By Written by Kieron Seth, Product Marketing Director at Lumens
September 26, 2025 331
2023 年美国 的一项研究显示，目前 67% 的大学教师正在领导混合课程，而疫情前这一比例为 52%。混合教学将继续存在。
本文探讨了教育机构和培训机构如何使用 AV 解决方案（包括视频会议平台、PTZ 摄像机、IP 音频设备和屏幕共享工具）设计和升级混合教室。透过在教学空间中采用最佳 AV 实践，我们介绍了机构如何提高学生参与度并增加远距同学的参与度。我们将解释为什么新技术更容易被教师使用，因此有望加速会议工具在教育中的采用。同时，该论文探讨了 AV 团队如何帮助组织更好地管理 IT 和 AV 资产并降低营运成本，同时维护整个校园的资料安全。
混合学习是一个广义术语，描述了新的灵活教育方法。它是 VLE（虚拟学习环境）的一部分，使学生能够灵活地从面对面和远程学习中受益。典型组件包括：
• 远端存取：存取透過網路直播的教學。這種形式最適合向大量學生授課。
• 按需学习：让学生可以访问教育视频库，以便自发学习、复习和学习重述。
• 远距互动学习：透过互动视讯会议促进参与和积极参与，并鼓励协作活动。
由于各种原因，这些新的教学形式越来越普遍，例如物理上无法在现有教学空间中容纳越来越多的学生，以及学生更喜欢按照自己的节奏远程学习。与此同时，技术的进步使学生有机会参加以前在地理和经济上遥不可及的教育项目。
统计证据表明，混合学习的采用在北美和欧洲很普遍，其他地区增长非常迅速。
互联网提供的教育改变了少数族裔和弱势群体获得学习的方式。英国德比大学 2019 年的一项研究表明，与传统学习方法的全国平均水平相比，残疾学生被其在线课程的吸引率高出 3 倍。研究发现，社会经济地位较低的学生能够获得在线教育并组织学习，而无需搬迁并支付相关费用。众所周知，透过平等的教育机会，线上学习有助于实现扩大学习机会的机构和政府目标。
2023 年發布的一份报告“学生们对大学在疫情期间为数字化学习和教学所做的努力表示高度赞赏，同时承认仍有改进的空间。
它指出：
• “[我们的]教学实践不断发展和变化，但大流行极大地加快了这种变化的步伐，并改变了我们学生的期望。”
• “大流行暴露了普遍缺乏适当的硬件和软件资源，而这些资源应该使教职员工和学生能够有效地参与混合学习。
学生的大流行和后疫情经历表明，在线教学需要通过民意调查、分组讨论室、问题和互动工具专注于积极参与，以提高注意力。它需要较短的会议和预定的休息时间，使用高质量的摄像机，最好使用多个角度来避免观众疲劳，并使用适当的视觉效果和多种类型的媒体来吸引注意力。
如上所述，笔记型电脑网路摄影机在大流行期间起到了紧急解决方案的作用，但作为长期解决方案却不足，很有可能出现所谓的数位倦怠。老师和学生都筋疲力尽，老师的特写镜头充其量是不吸引人的，最坏的情况是彻底令人反感的。另一方面，成本非常低，大多数教师已经拥有合适的设备来在线授课。
面对升级数千间教室的挑战，AV 和 IT 团队现在面临着实施增强型教学解决方案的挑战，这些解决方案购买成本低、安装简单且维护成本低。
现在许多教室都基于混合模式，学生被分为两组——在房间本身的学生和远程拨入的学生。期望尽可能让两个群体都有平等的参与和互动机会。核心组件是会议平台，例如 Zoom 和 Teams。它们非常适合现场和互动教学，提供高质量的音频和视频、屏幕共享、文本评论和包括民意调查在内的高级功能。
从视角有限的内置笔记本电脑网络摄像头到带有专业麦克风的 USB 连接 HD 网络摄像头，已经自然而然地发展。随后，这些已被壁挂式或显示器安装的视讯条形音箱所取代。在这一演变的每个阶段，视频和声音质量都有所提高，拍摄角度有所改善，并添加了功能（例如自动取景）。
然而，到目前为止，只能开发出单一的整合设备。这始终是一种妥协：拍摄角度将受到其所连接显示器高度的限制，而主麦克风将嵌入设备中，该设备可能距离教师和学生数米。
