淺析網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

薛 禮

湖北汽車工業(yè)學(xué)院電信學(xué)院，湖北 十堰 442002

淺析網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

薛 禮

湖北汽車工業(yè)學(xué)院電信學(xué)院，湖北 十堰 442002

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及，基于WEB的遠(yuǎn)程教學(xué)已經(jīng)成為遠(yuǎn)程教育的重要方式和發(fā)展方向。遠(yuǎn)程教學(xué)是將計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域的產(chǎn)物，這種教學(xué)模式完全是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，并對(duì)整個(gè)教育結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響，是未來(lái)教學(xué)發(fā)展的一種趨勢(shì)。本文采用“XML提交+基于JDBC的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)”雙重技術(shù)方案，使系統(tǒng)的性能大大提升，大規(guī)模在線學(xué)習(xí)和測(cè)試時(shí)，提高訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的效率。

遠(yuǎn)程教育；J2EE技術(shù)；設(shè)計(jì)方案

remote education; J2EE technology; Design scheme

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展使得網(wǎng)上的信息和應(yīng)用越來(lái)越普遍，網(wǎng)絡(luò)已成為大學(xué)開展遠(yuǎn)程教育的重要基礎(chǔ)和手段。為了開展遠(yuǎn)程教學(xué)各級(jí)大學(xué)都在2000年開始建設(shè)校園網(wǎng)，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能已不能很好地滿足現(xiàn)在教學(xué)和發(fā)展的需要。針對(duì)目前遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際情況，本文對(duì)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，旨在為大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)事業(yè)做出些微的貢獻(xiàn)。

1.設(shè)計(jì)思路及需求分析

本文將提供一個(gè)基于J2EE的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在遠(yuǎn)程教學(xué)過(guò)程中，最基本的要求是將信息從教師端傳遞到遠(yuǎn)程的學(xué)生端，從學(xué)生端接受學(xué)生反饋。傳遞的信息可能是多元化的，這其中包括各種類型的數(shù)據(jù)：如視頻、聲音、文本、圖片、文字等。將這些資料從一端傳遞到另一端是遠(yuǎn)程教學(xué)需要解決的問(wèn)題，而如何將這些信息資料有效的組合起來(lái)以達(dá)到更好的教學(xué)效果，正是筆者重點(diǎn)思考的問(wèn)題。基于流媒體技術(shù)，研究出了一套多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的解決方案，本系統(tǒng)由服務(wù)器端（教師腳、學(xué)生端）構(gòu)成。首先，將各種類型的多媒體教學(xué)資源制作成統(tǒng)一格式的流媒體文件。當(dāng)然，也可以通過(guò)音、視頻采集設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集；然后，把它們按一定的組織方式存放到流媒體服務(wù)器上；最后，通過(guò)流媒體服務(wù)器將其在網(wǎng)絡(luò)上以點(diǎn)播或廣播的方式發(fā)布，用戶端只需要較小的緩存區(qū)等待很短的時(shí)間就可以觀看流暢的多媒體節(jié)目了。同時(shí)系統(tǒng)還可支持多個(gè)學(xué)生同時(shí)訪問(wèn)，具有實(shí)時(shí)作業(yè)和智能答疑等功能，學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)，進(jìn)行同步和異步的提問(wèn)、查詢知識(shí)等。

2.遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)架及總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（如圖1）

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.2 總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的是既能用于課堂教學(xué)，也能用在遠(yuǎn)程教學(xué)方面的支持自主創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境。

本系統(tǒng)是支持教師、學(xué)生和系統(tǒng)管理員實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)的開放式系統(tǒng)，共分為系統(tǒng)管理員功能模塊、教師功能模塊和學(xué)生功能模塊三部分。

3.模塊設(shè)計(jì)

3.1 登陸模塊

本子模塊用于控制用戶的登錄，保證本系統(tǒng)不被非法用戶使用，保證系統(tǒng)的版權(quán)與收費(fèi)用戶的權(quán)益。

3.2 在線交流模塊設(shè)計(jì)

在本校園網(wǎng)站中，在線交流模塊被設(shè)計(jì)為類似與FAQ的模式，同時(shí)可以匿名/實(shí)名留言提問(wèn)，相關(guān)教師登錄系統(tǒng)后可以對(duì)留言問(wèn)題進(jìn)行回答。隨著留言的增多本模塊可以對(duì)問(wèn)題按時(shí)間、按訪問(wèn)熱度進(jìn)行分類排序，并將熱度較高的問(wèn)題自動(dòng)總結(jié)FAQ中，最大限度地降低維護(hù)人員的工作量。

3.3 在線學(xué)習(xí)功能模塊的設(shè)計(jì)

