可视频录制和动态演示网络教学系统的设计研究[精选5篇]

第一篇：可视频录制和动态演示网络教学系统的设计研究

可视频录制和动态演示网络教学系统的设计研究

【摘 要】针对“PHP网站建设与开发”课程课件和现有网络教学系统的不足，研究设计开发新的适合“PHP网站建设与开发”等程序设计课程的网络教学系统。

【关键词】网络教学系统 课件管理 视频录制 循环动态演示

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）04C-0186-04

“PHP网站建设与开发”是计算机类专业的核心专业课程，课程教学成效将直接影响学生利用PHP语言进行Web应用程序开发的技能水平，影响学生毕业后是否符合PHP Web开发程序员工作岗位要求。但作为程序设计类课程，“PHP网站建设与开发”课程具有涉及知识面广、内容抽象、实践操作性很强等特点。

要想提高课程教学质量，建设一套功能丰富、适合本课程教学的网络教学系统是非常有必要的。“PHP网站建设与开发”相关课程的教学存在许多网络教学系统，但这些网络教学系统主要存在以下问题：系统展示教学课件时以PDF文档显示，比较死板没有原有PPT动画动态效果；系统缺少自动录屏功能，无法录制教师上课视频供学生课后学习；系统无法实现程序设计循环结构执行过程的动态演示，无法将抽象的知识形象化，不易于学生对知识的掌握。

针对当前“PHP网站建设与开发”相关课程网络教学系统的不足，我们设计开发一套全新的网络教学系统，以更好地辅助教学。新系统为更好地辅助课程教学，主要具有三大新功能：PPT教学课件的管理和内嵌于Web页面中打开显示；教师授课视频录制、去噪声和存储管理；程序循环结构执行过程动态演示。

一、系统整体设计

为方便教学使用，“PHP网站建设与开发”课程教学系统是采用B/S架构模式实现的Web网络版。系统开发平台基于Windows操作系统，以Apache为后台服务器、Mysql为后台数据库、PHP为开发语言、ThinkPHP为开发框架，按MVC设计模式进行设计开发。一是实现了PHP代码与HTML代码的分离，业务逻辑处理层、视图层和数据处理层的分离，在修改页面视图时不需要重新编译数据模型层和控制器，使系统具有良好的重用性、扩展性和可维护性。

“PHP网站建设与开发”课程教学系统为更好地辅助课程教学，除一般教学系统具有的常规功能外，主要包括PPT教学课件管理展示、授课过程视频录制与处理、循环结构程序执行过程动态演示、程序流程图自动绘制与存储等新功能，系统总体框图如图1所示。

系统中，课程PPT教学课件管理包括前端PPT教学课件目录树型展示和课件的Web页面内嵌打开显示，后台的课程PPT教学课件动态分类管理，包括课程的添加、删除、修改和查询管理，根据选择的课程添加、删除、修改和查询相应的PPT教学课件；授课视频录制和视频声音去噪声处理实现教师授课过程中整个授课过程的视频录制和分类存储管理，在录制前按视频存储信息表要求设置相应的视频信息，录制时按设置的信息自动将视频分类存储，对已录制的教学视频声音进行去噪声处理，提高视频声音的质量；循环结构程序执行过程动态演示，将数据排序算法抽象的执行过程形象化，实现按授课时随意给定排序数据个数和随机生成的排序数据，按冒泡排序算法的执行过程，动态演示程序算法循环执行的整个过程，使课程重要的算法部分抽象的知识点形象化，让学生更易于理解和掌握，为更好地深入程序设计相关课程的学习打下良好基础。

二、网络教学系统实现

（一）PPT教学课件管理

由于PPT文件不能直接内嵌于Web页面中打开显示，因此很多网络教学系统都将PPT教学课件转换为PDF文件格式以方便在Web页面中打开，但这种方式无法保留PPT文件的原始特性。为方便PPT教学文件的管理和保证PPT教学课件的原始特性，本网络教学系统建立PPT教学课件管理信息表，将PPT教学课件信息归类入库管理，在展示时按课件名称以树型目录列表菜单的方式列出，点击菜单列表中的课件名称，课件将内嵌在Web页面中打开显示。

实现将PPT教学课件内嵌在Web页面打开的方法可以使用微软的OCX控件和第三方的控件。为方便系统使用在此使用微软的OCX控件实现PPT教学课件的打开显示。具体实现步骤如图2所示。

下载OfficeCtrol.ocx控件后，在系统的命令提示符窗口执行regsvr32 OfficeCtrol.ocx命令实现注册，注册成功后打开php.ini配置文件，修改配置启用com.allow_dcom=true，使PHP支持OfficeCtrol.ocx控件的应用开发，在网络教学系统PPT课件文件管理模块页面中使用语句include（“PPTCtrol＼OfficeCtrol.ocx”）把控件包含进来，利用$ppt = new COM（“PPTCtrol＼OfficeCtrol.ocx ”）or die（“Unable to instanciate PPT”）语句创建PPT对象模型，创建成功利用$ppt->Documents->Open（）语句打开PPT教学课件文件，利用Object对象显示PPT教学课件文件，实现PPT教学课件文件在Web页面的内嵌显示。

（二）授课语音视频录制

把授课过程的语音视频录制下来，供学生课后学习和复习观看，能有效帮助学生消化课堂上老师所讲授的课程内容和技能。授课语音视频录制包括教学语音视频录制和语音视频存储两部分功能，授课语音视频录制实现先在系统页面添加录制启动按钮，然后进入录制设置页面，设置完成后则开始授课语音视频的录制，录制完成后按停止按钮将视频存储到相应目录并将视频按录制前设置的信息入库存储，实现视频的管理。授课语音视频录制功能的实现采用原生态开发比较麻烦，这里采用Mcapture+MFile构件实现，具体步骤如图3所示。

使用Oraycn.MFile.dll和Oraycn.MCapture.dll引用Mcapture+FMFile构件，使用CapturerFactory.CreateDesktopCapturer创建视频文件；使用Threading类创建启动多线程，同步实现麦克风数据和授课计算机屏幕图像的采集，其中使用CapturerFactory.CreateMicrophoneCapturer实现麦克风数据的采集，使用CapturerFactory.CreateDesktopCapturer实现屏幕图像的采集，对采集的音频数据使用videoFileMaker进行编码并采用改进的谱相减语音增强处理算法对音频信号去噪声处理，对采集的屏幕图像进行裁剪，因为MFile要求录制的视频帧的长和宽必须是4的整数倍，通过MultimediaManager的DesktopEncodeQuality属性，调整采集屏幕图像的清晰度；使用videoFileMaker.AddVideoFrame将采集的音频和图像同步写入到视频文件，录制完成后使用StopRecordAsyn停止录制即可完成视频的录制和保存。

在教学视频的录制中，由于授课环境人较多，通过麦克风采集的音频数据除了教师的声音外还会有较多的背景噪声，因此对录制的音频要特别进行去噪声处理，为增强录噪声处理效果，采用改进谱相减算法对录制的音频进行去噪声处理，谱相减语音增强处理算法其数学表达式为：

在去噪声处理中，由于噪声能量分布广，而语音能量则集中于某于频段，通过灵活调整（1-3）式中的α和β的值，可以有效提高去噪声能力。采用改进后的语音增强处理算法实现授课语音处理流程如图4所示。

授课视频音频语音去噪处理使用wvaerda（）函数读取录制的语音，确定汉明窗长度和平滑速度后使用hamming（）函数实现语音信号处理，确定傅里叶变换长度即循环次数M，使用fft（）函数实现傅里叶变换，使用mean（）函数实现功率谱计算，获取改进后谱相减阀值α、β后确定功率因素补偿阀值，用乘积的方法实现去噪声处理，使用ifft（）函数进行IFFT变换，按以上方式循环处理完成所读取的音频信号即可完成授课视频中音频的去噪声处理。

（三）循环结构执行过程动态演示

循环结构是程序设计的核心基础，PHP程序设计也不例外，但循环结构程序执行的过程比较抽象，如果不能将其执行的抽象过程形象的表示出来，学生很难理解和掌握，传统的教学课件或系统只能展示循环结构的简单执行过程，无法实现循环结构程序执行抽象过程的形象化，不能满足教学随机案例的动态演示需要。循环结构执行过程动态演示功能模块从数据排序的经典算法冒泡排序的实现动态演示其数据的排序过程，把抽象的循环结构程序执行过程形象化。以冒泡排序动态演示循环结构执行过程具体的实现流程如图5所示。

按输入的预排序数据个数N，使用随机函数random.Next（）生成[0-100]区间范围的预排序数据，根据预排序数据个数生成预排序数据显示标签，为使动态生成的标签能够整齐排列显示，标签位置x坐标值表达式为：x=k*50+50，y坐标值表达式为：y=j*50+60，其中k表示标签的下标，j表示标签显示的行标值。在生成的标签中显示随机生成的预排序原始数据，按冒泡排序算法的思想，对数据进行非降序排列过程是第一趟将第一个数与后面每一个数一一进行比较，如果后面的数比第一个数小则交换，第二趟将第二个数与后面每一个数一一进行比较如果后面的数比第一个数小则交换，依此方式，进行N-1趟则排序完成，整个执行过程共完成N*（N-1）次比较。为突出显示正排序的数据，以实现动态演示的效果在排序的过程中用定时器间隔时间执行和在排序过程中通过设置标签的背景色实现，同时生成交换数据显示标签，修改已排序数据标签背景色标识数据排序完成，最后显示已排序的结果数据。

三、系统测试

为验证本网络教学系统所实现的PPT教学课件管理、授课语音视频录制和循环结构执行过程动态演示功能，对三个功能模块进行测试。点击进入PPT教学课件管理模块，进入功能模块主界面，界面左侧是课件管理菜单，具体的菜单项是从PPT教学课件管理信息表中读取教学课件信息动态生成的，从系统后台能方便地实现教学课件的添加、删除和修改等管理。点击左侧菜单课件标题，打开PPT教学课件在右侧内嵌显示，同时PPT教学课件可以放映和展示原来设计的动画效果，与直接打开效果一样，实现了PPT教学课件的动态管理。

进入授课语音视频录制模块，点击录制授课视频设置功能按钮，进入设置界面，设置相应的参数后，点击开始录制按钮开始录制一段时间后，停止录制并保存录制的文件，用视频播放器打开录制的视频能正常打开并播放。

