在线教育系统解决方案

PAGEPAGE2阔地科技在线教育系统解决方案2014年5月PAGEPAGE52PAGE2目录1 在线教育系统概述 41.1 系统简介 41.2 系统优势 41.3 服务器部署 51.4 系统运行环境 72 系统解决方案 72.1 设计原则 72.2 需求分析 82.3 系统建设内容 92.4 系统前台管理 92.5 系统后台管理 112.6 管理员管理中心 122.6.1 课堂管理 132.6.2 共享题库 162.6.3 班级管理 162.6.4 人员管理 182.6.5 个人信息 222.7 老师用户中心 232.7.1 课堂管理 232.7.2 我的题库 262.7.3 共享题库 272.7.4 个人信息 282.8 学生用户中心 292.8.1 课堂管理 292.8.2 个人信息 312.9 视频点播 322.10 IM即时通讯 332.10.1 人员搜索 332.10.2 一对一通讯 342.11 角色权限 342.11.1 主讲老师 352.12 支持多移动端 462.13 嵌入南京工程学院助学中心 463 技术特点 473.1 视频指标 473.2 音频指标 473.3 视频转码 483.4 带宽要求低 483.5 服务器配置 495 阔地科技简介 495.1 公司简介 505.2 成功案列 515.3 服务与支持 52在线教育系统概述系统简介在线教育系统历时六年潜心研发，融合了400余项发明专利，达到国际领先的通信技术水平。低带宽条件下即可实现1080P的高清视频效果；零延时的互动效果，让使用者能真正享受“零距离”课堂；产品在深入调研全国上千所学校和培训机构的基础上展开功能设计，紧贴实际教学需求，支持多种课件上传编辑下载、即时通讯、课堂录制、在线点播等功能；系统兼容性极强，可与学校、培训机构原有的软、硬件设备达到无缝对接，经济易用。阔地“在线教育”已在安徽、江苏、湖北、湖南等省市全面推广应用，实现了神十“太空授课”的民用化，赢得教育部、中央电教馆、各省教育厅及广大一线使用者的信赖和认可，并获得中央电视台、北京卫视、人民网、新浪网、搜狐网、中国教育报、现代教育报、苏州日报等权威媒体报道肯定。系统优势真正高清视讯，授课老师及听课学生的动作及面部表情均可清晰显示；真正打破了地域限制，随时随地发起、参与课程；教学互动音频清晰，无延迟、啸叫和停顿等现象，交流“唇音同步”，宛如零距离般远程课堂效果；融合400余项发明专利，低带宽条件下即可实现音视频的流畅互动教学效果；教师、电子白板、板书、学生等画面可以智能切换，无需专人操作，实现无干扰自然课堂；网页版操作，不需下载任何客户端软件，安全可靠；一键课堂录制，便于精品课程点播及学生课后复习；智能守护功能，确保即便网络突然中断亦能自动重连、进入原课堂模式；系统通过标准接口耦合第三方平台接入；系统能够实现丰富多样的教育资源的灵活的整合。既可以整合兼容各类外设硬件产品，还可直接应用系统自带功能，大大降低了对硬件设备的要求，节约了教学成本。服务器部署分布式部署在线教育系统支持分布式服务器部署，后台的不同服务可以部署在同一台机器上，也可以部署在不同的服务器上。下图为在线教育服务器分布式部署拓扑图。双机热备双机集群(HA)系统冗余保证服务器统一安装windows2008系统，2台服务器做coco、mysql服务器，2台服务器做pms、apache服务器，相同服务的服务器之间做HA；服务器宕机切换时间2S～3S；硬件系统冗余保证单台服务器配置双电源、4块网卡、硬盘做RAID；单台服务器4块网卡绑定接入网络；各配置可根据实际需要扩展；分布式服务器集群多服务器热备份结构高强度的数据加密和安全性穿越防火墙支持多种网络协议支持Windows与Linux平台系统运行环境支持的终端设备有：台式电脑、笔记本电脑、移动终端IOS/Android；支持所有主流操作系统：Windows全系列（含Win8）、MacOS、Linux；支持所有主流浏览器：IE系列、火狐、360、Chrome、傲游、腾讯TT等。