基于多媒體技術的思政課堂自動輔助平臺模式研究

沈樹永

(上海建橋學院， 馬克思主義學院， 上海 201306)

0 引言

現代教育技術和教育觀念不斷更新，高校以計算機為核心的多媒體輔助教學越來越多地被應用到教學工作中，這是教育科學主要發展趨勢[1]。作為一門兼具強烈思想和先進科學理念的學科，思想政治課不僅向學生傳遞重要知識，還在學生成長過程中發揮重要作用。將多媒體技術應用于思想政治教育過程，充分利用現代信息技術，有利于提高思想政治教育的實效性[2]。常規教學中，信息源十分有限，受到傳統教學思想的影響，許多教師的教學方法往往是一塊黑板、一支粉筆、一本書，這樣很難激發學生學習熱情[3]。以教師為中心，以學生為對象的傳統教學模式，盡管它在一定程度上維護了教師權威，卻無法反映學生的認知主體地位。在一定程度上，教學效果過于依賴教師個人的知識儲備和技能水平，忽視了教學活動中雙方的互動，從而給教學效率帶來一定的負面影響。以往使用基于P2P技術設計的思政課堂自動輔助平臺，利用整個網絡節點計算，充分挖掘網絡存在的空間資源，雖然使用該方法資源利用率高，但信息檢索功能性差，導致平臺輔助效果不理想。針對這一問題，提出了一種基于多媒體技術的思政課堂自動輔助平臺模式研究。相對于傳統的教學方法，多媒體輔助思想政治課教學具有生動、形象、豐富、互動等特點，能夠更好地為思想政治課教學實踐服務。

1 基于多媒體技術的思政課堂自動輔助平臺模塊設計

多媒體技術的引入改變了高校教學實踐中傳統教學模式，在教學中，專業教師可運用多媒體技術，結合科技元素，運用文字、圖片、錄像等方式，對學生進行嚴格的思想政治知識和邏輯思維生動講解。發揮聽覺與視覺的能動作用，改變主體間互動學習模式[4]。以多媒體技術為基礎的教學方式為協同學習提供了方便快捷信息的交流渠道。比如，通過云服務可以共享各地教學資源，教師可以參與到學生學習的整個過程中，從而提高學生的思維能力，進而在課堂上思考[5]。基于多媒體技術的思政課堂自動輔助平臺架構如圖1所示。

圖1 基于多媒體技術的思政課堂自動輔助平臺架構

由圖1可知，該平臺能獨立于網絡教學資源，對分散的資源進行有效整合，為教學資源的獲取和充分利用提供方便。在多媒體環境下云存儲的安全存儲能力較強，師生可節省大量的云端存儲資源，為用戶提供穩定安全的服務[6]。利用多媒體技術提供的網絡教學環境，教師可以訪問公共教學工具，使用現有的教學資源，教師可在線實時教學，方便學生學習[7]。

1.1 虛擬教室模塊

將多媒體技術應用于思想政治教育，可以使思想政治教育更快、更好地融入學生思維。利用多媒體技術改變傳統板書教學模式，使板書教學內容不再單一，教學過程不再枯燥[8]。采用視頻播放、畫面切換、聲音搭配，滿足學生對視覺和聽覺的需求[9]。利用三維空間技術，思想政治教育的內容可以更生動、更具體地表現出來[10-11]。比如，在思政教學中，教師可以通過多媒體將刑事案件的錄像或影片播放給學生，使學生對法律的認識更加深刻。從圖2可以看出，這是一個虛擬教室模塊。

圖2 虛擬教室模塊

高校作為培養高素質人才的主要場所，為社會輸送各類專業的優秀創新人才已成為辦學和日常教學的首要目標。隨著網絡技術發展，學生的思維活動日益活躍，對學生的世界觀、人生觀、價值觀進行正確引導和塑造，培養大學生愛國主義精神和社會責任感，對高等教育具有重要現實意義[12]。

