Elearning技术白皮书0730.doc

东软教育行业整体解决方案Education Services Provides for东软软件集团2002-7-29版本控制记录更改日期说明更改标志2002-07-28初稿无咨询人员东软教育行业事业部：史晓宁张静波贾彦生大连信息学院：刘春雨东软中间件公司张谊岩彭程宝张霞0引言0.1目的“教育行业解决方案”是东软集团在教育行业上的一个完整的解决方案东软集团在多年的教育行业软件的开发实践中，获得了许多宝贵的资料和经验，使我们能够为客户提供越来越合理和先进的系统，满足客户的需要，同时在多年的实践中也得到了广大用户的肯定和认同；我们编写此技术白皮书的目的主要如下：1) 对我们已有系统做一个比较全面的总结和概括，做为我们前进的一个新的起点2) 由于目前系统已经比较庞大和复杂，希望能使我们更加清晰的了解我们目前系统结构和形态，更好的改进设计，实现功能更强大的系统3) 同时使我们的管理者、技术骨干、开发人员能够统一思想，对我们的解决方案有一个更全面的认识4) 为企业内部的相关人员更好的了解我们在教育行业做能提供的服务是一个比较全面和概要的技术资料0.2系统简介整个解决方案是全面基于面向对象的技术和方法，使用服务器端的JAVA技术来实现的，具有非常灵活的框架结构，同时也使其本身能够非常好的和其他的系统及平台相互集成。他主要是面向高等大中专的学校设计的，可以在高速网络的支持下完成基于一个城市的多个院校的E-learning的服务；通过整个系统把学生、教师、家长快速的有机的联系起来，通过提供高度个性化的服务，完成对象之间必要的信息交换，满足学校和学生的要求，达到E-learning的目的。0.3系统的概要划分本解决方案主要划分以下的几个方面：1 E-Learning时代的来临互联网的出现对我们的影响的确是非常的大，它改变了我们的生活方式，使我们及时是远隔重洋也能通过电子邮件网络（视频）电话快速的沟通；改变了我们工作方式，出现了SOHO一族，使他们能够足不出户就完成自己的工作内容；改变了我们的娱乐的方式，在世界的范围内可以在网络上大玩游戏，如同近在咫尺；同时也改变了我们的学习的方式，使我们能够在任何时候、任何地点学习到有用的知识，及时的和同学和老师沟通，最大限度的提高我们的学习效率，最大限度的提供更多的学习内容；面对互联时代我们要说：E-Learning的时代来临了1.1 E-learning的发展过程从90年代开始，中国的教育行业由传统的教学、管理模式逐渐转向了以使用计算机为重要特征的现代教育模式。愈来愈多的教育机构，开始尝试着使用计算机参与日常的应用管理、培训、教学。学校从建立了电教室、多媒体教室、双向控制多媒体教学系统，并由此拓展到校园网信息建设。随着信息化建设步伐的不断加快，以校园网应用为主体建设正在不断地完善，各省、市也积极对当地的教育体制、模式进行整体的规划。并希望建立一种全新的教育模式。教育模式的变革，不仅对现代化教育建设提出了更高的要求，也对原有的管、教、学教育应用系统进行着不断的冲击。然而各地各单位这种由不同厂商参与建设，缺乏统一的建设标准与管理规范以校园网应用为主体的教育模式，暴露出以下弊病：1) 管理模式没有得到优化，工作效率低下2) 缺乏对教学资源统一建设的管理与规范，教学质量没有得到更大的提高3) 没有形成标准化、规范化的业务管理，投入巨大硬件设备已经成为摆设4) 90年代兴起的技术已经不适合用于解决教育业务对应用软件的需求因此，统一各地区的办公管理模式；整合优秀的教学资源；实现远程的协作办公管理，发展远程教育，让边远地区甚至更多人去使用丰富的教学资源，接受优秀教师的指导；解决教学单位在人力、财力资源上的重复建设、浪费等问题；提供全新的远程教学模式，也就成为21世纪初教育信息化建设最新的热点。在这种形势的带动下各地教委（教育局）纷纷组建信息中心，建立各地区级的教育城域网络，内容涉及教育办公管理、信息发布、教学资源、视频点播、网络课程等，系统覆盖全城以及周边环境的所有幼儿园、中小学校园、职业学校、教育机构，教育城域网的概念逐步的成熟了。