虛擬教室系統

虛擬教室系統是指在計算機網路上利用多媒體通訊技術構造的學習環境,允許身處異地的教師和學生進行大多數教學活動,並能實現實時視頻點播教學、實時視頻廣播教學、虛擬教室教學監控、多媒體備課與授課、多媒體個別化互動式網路學習、同步輔導、同步測試、疑難解析、BBS討論、遠距離教學等;虛擬教室是計算機技術、多媒體技術、數字壓縮技術、網路通信技術等信息技術、多學科、多領域融合交叉結合的產物。

虛擬教室系統定義

虛擬課堂是一類面向教育和培訓行業的網際網路服務。使用機構無需購買任何硬體和軟體,

虛擬教室系統虛擬教室系統
僅僅通過租用網路互動直播技術服務的方式,就可以實現面向全國的高質量的網路同步和異步教學及培訓,是一種真正完全突破時空限制的全方位互動性學習模式。

功能介紹

虛擬課堂為用戶創造了一個實時的網路互動課堂,通過遠程音視頻授課,不僅能夠有效提升網路培訓的學習效果,更是滿足了用戶大規模培訓的需求,全面提升培訓效率,建立起具有競爭力網路培訓體系。其系統基礎主要由課件製作工具、實時互動課堂、課件點播系統、學習管理系統和學習網關構成。在這方面,展視互動虛擬直播課堂技術走在行業前沿,能夠輕鬆實現超萬人實時線上培訓、學習互動與交流。
課件製作工具

虛擬教室系統模擬圖虛擬教室系統模擬圖

課件製作工具(authoringtool),是指幫助企業、政府、教育等領域的培訓、教育部門或者提供培訓服務的機構製作、合成多媒體網路課件的軟體工具。
GenseeCastMaker完全兼容SCORM標準課件,用戶可以方便的把語音、視頻、文檔結合錄製在一起,並加上數據互動內容,是一款不可多得的多媒體課件製作軟體。
主流課件發布形式:嵌入模式、浮出模式、彈出模式。
課件形式課件形式

特點優勢

▶經濟性:成本低,經濟性強
虛擬教室系統虛擬教室系統

▶規模化:大規模套用,覆蓋面廣
▶靈活性:課程隨需開設,學生自主選擇
▶有效性:7*24播放,不受時空限制,長期有效
▶可管理性:通過教學管理平台獲取學員詳細信息,提高教學效率
▶可擴展性:模組化集成設計,API接口無縫結合,可以多元立體的向學員傳遞教學內容

套用案例

背景
教育培訓機構(簡單科技等)和企業培訓(中國銀聯等)使用的遠程教學系統大都基於視頻會議的平台,視頻會議在設計上忽略了遠程教育教學的特點-大規模學員數量、單向老師講課為主、與學生互動為輔。難以適應遠程教育的發展需要。同時,視頻會議實時互動的技術架構決定了在數百人以上的學員參與的情況下,系統的穩定性和易用性都將出現較大問題。需要安裝客戶端,操作複雜等增加了使用難度,使學習者望而卻步。而傳統的電教系統,無法將實時互動課堂與課件製作無縫整合在一起,對於老師和學生的套用增加了很多的困難。
解決方案
案例案例

展視互動提供實時互動課堂、本地課件製作、線上點播、學員學習行為分析報告四位一體的虛擬課堂解決方案。不改變教師的教學習慣,基於Web設計、流播放和實時互動相結合的架構方案首先可以讓教師和學生都可以方便的加入到實時課堂中來。採用直播和錄製相結合的方式,教師上課的直播內容同步錄製,課程結束後立刻就能進行點播。提供強大易用的本地課件製作功能,能讓教師非常方便在任意時間、地點製作課件並上傳、管理、點播;課件的內容完全虛擬直播設計,包括音視頻、文檔、問答等,最大限度的符合了教育/培訓的特點,讓優質教學內容能在保證安全的情況下快速傳播。

