• Почему школы, колледжи и университеты устанавливают камеры в классах?
• Что AV команды ищут в камерах в классе?
• Каких типов камер следует избегать AV командам?

Наш топ-5 вариантов

• Какая камера лучше всего подходит для гибридного класса?
• Какая камера для дискуссионной группы самая лучшая?
• Какая PTZ камера лучше всего подходит для презентационной зоны?
• Какая видеокамера лучше всего подходит для лекционного зала?
• Какая самая лучшая доступная камера для класса?

Обзор

Исследование, проведенное в США в 2023 году, показало, что 67% преподавателей колледжей в настоящее время ведут гибридные классы по сравнению с 52% до пандемии. Гибридное обучение никуда не денется.

В этом документе рассматривается, как образовательные учреждения и учебные заведения могут проектировать и модернизировать гибридные классы с помощью AV решений, включая платформы видеоконференций, камеры PTZ, аудиоустройства IP и инструменты демонстрации экрана. Внедряя лучшие практики AV в учебных пространствах, мы рассказываем о том, как учебные заведения могут улучшить вовлеченность студентов и увеличить вовлеченность удаленных одноклассников. Мы объясним, почему учителям легче использовать новые технологии и, следовательно, можно ожидать, что они ускорят внедрение инструментов конференц-связи в образовании. В то же время в документе рассматриваются способы, с помощью которых AV команды могут помочь организациям лучше управлять ИТ и AV активами и снизить эксплуатационные расходы, сохраняя при этом безопасность данных на всей территории кампуса.

1. Электронное обучение

Что такое гибридное обучение и почему оно стало новой нормой?

Гибридное обучение — это широкий термин, который описывает новые гибкие подходы к образованию. Это часть VLE (виртуальная учебная среда), которая дает учащимся гибкость для получения преимуществ как очного, так и дистанционного обучения. К типичным компонентам относятся:

• Удаленный доступ: доступ к преподаванию, транслируемому в прямом эфире через Интернет. Эта форма наиболее подходит для лекций, читаемых большим количеством студентов.
• Обучение по запросу: предоставление учащимся доступа к библиотеке образовательных видеороликов для самостоятельного обучения, повторения и повторения знаний.
• Дистанционное интерактивное обучение: содействие вовлечению и активному участию с помощью интерактивных видеоконференций и поощрение совместной деятельности.

Эти новые форматы обучения становятся все более распространенными по разным причинам, таким как физическая невозможность разместить растущее число студентов в существующих учебных помещениях и предпочтение студентов учиться дистанционно и в своем собственном темпе. В то же время достижения в области технологий дали студентам возможность присоединиться к образовательным программам, которые ранее были географически и финансово недоступны.

Статистические данные показывают, что внедрение гибридного обучения широко распространено в Северной Америке и Европе, а в других регионах этот показатель растет очень быстрыми темпами.

Равные возможности

Интернет-образование изменило способ доступа к обучению для меньшинств и обездоленных групп. Исследование, проведенное в 2019 году Университетом Дерби в Великобритании, показало, что студенты с ограниченными возможностями привлекаются к его онлайн-курсам в 3 раза чаще по сравнению со средним показателем по стране для традиционных методов обучения. Было обнаружено, что студенты, которые находились в более низких социально-экономических группах, могли получить доступ к онлайн-образованию и организовать свое обучение без необходимости переезжать с соответствующими расходами. Известно, что благодаря выравниванию доступа к образованию онлайн-обучение способствует достижению институциональных и государственных целей по расширению возможностей обучения.

Как изменились ожидания от онлайн-обучения после пандемии?

В опубликованном отчете за 2023 год говорится, что «студенты высоко оценили усилия, предпринятые университетами для цифровизации обучения и преподавания во время пандемии, признавая при этом, что еще есть возможности для улучшения».

