協(xié)作技術(shù)推動教育革命

屈竹杰

教育是目前專業(yè)AV領(lǐng)域最炙手可熱的垂直行業(yè)，一方面國家對教育大力投入，一方面新型的教學(xué)模式催生了學(xué)校對現(xiàn)代化技術(shù)手段的需求。其中現(xiàn)在流行的協(xié)作技術(shù)能夠很大程度上幫助改善教學(xué)方法和工作流程，推動了互動、主動、探究式教學(xué)的實(shí)現(xiàn)。正如臺達(dá)電子教育協(xié)作解決方案事業(yè)處大中華區(qū)業(yè)務(wù)總監(jiān)蔡其金所言：“教育協(xié)作的終極目標(biāo)就是改善現(xiàn)有的教學(xué)習(xí)慣，使學(xué)習(xí)成為一種樂趣，使教學(xué)實(shí)現(xiàn)無空間、無國界的資源共享?！?/p>

理解教育協(xié)作技術(shù)

在互聯(lián)+、智慧教室、慕課等大背景下，教育技術(shù)進(jìn)入?yún)f(xié)作時代成為一種必然?？焖悸攣喼拗袊鴧^(qū)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理龐新海指出，過去，以硬件為主的應(yīng)用模式相對簡單粗放，現(xiàn)在隨著客戶需求越來越刁鉆，市場進(jìn)入精耕細(xì)作時期，大家開始挖掘軟硬件獨(dú)特的功能并結(jié)合到自己的方案中去，通過功能的組合發(fā)揮出更高功效，教室協(xié)作也由此慢慢發(fā)展演化而來。到現(xiàn)在協(xié)作已經(jīng)成為系統(tǒng)不可或缺的部分，所有廠商和業(yè)者都高度重視。

從應(yīng)用角度來理解，教育協(xié)作系統(tǒng)涵蓋：本地教學(xué)的協(xié)作系統(tǒng)，即教學(xué)的最小單元——教室應(yīng)用，教室內(nèi)部所有設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)、自動化連接到一起實(shí)現(xiàn)協(xié)作。再往上就是校內(nèi)協(xié)作系統(tǒng)，例如錄播、教室預(yù)定等，錄播表面看是教室內(nèi)應(yīng)用，但一般也會和外部相連。范圍更廣的是校際間合作，比如遠(yuǎn)程教學(xué)和多重互動課堂，是校際間的互動協(xié)作系統(tǒng)。范圍越大，復(fù)雜程度就會越高，首先會它會依賴小系統(tǒng)，同時要在小系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)建更復(fù)雜的應(yīng)用。

從功能和技術(shù)角度理解，教育協(xié)作又包括：IT軟件平臺，這部分在過去很多時候都是集成商在做，隨著廠商的介入和系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，將來也會經(jīng)歷洗牌。另外一方面是傳統(tǒng)的硬件支撐，其中既有IT硬件，也有音視頻硬件。只有將軟件和硬件完美結(jié)合，才能打造高效的教室以及校園的協(xié)作系統(tǒng)。

設(shè)計高效實(shí)用教室協(xié)作系統(tǒng)

電子白板系統(tǒng)、投影交互系統(tǒng)、LED多媒體影音輔助教學(xué)播放系統(tǒng)、無紙教學(xué)等是目前常見的協(xié)作系統(tǒng)。

“協(xié)作技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，從百元消費(fèi)級至幾萬元專業(yè)級都有。消費(fèi)級一般包括電子白板、帶安卓系統(tǒng)的U盤和投影內(nèi)置的多平臺四分屏的屏幕鏡像。專業(yè)級不僅要有同屏，支持高清，還要提供云服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)會議和多個平臺的文件共享，并能在線歸檔講座記錄和實(shí)時的流媒體。協(xié)作系統(tǒng)應(yīng)能為教師提供安全的內(nèi)容和APP訪問，最常應(yīng)用的是，在課堂上通過QR二維掃碼，學(xué)生就可以立即下載演講內(nèi)容進(jìn)行研究、分享，并能通過在線視頻會議和教師互動來拓展學(xué)習(xí)機(jī)會?！卑铂斔迹ū本┛萍加邢薰靖呒壥矍肮こ處煂O明介紹道。