在線學(xué)習(xí)子模塊向普通用戶提供了在線學(xué)習(xí)功能。使用戶能夠通過(guò)Web觀看、下載各類多媒體教學(xué)資源，同時(shí)通過(guò)對(duì)用戶身份的認(rèn)證，控制來(lái)訪用戶的權(quán)限。針對(duì)教師用戶，該子模塊還提供了對(duì)多媒體教學(xué)資源的管理功能。在多媒體教學(xué)庫(kù)中，課件資源以ASF格式存在，教師用戶可以使用系統(tǒng)提供的工具將已錄制視頻資源轉(zhuǎn)為ASF格式，并添加至資源庫(kù)中。

3.4 智能考試功能模塊的設(shè)計(jì)

根據(jù)智能考試的功能要求，不需教師干預(yù)，系統(tǒng)自動(dòng)在學(xué)員要求測(cè)試的范圍內(nèi)組卷，學(xué)員完成試卷后自動(dòng)進(jìn)行批改、評(píng)分并對(duì)成績(jī)進(jìn)行記錄。在線測(cè)試系統(tǒng)提供后臺(tái)題庫(kù)的在線維護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)閱卷，模塊設(shè)計(jì)時(shí)只設(shè)置了多項(xiàng)選擇題、單項(xiàng)選擇題和判斷題三種客觀題型，主觀題沒(méi)有涉及。按照考試的流程，一個(gè)完整的網(wǎng)上考試系統(tǒng)可分為組卷、考試、閱卷和成績(jī)發(fā)布四個(gè)部分。管理員在本模塊的功能主要是對(duì)試卷和成績(jī)進(jìn)行管理。

3.5 網(wǎng)上作業(yè)功能模塊的設(shè)計(jì)

網(wǎng)上作業(yè)根據(jù)其流程可劃分了教師發(fā)布作業(yè)、學(xué)生完成提交作業(yè)和教師批閱作業(yè)三個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。管理員在本模塊的功能主要是對(duì)作業(yè)和成績(jī)進(jìn)行管理。

3.6 答疑系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用J2EE三層體系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程答疑系統(tǒng)的框架模型。模型中，將應(yīng)用邏輯與用戶界面以及數(shù)據(jù)訪問(wèn)分開，使得系統(tǒng)的維護(hù)難度降低，同時(shí)通過(guò)EJB組件技術(shù)，降低了數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)的性能。

3.7 實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理需求的模塊設(shè)計(jì)

專供教學(xué)管理人員使用，其主要功能有注冊(cè)管理、學(xué)籍管理、教師管理、資源庫(kù)管理、成績(jī)管理和系統(tǒng)維護(hù)。

4.結(jié)論

該遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)是為推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展，解決教學(xué)空間分散和教學(xué)資源緊缺，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率等問(wèn)題而設(shè)計(jì)開發(fā)的，本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)后期測(cè)試，基本達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，本系統(tǒng)無(wú)論是在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，還是在功能實(shí)現(xiàn)上，都是切實(shí)可行的。本系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中取得了成功，但是由于經(jīng)驗(yàn)和資源等方面的局限，存在著諸多有待改進(jìn)之處。本系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程中沒(méi)有考慮系統(tǒng)中存儲(chǔ)的文件的擴(kuò)散問(wèn)題，如給學(xué)生較寬的權(quán)限，可隨意下載系統(tǒng)內(nèi)部的教學(xué)資源，可能引起學(xué)校教學(xué)資源的流失，也可能引發(fā)版權(quán)方面糾紛。所以在未來(lái)的改進(jìn)中，必須考慮去操作權(quán)限和版權(quán)的控制問(wèn)題。最后，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也有待深入研究，以適應(yīng)越來(lái)越復(fù)雜與繁重的功能需求。

[1]郭紅芳.計(jì)算機(jī)公共課程遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)明.計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2008,6

[2]曾海軍.從國(guó)外遠(yuǎn)程教育看中國(guó)高校網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展閉.電化教育研究，2008,4

[3]黃剛.遠(yuǎn)程教育現(xiàn)狀及對(duì)策研究明.光明日?qǐng)?bào)，2008,1

[4]范作棟.基于流媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)閉.微計(jì)算機(jī)信息，2008,3

[5]王學(xué)明.遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)明.寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008,4

The Analysis of Design Schemen for Remote Education base on network

Xue Li
School of electrical and information engineering, Hubei University of Automotive Technology, Hubei Shiyan 442002

The remote education base on network has become an important development direction of remote educ，ation remote education realizes using network comple，tely brings great effection for the whole education structure。The paper analyse function and key technology of a remote education system base on network，so it can support Online learning and testing with High perfo。rmance

TP311.52

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.04.028

薛禮(1978－)，男，湖南懷化，講師，碩士,主要從事網(wǎng)絡(luò)安全與應(yīng)用研究,湖北省十堰市湖北汽車工業(yè)學(xué)院電信學(xué)院。