Linux多媒体网络教学系统研发示范工程可行性研究报告

“Linux多媒体网络教学系统研发示范”！） 键技术研究与中小学网络教学软件研制 2.1.4技术突破对行业技术进步的重要意义和作用 三、与课题内容有关的前期工作情况、现有技术基础和工作基础 3.1.2“缩小数字鸿沟—西部行动”项目 五、课题的主要研究内容、子课题设置方案及承担单位选择方式 键技术研究与中小学网络教学软件研制 六、课题的主要技术特点和创新点、关键技术内容、课题实施的技术路线方案、可能取得的专利及知识产权分析 七、课题的关联行动和组织管理 九、课题预期成果的经济、社会、环境效益的分析 构成面向对象系统的技术规范，称为对象请求中介，可以使不同语上进行通信。其具体实现、位置及所依附的操作系统对客户来说近年来我国的计算机软硬件产业（尤其是软件产业）发展很快，受到各方面的高度重视，产业发展的内、外部环境得到明显改善。经的潜在市场。但是我国的信息化应用（包括网络教育）基本上是建立教学资源移植的关键技术，并选择试点试验，逐步在推广使用。在教课题着眼于整合我国先进的网络教育关键技术和优秀的教学技术框架和集成规范，研制面向农村地区的经济、易用、可靠的中小作系统及国产软硬件的产业链建设。课题成果可以在全国范围内推3)中小学网络教学系统包括资源管理、课件制作和点播、网络4)符合国家已制定的网络教育相关技术标准CETL本计划总的实施时间为18个月，起始时间重效果，切实解决我国中小学网络教学所面临的问题，推动国产2)基于B/S架构开发的网络教学软件向Linux操作系统上移植过关键技术研究与中小学网络教学软件研制3)面向中小学的本地多媒体网络教学应用软件研制4)面向中小学的远程教学支持系统应用软件研制对符合国家相关网络教育技术标准的中小学网络教育资源进行Linux移植。充分利用已有优秀教育资源，移植一系列可在Linux并开展实验研究。实验成功后面向中小学开展一定规模的网络教学应用示范。对示范学校及相关单位人员进行网络教学系统应用与管理培训。对中小学网络教学应用示范效果进行综合研究，提出项目子课题1基于国产基础软件平台的中小学多媒体网络教研究现有网络教学软件向Linux操作系统上移植过程中的关键技术，将国内比较成熟的网络教学系统软件向Linux操作系统上移植，要求：网络教学系统全部基于NC和Linux开发；单个服务器稳技术，研究中小学网络教育资源移植技术，并选择条件比较好要求：网络教学系统全部基于NC和Linux开发；单个服务器稳定支持40台NC开展多媒体网络教学；支持Linux下流媒体教学应用；网作业、答疑、测验功能；符合国家已制定的网络教育相关技术标准统2.Linux上的虚拟现实技术服务是虚拟4.Linux环境下在线多媒体课件编辑技术：在Mozilla浏现在线编辑，可多人组成工作组，共同开发课程；可管理课程项目及制作进度；并通过授权制作的方式提高制作的安全性。支持图片、动画、视频、音频等多媒体，并含有方便的文档导入，各种类型的文档落实措施，以求平稳过渡。”各发达国家资本涌入E商业、E广告业的同时的基石，提高国民素质、增强综合国力，必须大力发展教育事业；农整个国民教育体系中占有举足轻重的地位；普及农村九年义务教育，的大国，大力发展和推广网络教育，有利于迅速提高全面素质，尤其是贫困地区的教育现状，从而平衡东西部教育水平，缩小数字鸿沟，有关部门领导曾多次强调，网络教学要“重点推广应用国产网又考虑到资源的充分利用等，作为我国政府支持的重要的计算机产真正满足Linux环境下网络教学的需求。同时，目前大多数前国内还没有发现基于Linux操作系统服务器和桌面开发的功能比较个别教学环节等，其实只是在服务器端使用了Linu客户端仍然不支持Linux桌面操作系统。因此要建立一个在服务器端对于那些采用了跨平台技术开发的远程教学的移植从理论上说应该没有问题，但是在集成到Linu场上占有相当份额的实际应用的网络教学软件采用了微软公司的技术，这些软件要移植到Linux平台上几乎需要重新进行架构设计和软件编码，所耗费用将是非常巨大的。