（计算机应用技术专业论文）烟草行业多媒体远程培训管理平台的研究.pdf

硕士学位论文 m a s t e r st i - 1 e s i s 中文摘要 目前，我们正处于一个信息化的时代，社会的发展对新世纪的人才提出了更高 要求。 本文根据烟草行业职工培训的需要，结合现代远程教育、多媒体技术的现状， 借助于现代网络远程教育的技术，深入探讨了烟草行业多媒体远程在线培训管理平 台的研究课题，提出了适用于烟草行业需要的多媒体远程培训管理平台的设计，重 点阐述了管理平台的体系结构、总体设计和功能以及实现技术。 在对数据库系统体系结构的研究中，探讨了几种体系结构的特点，重点介绍了 三层体系结构的数据库系统。三层b r o w s e s e r v e r ( 浏览i l j 务器1 体系结构，它在用 户与服务器之间增加一层应用服务器，系统环境方面实现跨平台、完全分布。它方 便地和i n t e r n e t 捆绑在一起，它将大量的数据处理从用户端转移到w e b 服务器和数 据库服务端，提供了很强的系统可伸缩性。 在对管理平台设计与开发的研究中，介绍了开发的原则和目标以及各功能模块 的基本功能。在总体设计上体现了先进的教育培训思想和理念的要求，系统的开发 采用模块化设计，具备很强的可伸缩性和可移植性。系统包括培训管理系统、学习 平台、多媒体课件制作与管理、后台管理等部分。 在管理平台的支持技术方面，深入研究了多媒体数据库技术、多媒体课件技术 和虚拟现实技术。基于文件系统管理与关系型数据库相结合的技术将常规数据用关 系数据库处理，而多媒体数据用文件处理，避免了诸如多媒体数据压缩技术等难题。 多媒体课件制作过程中采用了先进的压缩技术，提高网络传输速度。对一些不易在 现场操作，或设备昂贵的技能培训采用虚拟现实技术，以卷烟生产过程中的烟梗和 烟丝分离为例，描述虚拟现实的实现过程。 在管理平台动态网站开发的研究中，讨论了网络数据库的联接和网站实现所采 用的技术。网站的开发采用国内外流行的j s p 技术完成数据库接口的访问。 最后，总结了本论文的研究成果和存在的不足，提出了本论文研究的未来改进 方向。 关键词：烟草行业：远程培训；多媒体；虚拟现实；w e b 数据库；体系结构 动态网站 一m a s t e r s t h e 粥 a b s t r a c t w ea r en o wi nt h ei n f o r m a t i o na g e ，t h ea d v a n c e so ft h ec o m m u n i t yr e q u i r ep e o p l e o f h i g l l e rq u a l i t yi nt h en e wc e n t u r y t h i st h e s i sd i s c u s s e st h et r a i n i n gn e e df o re m p l o y e e si nt h et o b a c c oi n d u s t r ya n dt h e c u r r e n tc o n d i t i o no fl o n gd i s t a n c et r a i n i n ga n dm u l t i m e d i at e c h n o l o g y i tg i v e sal o to f d e t m l sa b o u tt h er e s e a r c ho nl o n gd i s t a n c em u l t i m e d i at r a i n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m p l a t f o r m ，b a s e do nt h ei n t e r n e tl o n gd i s t a n c el e a r n i n gt e c h n o l o g y i ta l s ot a l k sa b o u tt h e d e s i g no ft h em u l t i m e d i al o n gd i s t a n c et r a i n i n gm a n a g e m e n ts y s t e mp l a t f o r ms u i t a b l e ， f o rt h et o b a c c oi n d u s t r y , w i t haf o c u so nt h eo r g a n i z a t i o n ，d e s i g n ，f u n c t i o n a l i t ya n d i m p l e m e n t a t i o n w ed i s c u s st h ed i f f e r e n td a t a b a s eo r g a n i z a t i o n s ，m o r ei m p o r t a n t l y , t h et h r e e l a y e r d a t a b a s es y s t e m t h r e e l a y e rs y s t e mi st oa d da ni n t e r m e