1.1.1 第一代教育城域网应用系统以线路接入为主，提供教学信息、资源共享服务是第一代教育城域网主要标志城域网系统组成特征子系统组成教育数据中心应用系统用于教委（教育局）发布教育信息教育信息网站为各教学单位提供远程教学资源共建、共享服务教学资源库辅助教委日常办公教委办公自动化对接入数据中心的各级教育机构管理所使用线路的流量及带宽进行控制、管理流量计费系统校 园 网应用系统提供本校的基础教学业务管理教务管理系统提供本校园信息、办公管理信息管理系统为本学校提供资源库、VOD等辅助教学手段辅助教学管理系统1.1.2 第二代教育城域网协同业务办公与远程教学应用的出现是第二代教育城域网应用的主要标志。城域网系统组成特征子系统组成教育数据中心应用系统用于教委（教育局）发布教育信息教育信息网站为各教学单位提供远程教学资源共建、共享服务教学资源库为各教育局与下级组织提供日常行政办公服务协作办公系统为各教育局与下级组织提供协作教学业务管理教学业务管理系统提供给广大学习者辅助学习与交流的环境远程学习系统对接入数据中心的各级教育机构管理所使用线路的流量及带宽进行控制、管理流量计费系统校 园 网应用系统提供本校的基础教学业务管理教务管理系统提供本校园信息、办公管理信息管理系统为本学校提供资源库、VOD等辅助教学手段辅助教学管理系统1.1.3 第三代教育城域网随着网络技术的迅速发展，也使E-learning的系统有了比较大大发展，同时在软件方面，基于服务器端的JAVA技术的发展，搭建了一个新的软件体系结构，更好的满足了应用的需要。实现了真正意义上的远程教学，实现了更好的信息共享和相互的协同工作，基于数据流的视频资料也得到极大的丰富。同时国家相关的课件及管理标准的出台为我们E-learning的发展提供了技术上的保证。1.2 E-learning的现状国家教育部关于中小学校“校校通” 的决议为教育信息化的基础通讯建设指明了方向。各地教委、教育局纷纷自建或租用电信部门的城市光缆骨干网，将本地区中小学校和相关教研单位连接在一起，建设教育城域网。显然如何在教育城域网这一基础通讯平台上建设应用系统是教育信息化成败的关键。但目前各地区教育信息化应用系统的建设普遍存在不少误区，各学校纷纷投资建设校园网，购买各种应用软件及服务器，投入大量的人力和物力重复建设，标准各异，难于统一管理。各学校之间也缺乏有效交互，教育资源只能做到局部共享。随着信息技术的日新月异，各学校势必不断追加投资，更新软硬件系统，培训人员，事实上对中小学来说，这是一个无法持续发展的信息化建设模式。我们的基于城域网的E-learning 主要是正对以上这种问题提出的解决方案。1.3 E-learning的种类1：主要有两种形态：基于宽带城域网的教育解决方案对于网络环境比较好的地区是非常好的解决方案，特点是学校较多的情况下，总体投入较少，平均费用降低。2：大学数字化校园解决方案对于专门的大专院校，本身有较好的实力和自己的特色需求。我们建议以第一种方案为主。2市场和需求情况近年来，高等教育领域中E-LEARNING的使用迅猛增长，在美国几乎有一半左右的大学提供某种形式的远程学习。根据一个行业调查，此数字预期到2004年将增长至90%。高等教育部门的强势增长被看作是相关公司E-LEARNING竞争领域进一步获利的催化剂，预计增加总额会从2000年约350万美元增加至2005年的200亿美元。 做为E-learning国际市场上的三家主要的公司的经营指标就可见一斑：Smart Force 公布2002年第一季度比去年同期增长115%Saba 2001年第三季度财政收入同前一季度收入相比增长了179%Docent 比去年同期增长了10%2.1我们的目标客户基于宽带城域网的教育解决方案 市教育局：负责技术维护，系统建设 使用者：全市范围内的幼儿园、中小学、及地方性大学 大学数字化校园解决方案 规模比较大的大学，及条件好的中小学2.2目前的市场情况2.2.1基于城域网的ASP教育系统从目前来看，此运营模式有一点超前，但是是以后的发展方向，可能会在45年的时间里逐步的取代数字化校园，是E-learning的主要的发展方向，有着广泛的发展前景，能在3年内有比较快的增长。