系统解决方案设计原则根据整个规划的目标定位和用户需求的特点，项目按照如下原则建设：整体性设计之初就充分考虑到业务特点，各系统具有高度的灵活性和实用性，功能完善，方便管理，满足实际情况，从而提高应用能力。可扩展性各个系统能够在数据、业务、服务等多个级别上任意扩展，能够满足未来业务发展的需要。安全性整个项目设计之初就考虑了完整的安全方案，以保证系统组成的网络安全、服务器安全、用户安全、应用程序和服务安全、数据安全等多个部分，从而实现整个应用系统的安全。经济性系统在设计之初，充分考虑了整体方案的经济性，设备和软件的选用都价廉物美。复用性项目在设计之初，充分考虑了原有的软、硬件设备的可重用性，达到保护已有技术投资的效果。易用性软件使用界面良好，用户打开浏览器后就可进行实现系统，权限统一分配，实现单点登录。先进性系统采用一系列业界领先的技术和体系结构：系统采用了多级体系结构，实现了数据与业务分离，采用多种领先技术，并结合系统的先进性与该的实际应用情况相结合。开放性系统全面遵循各种国际标准，能够与现有系统进行完美的衔接与互操作。需求分析系统提供标准API接口，方便与第三方系统进行无缝对接；在线教育提供语音，视频两种模式，支持实时播放与互动；统一认证，单点登录系统（可以和南京工程学院的助学中心系统账号实现统一认证）；系统提供便捷的截图功能，可实时捕捉当前画面进行截图、保存和发送，可以在所截取图片区域进行文字或箭头标注等；来宾邀请（来宾邀请是在线教育特色功能之一。拥有来宾邀请地址，将相关课堂信息链接发送给外部的来宾客户，经验证后，来宾即可受邀进入当前在线教育。）系统方便教师对课堂信息进行自主管理，可查看历史课堂信息、下载历史课堂资料进行存档和管理；系统支持即时通讯、文字互动；系统支持上传文档、演示文档、下载文档、共享文档等功能，支持word、ppt、pdf以及多种格式的图片上传演示；画笔工具、全屏文档、智能翻页可满足上课板书的板书需要；支持随堂测试，统计测试结果，习题转换讲解，提供习题库管理，供随时调用，并能提供主观题和填空题，方便题库导入、导出；系统提供老师在线考勤，统计上课签到人数，考勤方便导出、保存；老师上课时远程锁屏，限制参加上课的学生上课界面，使其不能做其它与上课无关的内容；支持本地视频同步共享；系统支持主讲老师将自己的电脑桌面内容共享给所有参加上课的学员；主讲老师可以在本地录制上课的视频，并支持将视频上传到服务器与第三方系统；系统建设内容整个系统采用B/S结构，设计为通过Web方式统一技术平台、统一数据库管理。”一个标准、一个数据中心、一个平台、一套应用”的在线学习系统。通过一站式的登录，所有用户登录后，系统会自动同步第三方系统的用户数据信息。可以和南京工程学院的助学中心网站结合。系统前台管理一级功能点二级功能描述功能描述用户登录-老师和学生统一身份认证，一站式登录。在线教育概述系统采用B/S纯网页架构设计，无需客户下载客户端软件，安全可靠，应用简单方便；在低带宽条件下实现1080P的高清视频传输的流畅性，且无延时；唇音同步，音视频同步；确保上课过程中，音视频清晰，低延迟，无啸叫和停顿等现象；智能守护，网络中断自动连接，确保进入原课堂模式。课堂点名上课点名功能。锁屏功能锁定远端学生的电脑屏幕，保证学生不使用电脑做与上课无关的事情。文档演示文档上传演示，支持多个文档切换。