在线学习平台产品方案.doc

1、 在线学习平台 产 品 方 案 浙江浙大万朋软件有限公司 2012 年 5 月 目录 1. 产品概述 . 4 2. 平台架构 . 5 3. 技术措施 . 6 3.1. 高性能缓存技术 -memcached 6 3.2. 企业级数据库 Oracle 11g RAC 7 3.3. Web 服务器负载均衡和集群 . 9 3.4. 分层结构 9 4. 功能介绍 . 11 4.1. 管理员用户功能 11 4.1.1. 系统管理 11 4.1.2. 课程管理 12 4.1.3. 首页管理 12 4.1.4. 论坛管理 12 4.1.5. 统计查询 13 4.2. 教师用户功能 13 4.2.1. 个人首页

2、 13 4.2.2. 课程管理 13 4.2.3. 教学过程 14 4.2.4. 查询统计 14 4.2.5. 答疑交流 14 4.2.6. 站内消息 14 4.2.7. 个人信息 15 4.3. 学生用户功能 15 4.3.1. 我的课程 15 4.3.2. 学习助手 15 4.3.3. 答疑交流 16 4.3.4. 站内消息 16 4.3.9. 个人信息 16 5. 软硬件配置 . 16 5.1. 产品部署图 17 5.2. 软件配置清单 17 5.3. 硬件配置清单 17 1. 产品概述 在线学习平台 采用集中式部署，分学校、教师、学生和管理员等用户，学校用户负责开设在线学习课程，教师用

3、户可维护课程信息，并实时录入学生修习评价信息，学生用户登录平台可自主选择课程，进行课程学习、完成课程作业和考核，各级管理员可对课程开设情况、学生修习情况等进行统计，并适时调整。 在线学习建立在教师指导下的学生课程学习和活动开展的基础上，以课内为主、课外结合的方式，为学生构建开放的学习环境，提供不限课程内容 与进度的拓展知识供学生自主选择，创设多选择性、多兴趣，多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用的机会，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新精神和实践能力。 在线学习平台 实现在线课程学习、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，旨在构建以教师

4、为主导、学生为主体的教学关系，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、创造性的个人空间，同时发挥教师的引导、监控、评价教学过程的主导作用，促进教育公平，从而真正的实现 教育事业均衡、持续、健康发展，推动学习型组织和学习型社会。 在线学习平台构建了 教育数字化网络，打破 了 时空和地域 的 限制， 实现优质教学资源共建共享， 为 学生创设了良好的数字化学习环境 。 平台特色列举： (1) 分级权限的管理机制 根据教师和学生用户、学校管理员、下属教育局管理员以及超级管理员 等不同用户的不同应用需要来 按需定权 ，方便了系统的管理和维护。 (2

5、) 学习进度实时跟踪分析 对学生的学习、课程、作业、考核进度进行实时的跟踪和分析，确保老师第一时间了解到学生的学习和成绩情况。 (3) 灵活有 效 的课程管理体系 以问题为中心、以任务来驱动 ，提供学生无限发挥主动性、创造性的个人空间。多级别权限管理 ， 树型结构课程分类 ， 课程目录、课程内容 ， 作业管理、课程考核等 。 (4) 优质教学资源共建共享 在同一平台上的所有用户都可以上传教学资源，实现优质资源的共建和汇总；同时所有用户可以下载平台上的资源 ，实现优质资源的共享 和教育公平。 (5) 多维度多方位的评价机制 提供学生自评、学生互评、教师评价、学校评价等对学生学习能力、道德品质、交

6、流与合作、审美与表现、运动与健康、公民素养等进行全面的综合评价。 (6) 综合全面的查询统计功能 提供在线学习 各项功能数据的查询 管理 和统计 分析 功能 。 (7) 开放、自主、协作、交互的绿色学习环境 为学生提供开放的、自主学习、相互协作的绿色学习环境 ，增强学生的学习兴趣和开放创新的学习思维能力 。 2. 平台架构 在线学习平台将学生自主学习与师生在线互动交流、进行网络学习等功能相结合，从而把学生从被动的接受 学习 转变到主动的学习中来 ， 改变课堂教学的师生关系 ，培养 学生的自主参与、自主思考和自主实践 的能力，同时记录学生的成长历程， 构建一种平等、和谐、民主、互动式新型师生关系

