专利名称：准同步、主从式远程教育信息管理系统及其实现方法
技术领域：
本发明属于互联网技术和卫星广播技术领域，特别涉及远程教育及各类主从式数据库系统技术。
背景技术：
在远程教育中，广泛采用的是互联网技术和卫星广播技术。
(1)互联网由教育资源提供方11维护本地教育资源，对外提供网络服务，使需要这类资源的用户(1、2…n)，可以通过建立网络(internet)连接，浏览或下载教育资源，如图1所示。
采用互联网传输方式，由教育资源提供方维护本地教育资源，具有维护简单，便于进行更新等优点，对于具体用户通过Internet直接访问，可以实时获取更新信息。但对于发送方来说它必须实时在线来提供服务，而接收方在需要学习、浏览时也必须一直在线。
当前，一些国家和地区互联网接入带宽窄，网络拥塞状况严重，互联网使用费用高，大部分用户很难以直接访问浏览的方式在互联网上进行学习。且当前课件表现形式更趋向于多媒体形式，直接在互联网上传输占用带宽较大，如果多次重复传输相同的课件，对于宝贵的互联网带宽资源无疑是个浪费。
为解决这一问题，互联网中也有一些网站在其他地区建立镜像网站，但通常采用数据库结构完全相同的同类数据库，并通过数据库同步软件实现各地镜像数据库的同步。这种镜像方式灵活性较差，只能建立完全相同的数据库副本，而且数据库同步软件价格比较昂贵，不是一般中小项目可以负担的。
(2)卫星广播由教育资源提供方通过互联网、光盘等方式将需要播放的教育资源提供给卫星广播的发送端21，通过卫星链路将教育资源播放出去。各个用户通过卫星天线22和接收卡23接收广播下来的教育资源，或者直接进行离线浏览，或者建立本地局域网镜像，供整个局域网内用户本地浏览，如图2所示。
卫星广播具有传输容量大，覆盖地域广，接收站数量不受限制等优点，可以短时下载大量信息资源，提供用户离线浏览，使用户不必实时在线也可获取大量有用的信息资源。
但卫星广播对接收端要求较高，需要安装卫星天线和接收卡，使用费用相对也比较昂贵，对于目前大多数单机用户并不十分适用。
而对于卫星广播接收端落地成镜像的情况，由于目前卫星广播多为单向广播，无法进行信息的反馈和回传，所以卫星接收端的镜像站点通常采用信息资源就地管理的形式，不便于卫星资源提供方对接收方进行集中统一管理。
发明内容
本发明的目的是为解决目前互联网带宽资源无法满足远程教育需求的矛盾，提出一种准同步、主从式远程教育信息管理系统及其实现方法，采取准同步、主从式方式传送、管理信息资源，使互联网接入条件差的地区也能通过本地局域网进行学习，使更多学生可以享受到互联网提供的教育资源，并使教育资源提供方实现有效的集中管理。
本发明提出一种准同步、主从式远程教育信息管理系统，其特征在于，包括主站、多个从站、以及连接主站和从站的通信单元；所说的主站为一台装有网校编辑发送集成系统，后台数据库及防火墙的计算机，该主站计算机与通信单元相连，所说的通信单元包括卫星IP广播、光盘、互联网设备中的一种或一种以上组成；所说的从站由多台通过局域网连接的计算机组成，其中一台作为服务器与通信单元相连，该服务器装有从站管理信息系统、从站数据库和防火墙，其他从站计算机通过从站内部局域网与从站服务器相连，供用户登录后使用从站数据库提供的课件资源。
本发明系统如图3所示，图中，虚线框内是主站和从站相互通信单元；虚线框上方是主站部分，虚线框下方是从站部分。主站将网校(1、2…n)的多媒体课件收集、整理后，和每约定间隔时间发送给各从站的管理信息一起传送给虚线框内的通信单元。通信单元根据多媒体课件和管理信息的特点选择传送设备。多媒体课件数据量大，实时变动较小，可采用卫星IP广播、光盘、互联网等设备传送给从站；管理信息数据量小，实时性强，可采用互联网、卫星IP广播传送。从站(1、2…m)对主站传送的多媒体课件和管理信息接收、入库，并将每约定间隔时间更新的管理信息通过Modem、ISDN等进行回传。
上述主站计算机中的网校编辑发送系统包括网校管理、网校课程管理、课件资源管理、从站用户管理、从站选课管理、对从站管理信息的发送接收管理等模块组成。各模块具体编程可根据选用的操作系统、数据库，选择ASP、PHP等常规的脚本语言。主站数据库储存有上述模块中所需的资料信息。
从站服务器中的管理信息系统包括用户注册管理、用户选课管理、用户漫游管理、用户学习管理、从站用户管理、从站管理信息与主站通信的管理及局域网内邮件、BBS、聊天室管理等模块。从站各模块编程语言可选用常规脚本语言。从站数据库储存有上述模块中所需的资料信息。
主站从站计算机中的防火墙可根据系统安全需要选择各类常规产品。