进入循环结构执行过程动态演示功能模块，打开功能界面，在界面的排序数据个数编辑区输入排序数据的个数，点击成生数据功能按钮，生成排序数据并生成显示数据的标签，并在标签正常显示数据。点击开始排序功能按钮，实现数据排序，并生成辅助标签，修改正排序数据的显示标签背景色，同时生成显示已排序数据的标签显示已排序数据，实现了数据排序过程的动态演示效果。数据排序过程动态演示效果具体如图6所示。

四、小结

在教学中，采用适合的网络教学系统辅助教学，能有效地帮助教师提高教学质量，但针对于“PHP网站建设与开发”等程序设计类课程，目前的网络教学辅助系统存在不足，为解决目前网络教学辅助系统的不足。本文在透彻了解网络教学辅助系统急需的功能后，全新设计开发适合“PHP网站建设与开发”课程的网络教学辅助系统，新系统主要具有PPT教学课件管理和内嵌于Web页面中打开显示、授课语音视频录制存储管理和循环结构执行过程动态演示三大特色模块。测试表明系统能实现PPT教学课件的动态管理和内嵌于Web页面中打开显示，并支持PPT教学课件的放映和动画效果；授课过程视频的录制和存储管理，方便学生课后学习使用；循环过程动态演示，将抽象和算法执行过程形象化，使学生易于理解和掌握。新设计开发的网络教学系统，经过4所学校20多个班级师生的推广试用，获得师生的良好评价，辅助教师教学取得良好的效果。

【参考文献】

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[11]边倩，焦康，王忠，等.“C语言程序设计”课程数组教学方法的探索[J].计算机工程与科学，2014（12）

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[15]梁永春，王凯成，赵方舟，等.开放式实训教学管理系统的开发[J].实验技术与管理，2014（6）

【作者简介】罗云芳（1981―），男，广西贺州人，广西职业技术学院计电系讲师，硕士，研究方向：软件工程，计算机应用技术及计算机教学。

（责编 卢 雯）

第二篇：网络吉他手怎样录制音频和视频简单教学

网络吉他手怎样录制音频和视频简单教学

狂懒 / 2010-10-21

这里的普通指的是设备普通，一台板载声卡（AC97或High Definition）的电脑，一个普通摄像头或者手鸡什么的～

先说音频，很多不负责任的嘻哈员老是叫嚣着板载声卡有延迟、音色要失真浑浊什么的，对此我表示强烈的谴责

除非是使用Guitar Rig之类的软件效果器，那样是会有延迟，但加装个asio4all也能解决，如果用硬件效果器直接输入到板载声卡上，绝对不会危害到社会和谐～

本人所有的音频视频都是用板载声卡录制的，相比专业声卡可能音质差了点，但那种细微的差别用普通播放设备是基本不可察觉的，并且混音技术远比混音设备重要，跟弹结它一个道理，因此，这又是个性价比的问题，青少年，你的经济是否有限，你的妞是否满足，请自行斟酌～

现在开始系统连接，结它→效果器→声卡，这样叫内录～

首先要买一个６.５转３.５的转换头，这个电脑城或者琴行都有卖，几块钱一个～

这里特别说一下，这种头子是双通道输出的，但结它是单通道信号，插入电脑只有一个声道，怎么办呢？ 我也不知道，我只是把结它线的头子在这个转换头的菊花里戳来戳去的，居然两个声道都有了声，可能是搭上线了，这个深度自己戳吧，我在AC97和High Definition声卡上都试过，都能搭上线～

将结它头子戳入转换头后，再将转换头的头戳入声卡～

这个是AC97的菊花，蓝色是线路输入、绿色是音频输出、红色是话筒输入，结它要进行线路输入～

现在进行声卡设置，我电脑是板载High Definition的，以此为例进行说明，AC97还要简单些～

这个就是板载HD，自己打开设备管理器查看是什么声卡～

先设置输出，也就是监听～

打开桌面右下角音量→选项→属性，“混音器”选择“output”弹出以下窗口：

刚说了线路输入是蓝色孔，因此拉下来选中Rear Blue In，如果是中文的见下图：

因为系统默认线路输入是静音的，这个操作就是把线路输入选择出来进行修改，见下图：

把静音去掉，音量自由控制，现在拨下结它，看看是否有声了～

下边就是输入录音设置了～

打开桌面右下角音量→选项→属性，“混音器”选择“intput”弹出以下窗口：

如果要录话筒就勾上卖克音量，确定后弹出以下窗口：

选择线路音量后，用COOL EDIT录制就有声有波形了，内录操作完毕，如果用话筒录，把卖克音量选上就行了，那个立体声混音下边视频录制里再说～

现在录视频，就是电脑摄像头录制方法～

软件videocap.rar，置顶帖子【新手问题汇总】里边有，直接使用无须安装～

确认结它和摄像头都正常连接后，打开软件→设置，弹出以下窗口：

单位电脑没摄像头，那个视频格式自己随意试吧，各有不同效果，音频设备默认Input，音频格式默认，音频输入选择立体声，意思就是将板载声卡出现的声音都录制下来，也就是连伴奏一块录了，实时录制就这么选，但我绝大部分视频都是先录好音频再录视频的，这时这个选项就无所谓了，我只需要视频，录好后再用比如Windows自带的movie maker进行同步就行了～

如果用手机或者相鸡之类的录，为了讲究音质建议先录好音频，再跟着录视频，完后拷到电脑上一样movie maker同步～

这个movie maker的操作网上教学视频多得发霉，自由学习吧～

第三篇：可重构系统原型设计及动态重构技术实现

可重构系统原型设计及动态重构技术实现

摘 要：可重构计算具有应用灵活、性能高、功耗低、成本低等优势。动态重构技术作为可重构计算的配置方法，具有配置方法灵活、耗时短、任务实时响应能力强等特点。文章首先提出了可重构系统原型的设计思路，并着重分析了可重构计算单元、存储单元、可重构管理单元等关键模块的设计理念。然后分析了动态配置技术的实现原理，并且基于可编程逻辑阵列，搭建了“嵌入式处理器+总线+可重构计算单元”的硬件系统，并实现了两种图像处理IP核的动态配置。

关键词：可重构计算；系统原型；动态配置技术

引言

可重构系统一般由主处理器耦合一组可重构的硬件部件，处理器负责任务的调度，而可重构的硬件部件负责执行算法[1]。可重构架构的研究主要集中在以下几个方面：不同粗细粒度的架构研究、处理单元结构研究、处理单元的互联方式研究、新型存储结构研究等。可重构系统的重构方法主要包含两大类：静态重构技术、动态重构技术。静态重构需要整个系统复位，往往需要断电重启；动态重构技术是在系统不断电的情况下，可以完成对指定计算资源、逻辑资源的模块级或电路级重构，具有功能实时切换、资源可复用等优势。

动态重构技术作为一种计算系统的新型配置设计思路，从传统的追求计算资源“大而全”，向追求资源的利用率转变。与传统的静态配置或完全配置方法相比，动态重构技术无需对所有计算资源重构，可以有选择性的进行重构资源加载，一方面，能够保证系统在其他单元正常工作的同时，根据待处理任务需求及数据特点完成自适应配置，保证了对逻辑资源的时分复用；另一方面，能够大大缩短功能切换单元的配置时间，保证任务的无缝对接及实时处理。

文章组织结构如下：首先提出了可重构系统原型的设计思路，从可重构计算单元、存储单元、可重构控制单元等多个方面做了细化阐述；然后分析了动态配置技术的实现原理，并基于Xilinx开发平台，搭建了“嵌入式处理器+可重构计算单元”的验证系统，实现了粗化、细化两种边缘提取IP核的动态配置；最后对试验结果进行评估。可重构计算系统架构设计方案

可重构计算原型系统的体系架构采用RISC架构通用处理器（CPU）、可重构控制单元、可重构计算阵列、可重构I/O接口和存储系统等部分组成。CPU与可重构计算阵列之间为并行处理关系。从系统设计复杂度和灵活度考虑，两者采用总线结构耦合。因此，在系统平台架构中，通用处理器、计算单元和接口单元之间采用总线连接方式。其系统架构见图1。

系统变换形态流程如下：系统进行计算功能变换时，通用处理器向可重构控制单元发送重构命令，可重构控制单元管理、调度硬件资源，并上报系统工作状态；当系统资源准备就绪后，通用处理器控制可重构硬件读取硬件配置数据并加载到器件中，以变换可重构计算单元或接口单元的形态，统一变换系统中全局存储空间的划分、管理及访问控制，各计算模块共享内存区的映射关系图；同时，根据新的计算形态加载相应的软件和数据，最终完成整个系统形态变换流程。功能切换时，只对可重构硬件的一部分进行重新配置，其他部分可继续执行任务。动态部分重构可以减少配置数据，加快了计算形态变换速度，提高了系统的适应性和灵活性。

通用处理器运行操作系统，负责系统的控制、计算形态管理、计算资源管理和任务调度；处理那些控制比较复杂、不便映射到硬件上，且计算量较少的计算任务，如变长循环、分支控制、存储器读写等。可重构硬件则用于处理计算量大、并行度高、任务相关度低的部分，执行程序中拥有规则的数据访问模式，控制简单的那部分“计算密集型”代码，主要由可重构控制单元、可重构计算单元、可重构I/O接口及片上高速总线组成。其中计算单元及I/O接口可根据应用需求重构为不同的计算形态。

1.1 可重构系统计算单元模型设计

可重构系统计算单元的基本思想要求将计算和存储两部分进行解耦合，因此采用了数据和指令存储物理分离的哈佛结构，将数据访问模块、指令组织与调度模块和指令执行模块分离。同时，根据流处理模型中生产者消费者局部性的特点，将数据访问模块划分成软件可管理的多个存储层次，各自保持独立运行。可重构系统计算单元主要有三个部分组成：控制单元、存储单元、可重构处理单元阵列。

控制单元。执行算法时，控制单元对可重构系统计算单元进行总体控制，协调可重构处理单元阵列、配置存储器、本地存储器、数据分配单元、数据合并单元的运行，根据系统运行状态和各个单元内部控制信号的反馈信息，改变各个单元的状态，保证系统正确运行。

存储单元。存储单元分为三部分：数据存储，寄存器堆以及配置存储。数据存储包括本地存储器，数据分配单元以及数据合并单元。本地存储器用于存储可重构处理单元阵列计算需要的输入数据和输出数据；数据分配单元用于从本地存储器或寄存器堆中读取数据；数据合并单元用于向本地存储器或寄存器堆写入计算单元的输出数据。寄存器堆用于存储中间数据，并向阵列发送配置字。

