基于英特尔® 技术的双师课堂解决方案

 

 

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近些年,经过教育信息化 1.0 的迅速发展,中国教育信息化已经取得了丰硕的成果,全国中小学校互联网接入率超过 96%,多媒体教室比例超过 80%,大部分学校已经初步建成了教育信息化体系,交互式电子白板、互动录播等设备得到大范围部署。虽然大多数学校的信息化水平跟上来了,但是对于教室资源以及信息化技术的应用,我国的东、中、西部地区仍存在着巨大的差别。经济上的差异导致对教育的投入也有所不同,从而影响了教育在人力、物力上资源分配的不均衡。由于优质资源的缺乏,特别是优秀教师有限,全国各地的教育水平实际上呈现出参差不齐的状态。

面对教育资源不均衡的现状,我国也在积极调整战略。十九大报告强调,“要优先发展教育事业,必须把教育事业放在优先位置,推动城乡义务教育一体化发展,高度重视农村义务教育,办好学前教育、特殊教育和网络教育,普及高中阶段教育,努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育。”

在此背景下,基于英特尔技术的双师课堂解决方案应运而生,为解决教育资源不均衡做出了极大的贡献。

双师课堂,为中西部地区学生带来福音

所谓双师课堂,主要是通过网络的技术以及线下两者结合来进行实现教学。双师课堂的“双师”,指的是一位“名师”远程实时授课,通过视频会议的方式传输到听课端,让更多的学生能够通过网络的形式来享受到名师的教育教学;同时,听课端配有一名“助教老师”,在课堂现场进行一对一辅导、答疑、查缺补漏、巩固练习等工作。学生既可以享受到好的老师资源,也能通过双师课堂进行多种互动,提高学生的学习效果,从而推动教育的整体发展水平。

(图片来源:鸿合科技)

据数据统计,2018 年双师课堂迎来爆发式增长,双师教室数量激增到 5000+,使双师课堂进入高速发展时期。其中,教育市场三线及以下城市供需矛盾突出,需求端市场占比达八成,潜在用户 1.3 亿。双师课堂的出现逐步扫除了教室的物理边界,成为三四线城市学生享受更好教育资源的一个重要途径,其模式也正在随技术的层层迭代升级而不断的走向成熟。

英特尔携手其合作伙伴鸿合科技共同打造的双师课堂解决方案正是能够惠及更多资源匮乏地区学生学习的有效方式。此解决方案可以融合教育场景的需求,再搭配双师软件,将课前、课中、课后完美的串联起来。同时,双师课堂的应用实现了“1+1>2”的效能,线上名师实时讲课加上线下的助教老师进行针对性辅导,一方面最大程度地还原了线下教学场景,迎合了学生的学习习惯,让更多学生共享优质教学资源,另一方面实现了高科技设备的赋能,能够激起学生的学习兴趣,一定程度上提高了学习效果。

(图片来源:鸿合科技)

传统课堂注重在“学”,削弱于“习”,而双师课堂做到了“学”和“习”的完美结合,不但使教育资源得到均衡,解决乡村教学点缺师少教、课程开设不齐的难题,更增强了学习效果。

技术手段加持,让双师课堂如虎添翼

“科学技术是第一生产力!”基于英特尔技术的双师课堂将一个主讲教室通过多种技术手段连接多个听讲教室,以低成本、高效率、易使用的方式打造主讲端和听讲端,使优秀教学资源得到大范围辐射,促进城乡教育均衡发展,实现精准扶智。

1、OPS 可插拔系统

随着智慧教育的不断发展,网络学习资源向着多样化和高清化扩展。小班教学、探究学习等新型教学方式日益增多,但同时也带来了教育应用负载的迅速增长。二者均对交互式电子白板的图形处理能力、存储吞吐能力、数据分析能力提出了日渐严苛的需求。

为了满足这些需求,英特尔提供了 OPS 可插拔系统规范,该规范致力于在显示器与媒体播放器之间实现系统架构标准化,可以实现更具成本效益的数字标牌和其他显示解决方案的设计、部署和管理,支持先进的功能和不断涌现的使用案例,包括交互功能和匿名观众分析,更好地帮助了课堂上实现了多人触控互动、多媒体(课件、视频、动画等)教学等多种功能,让教学形式变得更加创新与多样。

软硬一体、简化运维:基于英特尔 OPS 的负载整合方案可以实现软硬件一体化管理。边缘设备自身即可实现数据采集、处理等功能,可以减少额外配备服务器及其它设备组件,提升兼容性与稳定性,降低运维负担。

高性能与集约式设计:随着越来越多的智能教育应用陆续部署,教室内的边缘计算设备需要分析并处理的数据将快速增长。基于英特尔 OPS 的负载整合方案能够通过高性能的处理器等硬件,以及面向边缘计算场景的集约式设计,满足高性能、低功耗、低空间占用等要求。

集中管理、远程维护:基于英特尔 OPS 的负载整合方案可以打造智能控制中心,实现对于录播系统、交互式电子白板等设备的集中统一管理。通过智能控制中心与云端的连接,学校 IT 部门可以清晰洞察这些 IT 资产,同时 进行远程的管理与维护。

