Mithilfe der Extron-Systeme zur AV-Umschaltung und Steuerung erfindet der Schulbezirk von Logan City das Lernen neu

Die Logan High School wurde vor vier Jahren als öffentliche Schule in Logan, Utah eröffnet und wird aktuell von ca. 1 730 Schülern besucht. Sie ist eine der führenden Technologieschulen und bietet 200 Standard- sowie Fortgeschrittenenkurse und gleichzeitig Studiengänge über die Utah State University und die Weber State University an.

Um den Elitestatus der Schule zu erhalten, rief der Schulbezirk Logan City ein dreijähriges Campus-Umbauprojekt ins Leben, bei dem der gesamte Campus umgestaltet werden sollte. Ein bedeutender Teil dieses Projekts beinhaltete die Umwandlung traditioneller Klassenzimmer in fortschrittliche Lernumgebungen mit leistungsstarken AV-Systemen. Der Schulvorstand entschied sich für MHTN Architects aus Salt Lake City für die Realisierung ihres Projekts. Vor der Planung der physischen Räume stimmte sich MHTN mit BNA Consulting in Bezug auf die technologischen Anforderungen ab. BNA Consulting empfahl mehrere Extron-Produkte für entscheidende Funktionen in der AV-Systemplanung. Das Herzstück jedes Systems ist ein IN1608 Präsentationsmedien-Umschalter mit Skalierer. eLink 100-Sender und -Empfänger ermöglichen die drahtlose Übertragung von HDMI-Signalen und ein Steuerungssystem der Pro-Serie bietet in Verbindung mit der Extron Control-App einen flexiblen Systembetrieb.

„Man kann in jeder Art von Raum eine Lernumgebung für die Zusammenarbeit in Arbeitsgruppen schaffen, so lange die Technologie Einzelunterricht unterstützt und intuitiv zu nutzen ist“, erklärt Drayton Bailey, Partner und Projektmanager bei BNA Consulting. „Extrons IN1608, schnurlose Extender und Steuerungssysteme der Pro-Serie mit paralleler Steuerungsschnittstelle über eine App bieten genau das, was der Schulbezirk Logan City für seine Vorstellung von einem engagierten Lernumfeld im Stil des 21. Jahrhunderts haben wollte.“

Extrons IN1608, schnurlose Extender und Steuerungssysteme der Pro-Serie mit paralleler Steuerungsschnittstelle über eine App bieten genau das, was der Schulbezirk Logan City für seine Vorstellung von einem engagierten Lernumfeld im Stil des 21. Jahrhunderts haben wollte.

Drayton Bailey, Partner und Projektmanager bei BNA Consulting

Design als Basis für innovatives Lernen

Bei der Vision des Schulbezirks Logan City in Bezug auf die moderne Lernumgebung steht das selbständige Lernen im Vordergrund. Der Student muss selbst aktiv seine Bildungsziele wählen und trägt die volle Verantwortung dafür, diese Inhalte entsprechend auszuarbeiten und zu bewältigen. Materialien für ein breites Themenspektrum können im Klassenraum, im Freien oder von zuhause über das Lernmanagementsystem der Schule eingesehen werden, so dass die Studenten frei entscheiden können, was und wo sie lernen möchten. Es kann alleine, mit einem anderen Studenten oder in einer Gruppe gelernt werden.

Die Lehrer fungieren als Moderator und Mentor für die Studenten während der selbstgeleiteten Sitzungen. „Wir wollten den Lehrer hinter dem Pult hervorholen und ihm die Möglichkeit bieten, das AV-System von überall im Raum und wo er am dringendsten benötigt wird, steuern zu können“, sagt David Long, Direktor für Bildungs- und technische Dienstleistungen des Logan City-Schulbezirks.

Um die optimale Raum- und Technologielösung für dieses Konzept zu finden, beschäftigte sich das Team intensiv mit verschiedenen Raumgrundrissen und AV-Lösungen. Spezielle Gestaltungskombinationen wurden im Bezirksbüro getestet. Daraus entstand ein Prototyp für eine Lernumgebung, der in einem Gebäude der Logan High School eingerichtet wurde. Diese Umgebung wurde von Studentengruppen und Prozessbegleitern in einer neunmonatigen Testphase intensiv genutzt und entsprechend verfeinert. Sobald das Raumkonzept und das AV-Systemdesign überprüft waren, begann die stufenweise Umgestaltung.