在此市场上，大大小小的公司比较多，在局部的竞争上比较激烈，但是平台级整体的竞争我们占优，目前此市场的份额比较有限，价格的竞争比较明显，竞争对手不断的在更替，目前的市场还不足以支持这么多的厂家2.2.2数字化校园解决方案目前数字化校园用户的需求还是比较多的，同时延续的时间也是比较长的，应用软件的结构也经历了从C/S到B/S的过渡，业务部分绝大部分是用PB做的C/S系统，在统计报表上由于用户的要求，主要是改进后B/S结构报表。这样的系统的特点是相对的封闭性比较的大，将来在系统的集成和移植、升级上都有比较大的麻烦。从长期的角度来看是没有前途的；同时由于是单一学校建立的，也会导致建立、运营成本的增高。2.3目前客户面临的问题国家教育部关于中小学校“校校通” 的决议为教育信息化的基础通讯建设指明了方向,但是目前各个学校大多数都在建立自己的校园网，校校通变成了校校网，带来了许多的问题： 每个学校都要求专门的人员维护，造成人员的浪费 硬件设备重复投资，造成计算机硬件资源的浪费 各个学校信息资源不能共享，数据不一致，没有标准，无法沟通 都是在一个较低的水平上重复2.4如何改善现状学校在解决教学网络化、信息化的同时，学校管理也迫切的需要信息化u 学校的业务也需要信息化管理u 需要实现无纸化办公，及公文的电子化管理u 现代化的学校，需要更加现代化的校务管理u 信息化的社会也需要现代化的学校需要提供完整的解决方案，全面的解决问题，提高学校的管理、教学水平（A）基于告速城域网的系统，可以降低各校的负担，提高系统的整体性能u 资源服务集中统一u 利用门户技术实现个性化服务u 系统符合国家和国际标准u 应用能够渗透到教学过程，教育局的办公管理，学校的教学管理u 大幅度的降低软硬件投资，资源最大程度的共享u 减少维护人员，降低成本，提高应用水平。（B）标准化课件的使用在标准课件的帮助下，使学生可以随时的参加学习 系统在内容上的扩展和移植变得非常的容易3教育行业解决方案体系结构NationwideHigh Speed backboneNetworkschoolIntranetschoolIntranetschoolIntranetISP NetworkISP NetworkISP NetworkData CenterData Center图1:系统的体系结构我们的数据中心连接到我们的高速的城域网或全国的高速网络，再通过ISP（Internet Service Provid）或直接的连接道我们的各个学校，为各个学校提供相应的服务，这个中心可以是基于一个城市的，同时也可以是基于整个地区或全国的。3.1解决方案的整体结构对于我们的每一个数据中心的结构：图2：数据中心的结构3.2系统的硬件相关构成图3：城域网的结构图图4：数据中心的硬件结构上面的两个图从城域网的角度和数据中心的角度，对系统的硬件结构做了比较详细的描述，我们以下的讨论将主要针对数据中心来做讨论。3.2.1 负载平衡和高有效性从图2可见，对于系统中的每一个专用的功能服务器，都是通过负载平衡分不到不同的服务其上去的；这种负载平衡的方法使系统的有效性大大提高，使网络的访问流量非常均衡的到达每一台服务器， 当一台服务器发生故障的时候，另一台也可以自动的完成转化；同时负载均衡通过使用VIP (Virtual IP Address), NAT (Network Address Translation)，以及SNAT (Secure Network Address Translation)提供额外的安全机制。3.2.2 Web服务器Web服务器由多台多CPU的高性能UNIX服务器组成，运行Netscape Enterprise Server 或者Apache Web Server；他们一方面接受用户的服务请求，为使用者提供静态的HTML等服务，同时他们和后端的应用服务器相连，完成动态页面的生成和复杂功能的实现；随着用户量的增加，我们可以简单的通过增加Web服务器的数量来提高系统的容量，满足用户的需求。