本科教学一体化解决方案

 

MOOC(Massive Open Online Courses),大规模在线开放课程是近年来在全球迅速兴起的应用信息技术,借助无处不在的互联网开展教与学的新思想、新技术,由此引发了教学模式和学习方式的重要变革。进阶式课程、翻转课堂等众多新教学理念随着MOOC在中国教育界的应用而涌现出来。如何充分运用MOOC,探索信息化时代的教学模式变革,推动教育教学与人才培养模式的改革,促进优质教学资源的开发和共享,成为当前中国教育界最重要的教学技术研究方向。

MOOC第一要素是大规模

在线学习人数的规模,依托互联网和信息技术,彻底突破传统课堂教学对人数、时间、地域的限制。

MOOC第一要素是大规模

在线学习人数的规模,依托互联网和信息技术,彻底突破传统课堂教学对人数、时间、地域的限制。

MOOC的第二要素是以知识点为单位、碎片化的教学视频

结合教育心理学对研究、学习关注能力一般不超过十五分钟的理论,提出了不同于传统教学体系中以章节为单位的网络课程结构,采用以知识点为单位、由碎片化教学视频组成课程的理念和呈现标准。

MOOC的第三要素是在线

在线完成课程资源建设、学习、师生互动等完整的教学过程。完全在线的完成过程,需要尖端的软件技术作为支撑。

MOOC在中国的应用

MOOC理念和技术与中国教育体系相结合

我国的教育体系与MOOC在结构上存在着显著的区别:

1.优质教育资源共享要求下的网络教学开展,涉及校际学分互认。对MOOC在登记注册、选课学习、学籍管理、学习控制、成绩认证等各方面提出更高更复杂的业务要求。

2.教学单位由章节转变为由知识点所组成的完整课程,和由课程组成的专业体系。

3.在线视频互动(公开见面课)是MOOC在中国教育体系下对MOOC系统的新要求。公开见面课的目的是让翻转课堂教学模式中的师生之间、学生之间的互动探讨也能突破空间限制。

4.课程、专业,这些由于学历教育的要求,而变得必须在MOOC中得以呈现。知识点由教学大纲串联成一门课程,众多课程按先修规则,组成专业。

高校联盟方式的MOOC系统要求

MOOC系统在中国,更重要、更迫切的应用诉求是解决优质课程资源共享,促进高校课程建设和教学质量提高,解决教学资源公平化的一个新出口。因此必须在公共MOOC系统的基础上增加新的应用,以满足新的业务流程:

1.MOOC系统被应用于高校的课程教学,后台的批量注册和批量导入方便学校的使用和管理。

2.遵循中国高等教育体系的专业和课程设置以及呈现模式;专业构际图,体现了组成专业的课程关系; 教学大纲、课程介绍、教研团队、先修科目构建了完整的课程。

3.公开课、通识课、专业课的分类,符合中国高等教育的教学体系。为未来高等教育的教学管理改革做好了 前瞻性的准备。

4.进阶式课程建设模式和进阶式学习模式,满足了校际优质课程资源共享的应用需求。网络学习可以依据自 身专业的要求,学习同一门课程的不同内容。

5.一对一,一对多的在线视频互动,突破了时间和空间的限制;MOOC学习,也可以和老师面对面。

6.全在线的课程建设和学习作业。即突破了技术的瓶颈,同时也实现了全在线建、教、学,这是实现互联网移动教学的根本要求。

7.强大的流媒体服务功能,是MOOC系统的基础。在线视频文件重组、大规模流媒体并发的实现,才能确保MOOC系统的大规模在线应用。

8.分布式、模块化的系统架构、互联网缓冲技术和数据缓冲技术的应用,确保了MOOC系统在互联网环境下的高性能、高可靠性和高扩展性。

高校联盟方式的MOOC系统要求

MOOC系统的基本应用环境是互联网,随着移动数据通讯技术的飞速发展,适用于移动互联网已经成为MOOC系统的基础运行要求。

MOOC系统在互联网环境下的应用,不仅仅是简单地要求系统能在互联网上运行,更重要的是能在包括移动互联网、移动手持终端上高性能的运行,在能满足互联网的条件下,同时进行大规模的视频应用。

赢科高校MOOC ispace 3.0技术优势

1、全面支持web和移动终端,支持互联网大规模应用

中国高校将是MOOC系统建设和应用的主要力量。高等院校的MOOC系统,必将突破校园网的局限,走向公共互联网和移动互联网,走向大规模开放和共享的应用模式。因此赢科MOOC系统ispace3.0在系统架构上,采用了最新的互联网技术,确保了在公共网络环境下,能够高性能的运行,全面支持移动终端应用。

赢科MOOC系统ispace3.0是完全的B/S结构,采用了"界面片段缓存技术"和"大数据访问MAP缓存技术"。这两项先进技术的应用,极大地改善了客户的应用体验,降低了数据的访问频率,从而大幅度的提高了系统在互联网上的运行速度。

2、符合中国高等院校课程体系的呈现方式支持进阶式课程资源建设和进阶式学习

MOOC系统在中国的应用首先是以高等院校为主体,以解决优质课程资源共享为主要目的的应用模式。赢科MOOC系统ispace3.0在系统设计阶段,就充分考虑了适应于中国的教学模式和教学体系,呈现了完整的由基础知识点视频片段、按教学大纲组成课程、由课程组成专业的完整教学体系。课程的展示中,不仅仅有知识点的教学视频,更依据我国高等院校课程建设的标准,结合了教学大纲、培养计划、教研团队、作业测试、在线互动、相关课程、参附教材等要素,形成了完整的课程体系。

