管理平台设计与实现(精选10篇)
1.管理平台设计与实现 篇一
教学资源共享平台设计与实现
摘要
随着多媒体信息技术和计算机网络技术的日益普及,网络教学作为教育的一种形式在世界范围内得到迅猛的发展,它突破传统教育过程在空间和时间上的限制,实现了教育资源在更大范围上的共享。网络教育资源建设是影响网络教育发展,保障网络教育质量的重要因素之一。怎样有效解决资源的网络共享问题,提高教学资源的可利用率,如何实现教学资源信息化的优化管理,充分发挥网络信息共享资源在高校教学中的作用等问题便成了每个高校迫切需要解决的问题。现在许多高校已经成功的搭建了自己的网络资源共享平台,有许多的成功经验,而作为新型高等本科院校,教学资源平台的建设还往往处于起步摸索阶段,因此有必要借鉴其它高校的成功经验,加快教学资源平台的建设,改善现存的资源共享访问瓶颈,为高校科研教学提供良好的资源服务。
通过创建交互式网页应用的网页开发技术手段,数据不再和页面以及网站混粘在一起,它独立了跟着用户走。在基于数据的应用中,用户需求的数据,可以从独立于实际网页的服务端取得并且可以被动态地写入网页中。帮助用户即师生解决管理、维护、存储、分享内容,并且通过用户对资源的访问密集度来作出整个网络资源的分布调整计划,使系统网络资源平台的共享性得到充分的发挥。
[关键词] 资源共享
管理系统
存储分享系统
ABSTRACT
目录
一、前言...........................................................................................................................................4
二、需求分析.................................................................................................错误!未定义书签。
(一)、系统需求...................................................................................错误!未定义书签。
(二)、功能需求...................................................................................错误!未定义书签。
1.权限设置......................................................................................错误!未定义书签。
三、总体设计.................................................................................................错误!未定义书签。
(一)、基本设计概念和处理流程.......................................................错误!未定义书签。
(二)、系统层次模块图.......................................................................错误!未定义书签。
(三)、数据库设计...............................................................................错误!未定义书签。
1.数据库需求分析..........................................................................错误!未定义书签。
四、详细设计与设计.....................................................................................错误!未定义书签。
五、结论与体会.............................................................................................错误!未定义书签。参考文献.........................................................................................................错误!未定义书签。
教学资源共享平台设计与实现
一、前言
目前,大多数的校园网络平台是针对用户使用功能定制的,没有一个统一的校园网教学资源库的建设。教师在使用网络资源时,仍然需要到校园网以外的网上搜索资源,使得某些共享教学资源重复被搜索、下载,降低了他们的利用率。为了提高共享教学资源的利用率,建立一个规范、丰富、实用、可广泛共享的高校网络教学资源共享系统,已经成为亟待解决的问题。
2.管理平台设计与实现 篇二
关键词:对象管理模型,诊断器,虚拟资源,事件采集,事件诊断
随着采编播的一体化, 整个业务平台中, 硬件的种类繁多, 并且硬件厂家和型号繁杂;不同的业务, 软件厂商和软件系统众多。这些硬件和软件组成的大系统在完成自身任务的同时, 给系统的运维人员也带来了一定的挑战, 如何在第一时间发现问题、准确定位问题, 对保证系统安全和减少系统故障来说至关重要。随着业务对信息系统的依赖性越来越强, 对信息工程基础平台的运行可靠性要求也越来越高, 需要借助技术手段来改变传统的人工管理模式, 从而提高系统的运行效率。
运行监控管理平台可以对硬件设备及软件系统进行全面的监测和控制, 能实时监测与其相关的各分系统的运行状况, 及时对非正常情况给予报警提示, 并提供故障分析功能。监控对象涵盖系统的硬件设备、通用软件、网络链路以及业务系统的运行状态, 其中既包含了硬件设备固有指标的定时监控, 业务主干网络链路状态监控, 通用软件运行情况分析, 还有软件系统流程运行状态的分析监控。
一系统结构
整个系统的架构如图1所示, 主要由数据层、业务层和展现层三部分组成。
数据层:主要指各种监控对象, 为整个系统提供基本的运行状态数据。包括存储设备、服务器、以太网等基础硬件, 数据库、应用服务等系统软件, 各种业务软件如媒资系统、收录系统、编排系统、播出系统等等。需要进行监控管理的软硬件都可以纳入其中。
业务层:主要完成运行状态事件的采集、诊断和处理。数据的采集支持通用设备和软件按照简单网络管理协议 (SNMP) 或自定义协议发布的运行状态, 也支持监控对象按照UDP单播或组播方式发布的运行状态。事件的处理主要根据每个监控对象设置的监控值、诊断器、事件级别等配置, 从而智能地判断监控对象的运行状态是否要存储、转发、声光报警等处理方式。
展现层:整个系统的人机交互界面, 除了保证平台正常运行的配置管理之外, 主要是对监控对象运行状态的显示, 从不同角度对运行指标进行展示。
二系统实现
运行监控管理平台主要由客户端系统和中心系统两部分组成。客户端系统负责收集监控对象当前的实时状态, 按照一定的消息协议上报至中心系统;中心系统接收各个监控对象的实时信息, 按照事先定义的诊断器和阀值, 对需要进行报警提示的内容进行声光报警。
1. 客户端:主要由代理Agent和SDK包两部分组成
(1) 代理Agent
作为独立的应用系统, 部署于纳入管理的设备上, 主要监控内容包括设备的CPU、内存、网络链接、网卡流量、进程存活、磁盘剩余空间等监控项, 并可以把这些监控项的实时状态按照一定的频率发送至服务器端进行接收、解释和展示。
代理Agent与服务器端按照自定义协议规范, 以188Byte的固定长度对监控状态进行封装打包, 支持UDP组播和单播的方式与服务器端进行通信。
(2) SDK包
与服务器通信的模块, 提供给需要被监控的业务系统。其主要功能是将事件信息按照一定的格式组织, 并按照自定义协议规范, 以固定的长度进行封装打包, 以一定的协议与服务器端进行通信。业务系统只要集成此SDK包, 那么其相关的流程及处理状态即可纳入中心系统的管理中。
2. 中心系统
中心系统由业务逻辑处理模块和展现模块组成。业务逻辑处理模块主要完成事件的接收、分析和处理, 是整个系统的核心部分。展现模块提供人机交互操作。
(1) 业务逻辑处理模块
由事件采集、事件诊断和事件处理三部分组成。
a.事件采集
按照一定的协议接收网络上的数据, 并根据自定义协议规范对接收到的数据包进行解包、分析、拼接、解释, 从而获取有效的状态信息, 并将此信息发送至事件诊断模块进行进一步处理。采集支持UDP组播和单播的通信方式;通讯协议可以是自定义协议规范、SNMP、第三方自定义协议等, 系统可以根据实际需要增减采集协议。
b.事件诊断
事件处理中心, 根据监控对象配置的诊断器和阀值为条件, 判断接收到的消息是否需要处理。系统根据当前配置的阀值, 判断是否应该生成事件对象, 事件对象可以根据操作用户关注点的不同进行处理, 如有的关注某类业务数据, 有的关注事件的级别, 并且可以根据一段时间范围内相关的实时事件进行事件合并。
c.事件处理
目前事件处理方式有存储和转发两种。存储主要包括保存至关系型数据库、文本数据库Mongo DB以及文本文件;关系型数据库, 主要存储和管理事件对象, 用于报警、查询统计;文本数据库, 用于将业务流水信息保存到数据库, 便于进行监控项实时图或历史图的展现;文本文件, 用于记录当前不需要存储数据的流水账, 以历史记录日志的形式, 作为后续问题排查的依据。事件的转发功能可将事件按照一定的转发协议发送至其他系统。