本发明上述系统的实现方法包括以下步骤1)设置主站计算机、多台通过局域网连接的从站计算机及连接主站与从站中的服务器的通信单元；2)主站对各网校的多媒体课件和各从站管理信息进行收集整理、适配打包为适合通信单元传输要求的格式，和主站管理信息一起或单独发送给从站；其中，网校的课件资源采用互联网、卫星广播、光盘等设备发送，管理信息采用互联网或卫星广播发送；3)各从站对收到的信息重新进行存储整理，根据主站每约定间隔时间发来的管理信息形成本地数据库的管理信息(各从站数据库管理信息由主站每约定间隔时间完全更新)，并在局域网内形成各网校镜像，供本地用户浏览、使用；
4)各从站每约定间隔时间通过Internet以Modem、ISDN等方式将本从站管理信息回传给主站，更新主站管理数据库，实现主站对各从站的集中统一管理。
本发明的效果、特点、应用领域本发明可通过主站、从站之间每约定间隔时间管理信息的互传，实现准同步。每约定间隔时间主站对从站数据库的管理信息进行完全更新，从站则将每约定间隔时间本地新增加的管理信息发给主站。通过这种信息的互传可实现主站对从站的集中统一管理，从站没有自己独立的管理信息，只能在主站允许的权限范围内进行管理。这样，既可使从站用户有效利用局域网内镜像资源，减轻广域网负载过重的负担，又保证了各资源提供者能够对自身提供网络资源进行管理，使他们的权益不受侵犯。
准同步、主从式信息管理方式与纯粹通过Internet方式相比，节约了宝贵的带宽资源，避免了大容量课件在Internet上的重复传输，解决了互联网接入条件差的地区获取大容量信息资源的需要。与卫星单向广播相比，它使信息资源提供者可以对自身提供资源进行管理，避免了卫星单向广播没有管理信息反馈，无法对广播下去的资源进行管理，使资源提供者的利益受到侵害的缺陷。
本方案适用于互联网资源较紧张，需要传输的信息资源容量较大，并需要对这些资源进行集中统一管理的场合。如远程教育管理信息系统和各类镜像网校、网站系统。
图1为已有的一种互联网方案示意图；图2为已有的卫星广播方案示意图；图3为本发明方法实现框图；图4为本发明的实施例框图；图5为本实施例数据传输框图。
具体实施例方式
本发明提出的一种准同步、主从式远程教育信息管理系统及实现方法实施例，结合各附图详细说明如下本实施例的系统构成如图4所示，由主站、从站及其相互通信单元构成。
本实施例的主站部分由与卫星IP广播发送部分相连的计算机，该计算机装有由网校编辑发送集成系统，后台数据库及防火墙等构成软件模块。其中网校编辑发送集成系统负责内容收集、整理、压缩、打包以及适配发送，主要功能是将待发送的各网校的多媒体课件按网校、专业、课件三层结构存放在发送目录下，并将主站及各网校对从站的管理信息编辑成与从站事先约定好的格式放到各从站管理信息的发送目录下。然后将发送目录下的文件按DVB-S格式打成IP数据包，以便卫星IP广播发送。为了安全起见，在发端集成系统与互联网之间设有防火墙。由于主站部分功能复杂，性能要求高，在本实施例中主站计算机采用Linux操作系统，主站后台数据库采用ORACLE数据库。本实施例中主站部分编程语言使用PHP脚本语言。
与卫星IP广播接收站相连的是本实施例的从站部分。本实施例的从站部分由多台通过局域网连接的计算机组成，其中一台作为服务器与卫星IP广播接收站相连，该服务器装有从站管理信息系统、从站数据库和防火墙。其他从站计算机通过从站内部局域网与从站服务器相连，供用户登录后使用从站数据库提供的课件资源。从站部分将从卫星接收下的数据包转换成从站需要的文件格式，将其中的多媒体课件保存在相应目录下，并利用管理信息对从站数据库进行更新，然后分别形成镜像的网校，便于在局域网运行。由于整个系统的从站部分要在带卫星IP广播接收功能的各个局域网内都独立建一套。本实施例中为降低成本，从站操作系统采用NT平台，后台数据库用SQL。本实施例中从站站部分编程语言使用ASP脚本语言。
本实施例的通信单元部分包括主站到从站的通信和从站到主站的通信两部分。图4的虚线框内是主站到从站的通信部分，由卫星IP广播构成，符合DVB-S有关标准。从站到主站的通信部分由互联网及其相应接入设备构成。
本实施例中通信单元部分具体框图如图5示。虚线上方为从站发送的内容，下方为主站发送内容。主站每天通过卫星广播的方式向从站发送数据，包括课件和管理信息两部分。其中管理信息又包括从站的全部课程订制信息、用户信息、学员选课信息、学员学习情况等，从站对课件和管理信息进行选择性接收。课件存储在相关目录下，管理信息对从站数据库相关表进行完全更新。从站每天将本从站的增量信息，包括新用户注册信息、学员的选课申请、课程订制申请、各种基本信息的修改(课程退订、用户注销、用户基本信息变更)等，发送给主站，对主站数据库相关部分进行更新。实现主站和从站的信息交互。