可重构计算基础单元。可重构计算单元是可重构阵列的核心部分，可以理解为粗粒度的最小计算单元。为了能够执行更多类型的算法，需要支持尽量更多的功能。例如，对于常用的计算密集型运算，需要支持FFT、FIR、DCT和点积等功能。因此成熟的可重构系统中，应该包含足够多基础功能、不同粒度需求的可重构计算资源库，以便于更加灵活的资源组合。

1.2 可重构系统存储单元模型设计

可重构计算系统的存储单元由CPU和可重构阵列共同访问操作。因此，存储单元主要研究CPU和可重构计算单元对内存访问的协调与控制机制，存储单元的模型设计需要主要解决如下问题：避免内存访问冲突、解决多个处理器模块并行工作会降低主存的访问效率的问题、解决可重构计算单元面临的端口和速度的限制。

存储管理单元主要解决多个模块并行工作时会降低访存效率的问题：多个模块共享片外内存会引起访问冲突从而导致等待；访问片外内存的端口数量非常有限，不利于数据通路中的并行访问。主要采取如下改进措施：（1）为可重构硬件平台增加内存管理单元，实现片外和片上内存的映射，保持数据一致性；（2）为内存访问提供多端口流水化处理或数据预读取；为应用提供定制化的缓存结构。

1.3 可重构管理单元模型设计

可重构管理单元负责控制任务，它主要接收通用处理器指令，完成系统形态管理和资源管理；计算单元的软件加载、配置管理和数据交换等任务。

其主要完成的工作有：（1）实现全局存储空间的划分、管理及访问控制，解决数据访问冲突，阻止非法访问；将各模块传递的数据存储在统一的存储区，以并行方式协同完成计算任务；（2）接收通用处理器的指令，将共享存储系统中的操作系统及应用软件加载到计算单元；（3）对系统内部可重构硬件资源进行管理，确保相应可重构计算单元或I/O接口功能变换时，不影响系统正常运行功能；（4）用于实现对可重构计算单元的动态配置，可以根据应用任务需求修改计算单元架构和计算模块的功能，并将计算单元、I/O接口的总线转换为统一的内部互连总线，提高了对外连接的适应性。基于可编程逻辑阵列的动态配置技术实现

2.1 动态配置技术原理

动态配置技术是实现可重构计算单元切换的关键技术，保证逻辑资源的时分复用，在优化资源配置的基础上实现对不同任务的响应。动态配置技术支持的配置阶段及配置策略，直接决定了不同重构单元是否能够实现无缝切换，进而影响了任务实时响应能力。目前成熟的动态配置技术需要提前编译待重构的逻辑资源、定义各硬件模块的接口和时序约束、明确各模块在可编程逻辑阵列上的实现区域及模块之间的物理连线。动态配置技术主要包括三个阶段，即设计阶段、编译阶段、运行阶段[2]。

设计阶段，根据任务处理需求，需要设计不同计算任务对应的功能电路，每种计算任务可能对应一种功能电路，或者是若干个功能电路的组合。在基于可编程逻辑阵列的逻辑设计中，电路设计采用硬件语言描述或者原理图描述的方法；顶层设计文件通过综合器生成网表文件，在布局/布线阶段，依旧可以对流处理器进行优化设计。

编译阶段，基于配置文件的生成工具，生成初始配置文件及若干动态配置文件；初始配置文件包含了非重构区域的系统或电路描述，每个动态配置文件对应一种计算任务。动态配置文件经过重构文件生成器，生成最终可以动态加载的配置文件。

运行阶段，非重构区域的处理器或者控制电路，可以自行分析待处理数据的特点或依据顶层控制指令，完成配置文件的动态加载。加载过程往往通过重构控制器及动态配置接口完成，重构配置器在重构数据库中选择相应计算任务对应的配置文件，通过动态配置接口将其加载到可重构平台中，并将可重构分区内的逻辑资源重构。

2.2 基于ICAP动态配置技术实现

Xilinx公司提供支持动态配置技术的整套开发工具，包括用于动态配置的配置接口IP硬核及相应的加载配置函数。开发者需要基于标准开发流程，搭建硬件平台并制作可重构计算单元的IP核；根据可重构部分的资源占用情况，在FPGA内部划分可重构区域资源的大小、位置及种类。ICAP（Internal Config Access Port）是可重构资源的内部配置接口，可以挂在到内部总线上；硬件平台搭建完成之后，编译系统会为ICAP提供唯一寻址地址，作为从外部存储空间向内部可重构区域加载的数据入口和通道。

如图2所示，基于ICAP的动态配置技术主要包含如下步骤：创建处理器硬件系统、创建顶层设计、创建布局/布线工程、定义可重构分区、添加可重构模块、设计规则检测、自定义配置、生成比特流、生成启动文件。创建处理器硬件系统及顶层设计后，需要对模块占用的资源进行预估，并根据预估结果创建顶层设计的约束文件。定义可重构分区、添加可重构模块阶段，需要充分考虑布局布线的时序及资源要求。图3为可重构系统的布局图，主要包括处理器、可重构分区、数据总线及其他非重构IP核等，处理器负责资源调度、可重构接口控制等；可重构分区用于实现流处理器的多形态变换；数据总线同时用作动态配置文件加载、各模块数据通信通道。

2.3 可重构计算系统平台搭建

如图4所示，基于动态配置技术的可重构架构的验证系统包括上位机、可重构计算系统（主要由可编程逻辑阵列组成），两者之间通过通信总线连接。主要包含以下模块：（1）可重构控制单元。该单元包含：内嵌通用处理器PowerPC、Linux操作系统、PLB总线等，主要负责可重构单元的控制、数据传输、资源调度等。（2）通信单元。该单元主要包含：以太网接口及串口，用于图像传输及控制指令传输。（3）内存管理单元。该单元主要包含片内定制的乒乓存储单元，用于源图像及中间处理数据的缓存。（4）可重构逻辑单元。可重构控制单元根据待处理数据的信息特征，通过动态重构方式加载不同配置文件。如可重构硬件模块1支持图像边缘的粗提取，可重构硬件模块2支持图像边缘的精细化提取。

上位机负责可重构配置单元的加载控制，能够根据待处理任务的数据特点和大小以及处理内容，选择最适应的可重构加载文件，并向可重构计算系统发出重构指令。可重构计算系统通过加载不同配置信息，可重构计算单元来并完成处理任务。在任务处理过程中，可重构计算系统可将任务状态信息、任务处理结果等用户关心的参数上报给上位计算机并打印输出。

文章实现的图像边缘提取算法包括如下步骤：图像平滑、图像锐化、边缘提取、边缘连接，最终得到完整的边缘图像。高斯平滑与LOG锐化过程采用空间域滤波方法，二值处理采用自适应阈值分离方法，边缘细化采用形态学变换的方法。其中粗提取模块主要包含以下三个步骤：图像平滑、图像锐化、二值处理。精细提取模块包括以下四个步骤：图像平滑、图像锐化，二值处理和边缘细化四个步骤。试验结果分析

3.1 试验环境

可重构计算系统的试验平台基于Xilinx提供的ML507开发板，处理器采用PowerPC440，操作系统采用Linux，处理器通过PLB总线与可重构配置区域及其他IP核通信。具体配置参数如表1所示。

3.2 试验结果评估

配置文件规模评估。实验结果表明，如果将“PowerPC处理器+PLB总线+图像处理IP核”的硬件系统全部重构，需要配置的比特流文件为1914KB；而图像处理IP核的重构只需285KB。由此可以看出，与静态配置技术相比，动态配置技术能够在保证大部分逻辑资源不变的情况下，选择性的完成资源重构。

配置时间评估。动态配置技术实现中采用的内部配置访问接口ICAP的时钟频率为50MHz，数据带宽8bit，理论配置速度为0.5× 108B/s。实验结果表明，动态配置技术无论在配置数据的加载时间还是重构总耗时，都大大减少。配置时间的减少，保证了计算资源的无缝切换，提高了不同任务的响应速度及实时处理能力。结束语

文章主要有如下贡献：（1）提出了可重构计算原型系统的设计思路，着重介绍了可重构系统计算单元、可重构系统存储单元、可重构管理单元等关键模块的设计理念。（2）搭建验证平台，并实现了动态配置技术。文章基于Xilinx开发平台，搭建了“PowerPC处理器+PLB总线+可重构计算单元”的验证系统，设计了边缘提取的自主知识产权核，实现了基于ICAP动态配置接口的可重构计算。实验结果表明该验证平台不仅具有较高的计算能力和计算灵活性，而且具有较强的资源调度能力，能够大大缩短资源重构的占用时间。

未来工作包括以下几方面：（1）进一步完善体系结构设计方案和系统计算模型；（2）结合可重构硬件的发展，进一步开展可重构支撑技术的研究，如：任务时域划分模型、软硬件划分及调度模型、硬件资源管理模型等；（3）深入研究可重构计算基础模型，建立多种架构的可重构单元模型库，以适用于更多的应用场景。

参考文献

[1]方琛，等.粗粒度可重构处理器的结构研究与设计[D].上海：上海交通大学，2010.[2]徐新民，等.FPGA动态部分重构的研究及位流信息重构的实现[J].科技通报，2008，24（2）：236-230.[3]Krill B，Amira A，Ahmad A，Rabah H.A new FPGA-based dynamic partial reconfiguration design flow and environment for image processing applications[J].Visual Information Processing（EUVIP），2010.[4]Interoperability and performance standards for data modems[Z].MIL-STD-188-110B，2000.[5]Giovanni D M，Gupta R K.Hardware-software codesign[J].Readings in Hardware/Software Co-Design，2002

[6]KchuaiWu，JanMadsen.Run-timedynamic reconfiguration：Areality che

ck based on FPGA Architectures form Xilinx[J].Norchip Conferenc

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06.[8]ChristianFdaSilva，AliceM.Tokarnia.RECASTER：Synthesis of Fault-Tolerant Embedded Systems based on Dynamically Reconfigurable FPGAs[J].Proceedings of the 18th International Parallel and Distributed Processing Symposium，2004.[9]Dimos V.Dimarogonas，Kostas J.Kyriakopoulos.A connection bet

ween formation infeasibility and velocity alignment in kinematic multi-agent systems[J].Automatica，2008（10）.

