В 2020 году Томский государственный университет (ТГУ) перешёл на гибридный формат обучения: часть лекций и семинаров проводились очно, часть — дистанционно. 15 тысяч студентов и почти 1,5 тысячи преподавателей работали параллельно в онлайне и офлайне.

Для организации учебного процесса ТГУ совместно с технологическим партнёром разработал на облачных технологиях Yandex Cloud решение «Актру» — платформу, которая позволяет вести записи лекций с возможностью параллельной трансляции разных камер, направленных на доску и презентацию преподавателя. Такой подход уже позволил перевести в новый формат обучения 175 учебных дисциплин, только за последний семестр загружено 611 лекций, общий размер которых превышает 1Тб данных.

В 2020 году пандемия вынудила учебные заведения перевести школьников и студентов на дистанционное обучение. Национальный исследовательский Томский государственный университет искал комплексное решение по организации гибридного формата, когда часть студентов находятся в аудитории, а другая часть подключается удалённо. Вузу важно было не только предоставить доступ к занятиям всем студентам в режиме реального времени, но и записывать видеолекции в хорошем разрешении, а также обеспечить их длительное хранение. С этой задачей ТГУ обратились к компаниям партнёрам Университетского Консорциума исследователей больших данных. За реализацию проекта взялась компания, специализирующаяся на установке и настройке мультимедийного оборудования и решений для конференц‑залов и переговорных комнат, учебных аудиторий и актовых залов.

Так как на рынке не было решения, которое подходило университету по всем параметрам, технологический партнёр инициировал проект разработки системы гибридного обучения внутри Консорциума, который практически сразу выделился в независимую компанию «Актру».

Разработка в облакеРазработка в облаке

Так как ТГУ требовалось предоставить учащимся постоянный доступ ко всем видеозаписям лекций университета, нужно было обеспечить хранение огромного объёма данных без деградации доступа к ним. Логичным решением было использование S3 совместимого хранилища на облачной платформе.

Проведя исследования рынка, компания остановилась на Yandex Cloud. Сервис Yandex Object Storage, который предлагала облачная платформа, позволяет хранить данные в соответствии с требованиями 152‑ФЗ, автоматически масштабироваться по мере необходимости и обеспечивает стабильное время записи и чтения видеолекций без деградации при увеличении объемов хранения.

Также для организации системы гибридного обучения планировалось использовать сервис Yandex SpeechKit — с помощью технологии распознавания речи студенты ТГУ смогли бы искать информацию среди видеолекций по словам из речи преподавателя.

«Актру» — программно‑аппаратный комплекс, обеспечивающий возможность вести прямые трансляции лекций, записывать их, каталогизировать и просматривать. Платформа предназначена для проведения занятий в гибридном формате — студенты и преподаватели могут во время лекции находиться дома или в аудитории.

Система «Актру» состоит из трёх основных элементов:

• оборудования для аудиторий;
• программного обеспечения;
• облачной инфраструктуры в Yandex Cloud.

Серверная часть инфраструктуры «Актру» разворачивается на виртуальных машинах в облачном сервисе Yandex Compute Cloud, а за хранение видеоматериалов ТГУ отвечает сервис Yandex Object Storage. Как виртуальные машины, так и объекты в Object Storage размещаются в нескольких географически распределённых зонах доступности, за счёт чего обеспечивается высокая безопасность данных. Сразу после загрузки в облако видеоматериалы встраиваются в систему электронного университета Moodle (LMS Moodle). Отдельные серверы на виртуальных машинах отвечают за параллельное транскодирование нескольких видео.

С помощью сервиса Yandex SpeechKit настроена система автоматического распознавания речи преподавателя и формирование субтитров на русском и других языках. Это позволило студентам находить лекции на портале ТГУ по ключевым словам, и начинать просмотр именно с нужного фрагмента. Таким образом, студенты могут за секунды находить нужную информацию во всём объёме материалов, а встроенный видеоредактор дает возможность преподавателям обрабатывать необходимые отрезки лекции.

Сегодня у ТГУ есть возможности для организации полностью автоматизированного процесса гибридного обучения — дистанционного и очного. В 2020 году 15 тысяч студентов и почти 1,5 тысячи преподавателей работали параллельно в онлайне и офлайне. Система, построенная на базе комплексного решения «Актру» и сервисов Yandex Cloud, синхронизируется с расписанием университета и ведёт записи лекций с возможностью параллельной трансляции разных камер, направленных на доску и презентацию, если её запустил преподаватель. Такой подход уже позволил перевести в новый формат обучения 175 учебных дисциплин, только за последний семестр загружено 611 лекций, общий размер которых превышает 1Тб данных.

На сегодня 45 аудиторий ТГУ готовы к проведению лекций в гибридном формате. Впереди — работа над оснащением остальных. Параллельно команда «Актру» разрабатывает программный рекордер для установки на компьютеры, расположенные в аудиториях. Так ТГУ не потребуется закупать большое количество оборудования — отпадёт необходимость в установке отдельного рекордера и системы управления. Это позволит университету в ближайшие несколько лет полностью переформировать образовательный процесс.

При поддержке технологических партнёров ТГУ первым в России создал новое пространство для обучения. Такой вектор стал определяющим в дальнейшем развитии системы образования страны — многие вузы реализуют аналогичные проекты.