可以在文档上与学生进行互动操作，支持手写、文字、图形等多种互动方式。电子白板老师上课时与学生进行教学互动的电子白板，支持手写、文字、图形等多种互动方式。老师可以给学生分配操作白板的权限，老师与学生在白板上的操作，实时共享给课堂里的每一位用户。可以使用手写笔或鼠标等在白板上选择不同的颜色和线型书写和绘制任何内容或使用画图工具画出简单形状。同时可以将上课所写板书以图片形式保存到本地。音视频直播显示一个老师和一个发言人视频。老师可以指定发言人，学生也可向老师申请获取发言权限。课堂练习老师上课时可以布置课堂练习，学生在线解答，系统自动判断学生解答情况并且提供数据统计和课堂讲解功能。课堂录制录制课堂，录制后文件存在用户本地。视频共享老师上传视频到服务器上，转码后将视频进行共享。远程桌面将老师的电脑屏幕共享在电子白板区域，供上课时互动。视频点播录制视频上传到第三方系统供师生点播。文本聊天上课过程中的群聊和私聊功能。老师有权限开启或关闭聊天功能。学生列表显示在线教育中的学生列表，老师在线管理课堂中的学生。包括设为发言人、禁言、请出课堂等操作。学生的学习情况做全程记录，实时导出记录报表。系统后台管理一级功能点二级功能描述功能描述用户管理老师管理显示系统中老师的基本信息，系统管理员可以在系统中对老师进行增、删、改、查的操作，每个老师特有属性为隶属学校、职务、学科和所带年级班级等信息。支持批量导入\导出。学生管理显示系统中学生的基本信息，系统管理员可以在系统中对学生进行增、删、改、查的操作，每个学生特有属性为隶属学校、所在年级和班级、学习情况分析报表等信息。支持批量导入/导出。在线教育管理课堂管理显示、查看所有在线教育列表，可以查询和查看聊天记录、下载课堂上所用的相关课件以及删除课程的操作。共享题库显示、查看所有在线教育习题课，老师可以对习题进行增、删、改、查的操作。管理员可以对系统进行删、查的操作。在线测试管理在线测试列表显示系统内所有在线测试列表，对在线测试进行增、删、改、查的操作。新增测试题以及答案分析支持单题录入和模板录入等方式，支持主观题和客观题录入。同时可以审核老师前台创建的测试题，审核通过即可显示在前台页面中。管理员管理中心管理员使用管理员帐号和密码登录，进入管理员管理界面；如下图：课堂管理：记录所有老师开设的课堂，包括未开始，已结束，进行中的所有课堂信息；共享题库：记录所有老师创建的课堂练习题库；班级管理：在这里可以设置（添加，修改，删除）年级和班级人员管理：在这里可以对已添加的人员进行管理，也可以直接添加新人员个人信息：在这里可以设置自己的个人信息课堂管理“课堂管理”中记录所有已开的课堂信息；包括已结束的课堂、进行中的课堂、未开始的课堂；管理员使用帐号密码登录后，页面默认显示课堂管理，如下图所示：课堂管理进入用户中心后，点击顶部导航标签中的“课堂管理”初始页面会显示，所有课堂的记录。您还可以通过查找条件，查询课堂记录，查询条件有：开课时间、课堂状态，课堂主题，课堂类型、主讲老师、课堂名称、课堂记录的展示方式为：发起时间、开课时间、主讲老师、课堂名称、课堂类型、课堂主题、课堂状态、课堂信息（课堂详情，聊天记录）、删除（删除课堂记录）如下图所示：课堂详情：可以查看课堂的主题，参会人员，课堂地址等，具体操作为：点击【查看详细】系统会弹出标题为“课堂查看”的窗口窗口中会显示课堂的主题，主讲老师、所有上课学生，附件文档、课堂地址如下图所示：聊天记录：可以查看此课堂中的所有的文本讨论信息，具体操作为：点击【聊天记录】系统会弹出标题为“聊天记录”的窗口窗口中会显示每条聊天的发送时间，发送人和内容如下图所示：删除记录点击【删除】系统会弹出确认提示窗口，提示：确认要彻底删除课堂？