寒假本就是在線教育的“兵家必爭之地”。突如其來的疫情讓各地學校延遲了開學。在“停課不停學”的倡議下,學校紛紛開通“空中課堂”。在這背后的另一片戰(zhàn)場上,技術服務廠商們也在堅守陣地。網易旗下通訊與視頻云技術品牌網易云信便迅速部署,其在線教育解決方案,保障萬千學子在特殊時期的正常學習。

“云上課”遭遇技術難點,在線課堂背后不簡單

借助互聯(lián)網技術手段,“云課堂”在全國各地快速推廣。安徽省的皖新移動校園APP為省內學校免費提供空中課堂服務,幫助學校展開遠程教學。校外教育機構的線上課程同樣火爆,新東方、好未來等知名平臺快速行動,在疫情期間免費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。老師被迫當主播、網課崩塌、60秒語音刷屏上課,不少人調侃網課現(xiàn)狀:老師累、學生煩、家長苦,學習效果也難達預期。

可見,直接使用直播平臺或常規(guī)通訊軟件,很難滿足線上教學場景的特殊要求。事實上,在線教育平臺是一套復雜的軟件系統(tǒng),需要解決包括平臺搭建、運行維護和定制開發(fā)等諸多技術難點。

首先是平臺快速搭建之難。教育機構自行搭建在線教學平臺,需要投入大量的時間成本、人力成本、金錢成本,疫情來臨后迅速搭建的可行性相對較低。此外,用于線上教學場景的音視頻技術在整個技術領域中都屬于難度高、發(fā)展快的領域,對于專精于在線教育系統(tǒng)的研發(fā)來說,有一定技術壁壘。

其次是運行維護之難,短時間內大量用戶的訪問會引起高并發(fā)問題,導致延時、卡頓等現(xiàn)象,影響老師的授課節(jié)奏和學生的學習效果,用戶涌入過猛甚至會導致系統(tǒng)崩潰,對平臺的穩(wěn)定與安全造成影響。此外,學生學習終端多樣,家長的手機、平板、電腦都會被征用給孩子上網課,因此在線教育平臺需要通過技術適配來解決跨終端接入的問題,用戶終端的多樣化也增加了平臺開發(fā)和維護難度。

更重要的是,線上課堂并非線下教室場景的直接復制,需要根據線上環(huán)境進行專門的功能模塊開發(fā)。比如,針對一對一、小班授課和大型直播授課等不同場景,需要對連線方式、網絡鏈路等進行技術優(yōu)化。滿足在線實時互動的要求就需要音視頻的連線、板書演示、文檔共享等功能來輔助。教學方式除了直播教學,也有錄播點播的需求,需要相應的功能去實現(xiàn)。

網易云信多項技術支持,在線教學擁有強力保障

網易云信針對此次空中課堂的特點提供了在線教育解決方案,已應用于包括皖新移動校園APP在內的多個平臺。該方案以音視頻技術能力為核心,輔以IM、互動白板,直播點播功能等拓展能力,并對網絡和終端實施更強的技術保障,進而解決網課的后顧之憂。

圖:網易云信提供的在線教育解決方案

(一) 全球節(jié)點高效分發(fā),終端適配全渠道覆蓋

在網絡層面,云信億級架構能夠有效應對高并發(fā)狀態(tài),維持平臺穩(wěn)定與高可用,輕松應對直播大課萬人流量。全球部署的海量節(jié)點資源,讓任意地區(qū)的老師、學生均可接入。

針對多終端接入的問題,網易云信以適配技術形成橫跨移動端APP,小程序或H5,PC瀏覽器和智能大屏等終端的全渠道覆蓋,掃清了終端設備間的接入障礙。學生無論用哪種設備接入,均能做到一點即通,一觸即達。

圖:網易云信在線教育解決方案技架構示意圖

(二) 音視頻技術為基,技術優(yōu)化保障高質量溝通

針對教學場景的特點和要求,網易云信支持點對點通話、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:皖新移動校園APP線上課堂界面

皖新移動校園APP應用上,老師可組織全班40-50人的線上課堂。云信提供音視頻和語音兩種連麥方式,讓老師視頻授課的同時與學生實時交流,讓學生感到如同真實課堂的現(xiàn)場感。自有的直播服務具有錄制功能,學生可以隨時回看錄像,復習課堂內容。

同時,針對音視頻通話質量的技術難點,云信采取多項技術優(yōu)化手段。比如,針對可能出現(xiàn)的延遲、卡頓等問題,采用分段QoS技術,帶寬探測與擁塞控制的技術手段,提升網絡流暢度。對丟包、延時、網絡抖動等問題采取視頻修復方法。網易云信可做到客戶實際延時控制在200ms以內,弱網優(yōu)化技術即使丟包率70%仍能保持通話流暢。經測試,相同環(huán)境下,云信的音頻效果更好。

(三) 豐富輔助功能,滿足線上學習之需

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

圖:定制化的教學白板功能

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

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

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

網易云信方面也表示,發(fā)揮技術之心,不僅服務于這樣的特殊時期,更為互聯(lián)網+教育的長遠發(fā)展積累經驗,通過不斷的實戰(zhàn)打磨,為技術創(chuàng)新積蓄能量。