基于VEM框架的思政在線教學(xué)平臺開發(fā)

摘要：

在線教學(xué)結(jié)合了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢，使教學(xué)方式和內(nèi)容更加多元化?；赩EM總線結(jié)構(gòu)， 結(jié)合B/S和C/S框架模式，開發(fā)了思政在線教學(xué)平臺。該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用程序加載、總線傳輸、數(shù)據(jù)收集以及網(wǎng)絡(luò)通信等功能。采用層次化設(shè)計思想為不同權(quán)限用戶提供了教學(xué)資源的檢索、傳輸、共享，以及教學(xué)質(zhì)量反饋。通過平臺應(yīng)用測試可知，該系統(tǒng)連接速度、并發(fā)量滿足日常教學(xué)需求，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：

VEM框架; 總線傳輸; 教學(xué)資源共享; 應(yīng)用測試

中圖分類號： G643

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Development of Ideological and Political Online Teaching Platform Based on VEM Framework

GUO Xiaobei

（Marxism College， Ankang College， Ankang， Shanxi 725000， China）

Abstract：

Online teaching combines the advantages of computer network and traditional teaching to make teaching methods and contents more diversified. Based on VEM bus structure， combined with B/S and C/S framework modes， an online teaching platform for ideological and political education is developed. The platform can realize the functions of application loading， bus transmission， data collection and network communication. The hierarchical design idea is used to provide retrieval， transmission， sharing and teaching quality feedback of teaching resources for users with different rights. Through the platform test application， it can be seen that the connection speed and concurrency of the system meet the daily teaching needs， and the system runs stably.

Key words：

VEM framework; bus transmission; teaching resource sharing; application testing

0引言

計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)信息化的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持。本文設(shè)計了基于VEM框架的思想政治課程在線教學(xué)平臺，改變了傳統(tǒng)思政教學(xué)的實(shí)效性低、學(xué)生被動接受、教師主導(dǎo)的課堂教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了思政教學(xué)資源的共享，提高了教學(xué)資源的傳播效率，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)思政課堂教學(xué)的不足[1]。

1系統(tǒng)總體設(shè)計

本系統(tǒng)以B/S和C/S框架模式為載體，結(jié)合VEM框架開發(fā)思想，對思政在線教學(xué)平臺進(jìn)行設(shè)計?？傮w框架結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

該系統(tǒng)分析3個區(qū)域，即功能區(qū)域、類型選擇區(qū)域以及登錄界面區(qū)域。

結(jié)合B/S框架三層結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了思政在線教學(xué)平臺的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示。

數(shù)據(jù)層輔助教學(xué)資源數(shù)據(jù)的傳輸和存儲，應(yīng)用層為用戶提供了良好的業(yè)務(wù)處理功能，客戶層可實(shí)現(xiàn)與用戶的交互。C/S架構(gòu)可將HTML轉(zhuǎn)換為網(wǎng)頁形式，當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器接收到客戶的請求后產(chǎn)生響應(yīng)，并向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸請求，數(shù)據(jù)服務(wù)器響應(yīng)后將數(shù)據(jù)反饋給應(yīng)用服務(wù)器，然后應(yīng)用程序按照客戶情況反饋相應(yīng)的數(shù)據(jù)資源[2]。思政在線教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)三層架構(gòu)不具備關(guān)聯(lián)性，這為三層架構(gòu)系統(tǒng)的維護(hù)和移植提供了便捷，為跨平臺運(yùn)行提供保障。

2系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計

2.1功能設(shè)計

思政在線教學(xué)平臺包括應(yīng)用程序加載、總線傳輸、數(shù)據(jù)收集以及網(wǎng)絡(luò)通信等功能。

數(shù)據(jù)收集模塊搭載了數(shù)據(jù)信息采集多元化技術(shù)，能夠感知原始教學(xué)資源，并進(jìn)行傳輸。根據(jù)思政課程特點(diǎn)，教學(xué)資源在傳輸過程中按照節(jié)點(diǎn)重要性和單元分布將節(jié)點(diǎn)劃分為接口、一般和骨干3個等級，利用無線射頻技術(shù)共享教學(xué)資源，提高思政在線教學(xué)的有效性和實(shí)時性。

網(wǎng)絡(luò)通信模塊負(fù)責(zé)在線通信和網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸，該模塊搭載了4G通信單元，與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接將各個區(qū)域教學(xué)目標(biāo)資源串聯(lián)起來，與控制設(shè)備連接構(gòu)成該平臺的基礎(chǔ)設(shè)備。該模塊搭載了具有信息傳感網(wǎng)絡(luò)的OpenStack云計算平臺，結(jié)合Web網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對思政教學(xué)資源的質(zhì)量反饋、效率反饋、遠(yuǎn)程調(diào)取、信息服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)對象存儲。

接口訪問功能是通過M2M網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、控制模塊和輸出模塊。結(jié)合層次化、異構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)體系通過接口訪問模塊評估網(wǎng)絡(luò)傳輸和QOS管理是否穩(wěn)定可靠。在接口訪問模塊中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)建立了適配層中間件技術(shù)，使得思政在線教學(xué)資源可通過Web GIS瀏覽器進(jìn)行共享、傳輸和檢索[3]。通過分組無線服務(wù)技術(shù)科實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的分布式云計算，提高了在線教學(xué)的遠(yuǎn)程管理能力。