Он отметил, что:

• «[Наша] педагогическая практика постоянно развивается и меняется, но пандемия резко ускорила темпы этих изменений и изменила ожидания наших студентов».
• «Пандемия выявила повсеместную нехватку соответствующих аппаратных и программных ресурсов, которые должны позволить персоналу и учащимся эффективно участвовать в гибридном обучении».

Как развивалось онлайн-обучение после пандемии?

2. Базовая технология гибридного обучения

Рождение класса Zoom

Во время пандемии учителя быстро обратились к видеоконференциям и вскоре усвоили концепцию «усталости от Zoom», которую мучило недостаточное освещение, плохой звук и низкое качество веб-камеры. Исследования даже показали, что чрезмерный зрительный контакт вблизи был стрессом для дистанционных учащихся. На практическом уровне, когда у преподавателей не было времени подготовиться к переходу в онлайн, студентам часто не хватало опыта: вспомогательные материалы были плохо представлены, а преподаватели не были обучены искусству цифровой коммуникации.

Онлайн-обучение должно было быстро и радикально адаптироваться, чтобы соответствовать меняющимся ожиданиям студентов. Призывы к соотношению цены и качества со стороны студенческих организаций и конкуренция между учебными заведениями заставили преподавателей быстро развивать новые навыки, чтобы функционировать в новом мире.

Технические решения

Опыт учащихся во время пандемии и после пандемии показывает, что онлайн-обучение должно быть сосредоточено на активном участии с помощью опросов, сессионных залов, вопросов и интерактивных инструментов для привлечения внимания. Это требует более коротких сеансов с запланированными перерывами, использования высококачественных камер, предпочтительно с нескольких ракурсов, чтобы избежать усталости зрителя, а также использования соответствующих визуальных эффектов и различных типов средств массовой информации для удержания внимания.

Переход к цифровому формату в классе

Как уже говорилось выше, веб-камеры для ноутбуков послужили чрезвычайным решением во время пандемии, но оказались недостаточным долгосрочным решением с большой вероятностью так называемого цифрового выгорания. Утомительный для учителя и ученика, крупный план работы с учителем в лучшем случае неинтересен, а в худшем — полностью отталкивает. С другой стороны, стоимость очень низкая, поскольку большинство учителей уже владеют соответствующим оборудованием для проведения урока онлайн.

Столкнувшись с проблемой модернизации тысяч аудиторий, AV и ИТ-команды в настоящее время сталкиваются с проблемой внедрения усовершенствованных обучающих решений, которые являются экономически эффективными в приобретении, простыми в установке и недорогими в обслуживании.

Создание гибридного класса

Многие аудитории сейчас построены по гибридной модели, где ученики делятся на две группы – присутствующие в самой комнате и те, кто подключается дистанционно. Ожидается, что, насколько это возможно, обе группы будут иметь равные возможности для участия и взаимодействия. Основным компонентом является платформа для конференц-связи, такая как Zoom и Teams. Они хорошо подходят для живого и интерактивного обучения, обеспечивают высокое качество аудио и видео, демонстрацию экрана, текстовые комментарии и расширенные функции, включая опросы.

Встроенный видеосаундбар

Произошел естественный переход от встроенной веб-камеры ноутбука с ограниченным углом обзора к веб-камерам HD с подключением к USB и профессиональным микрофонам. Впоследствии они были заменены настенной или видеозвуковой панелью, устанавливаемой на мониторе. На каждом этапе этой эволюции качество видео и звука увеличивалось, углы съемки улучшались, а также добавлялись функции (например, автоматическое кадрирование).

Тем не менее, пока что может быть разработано только одно интегрированное устройство. Это всегда будет компромисс: угол съемки будет ограничен высотой монитора, к которому он прикреплен, в то время как основные микрофоны будут встроены в устройство, которое может находиться на расстоянии многих метров от преподавателя и учеников.

