Black—board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

陳文慶

摘 要：提出一種基于嵌入式交叉編譯和多媒體教學(xué)資源動態(tài)植入的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計方法，構(gòu)建Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的總體設(shè)計構(gòu)架。針對中國勞動關(guān)系學(xué)院教學(xué)的應(yīng)用特征進(jìn)行驅(qū)動模型設(shè)計，采用模糊C均值融合算法進(jìn)行中國勞動關(guān)系教學(xué)資源的融合和調(diào)度處理，并植入到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中進(jìn)行程序加載，從而實(shí)現(xiàn)Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的軟件開發(fā)和改進(jìn)設(shè)計。仿真實(shí)驗結(jié)果表明，該Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對教學(xué)資源的信息融合和傳輸效能較高，可提高遠(yuǎn)程教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：Black-board；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；遠(yuǎn)程教學(xué)；勞動關(guān)系

DOIDOI：10.11907/rjdk.161957

中圖分類號：TP319

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，采用多媒體遠(yuǎn)程教育進(jìn)行跨校區(qū)教育和學(xué)習(xí)成為未來教學(xué)的重要手段。Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的搭建滿足了遠(yuǎn)程教學(xué)的要求，通過Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)面授與上機(jī)操作的結(jié)合，并應(yīng)用于中國勞動關(guān)系學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐中，在教學(xué)平臺中通過課程建設(shè)、互動教學(xué)、日常維護(hù)等操作，實(shí)現(xiàn)了在線考試答疑、上傳教學(xué)資源等功能。通過對Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的優(yōu)化設(shè)計，可改善教學(xué)環(huán)境、提高教學(xué)質(zhì)量。因此，研究Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的優(yōu)化設(shè)計方法，在教育環(huán)境和教學(xué)手段改進(jìn)中具有較高的應(yīng)用價值[1]。

Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計主要分為教學(xué)資源信息處理、數(shù)據(jù)融合算法設(shè)計及系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計。其中，算法設(shè)計是基礎(chǔ)，軟件設(shè)計是核心。傳統(tǒng)的教學(xué)資源信息融合和調(diào)度算法主要采用模糊特征匹配的教學(xué)資源信息融合算法、基于分簇能耗調(diào)度算法的教學(xué)資源信息融合和優(yōu)先級列表分區(qū)調(diào)度算法的教學(xué)資源信息融合模型

等[2，3]，并取得了一定研究成果。其中，文獻(xiàn)[4]提出一種基于自適應(yīng)輪換調(diào)度的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教學(xué)資源整合算法，實(shí)現(xiàn)了Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺設(shè)計，提高了遠(yuǎn)程教學(xué)控制的時效性，但是該算法計算開銷和規(guī)模較大，在系統(tǒng)的集成設(shè)計中占用大量內(nèi)存，不能有效滿足中國勞動關(guān)系學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐特點(diǎn)，需要進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計[5]。針對上述問題，本文提出一種基于嵌入式交叉編譯和多媒體教學(xué)資源動態(tài)植入的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計方法。最后通過仿真實(shí)驗對Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的應(yīng)用性能進(jìn)行測試，得出有效性結(jié)論。

1 Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺總體設(shè)計構(gòu)架及教學(xué)資源信息融合調(diào)度處理

1.1 Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺總體設(shè)計構(gòu)架

Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺分為教學(xué)資源信息采集、尋址堆棧協(xié)議模塊和教學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制模塊。系統(tǒng)在LabWindows/CVI環(huán)境下采用循環(huán)尋址堆棧協(xié)議進(jìn)行教學(xué)資源的特征信息采集，通過服務(wù)器映射表分發(fā)控制進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。根據(jù)上述設(shè)計，采用交叉編譯環(huán)境進(jìn)行資源配置，通過網(wǎng)口、串口、USB口或JTAG口的方式讀取特征信息，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源配置和信息融合，得到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的總體設(shè)計構(gòu)架如圖1所示。

采用三階相空間重構(gòu)模型進(jìn)行特征融合和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對中國勞動關(guān)系教學(xué)資源的融合和調(diào)度處理，提高信息融合能力。

2 軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

中國勞動關(guān)系學(xué)院教學(xué)中的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計建立在LabWindows/CVI平臺上，針對中國勞動關(guān)系學(xué)院教學(xué)的應(yīng)用特征，進(jìn)行驅(qū)動模型設(shè)計。采用基于ANSIC內(nèi)核的時間驅(qū)動編寫資源的融合和調(diào)度算法，并植入到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中進(jìn)行程序加載。向Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在用戶界面編輯器和User Interface庫中建立編輯用戶界面文件，安裝VirtualBox虛擬機(jī)，采用C編譯器GCC、C++編譯器G++，在Windows下編輯代碼，構(gòu)建主程序，得到軟件開發(fā)流程如圖2所示。

在內(nèi)核啟動的最后階段需要掛載根文件系統(tǒng)，得到核心代碼為：

vpLight* pLight_myLight = new vpLight（）；//設(shè)備文件目錄

pLight_myLight->setTranslate Embedded Linux root file system （0 ， 0 ， 1）； //文件系統(tǒng)臨時掛載

pLight_myLight->setType（vpLight：：TYPE_SPOT）； //硬件資源配置

pLight_myLight->tar jxvf busybox e actual situation of the project （1.000000f ， 0.000000f ， 0.000000f）； //運(yùn)行make menuconfig命令

Installation Options ---> [*] vi-style line editing commands

根據(jù)上述系統(tǒng)軟件開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺優(yōu)化設(shè)計，以及教學(xué)資源的優(yōu)化調(diào)度和融合。

3 仿真實(shí)驗

為了測試Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在中國勞動關(guān)系學(xué)院遠(yuǎn)程教學(xué)資源整合和調(diào)度中的性能，進(jìn)行仿真實(shí)驗。采用MATLAB和VC++的混合編程，進(jìn)行調(diào)度算法編程和系統(tǒng)軟件開發(fā)。根據(jù)上述仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)定，得到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中教學(xué)資源調(diào)度的實(shí)時性仿真對比結(jié)果如圖3所示。

由圖3可見，采用本文設(shè)計的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行教學(xué)資源調(diào)度，實(shí)時性較好，能有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)控制，提高教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)語

本文提出一種基于嵌入式交叉編譯和多媒體教學(xué)資源動態(tài)植入的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計方法，并應(yīng)用于中國勞動關(guān)系學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐中。構(gòu)建Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的總體設(shè)計構(gòu)架，針對中國勞動關(guān)系學(xué)院教學(xué)的應(yīng)用特征進(jìn)行驅(qū)動模型設(shè)計，采用模糊C均值融合算法進(jìn)行教學(xué)資源的融合和調(diào)度處理，并植入Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中進(jìn)行程序加載，實(shí)現(xiàn)Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的軟件開發(fā)和改進(jìn)設(shè)計。仿真實(shí)驗分析表明，該Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對教學(xué)資源的信息融合和傳輸效能較高，可提高遠(yuǎn)程教學(xué)效率，具有較高的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：黃 健）