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1、封面頁(此頁面將由下圖全覆蓋,此為編輯稿中的示意,將在終稿 PDF 版中做更新)卷首語 在線教育是互聯網技術與傳統教育的結合,相比傳統教育,在線教育能夠突破時空限制,讓學習者更為靈活地獲取知識,借助便攜的移動設備隨時隨地進行碎片化學習。另外,在線教育的學習內容更加多樣化,教育范圍覆蓋學前教育、基礎教育、高等教育、職業教育以及興趣教育等細分領域。因此,近年來越來越多的消費者開始嘗試這種新型學習方式,通過網絡進行各類培訓學習的用戶需求日益旺盛,在線教育市場規模也呈現逐年增長的趨勢。在線教育場景一般包含大量圖文、音視頻的教學內容傳播和教學過程中的師生實時交互,具有用戶量大、用戶分布廣、對交互實時性要
2、求高、對業務可用性較敏感的特點。傳統的業務架構和源站接入模式無法滿足高可靠、高實時性交互的業務場景。云計算能夠根據用戶業務需求和策略,自動調整計算資源,滿足高峰期業務支撐能力,并抵御大流量的 DDoS 攻擊。另外,云計算還能夠為在線教育提供視頻直播點播、海量數據存儲、大數據收集分析、業務營銷拓展等多種解決方案,幫助教育企業全面快速開展線上業務。本書簡要分析在線教育行業概念與技術特點,通過多個案例介紹在線教育云上技術架構與業務保障過程,深入分析云計算對于在線教育出海業務拓展的優勢,并對在線教育行業未來發展趨勢進行了展望。目錄 在線教育概念.6 一、在線教育行業概況.6 二、在線教育的商業模式與技
3、術發展.7 在線教育現狀:玩家分布情況、市場占有率等.13 一、在線教育行業現狀分析.13 二、重點企業分析.16 在線教育行業云計算應用場景.19 一、在線教育通用業務場景及挑戰.19 二、阿里云優質網絡及按需分配的彈性資源.20 三、阿里云全方位安全防護.22 四、阿里云即開即用的點播服務.23 五、阿里云即開即用的直播服務.23 六、阿里云安全可靠的海量互聯網存儲服務.24 七、阿里云大數據收集、存儲及分析平臺.25 八、阿里云離線與在線業務容器化.26 九、阿里云在線會議.27 十、某客戶云上部署方案.28 十一、某客戶云上部署方案.29 客戶活動云上護航介紹.30 一、云上護航服務核
4、心內容.30 二、在線教育客戶業務護航保障案例.30 在線教育出海情況.38 一、出海階段.38 二、教育出海主要目的地與出海優勢.39 三、出海步驟.40 四、出海市場選擇.41 五、中國在線教育出海面臨的挑戰.43 在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件.44 一、出海場景對云計算的需求.44 二、教育智能硬件現狀.48 三、教育智能硬件使用場景分析.52 四、常見教育智能硬件.56 五、教育智能硬件行業趨勢展望.57 在線教育行業未來展望.59 一、國家政策與行業變革.59 二、元宇宙與教育.61 三、人工智能與教育.65 四、ChatGPT 與教育.70 在線教育概念 6 在線教
5、育概念 一、在線教育行業概況 在線教育即 e-Learning,或稱遠程教育、在線學習,是以網絡為介質的教學方式,通過網絡,學員與教師即使相隔萬里也可以開展教學活動。此外,借助網絡課件,學員還可以隨時隨地進行學習,真正打破了時間和空間的限制,對于工作繁忙,學習時間不固定的職場人而言網絡遠程教育是最方便不過的學習方式。在經濟全球化、工業信息化的時代背景下,互聯網技術的快速發展,智能終端的大規模普及,以及移動應用服務的全面滲透,正全面革新著人們的購物、娛樂、出行、教育等行為習慣。傳統行業借助互聯網的優勢,紛紛探索互聯網與傳統行業融合發展的轉型之路。2015 年十二屆全國人大三次會議中,“互聯網+”
6、生態戰略已成為國家重要發展戰略之一。在教育行業領域內,我國的傳統教育一直存在資源分配不均、投入產出失衡、素質教育水平較低等困境。信息技術對教育發展具有革命性影響,“互聯網+教育”的創新實踐隊革新傳統教育模式所發揮的作用被寄予厚望。利用互聯網和移動互聯網應用技術,為公眾提供在線學習和移動學習服務,打破傳統教育模式的限制,是推動教育信息化和終身教育事業發展的重要舉措。教育信息化主要是 B2B 的,模式是直接服務學校進行教育信息化建設,主要收入來自學校的建設和運營經費,目的是讓教學更信息化和智能化。目前教育信息化變現模式相對較為成熟,具有較強盈利能力,上市公司向在線教育轉型也多選擇教育信息化公司進行
7、并購?;ヂ摼W教育主要是 C2C 的,模式是直接向學員收費,對于學員的自主付費意愿要求較高,所以收入的主要驅動因素是學員繳費意愿的提高,而其教學內容也是互聯網教育的核心競爭力?;ヂ摼W教育模式創新較多,在一級市場的投資較為火熱,但具有良好變現能力的互聯網教育模式仍不算很多,各方從業者也在積極探索中,在新的好的模式下,互聯網教育的垂直領域具有爆發式增長的潛力。教育信息化是衡量國家軟實力的重要標志之一,近年來國家接連出臺政策發展教育信息化戰略,而中國教育行業信息化的投入呈持續增長態勢。中國教育培訓潛力巨大。在線教育概念 7 在線教育按照課程內容可分為學前教育、K12 教育、高等教育、技能培訓等。在線教
8、育的分類 種類 簡介 學前教育 又稱幼兒教育,是指實施幼兒教育的機構根據一定的培養目標和幼兒的身心特點,對入小學前的幼兒進行有計劃的教育,其主要任務是使兒童身心獲得協調發展,為入小學接受小學階段的教育做好準備。K12 教育 是指從幼兒園到十二年級,這兩個年級是美國、澳大利亞及英國、加拿大的免費教育頭尾的兩個年級,K-12 是國際上對基礎教育的統稱。高等教育 指在完成中等教育的基礎上進行的專業教育和職業教育,是培養高級專門人才和職業人員的主要社會活動。技能培訓 技能培訓是為了增強市場就業競爭力,由技能培訓機構開展的。通過技能考核,可以得到國家認可的技能證書。技能培訓注重某項技能的提高。在線教育的
9、優勝之處有:在線教育時間上、空間上更自由。在線教育是強調透過網絡的教與學模式。在線教育最明顯的好處就是時間靈活,可以給你充足時間去開展你的社交活動。網絡學習的課程時間可以隨時更改,24 小時隨時隨地在線教育,隨你來定。所以只要選擇在線教育,你可以想什么時候休息就什么時候休息。在線教育性價比更高。節省了教學場地,辦公室等一系列的費用,所以相比傳統培訓班的話,價格更實惠,更適合普通大眾來學習。在線教育師資更強。因為是在線教育,所以很多的老師在家就可以教授學生,而傳統培訓班是一定要到培訓點上課的,在老師方面,很多的培訓機構都可以請到很多外教,在師資方面會更有競爭力。二、在線教育的商業模式與技術發展
10、在線教育行業產業鏈上游為相關供應商,云計算、通訊技術等技術供應商,以及師資課程和配套設施的資源供應商;中游從產品形式來看,有直播、錄播、學習工具等;從課程類型上看,有低幼教育、K12 教育、職業教育等;下游主要是使用用戶,包括 B 端和 C 端。在線教育行業產業鏈全景圖如下:在線教育概念 8 從參與企業來看,上游包含科大訊飛、星網銳捷等技術支持商,以及洋蔥學院等資源供應商;在中游領域,K12 教育有好未來、新東方、猿輔導、高途課堂、掌門 1對 1、作業幫等企業,低幼教育線上代表機構有寶寶巴士?;鸹ㄋ季S、凱叔講故事等;高等教育線上代表機構有中國大學 MOOC、學堂在線等;職業教育線上代表機構有中
11、公教育、中華會計網校、高頓教育等;素質教育線上代表機構有編程貓、流利說、斑馬 AI 課等。1.在線教育的商業模式 1)B2B 模式 B2B(Business to Business)是指企業與企業建立的商業關系,比如向企業、政府、學校、團體提供在線教育服務的都屬于 B2B,像企業內訓、客戶培訓以及合作伙伴等。模式特點 To B 模式主要是 B 端三大需求:勝任力、技能類、考試資格類。大部分 To B 業務是為了解決勝任力和技能類需求。在各類組織中,人們習慣于對在某個等級上稱職的人員進行晉升提拔,因此很多人被晉升到其不稱職的地位。在線教育概念 9 對任何組織而言,一旦相當部分人員被推到其不稱職的
12、級別,就會造成組織的人浮于事、效率低下,導致平庸者出人頭地,發展停滯。將一名職工晉升到一個無法很好發揮才能的崗位,不僅不是對本人的獎勵,反而使其無法很好發揮才能,也給組織帶來損失。B 端企業需要解決的需求?降低需求企業成本:如果由企業自身勝任力培訓,需要自創一整套完整的流程。單單僅從費用開支概率就已經是一筆巨大的投入,而專業的對口的在線培訓企業就可以較好的解決這個問題。需求企業完全可以整合企業內部的培訓需求,統一向培訓企業進行采購,在獲得整套完整培訓的基礎上還能實現批量采購獲取折扣減少經費開支。?擴大市場機會:企業通過與潛在的客戶建立網上商務關系,覆蓋原來難以通過傳統渠道覆蓋的市場,增加企業的
13、市場機會。譬如網上推廣直銷,往往可以帶來部分來自于中小企業的新客戶,擴大了品牌知名度和市場份額。行業規模問題一直也是 B2B 模式下在線教育難以進行突破的,市場更多的是受到社會大環境、國家政策、以及關鍵人的影響,發展業務更多的依賴 BD 去推動。2)B2C 商業模式 B2C(Business to Consumer)是指商家直接面向用戶銷售產品和服務的商業模式。目前市面上大多數在線教育企業都屬于 B2C 模式,如猿題庫、VIPABC、51Talk 等。B2C 的授課場景形式也在不斷的演變,從錄播課程到直播&錄播,從大班課到 1 對1&混合類,掌握消費者心理,充分滿足消費者需求。B2C 業務模式
14、在所有模式中被證實能夠掙到錢的,這也是為什么滬江、VIPABC 可以拿到大額的融資的原因。模式特點 B2C 模式的在線教育公司,由于擔任教育自營主體的角色,一般以相對垂直的教育領域為主要課程產品,如語言培訓,職業培訓,技能培訓等。解決了在線教育標準化的問題,課程一般令人放心。在線教育概念 10 目前除了部分早期混合 B2C 模式的頭部在線教育公司,想要純粹的依靠傳統錄播課程的 B2C 教育公司不論從產品特征或是收入規模都沒有哪家特別出彩。眾所周知,高質量的課程內容往往成本高、周期長、效果慢,令人望而生畏。錄播課程最大的特點就是可以重復觀看,理論上越來越多的用戶觀看就能夠實現費用攤平,邊際成本越
15、來越低。典型的如樂學高考、超級課堂在前期不惜巨資投入,確保課程質量,一定程度能夠減少線下教室搬到線上體驗較差的影響。3)C2C 商業模式 Consumer to Consumer,用戶之間自己把東西放到平臺上去賣的商業模式。C2C 即平臺模式,通過和教育機構合作講師團隊入住平臺或者個人講師也可入駐的形式,向用戶提供直播或點播的教育服務。平臺本身并不生產課程,它屬于第三方為個人提供技術平臺,為用戶提供學習課程。這也就是我們常說的淘寶模式,具有相當的王者之氣。我們相信不少在線教育從業者都想做“教育界中的淘寶網”。模式特點 平臺模式本質是連接供需。當在線教育的從業者通過平臺進行變現,收取平臺費用。類
16、似淘寶,一面將自己的流量或者用戶轉賣給視頻或者直播的內容提供商,未來利用出售他們內容的分成來牟利。另一面因為內容或者提供商的吸引力,反哺平臺,為平臺吸引獲取更多的用戶和流量。平臺輕資產,不負責產品供應,作為中介人只要解決信息匹配問題就可以了。在整個環節中,很多功能可能都需要由供應商完成。平臺模式下,成本結構以固定成本為重,當搭建好平臺,隨著用戶數增加,成本將逐步下降。當平臺形成規模,達到壟斷地位,那么議價權一定掌握在平臺手里,實現利潤增長就是一件水到渠成的事情。在線教育概念 11 平臺模式下,品控問題是幾乎無法解決的,品控把握可能更多依賴平臺的人工審核。4)B2B2C 模式 通過和線下教育機構
17、合作,并讓個人老師入駐到平臺的形式,向學習者提供課程資源。相較于 B2C 商業機構對消費者的電子商務于 C2C 網上個體雙方交易的商城,B2B2C模式更像兩者之間的綜合。鏈接教育內容供需雙方,為教學過程各環節提供技術、功能和服務,并實現教育內容變現的互聯網第三方教育平臺。模式特點 與 B2C 模式相比,它們的共同點都是以實現在線教育和能力培訓為導向目標,教學場景都是線上教學。不同點在于 B2C 往往是單個領域的直通車,B2B2C 在線教育平臺擔任的更多的是教育載體,也就是聚合類垂直領域。B2B2C 模式下,主要包括兩類玩家:一類是垂直于教育領域的在線教育企業,擁有豐富的教育從業經驗和教育資源,
18、為謀”新出路“搭建平臺。另一類則是跨行業進軍在線教育的流量巨頭,品牌知名度強擁有大量低成本流量和龐大用戶群體。2.在線教育的技術發展 1)技術周期 2010-2020 年,全球在線教育行業專利申請人數量及專利申請量均呈現增長態勢。2021 年全球在線教育行業專利申請量及專利申請人數量有所下降,分別為 2772 項和 1800 位。整體來看,全球在線教育技術處于成長期。在線教育概念 12 2)技術構成 目前“G06Q50 特別適用于特定商業行業的系統或方法,例如公用事業或旅游(醫療信息學入 G16H)”的專利申請數量最多,為 3554 項,占總申請量的 18.3%。其次是“G09B5 電操作的教