具有非常好的可扩展性。. 3.2.3 应用服务器应用服务器由多台多CPU的高性能的UNIX服务器组成应用服务器集群，运行BEA WebLogic application server 软件， 应用服务器集群采用变得是基于服务器端的JAVA技术来实现的，包括Java Servlets和EJB技术，通过这些应用服务器达到负载平衡及容错的功能3.2.4 数据库服务器数据库服务器由多台多CPU的高性能的UNIX服务器组成应用服务器集群，运行Oracle 数据库系统，数据库系统是构建各级教育信息网及教委教学管理管理系统的核心部分，由于本系统在应用中的数据类型较复杂，数据量庞大，数据的一致性、可靠性要求较高，因此数据库的建设将是整个系统建设的重要内容。在数据库选型方面应考虑以下要求：1. 市场份额最大的成熟产品（具有10年以上的应用历史）2. 基于B/S的体系结构设计，支持SQL标准3. 支持并行技术，双机备份4. 支持多CPU、多机Cluster结构5. 提供数据库类型和日志镜像，不间断完成媒体上数据加密6. 支持实时、定时复制、弹性的复制粒度和灾难恢复7. 透明、完全分布式数据库技术8. 多线索、多进程技术，支持多种应用开发工具3.2.5 邮件服务器电子邮件(Email)是数据中心提供给用户的最基本的服务，也是最广泛的应用。是应用系统平台的组成部分，服务于整个应用系统的个人用户、基于应用系统平台所生成的各级主机构、各主机构人员设立的资机构。邮件服务系统具有数据流量比较大、访问频率相对集中、数据的存储量大、传输安全性较高等要求。电子邮件系统支持外加的如OA等专用系统的无缝集成。要求支持电子邮件行业的普遍性标准和协议，如SMTP、POP3、IMAP4、Internet Mail、HTTP、PROXY等，并进一步支持JaveMail API和HTTPS，和国际主流电子邮件技术具有优良的兼容性。3.2.7 聊天服务器聊天服务器是系统的一个部分，也是系统内用户之间互相沟通的一个方式，他是完全基于JAVA的技术来开发的，具有非常好的可扩充性，只要简单的通过增加机器的方式就可以扩大系统的容量。3.2.8 流媒体服务器1、视频点播系统功能为实现多媒体教学，媒体服务是不可缺少的。媒体点播采用视频数据压缩和流控制技术，充分利用服务器、磁盘阵列和网络资源，为网络用户提供数字视频节目、多媒体光盘节目(课件)、电子图书、数字音乐节目等各种多媒体节目的点播室以及图书馆中的电子阅览室。同时还为视频会议系统、授课观摩系统、教学交流系统等提供服务支持。视频点播系统运行于教育宽带城域网，以实现网上的多媒体点播，应具有如下功能：A)用户在WEB平台下使用。B)具有完善的用户管理及权限管理功能 C)服务器端支持多硬盘存放媒体文件D)具备自动节目录制功能：可定时录制电视新闻频道或其他视频流（如会议现场摄像）E) 支持以下类型文件点播媒体格式文件名后缀MPEG-1*.mpg,*.mpe,*.mpegVCD*.datDVD/MPEG-2 Program*.vobMPEG-2 Transport*.m2tMpeg-4/Divx，avi*.aviMpeg Layer-3 Audio*.mp3Mpeg Audio*.mpa,*.mp2Mpeg Video*.mpv,*.mp2v,*.mpv2,*.m2v,*m1vSnd*.snd,*.auAiff*.aif,*.aiff,*.aifcWav*.wav3.2.9 其他的服务器系统其他的多种的服务器，主要有新闻服务器、天气服务器、数据导入导出服务器等，都是基于JAVA技术，易于扩展的系统。3.3系统软件平台构成OS/NetworkWeb ServerData Feed ServiceApplication ServiceMail systemChatingsystemJSP EJBApplication system课件系统4软件各子系统结构4.1教育门户平台4.1.1门户的特点和优势教育企业级门户在以信息服务为主的第一代门户基础之上更强调应用服务和应用的集成。