（一）项目建设背景
近几年，高校投入大量资金用于校园基础建设，以适应学校更加现代化教学的需要。在建设过程中，在新一代学校领导的带领下，学校充分重视高新技术的应用，要求把网络技术、多媒体技术、计算机技术等应用于学校教学之中，建立一个数字化实时课堂和互动答疑系统环境。同时加强对教学、教室的监控和管理，使学校的教学和教室管理达到一个更高的层次。所以学校希望能够建立起完善的网络多媒体课堂实时直播与录播系统，以使教学手段和工具同步提高。
实时课堂和互动答疑系统的建设，将充分利用、整合某高校及本系统内部的教学资源，突破传统的教学模式，引入计算机网络技术、网络流媒体技术、计算机网络通讯等现代先进技术，将优秀的教学资源传送到教学和学员端，使单向的教和学的模式变为实时交互、师生互动、学员互动、不受空间限制的学习模式。
如何实时、准确的解答学员在网络学习中遇到的问题是广大网络教育工作者密切关注的问题，也是衡量网络教育教学效果的关键因素之一，所以说，实时课堂和互动答疑系统的建设是现代网络教育中的重要一环。

（二）系统总体要求
1）支持直播课堂以及教学直播课堂内容管理、在线回放和下载等功能，提供板书功能。
2）要求支持音视频互动，方便教师和学员、学员与学员之间快捷的、实时的、直观的、多方式的互动交流。
3）在教师授课的过程中，能够实时将整个教学过程录制下来，并能够经编辑后放到校园网服务器上供学员点播和回放，真正实现教学内容的共享。

（三）互动答疑系统的技术优势
1、矢量化打印的文档共享技术
Edu系统可以矢量化打印共享任何可打印的课件（不局限于Office课件）。完成文档的矢量图形化后，可以实现文档的无级缩放（从25～800%）而不产生失真，使学员更清楚地看清楚课件的局部。学员端不用特别安装能够打开课件的特有工具，更加方便学员参加课堂，这样也简化了学员参加直播课堂和课堂的壁垒。矢量化后的课件容量非常小，更加节省了服务器的公网带宽，并减轻了对学员端的带宽压力。

2、高质量的视频和语音
在低带宽下仍然能够保证高保真的语音效果，并彻底地解决了由于互联网传输时延导致的回声问题，即使在windows 2000和98等操作系统下也不会有回声，这和其他同类系统平台需要借助于XP而不是系统自身来抑制回声不同。Microsun的回声消除技术是具有操作系统平台无关性的。

3、方便的课程录制和编辑、回放
课堂的全过程马上就可以录制下来成通用课件格式，可以方便地编辑和回放。不需要借助第三方的工具。课程的回放是基于浏览器的流媒体形势的播放，无需把课程文件下载到本地就可以直接在网上进行回放。

4、独有的传统白板板书和现代化教学直播课堂的完美结合
独有的白板捕获设备和技术，实时捕获老师在普通白板上的书写，并迅速同步广播到学员的计算机屏幕。完全保持了教师原有的传统教学和直播课堂习惯，使教师对系统的应用更加得心应手。

5、完全不需手动下载配置的基于浏览器的应用
使用极其简易。完全运行在浏览器里，学员只要会上网就能够马上上手使用。客互端无需手动下载、安装、配置。客互端很小，只有2M左右，保证在拨号上网的条件下也能比较快地完成下载，使学员的等待时间大大缩短。

6、单台服务器超大容量用户量支持
单台服务器即能支持多于2,000个学员同时在线学员。要支持更多的学员，只需要简单地并联服务器就可以，扩展起来非常方便。

7、针对直播和交互答疑课堂的功能模块
Edu系统是在充分研究教育部关于全国高校网络教育验收标准的基础上，量身定制的产品。其特有的答疑课堂模块可以过滤学员提出的问题，提供强大的控制手段去掉重复、无关的问题，保障网络直播和答疑课堂秩序高效进行。整个直播和答疑课堂过程的内容能输出为一个HTML文件，然后发布到网上。

8、成熟的分布式服务器级联技术
动态网络带宽均衡技术较好地解决了南“电信”、北“网通”、CERNET三者互通不好造成的问题。保证学员通过负载最低、网络连接状况最好的服务器进入直播课堂，达到最佳的直播课堂效果。

（四）系统应用
Edu实时课堂和互动答疑系统稳定运行在局域网、城域网、互联网上，具有较强的带宽适应能力，支持各种方式的带宽接入，教师和学员不论身在何处，只要利用电脑和互联网即可轻松进入实时课堂中，进行面对面的交流，如同身临其境一般，从而达到良好的教学及辅导直播课堂效果。具体到在某高校的部署，系统应用示意图如下：