d i a t ea p p l i c a t i o ns e r v e rl a y e ri n b e t w e e nt h eb r o w s e ra n dt h es e r v e r , i tc a l lw o r ka c r o s sp l a t f o r m s i tc a nb ee a s i l y b u n d l e dw i t hi n t e m e t ，a n dt r a n s f e rt h em a j o r i t yo ft h ed a t a b a s ep r o c e s s i n gf r o mu s e re n d t ow e bs e r v e ra n dd a t a b a s es e r v e r , t h e r e f o r e ，m a k et h es y s t e mm o r ef l e x i b l e a sf o rt h ed e s i g na n dt h ed e v e l o p m e n to ft h em a n a g e m e n tp l a t f u r m ，w ed i s c u s st h e p r i n c i p l e sa n do b j e c t i v e so ft h ed e v e l o p m e n ta n dt h ef u n c t i o n a l i t yo ft h em o d u l e s t h e d e s i g no ft h es y s t e me m p h a s i z e st h ea d v a n c e dt r a i n i n ga n de d u c a t i o nt h e o r i e s ，a n dt h e i m p l e m e n t a t i o nu s e sm o d u l ed e s i g n t h es y s t e mh a sg r e a tf l e x i b i l i t ya n dp o r t a b i l i t y t h e s y s t e mi n c l u d e st h et r a i n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ，l e a r n i n gp l a t f o r m ，m u l t i - m e d i ac o u r s e d e v e l o p m e n ta n da d m i n i s t r a t i o n ，b a c ke n dm a n a g e m e n t ，e t c ， i nt h er e s p e c to ft h em a n a g e m e n tp l a t f o r ms u p p o r tt e c h n o l o g y , i tg o e sd e e p l yi n t o t h em u l t i m e d i ad a t a b a s et e c h n o l o g y , m u l t i m e d i ac o u r s et e c h n o l o g ya n dv i r t u a lr e a l i t y w i t ht h ec o m b i n a t i o no ff i l e b a s e d s y s t e mm a n a g e m e n t a n dr e l a t i o n a ld a t a b a s e t e c h n o l o g y , t h en o r m a ld a t ai sp r o c e s s e db yr e l a t i o n a ld a t a b a s e ，w h i l em u l t i - m e d i ad a t ai s p r o c e s s e du s i n gf i l e s ，i tb y p a s s e st h et e c h n i c a ld i f f i c u l t i e ss u c ha sc o m p r e s s i n gt h em u l t i m e d i ad a t a m u l t i m e d i ac o u r s e d e v e l o p m e n tu s e s t h ea d v a n c e dd a t ac o m p r e s s i o n t e c h n o l o g y ，i m p r o v e st h et r a n s f e rs p e e do v e rt h en e t w o r k ，f o rs o n l ec a s e sw h e r ei t i s h a r dt o o p e r a t eo ns i t e ，o r w h e r et r a i n i n gh a st ob e p e r f