第四篇：多媒体视频网络教学系统设计方案

多媒体网络教学系统

设计方案

多媒体网络教学系统

目

录

多媒体网络教学系统

4.2 业务流程.....................................................................................................................................22

4.3 性能要求.....................................................................................................................................26

4.4 存储容量估算.............................................................................................................................26

4.4.1 存储数据类型....................................................................................................................26

4.4.2 存储容量估算....................................................................................................................27

4.5 带宽估算.....................................................................................................................................29

4.5.1 课程内容............................................................................................................................29

4.5.2 应用程序与数据................................................................................................................29

4.5.3 单人带宽计算....................................................................................................................29

4.5.4 服务器所需要的带宽........................................................................................................30

4.6 功能要求.....................................................................................................................................30

4.6.1 基本功能............................................................................................................................30

4.6.2 教学管理............................................................................................................................31

4.6.2.1 在线学习....................................................................................................................................32

4.6.2.2 教师授课....................................................................................................................................33

4.6.2.3 作业管理....................................................................................................................................33

4.6.2.4 考试管理....................................................................................................................................34

4.6.2.5 教学统计....................................................................................................................................36

多媒体网络教学系统

4.6.2.6 问卷调查....................................................................................................................................36

4.6.3 教学资源管理....................................................................................................................37

4.6.3.1 课程管理....................................................................................................................................38

4.6.3.2 题库管理....................................................................................................................................39

4.6.3.3 试卷管理....................................................................................................................................40

4.6.3.4 成绩管理....................................................................................................................................41

4.6.3.5 电子图书馆................................................................................................................................42

4.6.4 学习互动............................................................................................................................42

4.6.4.1 汉语学习BBS............................................................................................................................42

4.6.4.2 在线答疑室................................................................................................................................43

4.6.4.3 协作学习....................................................................................................................................44

4.6.4.4 文档共享....................................................................................................................................44

4.6.4.5 消息中心....................................................................................................................................44

4.6.5 资讯发布管理....................................................................................................................44

4.6.6 系统管理............................................................................................................................45

4.6.6.1 用户管理....................................................................................................................................45

4.6.6.2 权限管理....................................................................................................................................46

4.6.6.3 工作流程管理............................................................................................................................46

多媒体网络教学系统

4.6.6.4 系统日志管理............................................................................................................................47

4.7 多媒体课件制作工具.................................................................................................................47

4.7.1 工具特点............................................................................................................................47

4.7.2 功能说明............................................................................................................................48

4.8 可选功能.....................................................................................................................................49

4.8.1 在线字典/词典...................................................................................................................49

4.9 接口要求.....................................................................................................................................50

4.9.1 功能扩展接口....................................................................................................................50

4.9.2 与其他系统接口................................................................................................................50

4.10 后期扩展功能描述...................................................................................................................51

4.10.1 HSK网上考试..................................................................................................................51

4.10.2 网考相关权限管理..........................................................................................................52

4.10.3 用户管理..........................................................................................................................52

4.10.4 在线社区..........................................................................................................................53

4.10.5 在线娱乐..........................................................................................................................53

4.10.6 商务服务..........................................................................................................................53

4.11 系统示意图...............................................................................................................................54

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5.1 数据库服务器及软件.................................................................................................................56

5.2 应用服务器.................................................................................................................................59

5.3 流媒体服务器.............................................................................................................................63

5.4 服务器负载均衡设备.................................................................................................................64

5.5 存储设备.....................................................................................................................................65

5.6 存储交换设备.............................................................................................................................68

5.7 设备安装部署设计......................................................................................错误！未定义书签。

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多媒体网络教学系统

系统提供整体的托管环境，大部分的网站访问运行环境均部署在此，提供静态、部分动态内容和部分流媒体形式的发布。2.站内部分主要分为网络核心部署区、DMZ区、网站台内部署区、SAN存储区和其他应用区几个部分，分别提供不同的处理功能。3.站内的各个功能区之间通过VLAN进行逻辑划分，主干及核心交换机之间均采用千兆方式连接，其他次要连接和桌面系统均采用百兆方式连接。

4.整个环境共有IDC和站内两个因特网出口，IDC托管设备直接连接到因特网出口，两条链路采用主备方式部署。站内系统通过网通和电信通两个运营商连接设备通过两条链路与因特网连接，两条链路采用并行方式部署。

网络教学系统也将部署到IDC托管机房中，估计本期需要租用五个机柜。后面我们还将根据业务发展的需要不段扩充系统规模。

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语的服务。

系统要实现多媒体网络教学的全部管理功能，实现对多媒体教学内容的制作和管理，并能对系统中所有资源进行有效的管理，能够对在线学习、教师授课、考试等教学活动进行支持，提供有偿信息服务、通过手机学汉语、在线购买汉语学习教材、书籍和音像制品等商务服务。

通过多媒体网络教学系统，我们要发展具有鲜明特色的多语种、多媒体语音在线教学的新的业务亮点。而通过这一新的业务增长点，能够吸引并留住大量的网站用户，逐渐树立国际在线网站的教育品牌。

按照分期建设、逐步完善的原则，多媒体网络教学系统的建设分两期完成。

2.2 一期（本期）建设目标

完成多媒体网络教学系统平台的搭建，实现多媒体语音教学的核心功能，并实现为英语、法语、西班牙语、俄语、阿拉伯语、韩语、日语、泰语和德语九个语种的用户提供汉语教学服务，完成多媒体、多语种汉语教学门户网站的建设。

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本系统设计原则

 总体规划，分步实施

由于教学、培训业务类型较多、培训需求复杂、学生需要逐步适用等因素，远程多媒体网络教学系统的应用和完善是一个长期的过程，因此系统需要分阶段，分层次实施。同时为提高系统的可扩展性，保护培训投资，一定要整体规划，站在整体和全局的观点上筹划。

 可扩展性和保护现有资源的原则

项目设计要考虑到业务未来发展的需要，便于系统的扩展。对于现有的数据需要充分考虑兼容性。要充分考虑利用现有设备和技术能力，保护现有的投资。

 实用性与先进性

项目设计必须满足本项目需求，针对业务的具体要求进行设计，符合本系统3至5年内业务发展规划。要符合业务特点并考虑到具体的使用人员的工作习惯。在实用性的前提下，积极采用先进的技术和设备。

 高可靠和高可用性

必须保证整个系统能够提供24小时不间断正常运行的能力，同时保证高度可用并具有强大有效的容错能力。

 安全和可管理性

遵循国家制定的信息安全标准，必须在网络和系统的设计中充分考虑整体信息安全的需要，系统要有完备的安全防护、认证及加密和管理

多媒体网络教学系统 的措施，具有抵御外部和内部攻击的能力，并能够对系统整体提供有效的管理。

 通用性和节约原则

工程设计要尽量避免依赖专用软件、设备和器材，遵循通用性原则。在充分满足未来3至5年之内业务发展需要的前提下，以节约的原则设计所用设备、器材和材料的数量和性能指标。

 标准化

本工程各项技术应遵循已有的国家标准及行业标准，没有国标及行标的则遵循国际标准。

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设计模式：MVC(model 2)流媒体服务器：Windows Media Server 9 应用服务器：WebLogic 9.0 数据库：关系型数据库ORACLE10g 3.1.1 软件技术架构

J2EE技术体系结构是SUN公司为开发基于JAVA平台的企业级应用所提出的一种JAVA开发技术规范。它具有编“写一次，到处运行”的便利，是一个经过验证的安全模型。J2EE是一种功能完备、稳定可靠、安全快速的企业级计算平台，它由多种基于JAVA的技术组成，包括Enterprise JavaBeans(EJB)，JavaServer Pages(JSP)，servlets，Java Naming and Directory Interface(JNDI)，Java Transaction API(JTA)，CORBA，JDBC data access API等。采用J2EE作为应用开发平台具有以下优点：

平台无关性

用户不必将自己捆绑在某一种硬件或操作系统上，可以根据自身的情况选择合适的硬件、操作系统、数据库。保证系统的开放性。

J2EE是一种组件技术，已完成的组件能被方便地移植到任何其它地方。J2EE作为中间件，提供了强大的功能，使开发人员只需要关注商业逻辑，因而能加快开发速度，提高系统的运行效率和稳定性。

 保护用户投资

当用户更换平台时，由于基于J2EE的系统能方便地移植到其它平

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台上，而无须重新开发，因此能有效地保护用户的投资。 广泛的支持

J2EE技术规范得到了从国际性大公司到自由软件开发者的广泛支持，SUN，IBM，ORACLE，NETSCAPE，BEA等纷纷推出基于J2EE的软件产品。根据SUN的定义，J2EE体系具有如下图所示的结构：

3.1.2 MVC设计模式

众所周知，当一个应用系统包含了数据访问代码，业务逻辑代码、前台表现陈述代码时，如果不能采用一种较好的设计模式及设计方法，应用程序很容易就成为这些代码的简单混合物，在这种情况下，应用系统将会常常出现或这或那的异常情况。

由于应用系统各模块间的强藕合，系统的各个部分互相依赖，使得系统的组件化变得相当的困难及代码重用的不可实现，当系统的任何一

多媒体网络教学系统

部分发生变化时将直接影响整个系统的稳定运行，比如要对系统增加一个数据视图时，常常需要对业务逻辑方法进行重新实现或者是拷贝粘贴相关的业务逻辑方法，当这样的需求在系统的多个地方提出时，就会发现系统里面充斥着许许多多的重复代码，数据访问也会出现这样那样的不可预见的错误，导致对应用的维护变成非常艰难。

因此，在软件系统的设计过程中，采用一种好的设计模式给目标系统带来的好处将是无穷尽的。在技术体系即定的条件下，寻求一种好的设计模式无疑是系统开发的一个重要部分，MVC设计模式正是解决这些问题的绝佳方法。在MVC的设计模式中，真正实现了M(model)、V(View)、C(controller)三层分离的目标。其模式定义如下图所示：

其中模型表达了企业数据以及对于数据的访问更新等业务逻辑规则，通常情况下，模型作为接近真实世界过程的一个服务软件，因此，在进行业务建模的时候常常使用一些简单的实体建模技术。

多媒体网络教学系统

视图是对于模型内容的一个体现，它通过业务模型及指定的业务数据表现规则访问业务数据并呈现给用户。视图的责任就是当业务模型发生变化时维护表现层的稳固及一致性。它能够通过两种方式来达到这个目的，一种是称之为“push model”的模式，也就是主动模式。在这种模式下，视图当其自身使用这个模型进行注册，以监听业务模型的改变，当业务数据发生变化时，视图可主动调整其对于企业数据的表现。另一种是称之为“pull model”的模式，也就是被动模式。在这种模式下，当需求视图接收当前最新数据时，相应的方法会被调用。

