Câu Chuyện Đất Bài 6: Giảng đường 1.150 chỗ

Khi RT60 bốn giây trở thành một phẩy hai lăm giây, và một bài giảng có thể bắt đầu sống cuộc đời thứ nhất của mình.

Mở đầu

Một sáng thứ Hai tại một đại học đa ngành tại Đồng bằng sông Cửu Long. Giảng đường lớn của trường, sức chứa 1.150 chỗ ngồi, đang sáng đèn cho buổi giảng môn cơ sở toán cho hơn tám trăm sinh viên năm nhất.

Giảng viên đứng trên bục, micro lavalier nhỏ gắn vào cổ áo. Ông đang giảng về định lý giới hạn của dãy. Câu đầu tiên ông nói khi vào đề: "Định nghĩa giới hạn không phải là một tuyên bố về kết quả cuối cùng. Là một tuyên bố về sự kiểm soát của chúng ta đối với sai số."

Ở hàng cuối cùng, cách bục giảng hơn ba mươi mét, một sinh viên đang ghi chép. Câu vừa được nói cách đó một khoảng xa vẫn rõ ràng đến tai sinh viên. Không phải vì giảng viên nói to. Là vì căn phòng cho phép câu nói được đi xa mà không bị nhiễu.

Cùng giảng đường này, hai năm trước, không thể có buổi học này.

Câu chuyện về đất

Khi đội kỹ sư của Bá Hùng đến khảo sát giảng đường lần đầu, đó là vào một buổi chiều thứ Bảy của tháng Bảy. Trường đã hoàn thành phần xây dựng khoảng ba tháng trước. Giảng đường mới có kiến trúc đẹp, mái cao, hai khối ghế tầng và một sàn bằng, tổng cộng 1.150 chỗ ngồi cho hai loại bài giảng khác nhau. Đầu tư xây dựng phần thô khá lớn. Trường đã có vài buổi sử dụng thử.

Phản hồi từ giảng viên là một câu duy nhất, được nhắc lại bởi nhiều người đã thử giảng: "Sinh viên không thể nghe được giáo sư đang nói gì khi ngồi từ hàng giữa trở xuống."

Đội Bá Hùng vào phòng, mang theo dụng cụ đo. Một bộ vỗ tay tiêu chuẩn cho phép tính nhanh RT60. Một phổ kế đo độ rõ tiếng. Một micrôphône omnidirectional cho ghi nhận chính xác.

Chỉ số đầu tiên đập vào mắt là RT60. Bốn giây. Trong một giảng đường được thiết kế cho giảng dạy.

Để hiểu con số này có nghĩa là gì với một người không phải kỹ sư âm học, hãy hình dung như sau. Khi giảng viên nói một câu "Định nghĩa giới hạn không phải là một tuyên bố về kết quả cuối cùng", âm thanh của từ "định nghĩa" sẽ tiếp tục vang trong phòng bốn giây sau đó. Trong khoảng thời gian này, giảng viên đã nói thêm chừng năm hoặc sáu từ nữa. Tất cả các âm này chồng lên nhau, phản xạ qua lại từ tường này sang tường kia, tạo thành một mớ ồn không thể giải mã.

Hệ quả không phải là sinh viên không nghe được. Hệ quả là sinh viên nghe được tất cả, nhưng không thể tách được câu nào đang được nói.

Chỉ số STI, tức Speech Transmission Index, đo trong những điều kiện này dao động ở mức kém tại các vị trí khác nhau trong phòng. Theo phân loại quốc tế, STI dưới 0,45 là "kém", 0,45 đến 0,6 là "trung bình", 0,6 đến 0,75 là "tốt", trên 0,75 là "xuất sắc". Giảng đường này, theo tiêu chuẩn quốc tế, đang ở mức không phù hợp cho hoạt động giảng dạy.

Đại học đầu tư một ngân sách lớn để xây một giảng đường không thể giảng dạy. Đó là loại "đất" mà Bá Hùng tiếp nhận.

Câu hỏi đã được đặt sai

Trước khi Bá Hùng đến, trường đã trao đổi với một số nhà thầu khác. Đề xuất phổ biến là: bổ sung thêm loa, tăng công suất, đưa âm thanh đến hàng cuối bằng sức mạnh.


Đề xuất này có một logic rõ ràng. Nếu sinh viên hàng cuối không nghe rõ, hãy cho âm thanh đi xa hơn và lớn hơn.


Logic này sai ngay từ đầu.


Vấn đề không phải là âm thanh không đến được hàng cuối. Vấn đề là âm thanh đến quá nhiều lần và bằng quá nhiều đường khác nhau. Mỗi phản xạ từ tường, từ trần, từ sàn đều mang lại một bản sao của câu nói. Tăng công suất chỉ làm cho số bản sao này nhiều hơn và lớn hơn, không làm cho câu nói rõ hơn. Đôi khi còn làm cho mọi thứ tệ hơn.


