說:騰訊云校園PC端頁面圖 采訪對象供圖
3月2日,上海145萬中小學將在“空中開學”。騰訊教育作為上海市教委官方在線學習平臺“上海微校”的直播技術支持方與云資源提供方,將全程保障 “空中課堂”的穩定運行。同時,上海徐匯區、楊浦區、松江區等多區均已采用騰訊教育產品,完成在線輔導與答疑、遠程會議、辦公協同、消息通知與信息收集等工作。
“空中課堂”有直播可點播
開學后,學生們只需登陸上海微校官網(https://smile.shec.edu.cn),點擊“空中課堂”專題即可收看直播課。老師們也可以通過企業微信,將直播鏈接一鍵推送到學生或家長的微信端,后者點擊即可在手機或者PC端直接收看。
網絡首播結束后,學生還可以根據個人需求,直接選擇點播。點播渠道同樣非常便利:電腦登陸騰訊云校園或用手機登陸騰訊云校園小程序,即可實現自由點播。
護航上海145萬中小學生“空中開學”背后,是騰訊強大的技術能力和多年的經驗沉淀:可支持千萬人同時在線,穩定應對直播答疑、大班課等高并發場景。與此同時,能有效降低卡頓、網絡時延等問題,為學生們呈現更清晰的畫質,讓師生實現無縫互動。
輔導答疑互動形式多樣
針對當前學校和師生在輔導答疑、家校互動、作業批改、班級管理等多樣化需求,騰訊教育提供了一系列在線教育解決方案。
以上海徐匯區為例,初中學校將通過“騰訊課堂極速版”在線開課、答疑和互動。老師們只需3步即可快速搭建專屬的在線課堂,學生1秒即可上課。實時、高清、全平臺、交互式的在線視頻授課服務,能夠同時滿足小班制、大班額等多種在線教學場景的需求。另外,極速版內置了豐富的平臺工具,包括實時音視頻、PPT課件共享、屏幕分享和錄制回放等,可實現線上線下的靈活互動和交流,讓師生在最短時間內,獲得高質量的上課體驗,保障教學效果。
楊浦區的93所中小學青睞企鵝云課堂。“企鵝云課堂使用靈活。從直播效果看,能夠承受超萬人的大并發量,且畫質清晰,流暢無卡頓。” 楊浦區教育局相關負責人表示,企鵝云課堂內置的作業提交、打卡、互動、數據分析等功能模塊,“非常契合當下在線對學生進行輔導、答疑的需求”。
上海松江則打出了一記“騰訊智慧校園+企業微信”的組合拳,220所學校已進入測試階段。老師們點評這款產品:平臺搭建快速,上課模式簡單,應用操作容易,直播穩定無卡。上海茸一中學校長任麗菊認為,在線課堂為延展學生思維模式開辟了新鏈路,幫助學生從已有的資源中挖掘出創造性價值,為終身學習排列基因。
“騰訊教育用最快的速度,最優的產品能力,為各地教育局、學校和師生打造了一個在線課堂‘全家桶’,涵蓋了騰訊空中課堂、騰訊課堂、企業微信、騰訊智慧校園、騰訊會議、騰訊問卷、騰訊文檔、QQ等一系列相關產品。”騰訊高級執行副總裁、云與智慧產業事業群總裁湯道生指出,騰訊希望用數字技術,突破時空和地域的限制,加速優質資源共享,釋放教育的真正價值。
新民晚報記者 楊玉紅
品:科普中國
制作:房庚雨
監制:中國科學院計算機網絡信息中心
圖一 電影《超時空接觸》劇照,女主角Ellie是一名從事SETI項目的科學家
“我們在宇宙中真的是孤獨的嗎?”在浩瀚的星空下,相信每一個人都會產生這樣的疑問。當然過不了幾秒,這個問題就會被拋在腦后,畢竟“外星人”在大多數人眼里仍然是科幻的近義詞。但是在學術界,還真有一群科學家,他們頂著巨大的爭議,采用科學的手段,開展細致的研究,年復一年地搜尋著宇宙中智能生命存在的跡象。而對于每一個普通人來說,只要你擁有電腦,就可以參與到這項研究中來。
幻想與科學的邊界
圖二 十九世紀流行的“火星運河”,事實證明它是錯覺與想象結合的產物
http://www.popularmechanics.com/space/moon-mars/a17529/a-short-history-of-martian-canals-and-mars-fever/