控制负责在模式及视图之间进行动作的交互及请求转分派。当一个GET或者POST之类的HTTP请求到达控制器后，控制器负责将请求按照特定的规则转发到业务模型上，以激活业务处理过程或是业务模型的状态转换，当业务逻辑处理请求后，控制器将选择一个合适的视图去表现这些处理结果。

在一般的基于B/S结构的WEB应用系统中，JSP程序被定义为视图的表现形式，而Servlet作为控制器的角色出现，而EJB或者JavaBean负责业务逻辑的

采用J2EE架构，可根据自身的实际情况选择最适合的软硬件平台，并保证系统平台的安全、稳定、易用、高效。

系统设计应采用良好的、易扩展的分层体系结构，具体如下图：

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系统体系结构图

3.1.3 关系型数据库ORACLE

一、概论

Oracle 是以高级结构化查询语言(SQL)为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)体系结构的数据库之一。

二、特点

1、ORACLE7.X以来引入了共享SQL和多线索服务器体系结构。这减少了ORACLE的资源占用，并增强了ORACLE的能力，使之在低档软硬件平台上用较少的资源就可以支持更多的用户，而在高档平台上可以支持成百上千个用户。

2、提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理。在数据库管理功能、多媒体网络教学系统

完整性检查、安全性、一致性方面都有良好的表现。

3、支持大量多媒体数据，如二进制图形、声音、动画以及多维数据结构等。

4、提供了与

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ORACLE数据库在逻辑上是由许多表空间构成。主要分为系统表空间和非系统表空间。非系统表空间内存储着各项应用的数据、索引、程序等相关信息。准备上马一个较大的ORACLE应用系统时，应该创建它所独占的表空间，同时定义物理文件的存放路径和所占硬盘的大小。

下图为ORACLE数据库逻辑结构与物理结构的对照关系：

四、分布式数据库管理介绍

1、原理

物理上存放于网络的多个ORACLE数据库，逻辑上可以看成一个单个的大数据库。用户可以通过网络对异地数据库中的数据同时进行存取，而服务器之间的协同处理对于工作站用户及应用程序而言是完全透明的：开发人员无需关心网络的连接细节、无需关心数据在网络接点中的具体分布情况、也无需关心服务器之间的协调工作过程。

2、过程

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由网络相连的两个ORACLE数据库之间通过数据库链接(DB-LINKS)建立访问机制，相当于一方以另一方的某用户远程登录所做的操作。但ORACLE采用的一些高级管理方法，如同义词(SYNONME)等使我们觉察不到这个过程，似乎远端的数据就在本地。数据库复制技术包括：实时复制、定时复制、储存转发复制。对复制的力度而言，有整个数据库表的复制，表中部分行的复制。在复制的过程中，有自动冲突检测和解决的手段。

3.2 系统模块化结构

多媒体网络教学系统应全部采用模块化设计，各功能模块既相对独立又相互联系，能适应企业最终复杂的实际应用。通过对核心模块的扩展、定制方式，避免不必要的系统功能冗余，学习更高效。

多媒体网络教学系统

系统模块化结构图

3.3 总体功能要求

本系统共分两期进行建设，全部完成后，将建设成集网上学习、授课、教学教务管理、有偿信息服务、商务服务为一体的综合性远程教育管理及商务服务平台。

一期（即本期）要建立一个运行稳定的多媒体网络教学系统平台，完成教学管理、教学资源管理、学习互动、资讯发布管理、系统管理等功能模块的建设，支持以下基本业务形式：

学员可以通过网络进行注册、选课、课程学习，与教师和同学协作

多媒体网络教学系统

学习和交流，做练习，完成老师布置的作业并递交作业，参加在线测试、查看学习成绩等。

教师可以通过网络进行授课以及多种教学辅导活动：管理教学、组织教学内容、编辑课件、与学生讨论，回答学生问题，布置作业，批改作业，出习题，维护习题库、统计分析学生学习情况等。

管理员可以个性化定制平台界面风格、功能；设定、添加、管理用户；统计并管理整个平台的使用情况；为其他合作伙伴的系统提供服务和接口。

考虑到二期要完成资讯类有偿信息服务、通过手机学汉语、在线购买汉语学习教材、书籍和音像制品等商务服务功能，本期的建设，必须为之留有扩展接口。

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系统符合网络教学的相关国际技术标准，全部采用模块化设计，便于进行管理、维护和功能扩充。全部采用Unicode编码，构建多语种汉语教学平台。

4.2 业务流程

建立知识体系开发制作课件培训总体流程建立课程体系设计课程元素指定学员发布培训通知选择课程指定教师在线答疑在线学习建立试题题库设计制作试卷指定考生公开考试在线考试设计调查问卷启动调查计划指定填表者在线调查

业务流程图

上图显示的是多媒体网络教学系统培训的整体流程，具体包含以下几个主要子流程：

1.课程发布流程

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312指定课程内容4指定课程作业、测验指定授课教师5发布课程设计课程体系开发制作课件建立课程3(1)由教学小组针对教学内容设计相关课程和作业等内容，委托课件制作公司按照设计制作全部课件；

(2)管理员在多媒体网络教学系统中建立此门培训课程；(3)为此培训课程添加相关课件和作业；(4)指定此课程的培训教师；

(5)发布课程后，学员就可以在系统中选修这门课程。2.教师授课流程

21批改作业32批改试卷4统计学生成绩5给出评语选择负责课程查看学生信息在线答疑(1)教师选择自己负责的课程后，可以查看选修这门课程的全部学员的信息，如：学习进度，以前参加的课程等，掌握每位学员的基本情况；

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(2)批改每位学员的主观题作业，并通过汉语学习BBS和在线答疑室回答学员的问题；

(3)批改此课程的相关测试和考试中的主观题；

(4)当学员完成课程学习后，统计相关的作业、测试和考试成绩；

(5)根据综合成绩，为每位学员给出评语，指导学员进一步的学习方向。3.学生学习流程

2课程学习2能力测试1选修课程2课程笔记3在线提问完成测验4查看评语2完成作业(1)学员

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(4)学员可以在学习过程中查看学习进度，教师和系统对作业的批改，最后可以查看教师给出的最终评语。4.考试流程

设置题库1添加试题2组卷3发布试卷(1)管理员添加试题库，填写相关的试题库属性，如试题库名称、类型、难度等，再添加相应试题，既可以采用批量导入的方式，也可以采用手工添加的方式；

(2)按照不同的组卷策略进行组卷，如按照难度、按照章节，还可以采用自动、手工以及二者结合的方式；

(3)将组好的试卷进行发布，可以设置一些试券属性，如是否限制答题次数，是否限制答题时间等，试卷既可以针对某门课程，也可以针对某个章节，学员就可以在线进行答卷。5.调查流程

设置调查1添加内容2发布调查3统计结果(1)管理员或教师根据需要设置调查，并添加调查内容，如：调查的类型，选项等；

(2)将调查发布到指定位置，如：课程调查、学习情况调查等；(3)根据学员的反馈信息，统计相应的数据。

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4.3 性能要求

平台和社区主要面向国内外用户，针对具备强大的性能及高的可靠性，项目要求能支撑50（根据客户需要修改）万注册用户，以及10000（根据客户需要修改）人以上同时在线；

 整个信息系统具有高可用性，应保证7×24小时长期安全运行，每年非计划性停机时间原则上应少于2小时。 可扩展性：

数据源可灵活扩展，可以方便的将新的数据信息来源加入到整个平台之中；

系统性能可灵活扩展，系统的处理能力，包括处理的最大信息量，最大并发访问量以及索引能力都可以方便的进行扩展； 系统功能可灵活扩展，以便后期方便地实现有偿信息服务、商务服务以及其他新功能的增加。

 系统要支持百万级以上的信息量，在实际应用中还需要不断扩大信息量；

4.4 存储容量估算 4.4.1 存储数据类型

多媒体网络教学系统的数据类型主要分为以下类别： 1）页面数据

多媒体网络教学系统

主要实现多媒体网络教学系统各级页面发布的功能，数据主要以小文件为主，一个页面是由多个文件组合而成，包括页面主文件、文字、图片等。

2）多媒体数据

主要是各种教学课件资源，如音视频课件、Flash课件、富媒体课件等，文件以大文件为主，每个文件独立存在，而且数据量比较大。网站的此类数据非常丰富，而且新开发的多媒体课件增长率也很快，从而所需要的存储空间要求也非常高。

3）数据库文件

主要是多媒体网络教学系统使用的数据库数据，以表空间数据文件的形式存在，对存储空间需求很大。

所以，多媒体网络教学系统对于数据存储与共享也有较高的要求。4.4.2 存储容量估算

1）多媒体文件 视频课程：

 情景剧：提供高码流(500K)及低码流(300K)两种码率格式，每集30分钟，100集/课，三年内达到每语种5课，每语种占用存储空间90G，以18个语种计算，共计1620G；

 在线授课：2小时/次，每周1次，提供高码流(500K)及低码流(300K)两种码率格式，每次占用存储空间720M，以18个语种存储3年

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计算，共计1868G； 音频内容

 音频广播：32K码流，每次5分钟，每天1次，每次占用存储空间1M，以18个语种存储3年计算，共计20G； Flash课件

 每个栏目30课，每课占用存储空间5M，预计每个语种建设15个栏目，18个语种共占用存储空间约为40G； 2）网站图片、文字内容

按照多媒体网络汉语教学系统的5年发展规划，预计图片、文字内容共需要的存储空间约为5G；

3）用户数据存储

多媒体网络汉语教学系统，在3年内计划达到注册用户千万级，如果以千分之一为中级用户（中级用户是按照课程学习时间、论坛发表帖子的数量和质量等因素从初级用户升级的，他们可以在系统中拥有200M存储空间）计算，中级用户达到2万，那么需要4T存储空间，根据中级用户数可能存在的估算差异，计划将6T作为用户数据的存储空间。

上述内容共需存储空间约为10T，由于存储设备上要求实现RAID机制，保存数据快照以及预留热冗余盘，可用数据约占存储总量的三分之二，所以需要的存储设备的裸容量为16T。

