江苏省建筑安全与设备管理协会在线培训与考试平台技术.doc

江苏省建筑安全与设备管理协会在线培训与考试平台技术方案联迪恒星（南京）信息系统有限公司二一四年七月目 录一、项目背景- 3 -二、建设思路与目标- 4 -2.1建设思路- 4 -2.2建设目标- 4 -三、平台功能简述- 5 -3.1总体技术结构- 5 -3.1.1逻辑结构- 5 -3.1.2流程结构图- 6 -3.1.3数据库逻辑- 7 -3.1.4功能模块分布- 8 -四、在线培训与考试平台的功能设计- 10 -4.1设计原则- 10 -4.2平台基础功能- 10 -4.2.1.用户注册与缴费- 10 -4.2.2.用户与权限管理- 11 -4.2.3.公告发布- 13 -4.2.4.系统业务接口- 13 -4.2.5.资源中心- 14 -4.3在线培训- 14 -4.3.1.课程培训- 14 -4.3.2.培训课程管理- 16 -4.3.3.培训课件管理- 17 -4.3.4.培训统计- 17 -4.4在线考试- 18 -4.4.1.自我测验- 18 -4.4.2.正式考试- 18 -4.4.3.考试管理- 19 -五、平台硬件部署- 21 -5.1硬件配置原则- 21 -5.2网络拓补及硬件配置建议- 22 -5.2.1总体部署结构- 22 -5.2.2硬件配置建议- 22 -目 录一、项目背景 随着网络技术的飞速发展，基于WEB的在线培训与在线考试已成为大势所趋。现在很多国外的教育机构和社会其他部门都已经开设了远程教育。通过计算机网络实现异地教育和培训。另一方面，新材料、电子元器件与计算机硬件技术的发展已经达到了相当高的水平，随着这项技术的不断发展，就要求有更好、更完善的软件系统应用到远程教育当中去，这就给软件设计人员提出了更高的设计要求。远程教育包括很多环节，例如教学系统、答疑系统和考试系统等等。其中很重要的一个环节就是在线考试，同时它也是最难实现的环节。在线培训与在线考试电子政务系统工程正是在网络发展、电子与计算机硬件及国家政策推导的前提下应动而生。相比传统的考试方式，基于WEB的在线考试系统的主要好处是一方面可以动态地管理各种考试信息，只要准备好足够大的题库，就可以按照要求自动生成各种试卷；另一方面，考试时间灵活，可以在规定的时间段内的任意时间参加考试；另外计算机化的考试的最大特点是阅卷快，系统可以在考试结束时当场给出客观题考试成绩，给考生最大的公平感。网络考试系统极大地提高了教学的灵活性，现在在许多领域已经有了广泛的应用。最有影响的案例就是ETS（美国教育考试中心）举办的GRE（美国研究生入学考试）的计算机化考试，它使考试由原来的每年只能有两次参加考试的机会变成了每个工作日都可以参加的考试。利用Java技术开发的基于WEB的多用户在线考试系统。它具有用户注册、多用户同时在线学习、在线考试、动态随机出题、考试时间控制、自动判卷、题库维护、用户管理、分数管理等功能。本系统主要由管理模块、在线视频学习模块、在线考试模块、用户注册组成。随机选题及自动评分的实现是本系统的关系。 二、建设思路与目标 2.1建设思路围绕在线学习、在线考试、网络学习的主线，根据国家下发的建筑施工特种作业人员管理规定的总体思想和相关管理要求，从在线考试和发证电子政务系统的工程实现的角度进行详细描述。从需求的提炼和可行性分析开始对考试和发证系统进行分析，并从整个系统的规划和分析，实现展开。第一：对于普遍文化程度的人员实现无纸化考试的创新理论；第二：实现在线视频学习，解决地域分布不一、工作时间限制；第三：对于年龄比较大的作业人员实现在线考试，年龄在18至60周岁之间的使用电脑考试，其推广力度是非常艰巨的，但是，由于该系统的操作简单易行，可行性极强，在实施过程中很快得到认可；第四：实现试题的动态管理；2.2建设目标实施在线学习、在线考试电子政务系统是现阶段网络教育领域的一个应用热点。