本实施例中，主站部分的网校编辑发送集成系统由网校注册、专业管理、课程管理、从站选课管理、学员选课管理、学员学习管理、接收从站数据、主站数据下传、网校管理、用户管理、漫游管理、邮件管理、公告管理、从站管理等模块组成。
本实施例中，从站部分的管理信息系统由从站选课管理、用户注册、学员选课管理、学员学习管理、传达室管理(包括从站局域网内部邮件和局域网外部邮件的管理)、聊天室管理、答疑管理、接收主站数据、从站站数据上传等模块组成。
本实施例的实现方法包括以下步骤1)形成主站管理信息。将各网校的开设课程通知、从站选课批准、学员选课批准、课件更新通知等网校管理信息与主站的系统公告信息、各从站学员注册批准等信息一起形成主站传送给各从站的管理信息。对各从站形成各自独立的从站管理信息目录。
2)主站将要发送给的各从站管理信息和多媒体课件按一定的目录结构方式存放在发送目录中，转换成适合卫星传送的格式通过卫星广播发送给各个从站。
3)各从站对收到的信息重新进行存储整理，形成本地数据库的管理信息(各从站数据库管理信息由主站每天完全更新)，对本从站学员进行管理，并在局域网内形成各网校镜像，供本地用户浏览、使用；4)各从站每天通过Internet以Modem、ISDN等方式将本从站管理信息回传给主站，更新主站管理数据库，实现主站对各从站的集中统一管理。
权利要求
1.一种准同步、主从式远程教育信息管理系统，其特征在于，包括主站、多个从站、以及连接主站和从站的通信单元；所说的主站为一台装有网校编辑发送集成系统，后台数据库及防火墙的计算机，该主站计算机与通信单元相连，所说的通信单元由卫星IP广播、光盘、互联网及其接入设备中的一种或一种以上组成；所说的从站由多台通过局域网连接的计算机组成，其中一台作为服务器与通信单元相连，该服务器装有从站管理信息系统、从站数据库和防火墙，其他从站计算机通过从站内部局域网与从站服务器相连，供用户登录后使用从站数据库提供的课件资源。
2.如权利要求1所述的准同步、主从式远程教育信息管理系统，其特征在于，所说的主站计算机中的网校编辑发送系统包括网校管理、网校课程管理、课件资源管理、从站用户管理、从站选课管理、对从站管理信息的发送接收管理等模块组成。
3.如权利要求1所述的准同步、主从式远程教育信息管理系统，其特征在于，所说的从站服务器中的管理信息系统包括用户注册管理、用户选课管理、用户漫游管理、用户学习管理、从站用户管理、从站管理信息与主站通信的管理及局域网内邮件、BBS、聊天室管理等模块。
4.一种实现准同步、主从式远程教育信息管理的方法，包括以下步骤1)设置主站计算机、多台通过局域网连接的从站计算机及连接主站与从站中的服务器的通信单元；2)主站对各网校的多媒体课件和各从站管理信息进行收集整理、适配打包为适合通信单元传输要求的格式，和主站管理信息一起或单独每约定间隔时间通过通信单元发送给从站；3)各从站通过通信单元将收到的信息重新进行存储整理，根据主站每约定间隔时间发来的管理信息形成本地数据库的管理信息，各从站数据库管理信息由主站每约定间隔时间完全更新，并在局域网内形成各网校镜像，供本地用户浏览、使用；4)各从站每约定间隔时间通过通信单元将本从站管理信息回传给主站，更新主站管理数据库，实现主站对各从站的集中统一管理。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所说的主站的网校的课件资源采用通信单元的互联网、卫星广播、光盘等设备发送，管理信息采用通信单元的互联网或卫星广播发送；从站管理信息的回传由于数据量较小，可采用互联网方式。
全文摘要
本发明属于互联网技术和卫星广播技术领域,包括主站、多个从站、以及连接主站和从站的通信单元;主站为一台装有网校编辑发送集成系统,后台数据库及防火墙的计算机,该主站计算机与通信单元相连,所说的从站由多台通过局域网连接的计算机组成,其中一台作为服务器与通信单元相连,该服务器装有从站管理信息系统、从站数据库和防火墙,其他从站计算机通过从站内部局域网与从站服务器相连,供用户登录后使用从站数据库提供的课件资源。本发明采取准同步、主从式方式传送、管理信息资源,使互联网接入条件差的地区也能通过本地局域网进行学习,使更多学生可以享受到互联网提供的教育资源,并使教育资源提供方实现有效的集中管理。
文档编号G06F13/00GK1336598SQ0114202
公开日2002年2月20日 申请日期2001年9月7日 优先权日2001年9月7日
发明者刘序明, 张艳, 林琦, 方慧 申请人:清华大学