Primary School Italy

Hoe een basisschool zich aanpast aan Covid-19 met behulp van A/V-technieken

De Paritariaschool SGB Cottolengo van Turijn moest zich, net als alle scholen in ons land, aanpassen aan de beperkingen die de epidemie met zich meebracht. Systeemintegrator Delta Tecno Studio in Italië een opzet gecreëerd die hybride onderwijs op een goed functionerende manier mogelijk maakte voor kinderen om interactief te blijven met hun klas en leraar. De Patritariaschool SGB Cottolengo zag de Covid-19-beperkingen als een kans om verder te kijken en realiseerde het idee van een school die afstandsonderwijs een vast punt maakt.

Na zichzelf al tien jaar geleden te hebben uitgerust met grootformaat multitouch-monitoren, heeft de San GB Cottolengo dit jaar besloten om van Covid-19 een kans te maken. Het besloot zijn technologische uitrusting voor afstandsonderwijs te vervolledigen door de klaslokalen uit te rusten met een compleet audio- en videosysteem waardoor studenten het gevoel hebben dat ze in de klas zijn, zelfs als ze de lessen vanuit huis of vanuit het lokaal naast hun klaslokaal moeten volgen, volgens ministeriële voorschriften om de verspreiding van de infectie in de schoolomgeving tegen te gaan. Dit omdat de grootte van de klaslokalen de juiste afstand tussen de bureaus niet toelaat.

De setup die wordt gebruikt

Delta Tecno Studio, System Integrator met lange ervaring en kantoren in Rome en Varese, werd ingeschakeld om deze technologische upgrade uit te voeren. De oplossing omvatte onder meer de installatie van een Avonic CM44 externe camera, Sennheiser XSW-2 microfoons en een Allen & Heath ZED-i8 mixer, geleverd door onze distributeur in Italië Exhibo Spa.

Klaslokalen uitgerust met camera's op afstand, microfoons voor klassikale opnames en multimediaborden: de school zet een stap vooruit, ook in tijden van Covid-19.

Met deze nieuwe upgrade kan één leraar lessen geven, indien nodig, in twee klassen tegelijk. Ook voor leerlingen die vanuit huis volgen. Het systeem biedt een groot gebruiksgemak en is onderverdeeld in scenario's die worden geactiveerd met eenvoudige knoppen en waarvoor geen specifieke technische kennis van docenten vereist is. Ze vertellen ons beter wat het is: Don Andrea Bonsignori, algemeen directeur, SGB Cottolengo uit Turijn, Pier Luigi Peccenini, technisch directeur, Delta Tecno Studio en Pietro Radaelli, AV-specialist, Delta Tecno Studio.

De uitdaging: online lesgeven met duidelijkheid, gemak en lage kosten.

"Si vis pacem, para bellum", zegt een beroemde oude stelregel. "Als je vrede wilt, maak je dan klaar voor oorlog."

Niemand, en vooral Don Andrea Bonsignori, wil een tweede golf van Covid-19 in de herfst-winter. Aangezien de mogelijkheid allesbehalve uitgesloten is, moest de school – begrijpelijk – op tijd dekking zoeken en zichzelf uitrusten met een geldig online onderwijssysteem. Net als het Cottolengo-instituut hebben zoveel andere Italiaanse scholen zich uitgerust voor afstandsonderwijs. Maar wat kenmerkt het systeem dat bij Cottolengo is ingevoerd in het bijzonder?

We werden plotseling geconfronteerd met verschillende problemen - vertelt Don Andrea. We moesten onze kinderen ondersteuning bieden, wat in het geval van een instelling als de onze, die een gebruiker heeft die soms 'moeilijk' is, ik zeg het graag 'anders', niet zo vanzelfsprekend is; Er waren tools nodig die iedereen een dubbele boodschap konden brengen. Aan de ene kant het feitelijke onderwijs, dat ook op afstand efficiënt en valide moet zijn, en aan de andere kant, niet minder belangrijk voor ons, de gedachte aan school als gemeenschap. Werken op afstand heeft zijn voordelen, maar het dreigt die kameraadschap en dat idee van gemeenschap te verliezen die naar onze mening essentieel is op een school.