7、。 软件 平台 架构与功能点具有一定的可行性、合理性、规范性 和 兼容性。 课程管理 系统管理 资源应用管理 课程学习 主题学习 教师管理 学员管理 统计分析 教案课件 图片动画 课程学习评估 答疑交流 个人空间 3. 技术措 施 3.1. 高性能缓存技术 -memcached Memcached 是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，通过在内存里维护一个统一的巨大的 hash 表，它能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。最初为了加速 LiveJournal 访问速度而开发的 ,后来被很多大型的网站采用。为了提高动态网页应用 及 减轻数据库检索的压力，来做

8、这个缓存系统 ， 它 是一种分布式的，也就是可以允许不同主机上的多个用户同时访问这个缓存系统，这种方法不仅解决了共享内存只能是单机的弊端，同时 也解决了数据库检索的压力，最大的 优点是提高了访问获取数据的速度 。 图三 缓存服务器 减缓数据库压力原理 memcached 是高性能的分布式内存缓存服务器。一般的使用目的是，通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态 Web 应用的速度、提高可扩展性。 memcached 作为高速运行的分布式缓存服务器，具有以下 的特点： 协议简单 基于 libevent 的事件处理 内置内存存储方式 memcached 不互相通信的分布式 3.2.

9、企业级数据库 Oracle 11g RAC 作为基础架构核心动力的数据库，要求数据库能够高效、稳定、安全、易扩展、可管理性，同时，出于对成本控制的考虑，要求新系统既能够满足 未来基础 数据 库 发展的需要，又能够把包括购买成本、管理成本在内的总拥有成本降至最低。 因此 ，要求新基础架构中的数据库平台 具有以下特点 ： 稳定 高效 安全 易扩展 易管理 低成本 在性能与成本之间获得很好的平衡，全面满足网站的应用 需求。采用基于 Linux 的Oracle 11g 集群数据库（ Oracle11gRAC）作为 基础 平台 的数据库平台，既能够充分利用 Linux平台的低成本优势，同时能够获得 Or

10、acle 11g 数据库强大的性能优势，获得对 平台 发展至关重要的系统性能、安全性、可靠性和可扩展性。 Oracle11g 集群数据库在性能、安全性、 24x7 高可用性、稳定性方面都很好地满足 数据校园 的应用需求 。 另一方面， Oracle 公司对 Linux 的积极态度和支持力度以及在 Linux 平台上不断实现的性能突破，坚定了 使用 Linux 的信心，既能够满足 基 础数据中心 对性能和安全性的高要求，同时也能够很好地解决 成本控制的问题。基于 Linux 的 Oracle 11g 集群数据库使 用户 能够以较低的成本在 Linux 平台上获得企业级的性能、可靠性和可扩展性，在

11、Linux 平台上运行关键应用系统。其强大的集群能力，使 平台 能够在以后 数据 量上升到一定程度需要增加系统容量时，只需简单地增加节点，完全不需要更改应用，获得了一个真正按需部署的系统。 Oracle RAC 真正应用集群架构图 Oracle 分区功能可以提高许多应用程序的可管理性、性能与可用性。通过分区功能，可以将表、 索引和索引组织表进一步细分为段，从而能够更精确地管理和访问这些数据库对象。 Oracle 提供了种类繁多的分区方案以满足每种业务要求。而且 因为在 SQL 语句中分区是完全透明的，所以该功能几乎可应用于任何应用程序。 分区功能的优势 ： 分区功能通过改善可管理性、性能和可用

12、性，从而为各式应用程序带来了极大的好处。通常，分区可以使某些查询以及维护操作的性能大大提高。此外，分区还可以极大简化常见的管理任务。通过分区，数据库设计人员和管理员能够解决前沿应用程序带来的一些难题 。分区是构建千兆字节数据系统或超高可用性系统的关键工具。 具有 Oracle 分区功能的 Oracle 数据库 11g 可以显著增强几乎任何数据库应用程序的可管理性、性能和可用性。分区功能可用于前沿应用程序，分区功能确实能够成为保障这些应用程序成功的关键技术成分。同时，分区功能也可用于较为普通的数据库应用，来简化这些应用的管理工作，降低管理成本。 3.3. Web 服务器负载均衡和集群 负载均衡建

