艾慕课平台技术方案.docx
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艾慕课平台技术方案
（二）平台应满足以下基本要求：
1、★支持整个课程创建、内容共享、学习过程跟踪和控制、在线测试和作业发布、交流互动、成绩评测和学习成果反馈教学流程，实现信息技术与教学过程的深度融合。
2、成熟稳定的软件产品，系统设计满足大规模用户使用、支持分布式部署，应满足万人在线学习的性能要求，可以经受大规模同时在线和高并发的考验。
具备系统运行监控和数据备份的有效策略和机制。
升级服务：
版本内系统远程自动升级。
3、★采用B/S结构，基于J2EE架构，页面采用Web2.0AJAX开发，不需要另行安装插件就可以支持IE9及以上版本、safari、firefox、chrome、360浏览器等浏览器。
采用SOA面向服务的架构设计，可以支持多系统并行。
4、具有先进性、可移植性、开放性和兼容性，支持标准化多媒体课件。
支持随用户使用量的增大而只需增加相应的硬件即可。
5、支持Web服务器集群。
具有安全策略和备份机制，可根据不同的业务要求采用不同的安全措施，保证发生故障时不影响整个系统的正常运行。
提供各级数据备份机制能够每天非工作时段定时备份数据库。
具有相关策略对知识产权进行保护。
6、不限注册课程数量和注册用户数，其中的网络课程可以实现按课程的导入、导出进行备份。
7、系统必须符合学校的信息化建设规范和标准统一规范数据编码。
具有严谨的数据关联性，系统中各字段的名称、长度、字符类型要有严谨的规范体系，能实时提供非法字符的提示与控制手段，以防止误操作带来数据混乱，对于已产生前后关联的数据，系统应具备有效的控制机制，不能够允许随意修改或删除，以防止误操作带来的数据安全隐患。
能保存历史数据，对数据的变更有相应的时间戳管理，能够统计历史数据，能够对历史和目前数据比对分析。
8、满足网络课程标准--SCORM标准。
符合SCORM标准的课件只需上传至平台中即可使用，实现与其他兄弟院校资源的共享和网络课程交流（引进和输出）。
能够引进校外优秀的课程资源
9、全面支持学生的自主学习与合作学习，体现在教学活动中学生的主体地位和教师的主导地位，为学生构建自主学习、主动探索的环境，教师通过组织学习材料，实时和非实时的教学手段引导和帮助学生学习。
10、★平台支持辅助教学、翻转课堂、纯网络教学、网络修学分等几种网络教学模式。
11、平台具有视频、文档格式自动转换、码流自动转换的功能，以适应不同的访问终端（Android，iOS）；所有文档资源自动转码成flash格式播放，视频类资源系统自动转码为mp4、flv等多种格式。
12、具有强大的交流协作功能，提供同步、异步的交流讨论工具，使得学生之间、学生与教师之间方便地共享信息、交流、讨论、协商，从而提高网络学习的效果和质量。
13、角色管理：
可建立学生、教师、管理员、超级管理员等角色，各级管理员也可以根据自身的需求创建角色和为角色指定权限。
14、权限管理：
可为每个导航功能点分配访问、管理等不同的权限，管理员可以批量给用户分配、收回权限，具有权限整体移交功能。
能针对不同角色类型，不同模块，可以灵活设置流程，可以按单位或角色分模块授权，同一模块可以分级授权。
15、系统应具有足够的安全性、可靠性，确保系统及其数据具有较高的安全级别。
可实现基于用户、IP进行登录控制；要有完善的用户权限管理、身份认证策略，防止非法用户入侵；
16、机构和用户管理：
管理员可以批量增加、删除、修改组织机构树，可单个、批量增加、删除、修改、查找用户信息。
17、提供强大的基于浏览器的数学、化学公式在线编辑器。
提供精确的学习进度监控信息，实现学生再次登录平台时能从上次学习的结束点继续学习课程。
可记录、查询用户登录及操作信息。
18、平台拥有算法设计优良的网络资源搜索功能，能方便用户搜索校内和校外的各种优质教学资源，并提供快捷的引用或使用的功能。