Đây là điểm phân biệt một kỹ sư âm học với một người bán thiết bị loa. Người bán thiết bị nhìn vào vấn đề "không nghe rõ" và đề xuất "thêm loa". Kỹ sư âm học nhìn vào RT60 bốn giây và biết rằng dù lắp thêm bao nhiêu loa, sinh viên vẫn không thể giải mã câu nói.


Câu hỏi đúng không phải là "Làm sao đưa âm thanh đến hàng cuối". Câu hỏi đúng là "Làm sao giảm thời gian âm thanh vang trong phòng từ bốn giây xuống mức cho phép nhận dạng câu".

Kiến trúc giải pháp

Đội Bá Hùng đề xuất một giải pháp đa lớp.

Xử lý acoustic của phòng. Phần lớn ngân sách của dự án không đi vào loa hoặc micro. Đi vào panel hấp âm, diffuser, vải dày cho trần và tường. Đây là phần đầu tư mà từ phía sinh viên không nhìn thấy được, nhưng là phần quyết định mọi thứ.

Tường hai bên giảng đường được lát panel hấp âm với hệ số hấp âm cao ở dải tần giọng người, tức từ 300 Hz đến 3.000 Hz. Trần giảng đường được thiết kế lại với các diffuser khuếch tán âm để tránh tập trung phản xạ. Phần ghế tầng được lót vải dày thay vì gỗ trần. Sàn bằng được trải thảm ở các vị trí phù hợp.

Sau giai đoạn này, đo lại RT60. Còn khoảng một phẩy tám giây. Đã giảm hơn một nửa. Nhưng chưa đủ cho giảng dạy với 1.150 chỗ ngồi.


Tinh chỉnh acoustic kỹ thuật. Đội Bá Hùng làm việc với KTS và đội xây dựng để tinh chỉnh các điểm phản xạ cụ thể. Bổ sung panel ở một số khu vực focus. Điều chỉnh góc nghiêng của các diffuser. Bổ sung vật liệu hấp âm tại các điểm chai âm.

Đo lại lần thứ ba. RT60 là một phẩy hai lăm giây. Đây là chỉ số chấp nhận được cho giảng đường quy mô này.


Hệ thống line array âm thanh. Bây giờ mới đến phần loa. Khi RT60 đã được giảm xuống mức một phẩy hai lăm giây, một hệ thống line array thiết kế đúng có thể đưa âm thanh đến hàng cuối với cường độ phù hợp và độ phủ đều. Không cần công suất quá lớn. Cần phân bố âm thanh chính xác.

Hai dàn line array được lắp đặt hai bên sân khấu giảng đường, mỗi dàn nhiều loa, tính toán phân bố âm thanh để khu vực ngồi gần và khu vực ngồi xa nhận được cường độ tương đương. DSP xử lý tín hiệu được cấu hình để bù cho các điểm acoustic còn lại trong phòng.


Hệ thống micro chống hú. Đây là điểm Tuyệt Kỹ Chống Hú Đa Tầng của Bá Hùng phát huy. Giảng viên có thể đi quanh sân khấu, đến gần loa, viết bảng, demo trên màn hình tương tác, không phải lo lắng về phản hồi âm thanh. Hệ thống micro được thiết kế với dự địa decibel rộng cho phong cách giảng dạy tự nhiên.

Đo lại STI. Tại tâm phòng: 0,88. Tại hàng cuối: trong khoảng 0,82 đến 0,85. Tại các vị trí biên: tương đương.

Theo tiêu chuẩn quốc tế, đây là mức "xuất sắc" trong toàn bộ giảng đường. Một câu giảng viên nói có thể được giải mã đầy đủ bởi mọi sinh viên trong phòng, bất kể vị trí ngồi.

Bốn cuộc đời của bài giảng bắt đầu từ đây

Đến giai đoạn này, giảng đường đã đáp ứng được cuộc đời thứ nhất của bài giảng. Sinh viên có mặt có thể nghe rõ, theo kịp nội dung, ghi chép được đầy đủ.

Nhưng đây mới chỉ là một phần tư câu chuyện.

Khi nói chuyện với Phó Hiệu trưởng phụ trách đào tạo, đội Bá Hùng đặt câu hỏi: trường có bao nhiêu sinh viên không thể đến giảng đường lớn vào một buổi cụ thể.

Câu trả lời gây ngạc nhiên. Một phần đáng kể sinh viên đang học chương trình từ xa, ở các campus vệ tinh tại các tỉnh khác. Một số có lịch trùng buổi thực tập hoặc lý do sức khoẻ. Một số là sinh viên trao đổi học kỳ tại các trường đối tác quốc tế. Tổng cộng có thể có một phần ba sinh viên cùng môn không có mặt tại giảng đường vào một buổi cụ thể.

Câu hỏi tiếp theo: phần này hiện đang học bằng cách nào?

Câu trả lời: họ download tài liệu môn học, học theo giáo trình, không có giảng viên giảng trực tiếp.