它是建立在国际互联网或内部网络上的应用系统，客户端的配置可以极为简单，使考试不受地域的局限。使用户在网上学习过后及时检验自己的学习效果，以发现自己的不足，使得学习效率得到很大提高。而在线考试系统中题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网上自动完成。只要形成一套成熟的题库就可以实现考试的自动化。这样一来，教师的精力主要用于精心设计题目、维护题库，完全从组织考试和批阅试卷中脱离出来。不但节省了考生的考试时间，同时还有效的降低公共行政成本。三、平台功能简述 3.1总体技术结构3.1.1逻辑结构平台为B/S结构，在平台后端设有应用服务器和数据库服务器，学员客户端可通过Internet访问在线培训平台参与培训、在线测评与正式考试，并通过平台获取相应的结业证书。在线培训与考试平台拓补图平台严格按三层/多层结构体系进行设计规划，通过Internet访问的客户端不可直接访问数据库，必须经过应用服务器来中转，可有效避免数据直接受到攻击或篡改的情况。保证了数据安全的同时，也大幅提高应用程序处理的效率。在内网处理数据交换时，物理隔离应用服务器和数据库服务器，通过中介服务器进行数据交换的方式，可确保数据的惟一性与权威性。总体业务逻辑图3.1.2流程结构图全流程示意图全流程示意图：学员登录-参加培训-满学时后-参加正式考试-同时可以自我测验-参加正式考试-考试合格后-获取证书-考试不合格-重新学习或补考；3.1.3数据库逻辑数据流逻辑图根据功能需求的角色，建立系统管理员、培训部门、考试部门、题库录入、试题录入审核员、系统评分和证书打印等。对于考试分解为考试表、试卷表、题库表和题目表。数据库逻辑图3.1.4功能模块分布u 平台管理模块:网站模块的展示，如题库管理、组卷、答题等，再加上其他的诸如评价、留言、公告等辅助性的模块共同组成的学习网站。网站使用人员有3类：系统管理员、注册用户、学员用户。注册用户可以浏览网页，修改注册信息，但不可以在线学习、考试。学员用户（缴费成功）可以享有在线学习、考试、浏览网页、修改用户信息的权限。系统管理员作为一个综合信息的收集和发布者，需要将所有的信息分门别类的显示出来，同时将需要发布的信息发布到首页。u 课件管理模块：网站内各认证科目的每个具体课程的展示模块。每个职业认证由多门课程组成，这些课程又划分为文字课件、图片课件和视频课件。课件管理模块对每个课件的上传及格式、播放方式，学习进度记录等进行管理。u 测验管理模块：学员经过一段时间的在线学习，点击“测验”功能即可进行在线测试。测验分别在每个认证科目大类别下方，一个科目只能有一个测验。测验试卷内容从试题库中提取。u 题库管理模块：该模块只对管理员有权限，学员、注册用户均无权限。题库中的题目与考试相关，测验与考试的题目也是来源于题库中的题目。管理员可以将题目及时更新、增加、修改、删除。u 考试管理模块：学员经过学习满学时规定后，可参加在线考试，成绩合格后，可获得相关证书。如果学员的学习累计课时不达规定时限，无法参加考试。u 成绩单管理模块：学员参加在线考试后，平台会生成考试成绩单。学员可以依据自己的姓名和准考证号查询并打印出考试成绩单。u 证书管理模块：学员参加考试后，考试合格的成绩单会在证书模块中显示，并生成合格的电子证书。u 支付模块集成：整合各类支付平台，提供多种支付途径，例如各大银行网银或第三方支付集成到平台支付模块中完成支付功能。四、在线培训与考试平台的功能设计 4.1设计原则平台是一个开放的、动态的系统架构，将传统的培训模式、考试模式与先进的互联网应用相结合，可使管理者完全根据自身应用特点快速构建培训与考试体系，实现对在线考试工作的高效组织和管理。