19、具”,專利申請量為 3246 項,占總申請量的 16.7%。3)技術焦點 全球在線教育前十大熱門技術詞包括輔助裝置、互動教學、互聯網、音視頻、遠程教育、檢測方法、顯示器、終端設備、目標用戶、識別方法等。4)技術來源國分布 目前,全球在線教育第一大技術來源國為中國,中國在線教育專利申請量占全球在線教育專利總申請量的 77.53%;其次是美國,美國在線教育專利申請量占全球在線教育專利總申請量的 9.94%。日韓國和日本占比分別為 5.72%和 4.66%。5)中國區域專利申請分布 北京為中國當前申請在線教育專利數量最多的省份,累計當前在線教育專利申請數量高達 4212 項。其次為廣東,申請專利數量
20、為 2901 項。中國當前申請?。ㄊ?、自治區)在線教育專利數量排名前十的省份還有江蘇、浙江、上海、湖北等。6)專利申請人競爭 全球在線教育行業專利申請數量 TOP 10 申請人分別是視聯動力信息技術股份有限公司、中興通訊股份有限公司、騰訊科技(深圳)有限公司、華為技術有限公司、北京大米科技有限公司、海南視聯通信技術有限公司、海南乾唐視聯信息技術有限公司、上海松鼠課堂人工智能科技有限公司、深圳市鷹碩技術有限公司和北京世紀好未來教育科技有限公司。其中,視聯動力信息技術股份有限公司在線教育專利申請數量最多,為 1839 項。中興通訊股份有限公司排名第二,其在線教育專利申請數量為 670 項。在線教育
21、現狀:玩家分布情況、市場占有率等 13 在線教育現狀:玩家分布情況、市場占有率等 一、在線教育行業現狀分析 1.市場規模顯著增長 在線教育靈活的教學場景、多元化的教學方式,使其覆蓋區域和行業規??焖贁U張,在線教育發展空間廣闊。數據顯示,2020 年中國在線教育市場規模達到 4154.8 億元,同比增長 25.2%。中商產業研究院預測,2022 年我國在線教育市場規模將達6075.4 億元。數據來自中商情報網 2.在教育產業中的占比分析 在線教育是我國教育行業的重要組成部分,數據顯示,中國在線教育在教育產業中的占比呈增長趨勢,由 2016 年的 7.9%增長至 2020 年的 12.4%,預計
22、2022 年中國在線教育在教育產業中的占比將達 15.4%。在線教育現狀:玩家分布情況、市場占有率等 14 數據來自中商情報網 3.用戶規模分析 在我國教育產業發展中,國家出臺了一系列關于建設終身學習型社會、推進教育制度改革以及強化知識產權保護的政策。同時,新冠疫情使得居民在線教育需求增加,進一步推動在線教育用戶規模增長。數據顯示,截至 2021 年 12 月我國在線教育用戶規模達 32493 萬人,預計 2022 年中國互聯網在線教育用戶規模將增長至 35162萬人。數據來自中商情報網 在線教育現狀:玩家分布情況、市場占有率等 15 4.在線教育融資分布 隨著“雙減”政策的落地,K12 教育
23、相關行業受到重創,教育機構的發展狀況堪憂;而素質教育、職業教育迎來新的發展機遇,各互聯網巨頭、學科培訓機構及創業者不斷涌入展開布局。從所屬行業來看,職業教育、Steam 教育、教育服務商等行業獲得的融資金額比例占比較大,融資金額分別為 61.93 億元、33.68 億元和 9.14 億元,分別占比 43.96%、23.91%、6.71%。數據來自中商情報網 5.在線教育相關企業區域分布 從在線教育企業區域分布來看,目前廣東省以 3789 家在線教育相關企業數量高居全國第一,北京、山東排名第二和第三,在線教育相關企業數量分別為 3605 家、1504 家。此外,江蘇、福建、上海、浙江、湖北、河南
24、、安徽躋身前十,依次排名第 4-10 名。整體來看,在線教育產業主要集中廣東。在線教育現狀:玩家分布情況、市場占有率等 16 數據來自中商情報網 二、重點企業分析 1.新東方 新東方教育科技集團定位于以學生全面成長為核心,以科技為驅動力的綜合性教育集團,打造了新東方大學考試、新東方留學考試、新東方在線、新東方前途出國等諸多教育品牌。2022 財年,新東方營業收入達 8.99 億元,實現歸母凈利潤 4.13 億元。數據來自中商情報網 在線教育現狀:玩家分布情況、市場占有率等 17 從主營業務來看,2022 財年新東方主營業務包括大學教育、K12 教育及學前教育、機構客戶、直播電商,營業收入分別為
25、 5.18 億元、2.98 億元、0.58 億元、0.25 億元。其中,受到新規的影響,K12 教育及學前教育營業收入有所下降。數據來自中商情報網 2.中公教育 中公教育是大型的多品類職業教育機構,也是國內招錄考試培訓領域的開創者和領導者。2021 年中公教育營業收入達 69.12 億元,凈利潤虧損 23.7 億元。2022 年 1-6 月實現營業收入 22.27 億元,凈利潤虧損 8.91 億元。在線教育現狀:玩家分布情況、市場占有率等 18 數據來自中商情報網 從主營業務來看,2022 年中公教育主營包括公務員序列、綜合培訓、事業單位、教師序列,分別占主營業務收入的 48.74%、24.1
26、6%、14.75%、11.61%、0.74%。數據來自中商情報網 在線教育行業云計算應用場景 19 在線教育行業云計算應用場景 一、在線教育通用業務場景及挑戰 在線教育場景特點:在線教育場景一般包含大量圖文、音視頻的教學內容傳播和教學過程中的師生實時交互,具有用戶量大,用戶分布廣,對交互實時性要求高,對業務可用性較敏感的特點。傳統的業務架構和源站接入模式無法滿足高可靠、高實時性交互的業務場景。在線教育平臺核心需求:穩定可靠、按需伸縮的計算及網絡資源?提供穩定可靠、即開即用的基礎設施服務?優質的網絡訪問效果,用戶使用各種運營商都可以達到最佳效果?按需伸縮的計算、網絡資源 全方位安全防護?抵御大流
27、量的 DDoS 攻擊?過濾惡意訪問,避免網站數據泄露,保障網站的安全 視頻、存儲及大數據服務?即開即用的點播和直播服務?安全可靠的海量互聯網存儲 在線教育行業云計算應用場景 20?大數據存儲分析展示需求 阿里云提供現成可用的一體化在線教育解決方案,該解決方案包含一整套功能強大的云服務,例如視頻點播、內容分發網絡(CDN)、對象存儲 OSS 和彈性裸金屬服務器(EBM),可用于在多種平臺上開發、實施和提供數字媒體內容,能夠在全球范圍內實現低延遲和高并發度。該解決方案以先進的內容托管和分發網絡為后盾,采用大規模分布式實時轉碼技術,可幫助打造經濟高效且安全的平臺,讓您能夠快速啟動和擴展業務,實現全球
28、提供最佳學習體驗的目標。二、阿里云優質網絡及按需分配的彈性資源 1.優質的網絡,客戶使用各種運營商都可以達到最佳效果 阿里云所有機房均為多線 BGP(電信、聯通、移動、教育網等)接入,確保全國用戶訪問暢通。內容分發加速:對于當今的應用程序服務,尤其是在線教育,打造順暢而友好的用戶體驗是必不可少的。當內容提供商的用戶為中國觀眾時,必須確保連接快速而順暢,這對于全球流媒體傳輸至關重要。數據包丟失、抖動和長延遲等網絡質量問題會嚴重影響效率和穩定性。阿里云跨地域網絡解決方案利用我們在中國市場的全面覆蓋網絡和豐富經驗,幫您解決這些問題。阿里云是中國排名第 1 的云供應商,與中國的一級運營商緊密合作,可保
29、證網絡質量,提供優異的體驗,助您在中國大陸的業務蓬勃發展。阿里云云企業網 CEN 和內容分發網絡(CDN)可助您加快內容分發速度,達成這一目標。您可以采用云企業網 CEN 來訪問多個 VPC 和區域,并可根據需要在邊界網關協議(BGP)網絡與骨干網絡之間靈活切換。此外,您可以使用內容分發網絡,從距離用戶最近的節點提供內容,加快對用戶請求的響應,提升響應速度。內容分發網絡還可以解決通常由于分發、帶寬和服務器性能問題造成的分發延遲問題。在線教育行業云計算應用場景 21 2.按需分配的彈性資源 阿里云可以根據用戶的業務需求和策略,自動調整其彈性計算資源的管理服務。在滿足業務需求高峰增長時無縫地增加
30、ECS 實例,并在業務需求下降時自動減少 ECS實例以節約成本。案例:某在線教育公司線上評測業務使用彈性伸縮服務,高峰期業務支撐能力增長5 倍,成本降低 80%。在線教育行業云計算應用場景 22 三、阿里云全方位安全防護 1.抵御大流量的 DDoS 攻擊 東半球最大的高防中心,打不死的高防 IP,輕松應對大流量攻擊,確保云服務穩定正常。案例:某英語培訓機構在線業務使用了阿里云 DDoS 高防 1P 服務后,抵御了高達160 Gpbs 的 DDoS 攻擊,業務沒有受到任何影響,目前業務一直在該服務的保護下。2.過濾惡意訪問,避免網站數據泄露,保障網站的安全 基于云安全大數據能力實現,通過防御 S
31、QL 注入、XSS 跨站腳本、常見 Web 服務器插件漏洞、木馬上傳、非授權核心資源訪問等攻擊,避免客戶的網站資產數據泄露,保障網站的安、全與可用性。阻斷黑灰產隱私數據獲取環節如下圖所示。在線教育行業云計算應用場景 23 四、阿里云即開即用的點播服務 電子學習視頻點播場景需要強大的基礎設施資源來處理定期出現的業務負載巨幅波動。傳統解決方案面臨諸多挑戰,例如同步視頻上傳、處理、流式傳輸、播放延遲,以及突發服務造成的不可控峰值流量。一個定制視頻點播解決方案,支持數百萬人同時觀看,可減少開發工作和成本。支持對象存儲 OSS,通過附加對象方法,支持同時讀取和寫入同一個文件。五、阿里云即開即用的直播服務
32、 構建在線直播教育服務時,會面臨許多技術挑戰。要想提供滿足用戶需求的高質量服務,必須解決延遲、帶寬、安全性和可伸縮性問題。因此,您需要可靠的在線教育解決方案來流式處理、轉碼、分發和播放媒體內容,才能在這個迅速發展的市場中立于不敗之地。在線教育行業云計算應用場景 24 阿里云提供低延遲、高并發的音視頻播放解決方案,助您高效開發實時視頻直播平臺。該解決方案配備與眾不同的對象存儲 OSS 功能,允許附加對象,極為適合實時視頻的監控和處理。白板、IM、直播課程內容與多媒體素材同步,超低延時直播支持強互動。直播、點播、智能生產、實時音視頻通信多產品聯動,方便授課內容的二次傳播和及時生產。支持在線教育促銷
33、課、大班課、小班課等多種場景。六、阿里云安全可靠的海量互聯網存儲服務 案例:某教育內容運營機構,使用阿里云 OSS 存儲核心視頻資產,提高了數據的可靠性,降低運營成本。在線教育行業云計算應用場景 25 七、阿里云大數據收集、存儲及分析平臺 典型場景:包括日志分析、數據集成、個性化推薦等。免運維:MaxCompute 極大的減少了技術人員在數據平臺層面的建設和運維投入。經濟性:基于 PaaS 層面的計算、存儲的彈性擴展能力,用戶只需對計算量。依托于 MaxCompute 的平公軟件的持續優化帶來的高性能確保了 MaxCompute的成本優勢。和阿里云數加產品靈活組合方案,包括:?MaxCompu
34、te+QuickBI 形成 BI/DW 方案?MaxCompute+PAl 形成機器學習方案?MaxCompute+推薦引擎形成個性化推薦方案引擎方案 豐富的數據集成工具,包括 Tunnel 命令、基于 SDK 自行編寫 Java 工具以及大數據開發套件的數據同步。在線教育行業云計算應用場景 26 八、阿里云離線與在線業務容器化 無論是大數據離線業務,還是在線業務,在阿里云容器化都有業內領先的最佳實踐。Yarn on ACK:實現動態資源感知和 Container 驅逐能力??梢愿鶕?K8s 節點負載彈性的擴大或縮小NMPod時使用的資源,兼顧高SLA業務資源需求和低谷高使用率。Fluid o
35、n ACK+JindoFS:將海量索引數據從友商云緩存至阿里云,性能比原有方案翻倍,成本減半。同時極大減少了對專線的依賴,消除了跨云瓶頸提高了業務可靠性。通過存算分離,提供了新的 Winback 路徑。Delta Lake:實現了基于開源架構+數據湖方案的數據增量更新,可能夠支持對于存儲的 UPSERT。在線教育行業云計算應用場景 27 九、阿里云在線會議 許多公共部門企業和中小型企業需要一款視頻和語音會議平臺,但預算有限。這些客戶需要一款穩定可靠的免費在線會議解決方案。釘釘為您提供免費的在線會議和網絡電話服務,可確??焖?、簡便且高效的通信和協作。只要有穩定的 Wi-Fi 連接,就能在釘釘上發
36、起 1080P 高清視頻會議,畫質超清穩定。開會過程中,您可以即時與其他人共享屏幕。釘釘支持培訓模式和討論模式,可根據需要輕松切換。此外,在釘釘上,可以發起高質量的網絡電話會議,一鍵操作加入會議,最多可有 50 人參會。在特殊情況下,釘釘可支持多達 302 人加入免費在線會議和網絡電話服務。在線教育行業云計算應用場景 28 十、某客戶云上部署方案 客戶的核心拍搜業務部署阿里與友商云接近對半開,在友商部署的是自建 RTC 和無法解耦的業務。直播業務雙活,友商一和友商二占比 20%和 80%,在線大數據主要在阿里,離線大數據在友商,海外業務探索中,全量阿里云。在線教育行業云計算應用場景 29 十一
37、、某客戶云上部署方案 國內主要使用北京 region 的資源,海外的出海業務主要在印度、美東、美西 region,自建 IDC 主要分在 2 個機房,第三個機房用于 POP 鏈接??蛻艋顒釉粕献o航介紹 30 客戶活動云上護航介紹 一、云上護航服務核心內容 適用于出行高峰、秒殺大促、晚會直播等業務場景,當客戶系統架構需要承載流量洪峰時,阿里云智能向客戶提供標準的的高可用技術服務能力,協助客戶業務穩定渡過峰值。包括合理規劃彈性擴展,優化性能,平滑渡過業務洪峰,降低故障域風險,建立快恢機制,節點調度優化,確保網絡順暢,視頻無卡頓。云上護航服務實施流程如下圖所示:二、在線教育客戶業務護航保障案例 1.
