寒假本就是在線教育的“兵家必爭(zhēng)之地”。突如其來(lái)的疫情讓各地學(xué)校延遲了開學(xué)。在“停課不停學(xué)”的倡議下,學(xué)校紛紛開通“空中課堂”。在這背后的另一片戰(zhàn)場(chǎng)上,技術(shù)服務(wù)廠商們也在堅(jiān)守陣地。網(wǎng)易旗下通訊與視頻云技術(shù)品牌網(wǎng)易云信便迅速部署,其在線教育解決方案,保障萬(wàn)千學(xué)子在特殊時(shí)期的正常學(xué)習(xí)。

“云上課”遭遇技術(shù)難點(diǎn),在線課堂背后不簡(jiǎn)單

借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段,“云課堂”在全國(guó)各地快速推廣。安徽省的皖新移動(dòng)校園APP為省內(nèi)學(xué)校免費(fèi)提供空中課堂服務(wù),幫助學(xué)校展開遠(yuǎn)程教學(xué)。校外教育機(jī)構(gòu)的線上課程同樣火爆,新東方、好未來(lái)等知名平臺(tái)快速行動(dòng),在疫情期間免費(fèi)開放了海量課程資源。

但是,在“云課堂”普遍使用的初期,各方都遭遇不少難題。老師被迫當(dāng)主播、網(wǎng)課崩塌、60秒語(yǔ)音刷屏上課,不少人調(diào)侃網(wǎng)課現(xiàn)狀:老師累、學(xué)生煩、家長(zhǎng)苦,學(xué)習(xí)效果也難達(dá)預(yù)期。

可見,直接使用直播平臺(tái)或常規(guī)通訊軟件,很難滿足線上教學(xué)場(chǎng)景的特殊要求。事實(shí)上,在線教育平臺(tái)是一套復(fù)雜的軟件系統(tǒng),需要解決包括平臺(tái)搭建、運(yùn)行維護(hù)和定制開發(fā)等諸多技術(shù)難點(diǎn)。

首先是平臺(tái)快速搭建之難。教育機(jī)構(gòu)自行搭建在線教學(xué)平臺(tái),需要投入大量的時(shí)間成本、人力成本、金錢成本,疫情來(lái)臨后迅速搭建的可行性相對(duì)較低。此外,用于線上教學(xué)場(chǎng)景的音視頻技術(shù)在整個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中都屬于難度高、發(fā)展快的領(lǐng)域,對(duì)于專精于在線教育系統(tǒng)的研發(fā)來(lái)說,有一定技術(shù)壁壘。

其次是運(yùn)行維護(hù)之難,短時(shí)間內(nèi)大量用戶的訪問會(huì)引起高并發(fā)問題,導(dǎo)致延時(shí)、卡頓等現(xiàn)象,影響老師的授課節(jié)奏和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,用戶涌入過猛甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)崩潰,對(duì)平臺(tái)的穩(wěn)定與安全造成影響。此外,學(xué)生學(xué)習(xí)終端多樣,家長(zhǎng)的手機(jī)、平板、電腦都會(huì)被征用給孩子上網(wǎng)課,因此在線教育平臺(tái)需要通過技術(shù)適配來(lái)解決跨終端接入的問題,用戶終端的多樣化也增加了平臺(tái)開發(fā)和維護(hù)難度。

更重要的是,線上課堂并非線下教室場(chǎng)景的直接復(fù)制,需要根據(jù)線上環(huán)境進(jìn)行專門的功能模塊開發(fā)。比如,針對(duì)一對(duì)一、小班授課和大型直播授課等不同場(chǎng)景,需要對(duì)連線方式、網(wǎng)絡(luò)鏈路等進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化。滿足在線實(shí)時(shí)互動(dòng)的要求就需要音視頻的連線、板書演示、文檔共享等功能來(lái)輔助。教學(xué)方式除了直播教學(xué),也有錄播點(diǎn)播的需求,需要相應(yīng)的功能去實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)易云信多項(xiàng)技術(shù)支持,在線教學(xué)擁有強(qiáng)力保障

網(wǎng)易云信針對(duì)此次空中課堂的特點(diǎn)提供了在線教育解決方案,已應(yīng)用于包括皖新移動(dòng)校園APP在內(nèi)的多個(gè)平臺(tái)。該方案以音視頻技術(shù)能力為核心,輔以IM、互動(dòng)白板,直播點(diǎn)播功能等拓展能力,并對(duì)網(wǎng)絡(luò)和終端實(shí)施更強(qiáng)的技術(shù)保障,進(jìn)而解決網(wǎng)課的后顧之憂。