平台采用功能强大、高效灵活的Java/Oracle架构和全B/S 模式，具有高度的可扩展性，被授权的参考学员不管身处何地，只要可以使用网络浏览器(IE，FireFox，Chrome等)，就可通过网络登录在线培训平台，参加在线培训、在线报名、在线练习、在线测验、在线考试等；平台不仅可应用于局域网，也可应用于互联网，不仅可以独立构建，也可同用户现有的Intranet/Internet 集成；使用系统提供的灵活易用的数据接口，可快速将已经存在的学员资料、题库等资源导入，利用平台自身强大的数据整合能力与全面的管理功能，迅速开始各种类型的考试。4.2平台基础功能提供学员注册缴费、公告发布、用户权限管理、资源中心以及业务接口等一些平台基本功能。4.2.1.用户注册与缴费4.2.1.1.注册新用户通过注册模块将姓名、密码、身份证号、邮箱等基本信息录入到平台数据库，成为普通用户。4.2.1.2.授权普通用户只能浏览到课程目录、介绍、考试公告以及少部分的资料，如果需要进行在线学习或考试，须获得授权，即缴费成为学员用户。授权：普通用户在缴费并填补完成系统要求的学员详细资料，完成相关授权流程后，升级成为学员用户。除了普通会员享有的基本权限外，课程的视频、包括课件资料、资源中心的资料都可以随意使用，并且享有自我测验以及参加认证考试的权限。授权有效期：授权具有有效期限制。在有效期内，学员享受无限次培训和考试的功能。超过有效期，学员用户恢复为普通用户，仅享有基本权限。4.2.1.3.网上支付缴费过程主要是以网上在线支付的形式完成。目前考虑提供的在线支付形式主要是网银和第三方支付。网银支付网银支付涵盖认证支付、快捷支付、存储卡支付、网银支付等多种支付方式。支持静态、动态和证书三种身份验证方式。主要是通过与网银合作并且申请相关接口的方式来实现。第三方支付支持支付宝网页支付及支付宝快捷支付。考虑到支付交易数据前后台全部使用SSL安全数据传输，交易的安全性可以得到确保。使用支付宝付款时，可以自由选择任一银行的网银进行支付，也可以使用支付宝余额支付。支付宝功能使用前需要与支付宝签订合作协议。财务、收费系统接口对接考虑将在线支付模块与财务以及收费系统进行对接。收费部门以及财务部门可以实时获得收费信息，为财务部门提供账目管理和收费项目管理，为收费部门提供资金统计、结算、入账、决策分析等管理。4.2.2.用户与权限管理主要包含培训管理员、考试管理员、学员和系统管理员等类型的用户的基本信息的管理，用户信息的添加、修改和删除，以及对各管理员权限的管理，用户登录名唯一。各用户以及权限：系统管理员：拥有系统的所有权限，管理培训视频、课件、课程、公告、系统设置、题库、以及考试。以及对用户信息、权限的添加、修改和删除。培训管理员：管理培训视频、课件、课程，考试、题库、资源中心的资料等。普通用户：享有一般信息包括公告、课程基本信息浏览的权限。学员：普通用户缴费后拥有课程培训、自测考试、参加认证考试和资源中心资料查看等权限。4.2.2.1.用户信息管理系统管理员对各用户的信息进行管理。主要功能：用户添加：添加用户的信息。用户登录名不能重复。用户修改：修改用户的信息。用户登录名不能修改。用户删除：删除用户的信息。4.2.2.2.用户权限管理主要针对系统管理员、培训管理员的权限管理。由系统管理员指定后满足不同身份的角色需要。 主要功能： 权限添加：添加用户的权限。 权限修改：修改用户的权限。 权限删除：删除用户的权限。4.2.2.3.用户资料维护修改个人资料：包括登陆密码、联系方式、电子邮箱等，可以手工帮助恢复用户的登陆密码或者用户可以自主找回密码。4.2.3.公告发布公告发布主要包括对系统管理员对公告发布的管理以及公告的展现。4.2.3.1.公告发布管理系统管理员通过公告发布管理模块，对需要发布考试、培训以及其他信息进行添加、删除、更新、查询等操作，并通过公告的形式进行发布。