CN101447135A - 电力企业职工远程教育培训系统的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力企业职工远程教育培训系统的实现方法。本发明包括以下内容：(1)组建培训系统网络；(2)所述培训系统由首页模块、培训中心模块、管理中心模块组成；(3)所述培训系统基于B/S模式、多层架构设计体系的应用系统；(4)所述培训系统采用高效、稳定的Resin作为应用服务器；(5)所述培训系统使用Web和流媒体方式提供声像信息服务。本发明的有益效果：(1)把需要培训的内容用多媒体动画的形式进行整体创意和编制，以丰富的多媒体信息表现出课件的内容，能够激起学员的学习热情，达到培训的目的。通过完善的内部局域网，通过浏览器和服务器结构实现远程教育，达到集中培训的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力企业职工远程教育培训系统的实现方法。
背景技术
近年来，随着电力企业的高速发展，电力设备数量增长迅速，设备检修与维护人员大量增加，培训工作日渐繁重。目前的培训仍然以人工为主，讲课人需要在课前进行大量的准备工作，随着人员的变动需要重复多次的宣讲，因为基础不同，听课人学习也觉得比较枯燥，培训效果不佳，并且集中培训不容易实现(工区人员越来越多，变电站分散)，缺乏趣味性，职工学习兴趣不高(考试前学，不考不学，有考核就学，没考核不学，考核多了反感，考核少了没效果)；以往值班员从助手至值长的培训内容不够系统，衔接不好(因人而异的培训方法不易实现)，使培训工作难度大，效果差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现对电力知识进行培训、练习、考核、交流和资料查询等功能的趣味性极强的电力企业职工远程教育培训系统的实现方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明的实现方法如下：
(1)组建培训系统网络：
培训系统网络由WEB服务器(4)、数据库服务器(5)、局域网(3)、客户终端组成；客户终端通过局域网(3)与WEB服务器(4)相连接，WEB服务器(4)与数据库服务器(5)相连接；所述客户终端由管理终端(1)和培训终端(2)组成；
(2)所述培训系统由首页模块、培训中心模块、管理中心模块组成；培训中心模块由听课场模块，练习场模块、测验场模块、个人设置模块、学员考试模块、在线学习记录模块、选课模块组成；管理中心模块由系统管理模块、组织管理模块、课程管理模块、学员管理模块、考试管理模块、学习档案管理模块、统计分析模块、信息管理模块组成；
(3)所述培训系统基于B/S模式、多层架构设计体系的应用系统，即利用表示层/业务逻辑层/数据层/信息服务层四层结构并行处理各种请求；把多功能模块在物理上有效分布，在业务逻辑上得到有效的划分；表示层、业务逻辑层以及数据层完成培训系统中信息化管理的业务实现，而信息服务层是以信息媒介服务器支持的信息发布服务，提供音视频的传输、播放流媒体技术；
所述表示层即直接面向用户的UI组件，采用高效的、安全性较好的动态网页语言JSP2.0；所述表层中采用了用于提升系统用户体验的AJAX技术；
所述业务逻辑层是完成培训系统所有业务组件的集合；
所述数据层是建立在物理关系型数据库基础上的数据持久层；
所述信息服务层有架设流媒体服务器做为物理结构支持，在线培训系统中音视频课件的传输、播放格式采用微软的流媒体技术；
(4)所述培训系统采用高效、稳定的Resin作为应用服务器，该应用服务器负责JSP动态网页语言的解析以及为组件级JavaBean提供容器；
(5)所述培训系统使用Web和流媒体方式提供声像信息服务，系统用户只需采用操作系统中默认的IE浏览器及Windows MediaPlayer播放器，即可通过TCP/IP和微软的流媒体协议实现远程声像信息的访问。
本发明所述培训系统采用了基于角色的用户访问控制系统；所述培训系统中提供三个角色即管理员、学员、领导，每个角色的权限任意定制，在每一个角色下的用户只能够使用本角色允许使用的系统功能，对用户无权使用的系统功能设置其状态为不可用或隐藏。
本发明所述培训系统还包括有系统运行日志组件，在保证系统正常稳定高效运行的同时，记录一切操作的日志信息。
本发明的有益效果如下：
(1)把需要培训的内容用多媒体动画的形式进行整体创意和编制，以丰富的多媒体信息表现出课件的内容，能够激起学员的学习热情，达到培训的目的。
