在线教育系统方案

在线教育系统解决方案

目录

1 解决方案概述.................................... 错误!未定义书签。

在线教育的现状与基本特征........................ 错误!未定义书签。

在线学习的优势及原动力.......................... 错误!未定义书签。

采用E-LEARNING 的效益 ............................ 错误!未定义书签。

节约培训成本............................. 错误!未定义书签。

增长培训效果............................. 错误!未定义书签。

2 系统总体设计.................................... 错误!未定义书签。

系统设计原则.................................... 错误!未定义书签。

开放性原则............................... 错误!未定义书签。

安全性原则............................... 错误!未定义书签。

稳定可靠性原则........................... 错误!未定义书签。

兼容性原则............................... 错误!未定义书签。

先进性原则............................... 错误!未定义书签。

标准性和规范性原则....................... 错误!未定义书签。

可管理性................................. 错误!未定义书签。

经济性原则............................... 错误!未定义书签。

主要技术路线.................................... 错误!未定义书签。

基于J2EE技术架构........................ 错误!未定义书签。

中间件技术............................... 错误!未定义书签。

系统总体架构.................................... 错误!未定义书签。

实现多层分级管理......................... 错误!未定义书签。

灵活、精细、强大的权限管理............... 错误!未定义书签。

与课程体系相结合......................... 错误!未定义书签。

多层次的课程资源管理..................... 错误!未定义书签。

信息安全体系设计................................ 错误!未定义书签。

运行保障体系设计................................ 错误!未定义书签。

数据标准化设计.................................. 错误!未定义书签。

二次开发能力保障................................ 错误!未定义书签。

3 系统部署结构设计................................ 错误!未定义书签。

系统部署........................................ 错误!未定义书签。

逻辑结构........................................ 错误!未定义书签。

技术指标........................................ 错误!未定义书签。

系统运行环境............................. 错误!未定义书签。

数据库环境............................... 错误!未定义书签。

客户端配置............................... 错误!未定义书签。

4 系统安全设计.................................... 错误!未定义书签。

安全保障体系框架................................ 错误!未定义书签。

安全基础设施设计................................ 错误!未定义书签。

应用系统安全设计................................ 错误!未定义书签。

安全管理保障体系设计............................ 错误!未定义书签。

5 系统特点介绍.................................... 错误!未定义书签。

完善的学习管理.................................. 错误!未定义书签。

高效的管理能力.................................. 错误!未定义书签。

可定制的学习内容................................ 错误!未定义书签。

6 系统功能介绍.................................... 错误!未定义书签。

学生端.......................................... 错误!未定义书签。

学生端界面............................... 错误!未定义书签。

个人空间................................. 错误!未定义书签。

课件库................................... 错误!未定义书签。

在线考试................................. 错误!未定义书签。

资源库................................... 错误!未定义书签。

通知通告................................. 错误!未定义书签。

教培咨讯................................. 错误!未定义书签。

学习档案................................. 错误!未定义书签。

评估调查................................. 错误!未定义书签。

交流园地 ............................... 错误!未定义书签。

管理端.............................................. 错误!未定义书签。

管理员界面............................... 错误!未定义书签。

系统维护................................. 错误!未定义书签。

信息管理................................. 错误!未定义书签。

学习班管理............................... 错误!未定义书签。

教学管理................................. 错误!未定义书签。

在线测试................................. 错误!未定义书签。

在线交流................................. 错误!未定义书签。

1解决方案概述

互联网正在悄悄地改变我们的工作、学习和生活，传统的学习方式已经失去了在信息化时代的优势，渴求知识的人们需要一种更便捷、快速并且适合自己需求的学习方式，由此，E-Learning应运而生。

在线教育系统是专为陕西省注册中心实现网络教育与培训而量身订做的平台系统方案。公司结合政府领导干部教育培训的需求分析，为注册人员的教育培训工作提供信息化手段，最大限度地满足不同类别、不同层次人员的学习需求，为大规模培训各类人员提供更为有利的条件和更为广阔的空间。

在线教育系统可以将课程资源、管理、培训、考核结合起来形成完整的教育与培训体系，实现网络化培训，最大程度节约培训成本和提高培训效果。

在线教育系统以培训课程体系为中心，企业可以在同一个平台上，按需要制定不同的培训方案和课程体系以培训特定的学习群体。采用模块化结构设计，用户可按需求灵活组建合适的培训平台。平台支持 Scorm 2004 E-learning相关标准。支持第三方工具、系统、资源的集成和应用，最大程度地保护用户的原有投资和未来发展的需要。

