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    北京四中網校黃向偉:用云助力教育信息化發展
    • 更新時間: 2020-03-23
    • 編輯:小A
    • 來源:互聯網
    • 瀏覽量:2277

    作為2C與2B業務并重的北京四中網校,在這場疫情中也迎來了前所未有的大考。龍之門教育董事長&北京四中網校校長黃向偉先生和龍之門教育董事&副總裁李斌先生在接受記者采訪時表示,疫情期間北京四中網校的日活量是平時的十幾倍,可以說北京四中網校的整個平臺和系統都面臨巨大的挑戰。

    資源共享,加速云戰略實施

    北京四中網校成立于2001年,是中國最早的遠程基礎教育服務機構和在線學習社區,致力于將以北京四中為核心的優質教學資源向全國傳播,幫助全國中小學生通過名師在線直播、高清課程等方式,高效完成自主學習和優質精品課程的學習。其業務主要分為兩個部分:一個是針對學生2C的在線教學服務;另外一個是將其教育云平臺開放給公立學校,核心是針對課堂的教學場景提供智慧課堂服務。黃向偉表示,在疫情期間,北京四中網校一方面與學習強國、央視頻、抖音、頭條、西瓜視頻等知名的視頻APP合作,把北京四中網校的名師錄制的微課資源在這些有影響的平臺上進行分享,讓全國的學習都可以免費享受到優質的資源;另一方面,北京四中網校把教育云平臺開放給學校,目前已經是超過五千多所,有500多萬人在使用四中網校的云平臺進行學習。可以說,在“停課不停學”的開始之初,北京四中網校為學生和各級學校提供了非常及時與特別有效的支持與幫助。

    北京四中網校的云平臺目前日活以達到之前的十幾倍,而且是時間段比較集中,這就給平臺的網絡、存儲、運維等各個方面帶來了壓力與挑戰。因此,以李斌為首的技術團隊從春節就開始備戰,協同AWS加速云戰略的實施以滿足當前業務急速增長的需求。

    據了解,在逐步將教育云平臺向AWS過渡之前,北京四中網校的所有基礎設施都在IDC機房。線上有北京四中網校沉淀的名校名師課程有超過20000節,同時教育云平臺已成為滿足老師課前、課中、課后的所有教學場景的基石。這些資源和教學場景,都需要更好的平臺能力來釋放,為在線教育提供保障。

    在李斌的時間表中,如果沒有突發的疫情,北京四中網校會按照既定的云戰略,按部就班的在2020年中,將文件服務器、數據庫等戰略資源遷移到云中,與之前已經上云的大數據平臺一起,在云端形成集大數據、數據分析、AI引擎、文件處理等為一體的綜合教育云平臺。

    而突發的流量增長讓他始料未及,集中的直播課使帶寬承壓;上傳的教學視頻來不及壓縮轉碼、加密,照片、試卷等數據訪問的激增,使存儲資源和計算資源嚴重不足,數據庫效能下降;技術運維平衡被打破,這都給平臺和技術團隊帶來了前所未有的壓力。

    李斌坦言:“疫情期間,受限于很多的突發情況,我們的技術研發和運維團隊都在透支,計算和存儲資源的擴展,數據庫壓力,運維上的捉襟見肘,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讓我們往前跑。”

    一邊在業務端做平衡,一邊快速向云遷移。擴帶寬、擴容量、擴資源,北京四中網校在AWS上快速擴充了網絡資源所需的帶寬,文件服務器所需的存儲資源,計算所需的CPU和內存等資源的彈性擴展,以及承接數據庫負載的能力。李斌介紹,北京四中網校將所有文件存儲全部指向了Amazon S3,很好的解決了數據存儲的問題。在資源調度上,通過Amazon EKS實現容器資源效能的最大發揮,而在IDC很難將不同型號設備的資源進行平均的分配和調度。李斌說:“在將數據庫遷移到云上之后,AWS幫助我們提前做好了云上的監測,讓我們能夠對業務負載壓力進行準確定位,將重要負載進行分流,來緩解數據庫的壓力。現在,平臺已經能夠穩穩的支撐超過過去十幾倍的并發量,目前北京四中網校80%的服務都已經遷移到AWS上。” 李斌同時強調:“在AWS上,我們平臺的彈性擴展能力得到了進一步增強,對我們的成本控制和資源效能的發揮都有極大的幫助。”

