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磨課師:提升磨課師課程的互動

107/09/05 瀏覽次數 1779
互動式電子白板錄影教學(圖片來源:http://www.hlhot.com.tw)<課師(Massive Open Online Courses, MOOCs)是近期在國內外大學興起的大規模線上開放式課程,課程內容是以小單元的影片進行段落規畫,並在段落間搭配線上即時討論、回饋。一些較先進的磨課師課程平台,還提供線上同儕合作學習討論、虛擬線上實驗、線上練習與評量。互動式電子白板錄影教學(圖片來源:http://www.hlhot.com.tw)

 

磨課師課程的風行並不會導致教室課堂的授課方式遭到淘汰,因為大多數的講授內容需要教授使用書寫方式呈現在黑板上,並透過教師的指示及引導來授課,這樣的現場教學情境展現學習的「社會臨場感」(social presence),目前仍然無可取代。近年來,教室內的教學方式趨向於以呈現強化講授視覺效果的教學方式,透過情境式教學讓學生能更積極地參與學習,鼓勵學生積極地思考、想像、探索和解決問題。

 

另一方面,利用新技術來提高教學品質,可促進遠距學習的效果,但更關鍵的是「有效的教學設計」。儘管當今的網絡通訊及科技蓬勃發展,教學的設計卻更為關鍵,也就是基於教學設計理念,結合科技優勢,提升遠距情境教學與學習環境。其中利用多媒體技術,透過網絡把教學內容傳送到學生螢幕上的磨課師數位課程,如何讓學習者能有如同親臨現場的「教學臨場感」的教學設計,便是一個待突破的課題。

 

錄製技術的演進

 

電腦畫面錄影教學 桌面錄製教學是最常見的方式,也是在大專院校裡最受歡迎的課程錄製方式。原因是簡易方便,只要開啟桌面錄製軟體,就可錄製電腦桌面上的簡報內容,也就是教師一人就可完成影片錄製。但採用桌面錄影的方式,錄製畫面的解析度受限於螢幕的大小,另外電腦的效能對於錄製的品質會有些許的影響。此外,在教學的過程中,難以和學員們有互動,無法表現出社會臨場感知情境。

 

電子白板錄影教學 互動式電子白板的錄影方式是由電子白板、電腦及投影機搭配而成,在國中小和補習班最為盛行。電子白板的功能是把傳統由粉筆手寫的動作改由數位的方式呈現,並可把手寫的內容儲存為電子資料。由於電子白板須配合電腦及投影機,因此可以在電子白板上呈現一些有趣的實驗遊戲,讓教師和學生有更多的互動。由於投影機直接把光源打在電子白板上,因此投影機需要有足夠的流明度,但強烈的光源可能會干擾到教師上課的動線,老師的影子也可能擋住教學內容。

互動式觸控電視錄影教學(圖片來源:https://www.viewsonic.com/tw)互動式觸控電視錄影教學(圖片來源:https://www.viewsonic.com/tw)

多點觸控電視錄影教學 多點觸控的優勢在於可以對物件拖移、點擊、放大、縮小、縮放等,可以大幅提升教師在教學過程中對於教材的互動性,適合一般課堂中教學或課程錄製中使用。但使用這種多點觸控的螢幕教學,需要有足夠大的螢幕來顯示,也需要有相同大小的觸控範圍,因此造價較為昂貴。

傳統導播機進行課程錄製多情境導播錄影 在早期,使用多情境導播機進行課程錄製,會把教師和課程教材的每一個畫面放在同一個畫面中。大多數大學教師使用PPT與他們的肢體語言、姿態和眼神接觸,在他們的學生面前演講,教師可以指向他們的PPT投影在螢幕上,帶領學生進入邏輯思維和解決問題。這種在教室內發生的事情是相當自然的,可以被大多數教師和學生接受。傳統導播機進行課程錄製

 

色彩嵌空錄影技術

 

色彩嵌空(Chroma key)運作原理 攝影機在拍攝演出者及含有綠色背景的場景後,利用程式移除背景中的綠色,使背景成為透明的狀態。再把透明背景的背後放上預先製作好的背景畫面,使其合成為一個完整的畫面。

 

由於綠色比藍色少被使用在服裝顏色中,再加上現今膠卷逐漸被數位攝影機取代,攝影機在擷取影像時,影像RGB陣列以濾色片紅、綠、藍的感光元件分別以1:2:1的比例陣列分布,使用兩倍於紅色或藍色的綠色元件來模仿人眼的生理性質。

 

光三原色是紅色,藍色和綠色,三原色混在一起成為白光。紅色、綠色和藍色分別以0°、120°和240°分配,色光的補色在色相環上彼此相對。例如,綠色的補色是品紅色(magenta),因此綠色和品紅色光混合就獲得白色光。也就是說,綠色和品紅色的混合光等於是紅色、綠色、藍色光的混合光。色光混色<彩嵌空技術通常用於即時視訊錄製中,把演講者及教材整合呈現出來,使得演講者可以立即指向他所呈現的內容。演講者站在一個綠色牆壁的前方,攝影機把這種情況做為前視訊。在這視訊中,應用了色彩嵌空技術刪除綠色背景,而剩下演講者畫面。然後,應用集成或定向系統一起堆疊兩個視訊。色光混色

 

