小班互动教学解决方案（上）

在线教育发展迅猛，各大教育机构如雨后春笋般涌现，尤其是在疫情“停课不停学”的大背景下。不管是学科教育、兴趣辅导，还是技能培训，都少不了小班互动教学。小班教学要求多种师生互动方式，互动时延低，响应速度快，彼此沟通顺畅，本篇针对以上需求以及结合在线教育的特点，提供以下方案（上篇为应用架构/场景篇，下篇为应用实践篇），该方案既可满足10万学生同时上课，也支持1v1、1v2、1vN等多种规格互动小班课堂。支持屏幕分享、课件分享、互动白板、消息互动等多种课堂应用功能，打造形式更加丰富的线上教学。方案支持课堂全程录制，课后点播回放，巩固学习成效。支持通过云直播使用标准协议播放，受众更广泛。

方案主要使用以下腾讯云服务（详细说明以及使用可参考下面的应用场景）：

• 实时音视频TRTC
• 云直播CSS
• 云点播VOD
• 即时通信IM
• 互动白板

应用场景

场景一

客户是一个中小创业型团队，其中研发人员30人，运维人员4人。

产品是在线小班互动教学，预计的用户规模为注册用户500万，能同时支持10万个学生，2千个老师，每班50人的小班互动教学。

接入腾讯云之后，预计需要500Mb直播上行带宽（平均带宽1000kbps，可同时支持500老师），10Gb CDN下行带宽（平均带宽1000kbps，可同时支持10000学生）。（带宽估算参照下面说明）

此应用场景需要购买的腾讯云产品及规格如下（仅供参考，需要根据实际情况购买，以下是预付费方式购买的资源包，如果是后付费方式不需要购买资源包，只需开通相关功能即可）：

• 实时音视频TRTC，购买100万分钟（假如1节课60分钟，可以支持100/60=1.67万节课）
• 云直播CSS，标准直播流量资源包10T，标准转码1000小时（需要支持标准协议播放才需要）
• 云点播VOD，流量资源包10T，存储资源包5T，普通转码资源包1000小时，极速高清资源包100小时，视频审核资源包1000小时（用于监黄，政治敏感类咨询过滤等）（需要支持课程回放才需要购买）。
• 即时通信IM，按需购买。
• 互动白板，按需购买。
• 上行带宽（老师端），总带宽=同时在线老师人数*码率，例如老师人数100人，码率2000kbps，总带宽=100*2000/1000=200Mbps
• 下行带宽（学生端），总带宽=同时在线学生数*码率，例如学生数1000，码率1000kbps，总带宽=1000*1000/1000=1000Mbps
• 常见码率：高清2000kbs，标清1000kbps，流畅500kbps

场景二

客户是一个初创的微型创业团队，其中研发人数10人以内，没有专职运维人员，预算有限。

产品是1对1的在线家教服务，学生以及老师数量初期会比较少，预计后续产品推广之后会有较快的持续的增长，但是初期能够投入的资源有限。

此应用场景下需要购买的腾讯云产品及规格如下（仅供参考，需要根据实际情况购买，以下是预付费方式购买的资源包，如果是后付费方式不需要购买资源包，只需开通相关功能即可）：

• 实时音视频TRTC，购买最小规格。
• 云直播CSS，购买最小规格。
• 云点播VOD，购买最小规格。
• 即时通信IM，购买最小规格。
• 互动白板，购买最小规格。

应用架构

说明

1. 图中黄色部分是腾讯云服务，需要到腾讯云控制台开通相关功能才能使用。
2. 实时音视频TRTC，必选，提供实时音视频，屏幕共享，房间管理，学生上麦发言等基础功能。
3. 云直播CSS，可选，使用云直播的标准协议可以进一步扩展学生的上课方式（例如直接浏览器打开上课）。
4. 云点播VOD，可选，用于生成课程回放视频以及不同分辨率的视频，比如全高清，高清，标清等。
5. 即时通信IM，可选，实现课中消息（文本，图片，表情等）交互。
6. 互动白板，可选，主要是模拟教室黑板功能。
7. 实时音视频SDK，通过sdk开发各种webrtc或者是私有协议（实时音视频TRTC）的学生/老师客户端。
8. 可以通过云直播CSS来扩展，增加标准协议播放的方式，更加灵活。
9. 资源的使用量可以参考课程节数，每节课的长度以及每节课会产生几个视频，每个视频的码率是多少。总时长=课程节数*每节课的长度，总流量=课程节数*每节课的长度*码率。

简介

利用腾讯有21年技术积累，业界领先的实时音视频处理技术以及腾讯云提供的一站式服务，快速打造低延迟，高可用，高质量，全球快速接入以及全平台的1对1或者小班互动教学服务。

特点

1. 低延迟，使用腾讯经过21年打磨的实时音视频技术，用户可以享受低延时的互动视频服务，为在线教学提供坚实基础。
2. 高可用，腾讯云平台服务多机房跨地域部署，不会因为单点故障而导致服务不可用的情况。
3. 高质量，国内专线网络以及全球cdn节点保证用户网络稳定，视频卡顿率低。
4. 全球接入，利用腾讯云遍布全球的基础设施支持为全球用户提供可靠的服务。
5. 全平台支持，提供pc客户端，小程序，app以及web的sdk，快速开发教育类应用。

方案优势

1. 客户只需要专注于业务逻辑开发，腾讯云平台提供基础服务，因此产品开发周期短，也可以快速迭代以满足用户各种需求。
2. 成本可预测可控，腾讯云服务支持按量计费，包年包月等多种计费方式，客户可以根据业务实际情况选择服务数量以及计费方式。
3. 1对1教学提供专属家教式体验，老师专注，学生学习效率高；小班教学提供互动体验，老师和学生之间的互动提供了一种很好的类似线下课堂的沉浸式体验，提高课堂趣味性，加深知识点的理解。
4. 成本相对较低，一是不需要大量人员开发各种基础服务/组件，二是不需要建设自己的基础设施，例如机房，网络等等。

行业案例

• 腾讯企鹅辅导

腾讯自营中小学全科在线辅导。一线名师小班教学，4层选拔，甄选出懂孩子、懂教学的好老师；小班直播授课，每个孩子都能被关注。一对一辅导答疑，授课老师 辅导老师双师模式，课前导学、课中互动授课、课后答疑一站式服务。企鹅辅导使用了腾讯云实时音视频，云直播CSS，云点播VOD以及即时通信IM等服务。

• VIPKID

VIPKID 为青少儿提供专业的北美外教在线1对1英语学习，正在打造三大系列课程，将覆盖3-18岁全年龄段，为全球青少儿提供一站式、高品质的英语学习方案。VIPKID使用了腾讯云实时音视频，互动白板等服务。

具体的应用部署demo将会在下篇详细讲解。