“De school bestaat uit concreetheid, voorbij principiële vragen. School is gemeenschap, niet alleen begrippen, maar gemeenschapsleven, delen.”

Don Andrea

Omdat ze niet over onbeperkte middelen beschikten en niet te veel grond wilden geven aan de (zij het noodzakelijke) social distancing, nam de directie van het Instituut een moedige beslissing. Dit is hoe Don Andrea het uitlegt: “Geconfronteerd met deze problemen, vroegen we ons af: kijken we naar de noodsituatie of na de noodsituatie? En we gingen voor de zorg zorgen, vooral denkend aan de meest behoeftigen. Het idee was om een elastische klas te creëren, ook omdat we het ons niet konden veroorloven om nog veel meer docenten aan te nemen. Aan de andere kant was het ook onmogelijk om gezinnen te vragen hun kinderen drie dagen per week thuis te houden. Ook het idee van plexiglas tussenschotten tussen de balies stond ons niet aan”. Daarom werd besloten om het reeds bestaande systeem van aanraakborden te implementeren met een echt A/V-systeem dat de klas overal kan brengen waar het nodig is.

Boven: met de nu aanwezige AV-oplossing in de San GB Cottolengo is het mogelijk om de lessen vanuit huis of vanuit andere omgevingen te volgen. Boven: de afstand in een klaslokaal gegarandeerd door technologie en rechts de Avonic CM44 PTZ-camera die actief is in elk klaslokaal van de school.

De oplossing: camera's en microfoons op afstand in elk klaslokaal

Delta Tecno Studio, wiens technisch directeur Pier Luigi Peccenini het systeem in zijn geheel illustreerde, was tien jaar geleden betrokken bij de ontwikkeling en implementatie van het project. Don Andrea vroeg ons in mei, naar mijn mening met een vooruitziende blik, om een oplossing voor zijn school te onderzoeken waardoor alle kinderen aan de lessen zouden kunnen deelnemen. De bijzonderheden waren dat de jongens om privacyredenen niet rechtstreeks in het gezicht werden gekaderd en dat de audio van goede kwaliteit was en de hele klasomgeving kon vastleggen en verzenden, om onderdompeling te creëren en de kinderen meer betrokken te maken. van huis. Uiteraard moest het systeem een bepaalde prijs-kwaliteitverhouding respecteren.

Een beslist geen gemakkelijke missie, aangezien het gebouw waarin de Cottolengo-school is gehuisvest, in de wijk Porta Palazzo in Turijn, niet de meest recente is en architectonische problemen opleverde. Om aan de specificaties te voldoen, werd elk klaslokaal uitgerust met een Avonic CM44 remote camera geleverd door Exhibo en achter de studenten geplaatst, en een microfoonopname op twee punten vanaf het plafond.

“De microfoons die we hebben gekozen, twee voor elk klaslokaal – vervolgt Pier Luigi Peccenini – zijn modellen die meestal worden gebruikt om de koren op te nemen, dus zeer presterend, en hangend gemonteerd. Ook hebben we een derde microfoon op het bureau geplaatst. beschikbaar voor de leraar, om zijn of haar stem beter vast te leggen, vooral ten behoeve van degenen die de lessen op afstand volgen”. Kortom, wat is ontworpen en geassembleerd, is in feite een compleet A/V-systeem waarmee de leraar en de klas kunnen 'uit elkaar gaan': de leraar kan zowel de studenten aanspreken die fysiek in de klas aanwezig zijn als degenen die thuis of vanuit een ander klaslokaal van het Instituut (verdeeld om te voldoen aan de anti-besmettingsregels). Maar het belangrijkste van dit systeem is dat het een 'dubbele betekenis' heeft. Niet alleen in het voordeel van de docenten, maar ook van de leerlingen omdat degenen die de lessen op afstand volgden de klas konden zien en zich evenzeer betrokken voelen bij de didactische activiteit van de aanwezige klasgenoten.

De school gebruikt het Microsoft Teams-platform voor lessen op afstand en het door Delta Tecno Studio ontworpen systeem past perfect in deze keuze en past zich aan de behoeften aan. Exhibo's Avonic CM44 remote camera's zenden uit via USB: met een simpele Avonic UEX150 USB-extender, wordt het signaal via Cat-kabel naar de computer gebracht waarmee elk klaslokaal is uitgerust en ten slotte naar het praktische Magnoni 3U slanke verticale rack (ook gedistribueerd door Exhibo), net onder het elektronische bord.