o r m e d o nt h e e x p e n s i v e e q u i p m e n t ，v i r t u a lr e a l i t yw i l lb eu s e d t a k i n gt h es e p a r a t i o no ft o b a c c os t e ma n dc u t t o b a c c oi nc i g a r e t t e sp r o d u c t i o ne n g i n ea sa ne x a m p l e ，t h ep r o c e d u r ef o rv i r t u a lr e a l i t yi s d e s c r i b e d a sf u rt h ed e v e l o p m e n to ft h ed y n a m i cw e bs i t ef o rt h em a n a g e m e n tp l a t f o r m ，w e d i s c u s st h et e c h n o l o g yo fi n t e r n e td a t a b a s ec o n n e c t i o na n dw e bs i t ei m p l e m e n t a t i o n f o r t h ed e v e l o p m e n to fd y n a m i cw e bs i t e ，w eu s e dt h ew i d e l yu s e dj s pt oa c h i e v et h e d a t a b a s ec o n n e c t i v i t y a tl a s t ，i ts u m m a r i z e st h er e s e a r c hr e s u l t so ft h i st h e s i sa n dt h ef u t u r ei m p r o v e m e n t k e yw o r d s ：t o b a c c oi n d u s t r y ；l o n gd i s t a n c et r a i n i n g ；m u l t i m e d i a ；v i r t u a lr e a l i t y ；w e b d a t a b a s e ；s y s t e ms t r u c t u r e ；d y n a m i cw e b s i t e i i 硕士学位论史 m a s t e r st h e s i s 第一章诸论 1 1 现代网络远程教育简介 2 0 世纪末是网络飞速发展、新媒体不断涌现的时期，随着互联网的普及和网 络资源服务技术、网络数据库技术、多媒体信息技术的迅速发展，为网络化多媒 体教学信息资源系统的实现提供了坚实的软硬件基础，以因特网为主要标志的网 络技术构成了现代技术文化的重要部分，拓展了人类的第二生存空间一网络社会。 多媒体与网络的联姻促成了多媒体网络教学的产生，作为信息时代的教学媒体， 多媒体网络技术具有的集成性、交互性、可控性、信息空间主体化和非线性等特 点。多媒体与网络技术特有的优点不仅改变了教学手段，而且对传统的教学模式、 教学内容、教学方法等产生了深远的影响。 现代远程教育是一种基于w e b 技术并利用多媒体技术和数据库技术等现代 信息技术手段将数据、语音、图像等各种媒体信息协调组织在一起，生动地传递 知识信息的现代化教育模式。它是采用互联网技术、卫星通信技术、多媒体技术、 视频技术等现代化教学方式，开展双向交互式教学活动，以学习者为中心的非面 授教育活动。基于网络技术和多媒体技术的i n t e m e t 网络教学能够使教学活动变 得充满活力，使得学习过程变得完全不同于传统的学习方式，在构建终身学习的 社会架构中发挥重要作用，因而呈现出极大的发展前景。目前，现代网络远程教 育正向着交互性、非线性化、智能化和全球化的方向推进咿3 】。 网络教育既具有传统教学的优点，又具有其无可比拟的网络优势，主要表现 在以下几个方面： 1 有效地利用各种教育资源。跨越空间距离的限制，使教师、教学成果等资 源向更广泛的地区辐射，形成开放式教育。学生得到优秀教师的指导、受到科学 的训练。 2 锻炼主动学习性。学习者在学习的过程中，无时间要求、无地域差异、灵 活方便，非常适合在职人员的学习需求，而且能锻炼个人的自主学习能力。教学 课件的内容从教师授课文字、声音、影像到动画演示、课堂讲义无所刁i 包，有声 有影给更多人受教育的机会。 3 双向互动、实时交互。教师与学习者、学习者与学习者之间，可以通过网 络提供的各种方式，如聊天室、沦坛、电子邮件等，进行全方位的交流。教师通 过计算机对学生提问类型、人数、次数等进行统计和分析，了解学习者在学习过 程中遇到的疑问、难点，更加有针对性地指导学生。 4 个性化教学。网络系统对每个学习者的个人资料、学习过程和阶段情况等 可以实现完整的系统跟踪记录，并针对不同学生提出个性化学习建议。 5 信息传递的即时性。传统教育出版物的更新速度跟不上知识更新速度；但 网络教育教材的易编辑性使学习者能学习到内容及时更新的教材，实现教学内容 的更新与时代发展的要求保持同步，从而掌握最新的专业技术发展趋势。 