Создание AV инфраструктуры

До недавнего времени для установки профессиональных PTZ камер, микрофонов и звуковых мониторов в учебный класс требовалось несколько типов кабелей и интеграция различных форматов AV. Там, где камеры должны были быть установлены на расстоянии от ноутбука, часто приходилось преобразовывать и передавать видео через HDBaseT, адаптируя видеопоток HDMI к USB для использования ноутбуком учителя. Аудио передавалось аналогичным образом с помощью адаптеров и преобразователей, а к ноутбуку подключался второй кабель USB.

Преимущества PTZ

Появление технологии PTZ (панорамирование, наклон и масштабирование) позволило роботизированным камерам захватывать учителя и перемещаться в кадр учеников, чтобы запечатлеть их вклад. Камеры PTZ могут быть расположены в идеальном месте для захвата наилучших возможных углов обзора, независимо от того, крепятся ли они к стене или подвешиваются к потолку.

В ранних моделях PTZ использование предустановленных положений и алгоритмов автоматического кадрирования позволило обеспечить простой уровень полуавтоматизации, который улучшил впечатления от просмотра. В основном это были устройства HDMI или SDI, которым требовался тот же уровень преобразования форматов и расширения сигнала для интеграции с платформами видеоконференций. Модели нового поколения предлагают лучшие возможности подключения и более высокий уровень автоматизации.

3. Переход к IP и автоматизации

Извлечение уроков из IP аудио

В отчете производителя Crestron утверждается, что системы AV-over-IP имеют потенциал для снижения затрат до 40%. Если это верно, то это очень существенная мера экономии.

Бесчисленные примеры в мире аудио показали преимущества перехода к звуку на основе IP. Например, в Университете штата Орегон и средней школе Вест-Джордана команды AV смогли масштабировать свои установки, снизить затраты и работать гибко, чего не позволяли их предыдущие аналоговые системы. С ростом популярности Dante Audio и ее растущим доминированием в звуковом секторе было лишь вопросом времени, когда мир видео последует ее примеру и перейдет на передачу и маршрутизацию по протоколу IP.

Использование локальной сети

Камеры нового поколения PTZ теперь «IP родные» благодаря встроенным кодерам и Ethernet возможностям подключения. Новейшие форматы потоковой передачи позволили моделям PTZ стать доминирующим типом камер в отрасли, перейдя от использования в документальных теле- и видеостудиях к повседневному использованию в молитвенных домах, музыкальных площадках, школах, колледжах и университетах.

Теперь IP аудио (Dante Audio) и потоковое видео (в форматах NDI, Dante AV-H или RTSP) могут передаваться одновременно по существующему кабелю Ethernet локальной сети по очень низкой цене. Эта же сеть может также использоваться для отправки управляющих сигналов и подачи питания на камеры и другие устройства, подключенные к сети.

Короче говоря, вместо расширения и преобразования камер USB или HDMI через Ethernet, а затем повторного преобразования потока IP в USB, новый, более эффективный подход заключается в использовании видео IP и аудиооборудования IP, которое не требует инструментов преобразования сигнала и удлинителя кабеля.

Преимущества с точки зрения простоты системы очевидны незамедлительно. Происходит мгновенное сокращение количества устройств, которые необходимо приобретать, устанавливать, интегрировать и управлять, что обеспечивает значительную экономию и эксплуатационные преимущества.

От IP до USB-C

Тем не менее, кабель Ethernet по своей сути не является удобным соединением, особенно с современными тонкими ноутбуками и Chromebook, которые вообще не имеют порта RJ-45. Преобразование IP в USB-C является идеальным и удобным решением.

Добавив в сеть оптимизированные для AV коммутаторы, мини-транскодеры и декодеры, видео- и аудиосигналы могут направляться непосредственно от IP видео- и аудиоисточников к единому USB-C для мгновенного подключения к комнате PC или компьютеру учителя. USB-C также передает звук со звука ноутбука на динамики комнаты. Это очень простой способ подключиться к конференц-связи, используя преимущества установленного профессионального аудио- и видеооборудования.