SETI是“搜尋地外智能生命” (search for extraterrestrial intelligence)的縮寫,它泛指所有的搜索地外文明的科學計劃。SETI的歷史可以追溯到十九世紀末期,那時候“火星人”是一個非常熱門的話題。1896年,著名的科學家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)聲稱,通過改造他的無線供電系統,可以和火星上的生命進行溝通。1899年,他開展了相關的實驗,但是并沒有獲得被學界認可的成果。對火星的熱情一直延續到了20世紀初。1924年,美國甚至開展了“國家無線電靜默日”(National Radio Silence Day)以便進行對火星的監聽,當然結果一無所獲。
一篇論文開啟的時代
“火星熱”并沒有持續很久,隨之而來的是射電天文學的不斷進步。1959年,康奈爾大學的物理學家朱賽皮·可可尼(Giuseppi Cocconi)和菲利普·莫里森(Philip Morrison)在《自然》雜志上共同發表論文,首次指出了利用無線電進行星際通訊的可能性。次年,射電天文學家佛蘭克·德拉克(Frank Drake)開展了“奧茲瑪計劃” (Project Ozma)。這是人類首次嘗試使用射電望遠鏡接收地外智能生命的信號。他們選擇在中性氫21厘米波長上對鯨魚座τ星,波江座ε星進行監聽,這是離地球最近的類似太陽的恒星。雖然最后并沒有獲得地外智能生命的信號,但是他們的工作成為了此后SETI項目的雛形。
圖三 奧茲瑪計劃使用的射電望遠鏡,位于美國西佛吉尼亞州的“綠岸”地區www.seti-inst.edu
起伏不定的命運
奧茲瑪計劃的實施,引起了主流學術界對于SETI的關注。1960年美國科學院在綠岸(Green Band)地區召開了相關的學術會議。隨后一些學術機構開展了Opza、Ozma II等SETI計劃。其中最有名的是1973年至1998年之間,俄亥俄州立大學使用“大耳朵”(Big ear)射電望遠鏡進行的觀測。這不僅因為它是史上第一個長時間的SETI計劃,更重要的是“大耳朵”在1977年發現了著名的“Wow!”信號。
圖四 發現這個信號的志愿者十分激動,隨手在記錄的旁邊寫上了一個“Wow!”,從此它就被人成為“Wow!”信號。http://www.bigear.org/Wow30th/wow30th.html
“Wow!”是一個非常強的信號,它隨著時間逐漸增強,到達波峰后又開始減弱消失。整個持續的時間為37妙,而這正是“大耳朵”對一個觀測目標的掃描時間。因此基本上可以斷定“Wow!”并不是來自地面的干擾。至于它是否和地外的智能生命有關,還需要進一步驗證,可惜的是人們再也沒有接收到同樣的信號。
圖五 口徑達到305m的阿雷西博望遠鏡
上個世紀七十年代,NASA開始關注SETI項目,這無疑對SETI的發展起到了巨大的推動作用。 1992年,在NASA的資助下開展了兩個SETI項目,其中一個是使用當時世界上口徑最大的射電望遠鏡——阿雷西博(Arecibo)進行觀測。
但是從誕生之日起,SETI就沒有擺脫過人們對它的質疑。畢竟“花納稅人的錢去找E.T.”聽起來實在是太荒唐了。僅僅一年后,NASA就迫于聯邦政府的壓力停止了項目。幸而先前的投入并沒有白費,SETI研究所、行星協會等民間組織先后建立。他們接手了NASA的研究成果,并在此基礎上發展出了新一代的SETI項目,包括鳳凰計劃(Project Phoenix)、BETA計劃、SERENDIP計劃等。目前SETI項目正在獲得越來越多的來自社會的支持,正在開展的艾倫望遠鏡陣(ATA)、突破聆聽計劃(Breakthrough Listen)都是直接受到私人捐助而建成的。
SETI,期待你的加入