系統(tǒng)功能設(shè)計，如圖3所示。

2.2層次化設(shè)計

本文設(shè)計的思政在線教學(xué)平臺，開發(fā)環(huán)境為Eclipse，系統(tǒng)模塊采用VEM總線技術(shù)進(jìn)行連接并控制系統(tǒng)各項(xiàng)功能，設(shè)計系統(tǒng)日志挖掘?qū)印⒂脩舴治鰧雍蛿?shù)據(jù)存儲層等邏輯層次。本系統(tǒng)引入層次化設(shè)計理念，分為后臺管理子系統(tǒng)和用戶管理子系統(tǒng)。其中，后臺管理子系統(tǒng)可分析外部數(shù)據(jù)服務(wù)收到的用戶行為數(shù)據(jù)，包括教學(xué)對象數(shù)據(jù)、教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)、教學(xué)進(jìn)度數(shù)據(jù)，通過用戶行為數(shù)據(jù)測評來挖掘更多的可用教學(xué)資源。后臺管理子系統(tǒng)連接平臺智能終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能和用戶需求服務(wù)的信息交互;用戶管理子系統(tǒng)，學(xué)生和教師根據(jù)自身權(quán)限進(jìn)行登錄、注冊、修改個人信息。教師權(quán)限可對教學(xué)質(zhì)量和效果進(jìn)行自動評估，傳輸思政教學(xué)資源，控制多媒體教學(xué)體系，反饋和檢索教學(xué)資源信息[4]。學(xué)生權(quán)限只可反饋和檢索思政教學(xué)資源。層次化設(shè)計，如圖4所示。

2.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本平臺采用SQL Server2010作為訪問數(shù)據(jù)庫，存儲數(shù)據(jù)內(nèi)容包括學(xué)生思政考試成績、課后作業(yè)、思政考試內(nèi)容、課堂教學(xué)內(nèi)容、教師信息以及個人信息等，通過思政在線教學(xué)平臺可對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用和訪問。通過對訪問數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的處理，可反映各個功能之間的聯(lián)系，ER圖如圖5所示。

3系統(tǒng)應(yīng)用測試

為了驗(yàn)證系統(tǒng)有效性，結(jié)合某高校思政教學(xué)課程體系及課堂教學(xué)情況，對該系統(tǒng)進(jìn)行部署，并搭載應(yīng)用測試環(huán)境，對系統(tǒng)性能進(jìn)行測試。

3.1應(yīng)用環(huán)境部署

結(jié)合該校實(shí)際情況，搭載的應(yīng)用測試環(huán)境如下。

客戶端。CPU：I5 2.4G;內(nèi)存：4G;硬盤：500G;操作系統(tǒng)：Window7。

應(yīng)用服務(wù)器。CPU：志強(qiáng)E系列4.6G;內(nèi)存：2G;硬盤：1T;操作系統(tǒng)：Windows Server 2003。

數(shù)據(jù)服務(wù)器。CPU：Xeon D1527 ?Six Core 2.2（base）/2.7（turbo）;內(nèi)存：16G;硬盤：2T;操作系統(tǒng)：Linux。

3.2應(yīng)用性能測試

該校采用100M光纖方式上網(wǎng)，筆者采用LOADRUNNER 10軟件對系統(tǒng)連接速度進(jìn)行測試，包括平均事務(wù)響應(yīng)時間和HTTP網(wǎng)頁響應(yīng)數(shù)。測試結(jié)果，如圖6所示。

該校接受思政課程教學(xué)的學(xué)生人數(shù)較多，當(dāng)所有學(xué)生同時登陸、多個用戶操作同一個頁面時，系統(tǒng)需要滿足一定的負(fù)載能力，才會保證平臺的正常運(yùn)行。筆者選定一個80人的班級進(jìn)行測試，吞吐量測試，如圖7所示。

壓力測試主要考察該平臺的故障恢復(fù)能力和系統(tǒng)限制能力。筆者采用在長時間高負(fù)載運(yùn)行條件下，平臺是否能夠正常運(yùn)行。壓力測試結(jié)果，如圖8所示。

系統(tǒng)性能測試結(jié)果，如表1所示。

由此看出，本文設(shè)計的思政在線教學(xué)平臺連接能夠滿足日常教學(xué)需求，并發(fā)量滿足思政課程在線教學(xué)需求。

4總結(jié)

本文設(shè)計的思想政治在線教學(xué)平臺融合了虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體教學(xué)、數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種信息化技術(shù)，通過VEM框架搭載了在線教學(xué)載體。該平臺包括應(yīng)用程序加載、總線傳輸、數(shù)據(jù)收集以及網(wǎng)絡(luò)通信等模塊，層次化設(shè)計能使不同用戶角色使用不同的系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)了對思政教學(xué)資源的有效利用和管理，同時還能夠?qū)虒W(xué)進(jìn)度、考試信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[5]。經(jīng)過系統(tǒng)應(yīng)用測試可知，該平臺運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，能夠滿足思政在線教學(xué)的需求。

參考文獻(xiàn)

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（收稿日期： 2020.03.24）

基金項(xiàng)目：2015年安康學(xué)院校級科技計劃培育項(xiàng)目資助（2015AYPYRW06）

作者簡介：郭曉蓓（1984），女，碩士，講師，研究方向：信息化教學(xué)。

文章編號：1007757X（2020）08008303