Avonic CM44 full HD externe camera's hebben een 2,8-inch CMOS-sensor voor een resolutie van 2,07 megapixels met ruisonderdrukking, om zelfs bij weinig licht beelden van hoge kwaliteit te leveren. Bestuurbaar met de meest populaire protocollen (VISCA, Pelco-D/P en via RS232), deze camera's worden tevens geleverd met een handige en eenvoudige IR-afstandsbediening, waarmee de bediening binnen ieders bereik komt.

“We hebben een eenvoudige AV-oplossing gemaakt, die direct door de docenten te beheren is. De PTZ-camera's zijn geprogrammeerd om drie verschillende opnamen te maken.”

Pier Luigi Pechenini

Voor een HDMI-camera zou een conversie-interface nodig zijn geweest”, legt Pietro Radaelli uit, verantwoordelijk voor het programmeren en opstarten van de systemen in de klaslokalen. “Dus in plaats daarvan ga je rechtstreeks naar de computer in de klas. De optiek van de camera's, die in Full HD schieten, heeft een 5x optische zoom met een horizontale beeldhoek van 83,7°.

In wezen creëert het systeem een live broadcast van de les met drie verschillende shots beschikbaar:

1) De klas als geheel (van achteren genomen, zodat alleen de ruggen van de leerlingen te zien zijn);

2) Een plan gewijd aan leermomenten op het bord, zoals vragen, en tot slot

3) Een strakker plan voor de leraar.

De camera's hebben geen automatische volgfunctie omdat het niet nodig was om de leraar te volgen in zijn mogelijke bewegingen voor de klas. Echter, gezien de behoefte aan privacy, zou de keuze toch gevallen zijn op vaste shots met vooraf bepaalde cuts.

De leraar – of iemand anders die verantwoordelijk is voor het beheer van het systeem – hoeft alleen het frame te selecteren met een eenvoudige afstandsbediening. Elke klas was uitgerust met een eenvoudige handleiding, beschikbaar voor docenten en studenten. Allemaal met het oog op extreme eenvoud.

Een dergelijk gestructureerd systeem leidt er letterlijk toe dat de lessen 'flexibel' zijn (zoals gedefinieerd door Don Andrea): een les die in een bepaalde klas wordt gegeven, kan worden gedeeld en gevolgd door degenen die tijdelijk in een ander klaslokaal verblijven, of thuis zijn. En dit geldt voor Covid-19 maar ook voor andere eventualiteiten. Als een van onze leerlingen – benadrukt Don Andrea – lange tijd niet naar school zou kunnen komen, zou hij ook individueel van het systeem kunnen profiteren; of als een gezin problemen heeft, kunnen ze hun kinderen toch de lessen op afstand laten volgen, zonder het schooljaar te verliezen en de noodzaak om van school te veranderen. De installatie van dit systeem sluit een pad van technologische apparatuur dat jaren geleden begon. Het gaat er niet om lessen te annuleren of face-to-face onderwijs af te schaffen, maar om meer mogelijkheden te bieden. In dit geval zet technologie de mens weer centraal.

Left: de monitor die de docent gebruikt om op afstand te communiceren met leerlingen. Rechtsboven: een student op afstand verbonden. Boven: simulatie van leerlingen die de les volgen vanuit andere kamers in de school.

Gebruiksgemak en buiten bereik van kinderen

Docenten, zo horen we vaak, zijn vijanden van technologie, en zijn stevig gehecht gebleven aan de 'traditionele' les, in tegenwoordigheid. Dit is slechts ten dele waar, want ondanks het feit dat sommige leraren terughoudend zijn om zich te meten met de nieuwste technologische ontwikkelingen, zijn er ook velen die nieuwsgierig benaderen wat wij 'school 2.0' hebben genoemd.