(2)通过完善的内部局域网，通过浏览器和服务器结构实现远程教育，达到集中培训的效果。
(3)针对不同变电站及设备量身定做适合电力各级专业人员培训的和日常考核的试题库。
(4)根据企业制定的培训计划，构建符合国际标准的电力行业知识库体系，利用培训、考试、竞赛等形式来完成年度或月度培训目标。相比传统培训方式有范围广、周期快等优势。相关领导可以随时对员工学习情况进行查询和分析，第一时间了解员工的学习情况和及时调整培训计划。
(5)针对不同变电站以及不同级别人员建立不同的题库，并增加各种动画特效和角色以增加趣味性和达到满意的培训效果。使之达到不同的工区，不同的角色，学员的题库不同，动画特效不同；并伴随着积分的增长，级别越高动画体验效果越强烈，以增加学员的求知欲和成就感。
附图说明
图1为本发明培训系统的模块组成框图。
图2为本发明的硬件配置图。
图3为本发明的技术设计架构简图。
图4为本发明的基于角色访问控制系统的角色访问简图。
图5为听课场模块的屏幕截图。
图6为练习场模块的屏幕截图。
图7为测验场模块的屏幕截图。
具体实施方式
(1)组建培训系统网络：
培训系统网络由WEB服务器(4)、数据库服务器(5)、局域网(3)、客户终端组成；客户终端通过局域网(3)与WEB服务器(4)相连接，WEB服务器(4)与数据库服务器(5)相连接；所述客户终端由管理终端(1)和培训终端(2)组成(见图2)；
(2)所述培训系统由首页模块、培训中心模块、管理中心模块组成；培训中心模块由听课场模块，练习场模块、测验场模块、个人设置模块、学员考试模块、在线学习记录模块、选课模块组成；管理中心模块由系统管理模块、组织管理模块、课程管理模块、学员管理模块、考试管理模块、学习档案管理模块、统计分析模块、信息管理模块组成；
下边重点介绍一直听课场模、练习场模块及测验场模块的主要功能：
听课场模块：课件形式：课件编制尽量采用趣味性、易用性相结合的媒体形式，保证课件内容丰富多彩，目前的形式可以为FLASH打包完整应用，PPT、DOC、XLS、SWF、PDF、WMV等格式均可应用，在播放的过程中有学员互动的环节，强制学员学完本课件，而不至于开始播放后就不管了。听完课件后可以马上进行课件对应的练习，也可以以后再做。课件也分为学员、助手、副值、准主值、主值、准值长、值长七个层次，学员登录后可以学习本级别和低级别的课程。由于个别课件内容不同变电站间存在差异，所以课件分为个性和共性两部分进行管理。内容一致的课件将被所有该相应等级下的用户浏览学习，内容因变电站不同而差异的课件，只能被本变电站下所有相应等级的用户浏览学习。每个教学课件按照知识点分为几节，以目录化形式清楚直观的展现该教学课件的内容层次，每节不超过10分钟，可以避免用户学习课件章节时间过长而导致注意力不集中。课件FLASH支持暂停、快进、后退、打开/关闭背景音效等操作为用户学习课件提供便利的条件；课件中根据章节知识点的多少设定不同程度的互动环节，以轻松幽默的提问方式帮助用户回顾本节教学内容。课件听一次加30分，并且只加一次，重复听不加分。学习课件后有相应的练习题；练习题做完后不显示答案，只显示结果，习题的答案源于教学课件中的知识点；习题全部做对的情况下才能学习下一课件并且积70分，中途退出不积分。用户在有听过某课件的前提下可选择直接做课后练习题，也可以选择重复听课件内容，但没有听过本节课件的用户只有先学习课件才能做课后练习题。课件练习题全部通过后用户信息有历史记录，重复做已经通过的课件练习题不累积加分。听课场屏幕截图如图5所示。
练习场模块：用户想达到晋级，由于学员等级之间的积差很大，并且逐级增大，而且用户要达到该等级下测验场的积分底限才可以进入，这就要求用户去练习场做大量的练习题来积分。练习场中有海量的题库，用户可以做本级别及以下级别的练习题，每级至少500道练习题，答对加3分，答错减1分。题库分为公共题和个性化试题(分站)，各变电站和各专业只能做自己站内和本专业的试题和公共试题。练习场中的练习题采用FLASH形式来展现，提供轻松的背景音乐及练习场景，练习的结果采用幽默生动的形象表达出来，营造一个轻松活跃的气氛，减轻用户学习的压力。练习场屏幕截图如图6所示。
测验场模块：测验场是用户等级晋升的必经之路。用户进入测验场是有积分底限的(参照用户积分等级管理规则)。测试成绩100分满分，90分以上可以成功晋级，80～90分可以加试一次，若仍在80分以上可以成功晋级，低于80分为不及格，成绩介于70～80分扣掉该等级下积差的一半分数以示小惩，成绩低于70分要接受大惩罚，积分降至该等级的最低积分。每日只能进测验场一次。级别分学员、助手、副值、准主值、主值、准值长、值长七个层次。每个层次至少5套不同的题。测验场屏幕截图如图7所示。
