基于多媒體的高校思政教學資源共享模型

王霄,張楨楨

(1.湖北中醫藥高等專科學校 宣傳部，湖北 荊州 434000；2.荊州教育學院 中專部，湖北 荊州 434000)

0 引言

伴隨當代教育理念以及教育技術的革新，以計算機為核心，應用多媒體技術展開高校的教學任務已經是目前教育模式的一種科學化發展趨勢[1-2]。在思想政論課(簡稱思政)的教學改革中，多媒體技術已經成為思政教學課堂中不可或缺的環節，最近大數據的增長正在引發安全和隱私問題,傳統的訪問控制模型難以對海量數據提供動態的訪問控制。例如針對Hadoop云平臺的數據安全問題，提出基于數據敏感性的Hadoop大數據訪問控制模型。模型利用數據內容、使用模式和數據敏感性來強化訪問控制策略，在評估數據敏感性上用戶干預最小，能根據數據集的增加和刪除所引起的數據敏感性變化來調整訪問控制策略；利用數字化手段將文物信息資源數字化以實現資源整合，發揮博物館知識共享作用，構建了針對博物館文物信息資源的元數據模型，分析元數據建設中存在的問題并提出相應的解決對策。多媒體技術在思政教學中的應用優勢顯著，如圖文聲情并茂、表現力豐富和交互性強大等[3]。因此為減少基于多媒體的高校思政教學資源的重復性建設問題，提升高校思政教學資源利用率，打破高校思政教學資源分配不公平及不均衡狀況，使教學科研實力相對較弱的高校獲取更豐富思政教學資源，設計基于多媒體的高校思政教學資源共享模型，并在模型中融入云計算技術，利用云計算的網絡信息資源共享技術集合多媒體共同實現高校思政教學資源共享，推動高校人才培養[4-6]。

1 高校思政教學資源共享模型

1.1 多媒體教學資源特點

相較于傳統教學資源，多媒體教學資源的優勢主要體現在如下幾個方面：

(1)多媒體教學資源可以豐富教學資源的表達形式，使其更加多樣化，通過視頻、音頻、圖像等多樣化方式豐富教學內容，提升學生的興趣度。

(2)多媒體教學資源具備信息交互性特點，可在教學過程中，直觀展現學生的學習效果，并通過個性化設置滿足學生個性化學習需求。

(3)多媒體教學資源具備教學資源的高度共享性，隨著網絡技術的飛速發展，可以便捷地為不同地域提供教學資源，提升多媒體教學資源的利用率[7]。

1.2 基于多媒體的高校思政教學資源共享模型結構

針對現階段高校思政教學資源發布展現出的分布不均衡、共享機制不樂觀等問題，設計基于多媒體的高校思政教學資源共享模型，并將云計算的最新計算機網絡技術有效融入基于多媒體的高校思政教學資源共享模型中，以便提供更好的高校思政教學資源[8]。該模型具備兩項功能，功能一為最大限度滿足學生對思政教學資源的利用需求；功能二為提供個性化的思政教學資源共享服務體驗，提供用戶與用戶間的信息交流。模型具備思政教學資源瀏覽、查詢、下載等功能，可根據自身需求通過在模型搜索引擎中輸入信息關鍵詞進行相關思政教學資源查詢，為最大限度滿足用戶信息交流需求，模型設計了即時聊天功能和社區化學習模塊功能，滿足用戶個性化學習需求的同時，增強教師與學生之間的信息交流。且模型利用云服務，實現雙向實時信息交互，無論身處何地，均可享受學習帶來的樂趣[9-10]。基于多媒體的高校思政教學資源共享模型結構圖如圖1所示。

圖1 基于多媒體的高校思政教學資源共享模型結構

1.2.1 服務層

服務層為基于多媒體的高校思政教學資源共享模型的最頂層，為用戶提供思政教學資源共享的接口，用戶可利用移動終端設備隨時隨地對模型提供的思政教學資源進行訪問、查詢和資源下載。該模型與云平臺的結合使用，可提升用戶思政資源訪問的樂趣，促進高校思政資源共享服務。相比于傳統多媒體教學平臺，該模型充分了解了用戶需求以及意識到用戶信息交流的重要性，進行了個性化定向設計，在滿足用戶思政資源需求的同時加強用戶之間互動交流，用戶可根據自身需求和興趣習慣加入相應團隊，為用戶提供新穎的思政資源獲取模型[11]。