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4.5 带宽估算

多媒体网络教学系统对网络带宽的要求，由多种因素决定，包括：并发的用户数、课件的类型、用户访问类型、拓扑方式等。在网络教育培训项目部署中，网络中最繁重的负载由以下方面引起：

 课程内容(最严重负载，30K-135K/每用户) 应用程序(次要负载，3K/每用户) 数据(每个人每分钟少于1-3K字节的最低负载)4.5.1 课程内容

一般情况下，网络课件中多媒体课程占70%，流媒体课件占30％。多媒体课程：70%（每学员占用带宽28Kbps）流媒体课程：30%（每学员占用带宽56Kbps）4.5.2 应用程序与数据

 管理数据需要的带宽：一般情况下，管理数据包括用户验证、课程结构信息、用户学习活动跟踪信息等，一般比较小，一路为3Kbps以下。具体数值需要根据信息类型不同而不同。 在线交谈需要的带宽：每个用户使用文本交谈小于1Kbps。4.5.3 单人带宽计算

带宽负载计算： 30%）＋3K=39.4K

平均每在线人员带宽消耗：（28K×70%＋56K×

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4.5.4 服务器所需要的带宽

服务器的带宽主要为服务器接入局域网带宽，为并发用户数目与所需带宽的乘积，课件服务器由于内容繁重，最可能会形成带宽的瓶颈。

计算并发访问对带宽资源占用的计算公式为：带宽资源占用≥同时在线培训人数×每用户占用带宽。

多媒体网络教学系统一期按照注册用户数量为50万人计算：  在比较理想的状态下，以1万人同时在线计算：1万人同时在线时，同时点播课件的并发人数通常不大于10％，大约1000人。以每人点播课件占用带宽为40K计算（算法见上），1000*40K=40M，因此：1000人并发占用带宽为40M；  以上带宽计算是以单人40K计算，由于课程类型的不同，带宽也有相应变化

所以，根据多媒体网络教学系统一期的初步设想，同时考虑用户人数的不断拓展，以及不同类型课程资源对带宽的影响，建议租用100M的出口带宽，以确实保障网络教学系统的正常使用。

4.6 功能要求

本期建设中，要实现多媒体网络教学的核心功能，并要为后续功能扩展留下接口。4.6.1 基本功能

多媒体网络教学系统

基本功能是每个用户都具备的系统基本功能。 用户注册

系统提供用户注册功能，用户可以输入用户名、邮箱地址等个人信息，生成系统用户。

 登录

系统提供一个用户登录的统一入口，输入学员编号、密码经验证合法后，方可登录到系统中，否则提示错误信息。

 忘记密码

用户忘记密码后，提示用户输入自己的学员编号，然后系统随机生成密码，并发送到学员注册时填写的电子信箱中。

 个人信息维护

登录的用户可以查看个人的注册信息，并且可以修改个人联系方式（联系电话、电子邮件等）。

 修改密码

维护登录密码。学员可修改自己的登录密码。 可定制的个人界面

由于学生、教师、管理员等不同角色用户在系统中具有不同的功能及权限，因此具有各自个性化的界面。4.6.2 教学管理

多媒体网络教学系统

4.6.2.1 在线学习

在线学习功能模块是学生进行网络学习的平台，提供各种网络学习所需的功能及入口。

主要包含以下内容：

 学生能完成整个学习过程，可以通过网络进行注册、选课、课程学习。

 课程学习计划：学员通过课程汉语水平测试，确定个人的汉语水平，选择预期学习目标（中级汉语水平、高级汉语水平等），再选择适合自己的学习时间范围，由系统给出一个或多个适合该学员的课程学习计划，帮助学员更有效的进行汉语学习。

 学员按课程安排（强制或非强制的学习顺序），用图书阅览器逐页阅读学习课件或图书，记录查看个人学习笔记，并被记录学习进度。

 进入课程相关的答疑室、讨论区进行交流，与教师和同学讨论问题。

 虚拟教室：在线文本聊天，共享的电子白板，教师可引导学生浏览课程内容，并可引导学生协作浏览网页内容，还可对网页作图形标记；并能实时的播放音频、视频课件给学生观看。 完成老师布置的作业并递交作业。

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 参加练习、自测、网络课程、考试，填写调查问卷。 期间可以与课程相关的教师进行互动式学习。 学员能自行安排学习时间，自我管理学习进度。 学习状态跟踪：进入跟踪评价系统查看总体学习情况。4.6.2.2 教师授课

此功能模块是教师进行网络授课辅导的平台，提供各种网络授课辅导所需的功能及入口。教师可以通过网络进行授课以及多种教学辅导活动：与学生讨论，回答学生问题，布置作业，批改作业，出习题，维护习题库等。

主要提供以下功能：

 网络课程浏览：打开网络课程进行浏览；

 学习辅导子系统入口：进入课程相关的答疑室、讨论区进行交流；  作业入口：进入布置、批阅作业环境；  阅卷入口：进入在线阅卷、线下成绩录入环境；

 学生学习状态跟踪：查看课程的学生列表，进入跟踪评价系统查看学生的学习情况。

4.6.2.3 作业管理

为了使教师能够随时了解学生对所学知识的掌握情况，以做出相应

多媒体网络教学系统 的指导。系统提供作业功能，使教师能够通过学生的作业了解学生的掌握情况。作业提供为教师及学生使用的不同的功能。作业可以在Web上布置发布，提供HTML在线编辑，可对题干的重点部分做出不同标示，提示学生仔细阅读，每道题均可以带若干附件作为对题目的补充。作业分为客观题、主观题，客观题由系统自动批改，以减轻教师的工作量。同时教师可以根据学生提交作业的形式创建作业项目，并跟踪学生的作业进度，从成绩簿下载整个班级的全部作业。他们可以给作业打分，并单独给每位学生提供在线反馈。

学生端：在线写作业、暂存作业、提交作业、查看作业批改情况、查看详细作业分析信息。

教师端：在线布置作业、批改作业、点评作业。4.6.2.4 考试管理

能够容纳大量的专业知识题库，为客户端提供更快和更稳定的运行环境。允许系统管理员和教师登录，能够管理题库，定义和管理考试，并能够进行手工评卷。

 开放式题库设计、题型完整、快速输入；

题型包括填空题、单选题、多选题、判断题和问答题。填空题和问答题需要手工判分；题库采用开放式设计，采用课程题库集、章节题库和知识点三级架构，并可包含图片；课程题库集可以通过文件的导入和导出进行复制，还可使用Excel导入和导出题目，通过Excel快速输入题库，通过题库集文件分发和部署题库；很容易根据自身需要建立各种专业题库，也可以组织编写认证的专业题库。

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 完整的用户管理和权限控制；

包括系统管理员、教师和学员三种权限。系统管理员拥有所有权限，主要是对学员、课程题库和作业的管理；教师可以针对某一作业进行管理，可以查看所有成绩和进行手工判卷；学员可以参加相关作业，并可以查看自己的分数。

 多种模式、满足企业不同需求；

提供考试、练习和自适应多种模式。考试要求比较严格，所有学员的成绩都将被记录；练习方式用于课程学习过程评价用途，分为计时练习和不计时练习，练习可指定学员范围和作业次数，可指定时间发布和关闭，并自动详细记录每次成绩，还可以给出答案提示，供学员培训和考前训练；自适应模式根据题目难度和学员对知识点掌握程度出题，以更合理的方式全面考查学员素质。 灵活组卷系统；

可以自定义出卷策略，按题型、知识点、难度定义出题数量，由系统自动生成作业，不满意还可以进行自动换题或手工换题。练习可以是随机，每个人考题都不同；也可以是固定的，每个人的考题都相同。 基于Web、安全稳定；

学员通过浏览器直接参加考试，不用安装客户端，简单方便。考试的考题将在本机缓存，过程中网络故障或服务器故障不影响考试继续；考试到时自动提交试卷，未答试卷提醒。 自动判分加手工改卷；

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如果考试中没有主观题，系统将自动判分，学员可以通过浏览器查阅分数；如果有主观题，教师可以通过浏览器进行手工判分；教师可以查看成绩列表，并可将成绩导出到Excel文件中；可对考试中标准化题的正确率进行统计。

 多种查询功能，Excel报表输出；

题库、学员、成绩都可进行综合查询，查询数据可以导入到Excel中分析和打印。 安全、稳定、易用。4.6.2.5 教学统计

要具备学员的线上学习档案的统一管理功能，并生成报表。对学员在平台中的学习情况，系统能自动跟踪、记录，可观察学生进度，显示学生是否已浏览特定的内容。例如：每门课程的考试成绩、完成情况、学习进度、作业情况、参加讨论次数、累计学习时间等等信息。

在课程的统计部分，提供整个课程的使用数据，可以就课程的学习时间、考试成绩、学习次数等信息进行统计。

同时平台应提供自定义报表功能，用户可以根据需要自定义报表，选择报表显示信息。4.6.2.6 问卷调查

问卷分为各种类型，例如：课程调查问卷、培训班调查问卷、需求调查问卷、综合调查问卷等等。

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管理员可以自己定义调查问卷的模板，发布各类调查问卷。系统会自动对调查问卷的结果进行统计，同时生成直观的柱型图，便于管理员查看。

管理员可以在线编辑调查问卷。问卷题型包括：页眉、文字说明、判断题、单选题、多选题、填空题、简答题、问答题（字数不限）、组合单选题、组合多选题、页脚等。可以涵盖所有类型的调查或评估。

调查问卷包含以下步骤：  调查计划建立

编辑好了的一份调查（问卷），管理员可以建立其调查计划，设置调查计划的起止时间、启动方式（手动/自动），并指定调查参与者。一份调查（问卷），还可以通过多次建立调查计划来多次启动实施。

 调查结果统计

每一次调查以及每一个参与者的问答都记录在案，形成统计数据。4.6.3 教学资源管理

主要功能是对各种教学资源（课程、题库、试卷、电子图书等）进行采集、管理、检索和利用，平台建立多类型、多层次的资源管理体系。资源管理当中不仅可以导入符合标准的AICC、SCROM的标准课件，对非标准的其它音、视频资源平台都做到同步支持。另外，对于常见的Word、PPT、Flash、Excel等格式的文件也可以进行很好的支持。

在兼容多种格式的资源管理平台中，使各种音、视频资源、电子课件、电子讲义、电子图书、各类案例资料都可以被统一管理起来，共同

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为培训服务。管理员可以根据权限把各类资源分配给相应的人员浏览、管理。应具备以下特点：