在数据中心系统中，教育企业级门户为其他的系统功能提供支撑和服务，如统一登陆和身份认证、权限与角色、信息过滤等。教育企业级门户将教育局、区县教育局、中小学应用建立在统一的平台上。各中小学校和教育机构无须在本地建立自己的应用系统、采购相应的软硬件、进行维护管理，真正做到了教育资源的共享。4.1.2门户的主要功能机构生成系统：包括主机构和子机构的生成系统，构造系统的基本应用的框架各机构的功能模块：主机构功能：公共信息发布系统，信息交流系统, 教育资源网站链接，网站导航系统，门户管理系统子机构功能：信息发布系统，信息交流系统，网站链接，集体成员档案，集体日历，集体通讯录，协作式集体备忘录，集体图相册，集体文档，基层组织管理。个人用户的功能：个人工具：个人电子信箱、个人日历、个人通信录、个人备忘录和个人图相册等个人首页：个人首页还汇总了个人未读的电子信件、被邀请的加入的活动和待办的事项等个人信息。个人主页可按用户喜好做一定程度的定制。用户的角色和权限：集体角色：管理员、教师、学生、职工、校友、家长。个人角色：如新闻编辑、办公室主任、高一（2）班班主任、网页制作课余小组会员等。行政业务管理机构教学机构培训机构教职员机构*学生机构*学校家长会管理员 可设立可设立可设立可设立由上一级教育局主管设立教师部分可设立*可设立可设立学生可设立可设立职员可设立可设立校友可设立可设立家长*可设立4.2教育资源管理中心教育资源中心既是应用于远程教学中的一种教学辅助工具，又是为个教学机构提供和积累优秀教学资料的数据中心，为教育城域网的所有用户提供与教育资源相关应用服务。它不仅包含与教学相关的资源库，还包括与教育相关的管理数据和信息，由知识管理库、信息内容库、教学资源库构成，是管、教、学三方面资源内容的整合。4.2.1知识管理库教育资源中心通过收集教育办公中心、校务管理中心、远程教育中心的信息、数据，送入管理知识库，然后经过决策分析支持系统处理，将全市的基层组织信息、师资力量情况、教学质量分析情况 、管理决策信息及时迅速地提供给教育管理机构。2.2.2信息内容库信息内容库为各级教育、教学管理机构提供教育科研信息、国内外教育动态等内容；为广大的教育研究者、师生、家长提供全面、详实的招生信息、留学信息、考试信息等内容。4.2.3教学资源库教学资源库由资源管理、资源存储、资源使用这三个主要业务组成。在资源的存储上我们参照我国的DLTS规范，按照业务划分原则将教学资源分为多媒体素材、课件、学件、电子教案、电子文献等；依据媒体类型划分原则将教学资源分为文本、图片、音频、视频、动画资源。对于资源的制作工具、存储格式、发布过程参照AICC推荐的标准制定。因此无论用户自行开发资源或者从资源提供商处购买资源，只要符合上两条规范即可4.2.4课件管理课件是我们E-learning的一个重要的组成部分，是知识的载体；各国为了使课间在E-learning系统之间能够共享，提出了许多的技术标准，主要有：u AICC（美国航空工业计算机辅助训练委员会）u ADL（美国高级分布式学习研究项目）u IMS（美国全球学习联合公司）u NCES（美国教育部教育统计中心）u ICRA（美国Internet内容分级协会）u 其它我们的国家在这方面也参照国际的标准制定了自己的DLTS课间标准：在我们的系统中课间分两大类：4.2.4.1基于Authorware 的课间系统Authorware是一个专业的课间制作系统，它能够帮助我们快速的完成课间系统的制作，他的优点是：能够快速的制作课间系统，满足用户的需要，具有一定的交互能力。它的缺点是由于此开发环境是原来C/S，模式下使用的，WEB的功能是后来添加的，所以在WEB的交互能力上有不足的一面。我们的课间系统有一小部分是基于此方式开发的4.2.4.2 基于Knowlodge Managerment的课间系统为了制作出更加优秀的课间系统，我们同时支持基于KM的课间制作平台，使用最先进的知识管理的方法来组织我们的知识系统，是系统的基于知识的交互能力有了进一步的提高，更好的提高学习的效率和科学化。