38、某客戶春晚活動重保 客戶為中小學生提供全學科的課程,全國任何地區的中小學生,都可在家上名師直播課。公司旗下擁有多款在線教育產品,為用戶提供網課、智能練習、難題解析等多元化的智能教育服務?;顒颖尘?本次活動是客戶在近年春晚節目上推出的一次大型推廣活動,旨在做品牌推廣,進一步打響品牌知名度?;顒由婕翱蛻舳鄠€業務部門,高層也很關注本次活動,要求阿里云提供護航服務,確?;顒禹樌M行。由于涉及 ECS、數據庫、網絡、安全、容器、中間件等多款產品的重保,阿里云從各個產品線抽調同學組織了精英重保團隊,從技術架構梳理、壓測演練、各產品應急預案、應急保障流程等多維度進行了保障安排,保障了客戶活動的順利進行??蛻?/p>
39、活動云上護航介紹 31 春晚當日晚 8 點半/9 點半/10 點半/11 點半時春晚主持人會有四次口播,用戶會通過 Apple App Store、應用市場或官網下載客戶 APP,進入活動頁面答題后搶福袋,之后還有一步如果未中獎會讓用戶重試抽獎,最后展示到視頻頁。文件類型主要是圖片、視頻、下載 apk,熱度集中?;顒蛹夹g架構 本次活動的技術架構如下圖所示:重點保障環節?召開項目啟動會,確定業務目標??蛻艋顒釉粕献o航介紹 32?技術架構梳理:梳理了客戶活動所涉及到核心系統架構、梳理了活動資源涉及到的端到端流程、活動初步預估資源需求量等重要信息。?重保組人員確認,建立重保人員通訊錄。?演練與壓測:
40、制定了壓測方案,6 次全鏈路的壓測,總計 3500 萬 qps,根據壓測方案實施壓測后進一步提升了資源擴容需求、資源預留量的準確性和彈性伸縮能力,同時制定了限流方案。?制定 ECS、數據庫、網絡、安全、中間件、CDN、ES 等重要產品的保障方案與緊急預案,制定應急保障流程與規則。?現場值守保障活動順利進行。應急流程 客戶活動云上護航介紹 33 2.某客戶續報活動護航 客戶為教育科技獨角獸頭部企業,旗下擁有多款在線教育產品,為用戶提供網課、智能練習、難題解析等多元化的智能教育服務。采用層疊式的注意力機制在多候選文檔,采樣出多個候選答案區域,并在此基礎上使用交叉投票模型,優化最終的答案,實現機器找
41、出的答案比普通人找的更準確?;顒颖尘?客戶的暑期續報活動是客戶的一個重要續費活動之一,對客戶完成營收目標很重要,為體驗課到正價課的續報率負責,公司分配客戶資源,電話溝通引導用戶完成從體驗課到系統班的課程報名工作,完成續報率指標??蛻粢蟀⒗镌拼_保續?;顒禹樌M行,對重要資源進行保障?;顒忧皽蕚?與客戶確認活動的內容,是否有做過壓測,需要阿里云重點保障的云資源,了解到客戶續報活動需要重保 CDN 及 OSS 資源,并與客戶確認收集了主要的 CDN 域名,活動的時長,資源使用量(TPS、QPS 等信息)?;顒又乇F陂g 以 CDN 資源為例,做了域名定時播報或者域名定時告警,重要活動期間 30 分播
42、報一次,在天眼做了相關告警配置,相關告警信息播送到釘群:告警配置如下:?創建內部釘群,將相關人員加入群;?創建群機器人,主要復制了 Webhook;?配置播報,根據域名需要指標進行監控配置,可以配置告警、播報、訂閱??蛻艋顒釉粕献o航介紹 34 活動中了解客戶業務情況 活動前對主要的域名做了資源巡檢,通過對比一周信息查看是否有增量,并查看了詳細的資源使用情況。定期詢問客戶業務是否正常,關注業務高峰期水位,每半個小時詢問一次客戶,直至活動結束。突發問題的應急處理 客戶平時 MQ 水位比較低,業務活動需要調整 MQ 集群 20W/TPS 到 30W/TPS 一般在業務低峰期調整,因為是客戶預估業務量
43、,所以不太準,實際活動中重點關注了這部分資源??蛻艋顒釉粕献o航介紹 35 本次活動 MQ 峰值超過 30w TPS/S,10 點鐘,客戶緊急反饋,但是實際沒有限流。服務端這邊給用戶鉑金版集群會有一定的冗余,可以提供服務,但這個不建議長時間突破,建議客戶擴容到安全水位。同時,客戶反饋 11 點還有個高峰期,活動中擴容很顯然不可取,因此,客戶只能做限流操作,把限流水位放在了 10 點高峰集群可以承載的水位,保證跟 10 點一樣的情況不被超限,客戶做了接口限流操作,同時建議客戶后期對業務量做充分評估。3.某客戶暑期直播課活動護航 客戶是少兒編程教育行業的領導者,是一家專注提升青少年素質的科技公司,始
44、終致力于以科技手段促進編程教育,通過人工智能、自適應學習等先進技術、科學的教育方法,實現規?;虿氖┙?,“啟發中國孩子的學習力”。采用 AI 人機雙師教學模式與十級進階教學體系,幫助孩子收獲學習興趣,鍛煉編程技能,同時養成良好思維習慣??蛻艋顒釉粕献o航介紹 36 活動背景 客戶在暑期舉辦了一次直播課活動,暑期直播活動是客戶每年最重要的活動之一,而且相比其他活動在線人數最高,預計到課人數 70w+,活動前壓測在線人數 100w+?;顒由婕岸鄠€業務部門,屆時需要云資源高質量保障,涉及包括 ECS,OSS,Polardb,CDN,ACK,網絡等多個云產品的重保護航。阿里云提前組織各產品團隊進行資源預
45、留、參與并監控壓測數據,同時制定了故障應急預案,保障客戶的活動能順利進行?;顒舆M行中有兩次流量高峰,分別是活動開始學生到課和提交作業,并發都突破 60w,阿里云監控后臺數據均在預計范圍內,由于提前做了資源預留,沒有觸發限流等突發問題?;顒訒r間 在收到客戶通知需要對直播課活動護航,第一時間建立了專項護航客群和內部溝通群,方便有效溝通,及時同步活動進展以及重點問題處理進度。提前一周與客戶溝通并一起評估需要后臺預留的資源項?;顒泳唧w時間,護航持續時間,峰值時間區間為 7 月 17 日 19:0021:00,峰值時間 19:3019:40。預計在線訪問人數 與客戶溝通了活動預計訪問人數,并發請求、訪問
46、方式,例如:下載、HTTP、HTTPS請求等?;顒忧邦A測在線學生 60W+。產品范圍了解了本次活動涉及到的重要云產品為 ECS、OSS、CDN 等。此次活動客戶自保留了一部分資源冗余和配置了彈性擴容。網絡帶寬評估不會突破已購的峰值。資源保障 整理了各產品需要預留的資源量后聯系了各產品接口人,為相應的產品資源后臺做專項申請和預留,這一步很重要,護航人員期間關注了后臺審批進度,保證在活動開始前調整完成并反饋了客戶?;顒颖O控 活動期間主動監控了各產品的資源水位,發現異?,F象及時內部同步做了處理,處理后同步了客戶側,監控工具整理如下:OSS 數據讀寫頻率監控示意圖??蛻艋顒釉粕献o航介紹 37 域名流量
47、監控示意圖 護航總結 活動時間 19:0021:00,峰值 19:3019:40,在線人數峰值 60w+,期間主動監控直播域名節點水位正常,服務器 CPU 使用率平均 75%,網絡流量水位未突破閾值,工程師做了全天值守護航,無突發問題。直播活動的順利進行對客戶業務推廣、品牌宣傳都有重要意義。在線教育出海情況 38 在線教育出海情況 一、出海階段 中國教育產業上下游企業的出海進程最早可大致分為互聯網產品技術服務,語言教育類課程服務,和在線素質/啟蒙類產品三個階段。階段一:互聯網產品型和技術服務公司率先出海 移動互聯網高速發展的 2012-2015 年,一部分教育類互聯網產品先行者也借勢叩開海外市
48、場的大門。最代表性的是早幼啟蒙內容公司寶寶巴士,自 2013 年左右出海至今累計下載量已經突破上億次,旗下擁有超過 400 款 APP。網易有道旗下產品 U-Dictionary,在以東南亞和中東市場為主的 150 個國家用戶量已超 1 億。相比互聯網產品,技術服務出海通常以政府合作和大企業合作為主,落地難度較大。代表性的案例包括網龍、科大訊飛以及聲網。網龍通過收并購將互動大屏企業Promethean 和家?;悠髽I Edmodo 納入旗下,利用標的公司的成熟渠道布局整個進校服務生態。人工智能企業科大訊飛將自己包括語音識別和語義測評等服務,通過APP和其他產品形態為教育機構和學校提供解決方案。
49、成立于2014年的聲網,專注實時音頻服務的 API,也隨著在線教育的發展收獲了一批全球化的客戶。階段二:語言教育類課程服務公司出海 在 2017 年前后,具有一定品類特殊性的對外漢語賽道開始發力。參照獨角獸企業VIPKID 的成熟產品形態,以 LingoAce,悟空中文,PPtutor 為代表的漢語學習品牌開始大規模地組織國內優秀漢語老師供給,向北美、歐洲和東南亞市場用戶進行投放獲客,并且已經初具規模。目前 LingoAce 已累計融資 1.8 億美金,并開始向其他語言學習的市場推進。階段三:課程服務型教育公司出海 中國在線教育產業在經歷近資本助推后,產業鏈日趨成熟,頭部品牌的市場影響力逐漸放
50、大,并呈現從 K12 單賽道獨秀,到以 K12 為主,啟蒙、素質、職業教育品牌多賽道共同發展的格局,隨著頭部品牌在國內市場鍛煉出高效的供應鏈和成熟的產品服務能力,一些非語言類的課程服務型公司開始走上出海的道路。2019-2020年,在線教育出海情況 39 在啟蒙和素質教育賽道上,火花思維、美術寶、畫啦啦、瓜瓜龍等品牌相繼開始對海外華人市場的投放和服務,到2020年底普遍取得千萬人民幣級月營收。來到2021年,美術寶和火花思維等品牌在出海的道路上更進一步,推出了面向歐美市場本土用戶,更注重游戲化和平臺化的新品牌,教育出海的邊界正在持續擴大。二、教育出海主要目的地與出海優勢 1.教育出海的主要目的
51、地 東南亞地區(17.30%):越南、印度尼西亞和菲律賓十三個熱門的教育出海目的地。歐洲地區(17.20%):出海企業分散進入到歐洲各國,主要涵蓋語言學習、STEAM教育和早期教育。大洋洲地區(6.60%):澳大利亞和新西蘭已經成為教育企業的新型出海目的地。南美地區(3.50%):以阿根廷和巴西為代表的南美地區,是另一個新型教育出海目的地。印度地區(6.00%):出海印度市場的教育企業主要集中在 K-12 教育領域。在線教育出海情況 40 北美地區(19.80%):美國占據了最大的市場份額,高等教育和語言學習是主要細分市場。東亞地區(9.50%):日本是該地區最主要的出海目的地,其次為韓國。2
52、.中國教育企業出海的優勢 在線教育產品服務體系完備:在線教育的黃金十年中市場規模和潛力劇增,產業鏈的每個環節都有充足的服務商和供應商,完整的運營服務體系足以支持持續的用戶增長,頭部品牌因而也將更多精力投入到市場拓張上面。出海人才充分:2010 年開始,中國新經濟的各個領域其實都在經歷從中國制造到中國品牌的轉化。在游戲,消費電子等領域,中國企業的成熟出海企業數量眾多,市場渠道、流量做分發等人才不再稀缺。全球性流量平臺出現:Google、Youtube、Facebook 三大流量平臺廣告投放業務模式成熟,Instagram 和 TikTok 近幾年異軍突起,在廣告投放之外還孕育出了網紅帶貨模式。這
53、些流量平臺成為了產品精準推廣的必備要素。是技術服務體系完備:由于教育行業規模的不斷增長,IaaS、PaaS 和 SaaS 層的技術服務商在近幾年都為教育企業定制了解決方案和賦能計劃,其中不乏具有全球化服務能力的企業,如聲網 Agora 等,均能在跨國實時音頻傳輸和存儲過程中提供高效完美的支持。三、出海步驟 通過觀察行業內出海企業和出海部門的發展歷程,以下四個步驟代表了中國企業邁向海外市場的關鍵行為:步驟一:市場調研 市場調研包括目標市場選擇,市場進入策略制定,和風險管控設計。此環節以了解產品和目標市場匹配程度為核心,同時了解當時市場稅務,外匯,海關、數據本地化、進出口管理等方面的政策要求。在線