1.2 用戶移動輔助學習模塊

以多媒體技術為基礎，采用基于C/S架構的思想政治課堂移動教學平臺。這種結構中最重要的部分是客戶端與服務器之間的請求響應交互，即客戶端接口與服務器接口之間的交互。大學思想政治理論課移動教學平臺的設計采用網絡服務器實現移動網絡模式下的快速數據響應處理模式，并通過數據包向客戶端快速發送數據。界面類別分為客戶端界面和服務器界面2種，客戶端界面包括請求處理及結果分析；服務器界面包括請求處理及資料存取。服務端將用戶數據庫、課程數據等連接起來，基于上述分析，圖3顯示了用戶移動輔助學習模塊。

圖3 用戶移動輔助學習模塊

由圖3可知，客戶機使用HTTP URL連接類為服務器分配事務，該軟件能夠計算URL地址，并根據URL地址分析參數信息，主要用于對返回信息進行詳細分析。

2 平臺自動輔助模式設計

該平臺由學生、教師、管理和交互4大模塊組成，這4個模塊既有各自功能，又不完全獨立，而是相輔相成的。圖4中顯示了自動輔助平臺。

圖4 自動輔助平臺流程

2.1 用戶登錄模式設計

使用者可分為3類：學生、老師和管理員，用戶在登錄窗口發起登錄請求，注冊模塊根據數據信息庫對用戶提交注冊信息進行注冊，并向用戶返回注冊結果，如圖5所示。

圖5 用戶登錄時序

由圖5可知，在用戶登錄到系統時，可能由于用戶名不正確、密碼不正確和無法選擇正確登錄用戶類型而導致用戶登錄錯誤。該平臺應對用戶進行提示，提醒用戶存在問題，以提供更好人性化服務。由于用戶可能因為某些原因忘記了登錄密碼，用戶登錄系統時也需要提供恢復密碼功能。使用者進入密碼恢復頁，提示使用者輸入使用者名稱及注冊信箱。一個用戶登記電子郵件地址用來決定它是否是用戶名，一旦確認無誤，就會發送一封電子郵件到用戶注冊郵箱，內容包括用戶密碼等注冊信息，用戶可以用此密碼登錄系統，登錄后可修改密碼。

2.2 在線考試模式設計

該模式的主要功能是學生登錄考試系統后，隨機生成每個學生的一組試卷，每張試卷的難度都是相同的，而且難度由老師來決定。考試結束后，將試卷直接交給服務器。登錄系統后，教師可對試卷進行閱卷，評分和錄入學生成績。學生可登錄后臺管理查詢個人考試成績，圖6顯示了整個檢測過程時序圖。

圖6 在線考試時序圖

2.3 個性化推薦模式設計

高校思想政治課移動多媒體輔助教學平臺是一種基于客戶端的移動學習系統。該網站提供大量學習資料，并支持用戶分享學習資料。面向海量數據庫，用戶可以通過教師推薦的移動教學助手客戶端進行學習，平臺也可以根據自己的推薦方式推薦學習資料。根據圖表模型進行推薦也是一種推薦重要方法，圖表模型算法是為不同的用戶和項目建立不同二維關系模型。若使用者選擇課程，則形成使用者與課程二進制檔案。

假設使用A，B，C，D…表示用戶，a，b，c，d…表示思政課堂資源，由此構造的二部圖和資源分配過程如圖7所示。

假設存在U個用戶和G個課程，如果單一用戶選擇課程，那么在圖模型推薦中存在一條關系邊。如果其他用戶也選擇該項目，那么賦予該值為1，否則為0。該算法推薦過程主要有2個步驟，分別是：

步驟1 根據當前用戶偏好，選擇用戶喜歡的思政課堂資源；

步驟2 根據目標用戶選擇課程獲取資源值，再將用戶偏好的資源按照選擇關系分配給關聯對象。

2.4 信息交互評價模式設計

假設存在n個任務，共享m個資源，該資源分配最終實現方案是在一個非負n*m矩陣中，該矩陣為

(1)

