【51CTO.com原創稿件】 2020年初，新型冠狀病毒肆虐，為了阻斷疫情向校園蔓延，確保師生生命安全和身體健康，教育部通知，要求2020年春季學期延期開學。而各地教育部門也在積極服務保障防控疫情期間的“停課不停教、停課不停學”工作。

疫情催生了在家隔離的模式，這是在線教育快速發展的契機，同時，也給在線教育帶來一系列的挑戰。2月17日，各大高校按計劃復課，并且以在線教育的方式完成學習。一時間，大量學子同時涌入，各家網課平臺也都紛紛崩潰，一度登上了微博熱搜榜。

正如作業幫直播課技術負責人洪定乾所說，業務爆發性增長的時候有很多不確定的因素，我們要保證整體穩定性，就需要技術在后面做好支撐和承載。的確，在線教育爆發式增長，如果背后的技術沒有跟上，往往會影響老師的教學和學生的學習。

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在線教育挑戰多

過去，傳統教育都是以線下教學方式為主，這次也全部都搬到了線上，云課堂、網絡課堂、在線課堂層出不窮。但是，在線教育不是簡單的將線下授課搬到了線上，老師對著屏幕講課，學生通過電腦、手機觀看，這背后還需要更多的技術支撐。那么，對于在線教育來說，都有哪些技術挑戰呢？

短期挑戰：流量洪峰

可以看到，此次在線教育的崩潰主要是集中時刻的高并發帶來的系統運行壓力過大，一是事前對于同時在線人數以及流量的預估不準確造成的，二是面對流量洪峰時，沒有提前預警，開啟應急解決方案。

雖然事前已經預估過流量，但是實際的流量洪峰，是很多技術人員無法預估的，甚至是超出預期值的。

UCloud互聯網事業部研發總監裴志偉告訴筆者，在運營方面，在線教育行業用戶相對于互聯網行業還屬于新手，對于用戶量、流量沒有很好的預估。以電商行業為例，早年的雙11和618期間，也出現過系統不堪重負而宕機的情況，而近幾年大促活動中出現系統宕機的情況越來越少，這說明電商企業都提前預估了流量洪峰、進行了壓力測試、云資源擴容等準備工作。而這次的在線教育行業，沒有類似的實戰經驗，出現了預想和實際的用戶和流量差距較大的情況，因此IT系統無法支撐。

長期挑戰：優化在線教育的效果

流量洪峰并不是一直都存在的，通過前期的流量預判、并且做好壓力測試、應急預案等方式，都是可以解決的。當在線教育平臺趨于穩定后，系統崩潰、卡頓的現象不再出現時，則需要考慮后續的技術挑戰。當老師和學生通過電子屏幕進行交互時，學生的學習效果會大打折扣，老師在講課的同時不會注意到每個學生的課堂學習情況，對于課前的預習、課后的復習等工作都很難監督。

學霸君首席科學家陳銳鋒表示，在線教育的短期挑戰是保障瞬間增長的用戶同時在線上課，當趨于穩定后，第二個挑戰便是在線平臺可以支持多媒體內容的穩定展現，例如視頻、課件，甚至是類似游戲化的交互素材，讓老師將在線課堂從一個冰冷的會議系統變成更加吸引學生的表演舞臺。第三個挑戰則是利用信息技術手段來協助老師高效地完成課前、課中、課后的相關工作，優化在線教育的效果。

如何應對流量洪峰

無論是在線教育，還是電商大促，亦或是視頻網站，都會遇到流量洪峰的情況，那么，企業該如何應對流量洪峰，提前做好哪些準備工作呢？

1、做好流量和用戶預判

面對流量洪峰，首先要做好流量和用戶的預判。雖然具體流量增加的服務不容易準確計算出來，但是還是有些手段方法可以輔助預警的。保利威技術專家表示，在線教育的流量洪峰是可以提前收集開課時間、報名人數等來預估流量，提前做好擴容工作。

2、應急預案

即使事前做好了充分的準備，但是不免還會有突發情況發生，為此就要做好應急預案。例如，在流量洪峰或者容量要到達臨界點時，IT系統監控等方面需要提前預警，然后提前按照預案進行緊急處理。

除了提前預警處理之外，對于突發的流量，還可以通過云計算來解決。學霸君陳銳鋒表示，在線教育的企業可以和云服務提供商進行合作，保障足夠的服務器資源來支撐彈性擴容，這也是最直接有效的手段。此外，陳銳鋒還推薦容器化結合Kubernetes部署上課平臺的相關服務，一是拓展方便，而是可以灰度密集上線，來滿足不同學校或機構的需求。

