学习的未来：运用 Dante 视频打造沉浸式课堂

与全球许多农村学区相似，荷兰某些地区的教育体系正面临重大挑战。

部分地区一方面面临日益严重的教师短缺问题，另一方面又因人口向城市迁移导致学生数量持续减少。必修课程得到充分保障，但特色课程往往因学生人数不足而难以维持开课，学校无法确保其可持续性。

这种局面在斯内克镇的一个乡村学区发生了改变。当地三所学校的教职员工决定开辟新路应对挑战。RSG Magister Alvinus中学、Aeres VMBO职业学校和CVO Bogerman成人教育中心的教育工作者们，希望找到一种在不打乱课表、无需学生跨校区奔波的前提下共享资源的方案。

“我们一直在研究如何将来自不同学校的不同学生群体聚集到一个大型虚拟教室，” RSG Magister Alvinus 的 STEM 教师 Mart Mojet说道。“根据疫情期间的经验，我们知道可以使用 Zoom 之类的工具进行教学。然而，这对老师和学生来说都不是一次好的体验。我们都想要一种更具沉浸感的教学方式。”

突破视听的极限

老师们设想了一个具有沉浸式教室设计的虚拟校园，可以将传统的远程学习体验从平板计算机交互转变为学生和老师都感觉自然且相互联系的体验。

更重要的是，“我们想要科技，但却感受不到科技，也意识不到科技的存在，”Bogerman 学校（南弗里斯兰省三所学校之一）的地理老师兼 IT 政策官员 Thorba Wierstra 说道。“我们想找到新技术，并非因为它本身就是科技，而是因为我们想为学生提供更好的学习方式，让我们成为更好的教师，并让以前不可能的事情成为可能。”

老师们开始与视听专业人士探讨如何实现他们的设想。“我们花了两年时间，中间经历了许多失败，因为我们不断遇到现代视听设备的技术限制，”Mojet说道。第一个突破发生在老师们与 NFGD Audiovisuals 的业务拓展人员 Rene Simmers 交流时，他能够理解问题所在，并且知道如何使用合适的技术来解决问题。

沉浸式设计

我们希望三个教室都配备互联的屏幕，所有屏幕都根据各自的视角进行定位，让所有学生感觉就像在一个连在一起的教室里。这种设置可以让学生在不同的地点看到老师和同学，就像他们都在同一个教室里一样，打破了物理距离的障碍，让学生能够实时协作和互动。

NFGD 与教育工作者紧密合作，共同探索如何在虚拟环境中营造共享临场感。最终的设计方案是在一个教室里安装五块屏幕，屏幕的排列方式根据教师的位置而有所不同。两块屏幕分别位于课堂学生的左右两侧，面向教师，代表另外两间教室的位置，使教师能够面向非课堂学生。

其他屏幕的布置方式也使学生直接面向老师，而其他同学则分别位于学生的左侧或右侧，就像在传统教室里一样。通过这种设置，所有参与者都能感受到身处同一间教室的氛围。

为了实现位置沉浸感，舒尔天花板麦克风捕捉每个位置的声音，而小型 AIDA 视点摄像机以适当的物理角度捕捉来自不同位置的学生，放置在每个屏幕下方的 Audac 条形音箱提供局部定向声音​​。

“瞬间”的决定

为了通过这种结构提供沉浸式课堂体验，布局至关重要，需要精确的音频和视频同步以及极低的延迟。Aeres VMBO 的 IT 支持人员 Douwe Hummeling表示：“视频传输中可能遇到的最大问题之一是，哪怕只有一瞬间的延迟，都可能毁掉整个体验。”

这对该项目来说是一个长期挑战：通过摄像头、麦克风和屏幕进行的实时互动必须无缝自然，尤其是在各个教室所在的学校之间相距甚远的情况下。NFGD 面临的挑战是交付一套能够实现低于 4 毫秒延迟的系统，这一性能水平对于在课堂环境中保持对话和协作的流畅性至关重要，因为即使是轻微的延迟也会中断学习。对于 NFGD 来说，解决方案显而易见：Dante AV Ultra。

“出于多种原因，Dante AV Ultra 是该项目的正确选择，”参与该项目的AVoIP 专业合作伙伴和分销商 Netchange 的首席执行官 Wim van Dijk表示。“最重要的是时间和时钟。有了 Dante AV Ultra，您就可以通过单一参考点同步音频和视频，并且您知道在另一端，效果会非常好。”

Dante AV Ultra 是由 Audinate 开发的高保真视频编码技术，旨在实现亚帧延迟和视觉无损的图像质量，确保不同地点之间的通信自然、流畅且完美同步。其精确的音频和视频流同步功能，确保无论地点之间距离多远，教师的声音和动作都能完美同步。

“这项技术太棒了，因为它是实时的，所以没有任何延迟，”Hummeling说道。“感觉就像你和其他人一起在同一个教室里，一切都很自然。整个操作的目标是让它尽可能地逼真。技术是存在的，但感觉却不像真的存在。”

教师友好型技术行之有效

“作为一名教师，我不想被解决方案所困扰；它只需要能用就行，”Wierstra 说。这意味着 NFGD 的设计需要简洁，让教师只需按下一个按钮即可开始和停止课程。

NFGD Audiovisual 首席执行官 Francois Hobma表示：“它需要一键操作，因为老师们不想操心太多不同的环节。我们结合不同的设备以及我们工程师的知识和经验，做到了这一点。”

NFGD 凭借 Dante Domain Manager 驱动的直观 Q-SYS 控制界面实现了这一目标。这款基于软件的控制中心可以保护设备、管理用户、组织房间和功能，并通过路由网络无缝运行 Dante AV。“你肯定不希望你的老师成为一名 AV 技术员，” NFGD 的 Rene Simmers 说道。“Dante Domain Manager 能够在这种情况下帮助我们，因为它在后台连接各种系统和设备。”

视听数据通过 BOLIN D20H Dante AV Ultra 编码器和解码器在三个站点之间共享，全部通过采用 Netgear 交换机的标准 1 Gbps 网络，一个由设备、数据和基础设施组成的复杂、互连的系统，讲师无需学习。

让不可能成为可能

随着虚拟校园在三所学校全面投入使用，并定期进行共享课程，该项目取得了圆满成功。“如果一个学区只有五六名学生报名，那么就根本没有理由支持课程或支付教师的工资，”Wierstra说道。“一旦我们把这些学校连接起来，整合起来，我们现在就可以提供规模较小的课程，扩展到 20 名或更多学生，并且由一位老师负责所有学生的授课。”

其模块化设计允许灵活配置，以满足不同教育机构的需求。该系统的可扩展性确保其能够容纳更多学校和教室，而不会影响性能或质量。这吸引了该地区其他学校的关注，最近又有三所学校加入了该网络。

更重要的是，NFGD 设计的这个经过教师测试和课堂验证的解决方案是可重复的，而非一次性实施。这使得其他教育机构也能从扩大远程教育覆盖范围中获益。鉴于该解决方案已经引发的广泛关注，荷兰乃至更远的地方必将出现更多虚拟校园。