网络教育软件体系解决方案
网络教育是一种特殊形式的现代远程教育。远程教育是指受教育者和教育者之间、受教育者和教育组织之间相互分离的，教育者提供教学计划和教学内容，通过多种传播手段向受教育者传递知识、信息，连接教与学的过程。
远程教育的最大特点是远程和交互，它改变了传统的面对面的课堂教学模式，只要条件允许，学习者可以随时随地进行学习。
利用 Internet 开展的网络教育是当前比较流行的一种远程教育方式。目前，教育部批准的开展网络教育高校有 67 所，通常都是使用基于这种方式来开展网络教育。
基本的管理模式通常以学院、管理中心和学习中心三级模式进行管理。学习中心直接对学生进行日常管理，管理中心管理部分学习中心，而学院则整体管理所有事务。
二 主要业务分析 
从最基础的出发点来分析，基于 Internet 的网络教育的主要业务包括 5 个方面，分别为“招生”、“学籍”、“教学”、“考试”和“毕业”。这些主要的基础业务内部又包含一些更细节的业务。图 2-1 描述了这些业务的概念和流程图。
图 2-1 网络教育的主要业务
下面简要分析这 5 个方面业务的一些特性，将侧重于分析这些业务的开展模式。两个重要基本概念为：“线上”和“线下”，“线上”是指能通过相应系统软件在 Internet 上开展业务；“线下”是指不能通过 Internet 在线开展的业务，需要通过传统的一些方式来开展。
2.1 招生业务
“招生”业务的开展分为两种情况，第一种是有自主招生权力，另一种是通过教育机构统一招生。后一种方式业务较为复杂、全面。主要分析后一种业务。
业务的开展一般采用线上和线下两种方式相结合来进行。通过“在线报名”的方式直接接受在线报名这种方式可以完全线上操作；线下开展则通过招生代理或固定招生机构来进行线下活动来招生。两种方式招生最终数据都进入统一的招生管理系统，来进行录取、注册、缴费、报名等后续工作。
2.2 学籍业务
“学籍”包括注册、费用、报名、异动处理等模块功能。这其中最复杂的模块是费用和异动处理。
如果费用种类较多，业务处理过程较为复杂，一般也可以作为一个单独的子系统来独立开发。
异动处理是较为复杂的一种业务，其会涉及其它业务的开展。
2.3 教学业务
“教学”业务主要是通过在线的多媒体课件、实时在线视频教学、学习平台等技术来实现教学业务的开展。除了一些实践性强的课程以外，只要硬件、软件方面能满足要求，教学业务基本可以全部通过线上的方式来实现。
支持在 Internet 上开展教学的方式有很多，当前流行的方式大多数以在线视频的方式来进行。但这些支持视频的方式对硬件、网络等要求很高，软件投入成本也偏高。
另外，教材等教学资源的管理也需要一定的管理系统来进行管理。
2.4 考试业务
虽然当前有许多支持在线考试的产品，但是，要将整个考试业务全部进行线上运作还是有非常多的阻力。主要的考试模式还是以传统的笔试为主。在线考试目前还只能是考试的一种辅助形式。
较其它业务而言，考试业务是各种业务中最复杂的一种业务。其业务逻辑复杂；对数据安全性、准确性要求都非常高。另外，还是教学和毕业之间的重要中间环节。其直接影响到其它业务的开展。因此，支持考试业务开展的相关软件是最复杂的一个系统。其主要功能模块包括考试安排、考试组织、试卷管理、考场安排、阅卷、成绩管理等。
2.5 毕业业务
毕业相关业务是所有业务的最后一个环节。其业务相对来说较为简单，主要涉及到两个关键点。首先是对前置业务的依赖，这是最后一项业务，对前置业务的数据信赖是非常大的；其次是一些复杂的审核机制和规则，毕业的主要工作是对学生毕业资格审核，因此审核规则是重要的部分。
综合各方面的客观因素，以上这些业务都无法实现完全的线上开展和管理。在各个业务环节上以各种软件系统来支持大部分的线上运营，再配合小部分的线下管理和运作是比较合适的方式。
三 软件体系架构
一套完整的基于 Internet 的网络教育体系由多个软件系统来构成。这些软件系统遵循一定的架构规则成为一个有机的整体，最终形成为一个大的软件支撑平台。
3.1 基本的架构原理
图 3-1 所示的是整个软件体系的基本架构图。所有的软件系统架构基于同一个“基础数据层”，其中包含各种基础数据的基本逻辑规则、数据存储等的实现。
基于“基础数据层”建设的两大软件体系是“管理信息系统”和“网站”两部分。这两部分虽然建设形式上是分开的。但是实质上，其中的内容是相互依存、交融的。如管理信息系统中的学生信息就直接体现在网站中的各个功能模块中。，对于外部的使用都来说，两者都通过网站一起来访问、使用。将这两部分从形式上分开建设是有一定依据的。