UCloud裴志偉則建議，教育用戶可以參考電商的一些做法。例如每日優鮮運維總監周鋒曾分享了他們在19年雙十一的“考試”體驗。通過收集前期運營促銷活動指標數據，然后將“業務語言”翻譯成“技術語言”，如哪些代碼、模塊、服務、系統需要特別關注或者優化，最后再由云服務商翻譯成“云端資源語言”，例如需要擴容多少云主機、多大帶寬、負載均衡，以及交付節奏等。

3、分級服務

除了對流量預判以及做好應急預案等工作以外，還需要對服務進行分級，以保證流量洪峰時，剛需功能的正常運行。UCloud裴志偉建議，企業應該在產品層面做好柔性降級方案，在極限情況下，采取優先保障某些剛需功能持續運轉，犧牲掉無關緊要的、提供臨時有損服務，最大程度的保障用戶的可用度。

例如視頻類網站，網絡情況好的時候可以看超清、1080P、藍光等，但網絡信號一旦變弱或者資源受限的情況下，就會建議通過一些降低碼率、幀率甚至是采取降級為純音頻的手段，保障授課的連續性。

4、教育企業加強自身IT能力

由于教育企業以教育為首，對自身的IT能力和技術儲備能力可能存在不足。因此，在這次在線教育軟件崩潰的情況下，教育行業用戶應該加強自身IT能力。UCloud裴志偉給出了一些建議，首先是技術層面要更好的進行架構優化、加強全節點監控，避免因架構缺陷、監控不全等原因無法穩定支撐業務運行；其次要做柔性降級的預案準備，如果一旦遇到全網流量超出基礎設施資源能力的情況下，保證某些功能或者某些用戶是正常運行的；再者現在行業中已經出現了不少PaaS和SaaS服務商，他們提供的產品和服務已經經過多輪驗證和迭代，在一些產品能力上面會比自建省時省力省心，尤其是本身IT資源儲備較少的公司建議使用。

的確，每一次流量洪峰都是一次大考，不能光靠每次“臨時抱佛腳”來解決，而是需要不斷的磨練內功，才能抵住一次次的洪峰壓力。

如何優化學習效果

在線學習時，老師和學生的互動受到屏幕大小的限制，而且經常是一個老師對多個學生，也看不到每個學生上課的具體情況。只有老師在課堂上掌控多一些，課后及時跟進，方能提升學生的學習效果。而眾多在線教育企業也都分享了各自的經驗。

學霸君陳銳鋒建議，可以通過多種手段可以用來加強老師對課堂的掌控。首先是采用輪播的方式，使在多人在線課堂上，學生可以輪番露臉，保持老師對每一個學生的感知。其次，通過人臉和姿態的識別，也可以協助老師了解當前聽課的學生有無開小差或者有無舉手愿意參與課堂互動的。第三，在線課堂還可以收集學生上課的數據，包括做題時的書寫筆跡、語音內容和講話頻率、各種表情和動作。此外，結合課堂內容的作業和測評系統，協助老師快速出題并收集學生的錯題情況，并且學生可以根據自己的知識薄弱點進行自適應學習。

保利威的技術專家表示，線上和線下學習最大的區別在于，老師不能到現場進行監督，要保證學習效果的關鍵點在于多互動，例如在直播中不斷抓住學生的注意力，直播后注意整理數據和跟進學生的學習狀況。保利威直播平臺支持在直播中設有簽到、問答、問卷、音視頻連線等互動功能，幫助老師在授課的同時對學員也能進行監管和測評。同時，直播結束后，老師可以對學員聽課數據進行分析，如聽課時長、參與互動的次數、互動結果等多維度進行學校效果監測。

結語

在線教育，絕不是這一次疫情而突然興起的，未來，還會有更多線上的教學互動方式，而這背后的技術如何做好支撐，保障學生學習的效果，是每一個教育企業所需要考慮的。正像作業幫洪定乾所述，在這次疫情中，當作業幫直播課結束時，一個值班的技術人表示，雖然一周只睡了15個小時，但是抗住了高并發，沒影響到孩子們上課，什么都值了。

疫情當前，有醫生、警察、公交司機、建設工人的“逆行而上”，還有更多的人在背后默默的付出與支持，向每一位堅守在工作崗位的人們點贊。

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