圖:網(wǎng)易云信提供的在線教育解決方案

(一) 全球節(jié)點(diǎn)高效分發(fā),終端適配全渠道覆蓋

在網(wǎng)絡(luò)層面,云信億級(jí)架構(gòu)能夠有效應(yīng)對(duì)高并發(fā)狀態(tài),維持平臺(tái)穩(wěn)定與高可用,輕松應(yīng)對(duì)直播大課萬(wàn)人流量。全球部署的海量節(jié)點(diǎn)資源,讓任意地區(qū)的老師、學(xué)生均可接入。

針對(duì)多終端接入的問題,網(wǎng)易云信以適配技術(shù)形成橫跨移動(dòng)端APP,小程序或H5,PC瀏覽器和智能大屏等終端的全渠道覆蓋,掃清了終端設(shè)備間的接入障礙。學(xué)生無(wú)論用哪種設(shè)備接入,均能做到一點(diǎn)即通,一觸即達(dá)。

圖:網(wǎng)易云信在線教育解決方案技架構(gòu)示意圖

(二) 音視頻技術(shù)為基,技術(shù)優(yōu)化保障高質(zhì)量溝通

針對(duì)教學(xué)場(chǎng)景的特點(diǎn)和要求,網(wǎng)易云信支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通話、多方通話模式,溝通方式上支持視頻、音頻、白板文字等不同方式。

圖:皖新移動(dòng)校園APP線上課堂界面

皖新移動(dòng)校園APP應(yīng)用上,老師可組織全班40-50人的線上課堂。云信提供音視頻和語(yǔ)音兩種連麥方式,讓老師視頻授課的同時(shí)與學(xué)生實(shí)時(shí)交流,讓學(xué)生感到如同真實(shí)課堂的現(xiàn)場(chǎng)感。自有的直播服務(wù)具有錄制功能,學(xué)生可以隨時(shí)回看錄像,復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容。

同時(shí),針對(duì)音視頻通話質(zhì)量的技術(shù)難點(diǎn),云信采取多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化手段。比如,針對(duì)可能出現(xiàn)的延遲、卡頓等問題,采用分段QoS技術(shù),帶寬探測(cè)與擁塞控制的技術(shù)手段,提升網(wǎng)絡(luò)流暢度。對(duì)丟包、延時(shí)、網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)等問題采取視頻修復(fù)方法。網(wǎng)易云信可做到客戶實(shí)際延時(shí)控制在200ms以內(nèi),弱網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)即使丟包率70%仍能保持通話流暢。經(jīng)測(cè)試,相同環(huán)境下,云信的音頻效果更好。

(三) 豐富輔助功能,滿足線上學(xué)習(xí)之需

音視頻功能之外,網(wǎng)易云信針對(duì)線上課堂的特殊需求提供了互動(dòng)白板、聊天室管理、智能化拓展等輔助功能。

圖:定制化的教學(xué)白板功能

在皖新移動(dòng)校園APP的空中課堂上,老師在線授課的同時(shí)可分享屏幕或文檔,將板書和講義投屏給學(xué)生。定制化的教學(xué)白板可模擬手寫操作,老師的演示便可在線上進(jìn)行,如同平時(shí)在線下課堂的PPT或板書演示,讓遠(yuǎn)程教學(xué)生動(dòng)直觀。

為提升用戶體驗(yàn),云信還上線了智能化拓展功能,提供語(yǔ)音轉(zhuǎn)換、人臉識(shí)別、美顏與虛擬背景、以及智能監(jiān)聽等便捷功能。

目前,皖新移動(dòng)校園APP通過采用網(wǎng)易云信的在線教育解決方案,服務(wù)于安徽省內(nèi)的合肥、蕪湖、馬鞍山市等多地的中小學(xué)生及教師,運(yùn)行效果良好?？梢哉f,教育與科技的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,在打贏這場(chǎng)防控“新冠肺炎”的阻擊戰(zhàn)中發(fā)揮了不可替代的作用。

網(wǎng)易云信方面也表示,發(fā)揮技術(shù)之心,不僅服務(wù)于這樣的特殊時(shí)期,更為互聯(lián)網(wǎng)+教育的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn),通過不斷的實(shí)戰(zhàn)打磨,為技術(shù)創(chuàng)新積蓄能量。