3-1 软件系统的基本架构
3.2 管理信息系统
“管理信息系统”主要包括“信息发布、反馈”和“日常管理”，这两部分包括了除日常教学以外的所有业务模块，如“招生管理”、“学籍管理”、“考试管理”等这些业务模块。这些业务模块内的各个功能分支主要分散在这两部分中，也有的分分散在“网站”中。
“信息发布、反馈”主要针对与外部（下属合作办学机构、学生）发生的业务管理。如校外学习中心在线报名、上报数据、审核数据等功能。
“日常管理”则针对内部（学院内部管理人员）发生业务规则管理。包括招生录取、教学计划制定、学籍管理、考试安排等一系列功能。
3.3 网站
“网站”所包含的内容相对来说较为多样化一些。其核心功能是“教学平台”，另外，“公共信息”是一个信息发布的大平台。
“教学平台”是整个软件体系结构中的重要部分，其以教学计划为基础来组织各种课程在网上展开教学。其核心功能是“课件点播系统”或“实时授课系统”，与之相配套的是“学习认证平台”、“学习管理工具”、“答疑”、“作业”、“交流论坛”等。
“公共信息”是网站内的一个其它信息发布大平台。其发布的内容种类繁多，没有具体的分类。主要包括招生简章、站内公告、开设专业介绍、宣传信息、新闻信息、教学队伍、在线论坛等内容。
整个软件体系是一个庞大的体系结构。其建设过程也是一个长期的过程，并不能在短时间内完成。因此，其建设的过程要分阶段、有步骤的进行。
可以将软件体系建设分为前期、中期、后期三个阶段。本方案仅以介绍前期建设为主。
4.1 软件体系建设前期
软件体系建设的前期。应把握一个重要的基本建设思想。即“如何尽量做得更少”。少是为了精，把握重点。让系统架构简洁、优雅是前期系统建设的重中之重。复杂的前期设计和建设对中后期的建设和维护是非常不利的。
网络教育体系结构中，前期建设的主要内容为： 1 网站； 2 招生和注册系统、 3 网上教学平台。“网站”和“网上教学平台”从技术角度分析，属于松散性的系统。与其它系统的耦合度并不高，因此，初期建设需要考虑的问题不多。而“招生和注册系统”属于“管理信息系统”的一部分，是属于高耦合性系统，初期建设时需要为中后期的可扩展性考虑。其建设难度也相对困难一些。较完整的“管理信息系统”应包含如图 4-1 所示的 9 个子模块。这些子模块之间相互关联，耦合度高。
图 4-1 网络教育管理信息系统模块
在“管理信息系统”建设的初期，应该考虑到其自身的特殊性。“管理信息系统”是整个软件体系的基础，其存在着
如下特性。
1. 是软件体系建设的第一步，通常应该是建设软件体系建设前首要考虑的问题。整个软件体系的建设是随着发展需求逐步建设的，而其它软件的建设基本上都需要与“管理信息系统”内的基础数据相关联。
2. 是所有软件系统之间的联系纽带，是整合所有软件的根本。各种软件的建设如果不以“管理信息系统”为基础，将形成各个软件系统的“信息孤岛”，它们之间无法整合，无法通讯。
3. 通常需要量身订作，长期开发。网络教育本身是新兴的教学形式，与传统的教育形式相比较，其发展过程中存在着许多业务规则变化的可能性。这些业务规则的变化直接影响到“管理信息系统”。因此，通过购买成熟管理软件来完成这方面的建设是不可能达到理想效果的。
4.1 前期建设软件介绍
4.1.1 网站
前期建设的网站以宣传、发布功能为基本原则。主要内容包括招生政策介绍、教学形式介绍、管理制度、开设专业及教学计划等内容。网站内容多以实际需求为主，也不适宜过多的功能。图 4-2 所示是网睿科技建设开发的中南大学网络教育学院（ http://www.cnecsu.cn ）的网站，其主要模块包括：招生政策、虚拟校园、学习平台、学习中心、公告、 BBS 和各管理信息系统的入口。
图 4-2 中南大学现代远程教育网站
教学平台是开展网上教学的基础，其建设是一个长期的过程。其建设分为平台和资源两个主要部分。其中，资源建设是一个长期的过程，其建设与其它许多方面相关。学习平台主要分为“课件学习”和“学习过程管理”两部分。“课件学习”主要内容是建设的课件资源，课件资源需要“课件录制系统”来建设。“学习过程管理”是学生进行自我学习管理的工具软件。图 4-3 是网睿科技开发的中南大学远程教育平台界面。
图 4-3 中南远程教学平台
4.1.3 管理信息系统