此系统最大的特点是：用专业的知识管理的方法来管理知识，通过知识搜索引擎和管理等技术，是它有很强的交互能力，有一定的智能性。我们以后的主要课间将在这样的平台上完成。在目前来看是一个非常先进的平台，在国内是处于领先的位置。4.3校务管理平台4.3.1教师档案管理1. 管理基本信息：姓名、性别、出生日期、民族、户口、籍贯、住址、联系方式、政治面貌、照片、所学专业、学历、学位、职称、开始工作日期、参加教育工作日期、工作类型（来此机构方式：毕业分配、调转）、备注信息；2. 辅助信息管理，包括家庭成员、学习经历、工作简历、接受培训和取得资格证书情况、奖惩信息；3. 对基本信息要提供扩展功能；4. 对辅助信息提供扩展功能；5. 每学期确定后能对教师进行任课和任班主任管理；6. 能对教师进行工作状态管理（默认为在校）；7. 支持多条件统计本校教师信息。4.3.2学籍管理1. 管理基本信息：姓名、性别、出生日期、民族、户口、政治面貌、籍贯、住址、联系方式、照片、入学类型（上学方式：直升、转学）、入学成绩（入学课程名称由系统最初使用时管理员设定）、备注信息；2. 管理辅助信息：学生家庭成员、奖惩信息、参加社会活动情况、特长和业余爱好、每学期末的班主任教师评定；3. 能够对基本信息提供扩展功能；4. 能够对辅助信息提供扩展功能；5. 要进行学生所在班管理，要求操作简单，能提供成批操作；6. 能提供学生在校状态管理；7. 能提供毕业管理。能够填写毕业成绩，并将学生设成毕业状态；8. 检索、统计学籍信息,班主任能查看和添加学生学籍信息。4.3.3成绩管理学校对本校学生成绩信息进行管理。参加的考试包括教委统一举办的和学校内部自己举办的考试。1. 设定考试评价类型，就按考试课程满分的百分数衡量真实成绩属于何种评价状态，系统可以设定内置的及格何优秀标准（60%和90%），但不排除可以更改此标准；2. 能按班级课程录入和修改学生的原始成绩（对本校考试）；3. 能按班级课程录入学生的原始成绩（对教委举办的考试）；4. 能够每次考试完成后，经过计算可得到学生个人的总分、平均分、最高分、最低分、班级名次、年级名次；4.3.4工资管理学校对本校教职工工资进行申报，并经教委审批确认后学校可以发放。4.3.5资产管理1. 能够对固定资产类别进行维护，包括类别名称、折旧年限和残值率2. 能够对固定资产状态进行维护，包括正常、丢失、借走、损坏3. 对本校固定资产基本信息进行管理。包含所属类别、编号、计量单位、入帐时原值 、入帐时日期、资产状态、经手人一、经手人二、现属部门、附件内容4. 学校管理资产所属部门变更，要求记录资产所属原部门、现部门、变更日期、经手人一、经手人二、变更说明5. 资产状态变更，要求记录资产状态变更类型、变更日期、经手人一、经手人二、变更说明4.4教育办公平台4.4.1日常办公电子邮件:系统在创建新用户时，同时为该用户提供具有收发、管理功能的个人电子邮件，主要应用于私人间信息传达、日常办公中的公文文收发和远程教学。个人日历：系统为每一个登录到门户中的用户都提供了个人日历。个人日历能够自动将历史日程生成日记；支持对今日日程、未来日程和历史日记可随时查询；个人日历直接连接到个人会议、约会、课程表，为用户提供全方位的个人信息。新闻：教育局提供了教育新闻发布与管理功能，支持新闻分类、新闻关联、新闻标题检索功能，同时也为教育门户内的用户提供个人主题定制新闻等功能。公告版：系统中的任何组织机构都有权发布本组织机构的公告与信息。只有系统内的用户才能够进入各组织机构察看具体信息。天气预报：供全国各大城市的天气情况。CHAT：CHAT为在线用户提供开放的工作、教学、学习交流空间，支持聊天室分类与群聊。BBS论坛：为用户提供离线式讨论区，其版、区、栏目由教育数据中心管理员控制。其他：问卷调查，会议管理，视讯会议，4.4.2公文管理：4.5远程教育中心远程教育中心集成了远程教学系统与远程协作学习系统,并将e-Learning 的概念和标准引入，增加了教学环境（辅助教学工具、辅助教学系统、辅助管理系统）。因此它是一个功能完备的，具有良好教学环境的远程教育体系。