Đây là điểm Bá Hùng đề xuất bổ sung ba lớp tiếp theo của hạ tầng giảng đường.


Lớp livestream đồng bộ. Hai camera được lắp tại các vị trí phù hợp trong giảng đường, ghi hình giảng viên và slide một cách chuyên nghiệp. Tín hiệu được encode và stream realtime đến các campus vệ tinh qua hạ tầng mạng nội bộ của trường. Sinh viên ở xa có thể tham gia buổi giảng trong cùng giờ, đặt câu hỏi qua hệ thống Q and A đồng bộ, cảm thấy như đang có mặt trong phòng.

Đây là cuộc đời thứ hai của bài giảng.


Lớp lecture capture cho xem lại. Mỗi buổi giảng được ghi hình với chất lượng cao, tự động đồng bộ ba luồng tín hiệu thành một bản ghi: giảng viên, slide, sinh viên đặt câu hỏi. Bản ghi được upload lên LMS của trường sau khi buổi giảng kết thúc. Mỗi sinh viên có thể xem lại bao nhiêu lần cần thiết, đặc biệt trước kỳ thi.

Đây là cuộc đời thứ ba của bài giảng.


Lớp transcription và search. Bản ghi sau khi upload có khả năng được tự động tạo transcript có timestamp. Khi một sinh viên cần tìm lại câu giảng viên giải thích định lý giới hạn, hệ thống có thể trả về timestamp chính xác trong bài giảng số mấy. Khi một nhà nghiên cứu giáo dục muốn phân tích phương pháp giảng dạy của giảng viên trong dài hạn, hệ thống có thể trích xuất các câu chứa từ khoá cụ thể.

Đây là cuộc đời thứ tư của bài giảng.


Sau khi đầy đủ bốn lớp, một câu giảng viên nói lúc 8h15 sáng thứ Hai không chỉ đến tai các sinh viên có mặt trong phòng. Đến tai các sinh viên ở các campus vệ tinh trong cùng giờ. Đến tai các sinh viên xem replay trong tuần thi. Có thể đến tai các sinh viên khoá sau, nhiều năm sau, khi cần học lại nội dung này.


Một câu, bốn cuộc đời.

Phương pháp nổi lên

Trải nghiệm với giảng đường này đã tinh chỉnh một phương pháp luận mà Bá Hùng đã sống cùng nhiều năm. Bốn Cuộc Đời Của Bài Giảng không phải một concept lý thuyết. Là một cách nhìn về hạ tầng giáo dục mà mỗi câu trong nó đến được bốn loại học trò khác nhau.

Nhưng có một điểm tinh tế quan trọng. Bốn cuộc đời này không bình đẳng. Cuộc đời thứ nhất phải sống trước. Nếu sinh viên có mặt trong giảng đường không nghe được, không có ý nghĩa gì khi cuộc giảng được livestream đến các campus vệ tinh, được record cho xem lại, được transcript hoá cho search. Chất lượng của bốn cuộc đời phụ thuộc vào cuộc đời thứ nhất.

Đây là lý do dự án này bắt đầu từ acoustic của phòng, không phải từ hệ thống lecture capture. RT60 phải giảm trước. Sau đó mới đến line array. Sau đó mới đến camera. Sau đó mới đến AI transcription.

Khi một trường đại học muốn đầu tư vào "công nghệ giáo dục", câu hỏi đầu tiên Bá Hùng đặt không phải là "Trường cần lecture capture loại nào". Là "Bài giảng có sống được cuộc đời thứ nhất không".

Nếu câu trả lời là không, hãy bắt đầu từ đó.

Lời kết

Một giảng đường không phải một không gian có nhiều ghế. Là một không gian mà mọi câu được nói có thể đến được mọi tai cần nghe.

Sau khi dự án hoàn thành, đại học có thể vận hành các buổi giảng cấp lớn trong giảng đường mới của mình. Có thể livestream đồng bộ đến các campus vệ tinh. Có thể record lecture chuyên nghiệp cho sinh viên xem lại. Có thể đón sinh viên trao đổi quốc tế tham gia từ trường gốc của họ. Ngân sách đầu tư xây dựng giảng đường không trở thành lãng phí. Đã chuyển thành một hạ tầng giáo dục có thể phục vụ trường nhiều năm tới.

Bài giảng có bốn cuộc đời. Cuộc đời thứ nhất phải sống, ba cuộc đời còn lại mới có nghĩa.

RT60 bốn giây không phải vấn đề âm thanh. Là vấn đề về việc đại học có thể giảng dạy hay không.

Đây là loại "đất" mà Bá Hùng đã sống cùng qua hơn hai thập kỷ phục vụ các đại học và trường quốc tế tại Việt Nam. Mỗi giảng đường có một câu chuyện riêng về acoustic, về scale, về phương pháp giảng dạy, về portfolio sinh viên. Mỗi câu chuyện có một con đường riêng từ "đất chưa sử dụng được" đến "đất có thể giảng dạy".