在业务开展的前期，主要开展的业务是招生。因此，对于管理信息系统来说， “招生”和“注册”是必备的功能模块。图 4-4 是网睿科技开发的管理信息系统，总计包括十几个模块。“招生”和“注册”是最初建设的两个功能模块。 图 4-5 是注册和学籍管理系统界面。
图 4-4 中南大学现代远程教育管理信息系统
图 4-5 中南大学现代远程教育管理信息系统
综合前面的分析，根据实际情况。河北技校的网络教育信息系统建设可以分为三期来进行，这三期建设的主要内容和相关目标简要如下。
第一期，建设的主要目标是满足网上招生与简单教学的基本要求。主要包括的内容为：网站、招生系统、课件录制系统、网上教学系统。
第二期，建设目标是满足正常网上教学、学籍管理、组织考试、费用管理等基本业务的全部要求。
第三期，满足毕业工作、档案管理工作的基本业务要求。
下面从列出“软件系统”以及“第一期的硬件建设”具体内容。
以下是主要的软件系统，具体建设时期可能会根据不同的情况有所区别。包含主要的功能、价格、建设时期都可以做适当调整。
| 项目 | 软件名称 | 说明 | 建设费用（初步预算） | 备注 |
| 1 | 招生管理系统 |
招生管理系统是用来处理网络教育学生在线报名及相关操作的系统。系 统分两部分组成即：信息采集 / 发布端（ B/S 架构）和招生信息处理 系统（ C/S 架构）。 |
32000 元 | 一期 |
| 2 | 学籍管理系统 |
招生管理系统是用来处理网络教育学生网上录取及相关操作的系统。系 统分两部分组成即：学习中心学籍管理端（ B/S 架构）和学院管理端 （ C/S 架构）。 |
26000 元 | 一期完成部分，二期完善 |
| 3 | 考务管理系统 |
考务管理系统是用来处理网络教育学生网上考试和笔试相关操作的系 统。系统分两部分组成即：学习中心考务管理端（ B/S 架构）和学院 考务管理端（ C/S 架构）。 |
46000 元 | 二期 |
| 4 | 成绩管理系统 |
成绩管理系统是用来处理网络教育学生网上考试和笔试考试的成绩管理 系统。系统分两部分组成即：学习中心成绩管理端（ B/S 架构）和学 院成绩管理端（ C/S 架构）。 |
30000 元 | 二期 |
| 5 | 毕业管理系统 |
毕业管理系统是用来处理网络教育学生毕业处理的系统。系统分两部 分组成即：学习中心毕业生管理端（ B/S 架构）和学院毕业管理端 （ C/S 架构）。 |
38000 元 | 三期 |
| 6 | 档案管理系统 |
档案管理系统是用来处理网络教育学生毕业生的档案信息。系统分两 部分组成即：学习中心档案查询端（ B/S 架构）和学院档 案管理端（ C/S 架构）。 |
30000 元 | 三期 |
| 7 | 学生网上学习平台 |
学生在网上自主学习的学习平台，包括课件点播、作业提 交等学习过程管理。 |
36000 元 | 一期部分完成，二期完善。 |
| 8 | 学生网络考试系统 | 学院用与给学生在网上直接考试课程的考试系统。 | 待定 | 二期 |
| 9 | 课件录制系统 |
教师课件录制系统，基于网页格式的课件系统，便于以后 的扩展、升级需求。 |
其它厂商产品，价格待定 | 一期 |
| 10 | 资源管理系统 |
丰富的教学资源、课件资源管理系统。管理大部分的资 源。 |
待定 | 二期 |
• 硬件资源清单
下面列出“第一期”建设所需要的主要硬件设备，其它的设备与小型机房配置相同，本方案只列出机房主要设置以供参考。
| 项目 | 设备名称 | 数据 | 说明 | 备注 | 估价 |
| 1 | 宿主服务器 | 1 台 | 用于做网站（ Web ）服务器、数据库存储机器。 | 必须设备 | 15000 － 30000 元 |
| 2 | 课件媒体服务器 | 1 台 | 用于做视频课件多媒体服务器 | 必须设备 | 20000 元－ 100000 元 |
5.2.1 宿主服务器（ Home Server ）
宿主服务器最低配置要求
| 宿主服务器（ Home Server ） 主机最低配置 | |
| CPU | P 4 2.5G 或以上 |
| 内存 | 2G 或以上 |
| 硬盘 | 80GB 或以上 |
| 网络 | 1000M 或以上 |
| 显示器 | 至少为 VGA 系列，显示分辨率在 800× 600 以上 |
| 操作系统 | windows 2000 server 系列 / Windows 2003 server 系列。 |