4.5.1招生与课程管理课程管理员制定好课程以后就会生成一个课程列表，教师管理员制定任课教师生成一个教师列表，在课程、教师指定好后安排班级，班级制定以后，就可以发布到网上进行选课和查询。在选课前先确定学生来源，一方面是在校在籍学生直接作为学生来源，另一方面通过网上报名招收的学习者。在学生群体确立后建立学籍，学生上网选课，选课后的信息存档，和编入与班级相关的信息中。在确立学生选课时，可以由学籍管理员进行适当的调整以完善、协调选课计划。4.5.2课案管理任课教师可以采用从资料库提取相关的资源或者是制作新资料两种方式及混合方式来制作与课程相关的课案。4.5.3教学活动教学活动由课堂教学与学习者学习两个相互关联的过程组成。其中课堂教学包括发布一堂课的授课目的、学习内容，以及如何组合运用教学系统、工具、资源对课堂教学作内容上的组织与顺序编排；其次要为学习者提供课程内容、与内容相关的学习环境，以便于学习者对教学、自学知识内容的消化与理解。在整个教学活动中，即为教师提供教学管理系统便于教师了解学生的基本情况，又为教师与学习者之间提供了辅助交流工具和辅助管理系统，家长也可以参与到教学活动中，了解学习者的学习成绩、学习进度，通过实时（视讯会议）、非实时交流工具（聊天工具）与指导教师、学习者进行交流。4.5.4教学评估系统自动采集教学评价数据，经过评价分析后，反馈给教师，指导其课案制作、具体在教学活动的指导过程、修正教学活动中存在的问题，同时由于网络课程的设计不可能一步到位，需要在远程教学的过程中，不断收集教师与学生的反馈意见，以及实际的教学数据，根据这些数据再对网络课程的设计做进一步修订。4.5.5学习跟踪教学跟踪系统的主要功能是记录学生的学习活动和成果，在跟踪所得信息的基础上确定学生学习进度，并提供对学生历史学习活动和当前状态的查询，同时为教学评价提供数据。教学跟踪系统包括两个子系统：学习进度跟踪子系统学习活动日志子系统4.6应用软件的数据接口描述任何一个系统都不是孤立存在的，我们的系统同样和外界的系统存在着数据交换的问题，我们将通过简单的数据交换方式，和其他的系统完成数据的交换过程：4.6.1简单的数据导入系统可以通过TXT文件的方式来完成系统参数的导入，比如说用户、部门、班机等数据都可以通过这种方式以批处理的方式来进行，这些操作可以通过系统的web接口（如FTP）来完成。4.6.2页面级的数据集成本系统可以实时的嵌入外部HTML页面（其他的WEB页面），整合成一个完整的页面，再发送红到客户端，4.6.3实时的数据交换系统提供了一个基于数据库级的实时的数据交换协议，一达到和后台系统的数据交换和集成，此交换协议是基于XML的传输请求和相应的，可以在互联网上通过Https及Http协议来完成。4.7系统安全体系4.7.1网络层的安全性网络层是网络入侵者进攻信息系统的渠道和通路。由于大型网络系统内运行的TPC/IP协议并非专为安全通讯而设计，所以网络系统存在大量安全隐患和威胁。网络入侵者一般采用预攻击探测、窃听等搜集信息，然后利用IP欺骗、重放或重演、拒绝服务攻击、分布式拒绝服务攻击、篡改、堆栈溢出等手段进行攻击。1、保证网络安全的首要问题就是要合理划分网段，利用网络中间设备的安全机制控制各网络间的访问。应该从网络扫描、防火墙以及网络实时入侵检测同时入手。 2、面对大型网络的复杂性和不断变化的情况，依靠网络管理员的技术和经验寻找安全漏洞、做出风险评估，显然是不现实的，建议使用网络扫描软件。 3、防火墙服务可以通过在内部、外部两个网络之间建立一个安全控制点，通过允许、拒绝或重新定向经过防火墙的数据流，实现对进、出内部网络的服务和访问的审计和控制等，抵御网络外部安全威胁。通过配置2级网络防火墙提供网络级安全过滤和防护、基于敏感信息的内容过滤功能，适应教育系统要求。4、而对于动态地监测网络内部活动并做出及时的响应，就要依靠基于网络的实时入侵监测软件。监控网络上的数据流，从中检测出攻击的行为并给与响应和处理。4.7.2操作系统的安全性操作系统安全也称主机安全。