4.2.3.2.公告展现平台提供公告发布模块，展示培训信息公告、考试信息公告。培训信息主要是培训课程安排、培训相关计划等信息。考试公告主要包括相关认证考试以及补考报名的公告（例如考试时间，认证考试安排等）以及考试结果公告。资源中心信息主要是资源中心发布的资源信息，例如资源更新提醒。4.2.4.系统业务接口此管理系统基于项目总体架构构建，通过应用集成系统建立与其他相关系统的接口关联，通过应用集成系统实现数据上的传递和跨业务流程的管理和监控。基于数据共享考虑，系统将共享其他管理系统的公共基础数据和组织机构表，并通过数据同步设置实现对原有其他系统数据级应用的兼容支持。本方案所提供的系统充分考虑了与其他业务系统的接口方案，并且有相应的成熟的接口方案。从而确保用户的在线培训和在线考试能与其他业务系统及未来规划中的系统相结合，实现最佳的总体拥有成本。4.2.4.1.正式考试查询接口系统通过为协会网站提供正式考试查询接口，使学员可以通过协会的门户网站，输入自己的考试证号来查询自己认证考试成绩，并且提供成绩打印功能，将考试成绩按照相关模板制作成pdf文件供用户打印，作为成绩单。4.2.5.资源中心资源中心负责分类存放大量非课程的培训资料，存放的资料供学员用户查看学习，是一个类似电子图书馆的功能。一般情况下，资料查看的权限仅限制于学员，不公开提供查看。主要功能：资源查询：提供资料的查询，包括分类查询、关键字查询。资源发布：资源信息发布到公告中。例如资源更新提醒。资源管理：系统管理员或者培训管理员对资源文件的增删改查，及管理操作。4.3在线培训提供在线培训以及培训管理功能。4.3.1.课程培训学员根据自身情况查询平台提供的学习课程，选课后进行学习，主要是在线观看教学视频，并可以在通过培训信息展示功能查看相关培训信息。4.3.1.1.选课功能学员输入查询条件查询出所需学习的课程，从中选择加入学习课程清单中。主要功能课程查询:通过提供关键字查询以及分类查询的方式提供查询功能，学员可以键入自己的关键字，例如老师姓名、课程名等关键信息。分类信息包括课程种类、发布时间等各种范围条件。课程信息：查询出的课程以列表形式展现，包括课件分类、课件名称、课件简介等基本信息。点击进入后可以看到该课程包含的所有课件，包括视频及其他课件。选课学员查询课程相关信息属于基本查询功能，不需要缴纳相关费用，当而选课时则需要经过缴费流程，获得授权后方可进行选课操作。选课后，该课程将加入学员的课程列表中，用户享有在线观看课程的基本使用权限。4.3.1.2.培训信息展示提供一个学员的基本培训信息和学习信息的展示模块。学员基本培训信息包括学员姓名、所属机构等一些基本的资料。学习信息包括课件访问记录、选择的课程、当前学习进程等信息。4.3.1.3.课程学习学员在选课获得授权后，即可以开始课程学习，课程主要以录播视频为主，学员进入当前学习界面，选择观看某一课的多媒体视频，并在线使用相关课件进行学习。教学视频学员通过界面点击实现多媒体视频的开始、结束、暂停、快进、回退、全屏显示等操作。视频媒体的格式主要考虑通用的网络流媒体格式。例如asf、swf格式。相关课件学员可以可根据当前的课程进度选择该课程的非视频课件，为了统一课件格式，方便学习和管理，课件主要是以html格式为主，课件的章节以树桩形式列出，学员点击章节显示详细信息以供学习。课时计算教学视频播放开始后记录学习时间，停止或关闭的时候结束记录时间。课时计算规则可以考虑以观看课程视频时间为基准，超过一定时间算一课时，每一个视频最多计入一课时，所有视频的观看课时相加后为总课时。例如：某一课程有10节课，根据教学内容需要制定每节课时长，假设45分钟，其中第一节课的视频由于基础概念较多达到90分钟。第一节课算2课时，而其他视频算是1课时，总课时为11课时，每一节课课时计入时间的标准按照30分钟来计算，超过30分钟计入一课时，其中第一节课由于时间较长，按照60计入课时来计算。