19、系统数据库结构应该严格遵循数据库设计规范，必须能保证数据的一致性和完整性，能够自动从学校数据中心或教务系统等其他应用系统的数据库中提取常用数据，能方便实现常用格式。
数据文件（DBF、.XLS、.XLSX等格式）的导入导出。
20、系统提供专门的APP支持移动终端，包含iPhone、Android的访问。
21、系统具扩展性。
实现与数字化校园数据中心对接联动，教学门户做统一身份认证；提供相关的数据交换接口和功能服务接口，可以很方便的和其他系统整合或集成，平台能与其它系统对接，实现平台数据共享；
22、课程中心中提供了单点登录的超链接，点击后进入数字化校园统一身份登录页面（数字化校园开发商提供），然后用户在该页面输入帐号密码，登录后跳转到上次发送的页面（即课程中心），课程中心根据厂商提供的接口约定获取用户身份信息。
读取到用户帐号信息后，认为该用户身份是课程中心合法用户。
课程中心根据用户身份对该用户进行功能模块的授权。
23、可以根据学校的特别要求，对校园一卡通用户必须使用单点登录，课程中心特有用户可以使用课程中心登录口进行登录。
24、服务器负载均衡。
25、故障转移群集的管理。
26、课程中心提供用户操作日志记录与查询功能，包括登录IP，登录人员信息，登录后执行的操作记录等。
27、资源存储服务器使用报表。
28、提供了课程网站建设、迁移服务，把原网络教学综合平台的资源平滑的迁移到新的网络教学平台上，从而有助于教学资源的积累，同时，要尽可能的兼顾到教师和学生的操作习惯。
29、系统与学校教务系统做数据联动，自动同步学校教学组织数据，同时网络课程提供方便的注册/注销学生团体和个人；允许选择多种注册方式；支持有时限的自行注册（如：
指定自行注册的规定期限）、受口令保护的注册。
（三）平台的功能技术要求：
第一模块：
网络课程建设
1、★课程网站建设只需通过“选择模板、编辑课程信息、编辑课程章节”等几个简单的步骤，就可以快速地建成一门慕课或符合精品资源共享课程要求的个性化课程网站。
系统提供多套模板、教师可自行编辑课程模板、页面应简单易操作，支持小模块调整。
2、课程架构建设，协助课程老师制定合理的课程架构和内容表现方式；栏目设置贴切、内容层次分明、符合教学需要，方便使用者浏览；课程界面设计符合课程特色和教师讲授风格；
3、课程目标和定位分析，根据课程的不同属性制定不同的课程建设方案，并与课程老师进行精细化沟通和课程的定位分析。
4、提供多套的精美网络课程建课模板可供选择，要求每个课程具有与课程内容相符的模板。
教师可依据个人的资料的丰富程度及喜欢的风格进行个性化的设置，支持教师在建课程自动生成网站。
5、★课程编辑页面操作简单、灵活方便、原位编辑、所见即所得。
可以发布通告、课程资料、任务、教学资源链接、教师简介等信息。
可以任意编写和设置课程的介绍、封面、教学要求、教师团队等等，并支持模块的添加、删除和位置调整，支持是否公开显示的设置。
课程介绍包括课程名称、课程性质、授课教师、学时和学分、参考书目、主要教学内容、教学方式、授课地点、授课时间、答疑时间、课程考核方式等基本信息。
课程教学纲要和教学进度表以知识点为单位的学习要求和学习重点、难点，以课节为单位的教学进度安排。
学习指导为本课程的学习要求、学习重点和难点，并对如何学习本课程给出指导性意见。
6、编辑课程章节内容可以直接将资料粘贴到文本框内，同时与网络资源、本地资源库进行无缝对接，可以直接引用。
7、课程负责人可指派其他人作为具有同等或者小于本身课程建设管理权限的课程建设者共建同一门课程，也可为自己指定助教辅助自己进行课程建设和教学管理。
8、★教师可通过平台上传课程所需要各种教材、参考书、参考文献、视频等资料。
课程的内容建设，参考资料，课程介绍等任何位置都可以使用平台提供的海量图书，图片，期刊，论文，视频的资源一键式搜索插入，插入的资源可以直接点击在线播放查阅，也支持自己上传资料，支持引用本馆资源和联盟共享资源。
