网络远程教育数字资源共享系统与应用

张艮山 刘旭宁

摘  要： 针对传统资源共享系统的抗压能力差的问题，设计网络远程教育数字资源共享系统并研究其应用。对传统共享系统的硬件进行更新后，在硬件的基础上完成软件设计。对数字资源进行预处理，对其进行数字属性标注，建立“关键字?文档”倒索引结构。对数字资源进行管理，根据数字资源的可信度计算其权重，生成资源的搜索列表。管理员对用户上传和互联网抓取的资源进行审核。设计数据库的数据表结构，使用SQL Server应用完成整个系统的数据库设计。通过与传统资源共享系统的对比仿真实验，验证设计的数字资源共享系统的应用效果，该文设计的网络远程教育数字资源共享系统的抗压能力优于传统资源共享系统，整体具备优越性。

关键词： 数字资源共享; 网络远程教育; 系统设计; 资源预处理; 数据库设计; 应用测试

中图分类号： TN711?34; TP311.52               文献标识码： A                     文章编号： 1004?373X（2020）08?0029?03

Application of digital resource?sharing system for network distance education

ZHANG Genshan1， LIU Xuning2

（1. Shijiazhuang College， Shijiazhuang 050035， China; 2. School of Computer Science and Engineering， Shijiazhuang College， Shijiazhuang 050035， China）

Abstract： As the traditional resource?sharing system has poor anti?pressure ability， a digital resource?sharing system for network distance education is designed and its application is studied. The hardware of the traditional sharing system is updated， after which the software design is completed on the basis of the hardware. The digital resources are preprocessed， their digital attributes are marked， and the inverted index structure of "keyword?document" is established. The digital resources are managed， their weights are calculated according to their credibility of the digital resources， and then the search list of the resources is generated. The administrator reviews the resources uploaded by users and grabbed by the Internet. The database′s data table structure is designed， and the database design of the whole system is completed by means of the SQL Server. The simulation experiments verify the application effect of the designed digital resource?sharing system. The experimental results show that， in comparison with the traditional resource?sharing system， the anti?pressure ability of the designed digital resource?sharing system for network distance education is better.

Keywords： digital resource?sharing; network distance education; system design; resource preprocessing; database design; application test

0  引  言

计算机技术与互联网的快速发展，对网络的大规模建设以及应用网络实现大量数据传输能力大幅提升。实际线下教学由于受到地域、师资、教育硬件资源等因素局限，很难得到较好的教育效果。网络则能实现教育资源的数字化远程共享[1]，并且允许用户根据自身需求自行选择教育资源。网络教育资源共享还可以使得教育资源多元化，丰富教育模式。网络的良好交互性，能够提高用户的学习效率[2]。但是，随着网络的快速发展和教育资源的丰富，传统的资源共享系统已经不能满足当下的需求。因此，本文拟设计一个网络远程教育数字资源共享系统，并对其进行实验应用。

1  网络远程教育数字资源共享系统硬件设计

鉴于传统资源共享系统硬件不能支持大量数字资源的快速传递，对系统硬件的核心处理器进行更换，重设硬件通信端口和通信协议，更新系统配置。

本文所设计系统选用基于ARM9微处理器的核心板。该处理器具有独立供电电源、时钟电路和复位电路，以及能够实现对工作数据进行存储的存储器模块。通信端口由RS 484电路和CAN总线通信电路，实现数据之间的交互。其他硬件配置如表1所示[3]进行更新。

2  网络远程教育数字资源共享系统软件设计

在硬件模块设计完成后，对网络远程教育数字资源共享系统的软件模块进行优化设计。

2.1  教育数字资源预处理

为了方便管理远程共享系统，需要对教育数字资源进行标注。本文选用IDL接口描述语言，根据表2对数字资源部分属性进行标注[4]。

资源标注完成后，利用XML技术完成对数字资源的规范标注，用户搜索时就是对XML文件的遍历查询。由于数据量过于庞大，影响检索速度，需使用倒排索引表对XML文件进行优化[5]。