业务逻辑处理模块根据监控对象的数量、事件上报的频次支持分布式模式, 即其可以部署在多台独立的机器设备上, 采用可扩展的系统结构, 利用多台服务器分担采集和处理负荷, 不但解决了集中式处理模式中单台服务器的处理性能瓶颈问题, 还提高了系统的可靠性、可用性和扩展性。
(2) 展现模块
主要由统一认证、监控对象管理、视图管理、统计分析、运行监控等功能组成。通过角色、操作人员、业务数据、事件等级等对象之间的关联, 来实现岗位的定义、岗位职责的划分、岗位人员的分配等, 保证操作人员各司其职, 进入系统后只能查看、浏览和处理其岗位职责范围内的内容。对原型以及监控对象对应的属性、属性返回值、诊断器、阀值等信息进行统一的配置管理, 对物理虚拟资源统一管理, 对不同厂商/技术的资源统一管理, 做到虚实适配、异构资源。平台采用多样化的管理视图, 从不同视角管理对象, 如机房视图、资源视图、应用视图等, 用户可以根据实际需求切换视图。平台对采集到的事件, 按需从不同维度进行丰富的指标展示, 如折线图、柱状图、饼图、表格等方式。运行监控主要是根据当前采集到的实时事件, 根据策略化的分析联动, 产生报警、创建运维事件, 并以声光报警的方式告知运维人员进行相应的处理。
三系统特点
1. 可按需部署的多级监控机制
事件的转发机制使得系统支持总控/分控多级监控模式。总控系统集中显示整体系统平台布局、关键设备状态、系统重大报警等, 是整个平台运行状况的集中概括反映;分控系统集中显示某类或某个业务系统的运行状况、设备和线路报警等情况, 是某个业务系统运行状况的集中表现。总控系统、各分控系统既相互联系, 又独立运行。用户可以根据实际的监控管理需求进行部署。
2. 灵活的对象管理模型
不同的管理对象需要监控的参数及数量不尽相同, 针对不同的参数, 检测的条件以及报警的级别各有不同, 如何有机地将软硬件各种物理/虚拟资源管理起来, 是体现系统可用性、扩展性的重要指标。
平台中将监控对象抽象为原型, 原型是对具体管理对象的定义, 原型由其属性以及属性返回值组成, 属性及返回值在系统中可以根据实际需求灵活配置, 可根据属性返回值定义其诊断器、阀值。实际监控的对象即为原型的实例化, 即通过原型管理的具体内容, 如操作系统、软件系统、播出服务器等具体管理对象, 其可以继承原型的属性以及返回值, 这样既便于同类监控对象的管理也减少操作人员的维护。灵活的原型定义使系统可以涵盖更多的管理对象, 增强了系统的通用性。
3. 热插拔的多协议事件采集器
事件的采集主要由协议解释器完成的。协议解释器与监控对象实时状态的封装协议相对应。有几种实时状态封装协议, 事件采集中心就会有几个协议解释器。协议解释器作为组件, 在事件采集中心可以对协议解释器进行维护和管理, 可以动态地添加、启用、停用协议解释器, 从而可以灵活地做到支持多协议事件采集。组件式的多协议事件采集增加了系统的灵活性和可扩展性。
4. 自定义的事件诊断模式
不同的监控对象其属性返回值的判断处理条件不同, 针对同一属性其返回值在不同的范围报警级别也不同, 平台通过可自定义的事件诊断模式来实现灵活的事件诊断功能。
系统预定义常用的诊断器如大于、小于等于、包含以及介入/之间等, 并可以动态设定事件的等级、报警形式 (颜色、声光等) 。这样就可以根据不同监控对象的返回值设置不同的诊断器、阀值以及事件等级, 从而可以做到事件诊断模式的自定义。通过单值判断模式、连续采样点概率判断等模式, 事件诊断中心可以根据自定义的事件诊断模式, 判断其所属的事件等级, 以便于进行声光报警等处理方式。
四结束语
目前随着系统规模越来越大, 管理复杂性大大提高, 用户对系统可用性稳定性要求越来越高, 而当前的运维部门普遍反映人员不足, 工作缺乏有效的管理和有效的信息化手段支撑。通过此产品, 可以构建一个覆盖整个业务平台的关键网络、软硬件系统的监控平台。通过对网络、系统各种运行状态数据的采集、处理, 及时掌握系统整体的运行情况, 并通过监控数据的分析, 发现和预测系统的运行趋势, 为运维及平台改造提供决策数据支持, 从而提升运维效率, 实现运维部门的价值。
运行监控管理平台目前在有线电视和IPTV的播出平台中已经稳定运行, 在发现问题、准确定位问题方面起到事半功倍的效果。
参考文献
[1]张莉;广播电视网络的监控与管理;中国有线电视, 2012年3期
[2]邓瑞广;有线数字电视宽带综合信息网统一网管平台的建设;中国有线电视, 2014年5期
3.管理平台设计与实现 篇三
摘 要:针对手机短信增值服务的广泛应用及高校教学管理工作的需求,设计、搭建了一个适合教学管理的短信收发平台,并实现了.NET环境下的教学管理短信平台系统的软件开发,进而从短信服务流程、系统结构、功能及其特点等方面对平台系统进行了阐述。提供的设计方案与实现技术对于开发类似的系统有较好的参考价值。
关键词:短信平台;教学管理;GSM;网关;.NET架构
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1672-1098(2008)01-0070-04
收稿日期:2007-10-08
基金项目:上海市教育委员会科研资助项目(06RZ002);上海市教育高地建设资助项目
作者简介:崔莉莉(1975-),女,安徽长丰人,讲师,硕士,主要从事计算机控制与通信、
嵌入式系统的研究。
Design and Implementation of Teaching Management System
Based on Short Message Service Platform
CUI Li-li, WEI Shu-tao
(School of Computer Science and Information, Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209, China)
Abstract: Based on the widespread application of Short Message Service (SMS)s value-added service and demands of teaching management in universities, a SMS system platform for teaching management was designed and built. Software development for the system platform in .NET environment was realized. SMS service process, system architecture, function and characters of the system platform were described. The proposed approach and realization technique are very useful in development of similar systems.
Key words:SMS platform; teaching management; GSM; gateway; .NET frame
手机短信以其移动性好、随时在线、价格低廉、覆盖范围广、便于保存等优点而得到广泛应用。因此,利用承载在GSM网络上的短信增值业务而构建出一个软件平台,用以实现短信的定制、群发等功能,已被越来越多的单位所接受。
在高校日常教学管理中,信息的发布和变更,如上课时间地点、考试信息、放假通告、教学讲座等,只有通过口头、布告、电话、E-mail等形式进行通知。这种信息发布途径速度慢、效率低,在时间和空间上都有很大的局限性。通过短信平台的使用,能够快捷、高效地发布及变更教学信息。教师及管理部门只需要在短信平台上输入相应的内容并发送,学生就可以在第一时间内准确地接收到信息。短信是直接面向每一个学生的,省去了中间环节,提高了信息通知的时效性,减少了口头或电话通知所带来的时间、人力资源的浪费,打破了时间和
空间的限制。
1 短信服务流程
1.1 短信网关
短信服务业务SMS(Short Message Service)是GSM系统提供给用户的一种数字业务,内容以文本、数字或二进制非文本数据为主。与话音传输及传真类似,SMS是GSM数字蜂窝移动通信网络提供的一种重要的电信业务[1]。
短信网关的建设可以为SP(service provider,服务提供商)与SMSC(Short Message Service Center,短信中心)之间的数据交换提供一条安全、快捷的通道,以便手机用户采用短信方式与SP双向通信,接收SP提供的信息服务,同时完成相应计费采集、业务管理、网络管理等功能。
短信网关的通讯需要遵循两种协议[2-3]:
(1) CMPP(China Mobile Peer to Peer,中国移动短信点对点协议)是中国移动定义的内部ISMG(Internet Short Message Gateway,移动网关)之间、ISMG与SP之间的通讯标准;
(2) SGIP(Short Message Gateway Interface Protocol,短信网关系统接口协议)是中国联通定义的SMG(Short Message Gateway,联通网关)和SP之间、SMG和GNS(Gateway Name Server,汇接网关)之间、以及SMG和SMG之间的接口协议。
1.2 服务流程
