一、概述

1.1 方案背景

　　 現(xiàn)代教學(xué)是的教學(xué)，可以是傳統(tǒng)的面授教學(xué)，也可以是遠(yuǎn)程教學(xué)，而多媒體教學(xué)的應(yīng)用也愈加廣泛，采用多媒體教學(xué)的“校校通”工程正在各中小學(xué)校如火如荼地開展。對于多媒體教學(xué)來說，學(xué)校需要有為其量身定做的多媒體教學(xué)軟件，可以為教師提供更好的教學(xué)素材和教學(xué)方式，擴(kuò)展教師的能力空間，還可以為學(xué)生提供更加有聲有色的形象教學(xué)；同時也需要完善的系統(tǒng)平臺，可以提高整體管理水平和工作效率、促進(jìn)信息交流，與國際教學(xué)水平接軌。

1.2 公司介紹

　　 恒盛高科與飛利浦公司、、中軟、北京航空航天大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家國內(nèi)外公司、政府機(jī)構(gòu)以及高等院校有深入合作關(guān)系。
公司的主要經(jīng)營業(yè)務(wù)包括：計算機(jī)軟硬件研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)、系統(tǒng)集成、信息服務(wù)等。涉及通信，工業(yè)控制，數(shù)據(jù)庫開發(fā)等多個領(lǐng)域。公司不僅具有開發(fā)大型項目的豐富經(jīng)驗，還具有多個獨立自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。公司致力于發(fā)展民族軟件產(chǎn)業(yè)，希望通過自身的努力，提高中國的軟件產(chǎn)業(yè)整體水平。

二、總體方案

2.1 方案概述

多媒體教室是將計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域形成的，將圖像、聲音、文字、動畫等媒體融合起來，為學(xué)生提供豐富生動教學(xué)素材，達(dá)到寓教于樂效果的新型教室。但是,因此也增加其應(yīng)用的復(fù)雜程度和管理的難度。采用多媒體教學(xué)的學(xué)校不僅需要一個功能完善、簡單易用、方便教學(xué)和可以提高教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)軟件，同時還需要一個可以統(tǒng)一管理、易于維護(hù)的系統(tǒng)平臺。兩者的統(tǒng)一可以更加有利于多媒體教學(xué)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。
目前學(xué)校的多媒體教學(xué)系統(tǒng)一般采用PC機(jī)作為學(xué)生機(jī)，而學(xué)生機(jī)只做為顯示教學(xué)內(nèi)容的機(jī)器和提供學(xué)生簡單的操作，無需太多的配置。PC機(jī)價格昂貴，只有10%~30%使用率，一般3-5年即被淘汰，硬件和軟件的升級成本高，造成了極大的資源浪費。而很多學(xué)校因為資金困難，多媒體教學(xué)更是成了一塊雞肋。同時PC機(jī)由于是分布式管理，設(shè)備分散，PC相對個性化，使用者隨意性大，這些都給系統(tǒng)管理員帶來了極大的管理困難，維護(hù)PC機(jī)也造成了很大的工作量。
多媒體教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)之上，他們是密不可分的。沒有網(wǎng)絡(luò)的順暢就沒有教學(xué)系統(tǒng)的正常使用。PC機(jī)與服務(wù)器之間大量的數(shù)據(jù)流很容易造成帶寬壓力，PC機(jī)本地帶有大量的存儲設(shè)備，很容易感染病毒而在網(wǎng)絡(luò)中傳播和遭受攻擊，這些最終會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，威脅系統(tǒng)安全。
由于多媒體教學(xué)應(yīng)用越來越廣，市場上的軟件產(chǎn)品也是良莠不齊。很多多媒體教學(xué)軟件只是純粹增加多媒體功能，并沒有發(fā)揮多媒體在教學(xué)中的功用，充分提供學(xué)生一個感性的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時由于多媒體教學(xué)系統(tǒng)操作復(fù)雜，有時候反而降低了教學(xué)效率。
對于多媒體教學(xué)中存在的弊端，采用NC作為學(xué)生端設(shè)備以及多媒體教學(xué)軟件的整體解決方案。該方案主要解決了上文中所涉及的主要問題：
1、客戶端采用靈易NC，降低了TCO（總擁有成本），包括軟硬件購買、安裝升級成本，維護(hù)成本和用戶使用成本等。靈易NC價格相對PC低，配置簡單，沒有多余外設(shè)和本地存儲，不需要客戶端軟件，所有工作全部在服務(wù)器上完成，靈易NC只作為顯示的桌面和I/O設(shè)備，而少量的數(shù)據(jù)流對網(wǎng)絡(luò)帶寬不形成壓力，也不會威脅系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全；并且NC的軟硬件不需要升級，操作十分方便，用戶對NC的使用也被地控制在服務(wù)器端，在大大降低了管理員的工作量的同時也方便了用戶的使用。
2、多媒體教學(xué)軟件采用多媒體教學(xué)軟件。多媒體教學(xué)軟件不僅提供教師良好的教學(xué)內(nèi)容、授課方式，也給學(xué)生提供更好與教師交流的方式，而且多媒體教學(xué)軟件還具備較好的管理控制功能。
整體解決方案的軟件系統(tǒng)采用區(qū)別于傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)，而是基于NC和終端服務(wù)器的新型的三層C/S結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用基于TCP/IP協(xié)議的交換式100BASE—T快速以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置一臺主交換機(jī)通過雙絞線與網(wǎng)關(guān)和域服務(wù)器相連組成中心機(jī)房。通過雙絞線向下連接設(shè)在各教室的分交換機(jī)，每個教室分別設(shè)置終端服務(wù)器、1臺教師用應(yīng)用服務(wù)器和若干學(xué)生機(jī)，每臺學(xué)生用的NC通過交換機(jī)集連在一起，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈星型。整個網(wǎng)絡(luò)通過專線與外部網(wǎng)絡(luò)相連。 
       

