計(jì)算機(jī)輔助下的健美操教學(xué)資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

趙 越，李 博

（佳木斯大學(xué) 體育學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007）

0 引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提升促進(jìn)了教學(xué)資源管理系統(tǒng)的開發(fā)，不僅豐富了此類系統(tǒng)的服務(wù)功能，而且在系統(tǒng)性能方面有了很大的改善，開啟了網(wǎng)絡(luò)教育和在線教育的新篇章。由于教育資源擴(kuò)充速度較快，資源信息量逐漸增加，各類課程紛紛開展了網(wǎng)絡(luò)教育和在線教育。目前，并非所有類型課程教學(xué)資源管理系統(tǒng)的開發(fā)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，很多課程仍然采用傳統(tǒng)教學(xué)資源管理系統(tǒng)模式，這些系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足資源管理需求，與時代發(fā)展脫軌。健美操教學(xué)資源管理系統(tǒng)是時代發(fā)展中典型的脫軌管理系統(tǒng)之一，需要在資源共享、課程點(diǎn)播等多個方面進(jìn)行完善。文章嘗試在以往研究的基礎(chǔ)上，選取計(jì)算機(jī)作為輔助工具開發(fā)新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

健美操教學(xué)資源管理系統(tǒng)的開發(fā)需要使用資源采集裝置，收集原有的健美操教學(xué)資源、電視資源、衛(wèi)星信號、教學(xué)課堂實(shí)際情況及網(wǎng)絡(luò)資源，將這些資源集合到一起構(gòu)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，作為應(yīng)用層服務(wù)的教學(xué)資源支撐。借助系統(tǒng)管理端，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用端之間的通信連接，從而為用戶提供健美操教學(xué)資源服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全方位的課程教學(xué)資源管理。按照該系統(tǒng)開發(fā)思路，選取互聯(lián)網(wǎng)平臺作為系統(tǒng)開發(fā)工具，借助計(jì)算機(jī)建立如圖1 所示的系統(tǒng)總體架構(gòu)。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用端兩部分組成，以服務(wù)器建立通信連接。其中，數(shù)據(jù)庫模塊主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、健美操資源采集裝置、多項(xiàng)資源組成，通過運(yùn)行健美操資源采集裝置，獲取與健美操課程相關(guān)的資源，主要包括原有健美操教學(xué)資源、電視資源、衛(wèi)星信號、教學(xué)課堂實(shí)際情況、網(wǎng)絡(luò)資源。將這些資源綜合利用起來，實(shí)現(xiàn)健美操資源高效管理，借助網(wǎng)絡(luò)等渠道，將此門課程的資源與廣大用戶分享，并且根據(jù)實(shí)際需求對資源內(nèi)容采取多樣化管理，通過多個渠道向用戶展示資源內(nèi)容。應(yīng)用端作為用戶服務(wù)機(jī)制，主要利用客戶端計(jì)算機(jī)進(jìn)行訪問。用戶通過計(jì)算機(jī)向應(yīng)用層服務(wù)器發(fā)出訪問資源申請，該申請內(nèi)容通過管理端轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，服務(wù)器按照請求內(nèi)容配備健美操教學(xué)資源，以相應(yīng)方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)庫 運(yùn)行結(jié)果。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

文章提出的健美操教學(xué)資源管理系統(tǒng)以教學(xué)應(yīng)用管理為核心，同時體現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作用，利用多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)共享技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)平臺上開發(fā)一套健美操教學(xué)資源管理系統(tǒng)。根據(jù)此門課程資源管理需求，將系統(tǒng)功能拆分為4個模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1 健美操多媒體教學(xué)功能設(shè)計(jì)

健美操課程資源形式包括視頻、音頻、文字、圖像、數(shù)據(jù)表等，對于這些資源，可借助多媒體平臺進(jìn)行合理組合與調(diào)整，得到較為生動的課程內(nèi)容。為了提高課程教學(xué)效率，很多教師和學(xué)生選擇視頻和音頻教學(xué)資源作為重點(diǎn)訪問對象。由于這些資源的展示對操作技術(shù)的要求較高，所以筆者選擇將多媒體技術(shù)作為研究工具，在多媒體管理體系中開發(fā)相關(guān)資源，從而滿足視頻和音頻教學(xué)資源管理需求。

為了提高用戶體驗(yàn)水平，本系統(tǒng)對課程的聲音和影像處理提出新的要求，除了下載課程視頻，還需要為用戶提供在線教學(xué)觀看服務(wù)功能。這些功能的開發(fā)均對資源的流程性提出較高要求，所以本系統(tǒng)對資源處理方法進(jìn)行了優(yōu)化。其中，在緩沖教學(xué)視頻中的數(shù)據(jù)信息時，利用計(jì)算機(jī)輔助工具開發(fā)緩沖區(qū)，將相關(guān)教學(xué)資源在此區(qū)域內(nèi)緩沖，形成預(yù)攝取體系。用戶在讀取教學(xué)資源的過程中，一邊訪問/下載資源，一邊緩沖資源，以此提高資源訪問/下載效率。考慮到上述操作過程中可能受網(wǎng)絡(luò)影響，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際連接速度小于當(dāng)前操作需要達(dá)到的網(wǎng)絡(luò)速度，導(dǎo)致下載/播放中斷，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案在資源緩沖區(qū)增加了自動播放程序，該程序可以自動播放緩沖區(qū)的資源信息，從而保證音頻/視頻流暢播放，或者能夠連續(xù)下載。另外，本功能模塊支持Plugin 腳本等其他文件的播放。

2.2 健美操課程內(nèi)容共享功能設(shè)計(jì)