确定，直接删除取消，不删除，提示窗口关闭如下图所示：共享题库共享题库记录所有老师创建的习题；搜索习题，选择查看想要的习题；点击“添加到我的题库”图标，添加到“我的题库”；班级管理点击顶部的导航标签“班级管理”初始状态下，年级、班级数据为空；点击【添加班级】按钮，添加年级，班级信息；已添加的年级，班级会显示在对应年级列表。如下图示：编辑修改点击“管理班级”按钮，弹出年级/班级管理窗口；在弹出的窗口中，选中年级/班级，点击“删除”按钮，可删除选中的年级/班级信息如下图示：年级/班级删除在已添加的年级/班级列表中，选择要删除的年级/班级，点击【删除】按钮这时会出现系统提示“确定要删除“XXX”吗？”；点击“确定”，删除对应的年级/班级信息；点击“取消”，不删除；如下图所示：人员管理人员的添加：人员的添加有两种方式（单个添加，批量添加）在弹出的窗口中，根据提示填写人员基本信息；完成后，点击【添加人员】完成添加；效果图如下：批量添加点击页面中【批量添加】按钮在弹出的窗口中，点击【浏览】，并选择Excel人员资料文件注：若您不知道Excel的格式，请先下载格式范例，如：选择完成后，系统会自动上传，并将Excel中的人员信息导入列表中效果图如下：编辑修改选择要修改的人员，点击操作栏中的“修改”图标在弹出的窗口中，根据提示填写基本信息点击“确定修改”，保存修改信息；如下图所示：人员删除单个删除首先选择要删除的人员，在其后的审核操作项中点击“删除”这时系统会提示您“确定要删除用户【XX】吗？”确定，直接删除取消，不删除如下图所示：批量删除首先选择用户，在用户前的“□”单击，“打勾”表示选择，“不打勾”表示未选择；也可以点击下方的“全选”然后点击下方的【删除】这时系统会提示您“确定要删除所选的用户吗？”确定，直接删除取消，不删除如下图所示：个人信息人员查找人员管理中，可以根据姓名、角色、年级和班级女性查找；人员的查找：在姓名输入框输入姓名，点击查找即可部门人员查找：在姓名输入框输入姓名，然后选择所在年级，班级，角色，或者直接选择年级，点击查找即可如下图所示：个人信息个人信息，在导航标签中点击“个人信息”，在这里，您可以修改密码根据提示输入原密码，新密码，点击“保存”即可。带星号的选项必须填写如下图所示：老师用户中心登录成功页面，点击“课堂管理”进入个人用户中心个人用户中心记录，课堂管理、我的题库、共享题库、个人信息。如下图所示：课堂管理：记录所有课堂信息，包括上课人员信息与考勤信息；我的题库：管理和添加课堂练习时使用的题库；共享题库：所有老师创建的题库，提供查看，导入功能；个人信息设置：修改设置个人资料课堂管理课堂查询课堂状态：全部课堂，未开始，进行中，已结束主讲老师：根据主讲老师查询；开课时间：按开课时间搜索查询；开课人数：老师可以限定上课人数；在下拉菜单中选择对应状态，列表中将显示对应的课堂记录如下图示：课堂详情点击课堂信息中的【课堂详情】弹出课堂详情的窗口信息内容：课堂名称，主讲老师，听课情况，附件下载，课堂进入地址（只有主讲老师可以看到）如下图所示：聊天记录点击课堂信息中的【聊天记录】系统会弹出标题为“聊天记录”的窗口中会显示每条聊天的发送时间，发送人和内容如下图所示：进入课堂（进行中的课堂）如果是正在进行中的课堂，操作中会显示【进入课堂】图标如下图所示：课堂删除（已结束的课堂）如下图所示：我的题库记录老师创建和添加的习题；“我的题库”中，提供客观题查询，创建习题，批量导入在线测试创建习题属性，年级，科目，答题时间，题库名称等，方便老师发布在线测试；批量上传下载批量导入习题模板，按模板创建习题文档；如下图所示：共享题库共享题库记录所有老师创建的习题，其他老师可以将共享题库的习题同步到本课堂；如下图所示：个人信息在用户中心登录导航标签中点击“个人信息”个人信息中，提供个人资料查看，登录密码修改的操作如下图示：（图1）个人资料（图2）密码修改学生用户中心学生登录个人用户中心可以修改设置自己的个人资料，也可以查看参加的课堂记录。