系统基于J2EE技术，可迅速实现部署，构建可靠、稳定、可扩展和易用的教育与培训系统。系统支持多种数据库、操作系统和服务器，同时具备完善的数据存储、传输、备份手段，保证信息和资源的安全。

1.1在线教育的现状与基本特征

E-learning 指的是信息与网络技术在教育领域应用的总称，运用现代计算机网络和多媒体技术进行远程网络培训，涉及新的学习理论、教学设计、学习管理、网上协作等多个方面。E-Learning极大方便了资料的及时更新、数据的分发和共享、学员之间的即时交流，是学习理念的革命。其发展和应用对整个教育培训行业带来结构上的调整，并产生新的应用从而扩大整个产业的规模。

LMS （Learning Management System---LMS）是为在网上进行教学活动而开发的综合性教育管理系统，是构成e-Learning系统最重要的部分之一。它实现

了对知识的获取和传播，对人员的培训过程及结果的跟踪和管理。目前的LMS主要具备以下特点：

兼容AICC国际标准的课件内容；

对用户学习情况的跟踪；

用户及用户分组的管理（可以支持任意层用户组的划分）；

内容（课件）的分类及管理；

提供完整的用户学习报告；

完整的用户权限管理；

个性化设置。

1.2在线学习的优势及原动力

作为学习型组织存在的关键，在线培训为用户提供了一套比传统培训教育更快捷、更有效、成本更低的培训方式。对《财富》500强的政府调查显示，E-learning 节省了30%—60%的培训成本。

知识管理与E-learning的结合：E-learning为有效的分享知识、提高

素质、技术转换等提供了极为方便的运用平台。

了解更多知识：调查研究表明，70%学习到的内容，是通过非结构化的、

非计划的和非正式课程方式的途径获取的，也就是说不只是通过传统教

室培训方式学到的。而远程在线培训可以让政府人员在任何时间、任何

地点进行学习。

实现因人、因岗位而设置课程：现代化的培训教育强调个性化，不同岗

位要求不同的技能素质。而E-learning培训系统恰好能够根据每个人

的特点、岗位、素质，提供相应的培训课程。

应用规模灵活：针对服务在不断发展，业务内容不断更新的应用单位，

对培训的需求不断增长。E-learning的教学规模可大可小，可以用一

门课程来培训上千的学员，而在传统的课堂中，这个比例是1比20。

1.3采用E-learning 的效益

实施远程网络培训项目可以获得很多社会效益和经济效益。包括：

1.3.1节约培训成本

人员可以节约为参加培训而花在路上的时间和差旅费，这部分费用平均

下降了50%—70%；

节省了教师聘请费用以及印刷书籍和存储成本；

1.3.2增长培训效果

缩短培训时间；

扩大了培训的人员数量。

2系统总体设计

2.1系统设计原则

2.1.1开放性原则

首先，系统设计要采用开放标准，选用的技术产品要符合开放标准。其次，在此系统之上搭建的各业务子系统又要保持一定的相互独立，业务子系统可根据用户方未来业务的需求而灵活的改变，满足业务系统今后进一步扩展的需要。2.1.2安全性原则

安全体系应该是一个多层次、多方面的结构，在系统的设计中要充分从业务需求、运行环境、系统用户等诸多方面考虑安全性要求。

目前常见的网络安全隐患主要来自以下一些方面：

1．网络级攻击：窃听报文，IP地址欺骗、源路由攻击、端口扫描、拒绝服务攻击。

2．应用层攻击：有多种形式，包括探测应用软件的漏洞、"特洛依木马"等；

3．系统级攻击：不法分子利用操作系统的安全漏洞对内部网构成安全威胁。

另外，网络本身的可靠性与线路安全也是值得关注的问题。

所以，本系统建成后应具有良好的安全性。能够对使用者进行验证、授权、审核，以保障系统的安全性。同时提供灵活的用户接入控制策略及分布式控制和集中式控制。

2.1.3稳定可靠性原则

要保证系统运行的稳定性，使系统运行风险降至最低。无论是方案的设计还是技术的实现，应充分保证整个平台统可靠稳定地运行。包括完善的安全保障措施和故障恢复能力，在系统架构设计时，要充分考虑系统的稳定性，消除单点故障。

