林之博 楊博文 王代君

【摘要】文章提出對(duì)技術(shù)教育類(lèi)課程授課方式的革新，并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的專(zhuān)用系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用流媒體技術(shù)，運(yùn)用管理信息系統(tǒng)領(lǐng)域知識(shí)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)多功能一體化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，將教學(xué)視頻、指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)、實(shí)時(shí)通知等內(nèi)容存入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供高質(zhì)量的在線視頻教程。

【關(guān)鍵詞】程序設(shè)計(jì);流媒體;信息發(fā)布;實(shí)驗(yàn)平臺(tái);網(wǎng)絡(luò)咨詢(xún);教育培訓(xùn)

一、前言

信息時(shí)代來(lái)臨，人們的學(xué)習(xí)、工作和生活方式發(fā)生了顯著的變化，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及流媒體技術(shù)的發(fā)展使得人們能站在不同的角度審視傳統(tǒng)教育模式。“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)教育理念，使教育不局限于固定的時(shí)空，讓學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程更高效，成本更低廉，效果更顯著。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)這一工具，學(xué)生與教師的交流方式也可以打破傳統(tǒng)的局限性，學(xué)生可以不限時(shí)間地點(diǎn)進(jìn)行答疑，功能強(qiáng)大的文件同步傳輸功能也為學(xué)生作業(yè)的電子化與自動(dòng)化管理提供了可行性。

二、系統(tǒng)功能模塊組成

該系統(tǒng)具有良好的多用性、可擴(kuò)展性，裝載教學(xué)內(nèi)容具有多樣性。通過(guò)管理軟件進(jìn)行內(nèi)容添加和設(shè)定就可以整合多個(gè)類(lèi)別的技術(shù)課程，并由各專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程教師負(fù)責(zé)不同課程的答疑。此外，學(xué)生通過(guò)注冊(cè)表的引導(dǎo)輕松啟動(dòng)相應(yīng)的編程學(xué)習(xí)軟件，在完成后上交作業(yè)或?qū)嶒?yàn)報(bào)告。

系統(tǒng)分為系統(tǒng)管理端與系統(tǒng)客戶(hù)端。其中，系統(tǒng)管理端以PC軟件形式實(shí)現(xiàn)，以充分發(fā)揮管理員主機(jī)的性能，并為管理員的操作提供最高的優(yōu)先級(jí)。學(xué)生使用的客戶(hù)端則通過(guò)Java Web項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，通過(guò)新穎的功能和簡(jiǎn)潔的頁(yè)面吸引學(xué)生的興趣。

管理端主要由以下功能模塊組成：用戶(hù)管理、教學(xué)視頻管理、實(shí)驗(yàn)或作業(yè)管理、驗(yàn)收作業(yè)、交互管理、首頁(yè)推薦設(shè)置、信息公開(kāi)。教學(xué)視頻與作業(yè)、實(shí)驗(yàn)文檔的添加采取高度自動(dòng)化和智能化的方式，系統(tǒng)通過(guò)掃描整理選中的視頻，自動(dòng)在數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)入記錄，形成URL檢索目錄，同一集合下的視頻在數(shù)據(jù)庫(kù)中被歸類(lèi)為同一目錄，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中被訪問(wèn)時(shí)則顯示原名稱(chēng)。通過(guò)設(shè)置首頁(yè)視頻，可以改變網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)首頁(yè)推薦視頻;信息公開(kāi)功能則可以推送最新的學(xué)習(xí)要求或任務(wù)指導(dǎo)通知。教師還可以很方便地在平臺(tái)內(nèi)對(duì)學(xué)生的提問(wèn)進(jìn)行查看和答疑。

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供了用戶(hù)賬戶(hù)管理、操作記錄查詢(xún)、檢索課程、收藏課程、移除課程、下載課程、觀看課程、查詢(xún)作業(yè)/實(shí)驗(yàn)、在線作業(yè)/實(shí)驗(yàn)、作業(yè)/實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交、撤回作業(yè)/實(shí)驗(yàn)報(bào)告、在線咨詢(xún)答疑功能。學(xué)生觀看視頻、收藏、移除課程等各項(xiàng)操作都會(huì)形成操作記錄，以供學(xué)生、教師查詢(xún)。學(xué)生在咨詢(xún)模塊上的咨詢(xún)過(guò)程實(shí)現(xiàn)私密化，充分考慮學(xué)生使用的舒適度。學(xué)生檢索到的作業(yè)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)等皆由教師設(shè)置有超期時(shí)限，超過(guò)時(shí)限仍未完成的作業(yè)自動(dòng)作廢。學(xué)生在正確安裝編程軟件后，可以點(diǎn)擊“開(kāi)始實(shí)驗(yàn)”一鍵啟動(dòng)相應(yīng)的軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方便快捷。若學(xué)生提交作業(yè)后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，需要改動(dòng)，可以在教師尚未驗(yàn)收或批改時(shí)撤回提交的電子文檔并重新發(fā)送，已被教師驗(yàn)收的則不能撤回和重新完成。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（一）系統(tǒng)構(gòu)思