使用超级链接时，要在目标页面有“返回”按钮；鼠标移至按钮上时要求显示出该按钮的操作提示；不同位置使用的导航按钮保持风格一致或使用相同的按钮。
实验（实训）指导：
对于有实验（实训）要求的课程，应该以教学大纲规定的实验（实训）为基础，为每一个实验（实训）配套相应的指导，或者提供电子版实验（实训）指导书。
9、支持课程教学流程管理，可在课程学习过程中任意位置添加随堂测验，可在单元学习完成后布置作业，可以在章节学习完成后安排考试。
根据教学要求，每一个教学单元均应有配套的习题。
习题可分为作业题、讨论题以及思考题。
提供有指导意义的试题，使学生对课程的考核方式方法有基本了解，指导学生学习。
10、★支持慕课制作和慕课教学模式，实现课程知识单元化，每个知识单元聚合丰富的富媒体教学资源。
11、★课程内容建设采用富媒体编辑器，编辑器包含视频、文档、图片、音频、图书、公式、符号、附件、网页、动画等常用组件。
12、★支持第三方软件制作的交互式视频课件，支持rmvb、3gp、mpg、mpeg、mov、wmv、asf、avi、mkv、mp4、flv、vob、f4v等高清和网络格式视频上传，视频上传后自动转码，无需下载可以直接在线进行播放。
13、★平台支持多种格式文件的上传和发送，必须支持如下文件：
MicrosoftOffice文档、AdobeAcrobatPDF文件、HTML格式的文件、数字图片、数字音频文件、数字视频文件和其它多媒体文件（例如Flash,Shockwave,等），上传后自动转码，无需下载可以直接在线阅读。
14、支持超大文件（2G以上）上传并可断点续传和视频文档在线加密技术，可保护资源在非正常途径下载后无法使用。
15、★支持将资源先批量上传至个人云盘中，然后在课程中引用。
教师上传的资源管理应有单独的资源管理模块，实现反复调用以节省空间，并允许学生学习使用。
16、★支持在线虚拟剪辑视频：
上传视频后，可以在任意时间点在线标注，无需物理剪切视频，即可实现任意视频段落在任意章节播放。
17、★支持视频中任意时间点插入测验：
上传视频后，可以在任意时间点插入测试题，包含单选题、多选题和对错题。
18、★支持视频中任意时间点插入图片或PPT：
可以在任意时间点插入图片或PPT，同时支持对插入的内容在时间轴上随意拖动。
插入的PPT可以任意拖动位置，并可以跟视频窗口进行切换。
19、提供可视化的公式编辑器，可以在线进行公式的录入与编辑。
20、支持在线录音功能，录完的声音可以直接在线播放。
21、支持树形结构知识点管理，教师可维护“知识点树型结构图”，并设置知识点属性。
知识点拓展阅读功能，可以根据一个关键词自动生成相关知识点的知识树，插入到课程单元中，并自动推送知识点相关的图书、期刊、论文等资料。
第二模块：
教学互动
以课程为中心，提供全面的作业、考试、通知、答疑、讨论、资料共享、评价、PBL等互动教学活动的功能，支持网络辅助教学、翻转课堂教学、修学分的网络学习等多种教学模式。
教师端提供课程管理、成员管理、统计、考试及作业管理、课程通告管理、PBL教学等。
提供当前学习过程实时监管（当前正在学习学生信息）。
提供进度统计功能并支持报表导出。
学生端实现学生友好学习体验、根据教师设定的课程学习进度，完整地学习网络课程、记录笔记方便复习、支持在线提问、反馈心得。
支持师生、生生在线讨论交流、在线作业、在线考试，提供个人学习成绩单（实时展现课程学习要求、已完成进度、待完成任务）。
方便教师与学生之间一对一指导学习过程。
为了减少用户重复的工作量，提高学习效率，可以方便整理答疑集锦，只需把一些普遍的问题加入【答疑集锦】，学生在提问前，可以通过知识点在其中进行搜索并浏览内容。
支持本课程网站内与同学的交流讨论。
1、学习过程控制与管理
（1）★章节知识点学习推送控制
教师可以针对每一个教学班对每个章节学习内容进行“开放、定时开放、闯关模式开放、关闭”等设置。
“开放”，表示该章节可以学习。