在课程建设中,我们创新地提出了"进阶式课程"和"进阶式学习"的新理念,使得课程的适应性更广,学习更自由。"进阶式课程"保证了优质课程能够在不同学校和不同学科中得到应用,而"进阶式学习"能让不同专业,不同学校的学生,依据自身的需要学习相关的内容。

以知识点为单位的教学视频,是MOOC系统的核心,是网络教学的基础。因此,支持大规模网络视频并发式播放,是MOOC系统良好运行的基本保证,这对MOOC的流媒体服务器系统提出了极高的要求。

赢科MOOC系统ispace3.0,应用于自主开发的高性能流媒体服务器系统和流媒体播放器。极好地保证了在相应服务器支撑下的大规模流媒体并发应用,使得在线课程视频播放流畅清晰。

赢科交互式流媒体播放器,解决了教师建课过程中对教学视频的重组,使得课程建设真正符合MOOC系统中课程建设动态化的要求。教师可以任意组合多段视频,指定播放顺序和播放时间、内容。

3、超强的全在线课程资源编辑器:视频、教材在线编辑,易学易用,功能强大

内嵌课程资源编辑器,简单易用。

教师可以全在线编辑建设课程,学生也能够利用全在线编辑器完成作业。

支持文字、图片、视频、音频、科学公式在同一环境下实现微软WORD 标准的全编辑。

作业、测试、讨论,能够用视频、音频、文字等各种方式呈现。

4、分布式、模块化系统构建

如何提高MOOC系统性价比,充分发挥硬件服务器的性能;细分和模块化系统功能以及分布式部署各个应用服务器,是目前技术领域内较常用的解决方案。

赢科MOOC系统ispace3.0,依据应用的业务分类,将系统分为了教师模块、学生模块、后台管理模块、数据库管理模块、视频服务器等其它复合业务模块,运用分布式技术,将各模块安装在不同的硬件服务器上,协同工作。从而实现了高性能和易扩展性。

我们只需要分析出一个系统的应用瓶颈所在,增加相应的硬件服务器、部署相应的应用模块,就能够用最经济的方式,实现系统的扩容。

5、北京高校优质课程资源共享联盟介绍

北京高校优质课程共享研究会,是北京高校为了研究利用现代信息技术和网络技术,开展教学信息共享,建设网络MOOC课程资源,通过课程资源的共享,提高各会员高校课程建设和教学质量的组织,是在北京市教委的指导下成立并开展工作的。研究会聚集了众多优秀高校和优秀的课程资源,通过北京高校优质课程共享联盟MOOC系统这一技术平台,推进高校新教学模式的发展,新教学理念的实施。

目前已经有包括:北京大学、中国人民大学、北京航空航天大学、北京师范大学、北京交通大学、北京理工大学、中央民族大学、南京理工大学等众多高校利用"北京高校优质课程共享联盟"这一MOOC平台,建设MOOC课程、开展网络教学、进行校际学分互认。

建设方案

课程平台服务器标准配置(1000并发流)

序号 设备类别 配置需求 数量 备注
1 应用服务器 1.处理器:4*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:16GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2 Web服务器做负载均衡,避免单点失败。
2 流媒体服务器 1.处理器:8*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:32GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2 2台高配置服务器做集群,接入存储设备。
3 数据服务器 1.处理器:4*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:16GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2 数据库服务器做rac集群。
4 文件服务器 1.处理器:4*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:16GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2  
5 磁盘列正 Raid 5 32T以上,能够进行分区管理(数据库 2T以上,视频库 20T以上,文件库 10T以上)。 1  
6 负载均衡器 1.端口:至少24个千兆端口;2.吞吐量:2Gbps或以上;
3.并发连接:4000000;
4.CPU:双核2GHz以上、支持CMP(Clustering Multi Process)技术;
5.内存:4GB或以上。
2  
7 其他 千兆交换机、防火墙、光电模块等   按实际需要采购

注:为了保证视频的清晰度,传输速率在125KB/S的一个视频流占用的带宽是125k*8=1M,即一个视频流每个占用1M带宽。

课程平台服务器配置(5000并发流)

序号 设备类别 配置需求 数量 备注
1 应用服务器 1.处理器:8*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:32GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2 Web服务器做负载均衡,避免单点失败。
2 流媒体服务器 1.处理器:8*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:32GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
5 5台高配置服务器做集群,接入存储设备。
3 数据库服务器 1.处理器:4*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:16GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2 数据库服务器做rac集群。
4 文件服务器 1.处理器:4*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:16GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2  
5 缓存服务器 1.处理器:4*Intel Xeon E7-4800以上;2.内存:16GB内存;
3.硬盘:容量:2T 以上,硬盘接口类型:SAS,硬盘阵列:Raid 0、Raid 1、Raid 5,硬盘数量:>=4;
4.网卡:≥2个Intel千兆网卡,支持iSCSI连接;
5.电源:2+2冗余电源 。
2  
6 硬盘列正 Raid 5 32T以上,能够进行分区管理(数据库 2T以上,视频库 20T以上,文件库 10T以上)。 1  
7 负载均衡器 1.端口:至少24个千兆端口;2. 吞吐量:2Gbps或以上;
3.并发连接:4000000;
4.CPU:双核2GHz以上、支持CMP(Clustering Multi Process)技术;
5.内存:4GB或以上。
2  
8 其他 千兆交换机、防火墙、光电模块等   按实际需要采购

传输宽带需求

并发视频(个) 1000 5000 10000
传输宽带 1G 5G 10G
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