6 自动化远程管理。计算机网络的数据库信息系统具有自动管理和远程互动 处理功能，能自动处理学习者的咨询、报名、交费、选课、查询、学籍管理、作 业与考试管理等事务。 1 2 国内外现代网络远程教育现状 1 2 1 国外现代网络远程教育情况 目前，远程教育正以惊人的速度在全球普及。从非洲最南端的南非到欧洲最 北部的瑞典，从太平洋东海岸的美国、加拿大、智利到西海岸的中国、日本、韩 国、新加坡以及印度洋沿岸的国家，如澳大利亚、新西兰、印度、印度尼西亚等， 均建立了开放大学或其它远距离教育机构。即使在巴勒斯坦，远距离教育之光也 正在给饱受战争创伤的巴勒斯坦人民带来希望。巴勒斯坦埃尔库兹开放大学 4 1 成 立于1 9 9 1 年。埃尔库兹开放大学的校部借设在约旦首都阿曼，通过无线电波和 函授教材，向约旦河西岸和加沙地带的巴勒斯坦人民提供远程教育。 在美国通过学习网站进行学习的人数每年高速增长，6 0 以上的企业通过网 络方式进行员工的培训和继续教育。美国远程教育的主体是高等教育，由于网络 教育具有成本低、效率高及效益高的特点，许多名牌大学，如哥伦比亚大学、斯 坦福大学、杜克大学和普林斯顿大学等一流大学也积极参与网络教育，马里兰州 立大学号称是全球最大的网络学校，目前与3 0 多个国家联合办学，约有4 万学生， 他们网上教学采用学生与教师互动，充分发挥学生运用知识形成的能力，并有丰 富的网上资源库可供学生调用。在美国，绝大多数企业是通过网络教育方式进行 员工培i j i l s u 继续教育，全球网络设备最大的供应商美国思科公司1 9 9 7 年推出了第 一所网络学院计划，创建了一整套网络课程教学体系，目前已在全球近百个国家 开办了思科网络学院1 5 - 1 , 6 - 1 1 。 欧洲也有很多国家设有开放大学，提供网上学历教育。罗马开放大学可提供 经济、管理、工业、历史、文化遗产等3 2 个专业的课程和学历文凭。荷兰的开放 大学共有2 0 多个学习中心。欧洲职业培训开发中心是欧盟下层的一个组织，其职 责是在政府、社会组织、专家、培训者和受训人员之间构造一座桥梁，建立信息 沟通渠道。职业教育课程根据社会各类人员的需求，开发内容多层次、多样化。 在教育技术方面，国外更重视教学设计，远程教学软件的开发制作由专业公司完 成。注重学生能力的培养，重视学生学习，在学习过程和学习资源上下功夫，坚 持就地取材，新老媒体结合，发挥积累下来的各种媒体资源的作用，通过高速网 络传递信息、存储信息让学习者随时选择叽 现在，远程教育正向国际化、全球化的方向发展，国际互连网( i n t e r n e t ) 、全 球知识交换网【8 l ( g l o b a lk n o w l e d g ee x c h a n g e ) 等国际性计算机网络以及卫星通讯 技术的应用，使远程教育更加远距离化，世界各地的学习者可以通过网络注册学 习入网学校的课程，由于计算机可以实施交互式教学，师生虽处异地，但教和学 可以同时进行。与此同时，各国加强了远程教育的国际合作，世界性、区域性和 次区域性的远程教育国际合作组织不断出现，仅在亚洲就出现了“亚洲开放大学 协会”、“东盟国家远教中心”等国际性交流与合作组织，这些组织通过人员、资 料、信息、办学等方面的合作与交流实现了远程教育资源的国际共享，从而进一 步促进了远程教育发展的国际化。 目前，国外网络远程教育总体上有以下几个主要的发展方向：建立网上大学， 实现实时非实时交互远程教学及发展虚拟实验室、虚拟图书馆和博物馆等实现教 学资源共享。 1 2 2 国内现代网络远程教育情况 从2 0 世纪8 0 年代起，我国的远程教育开始起步，1 9 9 9 年国家教育部首次批 准了清华大学、北京大学、北京邮电大学和湖南大学四所大学开展现代远程教育， 当年共招收了9 0 0 0 多名网上学生。目前，这四所大学远程教育课程的学生正以每 年翻番的速度增长。2 0 0 0 年国家教育部又批准了3 1 所高校开展试点工作，在招 生方面，这3 1 所高校也享有比较宽松的政策，除统一高考外，还可以通过成人高 考或本学校自己组织的考试来录取学生，凡是注册的学生国家都承认学历。在国 家教育部的直接领导下，由2 0 0 多名专家自主建设成了全国的第二大计算机互联 网络c e r n e t 。目前，与c e r n e t 联网的大学、中小学等教育和科研单位达9 0 0 多家，联网主机1 2 0 万台，个人用户达到8 0 0 多万人，这是在世界范围内也很少 见的一个统一规划、统一运转的全国性的教育大网。从1 9 9 8 年开始到现在，虽然 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 只有短短几年，但开展现代远程教育的大学已由最初的4 所发展到目前为止的6 7 所高校，在校生人数发展呈几何级数向上攀升，各个网络大学都努力探索开发适 合网络教育的教学模式1 5 - 2 , 6 - 2 1 。 目前，我国各试点学校初步摸索出一套网上办学的模式，同时开发出一批网 上课程和教学资源，初步形成了校内基于校园网的多媒体教学与校外远程教学同 时进行，并相互融合的开放办学格局。 1 2 3 网络远程教育管理平台的概述及存在问题 1 网络远程教育管理平台的概述 目前，国内的远程培训管理平台的开发与应用，更多的是集中在多媒体教学 资源库的建设上。