系統(tǒng)硬件組成核心為：

學(xué)生端設(shè)備
終端服務(wù)器：為學(xué)生端設(shè)備提供總體服務(wù)
教師端服務(wù)器機(jī)：提供教學(xué)過程，與學(xué)生交流并對學(xué)生端進(jìn)行控制
整體解決方案為多媒體教學(xué)系統(tǒng)提供了一個穩(wěn)定的硬件平臺。NC由于采用嵌入式操作系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，簡單易操作，管理維護(hù)集中，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可管理性。同時多媒體教學(xué)系統(tǒng)也提供給學(xué)校、教師和學(xué)生一個良好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具。

2.2 硬件系統(tǒng)

　　 整個多媒體教學(xué)系統(tǒng)的硬件及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是以NC、服務(wù)器和以TCP/IP協(xié)議構(gòu)建的交換式快速以太網(wǎng)組成。

2.2.2 終端服務(wù)器

終端服務(wù)器主要功能是提供網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)的一個服務(wù)平臺。操作系統(tǒng)采用WINDOWS 2000，并安裝多媒體教學(xué)系統(tǒng)學(xué)生端軟件。所有NC數(shù)據(jù)的存貯、運算、分析，學(xué)生端程序的運行都在終端服務(wù)器上。
對于多媒體教學(xué)而言，由于并發(fā)性較強(qiáng)，建議一臺終端服務(wù)器帶30臺NC。每個教室可根據(jù)具體情況來配置終端服務(wù)器的數(shù)量。
終端服務(wù)器由于承載所有學(xué)生端用戶，因此配置需求較高。對于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)而言，根據(jù)教室容量，服務(wù)器可采用雙路PIII 800MHz以上CPU，大于1GB內(nèi)存（每個NC用戶需要一定的內(nèi)存空間），SCSI硬盤（SCSI硬盤性能較好，其大小視使用的應(yīng)用程序和用戶數(shù)量而定）或磁盤陣列，100M網(wǎng)卡一塊（如果很多用戶要求訪問存儲在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)或運行客戶/服務(wù)器程序，也可能需要用兩塊）、四聲道聲卡以及光驅(qū)。

2.2.3 教師機(jī)

教師機(jī)的操作系統(tǒng)采用 WINDOWS9.8，辦公軟件采用MICROSOFT OFFICES 7.0，同時安裝多媒體教學(xué)軟件的教師端軟件，通過教師端軟件來對學(xué)生端的NC進(jìn)行控制，實現(xiàn)教學(xué)過程。
由于教師機(jī)主要進(jìn)行應(yīng)用，如授課、監(jiān)控、廣播音頻和視頻等。建議可用性能較好的PC機(jī)作為教師機(jī)。系統(tǒng)配置采用PIII 733MHz以上CPU，128M以上內(nèi)存，100M網(wǎng)卡一塊，四聲道聲卡一塊，硬盤空間按照用戶需求和信息數(shù)據(jù)量而定。

2.2.4 網(wǎng)絡(luò)配置

　　 采用100BASE—T快速以太網(wǎng)交換機(jī)，各交換機(jī)通過雙絞線相連，組網(wǎng)協(xié)議可采用TCP/IP協(xié)議。
交換機(jī)數(shù)量以網(wǎng)絡(luò)容量為準(zhǔn)。

2.3 軟件系統(tǒng)

2.3.1 多媒體教學(xué)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

　　 多媒體教學(xué)系統(tǒng)是將計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域形成的，將圖像、聲音、文字、動畫等媒體融合起來，為學(xué)生提供豐富生動教學(xué)素材，達(dá)到寓教于樂效果的新型教室。教師可以通過局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行授課，答疑，并可以通過網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生進(jìn)行可視化講解，為學(xué)生演示各種學(xué)科的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。學(xué)生可以向老師提問，讓老師為其答疑。這些均是通過計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，老師和學(xué)生不必離開自己的座位。同時教師還可以通過多媒體教室進(jìn)行其它與課堂相關(guān)的管理。
主要提供功能有：交流、屏幕廣播、聲音廣播、屏幕監(jiān)看、座位存檔、鍵盤鎖定、發(fā)送命令、遠(yuǎn)程復(fù)位等多種教學(xué)功能。

2.3.2 實驗室測試結(jié)果

　　 在實驗室的測試環(huán)境下，可以用于網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)，終端服務(wù)器壓力比較小。使用大約5-7臺靈易NC時，CPU負(fù)載小于10%。（詳見測試報告）

2.4 系統(tǒng)工作方式

　　 基于NC的多媒體教學(xué)系統(tǒng)解決方案的工作方式如下：
1、終端服務(wù)器安裝多媒體教學(xué)軟件的學(xué)生端部分，進(jìn)行學(xué)習(xí)過程和接受教師機(jī)控制。
2、教師機(jī)安裝多媒體教學(xué)軟件的教師機(jī)部分，進(jìn)行教學(xué)和控制過程。
3、學(xué)生通過NC登錄到終端服務(wù)器，運行學(xué)生端軟件。終端服務(wù)器上每個學(xué)生端的會話與教師機(jī)交互信息，通過RDP協(xié)議上傳學(xué)生端的鼠標(biāo)、鍵盤信息，并將教師機(jī)信息下傳至學(xué)生機(jī)的靈易NC，學(xué)生端獲取教學(xué)內(nèi)容，同時可與教師進(jìn)行交流。
4、學(xué)生端用戶之間相互隔離，互不影響。