这就是教育软件置成本及运行维护费用非常高，而且对操作人员有相当高的技术要与此同时，由于意识与资金方面的原因，目前的网络教学系统在邮件出入，占用大量带宽资源，造成网络堵塞等问题，而且某些网站还不能真正满足Linux环境下多媒体网络教学的需求。但在实际的应用NC，则会产生一些预想不到的困难。尤其对于大多地位。因此，需要对可支持多媒体处理应用的高效、高可靠和高安全教育领域对于Linux的重视不够是目前我们其它操作系统人才的需求量，这样就造成了教育领才的培养，而忽视市场需求相对少的Linux人才培养。一旦市场对于我国的一般院校没有专门的Linux老师，大多数教授计算的老师在平常的工作及科研中都是在Windows下进行，而不少老师为了教授Linux课程只好以多年以前使用Unix的经验来代替，而并没有跟上飞速发展的Linux的步伐。国外的计算机老师几乎业软件难以见到Linux的踪影，就是本专业最常用的编译器也很难看到gcc的身影；学校的主页和各学院的网站多半架统和IntelCPU)平台之上的，这一点与其他行业技术是外国的，存在价高、易损、不稳定等问题，我们每年还要用大困地区的中小学校，由于缺乏合格的教师队伍，教育质量非常差，极国东西部数字鸿沟的最佳选择之一。是，，为了可以充分利用这些现有的教育系统和资源，我们必须将它行攻关，保证足够的教育资源及其承载软件顺利运行Linux作为一个开放源代码软件，具有源代码公开、几乎免费使建立基于NC的硬件平台、基于Linux和开源中间件的特别地，鉴于我们建立的网络教学平台使用2.1.4.2研究出Windows平台下开发的应用软件向Linux平台的移植Windows平台下开发的应用软件向Linux平台的移植技术及平台择，其在更深层次上的意义是，将给传统的软件版权制度、软件开发模式带来革命性的影响。未来几十年后，Linux必然会取Linux是一个开放的源代码软件，其主要特点是源代码公开、几丰富和维护的。近几年来，Linux在多国语言支持、图形界面、企业及应用、开发平台等方面已经由了质的飞跃，形欧盟、韩国、泰国、澳大利亚、菲律宾、马来西亚等政府正在大力支几乎所有知名软件和硬件公司的支持。支持L1999年，韩国在不到3年的时间里Linux已经形成了一个1000亿2003年11月14日，中国、日本、韩国政府相关人士和业界团体首脑、大型IT企业相关人士等合计达500人汇集大阪。举办了“中日韩对网络性能、可管理性、安全性是Linux的最网络兼容性方面，几乎没有任何操作系统可以与Linux相媲美。它支兼容和提供Netware服务、LANManager服务、AppleTalk服务等，这些能力为Linux提供了无与伦比的网络亲和性，甚至使用一台Lin服务器同时提供上面的所有服务也能使用户浑然不觉。Linux的网络管理能力和安全性也颇让人称道。使用过Linux的人都承认Li一套完善的网络管理机制和规则，Linux沿用了这些出色的规则，使的表现，最好的例子就是Linux在配置很低的硬件环境中仍然可以很芬兰人JuccaMaki在《DistanceLearninginCentCooperationwithMunicipalities》一文中阐述，由于芬兰是欧洲在日本，主要利用ISDN和ATM网络进行远程的双向电视教学。前的发展非常惊人，为世界所重视。造成这种情况的重要原因，可归结为教育的普及和发达。”在因特网时代，日本人不仅在设备投入上大英国开放大学的教学以网络为基础，采用多媒体教学环境，应用CAI课件。为了保证质量，开放大学还提供了一系列辅助体系，比如系等。2001年2月，英国高等教育基金理事会拟定了一个雄心勃勃的CPU以MⅡ为多，内存基本是16M，服务器为一台PⅡ或PⅢ件下，不要说多媒体教育，就连Windows的基本操作都学不完（如控计算机基本上是供信息技术课教师备课使用，一般教师根本无从染造成贫困地区贫困的一个非常重要的原因是交通不便，信息闭观，这些地区应是信息化的最大受益者，但实际上并不如此。