2月12日，教育部辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于中小學(xué)延期開學(xué)期間“停課不停學(xué)”有關(guān)工作安排的通知》，對(duì)“停課不停學(xué)”工作提出明確意見，以保證老師通過網(wǎng)絡(luò)直播的方式進(jìn)行授課，學(xué)生在線上也能夠繼續(xù)學(xué)習(xí)。

在線教育因新冠肺炎疫情迎來了大考，同時(shí)普及度和認(rèn)知度也隨之向前邁出了一大步。一方面，潛在用戶呈現(xiàn)井噴的局面，高效便利的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，讓全國各地、各學(xué)段的大量師生通過在線教學(xué)做到“停課不停學(xué)”；一方面，在線教育的爆發(fā)式增長，也給在線教育企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)模式，以及如何通過信息化和數(shù)字化技術(shù)的投入來確保用戶體驗(yàn)，提出了更高要求。

北京四中網(wǎng)校成立于2001年，由龍之門教育和北京四中合作成立，是國內(nèi)最早開展在線教育的品牌之一。北京四中網(wǎng)校集傳統(tǒng)公立名校和互聯(lián)網(wǎng)基因于一身深耕在線教育市場(chǎng)，不斷升級(jí)優(yōu)化教育云平臺(tái)與課程服務(wù)，提供了一套“全過程智慧教育”解決方案。

“我們已經(jīng)在在線教育領(lǐng)域摸爬滾打了20年，現(xiàn)在業(yè)務(wù)主要是有兩大塊，一是針對(duì)學(xué)生的在線教學(xué)服務(wù)，一是針對(duì)公立學(xué)校做智慧教學(xué)。目前服務(wù)的學(xué)校已經(jīng)超過5000多所，超過500萬人使用教育云平臺(tái)學(xué)習(xí)”，龍之門教育董事長&北京四中網(wǎng)校校長黃向偉說。

龍之門教育董事長&北京四中網(wǎng)校校長黃向偉

彈性擴(kuò)展，跨過流量激增門檻

在逐步將教育云平臺(tái)向AWS過渡之前，北京四中網(wǎng)校的所有基礎(chǔ)設(shè)施都在IDC機(jī)房。線上，北京四中網(wǎng)校沉淀的名校名師課程有超過20000節(jié)，同時(shí)教育云平臺(tái)已成為滿足老師課前、課中、課后的所有教學(xué)場(chǎng)景的基石。這些資源和教學(xué)場(chǎng)景，都需要更好的平臺(tái)能力來釋放，為在線教育提供保障。

所以在龍之門教育董事&副總裁李斌的時(shí)間表中，如果沒有突發(fā)的疫情，北京四中網(wǎng)校會(huì)按照既定的云戰(zhàn)略，按部就班的在2020年中，將文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等戰(zhàn)略資源遷移到云中，與之前已經(jīng)上云的大數(shù)據(jù)平臺(tái)一起，在云端形成集大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、AI引擎、文件處理等為一體的綜合教育云平臺(tái)。

“在線教育用戶增長的門檻很高，增長不會(huì)那么迅猛。而平臺(tái)落實(shí)到技術(shù)和運(yùn)維上，也是緩步增長的過程”，李斌說。

突發(fā)的流量增長讓他始料未及，目前日活量是之前的十幾倍。集中的直播課使帶寬承壓；上傳的教學(xué)視頻來不及壓縮轉(zhuǎn)碼、加密，照片、試卷等數(shù)據(jù)訪問的激增，使存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源嚴(yán)重不足，數(shù)據(jù)庫效能下降；技術(shù)運(yùn)維平衡被打破，這都給平臺(tái)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)帶來了前所未有的壓力。

“疫情期間，受限于很多的突發(fā)情況，我們的技術(shù)研發(fā)和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)都在透支，計(jì)算和存儲(chǔ)資源的擴(kuò)展，數(shù)據(jù)庫壓力，運(yùn)維上的捉襟見肘，甚至嘗試過壓縮課程來緩解用戶激增所帶來的壓力，每天都有不同的新挑戰(zhàn)讓我們往前跑”，李斌坦言。