不管学生如何看视频，必须满30分钟才能计入课时，计入课时后，课程视频无论如何观看，都不再计入课时。4.3.2.培训课程管理培训课程管理包括培训计划制定、培训课件管理、培训课程发布。4.3.2.1.培训计划管理根据相关政策以及要求，结合实际情况为学员指定培训计划，例如培训计划可以按照年度、季度、以及其他相关时间段来决定，也可结合认证考试的的信息，如一年两次考试的情况来安排相关学科的教学课程。并统计分析出培训计划的完成情况。主要功能：制定培训计划统计培训计划完成情况查看培训计划完成情况明细清单4.3.2.2.培训课程发布在线课程管理由培训管理员发布在线培训课程，主要功能如下：发布培训课程，设置培训课程的基本信息。为课程设定所包含的培训课件、课程视频。为课程设定参培人员范围。启用/停用本课程。4.3.3.培训课件管理系统管理员和培训管理员对课程视频以及非视频课件进行管理。其中系统管理员拥有全部课件的管理权限，主要负责课件的审批工作，培训管理员主要负责对非视频课件以及教学视频的管理，主要包括上传、更新、删除、和查询功能。主要功能：课件上传培训管理员将录制好的课程视频以及课件添加基本属性信息，包括视频分类，课程分类，作者、各种管理日期后，通过上传审批流程进行发布。课件审批课件（视频、非视频）的上传、更新、删除等操作，必须走审批流程，例如课件发布需要系统管理员需要对上传的课件进行审核，符合相关要求和标准的课件才允许发布。课件删除必须要经过系统管理员审批通过后才允许进行删除操作。课件更新课程视频在出现损坏或者异常、老旧的情况下，管理员可以将视频进行更新，替换掉原来的视频。课件删除管理员可以根据课程需要对课程视频或者非视频课件进行删除操作，相关数据将一起被删除，并保留相关历史记录。课件查询管理员可以根据关键字例如课程名称、课程分类、作者等信息对视频、非视频课件进行查询，方便管理员进行管理。4.3.4.培训统计对培训过程中产生的数据进行统计分析：主要功能点：学员学时统计培训计划学员完成情况统计学习课程完成情况统计课程学习情况查询学员的详细的培训和考试情况。4.4在线考试提供在线考试（自我测验、认证考试）的组织和过程控制、考试成绩查询以及考试管理功能。4.4.1.自我测验系统提供自我测验功能，在学习完课程后，学员可以按照个人需要，通过测验查询功能找到自己所需要的测验考试，进行自我测验，以检查学习掌握的情况。测验过程自我测验流程为学员查询测验信息后点击开始测试。在一定时间内答题完毕，并提交，系统当时显示答案并将相关自测信息记录到数据库中。题型是随机分配的，以单选、多选、判断等客观题为主。测验成绩查询自我测验成绩主要由考试答案、分数等信息组成。系统可以考虑提供针对学员自测的错题记录，帮助学员分析相关薄弱点，帮助学员更好的总结知识。4.4.2.正式考试正式考试主要指认证考试，学员满足考试条件（满足课程学时）后通过正式考试模块来进行考试。具体考试时间以及相关信息，系统会通过公告形式进行提醒。考试题型按照认证考试题型标准由考试管理者上传，采用考题随机分配的形式，防止抄袭。 测验过程学员通过正式考试模块进行考试，考试前需要输入准考证号，进入考试后，在一定时间内完成考试。考试成绩查询系统通过为协会门户网站提供成绩查询数据接口，使考生可通过协会门户网站的认证考试成绩查询模块，输入相应准考证等信息后，查询自己的成绩。成绩主要包含分数、认证资格是否合格等信息，并可以通过提供的pdf格式的成绩单电子档打印出成绩单。4.4.3.考试管理考试管理包括题库管理、试卷管理、考试成绩统计。4.3.3.1.题库管理本系统的题库主要考虑从采用开放式的题库设计，题型完整，支持Excel模板批量导入题目等几个方面考虑：题库采用开放式设计：采用题库集合架构，能够满足复杂的结构体系，题库允许多级难度。