平均每），术手段上课的是1名专职信息技术教师利用液晶投影仪向学生讲授计2004年11月北京邮电大学网络教育学等方面，都没有发挥很重要的作用，只充当着辅助角色。网络在教师教学的应用，61%用于查资料，备课，29%用于传阅课件，而出现了校园网瓶颈阻塞网络教育现象，调查表明，最主要原因，是网学校的统计数据来看，平均14.27个学生一台电脑。硬件资源还是很些学校使用的软件是基于Windows的，而且相当多的学校用的是非正版软件。中小学网络教育使用的教学资源种类少，可用性差。被调查至于解决远程教学其他环节的系统，如答疑系统，作业系统，考试系统，管理系统，没有点播系统中多媒体的问题。但是即使如此国内近年来如雨后春笋般涌现的网络教学软件罕有缺乏兼容的网络教学应用软件是阻碍NC与Linux我国国产的CPU由于没有主流操作系统的支持（不可能运行），自己的CPU。我们完全可以通过实施国产CPU和Linux的捆绑战略，促学42.58万所,在校生11689.74万人；全98.65%。这意味着大院25万适龄儿童不教育思想、教学内容、学习方式、师生关系、办学模式等都将发生极到21623万人。作为全面快速提高教育水平的一个重要手段，开展远现在如果采用国产NC，则每年36亿用于购买CPU为购买国产的CPU，每年35亿元的硬盘费用就省了，因盘。NC中已经包含了简单的操作系统，所以又的72亿。至于其他软件如数据库、中间件的化费，如果采用国产替代果技术没有市场，那么技术绝对不能得到健康的发展。属于任何公司的Linux因为自由特性而站稳了需要一个好的载体来实现。这个载体需要稳定、高效、易于扩展，具有强大伸缩能力和对于新技术的融合能力。Linux在的市场潜力已经被世人了解。虽然我们不能肯定除好的载体，但是综合各方面考虑，自由开放的Linux网项目)是为解决国内目前西部地区网络教育基础设施严重不足的现状，由国家计委批准，由教育部组织实施的建设性项目。项目建设资该项目总体目标是：建设西部地区152所项目建设内容包括建设校园计算机光纤主干网，校园网网络中心，开放网络机房，多媒体网络教室，省会城市城域网和非省会城市高速接入工程，网络管理和运行系统、教学、科研、管理系统和网络其中,中央预算资金重点用于硬件和网络环境建设，而教学科研教育网络）建设、教育资源建设、网络教学标准化研究与制订、西部其中，网络教育关键技术系统集成重点根据网络教学的发展需求、天地网资源整合的需求重点安排了无线接入网络、网上试验、多媒体作业系统、教育资源描述和管理、教育资源信息安全、卫星因特化、多样化、终身化发展创造了条件，教育部实施了农村中小学现代可靠、安全”的原则，“以信息化带动教育现代化，努力实现农村教育的跨越式发展”，工程采用3种模式。即教学光盘播放点、卫星教成终端系统，以UNIX、Windows为操作系统来实施，这是目前国际上其次，在这3个工程项目中，重点建设的是大学、中学的网络教局面，因此，在建设方针上，重点是建设网络基础设施和完善、改造西部地区及中部边远贫困地区的县和县以下的中学及乡镇中心小学与中国教育卫星宽带网联通。2010年前，争取使素材。上述资源将通过计算机网络和卫星宽带网、电视节目、光盘等多种方式提供给中小学，为全面推进素质教育提供信息支持（市）、县教师进修学校纳入“校校通”工程3.1.2“缩小数字鸿沟—西部行动”项目实用，希望国家能够提供更多的基于NC和Linux的教学单位反馈回来的信息预示着NC和Linux在我国巨大的网络教育具有很好的推广和应用前景。但是作为国产NC和L术比较复杂，对NC和Linux提出了很高的要求。有些问题是带有基础性的，如常见流媒体在Linux浏览器上无法播放，这样，很多采用了和Linux教学应用软件和教学资源的严重缺乏。