13、立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用 性。它主要完成以下任务：解决网络拥塞问题；为用户提供更好的访问质量；提高服务器响应速度；提高服务器及其他资源的利用效率；避免了网络关键部位出现单点失效。 反 向代理负载均衡（缓冲池） 技术 使用代理服务器可以将请求转发给内部的 Web 服务器，使用这种加速模式可以提升静态网页的访问速度。也可以使用这种技术 让代理服务器将请求均匀转发给多台内部 Web 服务器之一上，从而达到负载均衡的目的。这种代理方式与普通的代理方式有所不同，标准代理方式是客户使用代理访问多个外部 Web

14、服务器，而这种代理方式是多个客户使用它访问内部Web 服务器，因此也被称为反向代理模式。 使用反向代理的好处是，可以将负载均衡和代理服务器的高速缓存技术结合在一起，提供有益的性能，具备额外的 安全 性，外部客户不能直接访问真实的服务器。并且可以实现较好的负载均衡策略，将负载可以非常均衡的分给内部服务器，不会出现负载集中到某个服务器的偶然现象。 技术上采用高效稳定的开源解决方案 Ngnix+Tomcat 实现。 3.4. 分层结构 一个良好的框架可以让开发人员减轻重新建立解决复杂问 题方案的负担和精力 ， 它可以被扩展以进行内部的定制化 ，方便进行二次开发 。设计良好的 web 应用，可以被按职

15、责分为四层。这些层次是表现层、持久层、业务层、和领域模型层。每一个层次都有其独特的职责，不能把各自的功能与其它层次相混合。每一个应用层都应该和其它层隔离开来，但允许使用接口在层间进行通信。 表现层 一个典型的 web 应用的末端是表现层。 WebWork 的职责 包括 ： 管理用户的请求和响应 提供一个控制起来将调用委托到业务逻辑和 其他 上游处理 将来自于抛出例外的其他层的例外处理到 WebWork Action 中 组装可以在视图中表现的模型对象 执行 UI 校验 持久层 一个典型 Web 应用的另一端是持久层。 一个定制的，内部开发的持久层不仅需要大量的开发时间， 通常 还 缺乏功能 且

16、 难以管理。目前有许多解决这些问题的开源对象关系映射 (ORM) 框架。 如 Hibernate 框架 可 允许 Java中的对象 -关系的持久性和查询服务。 Hibernate 对已经熟悉了 SQL 和 JDBC API 的 Java 开发者来 说 具有中度的学习曲线。 Hibernate 的持久对象基于 POJO 和 Java 群集 (collections)。此外，使用 Hibernate 不和你的 IDE 接口。 业务层 典型的 WEB 应用的中间组件一般是业务层和服务层。业务层 的职责如下 ： 处理应用的业务逻辑和业务校验 管理事务 允许与其他层进行交互的接口 管理业务级对象之间的依

17、赖性 加入了表现和持久层之间的灵活性，以便它们不需要彼此进行直接通信 从表现层暴露上下 文给业务层以获得业务服务 管理从业务层到表现层的实现 领域模型层 领域模型层包含的是表达实际业务对象的对象，比如 Student, Teacher, Unit 等 。这一层允许能让开发者不再构建和维护不必要的数据传输对象 DTO 来匹配其领域对象。例如， Hibernate 允许你读取数据库信息到一个领域对象的对象图中，以便 可以在离线的情况下将其表现在 UI 层中。这些对象可以被更新并跨过表现层发送回去，然后进行数据库更新。另外，你不再需要将对象转变成 DTO，因为它们在不同的层间移动时可能会丢失事务。这

18、种模型允许 JAVA 开发者能够以 OO 风格的方式很自然的处理对象，而不用编写额外的代码。 4. 功能介绍 4.1. 管理员 用户 功能 4.1.1. 系统管理 包括系统参数、单位管理、教师管理、学年学期、年级班级和学生管理。 平台参数设定 平台参数设置的是 在线学习平台的 运行状态，设置后将对教育局和学校同时起作用。系统提供 设置参数的类型（ 照片上传时最大允许的大小、日志提醒最大条数、日志维护等信息 ）。 微代码管理 微代码提供了用户添加和管理特定属性值的功能。系统定义的微代码只可以设置是否启用，不能修改或删除，只有用户新添加的微代码是可以自行处置的。系统中对微代码进行 了归类处理，方便