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程采用嚴(yán)格的MVC設(shè)計(jì)模式，采用MVD架構(gòu)的系統(tǒng)具有開(kāi)發(fā)效率高、維護(hù)方便、程序簡(jiǎn)潔易讀、功能模塊之間耦合度低、內(nèi)聚程度高和可擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。另外，采用jsp頁(yè)面取代servlet作為控制器免去了修改xml等配置信息，提高了開(kāi)發(fā)速度，簡(jiǎn)化了代碼的編寫(xiě)。

（二）關(guān)鍵技術(shù)與算法

1.MD5加密算法生成URL。 部署在服務(wù)器上的資源可以通過(guò)每個(gè)資源項(xiàng)的URL進(jìn)行播放、下載、收藏等操作。結(jié)合MD5加密技術(shù)，將所有資源項(xiàng)名稱(chēng)通過(guò)加密算法加密為16 bit MD5密文，再與其父集文件夾編碼組裝生成新的文件名和資源URL。其中，父集文件夾的編碼由管理員在添加資源時(shí)指定，指定的編碼需在這一過(guò)程中被命名為父集文件夾的新名稱(chēng)，而原名稱(chēng)與其目錄下的子項(xiàng)原名皆作為其展示給用戶(hù)的信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

通過(guò)這一方式，既避免了URL中出現(xiàn)中文，又可以方便數(shù)據(jù)庫(kù)信息查詢(xún)和操縱，同時(shí)保留了展示給用戶(hù)的資源信息。

2.流媒體播放。自HTML升級(jí)到第五代后，原來(lái)需要通過(guò)復(fù)雜的標(biāo)簽在網(wǎng)頁(yè)中嵌套的資源可以直接通過(guò)更簡(jiǎn)單的方式展示在網(wǎng)頁(yè)中。通過(guò)添加videoJS插件實(shí)現(xiàn)了對(duì)低版本服務(wù)器的兼容，在使用中可以將mp4格式的流媒體轉(zhuǎn)化為flash在低版本服務(wù)器中播放。流媒體技術(shù)的應(yīng)用使得用戶(hù)播放視頻更方便高效，學(xué)習(xí)過(guò)程流暢舒適。

3.比特流下載與上傳。作為前端項(xiàng)目另一項(xiàng)重要功能的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，比特流傳輸方式可以更高效、快速地調(diào)出瀏覽器下載模塊，從服務(wù)器將資源供應(yīng)給用戶(hù)或?qū)⒂脩?hù)提交的文件上傳給服務(wù)器。服務(wù)器端也會(huì)相應(yīng)地將文件信息基于前文所述生成URL的方式錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。這一模塊為系統(tǒng)提供了良好的文件收發(fā)環(huán)境。

4.可擴(kuò)展平臺(tái)接口。該平臺(tái)作為教育培訓(xùn)類(lèi)系統(tǒng)，有許多潛在的需求尚未被挖掘，在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)預(yù)留可擴(kuò)展功能的接口。因此，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)被設(shè)計(jì)為可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)，前端功能也可以在未來(lái)迭代開(kāi)發(fā)中繼續(xù)裝載更多的功能或資源。

5.注冊(cè)表引導(dǎo)啟動(dòng)軟件。系統(tǒng)可以通過(guò)訪問(wèn)注冊(cè)表引導(dǎo)用戶(hù)主機(jī)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的編程軟件。這一功能可以在后期擴(kuò)展整合更多的適用軟件進(jìn)入系統(tǒng)，方便學(xué)生在線學(xué)習(xí)編程。用戶(hù)主機(jī)可以通過(guò)默認(rèn)方式正常安裝軟件，也可以運(yùn)行管理者、開(kāi)發(fā)者發(fā)布的reg文件將啟動(dòng)引導(dǎo)信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。本例使用小組自行開(kāi)發(fā)的匯編語(yǔ)言學(xué)習(xí)軟件，通過(guò)該方式即可一鍵啟動(dòng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文所研討實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)試中表現(xiàn)良好，小組經(jīng)嘗試以一臺(tái)普通筆記本電腦作服務(wù)器，將系統(tǒng)部署于桂林電子科技大學(xué)內(nèi)網(wǎng)中，已成功在內(nèi)網(wǎng)中為多臺(tái)不同地理位置的學(xué)生客戶(hù)機(jī)提供在線課程和答疑服務(wù);系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、作業(yè)與公告信息的發(fā)布、文件收發(fā)與管理功能表現(xiàn)優(yōu)越，贏得用戶(hù)的一致好評(píng)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的熱潮提供了無(wú)數(shù)簡(jiǎn)化公眾學(xué)習(xí)過(guò)程的思路，也極大地提高了人們的工作效率。本系統(tǒng)平臺(tái)不僅為高等院校提供了教學(xué)變革思路，也為大型企業(yè)的培訓(xùn)與其他服務(wù)提供了可能的方法。該平臺(tái)具有可持續(xù)發(fā)展、迭代擴(kuò)展功能，并隨時(shí)代變遷動(dòng)態(tài)更新其裝載的核心內(nèi)容的可進(jìn)化系統(tǒng)。以發(fā)展的眼光來(lái)審視目前的系統(tǒng)構(gòu)架與其設(shè)計(jì)理念，為以后的系統(tǒng)擴(kuò)展或其他各方向的發(fā)展提供了無(wú)限可能。

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