隨著技術手段的進步和SETI計劃規模的擴大,龐大的數據量逐漸成為一個問題。最初的“大耳朵”射電望遠鏡只能同時掃描50個通道,而1992年JPL所使用的望遠鏡就已經可以同時對320MHz的帶寬進行掃描,并把他們分解成1600萬個通道。要在這茫茫的信號中尋找智能的痕跡堪比大海撈針,勢必會產生可怕的運算量。只有超級計算機才可以處理這個級別的數據,但是對于SETI這樣“非主流”的項目,申請使用時間又談何容易。
圖六 SETI@home的Logo
好在個人電腦的計算能力也隨著技術不斷進步,對于一般人的使用來說已經是綽綽有余的了。1992年,兩位伯克利大學的學者大衛·安德森(David Anderson)和丹·沃西默(Dan Werthimer)提出,可以利用個人電腦的空余時間來解決SETI的運算問題,這就是著名的SETI@home。
該項目運用的是分布式計算技術,簡單的來說,就是先將射電望遠鏡的觀測數據切分成一個個數據包,然后將它們分發到安裝相應客戶端的電腦上,使用電腦的空閑時間進行計算。數據信息和分析會以屏幕保護的形式顯示出來,而計算的結果會被反饋到數據的發出者手里。
SETI@home的效果是超過設計者的預期的,在上線的第一年就吸引了兩百多萬來自全球的參與者。2013年,SETI的浮點運算速度達到了668萬億次每秒,相當于當時運算速度最快的超級計算機天河2號的1/50。SETI@home的成功同樣證實了分布式計算的可行性。2003年,伯克利大學開始啟用BOINC(Berkeley Open Infrastructure for Network Computing)平臺。除了SETI之外,這個平臺還包含數學、醫學、物理學、天文學等各個方面的項目,參與者可以根據自己的興趣進行選擇。
SETI@home的安裝方法
目前中文網絡上已經有很多關于SETI@home的安裝攻略了,本文僅介紹一個比較簡單的方法。如果你在安裝和運行軟件中遇到問題,可以訪問“中國分布式計算總站”等網站尋求幫助。此外,SETI@home的原始數據也是開放的,可供具有大數據、機器學習等相關研究背景的人直接使用。
1、打開BOINC官網https://boinc.berkeley.edu/,找到下載選項,將安裝文件下載到電腦上。
圖七 BOINC官網首頁
2、開始安裝軟件,選擇SETI項目。
圖八
3、填寫個人信息,創建賬號。系統會根據你的貢獻計算積分,并建立全球的排行榜。
圖九
4、運行程序,在為SETI做出貢獻的同時,擁有一款最炫酷的屏保。
圖十 SETI@home屏幕保護效果截圖
*圖八到十來自http://seti.berkely.edu/
結語
嚴謹是科學的基礎,也是偽科學的照妖鏡。SETI學會的創立者之一卡爾·薩根一生致力于推進天文生物學研究,但同時也與那些UFO的狂熱信徒展開論戰。尋找地外生命并不只存在于科幻作品之中,相反這是一個嚴肅的科學話題。在質疑聲中,無數人的努力與付出使得SETI走到了今天。但是究竟有沒有地外生命?有的話他們發展出了何種智能?他們會不會使用無線電?我們或許永遠也得不到答案。唯一確定的是,如果我們放棄尋找,就一定得不到答案。
參考資料:
http://setiathome.berkeley.edu/ SETI@home官方網站
http://www.seti.org/ SETI Institute
http://apod.nasa.gov/ Astronomy Picture of the Day
https://en.wikipedia.org/wiki/Search_for_extraterrestrial_intelligence#cite_note-9 Search for extraterrestrial intelligence
http://www.equn.com/ 中國分布式計算總站
http://www.planetary.org/explore/projects/seti/seti-at-home.html
SETI@home Millions together, searching for a signal from the stars
