核心看点
ABOUT this NOVEL
· 让大班课拥有小班互动体验;
· 攻克技术难题,兼顾低延时和低卡顿;
· 携手创新 实现多个“第一次”;
· 专业服务:贴近场景需求,不放弃每一个学生。
受疫情的影响,无论家长还是学生,对在线教育的态度正逐渐从犹豫转变为认可和接受。随着观念的转变,学生对线上课堂参与度和互动性体验需求也更加旺盛。近两年,K12 大班课成为在线教育的热门赛道。作为 K12 在线教育代表企业,好未来旗下学而思网校率先洞察到学生对提升课堂互动性的需求。

然而,以 CDN 技术为依托的传统大班课模式,由于延时较高、以老师单向输出为主,已无法满足学而思网校对于进一步升级课堂体验的需求。于是,学而思网校携手实时互动云服务商声网Agora 共同寻找解决方案,主动进行技术升级。
01
让大班课拥有小班互动体验
“想象一下,当老师站在屏幕前喊一句,‘1+1等于几?’此时,来自不同屏幕后的孩子们异口同声地回答老师‘2’,这是不是和线下课堂是完全相同的效果?”在学而思网校准备上线小组课前,其技术负责人兴奋地说。
和他预想的一样,学而思网校小组课正式上线后,因为互动体验非常好,获得了学员和家长的一致认同和好评。“点名答题的环节很真实,互动感强,能调动孩子的课堂积极性和注意力,专心学习。”有家长在陪同孩子上完小组课后,跟主讲老师反馈。还有家长告诉老师,学而思网校小组课中的音视频连麦设计非常有“仪式感”。

学而思网校的大班小组课以 6 人为一小组进行组队划分。课上,系统会根据学生的课堂表现,诸如参与答题互动、大声朗读、答题正确率等指标来进行“能量积分”。最终,老师会根据不同小组在课堂上所获得的“能量积分”值来判断胜负。
小组课模式上课场景学生进行英语朗读大比拼
这一互动体验极强的线上课堂,背后由声网Agora 提供技术支持。通过声网的实时音视频(RTC)技术,学而思网校打造了更低延时的互动大班课。
互动大班课突破 CDN 技术的瓶颈,通过 RTC 技术低延时、强同步、可连麦、多频道等特性,加强了课堂互动性,学生可以拥有更好的临场感和参与感。这种课堂场景的亮点还在于强调学生之间的互动,让学生在团队氛围中取得更好的学习效果,对于低龄学生来说尤为有效。低龄孩子难以长时间集中注意力,如果有一起学习的同伴,便可以相互鼓励、相互启发,在浓郁的学习氛围中提升学习积极性,从而有着更佳的课堂效果。
据 Fastdata 的行业报告显示,采用互动型在线课程的用户次均学习时长与传统课堂相比增长 28.7%,这意味着,用户认可互动型课程学习体验带来的效果。
另一方面,RTC 技术让教育机构可以自主实现场景创新。以学而思网校为例,基于音视频连麦,实现了如全班同学在课间操期间共跳函数舞、老师在课堂上任意点名答题、全班同学一起朗读课文、小组 PK 等互动方式,打造独特的差异化体验。
小组课模式上课场景 老师正在发起音视频连麦
对于转型的原因,学而思网校技术负责人强调:“为用户提供更好的体验和服务是我们的第一要务,声网的 RTC 技术具备低延时能力,低延时能消除用户之间的‘云障碍’,形成深度互动,长期来看更有利于提升师生之间的亲密度和黏性。”
02
攻克技术难题
  兼顾低延时和低卡顿