总之，前期项目已经为本项目在NC、Linux平台应用，适合中小学的网络教学软件、通信权的含量，促进我国教育信息服务产业和教育软件产业的形成和发学服务管理、教学行为分析和质量评估、电子结算）、教学支撑工具（课件制作、智能答疑、作业管理、考试管理）、教育资发现）。四个应用示范工程为：网络教育学院示范工程、中学教育示该课题申请专利1项――基于IP网的多媒体网络教育系统，专利申请户服务中心的全方位功能设计以及支持大并发用户量及跨系统的网作业和考试管理工具是针对个性化教育项目开发了一个与网络教学多媒体课件联系紧密，基于WEB的多媒体作业管理工具和考试管CPU是计算机系统及各类电子设备的核心，其设计和制造是技术实力的象征。2001年5月，“方舟1号”CPU开发成功，并在当SPECCPU2000测试分值超过300的64位通用二号”和“汉芯三号”也相继诞生。2004年2月12日，我家CPU提供商方舟科技在京宣布与全球最大的网络计算机厂商美国慧我国国产CPU开始走向世界舞台。国产CPU的主要面PC、低端服务器、信息家电、网络防火墙、路由Windows仿真技术等方面均取得了进步。尤其是国内一些企业和单位是是神州数码Windows是是MPEG1MPEGMPEG1京东方MPEG1mediaplay9.0MPEG1MPEG1锦兴计算机MPEG1索普卡红旗Linux红旗Linux是是首钢凯思长城计算机500-1000MM1.4M64-128是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是400～80010上海智霖北大众志是多媒体教育软件主要通过Windows仿真在NC机上运行，对服了能够实现支持多种操作系统，并可利用NC的C3.2.1.3Linux具有自主产权的Linux操作系统。但是国内很多基于嵌入式操作系统验。现已有多个产品及原型系统，如人大、北大、中软和华中合作研发的COBASE数据库管理系统,人大金仓信息技术有限公司研制的通用并行数据库管理系统KingbaseES和小金灵嵌入式数据库系统,中国EASYBASE桌面数据库管理系统和PBASE并行数一边观看收听,而不需要等文件下载完后才可观看收听的网络传输技术，它包括采集、编码、传输、储存、解码等多项技术。流媒体应用WindowsMedia和RealNetworks的RealMe泛应用的WindowsMedia不能有效支持Linux，RealMeXML主要应用在四个方面：一是应用于具有不同复杂格式的不同务器只需发出同一个XML文件；三是应用于将同一数据以不同的形式体教育软件都没有采用XML技术，前几年已经开发的中小学教育软件J2EE是一种利用Java2平台来简化企业多级发的网络教学系统可以方便地向Linux移植，但是由于绝大部分软件影响，实际上并不完全符合J2EE标准，基于J2EE架构开发的网络教学系统理论上应该能直接部署到开发的网络教学软件在Linux客户端上同样存在问题。个别单位已经基于B/S架构或其它系统结构开发的网络移植，其难度更大。由于Linux应用的市场风险比较高，于是很多教下面是国家知识产权局专利检索咨询中心关于本项目的检索报通过检索，发现中外专利及非专利中关于网络教学的文献非常但本检索特别指出要求利用Linux系统，在检索中虽发现多篇指而检索人所要求的整个系统中全部使用Linux系统并末基于上述文献，基于Linux操作系统运行于NC平台上的网参见附件：国家知识产权局专利局专利检索咨询中心的检索报并实施了“方舟”CPU应用于教育网络系统示范工程“国家高技术产系统及应用软件开发以及支持北京工业大学等大中小学采用“方舟”2003年1月28日北京市政府办公厅正式转发市计委《关于加快本市网络计算机推广应用和产业化发展实施方案》。实行政府采购，在本市教育、政务、税务等领域推广应用基于国产CPU机。