19、查找和管理。 日志维护 系统为平台维护与跟踪提供了详细的日志记录，为方便日志的查询，系统提供按时间段、子系统、用户单位条件实现多样化的日志查询。 单位管理 教育局用户可以设置下属的教育局或者下属学校。 下属单位管理：教育局可以手工增加新的下属单位，也可为远程注册的下属单位进行审核，在必要时还可以锁定单位，暂时不允许该单位与教育局交互。可以导出 excel 表。 教 师 管理 教 师 管理实现了对本单位 及下属单位用户 的管理，实现 教师 信息与登录帐号的对应关系，当进行 教师 离职、变岗、退休、死亡等操作时，系统自 动与帐号状态对应。可以新增、导入、导出，还可以对其调整排序。 学年学期 新增维

20、护学年学期信息 。 年级班级 可以设置年级，新增班级，并可以批量新增班级 ，可对班级进行毕业操作 。 学生管理 管理和维护本单位及下属单位的学生信息。 4.1.2. 课程管理 课程分类 对课程进行分类，可以新增课程类别。 课程管理 对课程进行管理和维护，包括课程名称、课程状态、学分、总课时数等。 随机问题 维护和管理随机问题，包括问题名称、回答选项、修改教师姓名、修改时间等，可以对问题进行删除操作。 4.1.3. 首页管理 公告管理 提供公告信息的增加、编辑、修改 、删除和发布等管理操作。 热门课程 分为当前推荐和选修课，可以推荐相关课程到平台首页。 教师风采 提供给学生用户推荐相关领域内的知

21、名教师的功能，可按教师姓名、所在单位进行查询。 常见问题 管理和维护平台的常见问题，并对问题进行回答和 发布，以及是否显示操作。 4.1.4. 论坛管理 管理在线学习平台论坛的相关信息。包括版面分类、版面管理、审核文章、版主管理、职衔等级等功能。 4.1.5. 统计查询 学习情况查询 对学生的选课情况、退选情况、学分、学习进度、成绩等进行查询，可以按单位名称、课程名称、班级、学生姓名等组合条件进行查询。 课程 评价查询 按照课程名称查询课程的评价情况。 4.2. 教师 用户 功能 4.2.1. 个人首页 个人资料展示 展示个人资料，主要包括头像、昵称、姓名、学校等信息，支持信息的修改。 信息提

22、醒面板 用户登录平台进入个人空间后能够及时看到一些重要事项信息，包括 待批改作业 条数 、待批改试卷 条数 、 待评估成绩 条数 、以及学生的提问等。 个人资料管理 提供个人资料修改（包括头像）、偏好信息设置、密码设置等功能。 帖子展示 包括热门帖子、我的关注和我的帖子。 4.2.2. 课程管理 教师 用户对课程进行维护 ，包括基本信息、目录管理、内容管理、作业管理、考核管理等。 基本 信息 包括选修学生数、课时数、平时成绩权重、考核成绩权重、课程简介、教学计划等内容。 目录管理 教师用户对本课程的目录体系进行管理和维护 ，并对课程章节的名称、学习课时和学习重点等进行维护。 内容管理 维护课程

23、每章节的学习内容、课时和参考资料，可进行增加、修改、删除操作。 作业管理 根据课程的章节，维护每个章节的课后作业。 目前 每个章节只支持维护一套作业。 考核管理 分章节考核、试题考核以及考核预览。根据课程章节来维护考核试题。 4.2.3. 教学过程 作业批改 教师对学生 提交 的作业进行批改，分为待批改和已批改 ，可以查看作业 批改明细。 考核批改 教师对学生提交的作业进行批改并给出相应的考核分数，分为待批改和已批改，可以查看考核批改明细。 成绩评估 对学生的考核成绩和平时成绩按一定 权重 比例 进行评估，得出分数之和就是最终的评估成绩，可以查看学生成绩明细。 4.2.4. 查询统计 查询某选