(3)所述培训系统基于B/S模式、多层架构设计体系的应用系统，即利用表示层/业务逻辑层/数据层/信息服务层四层结构并行处理各种请求；把多功能模块在物理上有效分布，在业务逻辑上得到有效的划分；表示层、业务逻辑层以及数据层完成培训系统中信息化管理的业务实现，而信息服务层是以信息媒介服务器支持的信息发布服务，提供音视频的传输、播放流媒体技术；
所述表示层即直接面向用户的UI组件，采用高效的、安全性较好的动态网页语言JSP2.0；JSP 2.0以及Servlet 2.4是Java EE企业化系统解决方案标准中至关重要的两项技术；脚本安全、功能强大灵活的JavaScript，它是让网页‘活’起来的重要因素；当前B/S应用下炙手可热的技术AJAX(Asynchronous JavaScript and XML，异步JavaScript和XML)，用于提升系统的用户体验。AJAX技术很明显的优势就是减少用户在使用系统中的等待时间，简化用户的操作。表示层所完成的应用就是直接呈现给用户使用界面，接收用户的操作信息，调用后台支持的业务组件JavaBean，根据业务调用的返回信息再修改表示层的界面呈现给用户。
所述业务逻辑层是完成培训系统所有业务组件的集合；业务逻辑层下按功能划分可细分为业务服务层(Services，业务服务)和数据访问层(DAO，数据访问对象)。业务服务层主要负责接收前台页面即表示层所提交的用户操作信息，根据用户提交的信息判断实现相应的业务功能，调用该业务逻辑所对应的DAO，接收DAO对象操作后的返回信息，再由不同对象装载信息返回至前台即表示层显示结果；数据访问层是一些与业务实现相对应的数据访问对象DAO集合，主要负责与后台数据库进行交互，系统中涉及到的所有针对数据增删改查操作都将由这些对象实现。
所述数据层是建立的物理关系型数据库基础上的数据持久层；因本系统没有二级缓存等过多的应用，所以未采用当前开发领域较流行的持久化解决方案Hibernate等开源开架，而使用自主开发的数据访问框架，实现对JDBC轻量级的封装，尽量多访问内存式的查询操作，减少数据库数据的访问次数，提升应用程序的执行速度；数据访问层代码重用度高，能够通用完成大部分数据库操作。
所述信息服务层有架设流媒体服务器做为物理结构支持，在线培训系统中音视频课件的传输、播放格式采用微软的流媒体技术；
(4)所述培训系统采用高效、稳定的Resin作为应用服务器，该应用服务器主要负责JSP动态网南语言的解析以及为组件级JavaBean提供容器；Resin也可以提供更优秀的集群和负载均衡等企业级应用，应对系统的超负荷量和大吞吐量访问请求。Resin提供2个版本，即Resin Professional和Resin Open Source。ResinProfessional根据生产环境的需要增加许多特点并且性能得到增强，是商业付费版本，在线培训系统中不需要其中很多特性，所以ResinOpen Source这一开源免费版本即可满足我们的使用要求。Resin是面向动态程序编程的应用服务器，它自身处理静态资源的能力是较之Web服务器(Apache、IIS等)薄弱的，在线培训中采用Resin的扩展应用GZIP压缩页面的解决方案来提升应用服务器处理静态页面信息的能力，而GZIP扩展并不会对物理服务器上的CPU造成大量的占用，只是几个百分点而已，但是对静态页面的压缩率可以达到40％以上，比通常使用的Web服务器+应用服务器组合在服务器开销上要划算的多。
所述培训系统采用了基于角色的用户访问控制系统；所述培训系统中提供三个角色即管理员、学员、领导，每个角色的权限任意定制，在每一个角色下包含若干个用户，用户只能够使用本角色允许使用的系统功能，对用户无权使用的系统功能设置其状态为不可用或隐藏。用户访问控制(RBAC)系统的的几大特点：访问权限与角色相关联，不同的角色有不同的权，用户以什么样的角色对资源进行访问，决定了用户拥有的权限以及可以进行什么样的操作；角色继承，角色之间可能有互相重叠的职责和权力，属于不同角色的用户可能需要执行一些相同的操作。RBAC采用角色继承的概念，如角色2继承角色1，那么管理员在定义角色2时就可以只设定角色1的属性及访问权限，避免了重复定义。
RBAC的模型构件分析，如附图4所示。