未來虛擬教室發展雲模型

雲計算的思想構建分散式的虛擬視頻會議資源雲,將基礎設施建設與虛擬教室具體套用相分離。使用戶可以在網內自由套用虛擬教室和視頻會議服務。通過分散式部署的多台虛擬教室伺服器,配合雲計算資源管理架構,實現的能力有:
1、 超大規模的培訓能力 � 通過增加分散式伺服器系統,可以支持超大規模的虛擬教室培訓。15台伺服器理論上可以支持5000用戶同時線上的同步培訓課堂。
2、 服務虛擬化 � 虛擬教室雲資源的建立,使用戶無論在網路的任何位置都可以輕鬆訪問培訓課程,而無需了解具體是哪台伺服器為你提供了服務。
3、 提高系統可靠性 � 虛擬教室雲資源具有負載均衡、災難恢復和系統自愈能力,資源雲中少數伺服器和網路故障將不會影響系統的總體服務能力。
4、 易於擴展 � 虛擬教室雲資源可以動態擴展,根據套用情況將新增伺服器單元假如雲,即可迅速提高虛擬教室雲的服務能力和容量。
5、 按需服務 � 虛擬教室雲資源具有強大的網路課程服務能力,用戶可以根據需要隨時申請空閒的資源。

虛擬教室雲基礎設施

1、 分散式伺服器群

虛擬教室伺服器,在雲基礎設施中以資源型態存在,主要提供共享的客戶連線資源,虛擬教室空間資源,共享的數據資源,預設的網路頻寬資源等。
資源管理伺服器負責上述資源的管理和調度。可以將虛擬教室伺服器加入雲資源,來統一管理,並共享給網路以統一資源調度。
資源管理伺服器負責加入雲的伺服器資源的監控,運轉正常的伺服器在資源列表中被標記為可用,失效的伺服器將從資源列表中被標記為不可用,重新恢復運轉的伺服器可以被重新標記為可用。

2、 跨區域的虛擬教室

管理員可以自由使用雲中可用的伺服器資源創建虛擬教室。虛擬教室可以是跨域的,即使用多個伺服器資源而創建的虛擬教室。
虛擬教室的創建邏輯上可以使用任意多個伺服器資源的。一個邏輯上的虛擬教室是可以跨伺服器的。不同伺服器之間的相同ID的虛擬教室之間通過音視頻和數據信息轉發實現同步。
虛擬教室所使用的多個伺服器資源可以實現負載均衡。如果某虛擬教室資源所利用的伺服器資源不可用,系統將自主切換使用可用的伺服器資源。

3、資源智慧型調度

1) 伺服器資源狀態實時監測
資源檢測服務提供定時的伺服器狀態數據,主要包括,CPU 占用率,記憶體利用率,網路利用率,虛擬教室服務狀態,虛擬教室通信連線埠狀態,虛擬教室連線數,虛擬教室數據連線埠狀態等。
根據上述伺服器狀態信息對伺服器資源進行評估,評估結果可能為: 可用,受限,不可用。評估方法根據預定義的評估標準(算法),該評估標準是可以更新和修正的(xml)。
2) 虛擬教室預約協定(算法)
虛擬教室預約協定(算法)是教室虛擬化的關鍵算法,該算法基於基礎架構資源信息(可用伺服器資源分布,受限情況,網路資源狀態等),並根據待預約教室的信息(規模、時間、用戶分布等)確定該虛擬教室所占用的伺服器資源和模式。
虛擬教室預約協定(算法)是可以更新和修正的。
3) 動態資源路由協定
動態資源路由協定(算法)首先是為了解決用戶就近登錄問題,其次是解決臨近伺服器不可用時的選擇合適的登錄伺服器,最後是為了解決系統的負載均衡問題。
動態資源路由協定(算法)基於基礎架構資源信息(可用伺服器資源分布,受限情況,網路資源狀態等),並根據用戶當前的位置信息(如IP位址或者網關信息),確定該用戶的首要伺服器和備用伺服器,並在用戶登錄伺服器時通知該用戶。路由信息將隨著基礎設施資源的改變而改變。

4 虛擬教室負載均衡

1) 就近登錄算法 � 動態資源路由算法
根據用戶IP位址或網關地址,確定登錄的首選伺服器地址和備用伺服器地址,並形成優先登錄路由表。在用戶登錄時下載對應的優先登錄路由表,首先嘗試登錄優先伺服器地址,如不可用或伺服器忙,則選擇登錄備用伺服器。
動態資源路由算法可以保證用戶登錄最近獲最經濟的伺服器,維護系統的低能耗和穩定性。
2) 負載均衡算法
負載均衡算法是動態資源路由算法的一部分。該算法對伺服器登錄資源,主幹網路段頻寬資源設定預警門限,在達到預警門限時,對與此有關的伺服器資源和頻寬資源設定較低的選擇權重,以修正動態路由算法的伺服器優選原則,實現負載均衡的目的。
負載均衡算法可以幫助系統平衡伺服器和網路負載,提高系統的可靠性和穩定性。

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