2003年在教育、公安、税务、电子政务及援标将采购3690台基于自主知识产权的国产CPU芯片的网我国的网络教学经过几年的发展,以清华大学、北京邮电大学、发展中积累了实际经验,其技术人才队伍代表着我国网络和软件技并取得了相当的成果。人们对于Linux的认团队组成的民营企业，如方舟科技；也有龙芯公司、北大众志这样的由技术产业化衍生而来的新企业；还有联想、神州数码、京东方等IT“重量级”企业在政府和市场的双重召唤下投身NC发展。这些企业公司在发展的同时,也培育和培训出一大批致力于NC与课题着眼于整合我国先进的网络教育关键技术和优秀的教学技术框架和集成规范，研制面向农村地区的经济、易用、可靠的中小作系统及国产软硬件的产业链建设。课题成果可以在全国范围内推集成和改进一批具有自主知识产权的适用于中小学网络教学的统，实现资源管理、实时教学、课件点播、作业、答疑、测验环节的符合全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会制本计划总的实施时间为18个月，起始时间2345重效果，切实解决我国中小学网络教学所面临的问题，推动国产A.非规范J2EE架构开发的网络教学软件向Linux操作系统上J2EE是一种利用Java2平台来解决企业多级应用的开发、部署和管理等复杂问题的体系结构。由于计算平台支持Java语言，使得Windows平台下运行的网络教学软件的部分限制甚至不能运行。因此要研究JavaScript、Java、Flash、XML等B.基于B/S架构开发的网络教学软件向Linux操作系统上移植架构更大程度上依赖于Windows平台，研究重点在于键技术研究与中小学网络教学软件研制1)系统集成框架设计A.设计原则：在对中小学网络教育模式进行研究和需求B.集成框架的设计内容：针对网络教学系统的层次化模型，对各个子系统的体系结构进行设计；划分各系统的功能模块，对各个功能模块进行功能描述；确定不同系统间及不2)系统集成规范制定与接口设计A.设计规范：根据国际和国内网络教学标准制定各系统主要包括系统软件平台的设计规范，系统硬件平台的设计和实施规范，资源组织和管理规范，数据封装规范，系统接口B.系统接口设计：在系统集成框架和设计下，对不同系统之间，不同模块之间，子模块之间的具体接口进行设计，作为系统实际设计的依据。主要包括接口调用小学的本地多媒体网络教学平台软件和远程教学支持系统研制播授课系统。将九年制义务教育课程的授课内容通过生动的文字、图像、声音、动画、视频形式有机地集成起来。系统应能自动记录每个学生点播课程的学习情况，并能方便地进学生可以根据自己的学习兴趣和时间安排，通过本地网络教F.在不影响系统基本功能和可靠性的前提下，提供软硬件平台的具有较高性价比的解决方案，最大限度地降低系统源，所有授课、题库、答疑、管理信息必须全面支持XML描H.远程教学支持系统为各个示范点的网络教室提供教远程支持系统为示范项目所属的各个试点学校提供教育资源共教学中的应用，根据贫困地区中小学教育现状，将资源管理、实时教学、课件点播、作业、答疑、测验教学内容融于具有趣味性和易用性本地网络教学系统的研究内容还包括试点单位充分发挥本地网络教学系统的作用，积极开展教学实践，发现其中的问题，并配合开远程教学支持系统为示范项目所属的各个试点学校提供教育资远程支持系统是建立在本地网络教学系统之上的基于多种通讯选择有一定网络教学技术基础，各方面条件较好的中小学，建立具有功能齐全的硬件平台和多样化的网络通讯环境，组织网络教学应用研究的队伍。项目研制的网络教学系统首先在此平台上进行丰富中小学课堂的教学方法和教学模式，充分调动学生们的主观能动性。同时探索中小学网络教学系统试验形式，实现网络教学系统的优化，网络教学系统硬件优化，网络教学系统接入方式优化，多媒体网络教学资源优化，本地网络教学系统本地网优化，进行网络本项目是在完成中小学网络教学应用研究的基础上，应用优化的中小学网络教学系统集成规范和框架设计，在中小学进行大规模应用示范，并进一步完善中小学网络教学系统。