在线教育系统解决方案

..卢森科技在线教育系统解决方案2018年6月..目录1在线教育系统概述31.1系统简介31.2系统特点31.3服务器部署41.4系统运行环境62系统解决方案62.1设计原则62.2需求分析72.3系统建设内容82.4系统前台管理82.5系统后台管理92.6管理员管理中心11学期设置12教学任务管理13资源库管理15课程资源管理20课程资源统计22教学行为分析23院系资源统计242.7教师中心25课程学习26学习视频26设置学生互动273技术特点313.1视频指标313.2音频指标313.3视频转码313.4带宽要求低313.5服务器配置32在线教育系统概述系统简介以"课程"为中心集成网络"教"与"学"环境的先进的网络教学方式,汇聚高等教育名校精品课程资源、Mooc资源,为师生提供了一个全新的相互学习、相互交流和共同提高的学习体验。平台实现了在线课程学习、课程作业、课程讨论、课程答疑辅导、课程考核、成绩记录等各项学习交流活动,旨在构建以问题为中心、以任务来驱动的教学方式以及互相协作、共同建构的教学过程,为学生提供无限发挥主动性、创造性的个人学习空间,同时发挥教师的引导、监控、评价教学过程的主导作用。系统特点真正高清视讯,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；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。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。测验完成教师根据课件设定的单选题、多选题、判断题、简答题考试完成教师根据课件设定的单选题、多选题、判断题、简答题讨论可自由发布讨论话题问答可自由发布问题,老师给于解答。可以设置精华问答笔记可自由发布笔记。学习情况列出所有同学在该课件下测验完成数、讨论参与数、问答发布数、笔记数、考试完成情况等信息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。院管理员显示各学院的管理员信息,系统管理员可以在系统中对管理员进行增、删、改、查的操作学期设置设置时间范围、学期描述、当前学期并上传教学日历。教学任务管理学生管理对参加学习的学生进行增、删、改、查的操作。支持导入。管理教师对参加学习的教师进行增、删、改、查的操作。课程发布设置课程关键信息,课程学分、学习周期、选课周期、设置考核标准等。学习设置分为自由学习闯、关式学习、按时间开放三种形式资源库管理专业资源库可设定所属专业、添加负责人、资源库介绍等基本信息。课程资源管理资源共享课针对不同分类课程按照课程概要编写、课程模块、上传其它资源三个步骤进行设置。可设置课程介绍、封面；上传课程重点视频、上传课程难点视频等。大学慕课微课程网络公选课课程资源统计课程访问量可从时间和课程两个纬度进行组合分析。时间可选择最近7天、本月、最近三个月和本年。课程可选择所有课程。课程选课量可从时间和课程两个纬度进行组合分析。时间可选择最近7天、本月、最近三个月和本年。课程可选择所有课程。课程互动量可从时间和课程两个纬度进行组合分析。时间可选择最近7天、本月、最近三个月和本年。课程可选择所有课程。课程评价量可从时间和课程两个纬度进行组合分析。时间可选择最近7天、本月、最近三个月和本年。课程可选择所有课程。课程业务总量可从时间和课程两个纬度进行组合分析。时间可选择最近7天、本月、最近三个月和本年。课程可选择所有课程。课程资源统计可从时间和课程两个纬度进行组合分析。时间可选择最近7天、本月、最近三个月和本年。课程可选择所有课程。教学行为分析教师工作量可分析所有教师的以下工作指标,参与课程、资料上传、管理课程、批阅测验、批阅考试、参与问答、参与讨论学生学习量可分析每名学生的选修课程、完成测验数量、完成考试数量、参与问答数量、参与讨论数量、发布笔记数量、院系资源统计课程访问量可从时间和课程两个纬度进行组合分析。时间可选择最近7天、本月、最近三个月和本年课程选课量课程互动量课程评价量课程业务总量新闻管理可发布院校新闻公告并支持附件平台设置学校信息设置学校名称、学校简介、联系人、等基本信息首页图片设置首页图片课程属性设置课程属性课程类型设置课程类型课程级别设置课程级别课程类别设置课程类别学科分类设置学科分类教学组织设置各院系基本信息专业设置设置各院系下设专业人才培养计划设置各院系专业下设人才培训计划通讯录管理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：功能选项菜单；功能设置区；学期设置"学期管理"中记录所有已开的学期信息；包括学期名称、周期、创建人；如下图所示：创建学期进入"学期管理"后,点击右上的"创建学期"按钮如下图所示：学期详情：包括：学期名称时间范围学期描述当前学期教学日历教学任务管理点击右侧的导航标签"教学任务管理"如下图示：新建点击"新建"按钮,弹出新建课程窗口；如下图示：资源库管理专业资源库点击右侧的导航标签"专业资源库"如下图示：创建资源库点击页面中[创建资源库]按钮如下图所示：内容管理首先选择要管理的资源库名称,在其后的操作项中点击"内容管理"如下图所示：第一步导航栏目首先设置栏目名称然后选择贡献者设置资源类型保存第二步栏目内容维护可选择如下课程资源库专业信息库开发案例库开发素材库培训资源库行业资源库网络课程资源审核点击右侧的导航标签"资源审核"如下图示：课程资源管理课程包括资源共享课大学慕课微课程网络公选课如下图所示：创建课程如下图所示：可设置内容包括课程负责人、管理员、申报书、建设任务表、课程简介、教学大纲、教学日历、考评方式与标准、学习指南、自定义栏目可设置内容包括主讲教师、教学要求、重点难点、教学设计、评价考核、教材内容课程资源统计包括课程访问量课程选课量课程互动量课程评价量课程业务总量课程资源统计每项都可以进行图表和列表展示图表列表教学行为分析包括教师工作量学生学习量院系资源统计包括课程访问量课程选课量课程互动量课程评价量课程业务总量教师中心登录成功后,即可查看课程内容及与学生互动如下图所示：课程学习课堂学习开始学习：查看学习视频；参与互动：测验、考试、讨论、问答笔记、学习情况；如下图示：学习视频如下图示：设置学生互动测验设置测试规则：可选择单选题、多选题目、简答题等；关联节点：设定与测试相关的教学视频考试设置测试规则：可选择单选题、多选题目、简答题等；关联节点：设定与测试相关的教学视频讨论与问答可自由发起讨论及问答：教师可设置精华；搜索功能。学习情况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