Een systeem bedoeld voor afstandsonderwijs vereist echter nog een zeker gebruiksgemak en een 'student-proof' robuustheid: kinderen en tieners kunnen de verleiding vaak niet weerstaan om de instrumenten aan te raken en uit te proberen, en een A/V-systeem geïnstalleerd in een klaslokaal moet het zichzelf beveiligen tegen onbedoeld geknoei en onbedoelde rommel.

Hiervoor – legt Pier Luigi Peccenini uit – hebben we een preset van drie frames voor de camera's opgesteld, met de drie meest bruikbare gezichtspunten voor het doel van de les waartussen de leraar kan schakelen met een simpele knop. Vervolgens hebben we een 24-inch monitor toegevoegd die door de leraar wordt gebruikt om te communiceren met studenten die op afstand zijn verbonden, vanuit een ander klaslokaal of vanuit huis. De DSP die we gebruikten heeft een interne echo-onderdrukkingsfunctie die wordt toegevoegd aan de echo-onderdrukking van het videoconferentiesysteem dat op de pc's is geïnstalleerd. Deze redundantie zorgt voor nog betere audioprestaties. Kortom, u hoeft alleen maar de videoconferentiesessie met Microsoft Teams te starten en dan werkt het systeem vanzelf. Met een simpele schakelaar zet je alles aan en uit. De microfoons worden automatisch ingeschakeld en om ze uit te schakelen, hoeft u alleen het bijbehorende kanaal uit te schakelen.

Wat betreft de verspreiding van geluid in de klas, aangezien de klaslokalen geen structurele ingrepen hebben ondergaan om ze geschikter te maken voor geluidsverspreiding, is er iets specifieks gedaan?

De eerste poging – vertelt Peccenini ons – was om de monitorluidsprekers te gebruiken, maar dat werkte niet goed. Zo installeerden we soundbars boven of onder de monitoren, afhankelijk van de omgevingssituatie. Zo is de akoestische diffusie verbeterd.

Zeer interessant, om het systeem compleet te maken, is de multitouch-monitor, gemonteerd op een standaard met wielen, geplaatst in het klaslokaal bedoeld voor interviews tussen leerkrachten en ouders. Het is een mobiel werkstation uitgerust met Sennheiser XSW-2 draadloze microfoons, een Allen & Heath ZED-i8 mixer en de Avonic CM44 camera. De school heeft 16 'normale' klaslokalen die al zijn ingericht plus een muziekkamer, maar indien nodig kan deze multitouch-monitor met verrijdbare standaard worden opgepakt, geplaatst en gebruikt waar u maar wilt, voor videoconferenties en lessen op afstand.

In volgorde: 1) De knoppen om de microfoons in en uit te schakelen. De cameraframes worden opgeroepen door de speciale afstandsbedieningsfunctie die ook de handmatige beweging van de camera's zelf regelt; 2) Een klaslokaal van de Cottolengo-school in Turijn; 3) De grootformaat aanraakmonitor met de Avonic PTZ-camera

Voor een echte 2.0 school: is Covid-19 echt een kans?

“Ik geloof dat Don Andrea iemand is die dit echt zo ver weg ziet” is de laatste opmerking van Pier Luigi Peccenini. “Deze upgrade van de uitrusting van de school gaat veel verder dan Covid-19, het zet een weg en staat model voor andere scholen”.

Sterker nog, het lijdt geen twijfel dat een betere verbinding tussen technologie en lesgeven alleen docenten en studenten ten goede zal komen, zelfs in de toekomst.

Don Andrea is het ermee eens: Tien jaar geleden hebben we multimediaborden in elk klaslokaal geplaatst en kregen we de GARR-verbinding. Met deze upgrade hebben we omgevingscamera's en microfoons toegevoegd aan een bestaand systeem. Ik hoop dat onze ervaring een voorbeeld kan zijn voor andere scholen. Kortom, het is niet nodig om ons te verheugen over de epidemie waarmee we worden geconfronteerd, maar uiteindelijk kan zelfs covid-19 een positieve erfenis achterlaten: de vernieuwing, vanuit technologisch oogpunt, van het onderwijs en van het eigen idee van school.

Sennheiser-ontvanger voor de draadloze microfoon die achter de monitor is gemonteerd op een standaard met wielen

Allen & Heath ZED-i8 mixer

Scroll naar top