Учитель может обратиться в удаленную AV/IT-поддержку, если возникнут какие-либо проблемы с IP камерами и аудиоустройствами, которые необходимо решить. Учителям больше не нужно менять настройки камеры локально или ждать прибытия технической поддержки в комнату. Техническим специалистам больше не нужно входить в систему на ноутбуке учителя, чтобы получить доступ к настройкам камер USB и микрофонов USB — все это делается удаленно в сети IP.

Достижения в технологии камер AI

Достижения в области технологий AI означают, что камеры PTZ эволюционировали от простого автоматического кадрирования к усовершенствованному отслеживанию движения. Камеры с двумя объективами оснащены специальным датчиком, который постоянно сканирует сцену для идентификации людей в кадре. После активации камера будет отслеживать движение докладчика. Щелчок мышью позволяет датчику слежения без задержки идентифицировать нового докладчика и следовать за ним.

Еще одним ключевым достижением стало внедрение технологии слежения, активируемой голосом. Теперь PTZ встроен в саму камеру, и она автоматически перемещается, чтобы кадрировать активный голос в комнате. По мере развития двустороннего обсуждения камера будет кадрировать активные голоса или переключаться между динамиками, чтобы создать телевизионную постановку.

Преимуществом для команды AV является удаленное управление устройствами. Для учителя нет страха перед технологиями, и нет необходимости в физическом присутствии оператора для изменения вида камеры. Все полностью автоматизировано. Что касается учебного процесса, то преимущество заключается в более увлекательном видео, которое следует за разговором почти так же естественно, как если бы удаленный участник находился в комнате.

Улучшенное взаимодействие

Многие платформы конференц-связи оптимизированы таким образом, чтобы локальный докладчик или удаленные пользователи могли демонстрировать свои экраны. Исследование, проведенное в 2022 году, показало, что «учителя сообщили о большей мобильности, упрощении обмена контентом и более глубоком познании учащихся как атрибутах улучшенного обучения и преподавания с помощью технологий».

Инструменты беспроводного обмена от таких компаний, как Barco, теперь легко доступны. Они дают учащимся возможность более активно участвовать в работе за счет обмена контентом, размещенным на их устройствах. Совместимые с транскодерами и декодерами USB, они могут быть легко добавлены в сеть учебного заведения, чтобы добавить новый уровень взаимодействия в учебном пространстве.

Совместимые с документ-камерами и документ-камерами, инструменты беспроводного обмена информацией являются эффективным средством повышения вовлеченности учащихся и достижения результатов обучения. Plug and play, а теперь совместимые с мостовыми инструментами IP и USB для установки в локальной сети, беспроводные технологии теперь обладают надежностью и удобством использования, чтобы стать второй натурой в классе.

4. Продвинутые AV достигают совершеннолетия в классе

На протяжении десятилетий телевидение в прямом эфире и в записи было основано на использовании нескольких камер для переключения между различными видами и перспективами. Это всегда было вариантом для университетов в местах проведения крупных мероприятий. На церемониях вручения дипломов и на международных симпозиумах многие команды AV устанавливают вещательный коммутатор на основе SDI, профессиональные камеры и другое производственное оборудование для создания многоракурсной съемки. Способный обеспечить превосходные результаты для показа на большом экране, глобальной потоковой передачи и распространения на DVD/Blu-Ray дисках, этот подход, тем не менее, является дорогостоящим в капитальном выражении и требует наличия высококвалифицированных видеооператоров и звукорежиссеров.

Когда институты хотят оборудовать несколько учебных помещений многокамерной установкой, эта установка с ручным управлением недоступна по цене и непрактична. Автоматизация AI снова трансформировала рынок. Теперь в любом помещении класса к сети IP можно установить две или более камер слежения за голосом, которые управляются и координируются центральным процессором, который позволяет камерам точно определять активный голос и автоматически переключаться между динамиками в комнате.