SGIP和CMPP都定义了MO(Mobile Originate,由手机用户提交的短消息)和MT(Mobile Tenminated,由手机用户接收的短消息)方法,SP可以发送到短信网关,同时消息也可以从短信网关发送到SP。整个教学管理短信平台系统的服务流程如下[4-5]:
(1) MO方法:用户通过手机终端,发送指定的短信内容给SP的上行过程。例如学生用户在指令代码后加入#学号可以进行成绩查询,QMCJ#064830025的短信,表示用户查询的内容是学号064830025的期末考试成绩。该短信内容首先通过GSM网络,从发送方路由至短信服务中心,然后短信网关根据短信发送的号码(即SP的服务代码),将短信内容发给相应的SP,由SP根据接收到的短信和自身的业务逻辑产生业务输出,进行处理;
(2) MT方法:SP将用户请求处理后的结果发送给短信网关,短信网关再根据用户手机号段路由至实际地址的下行过程。当SMSC有短消息需要发送到某一GSM用户时,首先建立一条包含各种有利于接收者信息的SMS-DELIVER报文。此信息包括用户的内容,最初的发送者身份及用于批示短消息已被SMSC接收的时间标记。其次,SMSC将短消息传送到与服务中心相连的SMS网关。由于手机号段最初是由短信发送者输入的,因此SMS网关能识别和查询有关的HLR Home Location Register,最终实现将处理结果的短信通过网关发送给用户归属的短信中心。
2 短信平台的总体设计
2.1 体系结构
教学管理短信平台由手机用户、短信平台网络和信息系统三部分组成(见图1)。
在手机用户和短信平台之间,短信是通过GSM进行双向通信的。用户可以使用手机终端,通过SMSC和ISMG向短信平台发送短信;短信平台对手机用户的请求信息进行相应处理后,通过Internet和ISMG相连,按照移动通讯运营商协议,如本系统采用的CMPP和SGIP,以C/S方式与ISMG通讯,将需要发送给手机用户的短信发往ISMG,再由ISMG发到SMSC,最终到达用户手机。
各个运营商都有自己的短信符号及不同的接口。对于学校来说,直接和运营商沟通是一件比较困难的工作,所以本系统开发是通过短信SP提供的http接口,来支持短信的发送和接收。
短信SP的工作是提供移动通信网络的短信号码,运营商之间的日常联系工作都由SP来维护。如果遇到运营商系统升级等情况,由SP来操作,学校不需要做出任何程序代码上的修改。
2.2 功能设计
本文通过教学管理短信平台系统的设计,主要解决以下三个方面的问题:
(1) 短信通知 教师及管理部门可以通过教学管理短信平台网页,将通知的内容发送到学生手机上。短信通知很好地解决了教师一旦接到紧急通知时,就一直坐在电话机旁不停地给学生拨打电话的问题;
(2) 成绩查询 现在很多高校都采用网络查询成绩的方式,学生如果需要了解自己的考试成绩,就必须到有网络条件的地方,通过网站访问查询。有了短信查询成绩平台以后,就可以通过发送短信的方式查询个人成绩;
(3) 短信互动 教师可以通过短信平台将教学信息发送给学生,学生也可以将学校教学、管理、保障工作中存在的问题以及个人的意见、建议通过手机短信的方式发送到短信平台系统,向有关管理部门反映情况。
该平台提供如图2所示的数据采集、信息管理及系统管理三大功能模块。
2.3 软件实现
教学管理短信平台的数据库为SQL Server 2000,前台采用ASP.NET,后台以Visual C#.NET作为语言支持。ASP.NET实现了前台表现与后台逻辑的分离,使得程序结构清晰明了。后台逻辑框架的搭建以Visual C#.NET语言实现,C#语言提供对Microsoft .NET平台的访问能力,包括一个通用的执行引擎和一个丰富的类库。在集成开发环境中,利用ASP.NET开发访问SQL Server 2000数据库,由于都是一家厂商的产品,所以在兼容性以及性能方面有着强大的保证,开发效率也成倍提升。
短信发送部分源码实现如下:
public static string smssend(string phone,string content)
{
StringBuilder url = new StringBuilder();
string SMSType="1";
WebClient myClient = new WebClient();
if(phone.Substring(0,2)!="13")
{
SMSType="2";
}
content=HttpUtility.UrlEncode(content,Encoding.GetEncoding("gb2312"));
url.Append("http://202.121.241.7/MOSOGateway/DirectSendSMSs.asp?userid=53231&Account;=admin&Password;=sspujsj");
//发送到移动MT
url.Append("&SMSType;=").Append(SMSType);
url.Append("&Content;=").Append(content).Append("&Phones;=").Append(phone);
Stream myStream =myClient.OpenRead(url.ToString());
StreamReader sr = new StreamReader(myStream);
string aa = sr.ReadToEnd();
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(url);
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(aa);
myStream.Close();
return aa;
}
public static void smssendclass(string classid,string content)
{
DataSet ds = StudentInfo.query(null,classid);
string mobilephone = "";
if(ds!=null)
{
for(int i=0;i { mobilephone = ds.Tables[0].Rows[i]["mobilephone"].ToString(); smssend(mobilephone,content); } } } 2.4 系统特点 (1) 数据生成及时化:系统支持大访问量的高速响应和大信息量的存储。 平台系统的分流功能, 保证了即使在短信发送量很大的情况下, 也可以使得数据及时进入系统。 短信数据流程的集成和信息管理的及时准确, 保障了高质量、高效率系统的建立。 (2) 配置灵活:系统采用的模块化结构,可以根据用户需要进行灵活的定制和安装。SMS信息系统开放式的数据结构可以和其他的应用软件相连接,并根据用户的切实需求进行功能调整。 (3) 扩展性强:系统的设计是建立在一个大型的无线应用平台上,具有极强的扩展性,对 未来新功能的扩展与性能提升都有极好的准备,为用户提供了二次开发平台。 3 结束语 在高校中,教学管理短信平台的理念已经得到认可。利用短信平台进行高效快捷的信息发布从根本上改变了传统的学生管理方式,减轻了教师的负担与压力,提高了工作效率,使之成为学生和学校之间沟通交流、获取信息、发布消息的又一重要桥梁。本系统后台挂接的SQL Server大型数据库自身提供并发控制和数据库自动备份与恢复等功能,支持了动态纪录级锁定,确保了多层安全保障,系统环境安全可靠。而系统运行环境中有关内容和网络上的可控性有待进一步加强。可以预测将有越来越多的单位通过短信增值业务来搭建适合自身的移动短信平台,研究和实现短信平台的开发和应用具有十分重要的社会意义和现实意义。 参考文献: [1] 林粤伟,魏权利.基于GSM短信息的无线网络环保监测系统的研制[J].微计算机信息, 2005(1):71-72. [2] 谭汉松,陈林书,董翔宇.短信平台支撑组件设计与开发[J].科技咨询导报,2006(9):2-3. [3] 李晶,刘佳娜,钱松荣.企业短信服务系统的设计与实现[J].计算机应用与软件,2007,24 (5):87-88. [4] 唐明董,张俊波,刘建勋.基于GSM模块的短信平台服务器设计与实现[J].微计算机应用,2007,28(2):174-177. [5] 宋春,宋玲.基于Web服务的房地产短信平台的设计与实现[J].计算机工程与设计,2007,28(5):1 147- 1 149. (责任编辑:李 丽) 云计算网络教学平台的实现主要集中在应用支撑平台建设的实施和教学资源库建设的实施。应用支撑平台建设的实施关键在于三点,第一点,必须要对教学需求做周密的分析,根据分析结构对技术平台的组织结构做适当的调整,确保技术平台组织结构的稳定性与合理性。教育部门可以在所有相关师生进行一次民意调查和意见征集,在广泛调研的基础上学习和借鉴其他院校或企业在云计算模式下网路平台构建的成功经验与成熟方案,再结合自身所有的资源的种类、数量、结构等实际情况,构建实用性强、安全性高、便捷的应用支撑平台。第二点,在云计算模式下,计算机性能缩小,功能扩大,为了促进资源共享最大化的实现,提高资源利用效率需要对现有的教学信息和资源做具体的归纳和分类,从而优化资源分配。第三点,在网络教学平台的功能和结构相对稳定后,根据实际发展需要对技术平台做深层次的开发,或引进新的技术从促进网络教学平台的长久持续发展。 教学资源做网络教学平台教学活动得以实现的基础和前提,是实现网络教学平台功效的核心,因此云计算模式下网络教学平台的实现离不开教学资源库的建设。