54、教育出海情況 41 步驟二:組建團隊 組建團隊主要涵蓋業務負責人招聘,境內外組織協同設計,以及基本合規設置完成。視公司大小和業務量級,不同企業在出海初期不一定要在當地注冊公司,但在業務關鍵人才的招聘上需要投入大量的精力。步驟三:本地化 由于對教育的理解存在文化和體制差異,在內容和產品層面的本地化是企業需要從決定出海初期就要啟動的工作,企業通常需要對目標市場的客戶/用戶和競爭格局進行調研,并基于調研進行本地化產品或內容設計。步驟四:渠道搭建 企業根據產品的業務類型,進校提供服務的企業接觸當地線下渠道商,經銷商,線上為消費者提供服務的企業找到目標用戶活躍的線上流量洼地,在線教育創業者還應確定技術服
55、務商在海外節點可以提供穩定流暢的服務。在市場調研階段,企業內部應該統籌考慮不同市場發展階段的特點,找到全球市場中與自己的產品和能力最匹配的區域,開始進行后續的投入。四、出海市場選擇 在市場選擇上,以歐美國家為主等成熟市場在 STEAM、進校服務、高等教育、職業教育等賽道上積累了足夠多的優秀企業,競爭已經比較激烈,但疫情后市場上呈現了對在線素質教育產品和線上教學工具和平臺的新需求,同時歐盟正在進行新一輪“數字化教育”行動,也對教育技術產品打開了了窗口。對于東南亞、印度、拉美、非洲等人口眾多的新興市場,普世性的需求目前還集中在和升學求職相關的 K12、職業教育、語言培訓和輔導上。由于這些新興市場的
56、在線化供給質量和效率較國內相對落后,中國在相應賽道的成熟模式可以進行復制,但針對每個國家都要從內容、產品到渠道進行一次完整的本土化設計。而像日韓和澳洲國家,知名的本土企業集中在語言培訓、K12 教育、高 在線教育出海情況 42 等教育等賽道上,在進校的教育科技產品上展示了一些新需求,消費市場上中有一些本地文化保護傾向,新機會并不明確。1.美國、加拿大、西歐 教育產業特點:STEAM、進校服務、高等教育、職業教育賽道繁榮,K12 近年來崛起。北美的啟蒙教育以育兒游戲和實體玩具為主,歐洲啟蒙教育處于發展初期。機遇:成熟的市場環境,基礎設施完善,互聯網使用情況良好。教育技術應用程度先進。善用 AI、
57、大數據、XR 等技術進行場景落地。挑戰:頭部玩家多,行業競爭激烈。落地場景與中國教育行業不同,產品設計和服務模式需大幅本地化。2.印度、東南亞、拉美、非洲 教育產業特點:職業教育、高等教育、K12 教育發展較為成熟,市場需求旺盛。信息化、啟蒙教育、STEAM 早期公司偏多,整體市場處于發展初期。機遇:人口基數龐大,存在巨大的需求缺口。教培參與度和付費意愿較高。增量市場,有大幅度行業升級的潛力。挑戰:基礎信息設施不完善,整體經濟水平不高,除印度外地區的教育科技領域沒有成熟的資本化。語言文化環境與中國較為不同。3.日韓、澳洲 教育產業特點:K12 教育、語言培訓、高等教育發展較為成熟,但啟蒙市場較
58、小。信息化、STEAM 早期公司較偏多,且政府的信息化政策還處于探索階段。機遇:基礎信息化建設與市場環境相對比較成熟,互聯網使用情況良好。挑戰:人口基數較小且市場空間有限,老齡化嚴重。日韓對于外國品牌接受度低,澳洲對于教育市場的普遍關注度較低,資本活躍度不高。在線教育出海情況 43 五、中國在線教育出海面臨的挑戰 語言學習類是出海企業中占據絕對主力的產品類型。面向華裔少兒及全球中文學習興趣者的成熟玩家居多,目標人群定位在 4-16 歲少年兒童。目前賽道競爭激烈但行業仍具備繼續發展的潛力。國際中文教育的市場規模在未來 3-5 年內,可能會很快達到 1000 億元以上的市場規模,賽道正處于快速發展
59、的初期階段。英文學習累產品,多語言學習產品,以及語言+社交,AI+的產品形態是出海語言學習品類的第二大類,在海外市場收獲著成功,該賽道下主要依靠產品設計及技術研發,目前群體更為廣泛,全球潛在的英語學習人數高達 14 億,市場潛力巨大。142個國家將英語作為其國民教育課程的必修內容,全球英語學習需求持續升溫,帶動學前教育、K-12 和高等教育機構的學習需求的增長。挑戰主要在如下幾個方面:本地化運營:不同地區對于教育內容和師資方向的差異,不同市場對于不同細分市場的需求。解決方案:針對特定市場調整產品方向,例如方案、宗教、消費能力等。行業內競爭:新興市場已有本地企業占領市場,例如印度 K-12 教育
60、的 Byjus,出海的在線教育品牌眾多,服務內容大體類似。解決方案:著眼中長期投資,將出海步伐打穩,將每一個出海戰略定位到點對點實施。消費者觸達:用戶和消費者的分離,讓在線教育行業的獲客成本極大,不同區域的消費者對相同的教育服務并不買單。解決方案:始終將教育服務以及資源提升放在第一位,將不同地區的用戶進行分類,提供定制化服務體系。專業化團隊:具有專業教育出海運營能力的企業資源稀缺,中小企業在面對復雜的教育出海市場難以應對。解決方案:選擇可以信賴具有成功的公司作為產品出海委托者,依靠其豐富的經驗幫助產品順利進入目標市場。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 44 在線教育新模式下對云計算
61、的需求與教育智能硬件 一、出海場景對云計算的需求 伴隨中國在線教育行業的不斷發展,越來越多的企業紛紛出海,尋找新的業務增長點。阿里云作為世界領先的云計算服務提供商,在將中國數字化轉型的新技術和成功經驗帶向全球的同時,也為中國教育行業企業出海打造了完善的全球化解決方案,助力企業成功走向世界。阿里云始終致力于構建世界一流的數字基礎設施,目前阿里云已在全球 28 個地域建立運營著 85 個可用區,為全球數十億用戶提供計算、網絡、存儲、數據以及智能服務。在 Gartner 公布的全球公共云市場份額報告中,阿里云與亞馬遜 AWS 和微軟Azure 位列前三,并在亞洲市場中排名第一。1.阿里云出海服務核心
62、優勢 優勢一:覆蓋全球 IT 基礎設施。阿里云的云服務節點已遍布全球,具備專業的數據中心設計、實施和運行能力,在數據中心的基礎上,能夠實現全球云企業網的互聯互通,同樣在公網質量和跨境互聯上具備一定優勢。優勢二:可靠穩定的產品部署。能夠利用專線和網絡實現海外加速運維、數據同步、DNS 負載、合規安全、服務支持等方案,另外阿里云具備全球同服全球加速、混合云、異地多活、數據運營、IOS 送審等場景支持。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 45 優勢三:豐富的合規資質與認證。阿里云的安全流程機制已經得到國內外相關權威機構的認可,我們將基于互聯網安全威脅的長期對抗經驗融入到云平臺的安全防護中,
63、將眾多的合規標準融入云平臺合規內控管理和產品設計中,同時廣泛參與各類云計算服務相關的標準制定并貢獻最佳實踐,通過獨立的第三方驗證阿里云如何符合標準。優勢四:優質合規的跨境網絡。阿里云跨境網絡有運營商背書,是全球唯一合法合規的具備提供跨境線路的云服務提供商(中國大陸到境外),香港到深圳約 6ms 的穩定時延,是涉及出?;蛉肴A客戶的首選。優勢五:全球業務支撐與服務快速響應。作為在云計算領域的追趕者,阿里云在售后服務方面表現的更主動和積極,特別是可以通過釘群為客戶提供及時的技術支持,獲得客戶的普遍信賴和好評。優勢六:完善的安全防御體系。阿里云在網絡安全防護方面不僅在國內有優勢,在海外的優勢更為明顯。
64、阿里云提供的海外高防防御能力強,且由于是代理模式接入,能夠提供更精準和更高效的攻擊清洗方式。2.彈性計算:適合出海業務類型的規格與形態 阿里云有著自主產權的云計算管理平臺和虛擬化技術,并提供快速內存和最新CPU,為客戶的云應用程序提供低延遲。集群使用自研的飛天操作平臺,穩定可靠。出??蛻艨梢愿鶕陨順I務類型選擇合適的計算實例與規格。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 46 3.數據庫:結構化數據的海外本地化存儲、處理和全球化的交換 阿里云被評為 2021 Gartner 云數據庫管理系統幻方圖的領導者,并提供了一整套面向不同場景和行業的存儲和數據庫解決方案。數據本地化能力滿足全球多個
65、國家和地區的合規要求,全球數據交換和同步提供跨 region、全球化的實時、高性能的數據傳輸與同步。4.網絡與 CDN:穩定、極速、智能、安全的全球內容分發網絡 阿里云網絡服務通過靈活的混合云連接,提供高度穩定、低延遲和高速的網絡,為全球 27 個地區的 IDC 之間提供安全可靠的通信。資源覆蓋全球六大洲,70 多個國家,2800+全球節點,國內 2300+、海外 500+節點,全網帶寬輸出能力為 150Tbps。Gartner 在Market Guide for CDN Services中評價阿里云 CDN 為全球級 CDN 商業服務提供商。5.視頻云:滿足出海企業的視頻處理及加速需求 阿里
66、云視頻云基礎產品主要包括視頻生產、離線/實時媒體處理、管理、制作、安全、視頻 AI、分發的視頻全鏈路能力。白板、IM、直播課程內容與多媒體素材同步,超低延時直播支持強互動。直播、點播、智能生產、實時音視頻通信多產品聯動,方便授課內容的二次傳播和及時生產。支持在線教育促銷課、大班課、小班課等多種場景。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 47 6.安全防護:建設企業安全防護能力,為出海業務保駕護航 海外 DDoS 攻擊趨勢上升,出海業務經常被攻擊,導致業務不穩定。阿里云高防 EIP原生防護能夠應對海外大流量 DDoS 攻擊、CC 攻擊提供延時更低的高防 EIP 接入方式,幫助企業有效防御
67、網絡攻擊。阿里云 WAF 結合 10 年安全攻防經驗,能夠有效識別常見攻擊,結合大數據分析和情報防御 0day 攻擊。云防火墻能夠實現網絡邊界隔離、網絡入侵檢測、網絡流量可視、非法外聯檢測,實現外網和內網的邊界隔離防護。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 48 7.營銷服務:以最有效的方式觸達海外用戶,加速業務增長 覆蓋全球的阿里云短信服務,通過友好、高效、智能的互聯化通訊能力,幫助企業迅速搭建客戶觸達通道。郵件推送服務能夠幫助企業快速、精準地實現批量郵件的發送。云碼廣告聯盟能夠提供豐富的廣告樣式,充分助力企業實現高效流量變現。二、教育智能硬件現狀 智能硬件是基于互聯網連接硬件和軟件
68、的平臺,運用人工智能和大數據處理等信息技術,實現不同程度的傳感互聯和人機交互,以滿足工業生產、日常生活等場景的新型智能終端產品。目前逐漸應用于消費電子、智能家居、智能交通、智能工業、智能醫療等領域,未來將成為互聯網+人工智能領域應用的重要載體。教育智能硬件是智能硬件產品在教育領域的應用,主要包括兩大類:教育硬件的功能迭代與智能硬件的場景延伸。前者特指在網絡與通信技術和人工智能等技術的加持下,專門用于教育用途的硬件產品逐漸具備了智能化的功能屬性,在原有場景中為用戶帶來更好的體驗;后者特指家居智能、可穿戴設備等新一代智能硬件,針對教、學群體進行軟、硬件的特質化,以滿足教育場景應用的需求。作為智能硬
69、件的重要方向之一,教育智能硬件的發展路徑大致可分為 3 個階段。2010-2013 年萌芽期,廠商與品類均相對有限,以輔助學科教育為主要目的。2014-2019 年成長期,除學科教育外開始探索其他細分教育品類。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 49 2020 年至今,行業呈現多元發展特征,不同背景/類型廠商入局,產品類型也進一步細分。教育智能硬件可按目標覆蓋用戶的年齡階段和具體應用場景兩種模式進行分類。進一步來看,前者可分為學前教育、K12 教育和成人教育;后者則可分為在家、在校和在途場景。1.標覆蓋用戶的年齡階段分類 1)幼兒教育 智能硬件產品以不同形態的智能早教機為主,幼兒教育