“定时开放”，表示该章节在设置的一个时间段内开放习。
“闯关模式开放”，表示学生需要完成上一章节学习内容并通过相应的作业和测试后才能进行下一章节的学习内容。
“关闭”，表示学生无法进行学习。
（2）★章节任务点
教师可以将课程章节内视频、图书、作业等设置为任务点，要求学生必须完成，灵活控制学生学习的情况。
学生端可以看到每个章节需要完成的任务点情况。
（3）★学习过程的监督和跟踪
可以跟踪记录并统计基于每个学生的课程登录次数、学习材料浏览和下载次数、作业和测试完成情况、参加答疑讨论的情况等多项学习考核指标。
（4）★分组学习管理
教师可根据教学设计要求，创建学生学习小组，实现教师对学生分组、学生自行分组和随机分组，方便学生进行分组学习、交流协作以及教学内容的选择性发布。
（5）★视频播放控制
课程的教学视频文件具有“防拖拽和防窗口切换”功能，即视频播放的时候无法进行快进播放，打开章节学习的时候不能再打开其它网页，否则视频播放停止。
同时在章节视频中可以插入测验题，作答正确，才能继续学习。
要求网络教学平台的供应商提供一定数量的公共教学资源（包括各高校的名师视频课程、网络精品共享课程等），同时提供与学校已有资源库的对接模式，并支持学校今后进一步扩充公共教学资源库。
2、教学资源管理
教学资源管理包括上传课程资源、将资源共享给学生、设置资源使用期限与适用对像、是否公开等功能，同时资源可在不同板块中反复调用，随时随地下载。
平台应带有一定量的资源供教师选用。
（1）★教学资料
教师可以对自己所负责的课程的资料进行管理，建立课程文件的目录层级，并可灵活将教学资料在各目录中拖放，同时教师可以根据课程需要，赋予一人或多人一定权限，共同参于课程资源建设，即委派角色。
教师可以直接从备课资源库检索、添加相关在线资源，可以对资料库中的资料进行公开与不公开设置。
（2）★教材教参
教师可以从备课资源库中查找并添加课程相关的教学参考书，推荐给学生直接进行在线阅读。
（3）★推荐视频
教师可以从备课资源库中查找并添加课程相关的学术视频，推荐给学生直接进行在线观看。
（4）题库管理
教师可以创建课程试题库，对试题库进行管理，包括添加、修改、删除、查询、浏览等功能。
题型包括单选、多选、判断、简答、填空等，题的属性包括类别、难度系数、适用层级等。
（5）试卷管理
具有从题库或以前的测验中随机生成新的试卷的功能，教师可以对试卷中的试题进行添加、修改、删除、任意排序、预览等功能，还可以对试题设定分值。
试卷可多次重复使用。
（6）在线考试控制功能。
支持登录人数设置，登录方式（电脑、移动端）控制，ip限制，时间限制等多种控制方式，支持教师考试时踢出学生功能，确认的考试课程登录必须与学号对应，要绑定登录的IP地址,拥有防止考试作弊功能。
3、教学互动功能
（1）作业
①教师可以给学生布置线上作业及线下作业，布置作业时可反复使用模板，以提高工作效率。
②作业题目可以是来源于题库、试卷或自定义，每次布置作业，自定义的题目需具有保存到题库的功能。
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③教师可以随时查看学生作业的完成情况并对作业进行线上批阅打分，学生在线提交作业后，对于客观题系统能自动判分。
线下作业教师可以将成绩登记到线上，以备定期统计，了解学生的学习情况。
④作业需具备生生互评的功能，设为互评的作业，学生间对作业相互打数，教师可参与最后的评估。
⑤作业可以进行随机出题、从海量题库中随机抽取若干道题目、保证每位学生收到不同的作业，实现学生之间防作弊功能、可设置最低答题字数限制、查看答案、查看分数等设置。
⑥学生可以使用作业提交工具，在作业中附加一个文件或者包括额外的信息或超链接，而不只是简单添加附件。
⑦作业支持文档、附件、视频、音频等形式，同时音视频支持在线播放功能。
⑧支持填空题是否为客观题的设定，当设填空题为客观题，系统可自动对其批阅，同时，支持及格分数的设定，并可设置是否允许学生重考。