系统中基于RBAC的用户权限设置实现思想如下每当用户登陆系统，系统会找到该用户所属的角色，根据角色得到相应的权限，将该用户所拥有的权限保存用户权限的String数据中。当判断该用户是否有一特定权限时，可比对当前用户的权限和某一功能分配的“功能权限ID”，如标识匹配，则用户可以具备相应的权限使用系统功能。
所述培训系统还包括有系统运行日志组件，在保证系统正常稳定高效运行的同时，记录一切操作的日志信息。为了保证系统的安全稳定运行，在使用过程中获取系统的运行期信息，以及在系统意外事故后能够尽快回滚到系统正常运行状态，系统需要一个强大的日志记录存档功能。
培训系统基于开源项目Log4j设计实现通用的系统运行日志组件，在保证系统正常稳定高效运行的同时，可以记录一切操作的日志信息，日志记录等级可以灵活设置，日志保存文件的方式也可以根据系统管理人员的需要随意定制，例如系统运行期抛出的警告或错误信息，可以每日生成日志文件保存，文件超出限定大小容量后可自滚动创建新日志文件；系统运行期抛出的系统级(FATAL)日志信息，可以设制为自动发送邮件通知管理人员。
本发明的硬件配置如下
1.服务器配置
Intel(R)Xeon(TM)
CPU 3.00GHz 3.00GHz(8cpus)
16G的物理内存
2.网络配置
10M带宽独享
本发明的软件配置如下
1.操作系统
Windows Server 2003 Enterprise Edition
2.JDK环境
jdk-6u7-windows-i586-p.exe
3.应用服务器
resin-3.0.26
4.数据库
Oracle 9i
5.Windows Server 2003开启的服务
i.IIS下的FTP服务
ii.Windows Media Services(流媒体)服务
6.处理软件
i.文档课件制作软件工具
ii.FTP上传工具
iii.视频课件格式转换软件工具。
Claims (3)
1、电力企业职工远程教育培训系统的实现方法，其特征在于：
(1)组建培训系统网络：
培训系统网络由WEB服务器(4)、数据库服务器(5)、局域网(3)、客户终端组成；客户终端通过局域网(3)与WEB服务器(4)相连接，WEB服务器(4)与数据库服务器(5)相连接；所述客户终端由管理终端(1)和培训终端(2)组成；
(2)所述培训系统由首页模块、培训中心模块、管理中心模块组成；培训中心模块由听课场模块，练习场模块、测验场模块、个人设置模块、学员考试模块、在线学习记录模块、选课模块组成；管理中心模块由系统管理模块、组织管理模块、课程管理模块、学员管理模块、考试管理模块、学习档案管理模块、统计分析模块、信息管理模块组成；
(3)所述培训系统基于B/S模式、多层架构设计体系的应用系统，即利用表示层/业务逻辑层/数据层/信息服务层四层结构并行处理各种请求；把多功能模块在物理上有效分布，在业务逻辑上得到有效的划分；表示层、业务逻辑层以及数据层完成培训系统中信息化管理的业务实现，而信息服务层是以信息媒介服务器支持的信息发布服务，提供音视频的传输、播放流媒体技术；
所述表示层即直接面向用户的UI组件，采用高效的、安全性较好的动态网页语言JSP2.0；所述表层中采用了用于提升系统用户体验的AJAX技术；
所述业务逻辑层是完成培训系统所有业务组件的集合；
所述数据层是建立在物理关系型数据库基础上的数据持久层；
所述信息服务层有架设流媒体服务器做为物理结构支持，在线培训系统中音视频课件的传输、播放格式采用微软的流媒体技术；
(4)所述培训系统采用高效、稳定的Resin作为应用服务器，该应用服务器负责JSP动态网页语言的解析以及为组件级JavaBean提供容器；
(5)所述培训系统使用Web和流媒体方式提供声像信息服务，系统用户只需采用操作系统中默认的IE浏览器及Windows MediaPlayer播放器，即可通过TCP/IP和微软的流媒体协议实现远程声像信息的访问。
2、根据权利要求1所述的电力企业职工远程教育培训系统的实现方法，其特征在于所述培训系统采用了基于角色的用户访问控制系统；所述培训系统中提供三个角色即管理员、学员、领导，每个角色的权限任意定制，在每一个角色下的用户只能够使用本角色允许使用的系统功能，对用户无权使用的系统功能设置其状态为不可用或隐藏。
3、根据权利要求1所述的电力企业职工远程教育培训系统的实现方法，其特征在于所述培训系统还包括有系统运行日志组件，在保证系统正常稳定高效运行的同时，记录一切操作的日志信息。
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