24、修课所有学生的学习进度，以在线学习时长和作业完成的章节来判断学生的学习进度，如果课程评价也提交则表示该课程已经学习结束。 可对学员信息、学习进度、学生作业、成绩、课程评价等信息进行查询，并可导出查询结果。 4.2.5. 答疑交流 教师可以对某一门课程以论坛的形式提出问题或发起讨 论主题，或对学生提出的问题进行回答和 查看 帖子的详细情况 。 分为我的帖子、回复的帖子、我的关注三部分。 4.2.6. 站内消息 收件箱 查收其他用户发送过来的 站内 信息，并 可直接进行回复和转发 。按照“未读” 、 “已读”和 “全部”分类显示信息 ，并可将信息设置为已读，同时有一键清空收件箱的功能。 发件箱 给

25、其他的用户发送 站内 消息 ， 支持附件 的发送。 通讯录 为了让 教师 发送 站内消息 时方便、快速地选择接收人，提供 教师好友分组（所有好友、学生、同事） 、 以及新建分组 的功能，可以新增 、修改 、删除 好友 。 写消息 对发送站内消息的收件人、标题和内容 进行编辑。 4.2.7. 个人信息 管理和维护教师的个人基本信息，对 教师 基本资料、头像和密码进行修改和维护。 4.3. 学生 用户 功能 4.3.1. 我的课程 学生进入课程中心即显示自己正在学习的课程，以快速的继续学习。并能了解到自己以完成学习的课程 、退选的课程 ，获得的 课程学 分等相关信息。 4.3.2. 学习助手 学习

26、助手提供了三个常用学习工具：备忘录、收藏夹和学习笔记。 备忘录 学生可以在备忘录中添加备忘事项，到时间系统会自动以消息形式提示学生备忘信息。 收藏夹 收藏夹中收藏的是学生在学习过程中收藏的课程，以快捷的方式让学生能快速找到自己感兴趣的课程。 学习 笔记 学生在课程学习过程中还可以做笔记，学习笔记中显示的即是历次笔记的 信息 。 4.3.3. 答疑交流 学生可以对某一门课程以论坛的形式提出问题或发起讨论主题，或对同学们提出的问题进行回答和 查看 帖子的详细情况 。 分为我的帖子、回复的帖子和我的关注三部分。 4.3.4. 站内消息 4.3.5. 收件箱 查收其他用户发送过来的 站内 信息，并 可

27、直接进行回复和转发 。按照“未读” 、 “已读”和 “全部”分类显示信息 ，并可将信息设置为已读，同时有一键清空收件箱的功能。 4.3.6. 发件箱 给其他的用户发送 站内 消息 ， 支持附件 的发送。 4.3.7. 通讯录 为了让 学生 发送 站内消息 时方便、快速地选择接 收人，提供 好友分组（所有好友、同学） 、以及新建分组 的功能，可以新增、修改、删除 好友 。 4.3.8. 写消息 对发送站内消息的收件人、标题和内容进行编辑。 4.3.9. 个人 信息 管理和维护 学生 的个人基本信息，对 学生 基本资料、 个人 头像和密码进行修改和维护。 5. 软硬件配置 提供应用软件所运行的环境

28、，包括操作系统、硬件设备以及支撑软件运行所需要的其他条件。 5.1. 产品部署图 5.2. 软件配置清单 产品名称 产品配置 数量 备注 ORACLE 数据库 Oracle 11g 64 位 1 套 Rac Linux 操作系统 4CPU 版 RedHat Enterprise Linux Server 5.3 AP 4 套 5.3. 硬件配置清单 服务器数量总计： 4 台 项目 配置 数量 备注 基础数据库 CPU：英特尔 至强 E5540 四核处理器 *4，内存： 64G，硬盘： 2*300G RAID1，千兆网卡 *2、冗余电源、 DVD 1 Oracle 数据库 Linux 平台业务系统 CPU：英特尔 至强 E5530 四核处理器 *2，内存： 16G，硬盘： 2*300G RAID1，千兆网卡 *2、冗余电源、 DVD 2 Linux 视频点播 CPU：英特尔 至强 E5530 四核处理器 *2，内存： 16G，硬盘： 2*300G RAID1，千兆网卡 *2、冗余电源、 DVD 1 视频点播 Linux 磁盘阵列服务器 磁盘阵列 业务数据的存储 交换机 网络设备 1 在线学习平台