教学资源库应包括：网络课程库( 存放网络课程) 、素材库( 文 本素材、图像素材、音频素材、视频素材、动画素材等) 、课件库( 存放教师制作 的课件) 、试题库、案例库、v o d 视频点播系统( 分类存放各种视频教学资源) 。 资源库管理平台用于对教学资源进行管理和存储，而资源库中的资源就是需要共 享的内容。 多媒体资源库管理平台是网上教学支撑平台的一个组成部分，单纯的网络和 资源并不能完成我们所说的网络教学，实际地、完整地实施网络教学，需要一套 易用、高效的网上教学支撑平台的支持。一个完整地支持网络教学的支撑平台应 该由四个系统组成：网上课程开发系统、网上教学支持系统、网上教学管理系统 和网上资源库管理系统，其中网上资源库管理系统是网络教学支撑平台的重要组 成部分。 ( 1 ) 网上课程课件开发系统。网上课程开发系统主要完成网上课程内容的 表示，支持基本教学逻辑的设计，同时还要提供一些设施和工具，方便和加速网 上课程的开发。 ( 2 ) 网上教学支持系统。网上教学支持系统的功能包括课程的上网发布，教 学过程中对教师教的支持和对学生学的支持以及对教学活动过程的管理。 ( 3 ) 网上教学管理系统。网上教学管理系统也称为网上教务管理系统。网上 教务管理系统的功能主要包括课程管理、学籍管理等。 ( 4 ) 网上资源库管理系统。资源库管理系统是网络教学支撑软件的重要组成 部分。网上资源库管理系统主要对网上的各类资源库进行管理操作。在网络上充 斥着大量的各种资源，这些学习资源需要使用相应的资源库管理系统来管理，这 些系统集成有相应的数据库管理工具，比如：s q l s e r v e r 、a c c e s s 等。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 网络远程教育管理平台的发展现状及存在问题 w e b 作为教学媒体，提供了很多交流渠道，可以促进师生之间、学生之间的 充分讨论，这对于提高教学质量、促进学生高级认知能力的开发是十分重要的。 在2 0 世纪末国内外开始出现支持网上教学的软件平台，近年来发展的十分迅速， 层出不穷的出现了许多应用软件，比如a u t h o r w a r c 和t o o l b o o k 都是很著名的多 媒体开发工具，m a c r o m e d i a 公司的a u t h o r w a t e 已经可以开发网上课程，与该公 司的p a t h w a r e 软件配合实现网上教学。现在国际上最有影响的w b ts y s t e m 的 t o p c l a s s 、l o t u s 公司的l e a m i n g s p a c e 、英属哥伦比亚大学计算机科学系开发的 w e b c t ( w 曲c o u r s e t o o l s ) 都在全球发展了一定的用户群，其中一些产品已进入 中国市场，如中国有一些高校在使用l o t u s 公司的l e a m i n g s p a c e 。 2 0 0 0 年以后，国家教育部开始重视远程教育这一领域，对远程教育管理系统 正式立项研究开发。目前，远程教学平台的开发热点也主要是集中于网上多媒体 资源库管理系统和教学管理系统的开发，如学生注册、教学传递、教学追踪等， 在此之上的进步发展必然是提供对课程开发以及教学过程较深层次的支持。国 内远程教育管理系统的研究还很不成熟，存在的主要问题有：资源库管理系统嵌 入在整个网上教学支撑平台中，体现不出个别化的特征，而且在和其他平台的无 缝联接上仍需要一定的技术支持；有些学校和培训公司的远程教育管理平台只提 供学生入口，而没有教师入口，教学素材的上传及管理都是现网络管理员完成， 实际上就是简单地堆积了一大批素材、教案、试题等，资源的分类极不合理，组 织性非常差，资源利用非常不便，没有老师自己的特点，难以培养学生的创新能 力和其他素质教育要求的一些能力；有些资源库管理系统，只有系统没有资源数 据库的连接，如果使用还需要连入专门的数据库，对数据库的联接使用没有系统 地做出专门整合研究1 9 , ”l 。 1 3 烟草行业职工培训现状和面临的问题 1 3 1 烟草行业职工培训现状 在国外，实行烟草专卖制度的国家不多，上世纪7 0 年代末期有6 9 个国家实 行烟草专卖制度【1 1 1 ，随着国际政治经济形势的发展变化，目前，大约只有2 0 个 国家实行烟草专卖制度。美国、英国等发达国家的烟草行业不实行专卖制度，很 少统一组织全国范围内的职工教育培训，主要是企业的自主培训。而实行烟草专 卖制度的国家中，除中国外，多是一些人口较少和地域较小的国家，卷烟生产量 不大，行业职工少，行业内统一组织的培训也很少。 我国烟草行业是中国入世以后受冲击较大的行业之一，为应对入世挑战，国 家烟草专卖局在入世前后采取了一系列改革措施，其中重要的一项就是加强人才 资源建设，加强行业职工队伍的教育培训工作，尤其是在2 0 0 3 年中央召开全国人 才工作会议之后，烟草行业更是把提高职工队伍素质，强化职工教育培训工作摆 在重要的战略地位。 2 0 0 1 年，国家烟草专卖局在郑州成立了烟草行业的职工培训中心中国烟草总 公司职工技术培训中心，加大资金投入，大力开展职工教育培训工作，培训内容 包括烟草行业各层次人员管理知识、各领域专业知识以及岗位操作技能培训等。 