薛 禮

湖北汽車工業(yè)學院電信學院，湖北 十堰 442002

淺析網(wǎng)絡遠程教育系統(tǒng)設計方案

薛 禮

湖北汽車工業(yè)學院電信學院，湖北 十堰 442002

隨著計算機網(wǎng)絡的普及，基于WEB的遠程教學已經(jīng)成為遠程教育的重要方式和發(fā)展方向。遠程教學是將計算機和網(wǎng)絡通信技術應用到教學領域的產(chǎn)物，這種教學模式完全是通過網(wǎng)絡實現(xiàn)的，并對整個教育結(jié)構產(chǎn)生重大而深遠的影響，是未來教學發(fā)展的一種趨勢。本文采用“XML提交+基于JDBC的數(shù)據(jù)庫連接池技術”雙重技術方案，使系統(tǒng)的性能大大提升，大規(guī)模在線學習和測試時，提高訪問數(shù)據(jù)庫的效率。

遠程教育；J2EE技術；設計方案

remote education; J2EE technology; Design scheme

網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展使得網(wǎng)上的信息和應用越來越普遍，網(wǎng)絡已成為大學開展遠程教育的重要基礎和手段。為了開展遠程教學各級大學都在2000年開始建設校園網(wǎng)，經(jīng)過幾年的運行，原來的網(wǎng)絡結(jié)構和功能已不能很好地滿足現(xiàn)在教學和發(fā)展的需要。針對目前遠程教學系統(tǒng)的現(xiàn)狀，結(jié)合實際情況，本文對大學網(wǎng)絡遠程教育系統(tǒng)進行詳細的設計和規(guī)劃，旨在為大學遠程教學事業(yè)做出些微的貢獻。

1.設計思路及需求分析

本文將提供一個基于J2EE的遠程教學系統(tǒng)的設計方案。在遠程教學過程中，最基本的要求是將信息從教師端傳遞到遠程的學生端，從學生端接受學生反饋。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程教學需要解決的問題，而如何將這些信息資料有效的組合起來以達到更好的教學效果，正是筆者重點思考的問題。基于流媒體技術，研究出了一套多媒體遠程教學系統(tǒng)的解決方案，本系統(tǒng)由服務器端（教師腳、學生端）構成。首先，將各種類型的多媒體教學資源制作成統(tǒng)一格式的流媒體文件。當然，也可以通過音、視頻采集設備進行現(xiàn)場實時采集；然后，把它們按一定的組織方式存放到流媒體服務器上；最后，通過流媒體服務器將其在網(wǎng)絡上以點播或廣播的方式發(fā)布，用戶端只需要較小的緩存區(qū)等待很短的時間就可以觀看流暢的多媒體節(jié)目了。同時系統(tǒng)還可支持多個學生同時訪問，具有實時作業(yè)和智能答疑等功能，學生可以在線學習，進行同步和異步的提問、查詢知識等。

2.遠程教學系統(tǒng)的構架及總體設計

2.1 系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡架構（如圖1）

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡架構

2.2 總體設計

本系統(tǒng)要實現(xiàn)的是既能用于課堂教學，也能用在遠程教學方面的支持自主創(chuàng)新的學習環(huán)境。

本系統(tǒng)是支持教師、學生和系統(tǒng)管理員實現(xiàn)遠程教學的開放式系統(tǒng)，共分為系統(tǒng)管理員功能模塊、教師功能模塊和學生功能模塊三部分。

3.模塊設計

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)的版權與收費用戶的權益。

3.2 在線交流模塊設計

在本校園網(wǎng)站中，在線交流模塊被設計為類似與FAQ的模式，同時可以匿名/實名留言提問，相關教師登錄系統(tǒng)后可以對留言問題進行回答。隨著留言的增多本模塊可以對問題按時間、按訪問熱度進行分類排序，并將熱度較高的問題自動總結(jié)FAQ中，最大限度地降低維護人員的工作量。