2.1.4兼容性原则

本系统与涉及用户面广，系统要必须紧密衔接，构成一个整体，所以在方案设计中应对已有系统和用户的进行全面考虑，做到与现有业务与数据的兼容。

2.1.5先进性原则

本设计方案立足先进技术，在信息技术、软硬件产品及应用功能的构造上考虑到本系统近期及未来几年内的发展趋势，使建设后的系统具有较长的生命周期。

2.1.6标准性和规范性原则

系统建设，从网络协议到操作系统，到数据结构，全部遵循通用的国际或行业标准，及国家的各项技术准。为保证本系统与相关信息系统的建设接轨，系统的建设方案从框架设计到功能设计都采用了XML、J2EE、SOAP、UDDI、WSDL、RPC 等标准。

2.1.7可管理性

必须保证整个系统的可管理性，以降低管理、维护成本。

2.1.8经济性原则

在满足当前需要和未来发展的前提下，强调本系统搭建的经济性，在能够满足当前和未来发展需求的前提下，尽可能地降低系统成本，最大可能地提高系统的性能价格比。

2.2主要技术路线

2.2.1基于J2EE技术架构

系统设计应采用基于J2EE的技术，采用浏览器 + 应用服务器 + 数据库服务器的多层构架，能够不加修改地在不同的操作系统上运行，能够支持大用户数

和数据量。

J2EE是主流的技术体系，J2EE已成为一个工业标准，围绕着J2EE有众多的厂家和产品，其中不乏优秀的软件产品，合理集成以J2EE为标准的软件产品构建本系统，可以得到较好的稳定性、高可靠性和扩展性。

J2EE技术的基础是JAVA语言，JAVA语言的与平台无关性，保证了基于J2EE 平台开发的应用系统和支撑环境可以跨平台运行。

基于J2EE技术的应用服务器（Application Server）主要是用来支持开发基于Web的三层体系结构应用的支撑平台。

2.2.2中间件技术

随着计算机技术的飞速发展，各种各样的应用软件需要在各种平台之间进行移植，或者一个平台需要支持多种应用软件和管理多种应用系统，软、硬件平台和应用系统之间需要可靠和高效的数据传递或转换，使系统的协同性得以保证。

这些，都需要一种构筑于软、硬件平台之上，同时对更上层的应用软件提供支持的软件系统，而中间件正是在这个环境下产生的。

比较流行中间件的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机/ 服务

器的操作系统之上，管理计算资源和网络通讯。

从中间件的定义可以看出，中间件是一类软件，而非一种软件；中间件不仅仅实现互连，还要实现应用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件，定义中特别强调了其网络通讯功能。

2.3系统总体架构

根据前述的设计原则，结合不同单位教育培训的需求分析，整个系统采用三层架构设计，统通过规划清晰的功能实现平台功能。

图：总体设计框架

系统在J2EE框架下，实现了表现层功能、业务层功能以及数据层功能，并且对系统提供完整的安全保障体系和维护管理与支持系统，使系统平台不仅具有足够的安全保障，而且具有比较完善的维护管理及相应的技术作为支撑。

网络基础设施及硬件平台是整个在线学习系统的物理基础。

信息数据层主要完成各种数据资源的存储和备份管理，主要数据资源主要包括课件资源、学员数据、学习数据、考核数据、管理数据以及其他资源等。

应用支撑层则是整个系统应用的基础，由系统基本的模块对在线学习系统予以基础性的底层支持。

应用层则是用户对各级学员、教师以及管理员等系统角色所能运用的具体功能，由于对不同角色应用功能不仅相同，所呈现的功能与角色的权限分配密切关联，所有应用均由管理员进行配置。