Полностью автоматизированное и реагирующее на обсуждения в классе, решение с голосовым управлением призвано преобразовать видеоконференции, делая удаленный опыт более увлекательным, энергичным и захватывающим.

Интеграция аудио

Благодаря реализации стратегии all-IP видео и аудио передаются по одной и той же локальной сети. Используя распространенные стандарты IP аудио, IP видео, USB C и DisplayPort, школы, колледжи и университеты могут добавлять устройства в свою сеть со значительной гибкостью.

Благодаря огромным масштабируемым возможностям команда AV/IT может добавить микрофоны, динамики и камеры в каждую комнату в пределах пропускной способности своей сети. Благодаря такому уровню универсальности небольшая учебная комната может быть оснащена одной камерой и базовым настольным спикерфоном Dante. В большом пространстве можно использовать несколько потолочных микрофонов, настенные динамики и до четырех автономных камер. Самые большие помещения могут быть использованы как единое пространство или временно разделены и разделены на несколько учебных зон, каждая из которых имеет собственную специализированную установку AV, благодаря интеллектуальной маршрутизации сигналов и таким инструментам, как контроллер Dante от Audinate.

Расходы на обучение и поддержку

В каждом случае единственным подключением к ноутбуку учителя BYOM является одно соединение USB-C. Процедура настройки также одинакова для всех помещений, при этом служба поддержки может настраивать и контролировать AV удаленно.

Когда один из североамериканских опросов показал, что в среднем каждый вспомогательный персонал отвечает за 43 комнаты, упрощение настройки AV и централизация управления устройствами имеет важное значение для каждой организации.

Безопасность

Регламенты GDPR ЕС и различные законы о конфиденциальности данных в США изменили ландшафт AV с точки зрения защиты информации и личности отдельных лиц, особенно несовершеннолетних. В то время как передача аудио и видео по сетям передачи данных может показаться на первый взгляд небезопасной по своей сути, внедрение передовых методов позволяет сделать сети более безопасными, чем установки HDMI и DVI. Меры безопасности могут включать:

• Отказ от использования Wi-Fi или открытых сетей
• Сегментированная сеть VLAN, выделенная для AV трафика
• Использование зашифрованных форматов AES
• Использование форматов, требующих аутентификации пользователя
• Использование моста NDI с шифрованием и аутентификацией AES в сочетании с потоковой передачей NDI HX
• Ограничение доступа пользователей с помощью межсетевых экранов и списков контроля доступа (Access Control Lists)
• Мониторинг сети на предмет неизвестных приемников с помощью программного обеспечения для управления сетью
• Ведение графика обновлений встроенного ПО для внедрения последних исправлений безопасности

5. Резюме

По мере того, как классы становятся все более гибридными, возникает множество противоречивых требований:

- Учащиеся, которым требуется более увлекательный опыт дистанционного обучения
- Учителя требуют большего взаимодействия при дистанционном обучении
- Команды AV сталкиваются с участившимися звонками в службу поддержки
- Факультеты сталкиваются с растущими затратами на установку и интеграцию

Образовательные учреждения не могут продолжать идти по традиционному пути AV камер HDMI, аналогового звука, сложной маршрутизации и преобразования сигнала для подключения к платформам видеоконференций. Затраты, текущие накладные расходы и требования к поддержке просто слишком велики.

Зрелость аудио и видео IP в то же время, а также появление автоматизированных производственных инструментов являются ответом на требования, с которыми сталкиваются руководящие команды. Вместе они выполняют обещание:

- Более гибкий и экономичный монтаж
- Более простая и быстрая удаленная поддержка
- Полная масштабируемость и перспективность
- Простой пользовательский интерфейс
- Более богатый опыт преподавания и обучения

Опросы показали рост удовлетворенности учащихся дистанционным обучением в последние годы. Технологии играют важную роль в развертывании гибридного обучения, при этом переход к IP и внедрение автоматизированных сервисов играют ключевую роль в этом успехе.