Evolutionäre Lernumgebung

Die räumliche Anordnung von jeder Lernumgebung umfasst acht Räume, die über einen zentralen Bereich für Arbeitsgruppen miteinander verbunden sind. Um diesen Bereich herum sind zwei Lernateliers mit angrenzenden Lernlabors, ein kleiner Gruppenraum zwischen dem Atelier und Labor sowie die sogenannte „Gedankengalerie“ mit einem kompletten Videokonferenzsystem angeordnet. Die Studenten und Lehrer schätzen besonders das Gemeinschaftsgefühl des Designs und den hohen Anteil an natürlichem Licht, das durch die großen Fenster und Glastrennwände einfällt. Die verschiedenen Ausführungen der Tische und Sitzoptionen sind genauso einzigartig, da so die Lernumgebung flexibel umgestaltet werden kann. Die Wände und Tische sind mit einer Whiteboard-Schicht überzogen worden, so dass die Studenten ihre Notizen, Berechnungen und Zeichnungen direkt auf diese flachen Oberflächen schreiben können.

Jedes Lernlabor ist mit sechs Arbeitsplätzen an den Wänden ausgestattet. Eine Dokumentenkamera mit handelsüblicher Zoomfunktion ist in einer Deckenbox über jedem Arbeitsplatz installiert und ein 80 Zoll-Flachbildschirm ist an der Wand über jedem Arbeitsplatz montiert. Wie in jedem Atelier kann auch hier ein Medienwagen mit einem 80 Zoll-Flachbildschirm in den Raum gefahren werden, so dass bis zu sieben Displays in einem Labor zur Verfügung stehen. Die Displays an den Wänden sind über Wandanschlussfelder mit dem System verbunden. Jedes Wandanschlussfeld verfügt über AV-Anschlüsse für mobile Geräte mit HDMI- oder VGA-Ausgang. Alle ausgewählten Displays können das Material von jeder Arbeitsplatz-Ressource oder einem angeschlossenen AV-Gerät sowie die Inhalte von den Geräten des Lehrers anzeigen.

Die Gedankengalerie wird für den Fernunterricht genutzt. Zusätzlich zu den Inhalten vom lokalen Computer, der Dokumentenkamera oder einer mobilen Quelle kann die Zuspielung von der Videokonferenzkamera wahlweise mit dem mobilen 80 Zoll-Display und einem 55 Zoll-Flachbildschirm vorne an der Wand im Raum geteilt werden. Der Schuldirektor kann verschiedene Gedankengalerien auswählen und von seinem Büro aus MItarbeiterversammlungen auf dem gesamten Campus abhalten. Die Lehrer müssen hierfür nur 20 Schritte laufen. Diese Bereiche werden zudem für die Zusammenarbeit von Lehrern und dem Informationsaustausch mit anderen Campussen genutzt. Hierbei wird ein Display für die Inhalte und das andere Display für die Live-Übertragung von der Gegenseite verwendet.

IN1608 ermöglicht eine umfassende Signalskalierung, -umschaltung und -verteilung in Lernumgebungen

Die evolutionären Lernumgebungen der Logan High School verlangten nach einem System, das eine schnelle und zuverlässige Quellenumschaltung von verschiedenen Videoformaten von Computern, der Dokumentenkamera und den Mobilgeräten unterstützt. Der Extron IN1608 IPCP MA 70 Präsentationsmedien-Umschalter/Skalierer mit DTP®-Extender eignete sich ideal für diese Voraussetzungen. Er verfügt über einen Hochleistungs-Skalierer mit drei simultanen Ausgängen, zwei Mikrofon/Line-Eingängen für das Mikrofonsystem, einen eingebauten Audioverstärker, einen integrierten Steuerungsprozessor und einen Ethernet-Anschluss für den Zugang zum Campus-LAN. Um den nutzbaren Platz zu maximieren, wurde das AV-Equipment in einem Plenum-zertifizierten Deckengehäuse installiert.

„Wir haben eine geräteunabhängige Lösung gesucht, die Signale von jedem Gerät umschalten und senden konnte und bei der so wenig Kabel wie möglich verwendet werden mussten“, erzählt David Long. „Egal in welcher Lernumgebung sich die Studenten und Mitarbeiter gerade befinden, der IN1608 und das kabellose System ermöglichen es ihnen einfach mithilfe ihrer Apple®- und Windows®-Geräte zu präsentieren.“

In den Räumen mit sechs Wanddisplays, wie z. B. die Lernlabore, werden HDMI-Verteilverstärker von Extron für die Übertragung der Signale zu den Displays an den Arbeitsplätzen über Extron High-Speed-Kabel der HDMI Pro-Serie verwendet.