    企業上云,技術架構最重要

    今天,我們可以看到,在北京四中網校的云平以上,可以輕松實現多場景的教學需求。而在李斌看來,教育云平臺的核心在于支持學校、學生和老師、家長之間的學習互動交流,而這擺脫不了多端、多平臺、數據處理等技術能力的突破。如果文件存儲的效率,和分布式數據存儲的效率不解決,就不得不面對如數據庫吞吐瓶頸,硬件物理服務器讀寫所帶來的問題,使得平臺的核心能力無法發揮出來。

    當前,國內企業上云主要有幾種選擇,一是以CDN為先導,增加高速的并發處理能力,即因為要CDN所以才上云;二是因為做數據分析、機器學習、研究用戶而上云;三是在以上的基礎上增加AI人工智能學習而上云;而在李斌看來自己根本沒法實現這些功能,只有云平臺才能提供這些技術與需求,只有好的架構才能發揮出更在的作用。在他看來,未來的在線教育平臺,架構非常重要,如果要追求好的架構,追求效率,上云是最明智、最好的方式。李斌說:“應用云的架構支撐能力,首先可提升平臺的效率;其次,可利用云上的數據分析、知識庫、機器學習等服務為用戶畫像,提升個性化服務能力;此外,這些基礎上增加基于AI的智能學習,只有云平臺能提供所有這些技術。”

    眾所周知,目前在線教育有幾個典型的應用場景,比如在線上做英語試卷分析、英語聽力測試等,網上閱卷等,如果沒有語音識別、語音分析、語音合成以及智能分析等這些智能服務,根本不可能做到非常好的應用。而北京四中網校在線技術平臺之所以在AWS云上構建技術架構,主要是看中了該平臺的效率,大數據和AI能力。第一,Amazon S3讓平臺的數據存儲和查詢變得更加高速,得以向大數據平臺平滑過渡;通過云上的分布式數據庫架構,讓數據的查詢和分析更加高效;第二,AWS滿足了平臺對數據流動性需求,為移動、IoT等大數據計算打下了基礎;第三,Amazon SageMaker集成的框架、庫和算法,讓機器學習非常易用,為平臺構建AI引擎提供了便利。

    “AWS為我們的架構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建不同的應用”,李斌如是說。

    先學后教,用信息技術助推教育發展

    隨著云計算、大數據、人工智能等技術在教育領域的廣泛應用,信息技術為教育的發展提供了多種可能。比如面對碎片化的學習時間,AI、大數據的出現能夠讓學生盡快地掌握知識點。作為一名在教育一線工作20多年的教育工作者,黃向偉表示:“在教學的過程中,不是要強調老師的教,而是要強調以學生為中心的學。我們認為點燃學生的內心、培養學生的自主學習能力,這是至關重要的。而對于北京四中網校來說,這這些年其實只做一件事,就是專注教學,利用信息技術促進老師的教和學生的學。”

    那么,什么是以學生為中心的學而不是單純的老師去教?李斌舉例說:“疫情以來,大家都喜歡用直播軟件進行教學,但是只是這樣還達不到上面提到的效果。怎么辦?可以通過云平臺給老師提供課程、視頻、試卷等物料,讓老師設計課程,老師可以通過發布任務讓學生去完成。根據反饋結果獲取學生的學情,有針對性地給學生進行指導、答疑,這樣的話就不是說老師純粹去講,而是說看到學生有學習的行為。比如根據學生的學情分析描繪出的畫像,教師能夠進行有針對性的課程設計;到自動閱卷,將教師從判作業、閱卷的重復性勞動中解放出來,從而為教學水平的提升賦能。”