登录成功后，登录页面，即时通讯窗口下方点击“课堂管理”进入个人用户中心个人用户中心可以查看所有课堂的情况和修改个人信息。如下图所示：课堂管理：所有课堂信息个人信息设置：修改设置个人资料课堂管理课堂查询课堂状态：全部课堂，未开始，进行中，已结束；课堂类型：全部，在线教育，同步课堂；主讲老师：根据主讲老师查询；开课时间：按开课时间搜索查询；如下图示：课堂详情点击课堂信息中的【课堂详情】弹出课堂详情的窗口窗口中的信息内容有：课堂名称，主讲老师，听课情况，附件下载，课堂进入地址，验证码（只有主讲老师可以看到）如下图所示：聊天记录点击课堂信息中的【聊天记录】；系统会弹出标题为“聊天记录”的窗口；窗口中会显示每条聊天的发送时间，发送人和内容；如下图所示：进入课堂（进行中的课堂）正在进行中的课堂，操作中会显示“进入课堂”按钮如下图所示：删除课堂（已结束的课堂）如下图所示：个人信息在用户中心登录导航标签中点击“个人信息”个人资料查看，登录密码修改如下图示：（图1）个人资料编辑（图2）修改密码视频点播视频点播：教师通过实时录播功能录制的教学视频上传到系统，供师生课后点播视频；视频转播：录制的教学视频可以通过本地和网络进行第三方转播；IM即时通讯在线即时通讯提供的功能有：人员搜索（快速定位，精确查找）一对一即时通讯（可发送表情，文本，图片，文件，抖动窗口，可调整字体）文件传输（支持多种格式，快速及时）最近联系人查看（方便下次联系）人员搜索如下图所示：一对一通讯角色权限主讲老师主讲老师权限及功能如下：设置（取消）发言人、系统设置、桌面共享、聊天设置、远程桌面、点名、锁屏、课堂练习、课堂调查、人员添加与邀请、文档演示、白板功能、截屏、文档管理、讨论区；设置（取消）学生为发言人，发言人权限等同于授课老师权限如下图所示：系统设置讨论区设置申请发言设置视频共享选择本地视频进行在线共享。如下图所示：选择共享视频远程桌面点击【远程桌面】，开启远程桌面操作；系统提示“远程桌面进行中”和“结束远程桌面”.如下图所示：课堂调查（图1）开启课堂调查（图2）调查结果统计课堂录制课堂练习课堂练习习题可通过习题库调用和新建习题两种方式完成；选择好习题，点击【开始练习】，课堂学生端同步显示习题，答题提交或倒计时结束后，可查询课堂练习统计结果；点击“习题讲解”可直接将习题转化为演示文档，演示区同步讲解，师生可以共同批注；如下图所示：（图1）习题库（图2）新建习题（图3）统计结果人员添加与邀请人员添加来宾邀请再次邀请如下图所示：演示区演示区：白板和文档演示文档演示涉及到的操作有：文档演示，文档翻页，文档缩放，清屏和全屏文档演示：文档演示之前必须要有已经上传好的文档，如果没有，则需要上传文档文档翻页：演示区设有“上页”“下页”“页数选择”的标签，点击或选择页数即可文档缩放：演示区设置文档缩放的百分比选择菜单，根据自己的需要选择对应的百分比清屏：演示区的顶部设置“清屏”的按钮，点击“清屏”图标，即可清除演示区当前互动页签下所有在线演示书写的内容；全屏：演示区的顶部设置“全屏”的按钮，点击后演示区全屏显示如下图：文档管理文档管理中，可以上传文档，删除文档，演示文档、下载文档，设置文档下载权限文档批注：支持师生对上传文档进行实时批注上传文档：点击此区域的“上传文档”按钮在打开的窗口中，选择要上传的文档，点击“打开”即可如下图所示：文档演示文档管理中显示已经上传的所有文档文档演示区，新生成的文档演示页签；并自动加载文档内容如下