依据项目的总体目标，建立若干中小学校示范点。应用示范将继续对远程教学系统和本地网络教学系统进行试用，在更大的范围内验证项目所开发的远程教学系统的稳定性、可靠性。在此基础上全面总结和解决此远程教学系统存在的问题，并在更大的范围内充分展示网络教学在中小对中小学网络教学应用示范进行综合研究，提出项目效果评估方法并进行实效评估，为中小学网络教学系统在全国范围内的大规各示范点具体的网络教学系统实现模式与项目提供的示范体系模型进行符合程度评估。对各示范点网络教学系统实利用各种技术手段提高教学质量和教学效率的能力进行评价。对学生学习的效果进行评估，即使用多种评价手段和标准，并配合其他考核数据，对学生的学习效果进行多方子课题1基于国产基础软件平台的中小学多媒体网络教课题研究现有网络教学软件向Linux操作系统上移植过程中的关键技术，将国内比较成熟的网络教学系统软件向Linux操作系统上移括对本地使用系统的教师、学生、管理人员等进行分类管理，完成用户认证，系统安全，用户信息安全，审计，数据备份等功能。本地教学系统集成模块的管理。远程交互接口管理。虚拟校园人机界面。研在Linux操作系统和开源软件上建立符合国家有关标准的、融资源管理、实时教学、课件点播、作业、答疑、测验为一体的本地网络课题要求：网络教学系统全部基于NC和Linux开发；单个服务件点播、作业、答疑、测验功能；符合国家已制定的网络教育相关技课题研究基于NC和Linux的中小学多媒体网络教学系统集成关对符合国家相关网络教育技术标准的中小学网络教育资源进行Linux移植。充分利用已有优秀教育资源，移植一系列可在Linux系统，建立12个中小学建立基于Linux的网络教室，开展网络教育试根据课题设置方案，3个子课题面向国内企事业单位采用项目评统2.Linux上的虚拟现实技术服务是虚拟4.Linux环境下在线多媒体课件编辑技术：在Mozilla浏现在线编辑，可多人组成工作组，共同开发课程；可管理课程项目及制作进度；并通过授权制作的方式提高制作的安全性。支持图片、动画、视频、音频等多媒体，并含有方便的文档导入，各种类型的文档的硬件、Linux操作系统、中间件、网络教学下多媒体技术与多媒体教学的核心技术，如网络交互多媒体课件的面向中小学的网络教学关键技术及示范是一项系统工程，其特点是面向落后地区，参加示范的单位多，地域广，技术难度大，后期产生的经济效益和社会效益明显。在课题组织管理上必须有良好本课题遵照国家科技计划管理办法，实行责任专家负责制。以系统集成和关键技术研究为龙头，系统应用示范为主干，注重应用效果为根本的原则。系统集成所需软硬件面向全国公开招标，鼓励有条件、有基础的公司和相关研究单位共同参与课题的实施；积极吸收社会资金，建立滚动发展机制，促进以中小学为代表的新兴信本课题在科技部的指导下，由教育部负责组织实施。组建课题项目领导小组项目领导小组项目总体专家组项目管理办公室各课题负责人估意见，由课题总体专家组对可行性研究报告进行修改，形设计，课题面向全国发布课题指南。通过课题评审选择课题题的研究与示范。课题研究与示范过程中出现的问题，由课12345678用用0知识产权事务费、会议费及差题，因此，由于其特异性，不能直接用经济学的原理和方法对其使用并将推动西部地区教育的信息化，缩小东西部之间的数字鸿沟，推心，学生被动学习，这种模式严重阻碍了中小学生的个性发展，压抑的联系、交互和整合”的新的教学平台，从而极大地促进基础教育中该示范工程的实施将极大提高我国广大农村中小学教育的信息络学习的机会，他们可以在网络的环境下，不受时间和空间的限制，进行学习活动；另一方面，将极大提高广大师生运用计算机、多媒体在转变教学模式提高教师素质的同时促进该地区现代教育技术水平动一批具有自主知识产权的高新技术产业的发展和高校科研成果的转化，促使其开发过程严格按照学生的需求，注重质量，方