    據介紹,平臺軟件能夠有效的幫助學習,尤其是在數據收集、數據分析等方面有不可忽視的作用。而要讓這些充分發揮作用,AI則必不可少。

    今天,AI正越來越多的融入到在線教育的方方面面,成為在線教育進行個性化教學的重要推手。一方面,通過大數據處理和分析,北京四中網校盤活了過往積累的教材、文字和音視頻等存量數據,從而有力的夯實了平臺的數據內涵;另一方面,通過語義分析與識別、公式識別等AI能力,為在線教育模式的創新提供了更多可能性。比如,將歷年的考試題全部掃描進平臺,自動通過語義分析打上數字標簽,然后對試卷做分析、出試題,進而幫助學校進行針對性的模擬考試。目前,教育云平臺對漢字、英文和數字公式的識別率能做到80%。

    值得一提的是,很多日常輔助功能在疫情期間都發揮了重要作用。比如自動閱卷平時只是學校結合自身業務進行操作的輔助功能。在疫情期間,這項功能與北京四中網校的作業平臺一起,成為了學校進行小測驗、考試的重要工具。

    黃向偉表示:“要讓在線教學平臺為學生和教師提供切實有效的服務,讓教學事半功倍,就要對用戶有精準的分析,才能贏得先機,這是我們醉心于技術的原因,AI能為教育云平臺加分。未來,通過AI去改變整個在線教育流程,學習狀態會越來越重要。如何在碎片化時間,最短時間讓學生在線上掌握學習的關鍵點,AI將會發揮非常重要的作用。”

    同時,李斌也強調以學生為中心的學并不意味著老師的教不重要,同樣的云平臺,不同的老師受限于自身的水平設計出來的課程可能會千差萬別。信息技術在教育領域的應用還遠遠沒有達到技術的應有水平。

    教育均衡與教育信息化發展,任重而道遠

    今天,中國的在線教育還處在一個從傳統教學向在線教育過渡的階段,在線教育原來更多的集中在民間培訓領域,疫情期間的停課不停學讓在線教育真正的走進了傳統教學領域,讓兩者有了融合的可能。

    在黃向偉看來,當前線下授課雖然具備一定的優勢,但是傳統課堂教學也需要用另外一種方式再次“激活”與“點燃”,面向未來的教育新生態正在發生著巨大的變化,必須要有一場課堂教學的革命,這場革命的核心就是教育信息化,即把信息技術和課堂教學深度融合去創新應用,讓信息技術真正的為“教”與“學”服務。

    同時,黃向偉指出,中國的教育均衡在目前仍是一個非常大的問題,不僅僅像東西部地區存在落差,即使在北京的學校,校際間的教育均衡也是存在問題的。除了區域間和校際間的教育均衡,班級里面學生個體間的差異是更深層次的教育公平和質量的問題。  黃向偉說:“一個班我們老說過去好學生吃不飽,薄弱生吃不了。所以在個體間這種差異如何用信息技術去解決它的個性化學習問題,或者適應每個人的學習問題,我覺得這是更深層次的教育公平和質量問題。所以通過數據,老師來了解學生的學情,我們生成學生的學習畫像,老師就針對性的給學生進行定制化的教學,現在已經可以完成了。比如我們可以把一個班的學生分成小組,甚至說我們可以在老師布置任務的時候或者留作業的時候,我們可以做成個性化的學習任務,讓學生能飛的飛得更高、能跑的跑得更快、能走的走得更穩。”

    黃向偉同時指出,隨著教育信息化2.0的推進,中國教育信息化取得了長足的發展,但同時也面臨著很多問題,比如老師理念的更新,老師的信息化素養有待提升等。教育云平臺搭建以后還需要后邊對教師的培訓,只有這樣,信息技術才能成為教育變革的支撐和內生動力,以學習者為中心的教育理念正在進一步印證和發展。

    同時,隨著在線教學的持續,相信學校、老師和學生對于在線教學的模式將有更深的認識,體驗到信息技術在未來學校管理、對教育的教育教學理念與方法也會做出相應的改變和創新,這無疑將對教育的未來產生長遠影響。

    不過黃向偉最后也指出,教育信息化或者說在線教育的路還很長。經過這次疫情的考驗,面對所暴露出來的問題,也給了我們繼續優化與迭代的方向,這是好事兒;而對于教育主管部門來說,未來如何應對突發事件、如何更好地利用信息技術促進教學變革,都是一件非常好的事情。”

    中國教育均衡與教育信息化建設與發展,還任重道遠。

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