網絡思政教育平臺在新媒體環境中的應用

郭雄偉， 薛海斌

(楊凌職業技術學院 1. 馬克思主義學院； 2. 信息工程分院， 陜西 楊凌 712100)

0 引言

近年來，多媒體技術的發展給社會各領域都帶來了巨大沖擊，教育領域也隨之進行變革。網絡教育出現在學生的日常學習當中。網絡教育突破了傳統教學模式和教學方法的局限性，改變了教師為主，學生為輔的教學現狀，平衡了全國優秀教育資源分布，解決了部分地區教育資源不足的問題[1]。語數外是三大主要課程科目，因此當前的網絡教育多集中在這三大課程上，設計很多教育平臺。如周曉濱、 白振興發表在現代電子技術期刊上的文章中提到了“大學語文”遠程多媒體教育系統的設計與實現；高上雄提出了基于網絡的中學數學教學平臺的設計與實現的研究；陸浩言、 郭金峰基于現代教育技術進行在線英語教育平臺的開發與應用研究[2]。然而，針對像思政一類課程所設計的專用平臺很少，即使存在，平臺性能和內容也無法滿足需求，教學效果更是達不到理想效果。

思政教育雖然對學生文化知識的增長幫助不大，但是對于學生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀具有十分重要的作用，并且對學生今后的發展也有重要的影響，因此思政教育在學生的學習生涯中是不可或缺的。基于此，本文以思政教育為對象，結合一些主要課程科目的教育平臺設計經驗，設計一種網絡思政教育平臺，實現該平臺在新媒體環境中的應用。該平臺設計包括關鍵技術分析、平臺框架設計、平臺主要硬件選擇、平臺功能模塊設計、平臺實現與測試[3]。最后經測試，本平臺在規定的時間完成多人登錄需求，并發性能較好，達到本系統設計目標。

1 網絡思政教育平臺設計

思政教育是精神文明建設的主要途徑，因此近些年來，教育部門較為重視思政課的教學，雖然取得了一定的成績，但是對于一些問題仍然難以改變，如教學資源不夠新穎，教學內容只局限在枯燥的理論教學；學生興趣不高，抬頭率低等[4]。針對這種情況，隨著計算機信息網絡技術以及新媒體技術的發展，網絡教育成為當下教育領域極力倡導的主流，教學模式和教學方法隨之得到了極大改變。這種改變一方面可以有效的實現教育資源整合共享，拓展了教育發展的空間和渠道，提高了教師教學效率和質量，另一方面提升了學生學習興趣，實現碎片化學習、自主學習和互動學習的目的。

1.1 關鍵技術

本系統設計中應用到的關鍵技術包括新媒體技術、JavaScript、SQL Server和MD5 加密技術。

(1) 新媒體技術

新媒體技術是指以現代化的數字技術、網絡技術和通信技術等全新技術為基礎，能夠向用戶提供需要的信息服務的媒介手段，具體包括圖像與圖形信息處理技術、聲音信息處理技術、視頻信息處理技術、流媒體技術、藍光技術和虛擬現實技術。

(2) JavaScript

JavaScript是一種網絡編程語言，廣泛應用在客戶端，可以直接在瀏覽器上運行，但需要服務器的支持[5]。

(3) SQL Server

SQL Server是Microsoft的關系數據庫管理系統，能實現對多種數據的存儲和管理，具有可用性強、可擴展性強和安全性強等優點[6]。

(4) MD5 加密技術

平臺中包含著大量的教育資源以及管理人員、教師、學生等個人信息，這些信息中有的屬于敏感信息，需要加密技術保證其安全。

本文在MD5 加密技術中融入CRC32(Cyclic Redundancy Check 32)算法，CRC32算法具有檢錯能力極強、開銷小等特點，將長度為k位的數據塊對應一個GF(2)多項式M，以8位數據塊11100110舉例，如果先傳輸MSB(Most Significant Bit)，則它對應的多項式為x7+x6+x5+x2+x(8位對應x的7次冪，因為從x0開始計數，2進制為1時有效)。發送端和接收端約定一個次數為r的CRC多項式，取CRC-4為例：x4+x+1，r=4。在數據塊后面加上r個0對應的多項式為M′，如式(1)。

M′=Mxr

(1)

用M′除以CRC-4將得到一個次數等于或小于r-1的余數多項式R，其對應的r位數值則為校驗碼。發送方通過指定的CRC多項式產生r位的CRC校驗碼，接收方則通過該CRC多項式來驗證收到的報文碼的CRC校驗碼是否為0。

采用該方法讓大容量信息在用數字簽名軟件簽署私人密匙前被“壓縮”成一種保密的格式，主要用在用戶注冊口令加密，比如登錄系統密碼加密、電子簽名密碼加密等領域內[7]。MD5 加密技術的應用大大增強了數據的可靠性。

加密算法流程，如圖1所示。

圖1 加密算法流程圖

1.2 系統框架設計

B/S 結構，即瀏覽器/服務器結構，該結構具有如下優勢。

(1) 系統的維護和升級簡單。大部分的業務邏輯都在服務端實現，因此升級和維護只針對服務端進行即可，大大降低了工作成本和工作量；

(2) 兼容性強。利用B/S架構的軟件在操作系統上有更多的選擇，具體包括Windows、Linux、Unix等；

(3) 交互性強。BS架構可以直接放在廣域網上，通過一定的權限控制就可以實現多客戶訪問的目的；

(4) 安全性高。數據集中存放于總部的數據庫服務器，客戶端不保存任何業務數據和數據庫連接信息，客戶端也就不必同步數據，所以安全問題也就得到保證[8]。基于B/S 結構進行本文網絡思政教育平臺框架設計，如圖2所示。