 科学的资源分类：所有资源提供两种分类方式，即按学科、知识段分类和按资源格式、类型分类，教学资源库整体结构严谨；  规范的资源格式：整个系统以现代远程教育工程资源建设基础教育项目的规定为标准；

 良好的可扩充性：可动态增加科目、知识段、知识单元、知识点及资源其它性质等；

 有效的资源积累机制：可进行单个资源导入、批量资源导入等方式扩充资源；

 多样的检索方式：提供高级搜索、导航式搜索、图片预览式搜索、简单搜索、全文搜索等多种资源检索方式，使用户准确、高效地查找所需资源。

4.6.3.1 课程管理

支持多媒体课件的制作、上传、分类管理。4.6.3.1.1 课程内容制作

直观的文本编辑器提供丰富的文本编辑界面，包括所见即所得和拼写检查，用来创建有效的学习内容。快速编辑功能使教师可以在学生课程内容界面和教师课程界面间迅速切换。教师还可以导入由外部制作工具生成的电子学习内容，如Macromedia Dreamweaver，Microsoft Frontpage, 或任何和SCORM配套的制作工具。

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4.6.3.1.2 课程创建和设置

能有效的创建和设置课程，同时提供学期间的课程转移工具和文档工具。

支持符合AICC、SCORM国际标准的课件，对非标准课件（URL、视音频、流媒体等）亦能良好支持。

4.6.3.1.3 课程发布

教师可以根据课程内容和活动定制教学计划。内容项目、讨论、测验、作业或其他教学活动可以根据一系列的标准有选择的发布给学生。这些标准包括：日期/时间，用户名，用户组，机构角色，某一次考试或作业的成绩，或者该用户是否预习了下一内容单元。

4.6.3.1.4 课程大纲

教师可以容易地创建课程大纲。他们可以上传已有的大纲，或者用系统的大纲制作功能设计和开发自己的课程大纲和课程计划。

4.6.3.1.5 课程进度管理

教师可以创建有序的课程，控制学生是否必须根据该顺序学习所有的课程单元，或者允许学生从内容目录中选择单个的课程进行学习。学生可以保存他们在课程单元中的进度位置，以便以后从该位置继续。4.6.3.2 题库管理

题库系统用于支持教师和学生通过网络进行组卷并进行各种类型的测试。题目内容主要是各级内容的测试题、达标题等，支持各种类型的

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测试，并可以根据不同的测试目的提供相应的组卷策略，包括智能组卷、相对评价组卷、绝对评价组卷，教师可以根据不同的测试目的，通过网络自动组卷。基于Web的题库系统能够完成一般的题目管理功能，如题目增加、删除、修改等等。试题内容支持图形、语音、公式等多种形式的媒体。还应能对学生的测验结果进行统计分析。

系统管理员可以对系统的题库进行增加、删除、修改的操作，可以对题库集进行导入、导出操作，生成备份文件。题库管理采用题库集的方式，对题库进行了更好的分类，方便对题库的管理。

题库管理要支持多媒体试题。

试题按题型分为单选题、多选题、填空题、判断题和问答题，其中单选题、多选题和判断题是标准化试题，系统可以为这些试题自动判分；填空题和问答题是非标准题，需要管理员手工判分，试题管理有如下特点：

 试题可以按照知识点分类；

 试题难度最多有多个级别，分别表示不同的难度；

 试题中可以添加格式为bmp、jpg、gif、jpeg等图片、常见音视频、Flash等多媒体内容。

 能够提供单选、多选、判断正误、匹配、排序、填空和论述题等多种题型；

 题库内容可以导入、导出，或者形成.ZIP文件方便老师保存数据； 4.6.3.3 试卷管理

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试卷可以用于考试、练习和作业，试卷由管理员或试卷管理员（教师）创建，可以由题库中随机取题生成试卷，或者由其他试卷导出文件生成试卷。由题库生成试卷可以自定义出卷策略，按题型、知识点、难度定义出题数量，由系统自动生成试卷，不满意还可以进行自动换题或手工换题。题目可以是随机，每个人考题都不同；也可以是固定，每个人的考题都相同。试卷分数可以由题库的题目产生并换算到100分，也可以由用户在试卷中自由指定。试卷可以指定有效时间和允许参加的考生，只有在规定的时间有权限的考生才能参加考试或作业。试卷可以定义是否允许考生多次参加考试。试卷中还可以定义允许考生查看标准答案，也可以从文件中导入生成试卷，支持多试卷同时导出和口令加密。试卷可以输出到Word文件中，同时满足传统的考试和作业模式。试卷管理有如下特点：

 具有从题库中随机生成试卷的功能，试卷可多次重复使用；  录入原始试题可生成测验题目或者调查题目；

 可为学生提供受密码保护的测验、限时的测验，并得到即时的结果反馈；能按照时间表上指定的日期和时间，自动开放或关闭测验； 4.6.3.4 成绩管理

教师可以在成绩簿中存储学生的成绩，测验分数会自动存储在成绩簿中。成绩簿支持客户化的成绩表、成绩加权、项目分析和多种成绩簿浏览方式。在教师许可的条件下，学生可以查看他们各自的成绩，但看不到别人的成绩。成绩管理:有如下特点：

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 可创建关于学生答案的统计数据报告：可倒入平台以外的作业或考核成绩，进行综合加权计算，自动得到综合测评分数；

 作业系统具有自测、测验、考试、调查和作业提交记分功能；  可针对特定用户、作业和考试进行深入分析，并产生报表。

4.6.3.5 电子图书馆

电子图书馆用于管理平台内的各种电子文档、资料的管理，并提供灵活树型分类管理。电子图书馆管理功能可以提供多种搜索条件对平台里的资源进行搜索，得到自己需要的资料。每一门课程都有自己的数字图书文件夹，这些文件夹可以由图书馆来管理，从而保证不会违反版权许可。4.6.4 学习互动

为了有效的支持分布在异地的师生间交流，学习交互工具应不仅仅提供传统的基于文本交流，还应提供包括图形、语音、视频等多媒体的支持。

强大的远程多点交互功能。可实现同步学习，同时接入的学生数（或教室数）可方便地扩充。学生之间、师生之间均可通过BBS、在线聊天室、收发消息及电子邮件，以文字、图形、音频和视频等方式进行交流，适用于重要的学术交流和教学答疑场合。4.6.4.1 汉语学习BBS

除通用的BBS系统基本功能外，还需支持多语言。也可与现有的各

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语言的BBS对接实现。

学生端：

学生可以使用自己在系统内唯一的用户名称登录讨论区系统，并且可以查看到相关文章，并可以进行新文章（论题）的发表和对已有文章的回复。在学生发表文章时，系统应可以自动记录发表文章的学生的用户名称和发表时间，以便进行查找和管理。学生发表的主题和参与主题的跟踪和每个帖子的点击率等功能。

教师端：

讨论区支持多议题的异步讨论。教师可以围绕不同的主题设置多个论坛，并嵌入合适的内容区或课程中。教师可以决定学生是否能够修改、删除、匿名留言和粘贴附件等。论坛内容可以根据议题、作者、日期或主题排列和浏览，并支持完全搜索。教师在讨论区内，应该可以查看并管理讨论区的文章。除可以正常回复学生提出的问题和论点，还应该可以对文章及学生进行以下管理操作：管理精华区；删除某些内容与讨论无关的文章，保障讨论区的使用。4.6.4.2 在线答疑室

答疑室是为实时同步的交流互动而设计，支持文本聊天环境和完全的虚拟教室。除了文本聊天，虚拟教室提供协作白板、小组页面浏览（页面游历）、问题和解答集锦以及退出教室功能。它可以在课程模式或开放式参与模式下运行。用户能够“举手”回答问题或得到完全的参与控制权力。所有的聊天过程都能被记录和存档。

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4.6.4.3 协作学习

为了支持协作学习，教师可以使用工具建立不同的学习小组。每一个小组都有自己的文件交换区、讨论区、虚拟教室和给小组所有成员发送信息的小组邮件工具。学生可以同时属于多个小组，教师能够为不同的小组分配不同的作业或项目。4.6.4.4 文档共享

老师和学生都可以用电子档案夹来汇集、呈现和分享在线信息，记录自己学业或者学术上的进展、成绩和相关课程资料等。电子档案夹可以通过创建向导产生，也可以在档案夹标准模板的基础上进行个性化定制。学校还可以设计出统一风格的档案夹模板，供自己的学生使用。4.6.4.5 消息中心

为用户之间以消息方式提供了一个交互环境。如教师与学员之间的交流答疑、考试成绩通知的自动发布、课程和考试申请审批的结果通知等。

4.6.5 资讯发布管理

多媒体网络教学系统拥有九种语言的门户网站，不同语种的学员登录自己母语类型的门户，在自己母语的环境中学习。通过资讯发布管理功能，可以实现对各语种门户网站上的各类信息的增加、删除、修改和发布。

要求具备以下功能：

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具备网页模板管理功能，支持对各级网页表现形式的定制，能轻松实现网页样式、版式、布局等的调整。

具备资讯内容管理发布功能。具备栏目管理功能，可增加、删除、修改栏目。支持文字内容的增加、删除、修改、发布。

支持可视化编辑，支持在文字内容中插入图片、flash、音视频等。4.6.6 系统管理 4.6.6.1 用户管理

 基本管理

用户管理具有管理用户账户、用户帐户分组、查看账户考试情况和导入、导出账户列表等基本功能。

 用户等级管理

用户注册后可以成为初级会员、中级会员。（后期将增加高级会员、VIP会员的级别）

平台对用户实行分级管理，限制部分内容。

初级会员登陆后，可学习基础性的教学内容，可使用字典/词典，可使用注有“免费”字样的游戏、下载注有“免费”字样的音乐，可通过在线时长、论坛发帖、上载音乐等多种方式来增加积分，可浏览免费的资讯和信息，可使用BBS（除限制板块外），可参加语音聊天室活动。

中级会员与初级会员类似，只能使用免费的功能，中级会员与初级会员的区别在于，初级会员增加积分到一定程度才可以成为中级会员。除了初级会员享有的一切功能外，中级（含中级）以上的会员可以申请

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租一个语音聊天室来组织活动，可以损耗积分使用付费的游戏等功能。4.6.6.2 权限管理

支持多层分级权限机制。系统的角色和角色所具有的功能不是固定死的，系统管理员可以根据实际来定义角色，比如某个语种我们的课程管理需要一个专门的管理员，那总管理员就可以定义一个角色只能管理课程，而不具备其它任何操作权限。

