世外智慧：AI如何加速智能化教学创新
一家从事智慧教育研究的企业，最终自己也从人工智能和机器学习服务中获益匪浅。
世外智慧面临的教学挑战
创建于2014年的世外智慧教育科技有限公司（以下简称“世外智慧”），是一家专门从事教育信息化应用研究和开发的互联网科技公司。公司隶属于上海世外教育集团，该集团办学已经超过25年，旗下拥有50多所学校、3000多名教师，50000多名学生。而世外智慧创办的目的，就是为上海世外教育集团搭建一个数字化的校园平台，涵盖教育资源、智慧管理、学校文化、大数据分析、校园安全、家校联通等等相关的应用，同时接入各种硬件终端以及为学校开发相关的个性化的应用，来满足学校多样化的需求。
作为一家高新技术企业，世外智慧立志于成为卓越的智慧教育解决方案和教育资源提供商，以智慧教育助力成就每所学校、成就每位学生。通过帮助学校搭建一个互联互通的智慧校园的生态圈，世外智慧可以为教育管理部门、学校管理者、老师、学生、家长提供一站式服务。这家企业不仅是上海市首批人工智能教育应用场景的建设提供商，而且在首届世界人工智能大会上展示了基于人工智能的“口语挑战”，以及基于VR技术的“未来厨房”英语学习项目，备受好评。
创建6年以来，世外智慧虽然取得了令人瞩目的高速发展，但是也面临着日趋严峻的挑战。上海世外智慧教育科技有限公司总经理田野透露，上海世外教育集团覆盖了从幼儿园、小学、初中一直到高中的全学段，并且分布在上海、浙江、江苏、安徽、陕西、海口等多个地区。因此世外智慧提供的解决方案，一方面既要满足集团统一化管理、统一决策、统一数据分析的需求，另一方面又要满足不同学校在管理上、教学上的个性化需求。这对于公司来说无疑是一个极为艰巨的挑战。
选择AWS作为合作伙伴的理由
“对于IT系统的需求，我们把它总结为这样五个方面：统一基础平台的需求、标准化的需求、开放性的需求、数据共享的需求、硬件融合的需求。可以看到对于我们的IT系统来说，整个架构是非常复杂的，应用也是非常丰富的。”田野向趣味科技表示。
田野透露，在2017年2月之前，世外智慧的IT架构主要采用的是自己自建的云计算以及部分阿里云服务，但是随着业务的高速发展，原IT架构在灵活性、健壮性和高可用性等方面的不足也逐渐凸显。于是在2017年2月，公司做出了一个重大的战略决定——将所有的基础设施以及服务全部迁移到亚马逊云（AWS）。
“之所以做出这样一个战略决定，原因在于我们认为作为全球知名的云计算服务提供商，AWS是一家非常优质的供应商，而上海世外教育集团也是一家非常优质的教育品牌。我们希望通过优质教育+优势的云计算服务，能够为我们的整个教育需求提供健壮的、灵活的技术服务，去满足众多学校不断变化的、丰富的个性化应用需求。”田野表示，“而在众多的云计算服务提供商中选择AWS，主要是因为AWS的三大优势：一是AWS的快速迁移和全球拓展能力；二是AWS的简化运维和灵活扩展能力；三是AWS的人工智能与机器学习服务能够实现智能化英语教学。”
用AWS重新构建IT底层架构
从2017年4月一直到2017年8月，世外智慧与AWS合作分三期将所有服务全部迁移到了AWS北京区域。当AWS在宁夏区域搭建数据中心以后，世外智慧又于2019年11月实现了将50%的服务迁移到AWS宁夏区域，实现了异地跨区域的应用架构。
“我们用AWS云服务重新构建了IT底层架构，把AWS北京主站作为主站，AWS宁夏作为备用站，从应用层面、数据层面都实现了跨区域的复制，实现了高可用的解决方案，同时还极大地降低了运维的复杂度和成本，服务等级也较原来有大幅提升。”田野介绍道，“与此同时，我们还应用到了AWS最新的包括像K8S的容器化服务，使应用架构更加灵活，成本控制也更加出色。包括AWS在美国推出的一些最新的技术和架构，也会在尝试成功后复制到国内来，以保证整个架构的先进性和灵活性。”
田野表示，通过与AWS云服务的合作，世外智慧实现了以下三点：
一、一站式。通过一个平台、一个入口、一个账号、一套版本、统一的认证和服务，世外智慧实现了智慧管理、智慧教学、协同教研、学生成长、教师发展、学校安全、综合门户等等信息化的服务，涵盖了学校日常的教、学、评、测、练、管等等各个方面。
二、全终端覆盖。通过对包括移动终端、PC、钉钉的全终端覆盖，世外智慧得以保证所有用户都能够随时随地接入和使用，极大地降低了用户的使用门槛，提升了用户的使用体验，最大限度地支持了校园信息化、常态化的使用需求。
三、云定制。对于不同学校而言，学校的具体需求是非常个性化的，而世外智慧通过全新的IT系统架构，在底层的统一、在标准的统一上实现了应用的个性化，让不同的应用可以在同一个平台上同时接入和使用。
【世外智慧基于AWS的系统架构示意图】
AI加速智能化教学创新
说起教育办学，英语教学一直是其中的重中之重，而这也是世外教育的一大优势。为了帮助低龄儿童提升英语口语发音的准确性，进而实现个性化教学，世外智慧开发出了“口语通"、“智学通”等智能应用程序，在用户中大获好评。
针对英语学习，世外智慧开发了一套基于人工智能的测评系统。通过这套系统，学生可以随时随地通过各种终端登录到系统进行自我学习，AI也会针对学生的学习情况即时提供相关的测评，并为其推送个性化的学习资源。学生还可以将自己的学习成果发布到平台，享受学习社区带来的积极向上的学习氛围。在知道AWS引入了Amazon SageMaker机器学习技术以后，世外智慧也积极地与AWS展开了相关的尝试。
“截至目前为止，我们在AWS平台上已经有超过40亿条英语教学语音数据。而大量的语音作业检查与批改，既给老师带来了巨大的工作负担，对学生也很难做到及时反馈。”田野表示，“我们通过AWS提供的AI人工智能技术和SageMaker机器学习技术，从40亿条数据中筛选了大约3万条数据，由AWS团队对其进行了相关的模型训练和数据验证，进而通过智能化教学帮助老师大幅降低作业批改的负荷，同时又满足了对学生即时反馈、个性化学习的诉求，带来的效果非常喜人。”
田野向趣味科技透露，世外智慧目前正在积极地与AWS进行后续合作的探讨和规划，这也是世外智慧今后重点研发的方向。而世外智慧未来的规划，是打造一个基于人工智能的学习中心。“我们觉得未来教育最大的挑战，还是优质教育资源的稀缺性，以及学生学习个性化需求的这一对矛盾。这个矛盾短期内我们很难通过资源的再配置来解决。所以我们认为人工智能将会是一个非常重要的核心的技术。通过对AWS人工智能与机器学习服务的尝试，我们更加坚定了AI赋能教育的战略方向，将借助AWS实现智慧教育的全面升级。”田野说道。