70、是教育體系中的重要組成部分,是教育的初始階段。幼兒教育是指為 7 歲以下兒童提供的保育或教育,具體可細分為正式幼兒教育和非正式幼兒教育。幼兒教育階段的硬件產品基本上以各類智能早教機為代表以及點讀筆等,目前市面上的早教機器人大致可以分以下幾類:故事機、對話/陪伴機器人以及繪本閱讀機器人等。玩具教具迎來產品升級,政策驅動親子啟蒙成為熱點,學前教育階段的硬件產品以各類早教機器人為代表。早教機器人是指具備語音交互能力,可以吸引幼兒興趣的同時有一定知識啟蒙的教育類電子產品。多數早教機器人標配的語音交互功能是語音喚醒、簡單問答,復雜一些的附帶點播、智能語音評測等。目前早教機器人主要的應用場景在家庭和教室,
71、如家庭中的智能玩具、兒童娛樂教育同伴、家庭智能助理;學校一般教室與專用教室的遠程控制機器人、STEAM 教具;專用教室或培訓機構的自閉癥特殊教育機器人。以人機交互技術、機器人視覺技術、情境感知技術在內的 3 個關鍵技術的成熟度作為需求時程定義的準則,可將其區分為短期需求、中期需求和長期需求。據不完全統計,2021 年至今幼兒教育智能硬件領域融資約 21 例,在線內容與早教機器人受到資本青睞。2)K12 教育 從 2014 年開始,各類創業團隊已經開拓出品類眾多的 K12 教育硬件,比如 VR/AR教學裝備、智能機器人、可穿戴設備、學習機、翻譯筆、智能手寫筆、學習燈等,以適應教師助手、學生向導、
72、在線教育、在校聯絡、在家輔導等功能與場景。2021年國家推出“雙減”政策后,教育智能硬件成為 K12 教育公司最重要的發展方向之一。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 50 市場規模與增長態勢 K12 學生數規模相對穩定:2020 年教育部披露 K12 階段學生數約 1.98 億。近年來 K12 階段在學生穩步增長,基數龐大。據國家統計局數據預測,2022 年K12 階段學生數將突破 2 億,2023 年達到 2.04 億人,并保持平穩。教育硬件市場規模穩步增長:中國 K12 教育智能硬件市場增速迅猛,以學習機為例,2020 年來自熱門電商渠道的銷售額達數十億元,規模上升 40%。隨
73、著雙減政策落實、傳統培訓需求的轉入,預計 2024 年達近千億元規模。具體測算邏輯為按不同學生階段(小學/初中/高中)數量及對應教育智能硬件的滲透率,乘以年人均教育智能硬件消費總額(根據不同學生階段所主要使用的教育智能硬件差異推算)。內容、軟件、硬件三方協同業務生態 業務模式及趨勢:長期以來軟件廠商集成內容,硬件廠商集成軟件+內容,通過B2B(學校/機構)或 B2C 等不同渠道面向消費者。但近年來隨著市場趨勢變化,集成方逐漸從硬件方轉移至軟件方,如字節跳動、有道等企業。眾籌模式主導,投資機會上移,產品智能程度升級,探索更多場景可能性,素質教育與校園終端成為新熱點。據不完全統計,2021 年至今
74、 K12 教育智能硬件領域融資約為26 例,地區集中在北京、廣東、上海等 IT 制造業較為發達地區。3)成人教育 “雙減”政策之下,成人教育成為原 K12 廠商新布局賽道?!半p減”政策出臺后,成人教育成為新擂臺,有道成立“有道成人教育事業部”,作業幫推出成人教育“不凡課堂”等。但當前教育智能硬件在成人教育中的應用較少,僅涉及翻譯筆、手寫板等基礎效率提升工具。不同于兒童青少年,成年個體對教育智能硬件目前所提供的物理外形、智能監督、AI 互動等功能的需求較低,而對實質內容的需求較高。用戶群體巨大但滲透難度較高:與發達國家相比,中國成人教育供給存在巨大缺口,預計 2023 年的終身教育行業規模將達到
75、近 1500 億元。2019 年我國終身教育行業規模擁有約 4.3 億潛在用戶,隨著成人教育普及,到 2023 年將有望達到近 7 億潛 在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 51 在用戶。根據中國 19-54 歲人口現狀及預期增長,及不同年齡段教育智能硬件的滲透率和年消費金額,預期 2025 年成人教育智能硬件市場規模為 184 億人民幣。2.政策、技術與市場需求 1)政策:整體向好,且在細分行業驅動效應明顯 2018 年,教育部發布教育信息化 2.0 行動計劃,提出要構建“個性化”的教育體系和“泛在化”的學習環境,推動新技術支持下教育的生態重構,為教育智能硬件發展明確方向。2021
76、 年國家“雙減”政策提出對部分校外培訓機構的資本化運作產生明顯負面影響,但也對智能教育硬件廠商產生利好。教育智能硬件作為數據采集終端,成為了教育數據采集過程中必不可少的一環,多種教育硬件發揮聯動效應,可以覆蓋到更多的學習場景,并且有利于形成“智慧學習”、“智能教育”的教育領域發展格局。2)技術:軟硬一體特性凸顯,系統解決方案提供商成重要參與方 隨著國家政策對個性化與泛在化教育的要求逐步明確,對教育軟硬件協同能力、教育生態建設要求也進一步提高。從底層技術環境來看,隨著 5G、AI 等技術快速發展,數據傳輸帶寬和速度將進一步大幅提升,由此保障教育等上層應用的流暢;從產業鏈支撐來看,我國已成為電子元
77、器件第一大生產國,基本可以滿足各種教育硬件的市場需求;從人機交互體驗來看,5G 推動下邊緣計算場景更加豐富,相關技術如語音識別、語音合成、視覺網絡等不斷發展,能夠給參與者提供更好的體驗。在這樣的背景下,教育軟、硬件產品融合發展之勢不可阻擋,教育智能硬件打通多重場景、廣泛連結生態的能力顯著增強,具有強技術能力儲備的系統解決方案提供商將成為重要參與方。3)市場需求:在線教育步入常態化發展階段,加速學習工具更新換代 2020 年新冠疫情的爆發,學習與辦公同步遷移到線上,學生的網絡課程和家長的居家辦公都進一步激活了家庭對硬件設備的使用需求。在這樣的背景下,為避免家長和學生對電腦和平板的使用沖突,學生專
78、屬電腦和專屬平板購置需求旺盛。隨著教 在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 52 育硬件設備的推廣以及更多教育環節逐步實現線上化,教、學、測、評、練各個環節的交付場景都發生了變化,傳統學習工具為適應用戶學習場景的變化,需要不斷迭代功能與提升性能,學習工具更新換代速度加快。預計 2024 年市場規模超千億元,年復合增長率 26%,傳統教育智能硬件市場規模增長相對穩定,新型教育智能硬件市場擴張迅速,總體市場規模穩步上升。中國教育智能硬件產業圖譜:傳統、新型兩類參與者共同組成產業格局,教育智能硬件的市場參與者整體可劃分為新舊兩大類:舊型為華為、索尼、步步高等傳統硬件企業;新型為科大訊飛、大力
79、智能,大疆教育,優必選科技等新型科技企業。上、中、下游協同構建產業生態系統,教育智能硬件上游主要為基礎軟、硬件供應商,中游為教育智能硬件的品牌商,下游主要為售貨渠道商。圍繞硬件、內容和服務,從低附加值走向高附加值,在移動互聯網和物聯網的商業邏輯下,教育智能硬件的盈利點逐漸從硬件本身向配套內容和增值服務延伸。以前,消費者追求續航、功能、顯示效果等硬件屬性?,F在,除非變革性功能進步,普通質量進步為消費者帶來的邊際效用較低。消費需求從而轉向功能、服務體驗,集成方逐漸從硬件方轉移至軟件方。隨著業務模式的轉變,用戶關系呈現以下三種新特點。外部環境促成繁榮現狀,潛在難點成為未來阻力,環境、技術、用戶三方因
80、素促進產品應用蓬勃發展;提升科技含量、補齊制造短板、緩和倫理問題成為市場難點。三、教育智能硬件使用場景分析 典型場景:在家、在校、在外三大場景,對應不同的硬件使用需求 學生的學習和生活場景可以劃分為“在家”“在?!薄霸谕狻比箢?,每一類場景適用的教育智能硬件各有不同,硬件本身的特性也會影響其使用場景的豐富程度。如手表具有更好的場景穿越能力,在家里可以聽音樂放松,在外和在??梢苑奖銣贤ê投ㄎ?,起到安全監控作用。掃描筆、書寫筆等也具有一定的場景穿越能力,在家庭課桌前及學校教室內都有一定的使用場景,有助于提升學習和教學效率。而智能作業燈、故事機等產品的使用場景則受較大限制,更多在家庭環境中單獨使用。
81、在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 53 1.在家場景:課桌是孩子核心學習場景,客廳是孩子主要的休閑娛樂場景 在家場景下,課桌與客廳是孩子的主要活動場所,覆蓋孩子寫作業、聽故事、玩游戲等學習與娛樂活動。除此之外,少部分家長會讓孩子在飯廳場景下,一邊吃飯,一邊通過音頻內容進行學習,例如英語聽力材料、中外名著導讀、音樂藝術鑒賞、時政新聞資訊。早教機/故事機和點讀筆是使用頻率最高的智能硬件。學生的學習和生活場景可以劃分為“在家”、“在?!?、“在外”三大類,每一類場景適用的教育智能硬件各有不同,硬件本身也會影響其使用場景的豐富程度。在家場景下,課桌與客廳是孩子的主要活動場所,對于學齡前兒童來
82、說,早教機/故事機和點讀筆是使用頻率最高的智能硬件,可以覆蓋孩子寫作業、思維開發、語音互動等功能。在家作業需求衍生多種教育智能硬件應用場景。隨著年級的上升和學習生活的豐富,孩子在家休閑娛樂的時間逐漸收窄,休閑時間寶貴??蛷d是孩子主要休閑娛樂的場景,其中智能電視與智能音箱是孩子休閑娛樂時最常使用的智能硬件。從孩子專屬智能硬件的角度來看,功能強大的學習機與智能平板中因承載了豐富多彩的益智游戲與人機交互設計,孩子可以邊玩邊學。從通用的智能硬件來看,在家長的監控下,孩子一般會通過手機/平板等產品進行學習。1)臥室課桌:學生的學習場所 家庭學習環節豐富:“寫作業”占據了孩子放學回家的絕大部分時間,在孩子
83、課桌之前,圍繞“作業”又衍生出了各種各樣的學習任務。硬件功能高度集成:對于部分家庭而言,硬件太多也很麻煩,高度集成各項核心功能的智能單品將贏得家長更多的青睞。教育職能硬件的核心使用場景是課桌前。其核心價值體現在:作業輔導。沒時間或沒能力輔導孩子作業是很多家長的痛點,硬件可以扮演“智能家教”角色。補充教育。硬件中的視頻課程能承擔“名師課堂”角色,在一定程度能代替課外輔導的基礎內容講解。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 54 監督管控。孩子學習易分心是家長普遍的擔憂,硬件的監督管控功能可以充當“學習管家”,提升家長的監控力度。智能升級。智能硬件逐漸整合并升級非智能學習輔具(如復讀機、M
84、P3、電子掃描等),且在硬件性能上不斷完善推出新的的功能(如護眼屏幕等),“智能教育”提升使用體驗。2)臥室課桌:學齡前兒童的早教場所 家庭早教任務:學齡前兒童的家庭生活由早教和休閑娛樂構成,其中早教占據了 49.7%的時間。硬件品類相對集中:對于學齡前兒童來說,早教機/故事機和點讀筆是使用頻率最高的智能硬件,為家庭早教提供學習指導,并承擔了一定陪伴作用。3)客廳:孩子休閑的空間 隨著年級的上升和學習生活的豐富,孩子在家休閑娛樂的時間逐漸收窄,休閑時間寶貴??蛷d是孩子主要休閑娛樂的場景,其中智能電視與智能音箱是孩子休閑娛樂時最常使用的智能硬件。從孩子專屬智能硬件的角度來看,功能強大的學習機與智
85、能平板中因承載了豐富多彩的益智游戲與人機交互設計,孩子可以“邊玩邊學”。從通用的智能硬件來看,在家長的監控下,孩子一般會通過手機/平板等產品上網進行聽音樂、瀏覽信息、社交聊天以及玩游戲。休閑娛樂是必不可少的環節,教育職能硬件利用率雖不及通用智能硬件。其價值受價值期待:有限娛樂。孩子易沉迷電子產品是家長的痛點之一,教育職能硬件憑借“有限的娛樂內容”和“娛樂行為的可管控性”,在一定程度上具備替代通用職能硬件(如手機平板等)娛樂功能,成為“娛樂健康餐”的基礎。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 55 2.在校場景:少量消費級智能硬件可入校,起安全監控及教育輔導作用 少量消費級智能硬件可有條