而教学资源库的建设实施主要关注一下几点,首先需要成立教学资源开发基地,以校为单位进行立项,每年都有规定的项目数量,项目内容有资深主讲教师提出,有青年教师负责项目的主持和分工事项。其次,在明确网络教学平台所能提供的帮助和支持后,规划项目内容;确定项目实施过程中的各项规定和标准;根据实际情况编制合理的评价指标;为促进项目的顺利实施,对参与项目的教师和相关人员进行针对性的培训,明确个人任务与整体目标;利用身边的各种有效途径进行资源收集;最后在经过仔细的删选后,对收集到的资源进行严格而科学的审核,最终将合格的、有教学价值的登记收入教学资源库中。 3 结语 随着信息技术的快速发展,云计算技术的运用必将更加成熟,其与教育教学事业的结合是现代教学发展的需要,是不可逆转的。而网络教学平台作为云计算模式下,新时期教学的一项重要探索,最大限度促进和实现资源共享的同时,也极大程度的便捷了网络教学管理,提高了教学的管理水平,使得教学资源得到充分的利用。且云计算模式下网络教学平台也增强了学生自主学习的系统性和持续性,方便教师更加准确地掌握学生的学习状况,因而建设优质的网络教学平台是十分重要的。 【中文摘要】目前网络远程在线教学的发展在教育领域发挥着举足轻重的作用,但是在网络远程在线教学中,仍然存在很多问题亟待解决。特别是由于各教育机构的教学特点不一样,从现有网络教学平台应用可以分为以下几种情况:一是根据具体需求,由公司开发的专用的教学平台,此类教学平台多为定制的数据库结构,软件开发多采用C/S结构,通用性差,维护成本高,不易扩展;二是采用通用底层平台与数据库,而通过具体功能扩展来应用于具体的需求,此类教学平台多采用B/S结构,开发成本较高,在运行效率和用户体验上常常达不到满意的效果;三是只开发通用的固定功能,以降低再次开发的成本,这类平台不具备很强的扩展性,随着需求的变化往往要完全更换平台。解决这些困难是突破网络教学发展瓶颈的关键。本文提出基于Web Service技术的C/S和B/S混合体系结构搭建网络教学平台,并在此体系机构指导下解决目前网络教学平台所遇到的关键问题。并通过对Web Service技术的研究,得出符合当前网络教学平台搭建的体系结构。本文重点应用三层模型的系统开发框架,表示层、数据访问层和数据库层。表示层构建动态网页或WinForm客户端,建立和部署高性能的、高可伸缩性的Web应用,搭建稳定的客户端程序;数据访问层实现系统开发过程中的业务逻辑接口,负责向上和向下提取、提供数据和数据集;数据库层主要任务是构建底层数据库,其中既包括分 类设计数据库表、数据库视图、存储过程、触发器等。本文在进行上述研究的基础上,实现了一个基于Web Service技术的C/S和B/S混合体系结构网络教学平台,该平台设计了三个部分内容,其中公共信息和辅助平台为实践教学环节服务,提供基本的信息和交流管理方式,其中包含了实践教学的各种形式。本文从软件工程的角度描述了系统开发过程中的总体设计、详细设计、数据库设计的主要内容,最后测试并进行总结,在一定成度上为当前网络教学平台面临的问题提供了一个有效的解决途径,对网络教学平台开发提供重要参考。 【英文摘要】TheCurrently, network distance online teaching plays a pivotal role in the field of education, but there are still many problems to be solved.Because of the various difference on teaching characteristics among educational institutions, some of the existing teaching platforms are difficult to promote generally.This paper aims to build network teaching platform based on Web Service technology C/S and B/S hybrid architecture, and in the guidance of this system we solve the key issues which the network teaching platform may encounter.On the basis of a comprehensive analysis and argument, this paper highlight the three-tier model of system development framework for presentation layer, data access layer and database layer.to build dynamic Web pages or WinForm clients, build and deploy high-performance, highly scalable Web applications, to build a stable client program;data access layer system development process in the business logic interface, is responsible for upward and downward extract, to provide data and data sets;database layer main task is to build the underlying database, which includes both classified design database tables, database views, stored procedures, triggers and so on.This article based on the above study have achieved a WebServicetechnology-based C/S and B/S hybrid architecture network teaching platform, which was designed in three parts, including public information and supporting platform for practice teaching service to provide basic information and communication management, which includes various forms of practical teaching.This paper describes the main contents on system development process’s overall design, detailed design, database design in the view of software engineering.Finally, sum up the test, to some extent, it provides an effective solution means for the facing problems to network teaching platform and provide an important reference.for the development of network teaching platform.【关键词】网络教学平台 Web服务 三层模型 混合体系结构 【英文关键词】Network Teaching Platform Web Service Three-layer model Mixed Structure 【目录】基于WebService技术的网络教学平台的设计与实现摘要4-5ABSTRACT5 第一章 引言9-19 1.1 研究背景和意义9-169-1010-1516-1718-19 1.1.1 网络教学平台的起源和发展1.1.2 网络教学平台国内外研究现状1.1.3 研究的意义15-161.3 章节安排17-18 1.2 论文的主要工作1.4 章节安排 2.1 C/S 和第二章 相关技术理论分析19-31 2.1.1 C/S 和B/S 简介B/S 体系结构19-2219-202.1.2 C/S 和B/S 的比较20-212.1.3 C/S 和B/S 混合体系结构21-2222-25 2.2 WEB SERVICE 技术 2.2.2 Web 2.2.1 Web Service 概念22-23Service 关键技术23-2424 2.2.3 Web Service 技术优势 2.3 开发相关2.3.2 2.2.4 Web Service 实现原理24-25 2.3.1 Microsoft.NET25-272.3.3 SQL Server272.4.1 UML 组成28-292.5 本章小结30-31 3.1 建设目标313.3 主要功能33技术25-27IIS2727-3029-30分析31-3831-3333-3534-3535-36 2.4 UML 概述2.4.2 UML 建模机制第三章 网络教学平台需求3.2 建设原则3.4 总体需求 3.4.2 系统性能需求3.5.1 系统数据流 3.6 本章小结3.4.1 系统功能需求343.5 