随着烟草行业各工商企业对职工教育培训工作力度的不断加大，培训中心承担的 培训任务逐年增多，近几年的年培训人次达1 万多人次。 烟草行业职工教育培训工作的大力开展，提高了职工队伍素质，增强了烟草 工商企业的核心竞争力，为烟草行业持续健康地发展奠定了坚实基础。 1 3 2 烟草行业职工培训面临的问题 随着烟草行业各工商企业培训需求越来越多，培训中心的培训任务越来越重， 一些涉及培训的矛盾也逐渐凸现出来，主要表现在以下几个方面： 1 培训中心负担较重。虽然近几年烟草行业对培训中心的投入较大，但依然 满足不了培训的需要，教师安排以及食宿安排都很紧张。另外，大量的集中培训， 培训接待工作占用了职工大量的精力，一定程度上影响了培训项目的开发和培训 教学的实施。 2 企业负担较重。随着培训职工人数的增加，企业的教育培训开支直线上升。 而且支出费用中，车船费和食宿费等非培训费用占了很大的比例。有些是层次较 低的培训，这些培训在企业所在地就可进行，到外地培训成本太高。 3 出现工学矛盾。由于培训频率增多，有时企业某个办公室一部分人员脱产 培训，一定程度上影响了工作，特别是与其他部门联系较多的工作岗位。 4 成人职工培训对多媒体技术的应用要求较高，但多媒体技术在教学中的应 用还较少，还不能完全满足培训教学的需要。 5 部分培训项目难以实施。如烟机维修技师培训，缺乏实验操作设备。烟机 属于专卖产品，不可能专为培训单位生产，另外国内的高档烟机设备基本上都是 进口的，价格昂贵，组织学员到企业进行培训，影响企业正常生产，急需虚拟实 现技术开展培训。 6 以人为本，人性化培训服务的需要。有些高层次的培训班开办以后，要将 有关资料上网，为参加培训学员的巩固提高提供免费服务，体现以人为本的培训 理念。 1 4 本文所做的主要工作 从烟草行业职工培训的现状来看，充分利用网络和多媒体技术开展远程培训 势在必行，而且它将是职工教育培训的一个重要发展方向，开发烟草行业远程培 训管理平台对于提高培训效果、节省企业开支、提升行业职工队伍素质具有十分 重要的意义，但远程培训的开展也带来了许多技术问题，如网络的传输效率、多 媒体资料的管理、多媒体课件的制作以及虚拟现实等问题。 本文针对烟草行业职工培训存在的主要问题和管理平台开发技术的需要，在 对现代远程教育管理系统进行充分调研的基础上，对烟草行业多媒体远程培训管 理平台的总体开发进行了设计，对远程培训管理平台的部分支持技术和具体实现 进了重点研究，论文的主要工作如下： 1 根据远程培训在线学员较多的特点，从提高网络传输效率入手，对远程培 训管理平台的网络结构进行了研究。研究了主机，终端模式、文件服务器工作站模 式、两层的客户服务器模式和三层( 多层) 体系模式体系结构的发展历程及各自 的特点，并确定了本文所采用网络数据库体系结构。 2 对培训管理平台的总体功能进行了开发和设计，确定了网站主页、培训管 理系统、学习平台系统、多媒体课件制作与管理系统和后台管理系统五大模块主 要功能。针对远程培训一般都是短期培训，培训项目、培训课程更替较快的特点， 对培训项目管理员和培训教师提供技术支持。 3 对培训管理平台的主要支持技术，如数据库技术、多媒体技术、虚拟现实 技术进行了研究。为对大量的多媒体数据进行高效管理，采用文件系统管理与关 系型数据库相结合的方式来构建多媒体数据库；在多媒体课件的制作过程中，为 保证课件的网上播放效果，采用流媒体技术对压缩后的多媒体数据进行进一步处 理，最后通过w i n d o w s m e d i a t e c h n o l o g y 完成课件的制作：在虚拟现实这一部分， 对卷烟生产过程的局部环节采用了虚拟现实技术。 4 对培训管理平台的网站开发进行了研究，探讨了动态网站开发的几种技术， 并给出了网页实现的实例。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 第二章管理平台的体系结构 2 1 数据库系统体系结构概述 数据库系统主要是由计算机系统、数据库、数据库应用程序和数据库管理系 统组成。数据库系统体系结构的发展与计算机( 硬件) 系统的结构演变过程、软 件的功能分布，尤其是d b m s 结构的进展紧密相连。随着计算机系统结构由集中 式主机系统发展到客户服务器系统以及现在的分布式多层网络系统，数据库系统 的体系结构也大体经历了以下四种发展模式：主机终端模式、文件服务器工作站 模式、两层的客户服务器模式和三层( 多层) 客户朋艮务器模式( 浏览器w e b 服 务器模式) 。 在客户服务器体系结构出现以前，主机终端模式一直是数据库系统的主要应 用模式。在这种集中式结构中，数据库管理系统和数据库放在主机上，处理数据 的数据库应用程序也放在主机上，数据只能为多用户终端共享。这些终端一般都 只包括一个屏幕、一个键盘以及与主机通信的软件。p c 机则通过仿真终端的方式 与主机进行数据通讯。集中式系统最主要的优点是安全性较高，可以支持各种各 样的并发用户，其缺点通常总是与购置和维护系统的成本有关，而且网络的性能 受限于主机的性能，当用户较多时，系统性能下降较快。 文件服务器工作站模式是将d b m s 放于文件服务器上，数据处理和应用程 序完全分散于各个工作站上。