86、件入校,51.6%的家長反饋目前孩子所在學校已經禁止學生自帶任何智能硬件,28.4%的家長表示學校只允許帶少量類型的智能硬件,20%的家長表示學校尚沒有明確的規定。安全監控與教育輔助工具,學生帶智能手表和手機入校主要是出于安全考慮,方便定位與放學后的及時聯系,手機受限于缺少足夠的監控功能而更少入校。擁有掃描筆的學生帶筆入校的比例不大,主要用途聚焦于英語學習輔助。多功能消費級智能硬件入校難,單功能學習型硬件占主導。教育智能硬件的在校使用主體包括學生和老師,立體地涵蓋了課堂、課間、自習、考試等多種場景。少量消費級智能硬件可有條件入校,校園出于對學生自控能力的考量,通常在智能手機等多功能傳統智能硬件
87、上保持禁入的態度。相比之下,智能手表、掃描翻譯筆、智能手寫筆等功能聚焦性強的智能硬件在很多校園得以準入,成為主流在校場景的智能教育硬件。3.在校/在外場景 在家庭以外,家長更在意的是孩子的安全問題,教育職能硬件的核心價值體現在:定位。幫助家長了解孩子的具體位置。溝通。在需要的時候有條件進行及時溝通。需要注意的是,在校場景以學校采購的 B 端教育信息化產品為主,而消費級職能硬件多是有條件的少量應用。以只能手表與智能手機為主,起到家長聯絡與定位監控作用。調查數據顯示,半數以上的孩子每周會出游進行娛樂休閑活動?!半p減”政策落實后,學科類輔導班減少,大量圍繞孩子素質教育的興趣班呈現快速多元化發展態勢。
88、相對于集中在室內的學科輔導場景,素質教育培訓場景更為多元,在這些場景下,家長通常出于安全考慮會給孩子配備智能手表或手機,方便進行定位與隨時聯絡。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 56 四、常見教育智能硬件 1.智能作業燈:兼具學習輔導、陪伴溝通和學習管理功能 與針對學生作業場景實現自動化亮度調節的智能護眼燈不同,智能作業燈作為一種陪伴性的學習工具,在智能護眼燈的基礎之上,提供了作業輔導功能。從照明的基本功能來看,智能作業燈比一般的護眼燈性能更優,在藍光、頻閃、陰影等方面表現更好。除此之外,智能作業燈的教育功能更加豐富,擊中家長無法輔導孩子作業的痛點,同時提供學習輔導、陪伴 溝通以及
89、學習管理的多樣功能。2.教育電子紙:書寫、閱讀、練習是三大核心功能 教育電子紙是一種基于電子墨水屏的“作業本”,不僅強調書寫場景,還可用于閱讀和練習場景。從材質來看,電子墨水屏的藍光比例更接近傳統紙張,具有傳統紙張的閱讀舒適感,同時,作為電子屏,又兼具電子化信息傳輸、書寫易修改、存儲空間大等特點,適配教育領域高頻的閱讀與書寫需求。按照需求滿足程度,可將教育電子紙劃分為三類。首先,聚焦于教育領域,教育電子紙應當滿足學生書寫、閱讀以及練習的深度需求,在配置上就表現為“墨水屏+筆+教育資源”三者缺一不可,如希沃小墨和海爾 leadpie 等,這是教育電子紙的核心產品。其次,作為傳統紙張的迭代產品,滿
90、足“寫作業”場景下的書寫和閱讀需求,“墨水屏+筆”的配置可看作教育電子紙的第二圈層,如文石 BOOX Note、掌閱 Smart 系列等。最后,教育類產品的特點還體現在教育資源上,“墨水屏+教育資源”的配置可看作教育電子紙的最外圈層,如 Kindle 和各閱讀器的學生版往往也預裝了教育資源。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 57 3.帶屏智能音箱:豐富教育場景交互形式,承載更多教育資源 相較于普通智能音箱,帶屏智能音箱在原有智能音箱功能的基礎上,拓展了視頻通話、在線觀看視頻、安全監控、拍照等功能,帶屏音箱的特點在于屏幕和攝像頭所帶來的新的交互體驗。從智能硬件的角度來看,內容可視化不
91、僅豐富了教育資源的供給數量,還極大地優化了教育資源的消費體驗,有助于提升用戶的使用時長,強化智能硬件向教育場景的滲透力度,后續商業化的潛力更大。從教育硬件的角度來看,普通智能音箱通過為用戶構建泛聽環境,較少占用用戶的注意力,用戶可同時處理其他事務,因此多適用于完成相對較輕的學習任務(知識問答與檢索、播放教育音頻等),而對于帶屏智能音箱而言,豐富的內容呈現形式攜帶了更多的信息量,需要占據用戶更多的注意力,用戶可以完成相對系統地學習任務(游戲化課程、直播課、在線測評與練習等),更貼合核心教育環節對硬件的需求。五、教育智能硬件行業趨勢展望 趨勢一:以極致性價比的爆款單品破局,定義細分品類,占領用戶心
92、智 從過去的市場發展規律來看,頭部品牌多以垂直細分領域為突破口,圍繞用戶核心場景的高頻需求開發特色產品,并通過短平快的營銷與市場宣傳動作,打造爆款,再通過快速創新,持續迭代,用大單品來建立品牌,定義細分品類,占領用戶心智。隨著入局者逐漸增多,新品類的認知紅利被不斷稀釋,廠商需要緊跟市場競爭動向,調整大單品的競爭策略,圍繞“產品價值”與“品牌矩陣”打造拳頭產品,抵御市場競爭。此外,產品應當盡可能的覆蓋用戶更多場景下的更多需求,通過差異化的定位,讓產品擺脫同質化競爭環境下的價格戰泥淖,性能優,功能全,服務應用豐富的高性價比產品在持續競爭的商業環境中將更勝一籌。趨勢二:課內外與校內外場景無縫銜接,實
93、現家校全面覆蓋的多端聯動 學校是學生生活與學習的主要場景,圍繞學生在校場景的終端應用同樣有巨大的發展潛力。在國家大力發展智慧教育的背景下,校內智慧教室搭建需求旺盛,智慧課堂亟待升級,以學生終端為代表的教育智能硬件采買需求迫切,硬件廠商有望通過政府資助、學校采購、家庭增值服務付費的方式拓展公立校業務,沖破學校壁壘以實現家校全面覆蓋的多端聯動。在線教育新模式下對云計算的需求與教育智能硬件 58 此外,公立校的特殊渠道將為硬件廠商提供更多的產品宣傳與品牌曝光的機會,廠商可通過為學校提供校園特色活動服務的方式,順勢推廣消費級教育智能硬件,構建區域化的私域流量池,為后續消費級產品轉化與增值服務付費奠定基
94、礎。趨勢三:構建數據驅動型教育生態閉環,交付軟硬一體智能化解決方案 當前,教育智能硬件多通過“硬件+軟件+服務”的方式為用戶提供更多與更好的產品體驗,各個環節均可產生價值增值,優質且深度的服務成為了智能化解決方案中必不可少的一部分。在新一代信息技術的加持之下,“云網邊端”集成的高質量數據將作為保障教育產品使用效果的重要基石,生態型廠商與系統解決方案服務商有望通過整合產業鏈資源,最大程度地挖掘教育智能硬件在數據采集、邊緣計算、應用服務上的價值,并通過打造數據驅動的教育生態閉環,實現學生端、教師端、家長端數據的大融通。在線教育行業未來展望 59 在線教育行業未來展望 一、國家政策與行業變革 1.國
95、家政策支持行業發展 我國互聯網在線教育行業有強大的戰略政策作為支撐,近年來,教育部陸續發布了關于組織開展“5G+智慧教育”應用試點項目申報工作的通知中國教育現代化 2035 加快推進教育現代化實施方案(2018-2022 年)等相關領域重點支持政策,以信息化為重點,大力推進“互聯網+”“智能+”教育新形態,推動教育教學變革創新,為在線教育產業的發展提供良好的環境氛圍。2.企業數量增長帶動行業進步 在阿里、騰訊等互聯網龍頭企業的引領帶動下,各地圍繞職業培訓、高等教育、終身教育等細分領域積極探索布局在線教育新模式,學而思網校、華圖教育等內容服務型,騰訊課堂、慕課等平臺服務型,小猿搜題、扇貝等工具服
96、務型線上教育培訓企業不斷涌現,在政策利好、資本助力、需求釋放的環境下,市場上催生了 VIPKID、作業幫、滬江網校、直播優選等一大批“獨角獸”企業,據天眼查數據顯示,我國從事在線教育行業的相關企業超過 23 萬家,在線教育企業呈現井噴式發展。3.學習需求增加推動行業壯大 數字經濟時代,大眾學習的個性化需求不斷增強,時間碎片化問題逐漸增多,為在線教育提供了廣闊的發展前景?;ヂ摼W技術能夠有效突破時間和空間的限制,在教育領域得到深入融合應用,并逐步推動各類教育資源實現開放共享。2020 年初爆發的新冠疫情導致學校教育進入“停滯期”,大多數教培機構無法正常開課,在教育部“停課不停教,停課不停學”倡議的
97、引導下,在線教育迎來新一輪發展契機,受到全社會的廣泛關注。4.科技+教育的價值已經在整個行業達成共識 科技正不斷融入教育行業,近五年優秀的科技和教育融合實踐案例數量在持續上升,科技和教育的深度融合也產生了很多新的教育主體。在線教育行業未來展望 60 既有像頭部的傳統互聯網科技巨頭進軍教育領域,也有一些傳統的教育公司積極向科技化轉型,甚至還有一些創業公司,從誕生起就把教育和科技融合在一起,成為一家教育科技公司。教育和科技的融合讓教育新物種的增加、教育產品的打磨效率和管理效率都極大提升。在線課堂、在線備課、在線作業、線上答疑,甚至人工智能在教育里都得到了諸多應用??萍嫉闹ψ尷蠋熢谶@一輪的數字化進
98、程中的“人設”變得更強,通過科技的助力,老師能夠給予學生更多個性化的關注和精準的指導。5.以學生的學習計劃為中心的改良 在北美一些在線學習平臺正在涌現。這種在線學習平臺的不同之處在于,其產品不是以課程為中心,而是以學生的學習計劃為中心。比如,學習平臺的第一重要的任務就是讓學生自己規劃課程表,分別安排周課表、月課表和社交活動,學生可以根據不同的課程分類、課程形式、學習時長、開課時間和周期等信息,將合適自己的課程加入到課表里。最關鍵是平臺會在選課時,給出合理建議,提醒學生是否注意連續長課時的課程是否合理、多長時間需要離線休息,是否還需要增加社交課程。選擇社交課程的同學,平臺還會在每周或每月,根據適
99、當的主題,幫助學生建立社群,鼓勵線上社交。另外一種就是正規教育機構建立的“虛擬高中”,這是一種沒有實體學校但卻是有著全日制辦學許可的新型學校。美國圣地亞哥一所虛擬高中的所有課程都是通過在線學習,學生分布在全球各個角落。學生可以根據自己的興趣愛好選課,遇到學習問題可以跟老師直播互動,也可以跟全世界的同學組建學習社群。知識學習的場景不是整齊劃一、按部就班的,這保證了每個學生能夠按照自己的進度和節奏學習,而學生們又有共同的學習課題和任務,大家會按照各自的分工來共同完成任務,并且將學到的知識運用其中。在線教育行業未來展望 61 6.迎接在線教育的新變革 無論是疫情期間老師學生們正在探索的新學習場景,還
100、是在線教育平臺和機構正在探索的在線學習新方式,無不是在發起對于傳統教育方式的一種挑戰。傳統教育方式當中,知識的最大受益者和最強的掌握者,其實是那個任課老師,而知識和學生其實存在一種對立的關系,知識要為難學生是否能記住,學生要搞定知識以便考試時拿到分數。這個場景里,知識從來只是達到考試升學和工作的手段,而非目的。顯然,在這場學生和知識的較量當中,只有少數學生是獲勝者,大多數都是被知識打敗的“失敗者”。這種“教導-接收-記憶-考試-遺忘”的傳統教育思路,正在飽受質疑和現代生活的考驗。通過互聯網隨手可得的知識,還有教育產品中有大量頂級名師錄制好的課程,學生們可以隨時隨地學習,為什么要按部就班地到坐在
101、課堂里聽課。這種體系,對于早已掌握的學生來說是浪費時間,對于跟不上進度的學生來說是痛苦煎熬。通過線上自主學習的方式來改造線下教育方式。通過線上完成學習任務計劃和課程的自學,通過線下完成師生、同學之間的互動合作,才能真正激發學習的熱情和參與感。像線上的游戲平臺、社交媒體、短視頻等平臺都可以成為老師布置作業,學生打卡的渠道。二、元宇宙與教育 XR 全稱 Extended Reality,又稱“擴展現實”,集合了 AR(增強現實)、VR(虛擬現實)、MR(混合現實)。XR 可被定義為“由計算機圖形和可穿戴設備生產的虛擬環境與真實世界的融合”,是虛擬世界與現實世界之間無縫轉換的“沉浸式”體驗。隨著技術