⑨★教师可随时设定作业答案是否公开、作业分数是否公开，可设定学生答案的字数范围及是否防止粘贴的功能。
（2）测验与考试
①能为学生提供限时和不限时的测验和考试，能按照设定的日期和时间自动开放或关闭测验和考试。
②需具备随机组卷功能，组卷可以从不同章节选择，并可以随机组若干套试卷发放给学生，确保每个人接收的试卷是不致的。
③教师可以发起一个测验或考试，学生可以在线答题，教师可以随时查看学生测验的完成情况，学生解答后教师可对测验进行线上批阅打分，对于客观题系统能自动判分。
测验、考试题目可以是来源于题库、试卷或自定义。
④需对每一次测验查看详细的答题情况，每一道题答对、答错的人数，每一个选项的选择人数等。
（3）通知
教师可以在他们的课程中发布课程通知。
（4）讨论
学生和教师可以在讨论区中发起讨论，讨论可以跟某一个章节进行关联。
教师可针对精彩的讨论或有重要意义的讨论做加精或置顶的操作，也可对非法讨论进行删除。
（5）笔记
学生在学习某一个章节时，可以针对此章节做笔记。
（6）互动课堂
教师可以与学生通过视频进行实时互动，学生可以在聊天区进行提问，教师也可以通过白板与学生交流。
（7）PBL教学
PBL教学是以问题为基础、以学生为中心、教师为引导、学生自主学习的教学模式。
以下功能便于开展此类教学。
①分组管理
与本项目的学生数据、以及教师数据同步；支持自动随机分组和手动分组方式，并能够有效防止某学生重复分组；可查看历史小组的小组成员信息、小组历史文件、小组历史论坛内容、小组历史评论等；支持分配小组教师，教师同时允许兼任多个小组；其中小组教师只允许是课程教师、共建教师以及有相应权限的助教。
②小组文件管理
小组教师可以上传小组文件；可下载某时间段内某小组所有文件；小组教师可以批阅本小组学生的文件；小组学生查看批阅信息。
③小组论坛
支持小组教师在本小组内发表论题、维护论题、回复论题；支持小组学生在本小组内发表论题、回复论题；允许小组教师和小组学生查看其他小组论题。
④小组评价
小组评价以小组为单位组织，小组内可以相互评价及查看评价结果；允许课程教师查看所有小组的评价；当小组成为历史小组时，其小组评价记录也进入历史小组；评价表格既提供量化指标评价也需要提供主管评语录入；支持教师对本组学生的评价；支持学生对本组其他学生的评价，支持学生自评；其中互评中学生姓名匿名显示；可查看本次以及历次评价结果及统计。
⑤共享资料
小组成员可以上传本地的资料，也可以在添加网址分享网络资料。
⑥研究报告
小组成员可以协同编辑研究报告，并有历史记录。
第三模块：
学习空间
★学习空间可以为每个学生打造个性化的主页，记录其学习历程。
同时为了创造一种良好的学习氛围，学习空间融入了SNS的概念，可以满足学生与学生之间、学生与老师的学习互动交流。
学习空间采用APP架构，所有学习服务APP化，用户可以把常用的APP应用安装到自己的学习空间主页中，并可以管理自己安装的应用。
学习空间至少包含以下APP：
1、课程表
可以查看自己的课表。
2、日程表
可以编辑、查看自己的日程。
3、云盘
可以将文件上传至云盘中，随时随地进行下载，并可以在课程建设时引用云盘的资源。
提供一个PC版客户端，可以设定一个文件夹，文件夹内容自动与云盘内容保持同步，方便批量上传资源。
4、班级
可以建立班级的主页，班级成员间可以相互交流，具有班级公告、相册、讨论、资料分享、成员管理等功能。
5、收藏
用户把感兴趣的课程、视频、图书、日志、共享资料等收集标注一下，也可以把喜欢的网址收集起来，方便以后自己快速启用。
学习收藏分为我的收藏、学友收藏和全站收藏；
学友收藏：
我关注的人的收藏；
全站收藏：
收藏最多的资源，编辑推荐的资源，收藏最多人用户。
标签：
收藏某个资源或添加收藏某个网址时，用户可以打标签，通过标签来关联和分类。
6、小组
小组是就某一类话题或兴趣点（例如计算机、电影、电子产品等）跟别人交流的场所。