“協(xié)作教學(xué)模式俗稱小隊教學(xué)，是一種主動學(xué)習(xí)的全新教學(xué)方法。由教師、實(shí)習(xí)教師和教學(xué)輔助人員組成教學(xué)小隊 （teaching team）集體研究并編訂教學(xué)工作計劃；學(xué)生則參與各種各樣的活動來學(xué)習(xí)他們的研究材料，包括閱讀、寫作、說話、傾聽和反饋?！睂O明談到教育協(xié)作具體應(yīng)用時表示，“在多媒體互動教學(xué)系統(tǒng)中，主要通過壓縮教師教學(xué)現(xiàn)場的視頻、音頻流結(jié)合同步瀏覽課件命令，形成教學(xué)資源流，利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳送到遠(yuǎn)端學(xué)生的電腦上，學(xué)生可以及時通過舉手提問、共享教師端程序、文字交流等方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動教學(xué)?；咏虒W(xué)系統(tǒng)可運(yùn)行在Internet、衛(wèi)星網(wǎng)、校園網(wǎng)、局域網(wǎng)，提供文字、音視頻、課件、電子白板、互動廣播教學(xué)的平臺?；咏虒W(xué)系統(tǒng)采用軟件即服務(wù)思想，使虛擬現(xiàn)實(shí)中的教室打破時空限制，讓異地師生通過音視頻實(shí)時交互，如同置身于同一課堂之中。多媒體教室系統(tǒng)，一般會由多媒體計算機(jī)、液晶投影機(jī)、數(shù)字視頻展示臺、中央控制系統(tǒng)、投影屏幕、音響設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成，還有燈光窗簾等環(huán)境控制。主要采用基于中央控制系統(tǒng)集成的方法，把整個多媒體演示教室的設(shè)備操作集成在一個平臺上完成，相比多媒體互動教學(xué)系統(tǒng)，偏‘硬；隨著設(shè)備的日益IT化，也會充分使用‘+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。”

根據(jù)具體的教學(xué)方法和工作流，我們還可以再細(xì)分成三種設(shè)計思路：教師中心、教師中心與學(xué)生互動，以及學(xué)生中心。

教師中心：這種方式提供了一些可以自己獲取的選項(xiàng)。軟件選項(xiàng)可以讓使用者鏡像他們的設(shè)備到中央計算機(jī)。教師只需要購買軟件使用權(quán)， 將主機(jī)軟件安裝在學(xué)校教室的PC或他們自己的個人筆記本上。一旦啟動，軟件將允許教師使用教室Wi-Fi，無線演示自己設(shè)備上的內(nèi)容。這是針對基礎(chǔ)的無線演示很好的低成本解決方案，不需要堅持整個房間的AV系統(tǒng)。

教師中心及學(xué)生互動：這種方法拓展到讓學(xué)生能夠通過自己的個人設(shè)備瀏覽和參與到教學(xué)課程中。 這個解決方案經(jīng)常需要一些技術(shù)更新來有效實(shí)施，但是并不需要教室的整體更新。針對此，克萊默的VIA和Mersive Solstice等技術(shù)提供了工作流驅(qū)動協(xié)作技術(shù)選擇的完美實(shí)例。這類解決方案讓學(xué)生和教師連接到中心設(shè)備來分享和協(xié)作內(nèi)容。這將傳統(tǒng)課堂變成一個開放討論區(qū)。無論使用內(nèi)置Wi-Fi設(shè)備，或企業(yè)Wi-Fi，課堂都增加了更多的交互性，給教師更多的關(guān)于教學(xué)效果的反饋。