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碼上海科技大學十年數字化之路
作者/ IT時報記者 潘少穎
編輯/ 潘少穎 孫妍
2月25日,甲辰龍年元宵節之后的一天,是上海科技大學(下稱“上科大”)開學報到的日子,信息學院大一學生嚴樂熟練地通過校園服務平臺,操作一系列和新學期相關的事情。“對于學生來說,最重要的是選課,上學期末就選好了本學期的選修課,我選的是創意學院的3D創意設計。選課在線進行,有點像抽簽,第一輪選課可以超出名額,第二輪系統會‘抽獎’,如果沒有被抽中,學生可以選擇其他的選修課。”
作為一名剛剛踏入大學校園半年的學生,嚴樂深深感受到,大學和高中最大的不同就是“在線時間”更多了。通過郵件,和老師交流;通過互動教學平臺,上傳作業,批改訂正回傳;通過校園服務平臺,預約自習室……“我覺得這里滿滿都是數字化氣質,學生甚至可以在校園服務平臺上下載很多學習要用的軟件,非常方便。”嚴樂向《IT時報》記者表示。
2023年,是上科大建校十周年,數字化,是其最鮮明的特色,這所年輕的大學已經是“上海高等教育的名片”。從基礎設施、校園服務到行政管理系統、教學輔助系統,都納入智能化信息系統建設項目中,實現“網絡無處不在”“資源無處不在”“服務無處不在”“安全無處不在”。
從2M到100G一體化校園網
連接第一臺打印機,發放第一臺筆記本電腦,分配第一個工號,建設首版官網……10年前,上科大剛剛成立之初的一幕幕,在圖書信息中心主任孫小影的眼前跳動。“上科大要建設成為一所小規模、高水平、國際化的創新型大學,傳統的辦學模式和管理機制無法支撐,必須建設一套適合上科大行政管理、教學需求、科研模式,能夠最大程度發揮上科大教育改革效果的校園信息化系統。”孫小影這樣比喻上科大的數字化建設之路,“要在一張白紙上畫最美麗的圖畫”。
隨著上科大招聘、招生、宣傳、臨時辦公等業務的快速發展,信息化需求不斷涌現,“從無到有”是上科大信息化建設的真實寫照,用孫小影的話說,就是“當時主要解決有沒有的問題”。
通過采取小核心、大網絡、多圈層、統籌協同的模式,2012年,上科大用2M寬帶接入了中國教育和科研計算機網,獲得edu.cn域名,完成岳陽路和海科路臨時辦公場所有線、無線網絡搭建;2013年,接入上海財政專網并搭建財務管理系統、薪資發放平臺,同年建成上海科技大學招生網,建設第一間云桌面教室;2014年,學校信息公開網發布,微信公眾號和短信平臺上線,會議注冊系統投入使用;2015年,正式開啟信息化專項的建設工作,保障硬件基礎設施的深化設計及招標、業務系統基礎平臺搭建和教學教務的急用先行……直至2023年4月,信息化建設成果在教學、科研、管理和學生培養等各方面全方位地發揮作用,標志著學校信息化建設1.0版完成。
目前,上科大已建成覆蓋全校所有空間的校園網絡,校園網骨干帶寬100G,桌面接入1G/10G,網絡接入信息點3.3萬余個,網絡總出口帶寬8.8Gbps,實現校園無線信號全覆蓋。
“一站式”校園生活
學生從入校到離校,教職工從入職到管理全周期,設備從采購到入庫、報銷,以及行政辦公、管理、宣傳、儀器共享等業務全流程,信息系統全面支撐起上科大的運營,實現了學校事務“網上辦”“移動辦”“全程辦”。“信息系統就相當于一個平臺、一個門戶,可以讓任何系統以不同的接口方式集成進來,就像學校的‘一網通辦’,避免產生‘煙囪’問題。”孫小影說。
這個信息系統就是Egate一站式校園服務平臺,是面向全校師生開放的網上服務和辦事窗口,在上科大的師生眼里,是工作、學習、生活的“神器”。從2016年10月上線以來,匯聚了60多個特色應用系統,提供400多種服務,包括教育教學、出國交流、行政服務、綜合管理等類目。
上科大建校之初,花了較大的成本采購大型儀器設備,為師生提供良好的科研環境,但是如何能更好地體現大型儀器設備的管理和使用?