服务器只提供数据共享和文件收发，不提供c p u 处 理功能。服务器与工作站之间相互传输的是整个文件。网络功能受限于工作站自 身的处理能力。 两层的客户服务器的工作模式是客户与服务器之间采用网络协议进行连接 和通讯，由客户端向服务器发出请求，服务器响应请求，并进行相应服务。客户 机朋务器结构的优点是高性能和开放性。两层的客户服务器模式将某项任务在两 台或多台机器之间进行分配，其中客户机( c l i e n t ) 用来运行提供用户接口和前端 处理的应用程序，服务器机( s e r v e r ) 提供客户机使用的各种资源和服务。客户 服务器结构将软件系统按逻辑功能划分为客户软件部分和服务器软件部分。客户 端软件一般负责数据的表示和应用，用以接收用户的数据处理请求并将之转换为 对服务器的请求，要求服务器为其提供数据的存储和检索服务；服务器端软件负 责接收客户端软件发来的请求并提供相应的服务。后来，客户n 务器模式进一步 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 进展成为分布式服务系统，它由一组数据组成，这组数据分布在网络的不同结点。 d b m s 分别存于位置相距较远的服务器上，用户只要向本地数据库服务器请求数 据，本地服务器就能确定它有没有该数据，没有数据时，通过网络从其他服务器 取得数据。 三层( 多层) 的工作模式是在本世纪末随i n t e r n e t 的发展，而成为数据库应 用和技术发展的新热点。三层处理结构不是将数据库处理划分客户端和一些数据 库服务器，而是增加一层应用服务器，该应用服务器执行必要的计算，负责与数 据库的交互工作，并将结果发送给客户。三层( 或多层) 结构中，前端的客户层 负责提供独立的、可移植的应用界面，即数据的表示逻辑：中间层负责提供可共 享、可控制的业务逻辑；后端的数据管理和服务层大部分情况下是数据库服务器， 负责数据的访问、存储和管理。 i n t e r n e t 是一种三层结构，从工作模式来说，i n t e r n e t 是对客户服务器结构的 继承和发展。它基本上体现了客户服务器结构的所有优点。i n t e m e t 上的数据库 应用模式是在数据存取逻辑和应用逻辑( 数据的处理) 相分离的基础上，将用户 界面也作为单独的一部分从应用逻辑中分离出来，从而使得原来的客户端划分成 为两部分：一部分是基于浏览器的i n t e r n e t 用户界面部分，另一部分是独立于数 据存储逻辑和最终用户界面的应用服务器，也可称为“中间层”服务器。这“中 间层”应用服务器既需要有面向w e b 服务器的接口，又需要有面向数据库服务器 的接口。这样当w e b 服务器接收到w e b 客户访问动态数据内容而需要和数据库 连接的时候，就能够通过应用服务器的这两个界面建立起数据库服务器和w e b 服 务器问的连接【1 2 , 1 3 , 1 4 。 2 2 三层模式数据库系统的特点 三层客户服务器结构能提高系统的灵活性和可扩展能力，原因在于： 1 用户端不需要特殊设置与软件安装，只需学习简单的w e b 页面与超链接操 作。在网络开发时，应用软件集中在服务器端开发管理，无须将更新后的应用递 交到成千上万的桌面系统上去，减少构建维护成本，加快连机过程。 2 由于i n t e r n e t 本身就是三层结构，三层客户n 务器结构能够很容易与 i n t e r n e t 集成在起。 3 三层结构将大量地数据处理从客户端转移到应用服务器和数据库服务器 上。所以，尽管可能存在着与应用服务器的多个甚至数百个连接，但应用服务器 与数据库服务器之间的连接却只有少数几个，从而达到减少通信线路上传递的数 据量的目标。这样就提供了很强的系统可伸缩性，使得在用户数急剧增加时保持 系统性能的稳定。 远程数据服务是三层客户机朋臣务器模型的核心。三层客户机服务器模型中的 远程数据服务实现了对用户界面、商业逻辑规则、数据服务的逻辑分离和独立封 装，因此，具有鲜明的优点：可重复使用、易于管理、升级、可跨平台，完全分 布式 1 5 1 6 】。 2 3 本文所采用的体系结构 在确定远程培训资源库管理平台的体系结构时，我们考虑到学员应该通过可 定制的操作享受人性化的服务；用户可以在模块化的服务项目中挑选所需的模块， 访问相应的内容，而各模块化的服务项目则是由下层的各功能子系统提供数据并 完成管理内容。 根据以上的基本思想，我们采用客户机月艮务器模式的三层结构，即：b s i s ( b r o w s e r w e b s e r v e r d a t a b a s e s e r v e r ) 模式，前台客户端采用浏览器，中间服务 器是w e b 服务器，后台为数据库服务器，由客户端在w e b 页面发出请求至w e b 服务器，然后再由中间服务器对数据库服务器发出请求，客户端与数据库服务器 不直接联系，保证了数据的安全性，适合数据信息的发布和查询，具有跨平台、 界面统一、操作简单等优点。 管理平台体系结构如图2 1 所示。 图2 1 远程培训管理平台的体系结构 l o 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 第三章管理平台的总体设计与开发 烟草行业多媒体远程培训管理平台设计的基本出发点是：平台的管理不仅仅 是将页面链接到教学资源库中，而更多的是培训教师与学员对资源的有效整合和 利用。