學(xué)生中心：在這種情境下，傳統(tǒng)教室的藩籬都被打破，構(gòu)建出一個真正圓桌式協(xié)作環(huán)境，是主動學(xué)習(xí)的教室情境，激發(fā)學(xué)生投入于自己正在學(xué)習(xí)的內(nèi)容當(dāng)中去。無線協(xié)作技術(shù)與IP視頻流媒體管理的使用，將實(shí)現(xiàn)更高效的主動學(xué)習(xí)環(huán)境。這種新型的主動學(xué)習(xí)環(huán)境會在每個學(xué)習(xí)小組桌面采用無線協(xié)作設(shè)備。學(xué)生小組通過他們的個人設(shè)備一起工作。每個無線設(shè)備的畫面都會有教師通過IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理。網(wǎng)絡(luò)成為矩陣切換、流媒體平臺和控制系統(tǒng)。教師能夠使用平板設(shè)備路由和管理來自每個無線設(shè)備。通過使用強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)上無線協(xié)作技術(shù)，主動學(xué)習(xí)教室可以發(fā)展形成，并提高效率和用戶工作流，并最終降低成本。

大數(shù)據(jù)也是現(xiàn)今教育協(xié)作的關(guān)鍵技術(shù)，龐新海指出，不管解決方案如何，數(shù)據(jù)整合、存儲、挖掘，最后到綜合性展現(xiàn)和管理必不可缺。基于IT的系統(tǒng)后臺，也必須是完善的IT、音視頻和控制結(jié)合的解決方案，因?yàn)榭蛻粝Ｍ到y(tǒng)是融合而不是獨(dú)立的，一個電腦或者兩個電腦就可以管全校所有的系統(tǒng)。我們現(xiàn)在所做的就是打通這些孤島類的應(yīng)用，做好最后一米的事情，這是協(xié)作的基礎(chǔ)。

“打造一個高效的教育協(xié)作系統(tǒng)還需要考慮：穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)，比如足夠的連接帶寬；強(qiáng)大的云服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)會議和文件共享的保障；低廉的服務(wù)費(fèi)用（高質(zhì)量的音視頻在線傳輸和共享能對所有平臺相同，如基于蘋果的平臺封閉性強(qiáng)，會產(chǎn)生費(fèi)用；安卓平臺國外暢通無阻，國內(nèi)要修改Root權(quán)限）；協(xié)作硬件即插即用，如用USB接攝像頭和DSP混音設(shè)備即可召開高清視頻會議?！睂O明補(bǔ)充道。

以用戶需求為本

并非所有的教室環(huán)境都需要最新和最好的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)全面的功能。所以，當(dāng)試圖圍繞市場上最佳技術(shù)設(shè)計一個系統(tǒng)的時候，先后退一步，圍繞實(shí)際用戶需求設(shè)計解決方案，因?yàn)樽罱K定義系統(tǒng)成功的是：終端用戶。我們需要看到，即便都是教育應(yīng)用，從幼兒教育到高等院校，再到專業(yè)培訓(xùn)，需求也不盡相同。

據(jù)龐新海介紹，幼兒教育對于互動特別關(guān)注，相對而言，設(shè)備是否高端、音視頻的質(zhì)量高低是其次。K12即普教，最大特點(diǎn)就是標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)，對于智慧教室、互聯(lián)網(wǎng)的大量部署應(yīng)用是非常重視的。除了平臺部署以外，綜合管理也非常重要。

“交互式電子白板和超短焦投影機(jī)正在成為普教課堂的標(biāo)準(zhǔn)配置，加上跨平臺的屏幕鏡像無線硬件消費(fèi)化，原本較簡單的中控集成這些硬件就可以在有限的預(yù)算內(nèi)實(shí)現(xiàn)AV控制加協(xié)作的功能。由于每個教室設(shè)備設(shè)置并不復(fù)雜，很多的協(xié)作功能，主要通過的電子白板和無線同屏軟件就可以實(shí)現(xiàn)?！睂O明指出。