102、發展與疫情的加速,XR 已經被逐漸由概念向消費者延伸,發展出了包括內容生產、渠道服務、硬件設備、底層技術等細分賽道的成熟產業鏈。根據數據統計,2021 年全球 XR 市場規模約將突破 310 億美金,并將在 2024 年接近 3 千億美金。2021 年 1 月份 XR 行業共完成 18 筆融資并購,其中國內占 6 筆,國外占 12 筆,總額約為 6 億 5039 萬元人民幣(約 1 億 76 萬美元)。有機構預測,未來 XR 設備和 5G/6G 網絡設備市場規模將達到 10 萬億美金,2020-2024 期間全球虛擬現實產業規模年均增長率將達 54%。在線教育行業未來展望 62 同時,作為元宇
103、宙虛擬世界的入口之一,XR 也是元宇宙產業的核心組成部分,元宇宙的發展也必將帶動 XR 行業的發展。彭博行業研究(Bloomberg Intelligence)預計,元宇宙市場規模將在 2024 年達到 8000 億美元,元宇宙相關的企業市值更加有望突破 5 萬億美金。Meta(前 Facebook)CEO 扎克伯格表示,“元宇宙就是移動互聯網的繼承者”。XR 產業生態圖譜 1.為什么 XR 設備受關注 互聯網基建的技術突破 XR 硬件設備與內容體驗質量對網絡設施極高-隨時隨地的體驗,超高的畫面要求,傳統 4G 網絡的傳輸效率已經無法承載,必須通過 5G 網絡覆蓋和云計算等技術滿足。VR/AR
104、 設備的體驗感大大提升 傳統 VR/AR 設備存在屏幕分辨率、延遲、可視角度、眩暈等一系列技術問題。同時,設備高昂的價格也提高了用戶購買的門檻。隨著 Qculus Quest2 等一系列產品的推出,VR 產品的售價在降到 300 美元一下的同時大大改進了上述的技術問題,比如將屏幕刷新率提升至 90fps 緩解眩暈、分辨率提升到每眼各 1832X1920、改善佩戴 在線教育行業未來展望 63 舒適性等。產品體驗的不斷改進使 XR 設備的接納度正在逐漸提升。根據 Facebook公布的財報估計,Qculus Quest2 2021 年全球總銷量已超過 400 萬臺。疫情 新冠疫情迫使全球多數地區轉
105、變為在虛擬的遠程環境中工作,極大地推進了現實場景的數字化轉型,也打破了傳統的居家、辦公、娛樂等物理空間的屏障。在疫情影響下,各行業向數字化協作和交互工作環境的轉型正加速成為大趨勢。對于公司來說,提供虛擬就業能力可以讓員工隊伍更加靈活、適應能力更強、工作效率更高。創作者經濟 區塊鏈與 NFT 技術的日趨成熟使得虛擬產品在虛擬世界中開始具備稀缺性與經濟價值,為構建虛擬世界經濟框架搭建了基礎,虛擬產品的稀缺性為內容創作者提供了變現的機會,為元宇宙的內容生產提供了動力。元宇宙的發展和建設產生海量的內容需求與創作機會。今年 4 月,為創作者提供第三方服務的 Substack 獲得 6500萬美元投資?;?/p>
106、聯網巨頭紛紛入局 2021 年,英偉達、Facebook、Google、微軟、字節跳動等企業紛紛向元宇宙進軍。以 Facebook 為例,繼花費 20 億美元收購虛擬現實技術商 Qculus VR 后,Facebook于 2020 年 10 月正式更名為 Meta。扎克伯格表示,Meta 將在未來幾年內向元宇宙投資數十億美金。2.XR 于教育結合的應用場景與核心價值 職業教育 VR 和 AR 教育在職業培訓中心已經覆蓋駕駛、飛行、裝配、安保等多個實操領域。以工程裝配培訓為例,在可視化、沉浸式虛擬環境中,工程師可對發動機進行虛擬的體驗和虛擬裝配培訓。例如發動機虛擬裝配實驗能夠以最直觀的方式展示發
107、動機的結構個工作原理,進行零部件的拆卸和重新裝配訓練,允許學員擺脫環境因素干擾,在高仿真的環境中反復練習。在公安領域,VR 被用在公安干警實訓中,包括與犯罪分子的談判訓練,沉浸式的體驗也實現了真實場景中難以實現的訓練環境。在線教育行業未來展望 64 素質教育:公眾科普、STEAM 實驗演示 XR 帶來的沉浸感與虛擬和現實交互的屬性可以將枯燥乏味的知識以生動有趣的方式呈現,大大增強了學習體驗的臨場感和趣味互動性,也因此被廣泛運用在素質教育中。在博物館導覽領域,利用 AR 眼鏡的 marker 識別、物體識別能力在實體展品的基礎上呈現 3D 文字、影音等視覺效果,既豐富了展示內容的同時也增強了互動
108、,為實體場景帶來了全新維度的教育體驗。校內教學:醫療教學示范、課程小組討論、遠程會議 XR 于學校的結合既包括教學示范、課程小組討論、遠程會議在內的傳統的教學場景,也創造出了新的授課于學習模式。許多教學場景充滿了安全風險,例如醫療教學中有很多實驗涉及具有腐蝕性、有毒、易爆炸的液體或固體。通過 XR 的虛擬體驗替代實驗器具于實操可以大幅降低實驗中的安全風險,還可以在實驗過程中將不可逆的問題進行反復的操作并進行數據分析,創造了真實場景中無法獲得的教學體驗。與此同時,XR 與移動設備的結合為校內外的學習帶來了新的可能。以醫學為例,Complete Anatomy 是一款面向醫學生的 APP,用戶可以
109、用 iPad 在 AR 中探索 3D人體解剖結構,閱讀每個身體部位標簽,透過人體構造看到內部細節,同時還能觀察肌肉運動。學生和老師可以將 APP 運用在課堂教學中,也可以交由學生在課外反復學習,理解抽象的專業概念。3.XR 與教育結合的應用場景與核心價值 針對校內教學,聲網與 Rokid 合作推出了 Rokid MSpace,與講學、課堂討論、自習等場景相結合。在 MSpace 中,學生與教師通過 AR 眼鏡在虛擬與現實的結合中學校,以虛擬的形象出現在空間里,通過語言識別、手勢識別、圖像識別、體態識別、情緒識別、眼動追蹤等技術支持,讓虛擬人物與真人、與環境的實時互動。聽覺方面,聲網的聲場渲染技
110、術實現了讓用戶能夠根據聲音聽出發言者的空間位置。視聽技術的結合讓 MSpace 擁有了傳統遠程學習不具備的情景共享能力。以課堂討論為例,MSpace 實現了讓老師和學生在虛擬白板山書寫,舉手回答等顯示場景中的互動,增強了學習的真實感也增加了知識的傳達方式。在線教育行業未來展望 65 XR 在視覺與聽覺上的沉浸式體驗依賴大量的數據傳輸,對網絡傳輸技術有著極高要求??梢酝ㄟ^優化的 SD-RTN 軟件定義實時網和低延遲實時音視頻技術來保證互動體驗的質量。三、人工智能與教育 人工智能正在改變我們生活的方方面面。在人工智能的影響下,交通、醫療保健、物流、金融和工業制造等眾多行業正在進行著新的變革,它們將
111、發展得更具生產力和成本優勢,更重要的是,將會提供更好的教育,其中教育將是受影響最深的領域之一。根據全球市場洞察的一份報告,人工智能在教育中的應用在未來六年內預計將爆發式增長至 60 億美元的全球市場價值。事實證明,教育系統和教育機構確實需要做出很多改革,人工智能將對此有很大幫助。1.教育領域全球人工智能發展的現狀 目前,世界多數發達經濟體的政府已經確定了人工智能作為其未來勞動力和經濟的競爭要素的潛力,都通過不同的方式推動相關教育的普及。2017 年,中國普通高中信息技術課程標準發布,人工智能被納入中國高中學生課程體系中。2019 年 5 月,中國習近平總書記向“國際人工智能與教育大會”致賀信中
112、指出,把握全球人工智能發展態勢,找準突破口和主攻方向,培養大批具有創新能力和合作精神的人工智能高端人才,是教育的重要使命。2021 年 12 月,中國教育部部長懷進鵬提出,將人工智能教育全面融入各級各類教育,提高學生數字技能和數字素養。2022 年 4 月,中國義務教育信息科技課程標準發布,人工智能加入到中國義務教育 7-9 年級的學習內容中。2018 年 5 月,美國人工智能促進協會(Association for theAdvancement of Artificial Intelligence,AAAI)與計算機科學教師協會(Computer Science Teachers Assoc
113、iation,CSTA)聯合成立了工作組,啟動美國 K-12 人工智能教育行動“。在線教育行業未來展望 66 日本從 2016 年就開始探討并深入展開人工智能以及編程教育,提出要幫助所有兒童建立這個時代需要的“人工智能思維”。2014 年,英國教育部啟用新的計算機教學大綱,規定兒童從 5 歲開始學習編寫簡單的電腦程序、存儲和檢索數據,11 至 14 歲學習電腦編程語言和解決電腦故障?,F在包括美國、日本和英國等國家開始探索和實踐人工智能與 K-12 教育的結合。2022 年 2 月,聯合國教科文組織發布了K-12 人工智能課程:官方認可的 Al 課程設計指南,介紹了現有 K-12 人工智能課程中
114、 9 類人工智能課程涵蓋的范圍和時長,以及每類課程預期的學習結果,總結了實施該課程所需的先決條件,包括教師培訓、學習工具和環境,并提出了教學建議。人工智能與 K-12 教育的結合是大勢所趨,但是如何做,這對教育工作者和政策制定者來說是一個巨大的挑戰,他們必須讓今天的學生在非常不確定的明天茁壯成長。2.實施人工智能教育的關鍵要素 人工智能運用于 K-12 教育,可以分兩條思路來看:一是運用人工智能技術,引領教育系統性曼革,比如說智能化感知,智能化的教育評價,智能化推薦數字教育資源,實現個性化學習等,即人工智能技術在各類教有場景的應用。二是進行人工智能教育,即中小學生接受人工智能相關內容的學習,人
115、工智能理論、計算思維、編程等相關的知識技能。前一種人工智能技術可以視為對 K-12 教育所提供的幫助,第二種是要具體描述學習人工智能技術。所以基于這兩種關系,延伸出來 5 種中小學課程的關鍵要素,是發展 K-12 人工智能教育的必要因素。如圖所示:在線教育行業未來展望 67 Al 教材:就是指用于 Al 教學的教材。它是依據課程標準編制的、系統反映學科內容的教學用書,教材是課程標準的具體化,它不同于一般的書籍,通常按學年或學期分冊,劃分單元或章節。Al 的開放教育資源:指各類應用 Al 技術增強的開放教育資源(Open Educational Resource),采用開放授權的資源,通常是數字
116、化的資料,可供教學、學習、研究之用。教師發展在線社區:用于教師學習的在線社區,通過系列活動使教師能夠與同事一起反思實踐,在分布式知識框架中分享專業知識,并建立對新教學方法、標準和課程的共同理解。開源算法、工具與數據集:算法是一系列解決問題的清晰指令,算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制 16。工具指 Al 開發工具,如 TensorFlow、飛槳(PaddlePaddle)等 Al 開源框架。數據集指是用于 AI 算法訓練的樣本數據,如用于字符識別的 MNIST、圖像識別處理的 ImageNet 等。AI 實驗室:用于 K-12 學習人工智能內容的實驗室,其中包括個人工作站所需要的設備
117、和教學型實驗室所需其他設備。其中,要素 1 和要素 2 為人工智能與 在線教育行業未來展望 68 教育關系中學習內容所必要的內容,要素 3、4 和 5 點則涵蓋了教學工具的必要要素。3.適合 K-12 的人工智能算法 K-12 人工智能算法示例 每種人工智能技術都是很復雜的,比如,“機器學習”既涉及“統計學”、“信息論”和“控制論”等數學基礎,還包含其他非數學的知識。這些技術都非常專業,對于K-12學生來說不需要對詳細掌握某個復雜算法,只需要了解算法的基本原理、應用領域、使用方法等。兩個典型的人工智能算法供參考。人臉識別技術 人臉識別是一種技術,用于通過處理可見個入臉部的視頻幀或數字圖像來驗證