数据流分析35-373.5.2 用户的数据流36-37 37-38第四章 网络教学平台设计与实现38-71 4.1.1 用户功能模块设计 4.1 系统功能设计38-4539-42设计45-4847-4848-51实现55-58现56-584.1.2 角色用例图设计42-45 4.2.1 开发模式45-474.3 数据库设计48-554.3.2 数据库表设计51-55 4.4.1 数据层设计55-56 4.2 总体框架及4.2.2 体系结构 4.3.1 实体设计 4.4 数据层设计与4.4.2 数据库实 4.5.1 数4.6 表4.6.2 表4.8 本章小5.1 测试4.5 数据访问层设计与实现58-61 4.5.2 数据访问层实现58-61 4.6.1 表示层设计61据访问层设计58示层设计与实现61-64示层实现61-64结70-71目的717274-7575-7678-80 4.7 关键代码实现64-70第五章 网络教学平台的测试71-755.2 测试环境71-72 5.3 测试步骤5.6 本章小结 6.1 总结5.4 测试结果分析72-74第六章 总结与展望75-776.2 展望76-77 吴代文 (渭南师范学院 传媒工程系 陕西 渭南 714000) 摘要:为了满足本校学生网上交流学习的需要,本系统以因特网作为平台,采用B/S模式,以J2EE为开发平台,并结合JSP技术及SQL数据库来进行开发,实现了发布留言、回复留言、审核留言、留言管理、用户管理、实现课程论坛等功能。系统运行与测试结果表明,系统的功能达到了设计要求,能够满足本校学生的学习需求,可以实时的进行网上交流,该平台具有灵活、互动的特点,对于设计开发此类系统有一定参考价值。 关键词:互助式学习的平台;Web环境;JSP技术;J2EE平台 The design and implementation of learning platform by mutual aid Based on web WU Dai-wen(Department of Communication Engineering,Weinan Teachers University,Weinan Shanxi 714000,China) Abstract:In order to realize the demand of students learn to communicate online.This system which combines with the actual demand uses the Internet as a platform, the B/S model adopted,J2EE as the development platform, and combines the JSP development technology and SQL database for development.It realizes the function of reply message, by message, message, guestbook management review, user management, BBS courses etc.The operation and test of system results that the function of the system meets the requirements of design,the needs of students learning,the exchanges of real-time online.This platform has the characteristic of flexibility and interaction, it has certain reference value for similar systems.Key Words :learning platform by mutual aid;Web environment, The JSP technology, The J2EE platform 引言 近年来,随着互联网与计算机软硬件迅速发展,人们的生活、思维、工作、教育以及受教育等方式都发生了改变。在教学领域中,互联网与计算机的新概念、新技术、新环境被不断的引入。网络技术与教育的结合正在改变着传统的教育思想、观念、内容、方法,以及传统的人才培养模式[1][2],教学方式的改革也逐渐的显露出重要性。为此,本文结合网络教育的特点,设计并实现了一种基于Web的互助式学习的平台。研究依据 网络环境下互助式学习应充分发挥网络学习的功能,形成网络教育为先、学生自主学习为主、互助交流为核心的学习的平台的新模式,其学习的平台的建设必须遵循实用化的原则,必须符合开放性、通用性、系统与平台无关性等要求,而且应当易于实现、易于部署、易于维护和易于扩展[3]。因此,我们考虑该信息平台应基于MVC模式,采用B/S浏览结构,系统总体由Web服务器、数据库服务器和用户界面文件三部分构成。系统设计 3.1 系统架构设计 在系统架构设计中,分层式结构是一种重要的结构。我们考虑该信息平台基于MVC模式,采用基于B/S结构三层架构。三层架构的优势在于: 开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层,可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现,可以降低层与层之间的依赖性,有利于标准化和各层逻辑的复用[4]。 三层架构包括:表现层(UI)、业务逻辑层(BLL)、数据访问层(DAL)。(1)表现层(UI):通俗讲就是展现给用户的界面,即用户在使用一个系统时他的所见所得。位于最外层(最上层),离用户最近。用于显示数据和接收用户输入的数据,为用户提供一种交互式操作的界面[5]。 (2)业务逻辑层(BLL):针对具体问题的操作,也可以说是对数据层的操作,对数据业务逻辑处理。业务逻辑层在体系架构中的位置很关键,它处于数据访问层与表示层中间,起到了数据交换中承上启下的作用。它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计,也即是说它是与系统所应对的领域(Domain)逻辑有关,很多时候,也将业务逻辑层称为领域层[6]。 (3)数据访问层(DAL):该层所做事务直接操作数据库,针对数据的增添、删除、修改、更新、查找等。有时候也称为是持久层,其功能主要是负责数据库的访问,可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。简单的说法就是实现对数据表的Select,Insert,Update,Delete的操作。 3.2系统设计流程 此系统主要包括留言插入、回复留言、审核留言、留言管理、课程论坛的实现、用户管理六个模块,系统体系结构如图1所示: 首页专业论坛发布留言回复留言审核留言留言管理用户管理课程论坛审核通过不显示显示浏览修改删除留言指定管理员取消管理员 图1系统体系结构图 系统实现 4.1 数据库的设计 针对所设计系统中数据存储的问题,对几种数据库进行了比较,根据数据量的大小以及数据的特点,最后决定采用sql数据库来实现数据的存储。本文所设计的系统采用sql2000数据库,系统的数据库名为cmxEduTecDb,集中对数据进行存储,并根据实际需要建立用户表tb_user和留言表tb_messages,分别进行用户和留言数据的存储。其中针对留言表建立了发布留言、回复留言、审核留言、留言管理、课程论坛的实现等功能;针对用户表建立指定管理员、取消管理员、用户管理功能,以方便对留言的管理。 4.2 各模块的实现 本文中设计的网络环境下互助式学习的平台主要的模块有: (1)留言的插入模块,它主要负责将用户的留言存储到数据库中,以便以后的查询和管理。 (2)留言的回复模块,它主要是回复访问者的留言,同时也会更新父留言的回复数。(3)留言的审核模块,它主要是审核已经发布的留言,审核未通过的留言将不会显示。审核可通过单个或批量审核来实现,删除也可以通过单个或批量进行删除。 (4)留言的管理模块,它主要实现留言的浏览和删除,删除流言可通过单个或批量删除来实现。 (5)课程论坛的实现模块,课程论坛可以从相应的课程进入,该论坛中的留言都是与本课程有关的留言。 (6)用户管理模块,主要有指定管理员和取消管理员两部分,管理员的作用就在于对 2 留言进行管理,同时也可对用户进行管理。结束语 本文利用Java技术,以互助式学习的平台的设计与实现为实例,全面地剖析了一个基于Web的互助式学习的平台设计与实现过程,提出新的思路、新的架构和技术路。提出用Java+JSP+sql2000框架来开发互助式学习的平台,该平台具有实时、灵活、互动和交互性强等特点,目前已投入使用并初见成效;同时该平台还具有一定的推广价值,对于设计开发类似平台也有一定参考价值。 参考文献 全球互联网络的飞速发展为网络安全提出了新的挑战:网络规模及其复杂程度不断扩大;传统网络攻击技术不断进步;各种系统安全漏洞广为传播;高级攻击技术和工具肆意在互联网上流传;来自网络内部的攻击数量与日俱增等。面对层出不穷的网络安全问题, 很多机构和部门都购置了各种网络安全产品, 如防火墙、入侵检测系统、漏洞扫描器、网络防病毒软件等。毋容置疑, 这些产品分别在不同的侧面保护着网络系统。但是从系统整体安全考虑, 这些单一的网络安全产品都存在着不同的安全局限性。