着微课制作逐步从高雅殿堂走下神坛，普通教师完全可以自己动手进行微课制作，“虚拟课堂”在教学中的应用必然更加广泛、普及，对教学方式改革和提高人才培养质量必将起到更大的推动作用。
参考文献：
[1]王春明，史胜辉.JSP Web技术及应用教程[M].2版，北京：清华大学出版社，2018.
[2]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013，31（4）：36-42.
[3]张芳，微课的设计与教学应用研究[J]，教育现代化，2016，3（33）：177-179。196.
【通联编辑：代影】
作者简介：王春明（1962-），男，江苏如东人，副教授。
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