Онлайн-обучение в последние годы набирает все большую популярность — удаленный формат приобретения знаний из экспериментальной сферы переместился в область ежедневного использования. Рынок онлайн-курсов стремительно развивается: с 2000 года он возрос на 900%.
Удаленный формат обучения обладает рядом преимуществ по сравнению с оффлайн-образованием: это гибкость, удобство, экономия времени, контроль над темпом обучения и доступность. Однако существуют и недостатки, среди которых выделяются физическое отсутствие учителя, разного рода технические сложности и затруднения по части проверки качества преподавания и контроля прогресса.
По результатам проведенного нами анализа на сегодняшний день к самым распространенным методам оценки качества обучения в удаленном формате относятся прямое сравнение ответов учеников с желаемыми решениями (тесты, контрольные задания и т.д.) и оценка метрик качества обучения (процент возвратов, статистика посещаемости и т.д.). Несмотря на то, что эти способы являются общепринятыми и доказанно эффективными, они не дают возможность систематически следить за достижениями учащихся.
В связи с этим разработчики образовательных онлайн-платформ активно создают и внедряют автоматические системы обеспечения обратной связи и анализа качества обучения, основанные на методах машинного обучения.
На рынке программного обеспечения для видеоконференций наблюдается постоянное функциональное улучшение программ, направленное на расширение возможностей и повышение качества связи, а также применение новых технологий и нацеленность на большую эффективность. Кроме того, наблюдается ценовая конкуренция и повышение качества услуг в этой сфере.
Потребности и проблемы, с которыми сталкиваются образовательные платформы при организации и проведении удаленных уроков, стали стимулом к проведению подобной работы в ООО "ПРОГКИДС". В рамках грантового договора была проведена доработка действующего модуля видеоконференцсвязи ProgKidsMeet и совершены действия по масштабированию детской образовательной платформы ProgKids на российском и рынках стран АТР.
Целью проекта стала разработка собственной видеоконференцсвязи для образовательной платформы ProgKids, обеспечивающей полноценный функционал видеообщения с возможностью использования
интерактивных инструментов взаимодействия, а также применения методов машинного обучения для анализа паттернов поведения и систем распознавания видео и аудио.
В ходе работы были выявлены желаемые технические параметры и характеристики, которые должны были появиться в доработанном решении.
К ним относятся:
- авторизация в системе на основе базовой, уже реализованной системы;
- подключение к конференции с любого устройства;
- роли и права пользователей;
- проведение конференций с высоким качеством звука и изображения;
- вывод изображения с камер других участников;
- вывод звука с микрофонов других участников;
- окно настроек, включающее в себя возможность менять
устройство микрофона, камеры и аудио-вывода;
- демонстрация экрана устройства во время видеоконференции;
- чат для участников конференции;
- рисование на экране у демонстрирующего его участника
конференции;
- запись видеоконференций (видео и аудио) и их сохранение на сервер;
- система анализа видеозаписей посредством методов машинного обучения и систем распознавания видео и аудио;
- административная панель;
- взаимодействие разрабатываемой системы с текущей основной системой.
Кроме того, были подготовлены и утверждены количественные параметры, определяющие выполнение дорабатываемым решением своих функций:
- количество одновременно подключенных к системе пользователей. Система должна обладать ресурсами для подключения к ней 50 пользователей. Это позволит проводить одномоментно 25 уроков в час;
- при наличии у пользователей интернета свыше 10 Мб/сек качество изображения с камеры / экрана должно иметь HD формат (720 пикселей по высоте). В противном случае, система должна автоматически уменьшить качество изображения таким образом, чтобы оно воспроизводилось без прерываний;
- при наличии у пользователей интернета свыше 10 Мб/сек изображение с камеры / экрана должно иметь частоту, равную 25 кадрам в секунду. В противном случае, система должна автоматически уменьшить количество кадров в секунду;
- количество проводимых уроков через разрабатываемую систему. При полном переходе компании на использование разрабатываемой системы, это количество должно составлять от 2 000 до 2 500 уроков в месяц;
- количество отмененных уроков по техническим причинам, связанных со сторонними средствами видеоконференцсвязи. Снижение количества до 5-10 уроков в месяц;
- количество видеозаписей уроков. Поскольку запись должна вестись в автоматическом режиме, количество записей должно равняться количеству проведенных уроков. Это позволит улучшить контроль качества проводимых уроков. При полном переходе компании на использование разрабатываемой системы, это количество должно составлять от 2 000 до 2 500 записей уроков в месяц.
В ходе работы были также выявлены требования к аппаратной части программных комплексов.
Минимальная комплектация сервера видеоконференцсвязи:
OS – Ubuntu 20.04;
SSD – 100 Гб;
CPU – Выделенный CPU, не менее 8 ядер;
RAM – 16 Гб;
Комплектация облачного хранилища для видеозаписей: объем дискового пространства - от 1 ТБ.
По итогу проведенных работ была определена необходимая отчетность (перечень технической документации, разрабатываемой в процессе доработки решения):
- алгоритмы работы программы;
- пояснительная записка;
- описание программы;
- инструкция для пользователя;
- программы и методики испытаний (тестирования) программы;
- протоколы испытаний (тестирования) программы.