并且随着网络规模的不断扩大和网络安全产品的日益丰富, 如何有效地对这些产品进行统一的管理和配置而不仅仅是对网络安全产品进行简单堆砌, 如何使得构成的网络安全系统更加安全、高效, 就成了目前网络安全面临的一个主要问题, 于是导致了网络安全管理平台的产生。 2 网络安全管理平台总体功能 网络安全管理平台要向网络安全管理用户提供一个配置管理安全设备、对网络安全进行审计、监控网络安全设备状态的软件环境。所实现的主要的功能为:网络安全设备配置管理功能、安全审计功能、安全数据实时采集监控功能、平台自身的安全性。其中安全审计包括网络安全设备系统日志审计功能与网络安全设备流量信息审计功能。下面就网络安全设备管理功能及网络安全设备系统日志审计功能加以说明: 一般说来, 网络安全设备自身有多种网络安全功能, 这些功能要由网络安全管理者根据具体的网络安全策略来做出配置。根据当前大多数网络安全设备的总体功能与网络安全管理的要求, 本网络安全管理平台主要向用户提供以下方面的配置管理功能:系统监控功能、安全策略配置功能、连接控制 (IP Inspect) 配置功能、NAT功能配置功能、QoS功能配置功能、阻断配置功能。 网络安全设备系统日志审计功能作为安全审计中重要的一环-物证收集, 是安全审计的基础和前提。网络安全设备日志格式主要有三种:Syslog、Traffic log、WELF。其中Syslog格式日志在包括Cisco、Juniper在内的很多网络设备中的广泛应用, 并由网络安全管理平台的安全日志Syslog审计功能来完成统计各个主机Syslog总条数、根据用户所关心的级别查询所有Syslog日志、根据用户关心的类型查询所有Syslog日志、据某个主机IP段查询所有主机日志等审计功能。 3 网络安全管理平台的系统设计 网络安全管理平台的系统的设计以采用目前业界流行的BS/结构。数据存储采用oarcel数据库和文件服务器。系统从可扩展性、高性能、系统的松祸合性、安全性等角度进行了充分的考虑, 为安全信息系统的管理提供了一个商业级、智能化的统一管理平台;同时系统采用面向对象设计并以遵守SUN-Java编程规范、遵守JZEEZ.O标准;遵守Struts开发架构为主要设计原则。 安全管理平台的系统的设计以有效解决对关键安全数据进行业务关联分析和计算、指导安全运维, 减少安全运维的工作量、统一管理资产信息、汇总安全评估结果、实现安全事件过滤、避免海量事件出现, 规范安全事件响应流程、改善安全响应工作效率、提高处理水平。实现风险模型、统一存储、呈现、查询等功能为系统设计的总体目标。使系统在进行数据操作的时候进行一致性、完整性、值域完整性校验, 确保系统数据的可用性、有效性和合法性。 网络安全管理平台的设计主要有四部分构成:产生安全事件的安全设备和安全系统 (防火墙设备、入侵检测设备、防病毒系统、终端监控系统、服务器、主机等) 、安全信息数据库系统、安全事件采集子系统和数据管理子系统。在可靠性设计上采用稳定、高效的A-pacheTomcat5.0作为web服务器, 并且架构设计合理且严谨。在易实用性设计上采用ExPlorer方式导航, 操作方便、效率高, 使用人员只要具备基础的计算机知识, 通过阅读使用说明手册或者接受简单的培训就能掌握使用本系统。在可维护性设计方面为使用者提供完善的系统保护和补救说明, 帮助使用者快速的解决问题。在可移植性设计方面系统采用功能模块设计, 数据采集子系统和数据管理子系统相互独立, 减少了系统的藕合度。 4 网络安全管理平台的系统的实现 网络安全管理平台的系统的实现主要体现在平台图形化界面客户端设计实现和数据的结构化转换实现两方面。 网络安全管理平台客户端向网络安全管理用户提供一个界面友好、结构清晰、易于操作的图形界面。在安全管理平台图形界面的设计中, 有一个关键问题需要解决即在复杂的图形界面中, 如何将图形界面显示数据转换为程序运行时所定义的应用数据结构中去?要解决这个问题, 就需要用到Observer设计模式。Observer设计模式定义对象间的一种一对多的依赖关系, 当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。在图形界面的设计中, Observer设计模式的典型应用是将图形界面表示与底层的应用数据分离。图形界面是应用数据的外在表示, 而实际数据存储于相应的数据结构中。 在数据的结构化转换中广泛的应用XML技术, XML技术使客户端与服务器端的数据交换一致性与相互可理解性问题迎刃而解。XML的灵活扩展性以及自我描述等特性, 使异构应用间的数据共享成为可能XML能够将不同来源的结构化数据结合在一起, 通过在中间层的服务器上对从后端数据库和其他应用程序取来的数据进行集成。 5 结语 网络安全管理问题是当前安全领域研究的热点问题, 构建安全管理平台, 以安全管理中心的形式实现身份认证与授权管理, 为网络上的业务系统提供安全基础服务, 有效实现各种异构安全设备进行统一配置与管理, 并对海量的安全日志进行关联分析, 是网络安全管理工作亟待解决的重要难点。本文所提出的统一网络安全管理平台力图实现一个多层次、立体化的安全防御体系, 进行了相关的研究并在实际应用中取得了良好效果。 目前我国网络安全管理平台的研究与设计尚处于起步阶段, 展望未来的发展主要体现在: (1) 加强事件关联分析功能, 提高关联分析的效率与准确性。 (2) 构建网络安全知识库, 针对特定安全事件, 以专家知识库的形式提示管理人员可选择的应对处理工作流程, 解决传统过度依赖安全工作经验的问题。 (3) 加强设备联动能力, 目前入侵检测设备与防火墙可实现简单的自动设备联动, 尚无法实现较复杂的联动任务, 未来将基于网络安全专家知识库研究自动化程度更高的安全设备联动功能 参考文献 [1]薛静锋, 曹元大.集成化网络安全管理平台的设计[J].北京理工大学学报, 2001 (21) :732-736. 【关键词】自主型 开放实验 教学管理平台 设计 实现 在21世纪的今天,实验教学已经许多高校教师青睐的教学方法,它以先进的科研设备、开放的教学环境深受学生的欢迎,伴随实验教学法的逐渐深入实施,自主型开放实验教学管理平台的建立也显得十分必要,只有这样才能运用信息化手段对实验教学进行辅助,解决实验教学过程中出现的诸多问题,不断提高实验教学质量,为我国培养出更多的实践型人才。 一、自主型开放实验教学管理平台的设计 (一)系统管理模块设计 系统管理模块是自主型开放实验教学管理平台的重要组成部分,该模块主要负责对数据信息进行初始化,此外,它还能根据用户需求自动添加相应的角色和职能部门,并给这些角色和职能部门分配相应的权限。在对该模块进行设计的时候,应当坚持以用户为中心的原则,根据实际管理需求来确定相应模块的管理内容,并限制系统管理者的权限。 (二)用户角色设计 教师和学生是自主型开放实验教学管理平台的主角,整个实验教学的过程都必须围绕这两个主角展开,根据教师的职责来看,教师的角色可分为实验指导教师、分实验室管理员、实验办公室主任等,每个角色所拥有的权利和义务都是不同的,但并不是每个教师都只能扮演一个角色,同一个教师可以同时扮演多个角色,以下是对上述几个不同教师角色职责范围的详细介绍: 1、实验指导教师 实验指导教师是开展实验教学的主体,其在实验课程开展的整个过程中占据重要地位,从职责上看,实验指导教师的职责主要可分为实验课程开始前、实验课程实施过程中以及实验课程结束后三个阶段的职责,在实验课程开始之前,实验指导教师应当制定相应的实验课程教学计划,该计划中应包含重点教学内容、教学开展形式、所需实验器材等,在制定好实验教学计划书之后,应交给相关部门审核,经过审批之后才能实施。在实验课程实施期间,实验指导教师应当立足于教学内容,对整个教学过程和进度进行科学控制,确保教学计划有序实施。在实验课程结束后,教师应当根据学生的实际学习情况逐一进行评价,并将学生各阶段的实验课成绩进行汇总整理,最后记录到档案之中。 2、分实验室管理员 分实验室管理员指的是管理各个实验室的人员,其隶属于实验办公室主任,由实验办公室主任对其工作职责进行分配、监督和考核,从职责范围上看,分实验室管理员主要负责对实验室设施设备、实验器材、实验室环境等进行定期检查和维护。 3、实验办公室主任 实验办公室主任是分实验室管理员的上级管理组织,他们主要负责对实验指导教师所制定的实验课程教学计划以及学生制定的自主开放实验项目进行审批,并根据每位教师的实验教学计划确定相应的实验室,按照实验科目的不同,对各个实验课程项目进行编号,每个学院在每一学期的所有实验项目都必须在期末进行汇总整理、归类和入挡。 (三)开放实验教师模块设计 开放实验教师模块设计质量与整个自主型开放实验教学管理平台的设计质量息息相关,从组成结构上看,开放实验教师模块设计主要可分为五个下属模块,包括实验公告管理模块、实验资料管理模块、实验项目管理模块、实验档案管理模块和实验评价管理模块,不同角色的教师都可以进入该模块进行管理,但是由于教师角色的不同,进入开放实验教师模块后出现的管理界面是不同的,其拥有的权限也是由教师所扮演的角色来决定的。 (四)开放实验基本信息模块 学校所有学院的实验设备、器材以及实验项目信息都记录在开放实验基本信息模块中,此外,所有学院中各个实验室教师的相关信息及全国、省级、市级的各学科实验竞赛信息也可在该模块中查询。 二、自主型开放实验教学管理平台的实现 (一)数据库的优化 自主型开放实验教学管理平台往往需要用到一些公共资源信息,包括学生基本信息、实验教师基本信息、实验器材信息等,这些数据信息按照内容的不同主要储存在设备管理系统和教务管理系统中,为了减少空间资源的浪费,必须对数据库采取一定的优化措施,严格区分本地数据信息存储系统和公共数据信息存储系统,一般来说,实验教学管理平台所需要的数据信息都应当存储在本地数据库中,而共享信息则应当存储在公共数据库中,运用学校管理系统中的公共API接口来实现数据信息的交互。 (二)安全问题的解决 一般情况下,实验教学管理平台都是采用的B/S模式,其在运行过程中会涉及到大量数据信息的传递,若这些数据信息在网络传播过程中不进行加密,直接采用明文的方式进行传递,则很容易被网络黑客利用非法手段窃取信息内容,最终影响到该管理平台的正常运行,因此,必须采取相关的安全保护措施,在发送数据信息之前,应当对重要信息内容进行加密,接收者在收到加密信息后必须解密后才能查看原始信息,这样就能防止隐私信息被非法分子窃取,提高信息传递的安全性。 结语: 总之,自主型开放实验教学管理平台的设计是一项专业性、复杂性的工作,设计者应注重用户角色、系统管理等模块的设计,并根据自主型开放实验教学管理平台运行过程中存在的各种问题,采取优化数据库、加密数据信息等措施来实现实验教学管理质量的提升。 【参考文献】 [1]钟东荣.基于实验教学管理平台的设计与运用[J].科学大众.科学教育,2012,(4):129-129. 本文首先利用Creator建立太空环境飞行仿真场景(太空环境)和太阳帆航天器的结构视景仿真模型(flt文件);接着利采用Vega提供的Lynx工具将flt文件导入相应的场景中,然后,进行一系列的初始化工作,并将其储存为应用程序定义文件(ADF)文件;最后,通过MATLAB计算各个时刻太阳帆的飞行轨迹和姿态数据,并通过载入模型对象的位置及姿态数据,完成对太阳帆的飞行轨迹和姿态变化的三维可视化仿真。 2 仿真软件平台环境和开发中的关键技术 2.1 在Visual C++环境下Vega应用程序的开发 Windows平台上Vega应用程序的开发,利用MFC框架开发程序能够有效地应用Vega函数库,可以极大程度地减小程序开发的工作量。本文采用基于MFC开发Vega应用程序。 2.2 三维动画场景和模型的建立 Multigen Creator是一款专业化的建模软件工具,可以有效地创建交互式实时应用的三维模型及场景。本文利用Creator建立太空环境模型和太阳帆航天器的结构模型。太阳帆航天器的结构主要包括大面积帆膜、支撑机构及中心控制机构等其它附属机构,模型的正面视图如图2所示。将Creator中建好的模型文件导入Vega中,利用Vega所提供的Lynx定义三维动画场景中的模型元素属性和相互位置关系,最后生成用于太阳帆航天器三维动画仿真平台的ADF文件,即虚拟场景文件。 2.3 多通道渲染技术 本文采用多通道技术实现在同一时刻不同位置观察各角色模型对象的运动状态。在一个通道中观察包括太阳帆在内的`多个运动模型的相对运动轨迹,而在另外一个通道中观察太阳帆航天器姿态的变化过程,结合两个通道同时观察太阳帆航天器飞行状况。 2.4 数据驱动 本系统利用仿真数据与各模型对象进行关联,通过不断调用相关联的数据进行位置及姿态的更新,实现逼真的可视化效果,能够准确地展现控制效果。利用MATLAB与VC++之间的交互编程调用MAT文件,并采用MAT文件的操作方法来读取MAT文件,从而实现利用仿真数据驱动太阳帆、地球等模型对象的运动。 3 仿真实例 三维可视化仿真平台系统界面主要包括菜单栏、主窗口和操作面板。其中主窗口中有两个通道,分别显示各模型对象飞行的轨迹与太阳帆的姿态变化;操作面板则用来控制仿真的进度,并同时显示太阳帆、地球等角色对象的位置、姿态及速度信息。首先载入使用MATLAB进行太阳帆航天器轨迹优化仿真后保存的MAT数据文件,与太阳帆、地球等模型绑定其相关的位姿数据。太阳帆航天器以一定的位姿出现在仿真环境中,通过视点切换,并选择合适的视点来观察太阳帆飞行过程。仿真过程中可以选择开始仿真、暂停仿真、重启仿真。 4 结论 解放军理工大学通信工程学院 张学平陈晖 王海涛 俞璐 摘要 本文首先阐述了建设专网远程教育平台的必要性,接着说明了远程教育的开展形式,然后介绍了专网远程教育平台的功能。最后详细论述了该平台的设计方案。关键词 远程教育;计算机支持的协同工作;视频点播;活动服务页 详 细 摘 要 随着国家和军队对远程教育重视程度的增加,专网远程教育平台的建设已经成为当前迫切需要解决的一个问题。本文讨论了专网远程教育平台的设计和实现方案,具体从以下几个方面展开。 论文的第一部分结合部队的实际情况,阐述了建设专网远程教育平台的必要性和可行性。在论文的第二部分介绍了专网远程教育的开展形式,具体包括:讲授式教学模式、自主学习模式和交互式学习模式。通过对它们的比较和分析,并结合专网的实际网络环境,提出了各自的优势和缺点。第三部分说明了远程教育平台的功能、作用和应该实现的服务,具体包括:通用信息服务、教学和教务管理服务以及虚拟校园管理服务等。论文的第四部分详细介绍了讨论了远程教育平台的设计方案。在本节中,首先说明了设计的目标和内容;而后介绍了网络和硬件系统设备的设计规划方案,包括网络配置结构、信息控制中心组成以及教学节点配置等;接着讨论了远程教育软件系统平台的设计,主要介绍了通用教学、管理软件系统平台的结构和功能,远程教育软件系统平台设计与开发方案以及远程教育教学资源平台标准化设计等问题。在论文的最后,作者提出了对远程教育的一些看法和发展专网远程教育平台的建议。建设专网远程教育平台的必要性 随着国家和军队对远程教育重视程度的增加,专网远程教育平台的建设已经成为当前迫切需要解决的一个问题。结合部队的实际情况,建设此平台主要有以下原因: (1)专网远程教育平台可为各办学单位提供硬件支撑环境。使用单位可以不受地域限制直接将本校教学内容以主机托管、虚拟主机等多种方式连接到专网远程教育平台及其面向全军的镜像站点上,从而可以快速、低成本地实现网络环境建设,避免了对硬件平台、通信接入环境的重复建设。 (2)专网远程教育平台可为各办学单位提供个性化的软件管理平台。平台将为各军校开发各种形式的课件、实施教学和教务管理提供统一的规范和标准。(3)利用专网远程教育平台,各网络学院可以共建、共享平台上的所有素材,从而可以避免各院校在资源建设上的重复投资,最大程度发挥已由资源的效益。(4)提供专网远程教育信息交流服务。通过专网远程教育平台,各相关单位可进行政策、信息的发布与交流,并在教学经验、教学内容、教学方法、教学资源等方面进行交流,从而提高网上教学的质量。专网远程教育的开展形式 2.1 讲授式教学模式 讲授式远程教育模式是传统讲授式教学模式在时间和空间上的延伸,是一种以单向信息传输为主的教学形式。与传统讲授式教学的区别在于它主要以多媒体的方式呈现教学内容,使得教学更加生动形象。讲授式教学可分为同步讲授型和异步讲授型两种模式。前者是指在同一时间以同步广播的形式向分处各地的学习者进行授课的模式。这种教学模式在高速网(如FDDI、ATM和交换式以太网等)上可以收到较好的效果。基于帧中继协议的专网由于受到带宽的限制,目前还不能完全适应开展这种教学模式的需要。因此专网上的远程教学主要采用异步式讲授教学,即教学活动不是在同一时间进行,学习者可以根据自己的实际情况和需要,在任何时候、任何地点,以不同进度随时都可以方便地接受教师的讲解,具有很大的灵活性,特别适合于自主学习,但是它不能实现学生和老师面对面的实时交互。在这种方式中,学生主要利用专网的WWW服务、Email、FTP和BBS等进行学习。在园区网内或高速网上,还可以根据需要点播视频教学节目,实现视频点播教学(VOD)。 2.2 自主学习模式 自主学习模式是基于认知建构主义学习理论的一种科学的学习模式。基于专网的自主教学模式主要有以下几种:(1)基于WWW服务的教学模式:这种模式常常是教师将教学内容存放在Web服务器上,学习者根据自己的时间安排和需要,通过WWW浏览的方式访问远程服务器,选择自己需要的内容进行学习。基于这种教学模式,学习者可以在任何时间、任何地点获取教学信息,每个人都可以得到相关教师的指导。它是开放型教育的一种重要的教学模式。 (2)基于Email的教学模式:学习者通过网络利用电子邮件形式,提交作业或向教师提出问题,教师通过E-Mail或BBS回答学习者的问题,布置作业和发布信息等。 (3)文件传送模式(FTP):教师将教学内容以CAI软件形式存放在网络服务器上。学生学习时,利用FTP服务,将CAI软件下载到本地计算机上,然后学习者在本地计算机上进行自主学习。 (4)远程登录(Telnet):通过Telnet服务,学习者可以远程登录到网络CAI教室,获得良好的学习环境,或登录到一些虚拟实验室进行远程仿真实验,也可以登录到数字图书馆或专网数据中心,检索和阅读学习资料。 基于专网的自主学习方式实现简单、传输可靠,并且对带宽的要求较低,对于目前专网带宽较窄的情况下,有着重要的现实意义。2.3 交互式学习模式 (1)实时交互式学习模式:在实时交互式学习模式中,教师将教学内容编制成网络CAI教学软件,通过在网上运行这种软件,学生可以根据自己的需要,在网上进行交互式学习。由于这种CAI教学软件的运行不受平台的限制,可供更多的学习者在网上进行实时交互式学习,从而提高了资源的利用率和经济效益。但这种交互式只是简单的人机对话,不能实现教师与学生的直接交流。因此,在带宽可以保证的前提下,可以借助IP网络视讯会议系统在专网上实现双向音视频交互式教学,以此来提高教学效果。(2)非实时交互式学习模式:在这种学习模式中,教师将教学信息以超文本标记语言(HTML)的格式存放在WWW服务器上,学生通过浏览页面来进行学习。学生有问题时可以通过E-mail和BBS在网上提出询问。