„Für unsere High School-Lernbereiche benötigten wir eine flexible AV-Umschaltung und Display-Funktionen, die einer Installation an einem College oder einer Universität ebenbürtig waren“, erklärt David Long. „Der Extron IN1608 erfüllt unsere Anforderungen an eine eigenständige als auch durch den Lehrer geführte Präsentation.“

Audio

Für die Lehrkräfte ist es besonders wichtig, dass sie akustisch verstanden werden. Der IN1608 bietet zahlreiche Funktionen für die Audioverarbeitung, die z. B. zur Klang- und Sprachverstärkung in jedem Bereich sowie zur Unterstützung von Programmaudio genutzt werden können. Der Audioausgangspegel ist für die Schaltübergänge so eingerichtet, dass er automatisch aus- und anschließend wieder einblendet, um dem Videosignal zu entsprechen.

Der Audioverstärker des IN1608 steuert ein 70 Volt ELA-System mit Extrons FF 120T Flat Field®-Deckenlautsprechern. Die Flat Fiel-Technologie erzeugt eine gleichmäßige Abdeckung im gesamten Hörbereich mit nur wenigen Lautsprechern. Dies musste bei der Planung besonders berücksichtigt werden, da die Studenten aus verschiedenen Sitzoptionen in unterschiedlichen Höhen, wie z. B. rollende Laborstühle, Bürostühle und geometrisch geformte Polsterhocker für den Boden, wählen können. Das spezielle Montagedesign des Plenum-zertifizierten FF 120T-Lautsprechers erleichtert dem Integrator den Einbau in Deckenplatten.

Für ein paar Räume im Erdgeschoss mit offenen Rasterdecken wählte der Planer die SpeedMount® Zwei-Wege-Lautsprecherboxen SM 26T von Extron. Anstatt die Lautsprecher mit dem nicht sichtbaren Wandmontagesystem zu befestigen, wurden die Lautsprecher mit den Yoke Mount-Bügelhalterungssets von Extron horizontal an die Unterseite der Deckenbalken montiert.

Kabellose Signalübertragung über lange Strecken

Ein Extron eLink 100 Sender-/Empfänger-Paar ermöglicht die kabellose Signalübertragung vom IN1608 zum mobilen Displaywagen. Der kabellose Sender ist in der Deckenbox installiert und der eLink 100 R US-Empfänger befindet sich unter dem Regal des mobilen Displaywagens. Ursprünglich befürchteten die Schuladministratoren Störungen zwischen mehreren kabellosen Extenderpaaren, die nah beieinander installiert werden sollten. Eine Demonstration mit 15 eLink-Extenderpaaren, wobei fünf Paare nebeneinander auf jeder der drei Etagen des Bezirksgebäudes installiert wurden, bewies das Gegenteil. „Während unserer Tests mit den 15 eLink-Extenderpaaren wurden alle Videosignale ohne Signalunterbrechungen oder Wi-Fi-Überlastung an die entsprechenden Zielgeräte gestreamt“, erklärt David Long.

Pro Raum wurde ein mobiles Display zugeordnet. Obwohl ein eLink 100 T-Sender bis zu vier Empfänger unterstützen kann, wurden die Sender/Empfänger-Paare eins zu eins pro Raum angeordnet. Werden für die studentischen Aktivitäten zusätzliche Displays benötigt, dann kann der Lehrer die mobilen Medienwagen der umliegenden Lernbereiche nehmen und sie über die Wandanschlussfelder mit dem System verbinden. „Extrons kabelloser eLink-Extender ist die perfekte Lösung für die Ansprüche des Logan City-Schulbezirks in Bezug auf seine High School-Lernumgebungen“, erzählt Jaime Verhaal, Leiter der audiovisuellen Abteilung bei BNA Consulting.

Steuerungsflexibilität mit TouchLink Pro-Touchpanels und der Extron Control-App

Die Steuerung des Systems war ein Schlüsselelement des Systemdesigns. Der Lehrer ist dafür verantwortlich, dass die Studenten wissen, wie sie das AV-System nutzen können. Einige administrativen Rechte sind nur für die Lehrer und Mitarbeiter reseviert, allerdings können die Studenten das System auch nutzen, um Themen zu erkunden und ihre Ideen zu teilen. Daher muss die Einführung in die Bedienung des Systems kurz ausfallen.

