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        Black—board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2017-03-31 11:32:38陳文慶
        軟件導(dǎo)刊 2016年8期

        陳文慶

        摘 要:提出一種基于嵌入式交叉編譯和多媒體教學(xué)資源動(dòng)態(tài)植入的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法,構(gòu)建Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架。針對(duì)中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院教學(xué)的應(yīng)用特征進(jìn)行驅(qū)動(dòng)模型設(shè)計(jì),采用模糊C均值融合算法進(jìn)行中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系教學(xué)資源的融合和調(diào)度處理,并植入到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中進(jìn)行程序加載,從而實(shí)現(xiàn)Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的軟件開(kāi)發(fā)和改進(jìn)設(shè)計(jì)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)教學(xué)資源的信息融合和傳輸效能較高,可提高遠(yuǎn)程教學(xué)效率。

        關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:Black-board;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái);遠(yuǎn)程教學(xué);勞動(dòng)關(guān)系

        DOIDOI:10.11907/rjdk.161957

        中圖分類號(hào):TP319

        0 引言

        隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,采用多媒體遠(yuǎn)程教育進(jìn)行跨校區(qū)教育和學(xué)習(xí)成為未來(lái)教學(xué)的重要手段。Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的搭建滿足了遠(yuǎn)程教學(xué)的要求,通過(guò)Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)面授與上機(jī)操作的結(jié)合,并應(yīng)用于中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐中,在教學(xué)平臺(tái)中通過(guò)課程建設(shè)、互動(dòng)教學(xué)、日常維護(hù)等操作,實(shí)現(xiàn)了在線考試答疑、上傳教學(xué)資源等功能。通過(guò)對(duì)Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)化設(shè)計(jì),可改善教學(xué)環(huán)境、提高教學(xué)質(zhì)量。因此,研究Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,在教育環(huán)境和教學(xué)手段改進(jìn)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值[1]。

        Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)主要分為教學(xué)資源信息處理、數(shù)據(jù)融合算法設(shè)計(jì)及系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。其中,算法設(shè)計(jì)是基礎(chǔ),軟件設(shè)計(jì)是核心。傳統(tǒng)的教學(xué)資源信息融合和調(diào)度算法主要采用模糊特征匹配的教學(xué)資源信息融合算法、基于分簇能耗調(diào)度算法的教學(xué)資源信息融合和優(yōu)先級(jí)列表分區(qū)調(diào)度算法的教學(xué)資源信息融合模型

        等[2,3],并取得了一定研究成果。其中,文獻(xiàn)[4]提出一種基于自適應(yīng)輪換調(diào)度的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)教學(xué)資源整合算法,實(shí)現(xiàn)了Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)設(shè)計(jì),提高了遠(yuǎn)程教學(xué)控制的時(shí)效性,但是該算法計(jì)算開(kāi)銷和規(guī)模較大,在系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)中占用大量?jī)?nèi)存,不能有效滿足中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐特點(diǎn),需要進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)[5]。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出一種基于嵌入式交叉編譯和多媒體教學(xué)資源動(dòng)態(tài)植入的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法。最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用性能進(jìn)行測(cè)試,得出有效性結(jié)論。

        1 Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)構(gòu)架及教學(xué)資源信息融合調(diào)度處理

        1.1 Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)構(gòu)架

        Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)分為教學(xué)資源信息采集、尋址堆棧協(xié)議模塊和教學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制模塊。系統(tǒng)在LabWindows/CVI環(huán)境下采用循環(huán)尋址堆棧協(xié)議進(jìn)行教學(xué)資源的特征信息采集,通過(guò)服務(wù)器映射表分發(fā)控制進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。根據(jù)上述設(shè)計(jì),采用交叉編譯環(huán)境進(jìn)行資源配置,通過(guò)網(wǎng)口、串口、USB口或JTAG口的方式讀取特征信息,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源配置和信息融合,得到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架如圖1所示。

        采用三階相空間重構(gòu)模型進(jìn)行特征融合和調(diào)度,實(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系教學(xué)資源的融合和調(diào)度處理,提高信息融合能力。

        2 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院教學(xué)中的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)建立在LabWindows/CVI平臺(tái)上,針對(duì)中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院教學(xué)的應(yīng)用特征,進(jìn)行驅(qū)動(dòng)模型設(shè)計(jì)。采用基于ANSIC內(nèi)核的時(shí)間驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)資源的融合和調(diào)度算法,并植入到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中進(jìn)行程序加載。向Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在用戶界面編輯器和User Interface庫(kù)中建立編輯用戶界面文件,安裝VirtualBox虛擬機(jī),采用C編譯器GCC、C++編譯器G++,在Windows下編輯代碼,構(gòu)建主程序,得到軟件開(kāi)發(fā)流程如圖2所示。

        在內(nèi)核啟動(dòng)的最后階段需要掛載根文件系統(tǒng),得到核心代碼為:

        vpLight* pLight_myLight = new vpLight();//設(shè)備文件目錄

        pLight_myLight->setTranslate Embedded Linux root file system (0 , 0 , 1); //文件系統(tǒng)臨時(shí)掛載

        pLight_myLight->setType(vpLight::TYPE_SPOT); //硬件資源配置

        pLight_myLight->tar jxvf busybox e actual situation of the project (1.000000f , 0.000000f , 0.000000f); //運(yùn)行make menuconfig命令

        Installation Options ---> [*] vi-style line editing commands

        根據(jù)上述系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì),以及教學(xué)資源的優(yōu)化調(diào)度和融合。

        3 仿真實(shí)驗(yàn)

        為了測(cè)試Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院遠(yuǎn)程教學(xué)資源整合和調(diào)度中的性能,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。采用MATLAB和VC++的混合編程,進(jìn)行調(diào)度算法編程和系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)。根據(jù)上述仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)定,得到Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中教學(xué)資源調(diào)度的實(shí)時(shí)性仿真對(duì)比結(jié)果如圖3所示。

        由圖3可見(jiàn),采用本文設(shè)計(jì)的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)資源調(diào)度,實(shí)時(shí)性較好,能有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)控制,提高教學(xué)質(zhì)量。

        4 結(jié)語(yǔ)

        本文提出一種基于嵌入式交叉編譯和多媒體教學(xué)資源動(dòng)態(tài)植入的Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法,并應(yīng)用于中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐中。構(gòu)建Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架,針對(duì)中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院教學(xué)的應(yīng)用特征進(jìn)行驅(qū)動(dòng)模型設(shè)計(jì),采用模糊C均值融合算法進(jìn)行教學(xué)資源的融合和調(diào)度處理,并植入Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中進(jìn)行程序加載,實(shí)現(xiàn)Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的軟件開(kāi)發(fā)和改進(jìn)設(shè)計(jì)。仿真實(shí)驗(yàn)分析表明,該Black-board網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)教學(xué)資源的信息融合和傳輸效能較高,可提高遠(yuǎn)程教學(xué)效率,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

        參考文獻(xiàn):

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        [2] 周小娟.一種輕量級(jí)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2016(8):40-43.

        [3] ZHANG LUMING, XIA YINGJIE, JI RANGPING, et al. Spatial-aware object-level saliency prediction by learning graphlet hierarchies[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2015, 62(2):1301-1308.

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        [5] 匡桂娟,曾國(guó)蓀.一種基于時(shí)分復(fù)用的云資源管理方法[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,42(5):782-789.

        (責(zé)任編輯:黃 健)

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