在Egate一站式校園服務平臺上,針對大型儀器使用,設置了專門入口,最常用的就是大型儀器的預約,有權限的課題組可以預約使用相關的儀器,既可以作為教學使用,也可以作為科研使用,抑或是外部使用。
“大型儀器的預約使用只是這個平臺比較常規的功能,最有特色的是基于數據資產平臺,我們開發了對大型儀器使用效益的評估,促進大型儀器更好地使用,也能為學校購置設備提供可靠的意見。”孫小影說。
相關團隊用了三年時間,對評估大型儀器的使用效率設置了一個模型,在這套100分制的評價體系中,涵蓋了服務成本、人才培養、科研支撐、運行管理、創新研發等各類項目,每個項目占分比重不同。“這些多樣化的數據是從各個系統匯集到儀器設備使用平臺上的,包括預約數據、科研數據、課程數據等,通過基本算法,進行指標設計,能評估出一臺設備的使用效率,把每臺設備的實際效果展現出來,也可以更大程度地避免主觀評價。沒有平臺的支撐,評估一個大型儀器設備可能需要半年左右。”孫小影告訴《IT時報》記者。
這種評價方式不僅有助于學校管理層對設備使用情況進行監督和管理,還能夠為科研人員和學生提供更加準確和全面的設備使用信息,使他們更加科學地選擇和使用設備,提高科研效率和質量。
從教室到教學
一體化服務體系
如果時間回到十幾年前,選課還是紙質化的時代,學生們需要瀏覽厚厚的課程手冊,挑選自己感興趣的課程,填寫選課表格,明確選擇哪些課程,再將表格遞交給相關老師或部門,而課程調整或變動也需要通過公告、通知等方式傳達,效率相對較低。在孫小影看來,根本上就是打通系統和數據的問題。
上科大支持全學分制管理、導師制、書院制和本研一體化,其中本研一體化是一大特色,本科生可以選研究生的課程,“講座信息通過郵件發送,聽講座則要通過Egate預約或申請,包括選課、下載軟件等。”嚴樂說,此外還有一個互動教學平臺,學生可以在線提交作業,收到老師的批改反饋等。
本研教務教學的一體化,難點在于跨系統的信息貫通使用,要確保信息的及時有效和一致性。嚴樂所說的互動教學平臺是指上科大的Blackboard,從2016年10月試點運行以來,開課教學班數2133門次,系統訪問量320萬次,這個本研一體化教務管理系統可以逐步實現學習和培養的連續性。在這個平臺上,教學質量評價系統可以實現課程評價管理,逐步拓展為教師發展管理、專業認證與評估管理等,學院加書院的兩層管理模式也通過系統得到支撐。
“智慧教學”環境,也是上科大為師生搭建的數字化空間之一,比如40間云錄播教室,結合國產芯片終端及多媒體互動設備,自動提供課程直播和點播功能,支撐《操作系統》《普通化學》等36門課程,初步實現了數據驅動的教學分析。學生可以通過線上和遠程實時觀看課堂內容,點播功能可以滿足學生自主學習和復習的需求。云錄播教室的高清板書設備,能夠清晰地展示教師的推導邏輯鏈和板書內容,這對于理工類課程尤為重要。
數據多模態 擁抱AI
如果說現在的上科大數字化建設正處在1.0時代,接下去就要向2.0進發。在前期建設的基礎上,通過技術賦能、模式創新、流程再造、數據驅動等,提升網絡能力、高性能計算服務能力、支撐智能化態勢感知與決策支撐能力。
“在2.0的建設過程中,第一個就是數據資產平臺的建設,要實現數據不僅是交互,更要實現數據的多樣化。”孫小影解釋,以前數據基本上是以表格的形式顯現出來,以后文本型、文件型、視頻型等各種形式的數據都要存儲起來,擴大數據存儲的類型。這些數據類型具有各自的特點和優勢,能夠滿足不同場景和需求下的數據存儲和分析。同時,讓數據管理功能更加強大。
教育數字化轉型實際上是要建設一個強大的一體化支撐體系,“擁抱AI”是上科大在教育數字化轉型方面的一個理念。
未來,上科大的教室不僅僅是一個上課的空間,同時也是一個教學支撐體系的智能終端,就像一個Pad或手機,通過支撐體系,實現AI交互,遠程打開燈、空調、大屏等。同時,課件、視頻、實驗資源等教學內容也可以隨時通過智能終端進行展示和分享,極大地豐富教學手段和形式,甚至還有可能由數字人根據老師的課件進行授課,實現沉浸式教學體驗。
排版/ 季嘉穎
圖片/ 上海科技大學
來源/《IT時報》公眾號vittimes
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