2、Coffee Lake-S

与传统在线教育有所不同的是,双师课堂可以实现真人大小、无延时、全互动的教学模式。其中,双师课堂的创新在于实景的实时高清互动交流,而不仅仅是简单的直播听课。在课堂上需要通过配备高清摄像机、麦克风、交互平板/智慧黑板显示终端等双师课堂专用设备,将音视频同步传输到其他地区的学生教室,确保画面的 1080P 高清实时展现,音视频流畅互动不卡顿。

对此,英特尔提供了 Coffee Lake-S 处理器架构。Coffee Lake 是英特尔® 第八代微处理器架构。从构架来说,在维持第八代价格不变的前提下,Coffee Lake-S 采用改良的 14nm++ 工艺,此款处理器最大亮点是增加了 2 个实体核心,有着更大的智慧缓存、更高的底层架构设计以及拥有增强型的供电结构,有着更好稳定性和超频体质。有了此款架构作为高可靠的系统运维保障,老师在课堂上可实时查看异地学生课堂的上课画面,助力学校及教培机构拥有清晰流畅的双师教学体验。

3、VDD 边缘计算

针对于双师课堂中的录播系统,英特尔提供了基于边缘计算的 VDD 架构理念,让教室中众多功能的实现更靠近终端,既加快数据处理速度,又能减少延时;同时也便于实现集中化管理,分散化控制,为教育与人工智能的结合提供了空间,令“教育+AI”成为可能,为教育信息化向人工智能的升级转型迈出了坚实的一步。

此外,学校还可以利用基于英特尔 OPS 规范的边缘计算设备,构建统一的管理系统,将智慧教室内的各种负载整合在该设备之中,提供统一的资源调配与管理,不仅有助于提升可用性、易用性、成本效益,还在边缘侧为智能教育应用奠定了基础,让教学更加个性,让学校更加智能。

4、Media SDK(视频编解码)

在以往的课堂上,经常存在图片以及音视频处理场景集中并发量高以及延迟敏感等问题,对此,英特尔提供了 Media SDK,其单一API支持硬件加速,可实现快速视频转码,图像处理以及媒体格式转换,极大的降低了播放高清视频的硬件门槛,高效挖掘利用硬件平台潜力,通过稳定的链路提供高吞吐、低延迟的多媒体及时处理能力,极大方便了老师在课堂上对所需音视频的传输以及下载。

5、至强处理器

双师课堂的云端技术采用了英特尔® 至强® 可扩展处理器的强大数据处理和分析能力,将学生的学习情况进行分析,以此调整思路,因材施教,适时调整教学计划。此外,支持大规模实时互动,通过对等部署、分区、隔离确保骨干网络在出现故障时可以进行无缝切换,当教室流量暴增时,可以适时调整构架,实现终端用户无感知的效果。

(图片来源:鸿合科技)

创造新型教学模式,促进教育公平

近年来,我国在不断的解决教育资源分配不均的问题,但就目前而言,教育资源不均衡分配仍然是一个严重的社会问题,尤其是农村教育资源与城市教育资源之间的不平衡尤为严重,然而均衡教育资源是构建和谐社会的最佳体现、重要保证和根本途径之一。基于英特尔技术的双师课堂解决方案的教育模式,很好地解决了在线教育带来的互动性不强的问题。它可以提高学生们的效率,线下辅导老师的存在可以避免学生在进行远程教育过程中睡着、注意力不集中等问题;解决优质师资力量不足的问题,优秀的老师大多集中在城市、城镇,而偏远的地区优质的师资力量十分匮乏,双师教学模式正可以解燃眉之急。

课前,老师可以预约课程、即时开课,也可以将其他地区教室的多终端设备加入课堂,减少了老师课前准备的时间,提高了课堂效率;课中,主讲老师负责精准讲解,和听讲教室的辅导老师进行配合,利用桌面共享功能、多方同屏书写以及视频讲台等功能,将跨区域空间的学生汇集在一起,使他们可以“面对面”的同上一课堂,保证课堂上能够高效的吸收知识;课后,老师通过参考双师软件上的数据统计,根据课程内容和学生掌握情况布置每日练习,使学生能在课下进行高效的学习回顾。

(图片来源:鸿合科技)

对学校而言,双师课堂能带来更好的教育资源以及学习体验。基于英特尔技术的双师课堂解决方案,用远程的方式解决了乡村学校师资不足、优秀资源匮乏等问题,学生能跨越地域限制享受到优质的教育资源,缩小了不同地区和不同人群之间的教育资源差异,进而推进了我国教育的公平发展。对于教培机构而言,双师课堂一方面能让机构极大化的利用优质教学资源,节省学习时间和教师的聘请和培训费用,加快了固定场地的轮换速度;另一方面,双师课堂模式则是大大提高了机构的利润率和学生的稳定性。因此,双师课堂已经成为推动未来优质教育资源普及的利器。

“让每个孩子都能享有公平而有质量的教育”这不仅仅是一句呼吁的口号,相信通过英特尔以及合作伙伴的不断努力,可以让亿万学生共享优质的教学资源,接受良好的教育。

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