倒排索引结构即建立“关键字?文档”的一一映射关系。将教育数字资源的标注信息保存，对XML元数据进行预处理后，系统读取标注信息，分析XML文件记录，生成倒排序索引结构[6]，流程如图1所示。

倒排索引结构建立后，用户搜索关键词，就能找到所需资源。当教育数字资源预处理完成，就需要对其进行上传、存储、删除等重要的管理操作，来实现最大化利用[7]。

2.2  教育数字资源管理

教育数字资源管理包括对海量资源数据的存储、检索和获取，将预处理后的数据进行自定义构成，作为源数据输入整个共享系统。源数据除了存储形式为文档、音频、视频的资源，还包括对资源进行描述的相关信息。相关信息存储为“.XML”格式，针对描述信息形成资源倒索引序列，对序列进行优化，最终产生最终索引文件[8]。而用户索引列表的顺序将依照数字资源的权重计算结果排列，权重高的资源会优先出现在用户的搜索结果中[9]。

假设用户对同一类型资源的满意度为Hm，当远程共享系统中有K个供用户使用学习的教育资源和N位注册用户时，使用[Wij]表示该类型教育数字资源j被用户i选取的程度，[0

为方便计算某一类型数字资源的权重，对[Wij]进行归一化处理[10]。令[j=1KWij=1]，则：

倒索引队列中，数字资源排列依据首先是资源包含关键词多少，其次是计算的权重。

对系统的资源管理还包括数字资源的上传、下载和管理。除了系统数据挖掘模块直接从互联网抓取的相关资源，用户也会上传相关资源到系统。权限高的用户上传的资源可信度相对更高，管理员在后台按照可信度降序排列资源进行审核，将用户上传的分类错误、不合规的资源进行修改和删除。数字资源下载则是指用户通过Web网页发送指令到系统资源管理模块，从数据库的索引表中调取数据源代码，经过转换发送至下载数据库，响应下载指令完成资源下载。完成数字资源管理单元设计后，就是对资源共享系统的数据库进行的设计。

2.3  实现教育数字资源共享

传统的共享系统的数据库只保存用户的相关行为数据，并将数据主要存放在用户的浏览器脚本中，无法实现资源的有效共享。为了有效支撑用户和系统频繁交互，本文选择SQL Server 2016作为数据库应用，本系统中的部分数据表结构如图2所示。

在本文构建的数字资源共享系统中，管理员可以根据需求在相关分类下进行数字资源的管理操作。用户则可以直接从网页端通过账号密码登录系统，从数据库获取相关资源。至此，网络远程教育数字资源共享系统的设计就完成了。

3  网络远程教育数字资源共享系统应用测试

3.1  测试内容

为了验证本文构建的系统能否实现实际应用，设计与传统资源共享系统的对比实验。

实验测试以传统资源共享系统为对照组，本文设计系统为实验组，在如表3所示的实验环境中，使用Apache JMeter模拟多个用户对系统的访问，同时测试系统抗压能力验证系统的动态性能。

实际系统使用时，用户的访问很随机，但总体近似服从泊松分布，仿真实验为方便统计实验数据，进行理想化分析，设置用户按均匀分布访问两组实验系统。为保证实验变量的唯一性，两组实验系统布置在相同实验环境中，测试结果如图3所示。

3.2  测试结果

分析图3可知，对照组系统的抗压临界点的发生位置早于实验组，并且在系统抗压临界点的抗压稳定值低于实验组。在超过临界点后，两组系统抗压性能均下降并最终保持平稳，但对照组下降速度更快，而且其最后稳定的系统抗压能力低于实验组。说明实验组系统的抗压能力优于对照组。由此可证，本文系统能够改善传统系统抗压能力差的问题。

4  结  语

当教育教学的重心逐渐向网络化教育转移，作为网络教学的重要组成部分，对教育资源共享系统的要求越来越高。本文构建的网络远程教育数字资源共享系统，较传统的共享系统性能有很大提升，经验证能够满足现阶段对教育资源共享的需求。

参考文献

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[10] 张雪梅，姜尧鹏，过仕明.高校数字图书馆社会教育资源输入机制研究[J].情报科学，2019，37（3）：71?76.