Jeder Bereich verfügt über ein Extron TLP Pro 520M TouchLink Pro-Touchpanel in der Nähe des Haupteingangs. Es kommuniziert über Ethernet mit dem IPCP Pro-Steuerungsprozessor des IN1608. Hierdurch wird die Verkabelung vereinfacht und die Kosten für die Schule reduziert.

Die Lehrer und Studenten können das Touchpanel dafür nutzen, um den Raum in einen der vielen vorprogrammierten Status zu setzen. Das Design der Benutzeroberfläche wurde mithilfe der GUI-Vorlagen von Extron modifiziert. Die Touchpanels wurden mit der Global Configurator Plus-Anwendung, die auch die Extron Control-App unterstützt, konfiguriert.

Um das AV-System mit einem Tablet oder Telefon bedienen zu können, mussten die Lehrer und Studenten die Extron Control-App auf ihre Apple® iOS- und Android®-Geräte herunterladen. Die App-Schnittstelle und ihre Bedienung ist genauso wie das TLP Pro 520M TouchLink Pro-Touchpanel aufgebaut. Das Touchpanel und die App synchronisieren automatisch per Tastendruck und bieten so einen praktischen, mobilen Steuerungspunkt für verschiedene Lernumgebungen.

„Die Lehrer schätzen es besonders, dass sie auch ein Telefon zur Steuerung des AV-Systems nehmen können.“, sagt David Long. „Mithilfe der Extron Control-App können sie das AV-System steuern und gleichzeitig im Raum herumgehen oder direkt bei den Studenten stehen, die die meiste Aufmerksamkeit benötigen.“

Die Lehrer und Studenten lernen schnell, wie sie zwischen den Systemen mit nur einem Fingertipp auf der App-Benutzeroberfläche umschalten können. Wurde die App aus Versehen geschlossen, dann wird mithilfe der automatischen Abfragefunktion der letzte Status der Schnittstelle wiederhergestellt. „Einer der Vorteile der Extron Control-App ist, dass mehrere Nutzer aus der Ferne zu derselben Zeit auf das System zugreifen können, ohne direkt mit dem Display verbunden zu sein.“, erklärt Herr Bailey.

Ergebnisse

Die Räume der Logan High School können nicht mehr nur als einfache Räume mit Tischreihen und einem Lehrer, der vorne im Raum steht und unterrrichtet, bezeichnet werden. Die Lehrer und Studenten haben nun erstklassige Lernumgebungen mit flexibler Technologie, die einfach zu nutzen ist. Vor der Neugestaltung des Campus mussten die Lehrer oft aufgrund von veraltetem Equipment und umständlich zu bedienenden Systemen den Unterricht auf altmodische Weise planen. Hierdurch wurde der potentielle positive Einfluss der neuen Technologien auf die Lernergebnisse der Studenten geschmälert.

Durch die neu definierten Lernumgebungen mit IN1608-Präsentationsmedien-Umschaltern/Skalierern, die besonders personalisierten Unterricht unterstützen, nutzen die Lehrer noch nie dagewesene Möglichkeiten, um ihre Rollen neu zu definieren und den Unterricht auf den einzelnen Studenten zuzuschneiden. Selbstgesteuertes Lernen und die dafür erforderliche Technologie haben eine zentrale Rolle bei der Modernisierung des Lehr- und Studenten-Engagements an der Logan High School gespielt. „Unsere neuen Umgebungen mit High-End AV-Systemen sind flexibel und vielseitig genug, um jeden Lehrstil, ob individuell, mit Partner, in der Gruppe oder mit dem gesamten Kurs, zu ermöglichen. Sie inspirieren unsere Studenten und fördern die Zusammenarbeit, das laute Denken und die Lösung von Problemen in Rekordgeschwindigkeit“, erklärt Kenneth Auld, Direktor der Logan High School.

„Der Einsatz von Lehrmethoden, die formale und informale Bildungserfahrungen überbrücken, wird durch die effektive Nutzung fortschrittlicher Technologien möglich.“, sagt David Long vom Logan City-Schulbezirk. „Auf Kompetenz basierende Abläufe und digitale Lernmodalitäten können dank des Extron IN1608-Präsentationsmedien-Umschalters, drahtloser Extender und den Steuerungssystemen der Pro-Serie realisiert werden.“

Bei der Umsetzung der AV-Systeme mussten die Glastrennwände und großen Außenfenster für einen hohen Anteil an natürlichem Licht im zentralen Bereich für Arbeitsgruppen sowie den internen Gruppenräumen der Logan High School berücksichtigt werden.

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