| 数据库 |
SQL Server 2000/ MSDE 2000a （ Sql Desktop Engine ）。 MSDE 2000a 可以随 Home server 软件自动安装，不需要额外安装，但请客户向微软购买授权。 |
5.2.2 媒体服务器（ Media Server ） 主机硬件
媒体服务器主机参数受多方面因素影响，主要包括课件格式、网络条件、并发点播流等方面。下表针对于不同的网络环境、所使用媒体格式，以 120 路并发点播流为例下不同的配置要求。
| 媒体格式 | 画质要求 | 理论流量 (120 流 ) | 网络要求 | 媒体服务器硬件配置要求（以下配置已考虑冗余） |
| DVD(6Mbps) | 720Mbps | 方案一： 1 块 1000Mbps 网卡 , 交换机具备一个千兆端口与网卡相连，其它端口为百兆。
方案二：使用 9 块 100Mbps 网卡（这时必须使用多个媒体服务器构成集群），使用百兆交换机。 |
处理器： 2 XEON 2.0G
内存： 1G 硬盘： SCSI-RAID 0 选用 8 块 SCSI 硬盘， Ultra 160 SCSI 其总 I/O 出口能持续传输达到 160*60%*8=768Mbps 带宽。 建议采用 SAN 存储设备。 如果使用 3 个媒体服务器（每个服务器插有 3 块 100Mbps 网卡）提供服务，则硬件要求相应低一些 , 与 240Mbps 理论流量处的硬件配置要求相同。 |
|
| VCD(1.5Mbps) | 180Mbps | 方案一： 1 块 1000Mbps 网卡，交换机具备千兆端口与网卡相连，其它端口为百兆。
方案二：使用 3 块 100Mbps 网卡，使用百兆交换机 |
处理器： P4 2.4 G
内存： 512M 硬盘： ATA-RAID 0 选用 4 块 ATA100 硬盘其总 I/O 出口能持续传输达到 100*60%*4=240Mbps 带宽 |
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| Mpeg4 | DVD 画质（ 2Mbps ） | 240Mbps | 方案一： 1 块 1000Mbps 网卡，交换机具备千兆端口与网卡相连，其它端口为百兆。
方案二：使用 3 块 100Mbps 网卡，使用百兆交换机 |
处理器： P4 2.8 G 或 XEON 2.0G
内存：内存 512M 硬盘： ATA-RAID 0 选用 4 块 ATA100 硬盘其总 I/O 出口能持续传输达到 100*60%*4=240Mbps 带宽 |
| VCD 画质（ 600Kbps ） | 70Mbps | 1 块 100Mbps 网卡，使用百兆交换机 | 处理器： P4 1.4 G
内存：内存 256M 硬盘：普通 IDE ATA133 硬盘（ 2MB 以上 Cache ）其总 I/O 出口能持续传输达到 133*60%=79.8Mbps 带宽 |
|
| Rm/Rmvb | DVD 画质（ 500Kbps ） | 59Mbps | 1 块 100Mbps 网卡，使用百兆交换机 | 处理器： P4 1.4 G
内存：内存 256M 硬盘：普通 IDE ATA133 硬盘（ 2MB 以上 Cache ）其总 I/O 出口能持续传输达到 133*60%=79.8Mbps 带宽 |
| VCD 画质（ 250Kbps ） | 29Mbps | 1 块 100Mbps 网卡，使用百兆交换机 | 处理器： P4 1.4 G
内存：内存 256M 硬盘：普通 IDE 硬盘 |
注：网卡实际有效带宽＝标称值 *80% 。（例 100Mbps 网卡只能提供 80Mbps 的有效带宽流量）。另外硬盘在读取分散的数据时效率会明显下降，一般 I/O 的吞吐速度只有实际的一半，计算公式如下： I/O 出口持续传输带宽＝标称值 *60% 。
• 网络带宽出口
网络带宽出口要求：电信、网通各 100M 出口。有两种形式可采用，分别为接入专线和运营商托管。具体价格根据各地运营商有不同，下表是电信 100M 出口的报价。
| 项目 | 塔式服务器 | 刀片式服务器 |
| 电信机房托管 | 18000 元 / 年 | 9000 元 / 年 |
| 专线接入 | 72000 元 / 年 | 72000 元 / 年 |