在线学习系统架构有如下特点：

2.3.1实现多层分级管理

系统用户群采用集中式统一管理模式，并采取逻辑划分方式划分省管干部和市管干部，形成分级授权、单点登陆的工作方式，一次登陆，全部运行，分层管理。

全部数据集中存储，通过逻辑上的分层分级实现省级平台和市建委分平台和各市分平台。

组织管理学习审核

图表 2-1多层分级管理

2.3.2灵活、精细、强大的权限管理

角色定义，包括支持拥有权限组合的自定义角色

权限分配：可按功能或按角色分配

系统角色快速切换

权限整体移交

可以查看被分配权限的人员对权限的再分配使用情况

权限管理与分层分级设计充分结合，形成物理上集中，逻辑上划分为省级平台和多个市、省委办局管理的分平台，省级平台拥有完整的管理权限，分平台可以管理自己所属范围内的各种学员、辅导员以及课件资源，允许各分平台制做、提交申请课件，但需省级平台审核后可以予以发布，分平台管理员可以组培训班、制订培训计划、进行学员注册以及相关学习的管理。

2.3.3与课程体系相结合

课程体系以树型结构展示各级机构的课程体系结构，学员登录后可以自动获得本岗位必修课程学习权限，同时可选择选修课程进行学习。

2.3.4多层次的课程资源管理

管理人员都可以创建课程，下级部门可以看到上级部门增加的课程列

表，可预览课件；

上级部门可以把下级部门增加的课程在所管辖范围内推广；

上级部门可以把课程的使用权限下发给下级部门。

2.4信息安全体系设计

安全保密体系建设主要包括网络安全、系统安全、应用安全、安全管理等内容。本项目软件开发除实现业务系统软件自身的安全保密功能外，同时遵循安全保密体系在信任体系（认证与访问控制）与监控与审计系统方面提供的开发接口，同时也为安全保密体系承建单位提供集成接口，与安全保密体系承建单位紧密配合，共同完成集成工作。

相关内容详见本方案“系统安全设计”章节。

2.5运行保障体系设计

为保证本系统建设的顺利进行和有效运行，必须有一套完善的运行保障机制和实用的运行保障系统来支撑。其中运行保障系统是运行保障机制的技术实现。运行保障机制的关键在于度的把握，要在众多可能互相矛盾的指标中找到平衡点。

公司在系统的建设和运行管理过程中，会建立形成信息共享与安全保密相结合的信息管理机制。如：信息共享规范、数据安全管理法规和数据中心的运行管理制度。

2.6数据标准化设计

系统数据的标准规范由一系列的规范、机制、制度组成。系统的标准规范体系包含数据标准规范、技术标准规范、管理标准规范、业务标准4大部分。

数据标准规范：公共数据元标准、公共代码标准、公共数据存取规范、

数据交换规范。

技术标准规范：通过技术标准规范支持业务部门系统和数据中心之间的

数据级和应用级整合，并提高业务系统之间的应用集成、互联互通的能

力。

管理标准规范：标准管理、安全管理、数据管理、项目管理，用于指导

数据中心日常运行管理、数据维护管理。

业务标准：独立业务标准由业务部门制定，关联业务标准由信息主管部

门统筹，协调各业务部门联合制定。

在标准规范体系的时候，需要从体系结构的角度全盘考虑，在符合或者兼容国家相关行业标准和信息规划的基础上，进行设计。

2.7二次开发能力保障

本设计方案实现的系统具有良好的扩展能力，主要体现在：

1、自由挂接二次开发功能

系统功能采用模块化构造，即系统的功能可以根据需要自由组装，添加和删除。在二次开发方面，系统提供了完善的二次开发规范，提供了在平台中开发应用模块的方法和如何利用平台的特性来丰富开发模块的功能和减少二次开发的代码量。二次开发出的模块可以通过添加模块向导轻松的加入到信息化系统中。

2、系统模块功能的可扩展性

系统模块功能提供了大量的可定制工具，可以根据需要设定功能模块的应用，并可以随时做出修改和变更，而不用对系统的代码进行修改。

系统功能同样采用模块化构造，可以利用系统模块构建出不同的应用模块。

3、整合第三方应用系统

系统具有整合第三方应用的能力，系统采用开放式的结构，提供了系统和数据接口，可以与第三方应用完成数据和文件的交换，允许第三方应用挂接到系统平台中来。

3 系统部署结构设计

在线教育系统采用三层体系结构为基础进行开发，支持负载均衡及分布处理等网络技术，从网络的安全性、稳定性及大规模用户数量的支持上提供了强力的保证。

3.1 系统部署

系统推荐的部署规划如下图所示：

图：系统部署结构

如上图所示，在线教育系统采用三层体系结构为基础进行开发，网段二的出口采用了负载均衡服务器，能够根据各服务器的性能将负载以一定的比例发布于各应用服务器和课件服务器，并且负载均衡服务器可以根据心跳，排除坏的服务器，提供给用户稳定的服务。