管理平台应屏蔽程序设计的复杂性，为培训教师在网上实施培训教学提供 支持，使得培训教师能够集中精力进行培训教学，也使得网上培训教学从简单的 教学信息发布变成一个充满交互与交流的虚拟学习社区。 3 1 管理平台的开发原则与目标 3 1 1 开发原则 计算机网络及教育平台、教育素材库和具有现代素质的培训教师队伍是信息 化教育的“三要素”。其中最容易忽视的就是教育素材库的建设，造成很大的资源 浪费。素材库建设必须是规范的、符合标准的。在进行整体规划时，必须要对多 媒体远程培训管理平台的教学性、科学性和服务性等方面进行综合考虑，从而确 定设计与开发原则。 1 学习性：无论是远程教育培训模式，还是传统教育培训模式，其中心任务 都是教学。开发的管理平台要支持探索式学习、协作式学习、角色扮演式学习、 辩论式学习等适合远程培训的教学策略，要围绕提高受培训者的专业水平、业务 水平、操作技能和情感因素为中心任务来进行。 2 开放性：远程培训涉及烟草行业各个专业领域，学员的数量多、地域广， 培训教学内容的资源形态需求复杂，这就要求系统具有完全的开放性，能够容纳 各种形态的网上教学资源，不能仅仅限于支持某些专用工具开发的教学内容，不 能只是支持某些文件格式，要保证硬件设备与软件资源的设计合理，方便学习者 共享网络中的教育资源。 3 服务性：远程培训既是一种个性化教育过程，又是一种个性化服务的过程， 应当体现以人为本的服务思想，要把服务意识贯穿整个培训教学的始终。个性化 服务既包括每个学习者，又包括特定的同一类人群的服务，也就是要始终树立“以 学员为中心，为学员服务”的培训理念；要注意培训环境的艺术性，在界面的设 计，语言的表达等方面都要讲求美观、合理、具有艺术感染力，以充分调动学员 的学习兴趣，提高学习者的学习动机和学习效率；资源建设及管理要具有较强的 交互性，使学员能够方便地在网上完成自主学习或交互学习任务；要做好网络流 量的规划，避免有很多学员同时上网学习，造成网络堵塞，学员不能正常接受培 训的情况发生。 4 兼容性：系统要保证多媒体数据库应用软件的升级更新，以及方便的管理、 维护和信息的添加、删除和修改等功能。应留有与行业教育培训信息资源库( 包 括师资库、教育年报系统、教材库等) 的接口。 3 1 2 开发目标 1 提供在线学习平台。为烟草行业广大干部职工提供远程在线学习的平台， 提供网上实时交互式教学功能、网上课程点播功能和网上协作学习功能，可以让 学员与教师之间完成网上学习、网上辅导、网上答疑、网上作业、网上自测、网 上考试等教学过程。 2 提供网上教育信息发布平台。为烟草行业干部职工提供一个了解教育培训 信息的平台，可以发布各类培训信息、继续教育信息、考试信息、培训项目介绍， 培训课程介绍和培训师资介绍等。 3 建成行业培训教学资源中心。为培训学员提供各种优秀教学资源，在网上 点播学习。系统应具有教学资源( 音视频+ 文字) 的制作( 设计中包括课件制作室 的设计方案) 、管理等功能。 4 具有对培训l 项目和学员学习质量的跟踪功能。系统具有对培训项目的跟踪、 管理及评估等功能，实现对所有在线培训项目的过程管理。具有对各类在线培训 学员的学习质量管理以及学籍管理功能，能根据不同培训项目的要求，对所有学 员的学习情况进行质量豫踪，全程记载学员学习过程中的每一个步骤，并能对学 员的学习效果进行教学质量分析与评估。 5 系统具有收费管理以及证书的发放与管理等功能。 6 系统具有同时承担2 0 0 0 人在线点播学习的负荷，并保留系统扩容能力。 3 2 管理平台的总体结构 网络教学支撑平台开发的首要要求是模块化开发，要具备很强的可伸缩性； 其次是开放性，该系统要能够支持不同开发环境，能够支持第三方的素材开发工 具开发的网上课程。 系统采用b s s 模式，它有助于加快访问速度，而月客户端利用浏览器上网， 不再需要为不同的客户端安装不同的客户程序，能够为复杂的分布式应用提供统 1 2 一的环境。远程培训管理平台总体结构如图3 1 所示。 图3 1 远程培训管理平台的总体结构 远程培训管理系统的总体结构上包括五大功能模块： 1 - 网站主页：它是整个系统发布公告、发布各类培训信息、考试信息、浏览 各种培训课程简介、培训教师介绍以及查看政策法规的窗口，也是各类用户使用 系统平台的入口。 2 培训管理系统：培训管理系统包含了培训项目管理、学员学籍管、课程管 理、教师管理、题库管理、培训质量跟踪管理、计费管理、证书发放与管理、教 材管理和系统的查询与统计等功能，为整个远程培训系统中的项目管理员和培训 教师从事各项培训管理提供支持。 3 学习平台系统：为培训教师和学员提供了多种各种网上学习、辅导交流的 方式。其主要功能包括课程学习、培训信息公告、课程讨论、在线辅导答疑、在 线作业与测试、在线考试等。 4 多媒体课件制作与管理系统：具有情景课件、w e b 课件制作功能，能对课 件进行编辑和管理。 5 + 后台管理系统：包含主页和栏目新闻、公告、政策等信息发布系统、各类 用户和管理员权限管理、系统日志查看、数据库备份系统等功斛1 7 , 1 8 1 。 3 3 管理平台各模块功能 3 3