用户可以自己创建小组，可以设定小组名称、介绍、加入的权限，权限包括公开加入、邀请加入、审批加入等。
用户可以浏览和发现小组。
进入小组后，可以参与小组的讨论，查看小组成员。
7、问卷调查
学校、老师可以向学生发起一个问卷调查，由学生进行提交，并可以进行数据的统计分析。
第四模块：
教学管理评估
实现对教学过程中影响质量的各环节进行全员、全程、全面系统地监督、控制与评估，包括教师教学工作评估、专业评估、课程评估、学生评估、学院评估。
通过这些评估收集教学运行过程中的各类信息，为学校的教学管理与决策服务。
1、教学统计
可以按照教师个人、院系、学校不同层面统计教师的教学活动，为教学评估提供依据。
提供教师工作行为分析，包括教师使用各模块教学的是时间分配、教学次数，教师对课程网站管理、课程资源建设以及互动教学工作的汇总。
2、学习统计
可以按照学生个人、院系、学校不同层次统计学生的学习情况，为学生学习评价提供依据，也可以监督学生的学习进度。
提供学生学习行为分析，包括学生使用各模块学习的时间分配、学习次数，学生在学习教学资料、参与辅助教学的情况汇总。
3、成绩统计
可以进行不同维度、不同人群的成绩分析，为教学质量的监控提供数据支撑。
教师将成绩发布后，学生就可以查看到自己的成绩以及班中排名。
4、课程网站统计
课程网站建设统计：
可以查看教师课程网站的建设情况以及教师建设网站的详细记录。
课程内容访问量统计：
可以查看课程网站的访问量信息以及详细的各时间段访问量统计数据。
5、院系对比数据
能够进行全校的、院系的相关统计，并能进行院系对比，可以为自上而下的平台推广使用和奖励措施提供数据支撑。
第五模块：
网络教学门户网站
可提供充分展示学校教学特色的教学门户网站，可以实现新闻公告动态显示、精品课程推荐、热门课程排行、教学资源排行以及学校的教学组织与开设的课程展示。
具有校园代表性的大图片展示区。
1、具备信息发布和页面自定义、访问统计分析、统一检索等功能。
2、具备精品课程的展示以及后台推荐控制功能。
3、具备多种资源排行展示，如精品课程排行、课程网站排行、课程资料排行等。
4、展示本校教学组织体系、专业设置及本校课程。
支持展示学校特色的人才培养方案、教学组织运行的功能；
5、可以对本校课程进行搜索。
第六模块：
移动学习
1、有主体MobileLearnApp，支持iOS和Android两种系统的客户端应用，用于手机和平板电脑两套设备中，实现在线移动学习、讨论、答疑、交互、消息推送、发布并进行移动测试和成绩查询等功能。
支持离线学习课程的功能。
2、支持与网络教学平台同步和网络课程移动化，支持根据屏幕尺寸大小自动调整App应用界面；
3、支持wifi、2G、3G和4G网络通讯。
4、MobileLearnApp与数字化校园数据中心对接，实现移动校园功能。
即通过首次绑定学号或教工号实现与学校一些系统进行对接，实现教务公告、学分查询、课表查询、成绩查询、图书文献资源查阅、学术资源查询、学工信息，校园一卡通、OA、财务信息等无缝对接功能。
5、支持微信接入，实现成绩、课表、图书馆藏等上述资源查询。
6、需实现主流订阅服务，可订阅相关课程视频，不少于300个订阅源，如科技、教育、文史等。
7、支持外部APP的接入，学校可以对应用中心进行管理，将其它各种与学习相关的系统，如学生选课系统、图书馆系统等作为一个应用到添加到应用中心中，方便学生与老师使用。
8、学习空间应做成一个开放平台，提供APP接口，学校或第三方可以开放一些应用，放到应用中心，学生和老师可以将其添加到自己的学习空间中。
9、事务消息功能，呈现为事务提醒列表，其中事务项目包括：
消息回复、新消息、新论题回复、提问、新提交作业、新提交考试、新提交问卷。
站内消息页面为消息列表，显示为每个对话对象最新一条站内消息。
第七模块：
APP+平台
移动平台采用HybridApp的形式，支持
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