一方面，由于现代操作系统的代码庞大，从而不同程度上都存在一些安全漏洞。另一方面，系统管理员或使用人员对复杂的操作系统和其自身的安全机制了解不够，配置不当也会造成的安全隐患。为此，对操作系统这一层次需要功能全面、智能化的检测，以帮助网络管理员高效地完成定期检测和修复操作系统安全漏洞的工作。在系统各主服务器中通过启动SUN Solaris8.0的基于角色的安全管理功能，使系统级达到C2级以上安全标准要求。4.7.4数据库的安全性许多关键的业务系统运行在数据库平台上，如果数据库安全无法保证，其上的应用系统也会被非法访问或破坏。数据库安全隐患集中在：1、系统认证：口令强度不够，过期账号，登录攻击等；系统授权：帐号权限，登录时间超时等；系统完整性：特洛伊木马，审核配置，补丁和修正程序等 2、我们建议使用数据库扫描服务。数据库扫描器能通过网络快速、方便地扫描数据库，去检查数据库特有的安全漏洞，全面评估所有的安全漏洞和认证、授权、完整性方面的问题，从而保护存储在数据库管理系统中的数据的安全。3、利用数据库的备份与恢复技术，保证在意外发生后数据的完整性和一致性。4.7.5系统病毒防护采用控制病毒中心散播和终端控制相结合的方法，一方面在中心的系统应用层增加病毒过滤系统，包括web和邮件过滤等，另一方面在用户终端采用系统硬件自动恢复硬盘内容或安装杀毒软件解决终端的病毒问题。4.7.6日志和审计合理设计日志和审计体系能够提供有效的入侵检测和事后追查机制，是整个安全解决方案中的重要组成部分。当前应用中的主要网络操作系统（包括主要路由器、交换机、操作系统等）都能够提供基本的日志记录功能，用于记录用户和进程对于重要文件的更改和对网络资源的访问等。通常的操作系统日志体系失败的重要原因是日志系统的设计和审查没有充分考虑网络安全的特性，导致日志记录不够细致、没有考虑日志系统的备份、日志被入侵者篡改，而失去对入侵和攻击者的定位和追查功能。5开发技术综述5.1体系结构对技术的要求由于我们E-learning系统的特殊性，本身就要求开发环境和开发工具具备如下的特点：1：由于需要达到远程教学的目的，需要支持Web的应用2：由于系统功能的不断扩大，系统需要良好的扩展性3：应用系统需要满足各学校硬件及软件平台多样化的问题4：为了系统的长期发展需要支持组件化的技术5：支持分布式的事务处理6：对多种数据源的支持基于这样的特点，决定了我们的开发技术的框架5.2基本的开发框架和结构本应用软件平台是按J2EE (Java 2 Enterprise Edition) 规格 ，采用Java编程语言和服务器端Java技术（如：EJBs、 Servlet、JNDI、 JDBC和RMI等）开发。Java作为基于Web的软件业的公共标准，其独立于操作系统，独立于服务器的“跨平台性”，使其“一次编写，到处运行”，是最适合运行于互联网上软件的编程语言。Java相对于嵌入HTML并受限于用户端显示的编程能力有限的脚本语言，其完整的编程能力可开发具有强大“业务逻辑”的应用程序。5.3面向对象的组件技术软件编程由依赖于单机为特定单机从头到尾编写，到依赖于操作系统，发展到面向对象的组件技术。面向对象的组件技术是一种完全独立于硬件和操作系统的开发环境，着重于开发构成应用程序“业务对象”的可重复使用的组件，利用这些组件，象搭积木一样的建立分布式应用程序。不同供应商按一定协议（如CORBA）开发的组件可互相“对话”，远程调用。面向对象的组件技术在异构分布环境下为不同机器上的应用提供了互操作性，并无缝地集成了多种对象系统；另一方面， 大大加快了软件开发的速度，降低了软件开发和再开发的成本。应用软件平台即是采用EJB 这种真正允许使用基于组件的技术开发的。EJB技术简化了用JAVA语言编写的应用软件平台的开发、配置和执行，提供了系统良好的可伸缩性，使系统轻易地组合与拆分其功能模块。核心功能由EJB执行的代理（Agent）负责信息交易和业务应用逻辑，并处理与诸如数据库、电子邮件服务器等或特定的应用算法库的连接。当代理负责使用户活动与数据存储同步化时，代理高速缓存可再使用的结果以迅速响应相同的请求。