3.3 在線學習功能模塊的設計

在線學習子模塊向普通用戶提供了在線學習功能。使用戶能夠通過Web觀看、下載各類多媒體教學資源，同時通過對用戶身份的認證，控制來訪用戶的權限。針對教師用戶，該子模塊還提供了對多媒體教學資源的管理功能。在多媒體教學庫中，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，并添加至資源庫中。

3.4 智能考試功能模塊的設計

根據(jù)智能考試的功能要求，不需教師干預，系統(tǒng)自動在學員要求測試的范圍內(nèi)組卷，學員完成試卷后自動進行批改、評分并對成績進行記錄。在線測試系統(tǒng)提供后臺題庫的在線維護。為了實現(xiàn)系統(tǒng)自動閱卷，模塊設計時只設置了多項選擇題、單項選擇題和判斷題三種客觀題型，主觀題沒有涉及。按照考試的流程，一個完整的網(wǎng)上考試系統(tǒng)可分為組卷、考試、閱卷和成績發(fā)布四個部分。管理員在本模塊的功能主要是對試卷和成績進行管理。

3.5 網(wǎng)上作業(yè)功能模塊的設計

網(wǎng)上作業(yè)根據(jù)其流程可劃分了教師發(fā)布作業(yè)、學生完成提交作業(yè)和教師批閱作業(yè)三個步驟來實現(xiàn)。管理員在本模塊的功能主要是對作業(yè)和成績進行管理。

3.6 答疑系統(tǒng)詳細設計

本系統(tǒng)采用J2EE三層體系結(jié)構來實現(xiàn)遠程答疑系統(tǒng)的框架模型。模型中，將應用邏輯與用戶界面以及數(shù)據(jù)訪問分開，使得系統(tǒng)的維護難度降低，同時通過EJB組件技術，降低了數(shù)據(jù)庫服務器的負擔，提高系統(tǒng)的性能。

3.7 實現(xiàn)教務管理需求的模塊設計

專供教學管理人員使用，其主要功能有注冊管理、學籍管理、教師管理、資源庫管理、成績管理和系統(tǒng)維護。

4.結(jié)論

該遠程教學系統(tǒng)是為推動網(wǎng)絡教學的發(fā)展，解決教學空間分散和教學資源緊缺，提高教學質(zhì)量和教學效率等問題而設計開發(fā)的，本系統(tǒng)經(jīng)過后期測試，基本達到預期的目標，本系統(tǒng)無論是在技術實現(xiàn)上，還是在功能實現(xiàn)上，都是切實可行的。本系統(tǒng)在實施過程中取得了成功，但是由于經(jīng)驗和資源等方面的局限，存在著諸多有待改進之處。本系統(tǒng)的開發(fā)過程中沒有考慮系統(tǒng)中存儲的文件的擴散問題，如給學生較寬的權限，可隨意下載系統(tǒng)內(nèi)部的教學資源，可能引起學校教學資源的流失，也可能引發(fā)版權方面糾紛。所以在未來的改進中，必須考慮去操作權限和版權的控制問題。最后，網(wǎng)絡結(jié)構的優(yōu)化也有待深入研究，以適應越來越復雜與繁重的功能需求。

[1]郭紅芳.計算機公共課程遠程教學系統(tǒng)明.計算機應用，2008,6

[2]曾海軍.從國外遠程教育看中國高校網(wǎng)絡教育的發(fā)展閉.電化教育研究，2008,4

[3]黃剛.遠程教育現(xiàn)狀及對策研究明.光明日報，2008,1

[4]范作棟.基于流媒體技術的遠程教育平臺的設計與實現(xiàn)閉.微計算機信息，2008,3

[5]王學明.遠程教學系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)明.寧夏大學學報（自然科學版），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)絡安全與應用研究,湖北省十堰市湖北汽車工業(yè)學院電信學院。