蔡其金認(rèn)為由于教學(xué)資源的不同，普教系統(tǒng)在規(guī)劃及設(shè)計上，通常會由上級單位統(tǒng)一分配，統(tǒng)一采購，所以需求相對保守、傳統(tǒng)，在使用上也比較混亂，技術(shù)對教學(xué)的幫助上較難完全符合實(shí)際的應(yīng)用層面需求。相對來說，高校及一些技術(shù)學(xué)院，資源較為自由，為了爭取好的生源，在教學(xué)上積極開創(chuàng)更先進(jìn)、更符合課堂教學(xué)需要的應(yīng)用，會大膽采用新的技術(shù)和方案，所以在協(xié)作系統(tǒng)需求方面層次更高，更靈活，師、生互動性更強(qiáng)？？

高校的信號源選擇跟多，需要專業(yè)級AV信號傳輸，如在醫(yī)學(xué)院在線教學(xué)，需要的是高清甚至4K的無延時圖像；未來的AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）也對音視頻提出更高要求。孫明在談及高校應(yīng)用的專業(yè)性時表示，多媒體教室除了協(xié)作教學(xué)外，又要兼顧會議系統(tǒng)功能，那么PTZ攝像頭、擴(kuò)聲系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備都會有所增加。設(shè)備的復(fù)雜性需要一個基于C/S的平臺對高教所有的AV資產(chǎn)管理和調(diào)度。

高校協(xié)作應(yīng)用相對復(fù)雜，因環(huán)境以及教室的多樣性會更注重物聯(lián)網(wǎng)和多媒體應(yīng)用，對校園綜合管理能力、遠(yuǎn)程以及所有設(shè)備協(xié)同聯(lián)動要求比較高。龐新海就此舉了一個實(shí)例：“我們在做校園節(jié)能的時候發(fā)現(xiàn)，僅在某些教室做節(jié)能，按照人員使用分區(qū)進(jìn)行開關(guān)燈還不夠，必須和實(shí)際使用相結(jié)合。例如，不能把開放的自習(xí)教室當(dāng)作普通的教學(xué)教室來管理，我們需要設(shè)定一個閾值，當(dāng)自習(xí)教室達(dá)到一定的人數(shù)，如60%或80%坐滿，就會自動開放下一個教室，這樣才會更節(jié)能高效?！?/p>

職業(yè)教育、專有領(lǐng)域的教育（如MBA、醫(yī)療或其他行業(yè)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)），側(cè)重點(diǎn)更不一樣，龐新海指出，例如我們看到的中外合資的商學(xué)院，會特別注重資源管理平臺、資源管理與節(jié)能，同時對于翻轉(zhuǎn)課堂的要求比較高，這一類更多是互動性的，而這與幼兒的互動又有所不同。醫(yī)療培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有大量的遠(yuǎn)程手術(shù)示教，對于遠(yuǎn)程示教和翻轉(zhuǎn)課堂的要求非常高。

“所謂真正地理解用戶需求，就是了解其業(yè)務(wù)開展過程中有哪些難點(diǎn)和痛點(diǎn)。需要和業(yè)務(wù)層面做比較深的溝通，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和業(yè)務(wù)層面的雙向滲透。舉個例子，我們在做醫(yī)教行業(yè)應(yīng)用時，原以為最重要的可靠性，但是當(dāng)我們和客戶深入溝通后，發(fā)現(xiàn)并不是這樣，他們需要的首先是防水，因?yàn)樗嗅t(yī)教過程都需要消毒，所以設(shè)備首先要防水。很多時候，協(xié)作、自動化是相對的，系統(tǒng)太過自動，使用者會感覺被控制，我們最終要達(dá)到的目標(biāo)就是要讓使用者察覺不到系統(tǒng)的存在，全身投入自身業(yè)務(wù)?！饼嬓潞Ｑa(bǔ)充道。