从服务的第一天,声网始终为学而思网校大班小组课保驾护航,即使在海量访问并发的情况下,也保持稳定、可靠的服务质量。这背后来自于,声网连续 7 年都未发生过全网事故的软件定义实时网 SD-RTN™ 的默默支撑,为互动体验提供了超过专线质量的可靠传输保障。
之所以选择声网的服务,学而思网校相关负责人说:“在与声网逐渐接触中,慢慢发现其技术非常优秀,比如在稳定性、低延时、机型适配的广度等方面。上线更低延时的在线直播课,相当于从 0 到 1 开发一个全新的软件,课堂场景非常复杂。过程中,也遇到了很多难点,通过双方工程师共同努力,用‘每个问题都一追到底’的态度,最终一一攻克。”
从技术角度看,让大班课获得低延时体验,确实存在诸多挑战,最关键的就是如何在低延时的情况下兼顾到低卡顿。
对于大班课来说,老师端是非常重要的角色。一个老师要面对成千上万的学生,一旦老师的上行网络出现问题,就会导致画面的卡顿,严重影响教学体验。声网推出的低延时互动大班课,可以对老师上行网络进行实时监控。当出现网络异常、网络波动等情况,系统可以进行秒级切换,实现对老师上行网络重保,保障上课的流畅性。同时,在网络传输过程中采用自研的AUT协议、自适应大小流传输策略等,即使是 500ms 低延时的情况下,卡顿率仍然可以做到稳定保持小于 0.5%。这解决了 CDN 技术无法兼顾低延时和低卡顿的问题,让学生拥有完整、流畅的高质量课堂互动体验。
除此之外,音频质量和设备适配也是学而思网校大班小组课在研发过程中需要攻克的难题。
上课过程中,如果声音出现问题,对课堂影响很大,很可能会导致中断。因此,音频的流畅、清晰体验是保障课堂质量的关键之一。由于老师、学生所处环境不同,当双方连麦互动时,回声、噪音等干扰上课体验的问题很容易出现。声网通过业界领先的3A算法,智能适应各类环境,实现精准音源分离,全面消除回声,实现高保真音频体验。此外,声网的AI降噪算法也可实时分离人声和环境噪声,抑制环境中常见噪音,并从环境噪音中提取清晰人声,从而提供优质清晰的语音环境。
在疫情防控常态化的背景下,下沉市场对优质线上教育资源的需求更加旺盛,学而思网校也迎来了更多来自三四五线城市以及偏远地区的学员,这些区域学生的学习设备复杂多样,对技术服务商的地域网络覆盖和终端适配能力要求很高。
对此,声网实现了对三四线城市网络优化、小运营商网络全覆盖,做到端到端优质传输率大于 99%。同时,通过专业的兼容性测试团队,采用实测和云测结合的方式,主动适配超过 20,000+ 终端及海量外设,满足不同设备、机型的兼容覆盖,尤其是针对下沉市场低端机的性能优化能力优于业界 10%-30%。
03
携手创新
  实现多个“第一次”
在与学而思网校合作的过程中,双方不仅一起创新、打磨场景,声网也突破了多个“第一次”,不断挑战新需求带来的技术高度。
1、完美实现双设备音画同步让老师随时随地上课
对于教育机构来说,优质师资是最宝贵的资源之一。如果老师的上课地点更灵活,将会有更多的优质资源被释放。对此,学而思网校找到了自己独特的方法——“优网”课程。该课程让老师们采用手机 +iPad 的双移动端直播模式。这样一来,老师不仅可以随时随地通过移动设备接入课程;当老师处于弱网环境中,即没有视频只有音频的情况下,也可以顺利上课,还能实现原生课件加载、涂鸦同步绘制等独特功能。
学而思网校主讲老师采用手机
+iPad双移动端直播模式进行授课
优势虽然很明显,但通过双端分别推送音频和视频却经常出现音画不同步的情况,对技术是个很大的挑战。“一个设备采音频,一个设备采视频,如何去实现音画同步,这是我们之前没有做过的。但既然有场景需求,就要想办法把它实现。”声网在学而思网校小组课项目的技术服务负责人唐瀚说,“对此,我们快速制定方案并产品化,在寒假之前,实现了时间戳同步的方案,为流量上涨后的用户体验做好了充足准备。”
2、迭代内容审核方案,既省钱又好用 
内容审核已经变成保障在线教育直播安全的必备需求,尤其对于实时互动课堂,更不能忽视。在学而思网校寒假高峰上量前,声网团队也预估到了这方面的压力。如果延用之前的云端录制截图来实现内容审核,上量会导致后端资源不足,要承担较大的成本压力。
此时需要一个全新的内容审核方案,声网提出改用 SDK 截图的新方案,这样做可以减少 CPU、内存耗用等额外性能开销,大大节省成本。但全新也意味着难度和挑战,不仅需要重新开发,还要与原方案兼容,适用不同版本的学生。最终通过这 SDK 截图一最友好的方案来实现内容审核,既保障了效果和质量,也从降低成本的角度,做到了既省钱又好用。
3、业界首创大班课质量监控功能
想要获得对课堂体验质量的实时反馈,需要进行有效的端到端质量监控。水晶球(Agora Analytics)是声网在 2018 年推出的行业首个质量监控与数据分析工具,提供全周期通话质量监测、回溯和分析的解决方案,致力于帮助企业和开发者及时发现问题、定位原因,并最终解决问题,提升用户体验。
针对互动大班课场景,水晶球也实现了多个业界首创功能。其中,对关键角色(如老师)的设备、网络情况进行实时监控,以及大频道监控工具,已应用到学而思网校的服务中,通过监控对课堂体验质量、问题根因一目了然,从而快速、高效地帮助学员解决课堂体验问题。
04
  专业服务:贴近场景需求
  不放弃每一个学生
“实时互动的本质是服务,而非功能。”这是声网一直以来坚信的理念。功能上线之后,服务才真正开始。服务体验好不好,是声网最看重也是最下功夫去不断优化的地方。
为了提供更适合应用场景的解决方案,声网技术服务团队长期扎根一线,成为最了解客户需求的一群人。他们利用 RTC 天生的优势,以及自身对教育行业的深刻理解和洞察,携手学而思网校进行场景和方案创新。例如上文提到的双设备音画同步和全新内容审核方案,都是他们与学而思网校碰撞过多次后产生的最优方案。 
针对互动大班课的特点,学而思网校在产品上更加关注老师端上行质量和每个学生的实际体验。对此,声网技术服务团队主动提出在服务效率上做优化,实现了不同维度的卡顿率指标实时监控,及时发现并解决学生上课过程中的体验问题。
一般人可能会认为,一个学生只是一个教育机构所有用户的万分之一,甚至百万、千万分之一。学而思网校相关负责人却认为,从家长的角度看,每个孩子都是父母的百分百。因此,任何涉及孩子学习方面的问题,无论是教学还是技术支撑上都要做到百分百。
不放弃每一个在学习体验上遇到困难的学生,是学而思网校和声网团队在合作之初便达成的共识。
唐瀚回忆,之前有个男孩上课过程中经常出现声音类问题。经过排查,才发现原来是他上课时用的是特殊音频设备,而这种小众设备此前在教育场景里几乎没什么应用。经了解才知道,他家里只有这一个设备可以用,如果不解决问题,会持续影响他的上课体验。
“无论如何,都不能影响孩子的上课体验。”唐瀚称,“我们跟学而思网校一起,马上挖掘出类似的设备比例,发现除此设备,还有更多特殊设备面临同样问题。虽然总量不到学生总数的万分之一,但我们还是提高了优先级,针对这一系列设备从技术上做了优化,让学生们不再因设备受限而影响到上课体验。” 
能够帮助学而思网校提升每一个学生的课堂互动体验,对声网而言是最重要也是最有价值的。


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