圖2 網絡思政教育平臺框架

1.3 平臺組成硬件

(1) 中央單元

中央單元是系統的核心，主要作用是調節、控制和管理整個系統的運行[9]，該單元相當于一個微型計算機。中央單元硬件配置，如表1所示。

表1 中央單元硬件配置

(2) 電源電路

電源是指提供給系統提供電力的電源部分的電路，是整個系統運行的動力來源。本系統當中的電源電力設計，如圖3所示。

圖3 電源電路

(3) LCD顯示器

LCD顯示器是用戶與系統連接的唯一交互窗口。本系統當中的顯示器分辨率為2 880×900像素； 尺寸為32∶10；亮度200 cd/m2；對比度10 000∶1；響應速度0.02 m/s。Adobe RGB色彩覆蓋率為99.3%；sRGB色域為100%。本系統通過PCB將LCD控制器、RAM、ROM、LCD、LCD顯示器等聯系在一起，構成液晶顯示模塊[10]。

1.4 平臺模塊設計

本平臺模塊主要包括5個：用戶管理模塊、網絡教學模塊、網絡學習模塊、網絡交流模塊和資源管理模塊。下面進行具體分析。

(1) 用戶管理模塊

該模塊的主要作用是對訪問用戶身份和權限進行審核和管理，保證平臺訪問的安全性。該模塊業務流程，如圖4所示。

圖4 用戶管理模塊業務流程

用戶管理模塊包括用戶注冊申請、審核管理和用戶權限設置三部分內容。用戶首次登錄平臺時需要填寫注冊信息，包括姓名、班級、學號等個人信息，然后提交，等待系統審核和驗證，驗證通過后，平臺會給予用戶一個個人賬號，下次登錄平臺直接輸入賬號登錄即可。不同的用戶身份具有不同的權限，用戶只能根據自身身份權限訪問相應業務，不可跨身份訪問[11]。

(2) 網絡教學模塊

網絡教學模塊是針對教師設置的模塊，在該模塊中主要包括課前準備、課堂教學、課后作業和在線測試四部分[12]，如圖5所示。

(3) 網絡學習模塊

網絡學習模塊主要針對學生用戶設計，在該模塊中主要包括遠程自主學習、學習測評、在線考試和研究習性學習等內容[13]，如圖6所示。

圖5 網絡教學模塊

圖6 網絡學習模塊

(4) 網絡交流模塊

網絡交流模塊主要是針對教師與學生之間的互動、交流而設計的模塊，具體包括在線咨詢和社區交流兩部分[14]。具體業務流程，如圖7所示。

圖7 網絡交流模塊業務流程

在線咨詢。在這里學生可以根據個人遇到的問題選擇教師，進行一對一的在線咨詢。教師在收到學生問題后，及時給出反饋。

社區交流。若教師不在線，學生可以在平臺上查詢教師的微信、QQ等社交信息，然后與教師建立好友，進行在線查詢外的社區交流。

(5) 資源管理模塊

思政教學必然用到很多的資源，這些資源是教師教學和學生學習的基礎，因此資源管理至關重要。在該模塊當中又分為5個小的模塊，即基礎設置模塊、我的資源管理模塊、共享資源管理模塊、課件組裝模塊和查詢統計模塊[15]。

2 網絡思政教育平臺在新媒體環境中的應用與測試

平臺測試是保證平臺設計質量和可靠性的前提和基礎。通過平臺測試可以發現平臺設計中存在的問題和缺點，以便進行改進。本系統性能測試指標在于用戶并發量，即系統是否能夠在規定的期限能處理完成用戶請求。并發性能相關計算如下。

(1) 系統每秒處理并發用戶數量，如式(2)。

(2)

式中，C表示平均的并發用戶數；n表示login session的數量；L表示login session的平均長度；T表示考察的時間段長度。

(2) 請求成功率，如式(3)。

(3)

式中，k表示請求成功率；p′表示請求成功虛擬用戶數量；p表示并發用戶總數。

(3) 系統響應時間如式(4)。

T=t1+t2+t3

(4)

式中，T表示系統響應時間；t1表示服務器端響應時間；t2表示網絡響應時間；t3表示客戶端響應時間。

2.1 系統測試環境

系統測試環境，如表2所示。

表2 系統測試環境

2.2 測試用例

根據當前的學習情況，系統要求并發訪問為準，在此基礎之上設計用戶并發性能測試用例，如表3所示。

2.3 性能測試結果

并發用戶數與事務執行情況，如表4所示。

并發用戶數與數據庫主機運行情況，如表5所示。

從表4和表5中可以看出，300 個用戶持續 3 分鐘并發對服務端發送數據，服務器對事件響應時間均在3秒內，達到了預期目標，請求成功率均為100%，說明300 個用戶均成功登錄系統。雖然系統資源占用率隨用戶增加而遞增，但也控制在60%之內，而且內存使用也僅占不到5%，滿足了系統預期性能目標。

表3 測試用例

表4 并發用戶數與事務執行情況

表5 并發用戶數與數據庫主機運行情況(單位：%)

3 總結

綜上所述，由于我國對語數外三個主要科目的重視程度較高，因此對這三個主要科目教育平臺研究較多，但對于一些非主要科目，尤其像思政這類科目，很少有專門的教育教學平臺。為此，本文實現了網絡思政教育平臺在新媒體環境中的應用。最后由測試結果可知，本教育平臺能夠達到預期目標。然而，還存在不足之處，如系統的穩定性有待增強。雖然本系統能夠同時滿足300人同時在線登錄使用，但實際中使用本教育平臺的用戶數量遠超300人，因此用戶的并發性能還需要進一步的完善，以滿足更多用戶的在線學習需求。