去除綠色背景 HSV色彩屬性模型是三原色光模式的一種非線性轉換,其中的色彩關係與人類視覺感官較為相似,常當作顏色在特徵擷取上的色彩屬性模型。HSV色彩屬性模型有3種基本顏色屬性:色相、飽和度、明度。在電腦程式中,可以把指定的RGB轉換為HSV的格式後,調整色相的區間,以及飽和度、明度,用來輔助製作影像遮罩。

 

假設指定了某一種綠色,色碼分別是R:51、G:255、B:132,把它轉換成HSV相當於色相:76、飽和:255、明度:255。由於在實際的顏色採樣上會有些微的色彩偏誤,因此須把已知的HSV區間加大,如色相介於65~87、飽和介於169~255、明度介於163~255進行區間的微調。

 

三點打光法 三點打光法是在攝影棚中用於控制光源的基本方法,使得演講者可以有良好的燈光效果。三點打光法,即主燈、輔助燈和背燈分別放置在3個獨立的位置上。攝影機放置在演講者的前面,主燈和輔助燈放置在演講者旁邊適當的角度,為不同的記錄任務提供足夠的照明。背燈通常放置在主燈的對面位置,以照亮演講者的輪廓。此外,由於特殊用途,會增加一些額外的燈以產生特殊效果。

 

使用標準的三點打光,於演講者左斜方放置一盞主燈,背燈通常隱藏在演講者背後,如衣服和黑色頭髮與來自其他來源的漫射光,若沒有背燈兩者容易混為一體。在主燈旁邊放一盞輔助燈,輔助燈的亮度要使用主燈的一半亮度,甚至更少。三點打光法搭配品紅燈光三點打光法加品紅光 使用三點打光法再搭配兩盞品紅光,兩盞品紅燈光分別放置在演講者的左後方及右前方呈對角狀態。把兩盞燈光貼上品紅色的玻璃紙,其效用可以改善身體有綠光、讓演講者臉部不用上妝也會有微微的紅光,使拍攝出來的效果更好。三點打光法搭配品紅燈光

 

互動式多點觸控投影機與數位去背錄影方式 新型的投影機已具有互動能力,可和投影機連接的電腦設備互動。常見的互動方式有使用電子筆模擬滑鼠的操作,也有使用雷射模組模擬多點觸控的操作。由於新型的投影機考慮到直射光源會干擾到講者與簡報內容的互動,因此會把投影機安置在牆面上,並採用超短焦投影,以避免投影的光源直射到講者身上。

 

採用互動式多點觸控投影機進行課程的拍攝,搭配綠色牆面布幕,讓講者可以在牆面上使用觸控、手寫的裝置,講解其數位教材內容。再把訊號傳至行動式導播機裡進行色彩嵌空技術,使得教學品質提高。

 

由於演講者的衣著打扮會影響到現場的光線,因此會配合三點打光法,或搭配品紅光來校正現場的光源。使用導播軟體所提供的色彩嵌空功能,可以指定顏色以產生遮罩,在這功能內可以調整色相、飽和、明度、筆刷大小、邊緣平滑等參數。根據現場燈光的明亮度及演講者穿著的服裝顏色,再進行數值微調,由於每次到現場講者的服飾與現場的燈光配置略有微調,因此色彩嵌空功能的參數會略有不同。

 

為了讓演講者能保持在鏡頭的畫面中,會在場地貼上最佳的動線範圍,並請演講者順著地上的動線標記移動,這樣可以避免演講者走出鏡頭或太靠近布幕。可在動線標記上規劃兩個定位點及一個區域,第一定位點適用於互動專注情境,讓演講者在簡報時可以站立在這區塊中;第二定位點適用於講者專注情境,讓學員把專注力集中在演講者身上,在這個模式下也適用於開場及結尾時。動線標記的全區域則是讓演講者於區塊內自由走動,可避免走出鏡外。經由專注情境及動線規劃,可以讓學員在觀看影片時有更好的學習體驗。

 

傳統在進行綠色布幕去背時,如果距離太近有可能產生其他問題,如背景上的陰影或色彩嵌空的功能不好去除綠色背景。由於高品質的教學需要使用多點觸控及手寫功能,因此距離無法超過One Arm,就是一個手臂長的距離。

 

若演講者站在One Arm的位置上,由於太靠近布幕,導致布幕的綠色光源反射到演講者身上,造成色彩嵌空在去除綠色時難度增加,這問題的解決方案是消除演講者身上的綠色光源。從三原色的色環表可以得知,綠色的互補色是品紅光,當這兩個光源混色之後,會變成白色光源,因此使用三點打光法並搭配品紅光的光源,就可改善綠色光源反射到演講者身上的問題。

 

色彩嵌空功能的圖層順序可分為3層,第一層是放置於圖層順序的最底層,通常用來配置背景圖片;第二層是演講者的簡報檔內容,用來呈現演講者講述的內容畫面;第三層則是演講者與綠色布幕。由於綠色布幕會經由色彩嵌空移除,因此在完整的圖層上就可看到演講者與教材互動的過程。

 

透過改善攝影棚內燈光照明方式,可建構負擔得起的磨課師課程錄製環境的解決方案。可使用上述方式在影像收錄的同時,完成色彩嵌空的工作任務,現場燈光的配置則使用三點打光法搭配品紅光,使用色彩嵌空技術把現場的背景綠色布幕去除。最後收錄完成的影片,只需經過分段剪輯,加上亮點提示就可輸出成為教學影片,讓教師們和教學助理可以輕鬆地發展自己的磨課師教材內容。

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