1.2.2 管理層

管理層的作用是對模型進行思政教學資源管理，云服務提供商為模型管理層提供硬件設備支持和存儲等技術服務支持，同時教學資源管理人員利用API管理可對模型的資源、服務和賬戶進行管理。其中賬戶管理是為高校分配經過合理授權的身份賬號，方便訪問模型管理層的思政教學資源數據庫，從中獲取所需思政教學資源。

1.2.3 資源層

資源層為整個模型的核心層次，主要負責思政教學資源的整合。將各大高校的多媒體思政教學資源，按照模型的要求標準，經統一接入口匯總到多媒體思政教學資源數據庫，為用戶提供思政教學資源共享服務。

1.3 多媒體思政教學資源數據庫設計

多媒體思政教學資源數據庫通過有效結合文件系統存儲和擴充關系數據庫，管理高校多媒體思政教學資源。多媒體思政教學資源數據庫的組織是遵循《現代遠程教育資源建設技術規范》展開，由視頻庫、音頻庫、圖形圖像庫以及文本庫等共同實現思政教學資源的學習。將多媒體思政教學資源數據庫中的資源元數據信息存儲在關系庫中，將多媒體文件以文件形式存儲于服務器的指定目錄中。多媒體思政教學資源數據庫的資源元數據與服務器上的多媒體文件密不可分。二者協同共同實現多媒體數據的插入、更新，保障多媒體思政教學資源數據的完整性，以及元數據本身和元數據與多媒體文件之間的整體一致性[12-13]。數據庫中的資源信息與文件的連接通過超媒體技術實現。這種設計更有利于學習者遵循慣用思維方式與相關知識建立聯系、開展自主學習，主動發現知識、學習知識、掌握知識。多媒體思政教學資源數據庫設計如圖2所示。

圖2 多媒體思政教學資源數據庫設計

多媒體思政教學資源數據庫的訪問流程為：創建連接字符串將其連接至數據源；使用RecordSet對象進行數據處理，打開RecordSet對象，對其方法進行讀取、插入、更新以及編輯。

1.4 模型共享資源訪問實現

基于多媒體的高校思政教學資源共享模型包含兩個共享層次，分別為高校內部的思政教學資源共享和高校與外部高校、企業或機構的大范圍跨領域思政教學資源共享[14]。基于多媒體的高校思政教學資源共享模型訪問邏輯結構如圖3所示。

圖3 共享數據訪問邏輯結構

基于多媒體的高校思政教學資源共享模型的用戶分為普通用戶和管理人員2種，普通用戶登錄后，可以進行模型內的資源瀏覽、查詢、下載以及評價等。管理人員登錄后可以利用用戶管理模塊設置模型的用戶訪問權限，以及資源的編輯和更新等。通過外部資源共享模塊設置教學資源的共享狀態，實現與外部機構的資源共享。

1.5 資源共享流程

高校思政教學資源共享模型即為索引的服務節點又為數據訪問資源節點，數據共享流程如圖4所示。

圖4 數據共享流程

模型資源數據庫中存放著全部思政教學資源的共享狀態情況，高校內部各系科級以及教研室通過查詢思政教學資源共享狀態的設置表便可將向上級發出思政教學資源訪問申請，模型通過檢索該思政教學資源的共享物理地址(包括IP、端口、存儲路徑)，并將檢索結果返回請求發出方[15]。

2 實驗分析

為驗證本文模型的有效性，使用Hadoop框架構建利用本文模型進行資源共享的高校思政教學資源共享平臺。該平臺利用兩臺PC作為Master，分別為NameNode和JobTracker，其中NameNode主要工作是啟動、調度以及跟蹤平臺中的高校思政教學資源。平臺的開發工具采用Java Eclipse，結構化數據存儲采用MySQL數據庫，半結構化數據存儲采用HBASE數據庫。