系统可采用单个权限、角色的两种方式给某个用户或某些用户授权，系统初始化配置系统管理员、教学主管、教师、学生等标准角色。

系统管理员拥有所有权限，主要是对其他用户的权限管理。教师可以使用题库资源、定义试卷；并就自己的试卷管理考试和作业，查看考试和作业的分数和成绩统计，并进行手工判卷。可进行远程的教学管理（远程课堂、课时管理、课程管理），可上载或下载教学资源，发布公告，可在论坛发布帖文，可设置为只有教师才能查看。

学生可以参加相关试卷的考试和作业，并可以查看自己的分数、成绩统计等。

4.6.6.3 工作流程管理

用户可以定义一项工作流程（比如审阅、批准或者评分），并为这项流程指定优先级、截止日期、文件读写权限等设置。资源项目或文件按照工作流程的规定发送到其它用户那里，发送者可以跟踪流程的进度，了解流程是否已经完成。

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4.6.6.4 系统日志管理

可以方便地对教师授课、管理员更改设定事务及日志记录范围等进行查看、删除和保存管理。

4.7 多媒体课件制作工具

多媒体课件制作工具软件针对教育培训中存在的各种需求，提供基于网络的多媒体课件制作与打包功能。

用户可根据实际的资源状况，将视频、音频、图像、文本、动画等多媒体素材进行有效的整合，通过软件自带的章节结构编辑器、教学结构编辑器、页面编辑器、课件模板组件库快速生成课件，也可直接将其它文档或课件的内容直接打包到课件中，提供课件的制作与打包功能。4.7.1 工具特点

 系统为后期网络课件制作的客户端程序；  以树形目录方式组织课程内容结构；

 提供教学设计规划器，支持灵活的总体教学流程与策略设计；  可支持多种素材的嵌入，如图片、表格、视音频（Microsoft Media、Real Media）、Flash动画等；

 支持PowerPoint、word、html等教学内容资源的导入打包，充分利用既有的教学内容资源；

 提供可扩充的内容组件与教学组件库，可快速制作交互式评估、多媒体网络教学系统

测试及特征化内容，使系统能够灵活扩充或升级；

 内嵌所见即所得的HTML页面编辑器，页面制作简便，只需要简单地拖拽操作和属性设置，无须编写脚本，即可完成课件设计与制作；

 提供课件模板，快速生成模板式课件；

 提供多样化的课程界面、功能与导航模板供用户自由选择；  可生成不同的课件版本，可支持在单机、Intranet、Internet、多媒体网络教学系统等不同环境下的应用；

 提供SCO的导入导出功能，实现内容的可重用与灵活组合；  可打包生成符合SCORM国际标准的课件，可与任何符合国际标准的平台进行挂接，以实现课程学习时间、学习进度、学习状态等跟踪，并生成可重复利用的学习单元；

 支持与多媒体网络教学管理平台的无缝接口，生成的课件可直接上载到教学平台进行管理发布；  符合IMS内容打包规范。4.7.2 功能说明

多媒体课件工具软件功能总体划分为章节结构规划器、教学结构规划器、页面编辑器、界面模板、组件库、课件打包、平台系统挂接等。

章节结构规划器采用树形结构对课件的内容学习单元进行管理，包括课程章节节点的增加、修改、删除和移动等。

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教学结构规划器用于帮助教师快速建立内容讲解的总体教学结构、详细的教学路线及逻辑关系，指导课程的总体开发。包括教学思路编辑器、教学结构编辑器、控制面板和语定义模板。

页面编辑器主要包括所见即所得的基本页面编辑、嵌入式内容组件、预览等功能。

课件界面模板提供全方位的多种风格的课件界面模板供用户自由选择，以达到美化课件界面的目的。包括总体布局模板、页面导航模板、内容页面模板、封面模板、章节结构导航模板等。

组件库提供教学组件与内容组件库，支持组件的灵活扩充。用户可通过安装或导入的方式加载新的组件，并在工具中使用。

课件打包功能主要包括内容资源导入、打包输出两个部分。

4.8 可选功能 4.8.1 在线字典/词典

为九个语种（英语、法语、西班牙语、俄语、阿拉伯语、韩语、日语、泰语和德语）的汉语学习爱好者提供在线字典/词典功能。具体功能要求如下：

支持多语言；

支持输入查找：输入中文查询英文，输入英文查询中文等多语言与中文之间的查询；

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支持鼠标取词：鼠标移动到词上可显示相对应的语言的词、包含读音、词义、例句；

具备朗读功能：按照设定语种朗读该词语的词音； 支持复制：复制该词的解释； 能勾记忆生词：记忆查阅过的生词；

具备帮助功能：帮助初次使用者使用字典/词典功能； 功能可扩展，并能够支持词库升级。

4.9 接口要求 4.9.1 功能扩展接口

本项目后期预新增HSK网上考试、商务服务等功能，并对用户管理、在线社区等功能进行完善，在本期建设中要求留有相应功能扩展的接口。4.9.2 与其他系统接口

多媒体网络教学系统作为整体信息系统的重要组成之一，可从其他系统采集或向外部系统输出相关业务数据，以保证各信息系统之间的信息共享

为了与多媒体业务支撑平台进行数据共享，多媒体网络教学系统可以和多媒体资源采集和管理中心作数据接口，其它部门就可以查找到网络培训系统中现有的培训资源。同时，可以定制相关数据的导出接口。

第五篇：基于多媒体网络教学系统的交互设计研究

基于多媒体网络教学系统的交互设计研究

摘 要：本文对交互的含义及设计原则进行了较为详细的阐述，进而对基于多媒体网络教学系统的交互设计进行具体分析，探寻有效的方式手段，创设较为完善的设计方案，以期对优化多媒体网络教学系统提供帮助。

关键词：多媒体网络；教学系统；交互设计；研究

为了顺应时代发展的潮流，大量新型教学手段及软件不断涌现，让学习者拥有一个便捷、自主化的学习环境。其中，通过对交互设计进行深入研究得知，如今的交互技术可以很好地支持多种媒体形式及资源的共享和传输，但仍需要不断进行完善。

一、概念论述

交互于多媒体网络教学系统中的具体含义为：学生与教师、同伴、学习资料等，利用各种网络技术方法，进行实时的互动以及交流。其中，所进行的信息交流主要体现在以下几个方面：第一，教师与学生间的沟通；第二，学生与学生间的交流；第三，学生与学习资料间的交流。从交互主体角度进行区分，可分为人机交互以及人际交互两种。人机交互主要指，利用网络与相应的学习资料信息进行交互的一种方式。学生可以通过自行择选课程资料的方式，对学习进度以及内容进行合理调控，此外，也可以将自身的学习资料等以网络文件的形式置于多媒体网络教学系统中，进行交流及反馈。人际交互主要指，学习者利用网络进行人际间交往的一种方式。此类交互方式，有助于提升学习者的人际交往能力及解决问题的能力，有利于提升学生的学习自信心。

二、交互设计研究

1.设计原则

第一，在具体开展以及进行多媒体网络教学时，应以为学习者提供更好的服务为基础，充分尊重其主体性地位，使学习者的主体作用更好地得以发挥，对提升学生的学习热情有积极意义。第二，在进行具体设计时，应重视进行实效性较高的反馈设计。其中包括：设计教师教学以及学生学习的模式以及方式；实时监测学生的实际学习状况，并对其予以适当的表扬及鼓励；对学生在学习过程中遭遇的问题以及难题等，进行实时解答等。这有助于更好地提高学生的学习质量及学习效率。第三，以学习者的实际交互需求为基础，鼓励其进行种类不同的人际交往行为。第四，应重视利用科学技术，尽可能地将科学技术与人的思想意识加以结合。第五，重视进行实时互动。

2.设计方案

（1）人际交互

想要使多媒体网络教学系统具备更高的实效性，需要在对其进行具体设计及开发时，严格遵循以下设计原则。

第一，交互性原则。使得多媒体网络教学系统具备良好的交互性，有助于促进教学以及学习质量的同步提升。

第二，协作性原则。多媒体网络教学系统创建初始的基本目的之一，是通过让学生进行协作性学习的方式，促进其提升学习效率，培养团队意识。

第三，人际交互的主要特点包括多渠道、协作性以及趣味性。其中，多渠道指利用多种有效的方式手段，为学生创建良好的人际交互环境，以促进学生思维能力的提升。协作性指引导学生以小组为单位，参与到实际的教学活动中，进而由组内成员一同完成相应的学习任务。

（2）一人一机交互

评判创建多媒体网络教学系统所具有实效性高低的标准为：用户满意度。其中，基于人机交互主要是作为系统与使用者之间的信息传递途径而产生的，因此，其可以对使用者造成直接影响，所以，使用者的实际感受，对于完善多媒体网络教学系统的功能以及结构改革进程具有十分关键的作用。

一人一机交互模式的设计特点主要体现在以下几点。第一，人性化。简而言之，即为通过对人类的交流、生活方式以及行为进行模仿，将信息反馈形式拟人化。第二，情感化。即依照学习对象的基本心理特点等，将人类情感因素与信息反馈系统相结合。第三，智能性。此项功能对于促进系统的人机交互实效性具有重要意义。其可以对所产生的交互活动进行实时监测，有助于提升学习对象的实际学习效率。第四，个性化。网络教学的主要受众对象为学生或青年群体，因此，该功能主要是指以受众人群的具体爱好为基础，为其提供一些可供自行选择的风格界面，使学习者可以更轻松地与平台进行交互。第五，及时反馈性。其主要指对个别需要学习者开展实时参与以及反馈的课程内容，其对人机交互的请求会相对较多，因此，这需要通过合理设计来实现。比如，英语课程中的听说练习等。

三、结语

综上所述，“交互”作为一种新型的网络多媒体教学对话方式，对促进网络教学不断趋于现代化以及新型化具有积极意义。所以，想要对多媒体网络教学系统进行高质量、高效率的设计以及开发，就需要将交互设计合理地应用于实际教学实践中，提升学习者的学习兴趣。

参考文献：

[1]张冬慧，朱小明.基于SPOC和多媒?w网络教室的计算机软件类课程实验教学[J].实验技术与管理，2017，34（8）.[2]赵军.多媒体网络教学模式下的大学外语分级教学――以内江师范学院为例[J].内江师范学院学报，2017，32（5）.作者简介：马帅（1983―），辽宁沈阳人，本科学历，讲师，研究方向：设计艺术学。