龍之門教育董事&副總裁李斌

一邊在業(yè)務(wù)端做平衡，一邊快速向云遷移。“現(xiàn)在，平臺(tái)已經(jīng)能夠穩(wěn)穩(wěn)的支撐七八十萬的并發(fā)量”，李斌強(qiáng)調(diào)，“目前北京四中網(wǎng)校80%的服務(wù)都已經(jīng)遷移到AWS上。”

擴(kuò)帶寬、擴(kuò)容量、擴(kuò)資源，北京四中網(wǎng)校在AWS上快速擴(kuò)充了網(wǎng)絡(luò)資源所需的帶寬，文件服務(wù)器所需的存儲(chǔ)資源，計(jì)算所需的CPU和內(nèi)存等資源的彈性擴(kuò)展，以及承接數(shù)據(jù)庫負(fù)載的能力。

“我們將所有文件存儲(chǔ)全部指向了Amazon S3，很好的解決了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題。在資源調(diào)度上，通過Amazon EKS實(shí)現(xiàn)容器資源效能的較大發(fā)揮，而在IDC很難將不同型號(hào)設(shè)備的資源進(jìn)行平均的分配和調(diào)度”，李斌說，“在將數(shù)據(jù)庫遷移到云之后，AWS幫助我們提前做好了云上的監(jiān)測(cè)，讓我們能夠?qū)I(yè)務(wù)負(fù)載壓力進(jìn)行準(zhǔn)確定位，將重要負(fù)載進(jìn)行分流，來緩解數(shù)據(jù)庫的壓力。”

“在AWS上，我們平臺(tái)的彈性擴(kuò)展能力得到了進(jìn)一步增強(qiáng)，對(duì)我們的成本控制和資源效能的發(fā)揮都有極大的幫助”，李斌強(qiáng)調(diào)。

錘煉架構(gòu)，在云上打開了一扇窗

多年來，北京四中網(wǎng)校不斷將云，大數(shù)據(jù)應(yīng)用，人工智能等領(lǐng)先技術(shù)融入到智慧教學(xué)的全流程中，也逐漸領(lǐng)悟到技術(shù)架構(gòu)對(duì)教育云平臺(tái)的突出作用。“通過教育云平臺(tái)支撐教學(xué)資源和應(yīng)用場(chǎng)景的核心就在于，我們有非常強(qiáng)的信息技術(shù)和教學(xué)深度融合、創(chuàng)新應(yīng)用的教研能力”，黃向偉說。

落到應(yīng)用場(chǎng)景中，教育云平臺(tái)的核心在于支持學(xué)校、學(xué)生和老師、家長之間的學(xué)習(xí)互動(dòng)交流，而這擺脫不了多端、多平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)能力的突破。如果文件存儲(chǔ)的效率，和分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率不解決，就不得不面對(duì)如數(shù)據(jù)庫吞吐瓶頸，硬件物理服務(wù)器讀寫所帶來的問題，使得平臺(tái)的核心能力無法發(fā)揮出來。

而這正是在云上錘煉技術(shù)架構(gòu)的原因所在。“未來的在線教育平臺(tái)，架構(gòu)非常重要，如果要追求好的架構(gòu)，追求效率，上云是最明智、較好的方式”，李斌如是說，“應(yīng)用云的架構(gòu)支撐能力，首先可提升平臺(tái)的效率；其次，可利用云上的數(shù)據(jù)分析、知識(shí)庫、機(jī)器學(xué)習(xí)等服務(wù)為用戶畫像，提升個(gè)性化服務(wù)能力；此外，這些基礎(chǔ)上增加基于AI的智能學(xué)習(xí)，只有云平臺(tái)能提供所有這些技術(shù)”。

疫情期間，學(xué)生在家線上學(xué)習(xí)

李斌進(jìn)一步舉例道，“在線上做英語試卷分析、英語聽力測(cè)試等，如果沒有語音識(shí)別、語音分析、語音合成這些智能服務(wù)，根本不可能做到非常好的應(yīng)用。”

在AWS云上構(gòu)建技術(shù)架構(gòu)，大大增強(qiáng)了北京四中網(wǎng)校在線教育平臺(tái)的平臺(tái)效率，大數(shù)據(jù)和AI能力。