2.1 功能展示

基于本文模型構建的多媒體高校思政教學資源共享平臺的資源共享界面如圖5所示。

圖5 資源共享界面

如圖5所示，基于本文模型構建的高校多媒體思政教學資源共享平臺界面簡潔大方，直觀性強。并且為用戶提供了關鍵詞搜索功能，用戶可利用搜索功能直達想要查看的目標資源，極大程度簡化操作流程。通過資源共享界面，用戶可根據自身需求直接訪問視頻、音頻、圖形/圖像資源、文本資源等多媒體教學資源。利用管理中心的消息中心可實現平臺內的信息交流，滿足用戶個性化需求。

2.2 功能測試

模型功能測試是軟件工程周期中必不可少的一個環節，用于測試模型各項功能是否達到設計要求，是否能夠滿足用戶多功能需求以及實際運行中是否能夠正常執行各項操作。采用黑盒測試技術進行模型功能測試，測試結果如表1所示。

表1 系統功能測試結果

從表1可以看出，該系統成功克服了各種數據庫之間自成體系、相對獨立、只能單獨使用的缺陷，這一方面我們可以借鑒用于數字教學資源共享研究中，在不同來源、不同類型的資源數據庫之間建立有機的聯系，使大范圍的數字資源形成一個整體，實現資源的總體性增值，以發展我們的高校資源共享事業。此外，該系統還克服了互聯網上資源結構錯綜復雜，不利于使用的問題，將大量的資源連接起來，實現一定范圍內的資源共享。本文模型各項功能均符合預期設計目標，可在實際運行中正常執行各項操作，可滿足用戶多功能需求。

2.3 資源共享穩定性測試

為驗證本文模型共享思政教學資源的穩定性。選取基于EDA技術的教學資源共享模型作為本文模型的對比模型，針對數據量大小不同的思政教學資源實施資源共享，對比兩種模型的共享過程，結果如表2所示。

表2 兩種模型資源共享穩定性測試結果

其中，R值表示不同模型共享思政教學資源性能的預測值。

分析表2數據可知，從共享所需時間角度出發，采用本文模型對數據量大小不同的思政教學資源實施資源共享所需時間小于基于EDA技術的教學資源共享模型，當思政教學資源共享量為50 MB時，兩種模型共享所需時間僅相差0.65 s，而當思政教學資源共享量達到5 000 MB時，本文模型共享所需時間僅為11.36 s，而基于EDA技術的教學資源共享模型共享所需時間24.15 s，超出本文模型2倍以上。從共享資源空間占用率角度來看，本文模型共享2 000 MB大小的思政教學資源與基于EDA技術的教學資源共享模型共享200 MB大小的資源的共享資源占用率相同，說明本文模型的空間占用率遠遠小于基于EDA技術的教學資源共享模型。本文模型的R值隨著思政教學資源共享量的持續提升均呈線性平緩上升趨勢，而基于EDA技術的教學資源共享模型的R值呈現顯著波動狀態。系統提供專用的搜索引擎，以實現對不同站點資源的快速查詢與檢索，當用戶打開需要的某資源時，資源目錄管理系統能夠提供重定向的功能。資源目錄中心只用于匯集和存放各資源站點的資源目錄信息，相應的資源物理文件存儲在不同站點的服務器上，減輕服務器的負載壓力。每一個提供資源信息的站點都是此系統上的一個節點，節點用來存儲實際的物理資源，資源元數據信息與資源目錄管理系統中的目錄信息保持同步更新，實現系統內數字教學資源的分布式存儲和集中式管理，大大減輕服務器的負擔，并且可以確保資源的及時更新和維護，滿足用戶對資源的需求，實現數字教學資源的有效共享。

綜合分析可知，本文模型的教學資源共享穩定性顯著優于對比模型。

3 總結

高校教育信息化與教育信息化建設是高校教育持續發展的必然趨勢，而基于多媒體的高校教學資源共享是教育改革的重要戰略性方針。為此，本文針對傳統教學模式存在的諸多問題，以思政教學為例，結合云計算技術，提出一種基于多媒體的高校思政教學資源共享模型，進而實現思政優質教學資源真正的“開放共享”，豐富思政教學內容、增強思政教學吸引力，促進思政在新時代下依舊永保生機的同時，為社會培養德智體美全面發展的優質人才。