式中，φm表示資源。信息交互過程的云服務評價指標如式(2),

(2)

式中，Qm表示評價指標。

當有多個任務出現全局效用損失值為負值時，為了使目標公平，使用加權平均方法，使資源分配損失達到最小值。利用多媒體技術構建的自主輔助平臺可以協助教師更好教學、學生更好學習，為教師-學生搭建交流渠道，提高教學效率。

3 實驗

實驗測試是軟件工程中的一個重要過程，尤其是保證基于多媒體技術的思政課堂自動輔助平臺模式研究合理性的關鍵步驟。

3.1 測試內容和方法

測試內容包括平臺程序運行及平臺安全性，在Inter (R) Pentium(R) 4 CPU 2.0GHz處理器，Windows XP SP3操作系統和MySQL4.1數據庫下進行測試。

測試方法為采用黑盒測試，通過測試檢驗每個功能是否正常工作，在測試過程中，將程序視為一個不能打開的盒子，不考慮內部結構情況下，測試程序接口，檢驗程序功能是否按照需求規格正常使用，程序是否能夠適當接受輸入數據而產生正確信息。

3.2 實驗結果與分析

3.2.1 平臺功能性測試

為了對平臺功能有一個客觀評價，進行全面測試，測試用例如表1所示。

表1 思政課堂自動輔助平臺功能測試用例

分別采用基于P2P技術與基于多媒體技術分析思政課課堂輔助平臺各種測試用例安全使用情況，對比結果如表2所示。

表2 兩種技術平臺測試用例安全使用情況對比分析

由表2可知，使用基于P2P技術不能直接進入推薦視圖，也不能通過電機顯示主要活動，更不能直接進入話題討論界面，無法顯示個性化推薦結果，無法點擊推薦字母和討論按鈕，導致平臺功能不完整。而使用基于多媒體技術能夠正常完成平臺操作，具有完整平臺功能性。

3.2.2 信息檢索測試

使用2種技術測試思政課堂學生檢索信息情況，對比結果如圖8所示。

圖8 兩種技術思政課堂學生信息檢索精準度對比分析

由圖8可知，使用基于P2P技術隨著檢索人數的增加，檢索精準度也隨之下降，當檢索人數為70人時，檢索精準度達到最低為50%，而當檢索人數為10人時，檢索精準度達到最高為72%；使用基于多媒體技術隨著檢索人數增加，檢索精準度也有所變化，當檢索人數為70人時，檢索精準度達到最低為88%，而當檢索人數為10人時，檢索精準度達到最高為98%。由此可知，使用基于多媒體技術信息檢索精準度較高。

4 總結

多媒體輔助思想政治教育是一種新教學方法，采用先進技術手段，在思想政治教育中得到廣泛應用。但多媒體僅僅是教學的輔助工具和手段，其真正的目的是提高教學效果和教學質量。要取得最佳的教學效果，高校思想政治理論課多媒體輔助教學必須理性認識與正確對待，制定與實施各種教學監督措施與考核標準。

盡管該平臺已經基本實現了功能目標的需要，但在科技飛速發展的今天，該平臺顯然還很不完善，今后完善趨勢如下。

(1) 強化課程模塊和互動功能

移動教學輔助平臺是高校思想政治課教師整合優秀教學資源的重要平臺，應積極拓展網絡直播課程功能。與此同時，手機輔助教學系統應采取開放的參與和互動交流方式，進一步突出信息時代思想政治理論課程的特點和思維。

(2) 實現平臺持續運作

思想政治課移動教學輔助系統正常使用，需要客戶端系統正常運行。但客戶維護往往需要一個強大技術維護隊伍，缺少研究和編寫過程，需要整合更多力量才能實現平臺持續運行。