第一，Amazon S3讓平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢變得更加高速，得以向大數(shù)據(jù)平臺(tái)平滑過渡；通過云上的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，讓數(shù)據(jù)的查詢和分析更加高效；

第二，AWS滿足了平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)流動(dòng)性需求，為移動(dòng)、IoT等大數(shù)據(jù)計(jì)算打下了基礎(chǔ)；

第三，Amazon SageMaker集成的框架、庫和算法，讓機(jī)器學(xué)習(xí)非常易用，為平臺(tái)構(gòu)建AI引擎提供了便利。

“AWS為我們的架構(gòu)在云上打開了一扇窗，不僅提供豐富的工具，并將更廣闊的視野帶給我們，讓我們能夠在云上輕松構(gòu)建不同的應(yīng)用”，李斌說。

先學(xué)后教，AI給在線教育“加分”

在線教育還處于從傳統(tǒng)教育向在線過渡的階段，黃向偉一直沒有間斷過對(duì)在線教育模式創(chuàng)新的思考。“我們認(rèn)為如何啟發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力至關(guān)重要。在教學(xué)的過程中，不強(qiáng)調(diào)老師的教，而是強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的學(xué)。我們?cè)凇葘W(xué)后教’模式上做了非常多的創(chuàng)新思考。”

翻轉(zhuǎn)課堂觀摩課

從根據(jù)學(xué)生的學(xué)情分析描繪出的畫像，教師能夠進(jìn)行有針對(duì)性的課程設(shè)計(jì)；到自動(dòng)閱卷，將教師從判作業(yè)、閱卷的重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來，從而為教學(xué)水平的提升賦能。

AI正越來越多的融入到在線教育的方方面面，成為在線教育進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)的重要推手。“平時(shí)，自動(dòng)閱卷更多是學(xué)校結(jié)合自身業(yè)務(wù)來操作的輔助功能。在疫情期間，這項(xiàng)功能與我們的作業(yè)平臺(tái)一起，成為了學(xué)校進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)、考試的重要工具”，李斌說。

一方面，通過大數(shù)據(jù)處理和分析，北京四中網(wǎng)校盤活了過往積累的教材、文字和音視頻等存量數(shù)據(jù)，從而有力的夯實(shí)了平臺(tái)的數(shù)據(jù)內(nèi)涵；一方面，通過語義分析與識(shí)別、公式識(shí)別等AI能力，為在線教育模式的創(chuàng)新提供了更多可能性。

比如，將歷年的考試題全部掃描進(jìn)平臺(tái)，自動(dòng)通過語義分析打上數(shù)字標(biāo)簽，然后對(duì)試卷做分析、出試題，進(jìn)而幫助學(xué)校進(jìn)行針對(duì)性的模擬考試。目前，教育云平臺(tái)對(duì)漢字、英文和數(shù)字公式的識(shí)別率能做到80%。

“要讓用戶對(duì)在線教育平臺(tái)產(chǎn)生更高的依賴性，就要對(duì)用戶有精準(zhǔn)的分析，才能贏得先機(jī)，這是我們醉心于技術(shù)的原因，AI能為教育云平臺(tái)加分。”

黃向偉預(yù)測(cè)，“未來，通過AI去改變整個(gè)在線教育流程，學(xué)習(xí)狀態(tài)會(huì)越來越重要。如何在碎片化時(shí)間，較短時(shí)間讓學(xué)生在線上掌握學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)，AI會(huì)發(fā)揮非常重要的作用。”

結(jié)語

疫情給了在線教育非常難得的歷史機(jī)遇。黃向偉認(rèn)為，這次機(jī)遇有可能開創(chuàng)在線教育的新紀(jì)元。而機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，對(duì)于那些市場(chǎng)嗅覺敏銳，技術(shù)實(shí)力強(qiáng)，教研能力和師資隊(duì)伍底蘊(yùn)扎實(shí)的企業(yè)而言，將能夠通過修煉數(shù)字化“內(nèi)功”進(jìn)一步深耕市場(chǎng)，獲得可持續(xù)發(fā)展。