直到最近几年，在教室中添加专业的 PTZ 摄像机、麦克风和声音监听器还需要多种电缆类型和各种 AV 格式的集成。如果摄影机安装在距离笔记型电脑一定距离的地方，通常需要透过 HDBaseT 转换和传输视频，将 HDMI 视讯串流调整为 USB 以供教师的笔记型电脑使用。使用适配器和转换器以类似的方式传递音频，第二条 USB 电缆连接到笔记本电脑。
PTZ（平移、倾斜和变焦）技术的出现使机器人摄像机能够捕捉教师并移动到学生的框架中以拍摄他们的贡献。 PTZ 摄影机可以放置在理想的位置，以捕捉最佳视角，无论是安装在墙上还是悬挂在天花板上。
在早期的 PTZ 型号中，预设位置和自动取景演算法的使用可以实现简单的半自动化水平，从而增强观看体验。它们主要是 HDMI 或 SDI 设备，需要相同等级的格式转换和讯号扩展才能与视讯会议平台整合。新一代型号提供更好的连接选项和更高级别的自动化。
制造商 Crestron 的一份报告声称，AV-over-IP 系统有可能将成本降低高达 40%。如果正确，这是一项非常重要的成本节约措施。
音讯世界中的无数例子已经证明了转向基于 IP 的声音的好处。例如，在俄勒冈大学和西约旦高中，AV 团队已经能够以以前的模拟系统不允许的方式扩展安装、降低成本并灵活工作。随着 Dante Audio 的崛起及其在声音领域的主导地位日益增强，视讯世界效仿并过渡到 IP 传输和路由只是时间问题。
新一代 PTZ 摄影机现在是“IP 原生”的，具有内置编码器和 Ethernet 连接。最新的串流格式使 PTZ 型号成为业界的主要摄影机类型，从纪录片电视和视讯演播室的使用转向礼拜堂、音乐场所、学校、学院和大学的日常使用。
现在，IP音频（Dante音频）和流视频（NDI、Dante AV-H 或 RTSP 格式）可以通过局域网现有的Ethernet电缆以非常低的成本同时传输。同一网路也可用于发送控制讯号，并为摄影机和其他网路连接装置供电。
简而言之，新的、更有效率的方法是采用不需要讯号转换和电缆延长工具的 IP 视讯和 IP 音讯设备，而不是透过 Ethernet 扩展和转换 USB 或 HDMI 摄影机，然后将 IP 串流重新转换为 USB。
系统简单性方面的收益是立竿见影的。需要购买、安装、整合和管理的设备数量会立即减少，从而节省大量成本并带来营运优势。
然而，Ethernet 电缆本质上并不是一个用户友好的连接，特别是对于根本没有 RJ-45 端口的现代超薄笔记本电脑和 Chromebook。将 IP 转换为 USB-C 是理想的、用户友好的解决方案。
将 AV 优化的交换器、迷你转码器和解码器添加到网络中，视频和音频信号可以直接从 IP 视频和音频源路由到单个 USB-C，以便即时连接到房间 PC 或教师的计算机。 USB-C 还将音频从笔记本电脑的音频传输到房间扬声器。这是连接电话会议的一种非常简单的方法，同时利用已安装的专业音频和视频设备。
如果 IP 摄影机和音讯设备有任何需要解决的问题，教师可以致电远端 AV/IT 支援。教师不再需要在本地更改相机设置或等待技术支持到达房间。技术人员不再需要登入教师的笔记型电脑来存取 USB 摄影机和 USB 麦克风的设定 - 这一切都在 IP 网路上远端完成。
AI 技术的进步意味着 PTZ 摄影机已经从简单的自动取景发展到先进的运动追踪。双镜头相机有一个专用传感器，可以不断扫描场景以识别画面内的人类。启动后，摄影机将追踪演示者的移动。单击鼠标使跟踪传感器能够立即识别并跟踪新的演示者。
另一个关键进步是声控追踪技术的引入。现在，PTZ 嵌入在摄影机本身中，会自动移动以构图房间中的主动语态。随着双向讨论的发展，摄影机将构图主动语态或在说话者之间切换，以创建类似电视的作品。
AV 团队的优势是远程设备管理。对于老师来说，不用担心技术，也不需要手动操作员亲自到场来改变摄影机视图。一切都是完全自动化的。对于学习体验，好处是更具吸引力的视频，几乎像远程参与者在房间里一样自然地跟随对话。
许多会议平台都经过优化，允许本地演示者或远程用户共享他们的屏幕。 2022 年的一项研究发现，“教师报告说，更大的流动性、更易于内容共享和更深入的学习者认知是利用这些技术改善学习和教学的属性。