图所示：删除文档文档管理中显示已经上传的所有文档如下图所示：文档下载文档管理中显示已经上传的所有文档文档锁定鼠标放在要设置的文档标题上，后方会出现操作图标若文档不允许下载，点击图标后，提示“设置成功，允许下载”，文档变成可下载状态，点击“关闭”按钮关闭提示，如下图讨论区群聊点击“群聊信息”，切换至群聊状态下；如下图示：私聊点击“私聊信息”，切换至私聊状态下；如下图示：发言人发言人在课堂面板中可进行的操作有：取消发言白板/文档演示截屏功能操作文本聊天来宾来宾：通过课堂地址登录课堂的人员称为来宾来宾界面可以操作功能如下：申请发言麦克风克风与音量调节演示区全屏显示文本聊天（讨论区）退出课堂注册学生学生课堂界面，可操作功能如下：麦克风/音量调节申请发言如下图所示：文档管理文档管理中，记录该课堂中上传的所有课件文档；上传的文档提供下载功能；人员列表人员列表中，记录已进入课堂的学生和未进入课堂的学生；老师可以设置參课人员上线，如果登陆ID超过老师设置人数上线，系统会自动提示；演示区全屏讨论区群聊点击“群聊信息”，切换至群聊状态下；如下图示：私聊点击“私聊信息”，切换至私聊状态下；如下图示：表情对话不论是群聊还是私聊，都可添加表情，也可单独发送表情如下图所示：支持多移动端嵌入客户网站系统统一身份认证可以使用客户WEB页面系统的用户和密码，实现系统间的统一身份认证；简化用户的账号、密码管理，避免了多个业务系统和功能模块的重复登录。安全性好，可支持多种安全认证手段，提高了各个业务系统的账号安全控制，降低安全风险。提供良好的接口和规范，支持第三方系统的账号集成，为第三方系统提供登录认证服务。为各个学校、机构各业务系统的分布式部暑提供了统一身份认证服务支持。方便整合师生的出勤、參课、问题反馈、课堂练习数据直接汇总给客户系统平台，方便学校统计和整理。技术特点视频指标编码方式：H263、H264传输方式：RTMP协议传输帧率可以调节，范围5fps~30fpsCIF分辨率可以调节的方式，支持720P、720i、1080P、1080i，并支持主流的分辨率：QQVGA、QVGA、VGA、XGA、WXGA、WUXGA、WSXGA音频指标编码方式：Speex符合国际电信联盟（ITU-T）制定的G.711标准传输方式：RTMP协议传输比特率即码流自动调节：22.0kbps采样率：16KHZ视频转码支持从H263转码成H264服务器端转码，可以有效解决下行的流量，解决低宽带用户的需求采用PPMEET自主研发的PMS进行视频转码H264编码比H263编码的压缩比提高了三倍，宽带占用率，降低了2/3H264的编码采用了降噪处理，解决了视频的马赛克的问题H264的关键帧间隔(gop_size)，调整这个参数可以增加P帧的数量，减小带宽，调整第一次播放视频的时间带宽要求低以下是使用时不同视频分辨率下的参考带宽，默认设置下一个终端只需要最低30KBps的上行和下行带宽就可以正常参加课程。系统默认支持5000并发，在license成功授权下，支持无限量创建新课堂。根据客户实际需求，同时并发500点，普清需要带宽200M，高清需要500M；同时并发1000点普清需要带宽500M，高清需要带宽1G。视频清晰度分辨率视频清晰度流量（KB）普清2509030高清5009865超清720及以上10075及以上音频流量（KB）103.5服务器配置并发点数服务器配置参数数量500点联想ThinkServerRD630产品类别：机架式

CPU型号：XeonE5-26202.5GHz*2六核12线程；

内存:ECCDDR32*8G

硬盘：4*300热插拔2.5寸SAS硬盘，RAID功能：配置512MSASRAID5，支持0,1,5,