快速發(fā)展的教育協(xié)作市場

教育領(lǐng)域?qū)f(xié)作技術(shù)的渴求，引發(fā)市場追捧，廠家紛紛推出各具特色的解決方案。蔡其金指出市場上的協(xié)作系統(tǒng)非常多元化，可謂百家爭鳴，但還沒有一家可以完全滿足教育應(yīng)用。高端、中端、低端產(chǎn)品層出不窮，讓教育采購人員眼花繚亂。長遠(yuǎn)來看，隨著國內(nèi)教育系統(tǒng)逐漸完善，在國家教育政策方針引導(dǎo)下，整體方向是發(fā)展更簡單的操作系統(tǒng)、更強(qiáng)的多操作系統(tǒng)、移動設(shè)備整合、無空間限制，教學(xué)資源整合，加入3D、VR、AR等多樣化應(yīng)用。臺達(dá)電子教育事業(yè)方案解決處，在全球教育領(lǐng)先國家都有專門的研究單位，可謂走在業(yè)界的研究前端，集各國先進(jìn)教育理念，整合科技與教育的矛盾和人性需求，設(shè)計方案，在美國、意大利、德國、臺灣等地獲得很大的成功，能夠吸引學(xué)生在課堂上專心學(xué)習(xí)。我們的獨(dú)特之處就是：不是在賣一個設(shè)備給學(xué)校，而是要用科技去改善現(xiàn)有的教育環(huán)境，創(chuàng)新教學(xué)思維，使廣大學(xué)子在課堂上友善用腦，加強(qiáng)學(xué)生和老師互動、學(xué)生和學(xué)生之間的互動、學(xué)校和學(xué)校（國內(nèi)外）的互動，未來課堂不一定在學(xué)校，教師可以在任何地方給學(xué)生上課。任何資源可以在任何時間，任何地點(diǎn)分享到課堂。

龐新海也認(rèn)為雖然中國在教育協(xié)作方面起步不算早，一直在追歐美的趨勢，但是我們國內(nèi)教育市場體量非常龐大，發(fā)展快速，相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)也在突飛猛進(jìn)，現(xiàn)在我們所有在推的教育類解決方案都會重點(diǎn)增加協(xié)作這一塊?？焖悸斣诤芏鄥^(qū)域的第一個項(xiàng)目都是基于教育的，我們有很多的案例和解決方案，在平臺化的經(jīng)驗(yàn)和穩(wěn)定性上，有很大優(yōu)勢。我們一直堅持開放協(xié)議，好處就是既能兼容更多的設(shè)備，更頂層的設(shè)備軟件對我們的接入也很方便。讓很多客戶以為是設(shè)想的東西，在我們這個架構(gòu)上能夠輕松實(shí)現(xiàn)。另外一個是可定制性，我們提供的解決方案，都可以成為第三方集成的完美工具，例如過去像霍尼韋爾、江森自控這樣的企業(yè)和我們不是一個行業(yè)，現(xiàn)在我們已經(jīng)打通了其中的壁壘。

面對教育特別是高教，安瑪思為從研討室到多功能報告廳，提供一體化和專業(yè)的協(xié)作解決方案。孫明指出，安瑪思的RMS（資源管理系統(tǒng)）作為企業(yè)調(diào)度程序，有全面的房間日程管理，幫助學(xué)生和教師通過觸控面板、二維碼、郵件預(yù)定教室，分配教室的設(shè)施資源。無論在校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)校管理人員即可在線遠(yuǎn)程管理設(shè)備和資產(chǎn)，被集中管理和監(jiān)控的設(shè)備可以是AV設(shè)備、燈光、空調(diào)以及其它校園建筑的功能。互動型的教室中AV的切換和分配，將所有的信號資源（包含用戶自帶BYOD設(shè)備）以最佳分辨率在不同顯示設(shè)備相匹配地顯示和路由。ENZO協(xié)作和會議系統(tǒng)除了含有屏幕鏡像的無線設(shè)備演示設(shè)備以外，還提供基于云的網(wǎng)絡(luò)會議和文件共享服務(wù)。安瑪思的NX中控系統(tǒng)本來就用DVX演示一體機(jī)、DGX插卡式混合矩陣完成大型互動教室的AV信號處理和分配，具有傳統(tǒng)的專業(yè)優(yōu)勢；基于交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化AV解決方案，用SVSI編碼器和解碼器把音視頻信號變成交換機(jī)數(shù)據(jù)，將流媒體、聲音、畫面清新度可達(dá)4K視頻傳送到本地及網(wǎng)絡(luò)任何一端的顯示設(shè)備上。