题型自定义：题型可由管理员自由定义、也可根据认证考试题型来分配题型，可增加和修改现有题型，支持的基础题型包括：单选题、多选题、判断题、客观题等。题目中可插入多个附件：题型中增加了对附件的支持，单题支持多附件，支持图片、TXT、视频、音频、Flash等流媒体的嵌入播放，也支持word、Excel、PPT等各种文档的浏览。支持Excel导入题库：可以通过Excel导入功能，实现大量题库的快速建立，也可以在管理端直接输入。题库集可以通过文件的导入和导出进行复制：可以通过对以题库集为单位进行备份和还原，通过题库集文件分发和部署题库。主要包含功能：题型管理:系统对题型采用开放式管理，培训管理员可以根据实际需要增加自己需要的题型。题库分类管理：对题库分类进行管理，培训管理员在建立题库前需要先建立好题库的分类结构。每个题库集都可以指定专人进行管理，保证题库的安全性题库备份管理：培训管理员以题库集为单位对题库进行备份和还原题目Excel导入：通过将题目录入到Excel文件后批量导入的方式快速建立题库建立题目：新建一道题目，入库题目属性有所属题库、题型、难度、题目内容、分数、难度、标准答案。同时为题目提供数学公式编辑功能和格式编辑功能，以及为题目增加附件功能。4.3.3.2.试卷管理由培训管理员在此管理考试从创建、组织考试、控制过程到成绩统计的过程。试卷管理主要从试卷的随机取题出卷，多种出卷模式、灵活的出题策略、试卷的管理功能方面考虑。还要考虑各种服务器配置和网络下的提交容错、效率问题。主要功能：建立试卷：从题库抽题组成一份试卷。设置试卷名称，试卷类型（测验试验、正式考试），生成试卷的方式，试卷说明，考试时间，是否共享，试卷取题的策略，参考人员范围，满分和及格分等。试卷内容管理：对组成的时间进行预生成管理，对试卷的题目进行考前人工干预，并能将生成的试卷导出成标准的考试卷样式到word等文件中供打印和存档。考试资格评定：对需要参加的正式考试的学员进行资格评定，满足学时要求学员才能参加考试。在学习过程中可以自由进行自我测验。非参加培训的普通用户，无法参加任何考试。4.3.3.3.考试成绩统计系统管理人员可对考试情况进行综合查询、分析，从而了解考试成绩总体及各项情况，参加人数、成绩分布、分数段统计、试题正确率等。还可以将分析结果导出到Excel文件中生成报表。 五、平台硬件部署 5.1硬件配置原则l 服务器选配应符合相关的国际、国内标准，主机系统应具备很好的开放性和技术成熟性l 服务器作为系统关键应用的核心，不仅应具有高度的单机可靠性，建议具有备份能力。在一台主机上系统或业务出现故障时，提供技术和支持平滑过渡到其他可用的主机上，避免单点故障l 充分考虑其扩充能力，包括CPU 的扩充、内存容量的扩充及I/O能力的扩充等；并可支持CPU 模块的升级；提供系统的扩充性能以保证系统不同阶段的建设需要l 应用系统并发数设计支持适量冗余，保证系统在业务高峰期间稳定运行l 系统采用三层结构，数据库的连接为中间件和数据库的连接，经验系数为IT系统的事务数和测试的事务数的比率，应用类型指数为业务系统和一般系统事务的比率l 提供强大的系统管理和维护工具，便于对系统进行维护和管理工作。l 支持应用系统数据库环境和应用程序环境的安装。5.2网络拓补及硬件配置建议5.2.1总体部署结构在总体部署架构上，我公司充分考虑到行业现状与未来发展的需求，构建整体部署如下：总体部署结构示意图5.2.2硬件配置建议序系统名称配置型号及性能参数1.应用服务器2IBM服务器 X3850X5-7143XXX；X3850X5四个Intel 八核Xeon E7-4820处理器8C 2.0GHz 18MB Cache 105w），含4块内存板(可扩展至8个内存板)，8x8GB 1066MHz DDR3内