1. 交互式教学辅导功能
◆ 音视频交互：系统支持多路视、音频并发，学员端实时接收教师端的视、音频。教师灵活控制学员的发言权限，具有高品质的视音频互动效果，使得课堂交流清晰流畅。
◆ 文字交互：教师、学员可以与全体人员或某个人在文字讨论区进行课程直播课堂，问题讨论。
◆ 白板交互：独有的白板捕获设备和技术，实时捕获教师在普通硬件白板上的书写，并可迅速广播到学员的计算机屏幕上，支持多人标注，使普通白板与网络课堂完美结合。
◆ 电子举手：学员可以随时举手，教师可以根据课堂情况决定是否让学员提问题，以保证良好的课堂秩序。
◆ 协同浏览：教师和学员可以同步浏览网络上的教学信息，并支持多网页浏览。
◆ 屏幕广播：教师可以方便的将桌面操作情况和操作步骤共享给网络课堂中的所有学员，使协同学习、应用技术培训等功能轻松而方便。
◆ 课件共享：同步共享各种格式制作的课件，并提供丰富的标注工具，支持多人标注。
◆ 文件管理：上传的文件可供多次网络课堂和培训的使用，充分保证应用的效率。
◆ 文件传输：可以方便的将某个文件实时地传送给某个学员或全体学员。
◆ 电子投票：为老师进行课程评估和收集学员意见提供方便快捷的手段。
◆ 远程控制：可以对学员进行授权，进行远程桌面程序的交互操作。
◆ 课件点播：教师能将制作好的课件发布到网上，供学员自主学习时点播。
2. 实时直播课堂功能
◆ 多课程操作：系统可同时开设多门虚拟直播课堂室，也可以说支持多个教室通道。
◆ 直播课堂交互：教师可通过网络与其他教室中的学员进行文字、图片、图形、公式、语音等多种形式的实时多人交流，对其进行在线辅导直播课堂。
◆ 实时转播：系统可将在线辅导的实时多人双向音频、电子白板和各种数据交互的教学过程对网络上的其它学员进行转播。
◆ 权限设定：教师可根据课程直播课堂的需要设定和控制学员书写、修改、擦除白板以及实时语音交互的权限。
3. 课件实时录制功能
◆ 动态屏幕捕获：能够将计算机屏幕内容，包括鼠标运动轨迹、电子白板内容等完全录制下来。软件在录制屏幕内容时只占用非常少的CPU资源，不影响其他程序的运行；压缩率很高，占用磁盘空间小；屏幕捕获帧率可以达到30帧/秒。
◆ 捕获图像与语音：实时采集教师的图像与声音，并进行压缩处理后存盘，占用磁盘空间小，一个小时的课件仅仅需要60M磁盘空间。
◆ 课件剪切：录制好课件后，可以对课件进行任意的剪切，删除无用的部分，而且视频与讲稿是非常方便的同步剪切，不用将声音、视频和讲稿分别处理。这样就大大减少了课后课件编辑的工作量和复杂度。
◆ 基于Web的课件点播：将录制好的课件导入到点播服务器上，学生用Internet Explorer浏览器即可点播课件，无需安装其他客户端软件。学员也无须将课件完全下载到本地进行运行，大大提高了点播的效率。
◆ 图像与声音的监视功能：在录制课件之前以及录制课件的过程之中，都提供了图像以及声音的预览与监视功能，这样能够保证课件的录制效果，不会出现“静音课件”现象。
◆ 丰富的课件样式模板：录制完课件后，可以根据自己的喜好，选择课件的外观样式模板。
◆ 操作极为简单：无需学习，只要将教案编写成电子文档，并能够用计算机授课即可。
4. 教学管理功能
A、课程管理
创建课堂
允许教师即时或提前创建新课堂，并预告新课堂的主要内容。系统支持远程自动注册和管理员进行注册两种方式。
我的课程
注册用户的个性化课程安排管理，可查阅数据库中记录的全部相关课程信息。
课程日历
可查询、修改、删除课程。

B、课堂角色描述
课堂角色可分为课堂主持人、讲课人和听课人3种，通过3种角色的动态分配，而形成一个活泼有序的互动课堂环境。描述如下：
课堂主持人
负责创建课程，维护课堂秩序，决定由谁来做讲课人，谁能得到话筒进行发言，同时可以实时召集未进入课堂的学员，或当学员到齐后，锁定/开始课堂，或见有未注册的学员闯入课堂时，立即驱逐。最后负责关闭课堂。课堂主持人角色可通过密码切换给其他人。
讲课人
负责课堂上所进行的活动，并授权给听课人进行共同操作。在统授课型的交流中，大部分时候，老师既是课堂主持人，又是讲课人。在课堂交流中，课堂主持人可随时把讲课人的权限切换给某一个听课人。课堂的视频共享首先是讲课人影像的广播式共享。系统同时支持显示四个视频窗口，除共享讲课人的视频外，还可以共享其他三个听课人的视频，并可轮询播放所有人的视频。
听课人
听课人即传统课堂里的学员，听课人可以实时看到讲课人的视频、听到声音、读到其所调用的讲义。听课人可随时举手要求发言，也可通过文字交流一对一、一对多或多对多地进行实时讨论。在主持人的许可下，听课人可以变成讲课人，也可以被指定为主持人。

C、权限管理
系统遵循国内学校通常的层次分明、严谨有序的管理体制。它分为四个级别的权限。分述如下：
系统管理员
拥有最高权限，负责整个系统的安装、设置及维护管理工作。同时负责对教管员进行定义。
教管员
负责教务管理及其他所有信息的增加、删除、修改。
－教师管理：教师的信息维护、状态修改、密码修改等。
－学员管理：学员的信息维护、状态修改、密码修改等。
－课程管理：课程的信息维护、状态修改、密码修改等。
教管员在本系统中还承担下列任务：
－定制教学计划
指在一定的时间范围内，设定所开设的课程的学时数、班级、招生人数、认课教师等。
－编排课程表
排课指对每一门课程的具体上课时间进行排定。同一教师不能讲授2门课程，同一学员不能听讲两门课程。
－指定任课教师和学员
给注册的学员指派课程，也可以由学员申请，教管员审核。
教师
负责教学过程的实施，负责实时开课和授课。
学员
学员注册后即可进入实时课堂学习。

D、课程查询和考勤统计
系统用户可自动注册，管理员审批；也可以由管理员注册或从已有学员数据库中导入。大量用户使用时，也可采取分发会员卡的方式。
注册用户的个性化课程安排管理，可查阅数据库中记录的全部相关课程信息。
完整的考勤统计，所有学员进入、离开网络课堂的时间等信息都有完整的记录，可供查询。
基于系统后台数据库的考勤统计系统，详细记录学员的上课信息。可导出统计记录，自动生成EXCEL文档。