118、或識別個人的身份。由于計算機化的面部識別涉及測量人的生理特征,面部識別系統被歸類為生物識別。面部識別技術有幾種不同的方法,但它們通常將圖像中的面部特征與數據庫中包含的面部特征進行比較。面部識別系統在智能手機和其他形式的技術(如機器人)上得到了更廣泛的應用。例如,警察可以使用這種技術來識別犯罪嫌疑人;或者是他一些應用包括自動圖像索引、視頻監控、人機交互等。人臉識別算法是任何面部檢測和識別系統或軟件的基本組成部分。專家將這些算法分為兩種中心方法:?第一種幾何方法側重于區分特征。人臉識別技術中被廣淺采用的區域特征分析算法,它融合了計算機圖像處理技術與與生物統計學原理于一體,利用計算機圖像處理技術從視
119、頻中提取人像特征點,利用生物統計學的原理進行分析建立數學模型,即人臉特征模板。?另一種照片計量統計方法用于從圖像中提取值,然后將這些值與模板進行比較,以消除方差。在線教育行業未來展望 69 從大方向來說,算法也可以分為兩個更通用的類別,就是基于部分和整體模型。前者側重于面部特征,并分析其空間參數和與其他特征的相關性,而整體方法將人臉視為整個單元。人臉識別所涉及到的算法有卷積神經網絡(CNN、EIGENFACES、FISHERFACES、PCA、SVM 等)。面部識別技術現在正在公共生活的各個方面引入。這包括將面部識別和面部檢測迅速整合到 K-12 教育中,以解決校園安全,自動注冊和學生情緒檢測
120、等問題。在這種有爭議的背景下,我們需要考慮將這項技術應用于特定的教育環境中。面部識別技術的一個突出的教育應用是校園安全。除了識別未經授權的入侵者之外,還開發了系統,以檢測視頻對象是否有攜帶危險物品入校。面部識別在學校的另一個應用是出勤監控,這樣可以避免教師上課點名所造成的時間浪費或者是遺漏。除此之外,在該領域的研究和發展報告說,檢測短暫的“面部動作”(即情緒檢測)可以證明學生對于該課程是否感興趣,以便實現個性化教學,實時檢測到學生的情緒,就可以及時響應,鼓勵學生們積極聽課或互動。這些系統都可以幫助教師進行教學活動。決策樹算法 決策樹是最廣泛便用和最實用的機器學習算法之一,它涉及到的數學不多,非
121、常容易使用和解釋。決策樹算法屬于受監督學習算法的家族。與其他受監督的學習算法不同,決策樹算法也可用于解決回歸和分類問題。使用決策樹的目標是創建一個培訓模型,該模型可以通過學習從先前數據(培訓數據)推斷出的筒單決策規則來預測目標變量的級別或值。學生選課系統的規劃和設計特別復雜,涉及到多種算法。同時,選課系統是否合理、科學直接影響到整個選課教學質量以及字生對選修課的積極性。采用決策樹算法和其他技術一起,對學生信息進行統一分類,綜合分析學生的愛好和需求,以實現目標數據挖掘。除了可以在學生選課系統發揮作用,還能夠在高校教務管理中應用。目前,高等院校的人數越來越多,為了促進學校合理、科學的發展,分類規則
122、是能為教務管理者提供一些幫助,所以決策樹算法在這兩方面起到了一定作用。在線教育行業未來展望 70 4.K-12 人工智能教育的展望 隨著過去十年的顯著進步,以及在 COVID-19 大流行期間,在世界各地和不同部門加速了對人工智能的采用。預計到 2027 年,人工智能全球市場將達到驚人的 3124 億美元。因此世界各國政府已將人工智能作為優先事項,推出國家戰略,鼓勵研究和開發,促進監管改革,并增加人才儲備。人才短缺一直被強調為人工智能政策中的一個關鍵問題。政府、學術界和私人企業部門的主要決策者通過啟動和增加對人工智能教育和研究的支持,特別是在 K-12 的教育階段,因為他們認為人工智能主要是對
123、經濟競爭力的投資。然而,關于將人工智能落實到 K-12 教育課程中的信息普遍不足。有的國家將人工智能教育列于國家級計劃,以系統的方式引入人工智能教育,而有的國家仍依靠地方或大學組織的倡議。這種分岐表明,創造機會對 K-12 人工智能教育進行國際討論,分享彼此良好的做法,并確定共同挑戰的解決方案是重要的。政府可以對 K-12階段的人工智能教育進行切實的投資,為所有學生提供獲得基本知識和技能的平等機會,并應鼓勵私營部門和民間社會參與,但政府應確保人工智能教育的質量和一致性。最后則鼓勵教育者應該尋求教育上的突破,人工智能不應該只是計算機專業老師的唯一工具,任何學科都可以尋求人工智能在教育上的協助。四
124、、ChatGPT 與教育 1.ChatGPT 簡介 ChatGPT 是人工智能研究實驗室 OpenAI 新推出的一種人工智能技術驅動的自然語言處理工具,使用了 Transformer 神經網絡架構,也是 GPT-3.5 架構,這是一種用于處理序列數據的模型,擁有語言理解和文本生成能力,尤其是它會通過連接大量的語料庫來訓練模型,這些語料庫包含了真實世界中的對話,使得 ChatGPT 具備上知天文下知地理,還能根據聊天的上下文進行互動的能力,做到與真正人類幾乎無異的聊天場景進行交流。ChatGPT 不單是聊天機器人,還能進行撰寫郵件、視頻腳本、文案、翻譯、代碼等任務。在 OpenAI 的官網上,C
125、hatGPT 被描述為優化對話的語言模型,是 GPT-3.5 架構的主力模型。在線教育行業未來展望 71 ChatGPT 具有同類產品具備的一些特性,例如對話能力,能夠在同一個會話期間內回答上下文相關的后續問題。然而,其在短時間內引爆全球的原因在于,在網友們曬出的截圖中,ChatGPT 不僅能流暢地與用戶對話,甚至能寫詩、撰文、編碼。ChatGPT 還采用了注重道德水平的訓練方式,按照預先設計的道德準則,對不懷好意的提問和請求“說不”。一旦發現用戶給出的文字提示里面含有惡意,包括但不限于暴力、歧視、犯罪等意圖,都會拒絕提供有效答案。由于 ChatGPT 太“聰明”,引起無數網友沉迷與它進行聊天
126、,有人讓它幫忙改作業,有人讓它扮演虛擬女友、有人讓它編寫請假理由、有人用它來補習外語,更有人讓ChatGPT 陪自己演戲。無論是生成小說、疑難解答或者是哲學的問題,ChatGPT 都交上幾乎完美的答案,令人驚嘆不已。2.ChatGPT 在教育領域的應用場景舉例 ChatGPT 可以提升學生的定制化學習體驗,幫助學生保持學習興趣和激勵他們進行持續學習,同時也可以幫助老師進行課堂管理和對有需要的學生提供額外的幫助。下面列舉了幾個使用 ChatGPT 幫助學生進行學習的常見場景。使用 ChatGPT 作為主題創建問題和練習。在教育中利用 ChatGPT 潛力的一種簡單方法是要求創建一組關于老師希望在
127、其主題中工作的特定領域的問題和練習。這些問題將對學生進行測試,因為他們將能夠解決為未來考試或評估訓練的問題。借助 ChatGPT 讓學生提高寫作能力。這是一個非常強大的工具,它能夠審查已經寫好的文本,并根據不同的情況和文本類型進行調整??梢宰寣W生寫一段給定的文本,然后使用 ChatGPT 檢查拼寫錯誤和寫作風格。此外,學生可以理解文本如何根據語言或根據它是描述性文本還是廣告文本等而有所不同。該工具能夠準確解釋審查的方面,以便學生知道他們需要關注的地方。例如學生將主題句或中心句輸入 ChatGPT,將輸出一個建議清單和一些方向性建議,學生可以根據這些建議整理成提綱。在線教育行業未來展望 72 或
128、者,學生將提綱輸入 ChatGPT,將會根據提綱輸出文章草稿,學生可以基于草稿加入自己的觀點而成為原創文章,同時 ChatGPT 也可以提供修改建議來幫助學生優化其文章,提升學生的寫作技巧。使用 ChatGPT 為課堂活動創建基本文本通常。當老師需要創建要在課堂上進行的原創活動時,想法用盡是很常見的。這不再是問題,因為 ChatGPT 可以根據我們可能提出的任何問題創建文本,這對課堂活動很有用。例如我們使用 ChatGPT 為一個事件寫一個標題,以便英語課的學生可以寫關于它的新聞。使用該工具改進語言學習 ChatGPT 可以成為學習語言的一種方式。無論是關于準備課程,還是供學生個人使用,該工具
129、都可以使用多種語言并適應所要求的水平。ChatGPT 也可以被用作翻譯工具,它可以懂很多種語言,學生可以用來將外語翻譯成母語。例如,一個學習英文的學生可以用 ChatGPT 將英語文章翻譯成中文,可以讓學生更方便的讀懂文章內容。此外,ChatGPT 可以提供同聲傳譯功能,讓學生可以用母語和外國人交流。這將極大提升學生的外語學習體驗,幫助其更好的接觸和學習外語材料。定制化學習 ChatGPT 可以根據學生的個人興趣、能力和學習目標從提升建議和學習材料等方面進行定制化,實現學生的定制化學習體驗。例如,根據學生在某門課上的答題情況或學習進展情況布置定制化的練習題或作業。同時,根據學生的作業情況和提升
130、情況給出針對性的反饋,這樣可以確保學生的學習有一定的挑戰同時能獲得中肯的建議,提升學生的學習體驗。協助編程 ChatGPT 可以用多種編程語言寫出基本代碼。例如,當要 ChatGPT 使用 Python 寫一個計算兩個數之和的語句的時候,它可以快速地提供一段簡潔的代碼,可以很好地幫助學生進行編程語言的學習。在線教育行業未來展望 73 3.ChatGPT 在教育領域面臨的挑戰 根據今年初路透社消息,法國頂尖學府之一的巴黎政治學院將禁止使用 ChatGPT,對使用該軟件的處罰可能會嚴重到被學校開除,甚至被整個法國高等教育開除?!癈hatGPT 軟件正在向全世界的教育工作者和研究人員提出一個涉及欺詐
131、和剽竊的嚴肅問題”,巴黎政治學院在這份通知中稱,“在沒有透明參考的情況下,除特定課程目的外,學生不得使用該軟件制作任何書面作品或演示文稿?!卑屠枵螌W院并不是第一所宣布禁用 ChatGPT 的學校。ChatGPT 發布不到一個月,就引起了美國教育界的高度重視。多所美國中學及大學陸續宣布校內禁用 ChatGPT,并通過減少課后作業的方式,避免學生利用家庭網絡訪問 ChatGPT 作弊。美國紐約市教育部,甚至要求全紐約市的學生和教師不要使用這款 AI 工具,并對下轄的教育部設備或互聯網設卡,限制訪問 ChatGPT。AI 生成內容的倫理和法律問題,正在引發社會各界的廣泛討論與思考。在 AI 學界,
132、知名機器學習會議之一的 ICML(International Conference on Machine Learning)最近也宣布禁止“發表包含從大型語言模型(LLM,Large Language Model)生成的文本(例如 ChatGPT)的論文(相關研究除外)”,以免出現“意想不到的后果和無法解決的問題”。對于學術期刊和頂會論文來說,AI 生成的內容最大的問題在于知識權屬和責任確定問題。作為論文作者,研究人員無疑要對論文的觀點和內容負責,而如果 AI 生成的內容出現了謬誤、不恰當、造假,甚至是抄襲剽竊,相關責任的認定仍然存在較大的不確定性。目前,OpenAI 正在研發相應的 AI 檢
133、測工具。OpenAI 客座研究員 Scott Aaronson在德克薩斯大學的一次演講中表示,他們正在通過給 AI 生成內容打“水印”來打擊作弊。這項技術將通過調整 ChatGPT 生成單詞的規則,在生成內容的特定位置制造“偽隨機”的特定單詞,讀者很難察覺,但就如同密電碼一樣,“握有密鑰”的人就輕易判斷這篇內容是否是 ChatGPT 生成的了。Nature的出版商 Springer Nature 也正在開發可以檢測 LLM 的技術。而就在前不久,普林斯頓大學的一位 22 歲的華裔學生 Edward Tian 研究出了一款專門給ChatGPT 挑毛病的應用 GPTZero,可以通過檢測文本的“困惑性(Perplexity)”和“突發性(Burstiness)”這兩項指標,來判斷內容是人類創作還是機器生成。在線教育行業未來展望 74 一方面,AI 技術的高速發展,可能會與人類的基本倫理認知相違背,違反社會公序良俗;另一方面,法律的規制也不能對 AI 技術設置過于嚴苛的標準,影響 AI 的進一步發展。