另外,学生可以将网上的CAI教学软件下载到本计算机上,进行自主交互学习,还可以利用FTP提供远程登录(Telnet)服务,建立虚拟实验室,通过网络远程登录到实验室或工作站,进行仿真实验。 (3)协同、讨论学习摸式:协同学习环境是基于计算机支持的协同工作技术(CSCW)来实现的,该技术是基于专网的协作学习模式的支持技术之一。这种学习模式具有群体用户多点之间的对称交互的特点,能够实现远距离互动,使异地学习者克服空间和时间上的障碍,共同进行协作学习。协同学习也可以采用借助通信网络的视频会议系统实现。讨论式学习模式除了可以在上述的视频会议系统中实现以外,一种最简单的方法是利用WWW平台上的BBS服务来实现。在目前专网网络环境下,同步讲授型和实时交互型等方式带宽受限,而异步讲授、自主学习、非实时交互等学习模式则适于在网上运行。远程教育平台的功能 专网远程教育平台包括网络环境、网站(网络学堂)、学生、课件、资源库等要素,它以专网为依托,通过开发一套完整的教学支撑软件和管理服务软件来保证整个网络教育的有序运行和管理。专网远程教育平台具体需要实现以下服务:(1)通用信息服务:通用信息服务将成为远程教育网络平台的信息交互基础,通过它可以发布和交流校内外的教育信息,介绍众多的网上大学和培训机构,同时师生可以在网上交流教与学的体会等。 (2)教学和教务管理服务:教学服务和教务管理服务是构成专网远程教育平台的核心部分。它主要包括:课程学习管理系统、课程浏览系统、多媒体授课学习系统、多媒体作业系统、答疑分析系统、远程考试系统、课件开发与管理系统以及学籍管理和信息查询系统。(3)虚拟校园管理服务:虚拟校园管理系统在整个教学活动中起纽带和桥梁作用,贯穿于整个教学活动和校园管理的各个环节,涉及教学中的所有对象和资源。它主要包括:教师管理、数据统计、分析系统、计费功能、安全管理、日志管理、行政公文管理、网上图书馆和学生社区管理等。远程教育平台的设计方案 4.1 设计目标与内容 专网网远程教育平台的设计包括硬件平台系统选型设计和软件平台系统的设计开发。专网远程教育平台作为网上虚拟大学园区的系统平台,能够为远程教育协作单位和其他网上办学机构提供全方位的技术支持和保障,避免重复投资,建立适应息化和网络化发展需要的新型网络教育体系。 该平台的建设拟采用当今流行的ASP、IDC等先进的Internet技术理念,结合经典的网络技术、视频传输技术、多媒体技术和软件工程技术,具体需要这种考虑以下几个方面: (1)可扩展的、灵活、安全、高效的硬件系统。组成硬件平台的主机、网络设备、通讯设备、数据存储设备等都要求安全、稳定、高效,具有阶段的先进性和良好的可扩展性。 (2)通用性强、功能完善的软件支撑环境。结合国家教育部现代远程教育支撑平台、资源管理系统及远程教育软件标准的研发成果,建立远程教育的软件体系和标准。 (3)灵活、快捷、方便的接入环境。专网通用网络教育平台将与专网各地区专网数据中心建立专线光纤联接。各院校园区网和远程教育节点可方便地通过各种类型的数据网络来接入访问。 (4)遍布各个院校的远程教育节点。利用专网通用网络教育平台逐步在专网范围建设一批镜像站点和教学站点,形成遍布专网范围的网络教育体系。4.2 网络及硬件系统设备规划设计 专网远程教育的教学环境主要由控制中心和远程教育节点通过网络以分级的形式连接而成。其中控制中心配置有教学实施和管理所需的硬软件系统,远程教育节点配置有教员授课和学员学习所需的硬软件环境。4.2.1 网络环境 远程教育平台主要依托专网来开展远程教育活动,在实施的试点阶段拟在本校或专网数据中心设立控制中心和授课点,远程教学点分散设立在各试点单位,它们之间通过专网进行连接。目前,已经在大部分院校内建立了百兆和千兆的园区网,为远程教育提供了信息传输的通道。远程教育平台的网络连接结构如图1所示。在大学内部配置有信息控制中心、教员授课节点和数据中心等要素,它们是开展远程教育的关键设施。目前,在大学实施远程教育可以依托两种网络环境,它们分别是专网信息网和SDH网。与专网相连的大学校园网是由各个分院的园区网通过光纤互连而设计的千兆网络,从而为远程教育诸要素提供基本网络运行平台,4.2.2 信息控制中心组成及功能 信息控制中心是远程教育平台的核心部分,是远程教育顺利实施的关键。远程教育平台的主要硬软件系统都放置在信息控制中心,如VOD点播系统、视频会议控制平台、课件库、数据中心、远程教育管理系统等,主要为远程教育提供技术支持。信息控制中心可以实施对远程教育节点的控制,学员参加远程教育必须登录到信息控制中心的远程教育平台,并根据需要进行课件浏览等学习活动,同时教员开发的课件等教学资源也都存放在信息控制中心的相应系统中。4.2.3 异步、同步教学节点功能及配置 异步教学节点主要配置有多媒体计算机,这些计算机通过局域网和专网相连。学员可以通过异步教学点进行网上注册、多媒体课件学习、教学录象点播和其他教学资源的浏览学习、参加课程考试和进行专题讨论等活动。同步教学节点为教员和学员提供实时的双向交流,在教员和学员之间构建一种面对面的教学环境,学员可以实时地看到教员的讲课画面,听到教员的讲课内容,教员也可以实时地看到学员听课的情况并能够解答学员提出的各类问题或进行讨论。同步教学节点除了配置有异步教学节点的设备外还配置有视频会议系统、课件播放系统、电子白板、音响系统和一些其他配套设施。4.3 远程教育软件系统平台设计 4.3.1 通用教学、管理软件系统平台结构 远程教育软件系统平台是建立在专网基础之上的,专门为远程教育提供全面服务的软件系统平台。该远程教育软件支撑平台由以下四个子系统组成:远程教育教学支持系统、远程教育管理系统、远程教育课程开发系统和远程教育教学资源管理系统。 (1)远程教育教学支持系统:它以网络课程为核心,在教学管理系统的支持下,合理有效地利用学科教学资源,为实施全方位的远程教育提供服务,并能将网络课程与学校的远程教育服务进行有机的集成。 (2)程教育管理系统:远程教育管理系统可划分为三个相对独立的模块:专业课程管理、教务管理和系统管理,从而为学生、教师、管理人员提供全面的服务。学生可以通过管理系统保存自己的个人档案,及时获取教学机构发布的最新信息,得到教师的帮助与辅导等;教师可通过管理系统设置课程与教学计划,查看学生的学习档案,提供有针对性的帮助;管理者可管理教师档案、学生档案、发布最新信息、对远程教育系统进行管理和维护等。 (3)远程教育课程开发系统:该系统可简化教师开发网络课程和备课的过程,降低课程开发对教师计算机技能的要求,使一般教师易于学习掌握。另外,该系统能够与远程教育系统进行紧密的配合,可直接将开发的网络课程发布到实施远程教育的网站上。它能够针对不同学科的特点,将该学科的教学模式抽象为多个可以直接套用的模板,并提供相应资源库的支持。教师不必再为缺乏素材而发愁,也不必再学习抽象繁琐的代码设计,从而可以大大减小制作多媒体课件的难度。(4)远程教育教学资源管理系统:教学资源包括媒体素材库、试题素材库、案例库、网络课件库、网络课程库、文献资料库等。所有上述的资源都分别建有其索引信息,以便快速地查询、浏览和存取。教学资源管理系统主要功能是对各种教学资源进行采集、管理、检索和利用。它需要收集与管理五种类型的教学资源:媒体素材、试题素材、案例素材、课件素材、文档资料素材。4.3.2 远程教育软件系统平台设计与开发方案 软件系统体系结构采用三层结构模型,前端客户为瘦客户设备(Browser),表示层放在前端,应用层放在应用服务器上,数据层单独用一个服务器。与传统的C/S方式相比,这种三层(Browser/Web/Server)结构可以充分利用现有浏览器软件,减轻了网络和客户机的负载,具有统一的标准,维护起来相对简单,并且支持跨平台。系统客户端使用Java Applet、ActiveX技术,网络操作系统为WINDOWS NT,服务器为Internet Information Server,扩展应用服务器为ASP(Active Server Page),数据库为ORACLE或SQL Sever7.0。服务器端使用扩展应用服务器以增强网页的动态性和交互性。4.3.3 远程教育教学资源平台标准化设计 现代远程教育建设的核心是教学资源建设。教学资源建设包括素材类教学资源建设、网络课程库建设、教育资源管理系统的开发和通用远程教育系统支持平台的开发四个层次。其中,网络课程和素材类教学资源建设是重点和核心。教学资源建设是教育信息化的基础,是需要长期建设与维护的系统工程。目前,世界上有很多标准化组织都正在致力于基于网络的教育资源标准化的研究,并制定了一些相应规范,其中影响较大的有:IMS的Learning Resource Metadata(学习资源元数据规范),IEEE学习技术标准委员会的LOMLearning Object Metadata(学习对象元数据模型)等。但是这些规范上处于研究之中,并没有成为真正的标准。为了更有效地建设好教学资源库,使其在质量、效益、可持续发展等方面有更强的保证,我们将依据《现代远程教育技术规范1.0版》为蓝本,同时结合自身的实际情况来进行教学平台的建设。结束语 【管理平台设计与实现】推荐阅读: 河南省科技创新平台建设与管理办法11-19 学生成绩管理系统的设计与实现10-25 兼职平台管理12-18 政协履职管理平台07-15 税源管理平台08-28 人事档案信息管理系统的设计与实现11-27 2024全国公路工程试验检测网络平台考试试题- 隧道工程监控制度与管理试卷12-09 浅谈企业人事管理系统的设计与实现10-21 消防户籍化管理平台06-284.管理平台设计与实现 篇四
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