同时此服务器同时具备防火墙功能，可以通过ACL （访问控制列表）和过滤规则，控制端口的开放、特定IP

的访问和拒绝、特定包的进入和流出。在一般

情况下，用户仅仅看到应用服务器和课件服务器的80端口开放。

在线教育系统各服务器之间可以采用了两个网段，网段二为外网，网段一为内网，用户无法直接访问内部存放机密信息的数据库。

3.2逻辑结构

系统的总体逻辑结构如下图所示：

图：逻辑结构

3.3技术指标

3.3.1系统运行环境

系统采用Java语言构建，系统架构符合J2EE标准。可以运行于Unix、Linux、Windows 等操作系统上。

系统运行应用服务器和Web服务器支持Websphere、Weblogic、Caucho Resin 以及其他主流产品。

3.3.2数据库环境

数据库服务器支持Oracle，SQL Server，DB2，MySQL等。

3.3.3客户端配置

操作系统：Windows 98/2000/Me/XP/2003/win7

CPU：Pentium II 300 MHz或以上之处理器

内存：64MB或以上

声卡及扬声器：用于播放视频和音频课件

软件需求：Microsoft IE 或以上

网络类型：局域网、广域网、因特网、虚拟专用网都可以满足需求

带宽需求：播放视频需要1M或以上带宽，文字课件需要56K或以上带宽，推荐512K带宽。

4系统安全设计

如何保护信息的安全性、机密性、完整性对整个项目而言非常重要，也是系统安全保障体系设计要重点解决的问题。

因此本方案中对在线教育系统进行全方位安全保障系统设计与规划，有些内容可能并不在本系统独立实现，但为了更全面的阐述应用系统安全保障体系的建设，在本方案中也一并作了设计或规划，以供参考。

4.1安全保障体系框架

在统一的分级防护安全策略指导下，我们将整个系统的安全保障体系设计为安全基础设施、应用系统安全以及安全管理保障体系三部分,安全保障体系框架如下图所示：

4.2安全基础设施设计

安全基础设施设计主要包括：

防火墙系统：根据各安全域具体的安全防护策略，实现各安全域的边界保护。

监控检测系统：发现和修补安全漏洞，对各种入侵和破坏行为进行检测和预警。包括漏洞扫描、入侵检测、WEB网页防篡改等机制。

防病毒系统：防范病毒入侵和传播。

容灾备份系统：对平台进行容灾和备份。

相关设计规划在此不做过多论述。

4.3应用系统安全设计

信息系统设计归结起来要解决资源、用户、权限三类问题，在这三大要素中，用户是安全的主体，应用系统的安全也就是围绕用户展开的。因此用户身份的验证便成了应用系统必须解决的第一个问题；解决身份问题之后，第二个要解决的问题便是授权，就是确保每个用户都能授以合适的权限；第三为解决资源的安全性与安全审计问题，需要解决密码服务与可信时间戳问题；这些构成了应用系统安全的主体，以下分别这些应用系统安全措施。

统一身份认证：为整个平台提供身份鉴别服务，建立可信的安全基础环境。

授权管理系统：提供授权管理服务，实现对信息资源和服务的有效管理和控制。

密码服务系统：为整个平台提供密码服务，形成可信、可靠的安全业务环境，并为建立有效责任机制和监督机制奠定技术基础。

可信时间戳服务：系统业务流程服务一环扣一环，具有很强的时序性。可信时间戳服务将成为建立有效责任机制和监督机制的另一块基石。

4.4安全管理保障体系设计

实践一再告诉人们，仅有安全技术防护，而无严格的安全管理保障体系相配合，是难以保障网络系统运行安全的。

安全管理保障体系包括：

安全管理组织：形成一个统一领导、分工负责，能够有效管理整个平台安全工作的组织体系。

安全标准规范体系：指导整个平台建设的安全标准规范体系。

安全管理制度：包括实体管理、网络安全管理、软件管理、信息管理、敏感信息介质管理、人员管理、安全保密产品管理、密码管理、维修管理及奖惩等制度。