Barco 等公司的无线共享工具现在很容易获得。它们透过分享装置上托管的内容，增加了房间里学生更积极参与的机会。这些与 USB 转码器和解码器兼容，可以轻松添加到机构的网络中，以在教学空间内增加新的交互水平。
无线共享工具与实物投影机和视觉化工具相容, 是提高学生参与度和实现学习成果的有效手段。即插即用，现在与 IP 转 USB 桥接工具兼容，可安装在本地网络上，无线技术现在具有可靠性和用户友好性，成为课堂上的第二天性。
几十年来，直播和录制的电视一直基于使用多个摄像机在不同的视图和视角之间切换。这一直是大学在重大活动空间中的一种选择。在毕业典礼和国际研讨会上，许多 AV 团队安装了基于 SDI 的广播切换器、专业摄影机和其他制作设备来制作多角度拍摄。这种方法能够为大萤幕上的显示、全球串流媒体和 DVD/蓝光光碟上的发行提供出色的效果，但这种方法在资本方面成本高昂，并且需要训练有素的视讯操作员和音响技术人员。
当机构想要为多个教学空间配备多摄影机装置时，这种手动控制的设备是负担不起且不切实际的。 AI 自动化再次改变了市场。现在，在任何教室空间中，都可以将两个或多个语音追踪摄影机安装到 IP 网路上，这些摄影机都由中央处理器单元控制和协调，使摄影机能够精确定位主动语音并在房间内的扬声器之间自动切换。
语音启动解决方案完全自动化并响应课堂讨论，旨在改变视讯会议，使远端体验更具吸引力、活力和身临其境。
透过实施全 IP 策略，视讯和音讯透过同一 LAN 传输。利用常见的 IP 音讯、IP 视讯、USB-C 和 DisplayPort 标准，学校、学院和大学可以相当灵活地将装置新增至其网路。
AV/IT 团队具有极强的可扩展性，可以在每个房间添加麦克风、扬声器和摄像头，以满足其网络的容量。凭借这种程度的多功能性，一个小型教学室可以安装一个摄像头和基本的 Dante 桌面免提电话。更大的空间可以受益于多个吸顶麦克风、壁挂式扬声器和最多四个自动摄像头。最大的房间可以用作单一空间，也可以暂时细分并划分为多个教学区域，每个教学区域都有自己专用的 AV 装置，这要归功于智慧讯号路由和 Audinate 的 Dante 控制器等工具。
在每种情况下，与教师的 BYOM 笔记型电脑的唯一连接是单一 USB-C 连接。每个空间的设定例程也相似，支援团队能够远端配置和监控 AV。
北美的一项调查顯示，平均而言，每位支援人员负责 43 个房间，因此简化 AV 设定和集中设备管理对于每个组织来说都至关重要。
欧盟的 GDPR 法规和美国的各种资料隐私法在保护资讯和保护个人（尤其是未成年人）身份方面改变了 AV 格局。虽然透过资料网路传输音讯和视讯从表面上看似乎本质上是不安全的，但透过实施最佳实践，网路可以比 HDMI 和 DVI 安装更安全。安全措施可以包括：
• 避免使用 Wi-Fi 或开放网络
• 专用于 AV 流量的分段/VLAN 网路
• 使用 AES 加密格式
• 采用需要使用者验证的格式
• 将 NDI 桥接器与 AES 加密和身份验证结合 NDI HX 流媒体使用
• 通过防火墙和 ACL（访问控制列表）限制用户访问
• 使用网络管理软件监控网络中的未知接收器
• 维护韧体更新时间表以实施最新的安全性修补程式
随着教室越来越混合，存在多种相互冲突的需求：
- 需要更具吸引力的远距学习体验的学生
- 教师要求从远程学习中获得更多互动
- AV 团队面临越来越多的支持电话
- 院系面临不断增长的安装和整合成本
教育机构无法继续沿着 HDMI 摄影机、类比音讯、复杂的讯号路由和转换等传统 AV 路径连接到视讯会议平台。成本、持续的管理费用和支援要求实在是太重了。
IP影音的成熟，同时自动化制作工具的出现，是领导团队所面临需求的答案。他们共同履行了以下承诺：
- 安装更灵活、更具成本效益
- 更轻松、更快速的远端支援
- 完全可扩展性和面向未来
- 简单的使用者体验
- 更丰富的教学体验
调查显示，近年来学生对远距学习的满意度有所提高。技术在推动混合学习的推出方面发挥着重要作用，向 IP 的过渡和自动化服务的采用是这一成功的核心。