本功能支持XSLT 文件轉(zhuǎn)化、XML 文件解析兩項(xiàng)操作，在系統(tǒng)中間層布設(shè)組件程序。當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用層向數(shù)據(jù)層發(fā)出訪問申請請求時，系統(tǒng)內(nèi)容共享模塊會作出回應(yīng)，按照訪問內(nèi)容檢索需求，調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，鎖定音頻、視頻、數(shù)據(jù)表、圖像、文字等相關(guān)資料，將這些資料打包，按照設(shè)定的排版方式發(fā)送給用戶。其中，用戶向系統(tǒng)提出訪問申請是內(nèi)容共享服務(wù)開啟的鑰匙，當(dāng)系統(tǒng)接收到用戶發(fā)出的訪問申請后，開啟數(shù)據(jù)庫調(diào)用功能，根據(jù)數(shù)據(jù)信息展示需求，對其格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其支持的展示格式包括WML、PDF、 XML、HTML。

為了保護(hù)課程開發(fā)和管理者的權(quán)益，本系統(tǒng)在開發(fā)共享功能時設(shè)置了用戶訪問權(quán)限，按照不同的身份，給予不同的訪問權(quán)限，從而避免健美操課程資源內(nèi)容被篡改，同時給予用戶差異性的體驗(yàn)。其中，等級越高的用戶獲取的訪問權(quán)限越高，可以為其公開共享的健美操課程資源越多，且課程價值更高。

2.3 健美操課程數(shù)據(jù)管理功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理功能的開發(fā)以File system、Indice、 Oracle RDBMS 作為開發(fā)工具，對BD 文件、XML 文件、IDBC 文件采取封裝處理，完成數(shù)據(jù)的訪問存取操作，在內(nèi)容共享模塊和多媒體管理模塊為用戶提供數(shù)據(jù)交互服務(wù)。其中，數(shù)據(jù)的基本訪問操作均按照XML數(shù)據(jù)格式處理，包括數(shù)據(jù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)存儲等。按照數(shù)據(jù)類型不同，可以將數(shù)據(jù)拆分為媒體片段、文本數(shù)據(jù)。文本數(shù)據(jù)不需要采取任何處理措施，直接存儲至XML 文件中，而媒體數(shù)據(jù)則被存儲在XML 文件中設(shè)定的固定位置。這種數(shù)據(jù)管理功能模塊的開發(fā)較其他數(shù)據(jù)管理功能模塊在數(shù)據(jù)信息存儲效率方面有了一定的提升。

關(guān)于模塊與應(yīng)用層的訪問鏈接，是向內(nèi)容共享模塊提交訪問申請，通過遠(yuǎn)程調(diào)用圖像資源，獲取所需訪問或者下載的共享課程資源，在計(jì)算機(jī)操作頁面作出響應(yīng)反饋。

2.4 健美操課程點(diǎn)播功能設(shè)計(jì)

為了給予用戶訪問本系統(tǒng)的便利條件，系統(tǒng)增加了課程點(diǎn)播功能模塊。該模塊主要由3 部分組成，分別是課程點(diǎn)播、課程內(nèi)容組件整合、組件制造。以Web 應(yīng)用平臺作為功能模塊開發(fā)環(huán)境，以SMIL 文件作為訪問對象，從服務(wù)器中提取此類型文件并加以檢索處理，在課件大綱中展示檢索結(jié)果。用戶借助計(jì)算機(jī)訪問本系統(tǒng)，輸入需要點(diǎn)播的課程以后，系統(tǒng)會自動生成與之相關(guān)的課程資源目錄。此時RealPlayer 控件開始作業(yè)，為用戶展示點(diǎn)播課程內(nèi)容，同時在講稿區(qū)播放點(diǎn)播課程內(nèi)容。

3 系統(tǒng)測試分析

為了檢驗(yàn)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可靠性，文章以系統(tǒng)性能、系統(tǒng)頁面運(yùn)行作為測試項(xiàng)目展開實(shí)驗(yàn)測試與分析。其中，對照組為傳統(tǒng)資源管理系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)組為本系統(tǒng)，隨機(jī)抽取數(shù)據(jù)庫中的健美操教學(xué)資源，將該資源作為測試原材料進(jìn)行測試，結(jié)果如表1、表2所示。

表1 中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，傳統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)方案的系統(tǒng)延遲情況較為嚴(yán)重，并且系統(tǒng)丟包率較高，而本文設(shè)計(jì)的資源管理系統(tǒng)在處理健美操教學(xué)資源方面的性能更加完善。

表1 系統(tǒng)性能測試結(jié)果

表2 中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，本系統(tǒng)耗費(fèi)的運(yùn)行時間更短，并且參與用戶全部完成了所需操作訪問，所有主機(jī)均顯示運(yùn)行結(jié)果，而傳統(tǒng)系統(tǒng)方案未能在運(yùn)行期間完成所有用戶的訪問申請操作，并且主機(jī)作業(yè)率未能達(dá)到100%，僅有75%左右。

表2 系統(tǒng)頁面運(yùn)行情況

4 結(jié)語

文章以健美操教學(xué)為例，針對傳統(tǒng)教學(xué)資源管理系統(tǒng)存在的不足，提出新的資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)借助資源采集裝置，從現(xiàn)實(shí)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)平臺中提取管理資源，將其存儲至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。文章根據(jù)用戶訪問需求，創(chuàng)建應(yīng)用端和數(shù)據(jù)庫的通信連接，從而為用戶提供健美操教學(xué)資源訪問/下載服務(wù)。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果顯示，本系統(tǒng)丟包率低于0.5%，作業(yè)效率和主機(jī)利用率較高。