王代遠 宋偉奇

【摘 要】本文論述基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)的設(shè)計，硬件設(shè)計方面主要對系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，軟件設(shè)計方面主要對系統(tǒng)的功能模塊和數(shù)據(jù)庫進行設(shè)計，并采用對比試驗的方式驗證系統(tǒng)的有效性，為網(wǎng)絡(luò)學習資源的分類管理提供技術(shù)指導。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)學習資源 分類管理系統(tǒng) 硬件設(shè)計 軟件設(shè)計 仿真試驗

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）47-0188-03

網(wǎng)絡(luò)學習主要是依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)等多種現(xiàn)代化技術(shù)，結(jié)合多種移動設(shè)備的應(yīng)用，使學習者的學習過程不再受到時間空間上的限制，有針對性地為不同層次的學習者提供學習資源?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，無論是發(fā)展中的企業(yè)還是一些地方高校，都有自己的內(nèi)部學習資源，并以課件、音頻、圖片等形式存儲，然而這些學習資源在網(wǎng)絡(luò)中均呈現(xiàn)為較獨立的狀態(tài)，且相對零散地分布于不同的系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學習資源的有序分類成為有關(guān)管理者最為關(guān)注的問題。隨著信息化社會的到來，大批量的網(wǎng)絡(luò)學習資源不斷涌入資源系統(tǒng)中，由于管理能力有限造成的無法滿足用戶對資源的實時性需求的現(xiàn)象屢見不鮮，一些管理者為了實現(xiàn)資源的分類投入了大量的人力物力，在一定程度上增加了資源管理的成本。結(jié)合不同學習者對資源的不同需求，本文擬開展基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)設(shè)計，以期根據(jù)該系統(tǒng)的特點提高資源分類管理的能力，為學習者提供更加優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)學習資源。

一、基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)設(shè)計

云計算技術(shù)是一項相對規(guī)范化的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，技術(shù)的應(yīng)用具有虛擬化的特點，以下將結(jié)合云計算技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)學習資源提供的便利條件，從系統(tǒng)框架、多個功能模塊、數(shù)據(jù)庫等方面進行設(shè)計。

（一）硬件設(shè)計

依照云計算技術(shù)處理數(shù)據(jù)能力，首先進行網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)的框架設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

如圖1所示，主要采用三層C/S架構(gòu)模式對網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)展開設(shè)計。系統(tǒng)的最頂層為資源顯示層，為學習者或系統(tǒng)后臺管理員提供對應(yīng)的登錄入口及多種樣式的網(wǎng)絡(luò)學習資源。該層主要由多臺客戶端服務(wù)器構(gòu)成，配套使用2012Microsoft Windows計算機操作系統(tǒng)，設(shè)備存儲空間為8G，內(nèi)部運行空間為128kb，外設(shè)硬盤容量為256GB，由于三層體系結(jié)構(gòu)相對嚴密，因而可為學習者提供相對安全的進入端口。中間層為系統(tǒng)的業(yè)務(wù)層，主要負責管理登錄用戶的信息數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)學習資源及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析等，該層主要由網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備構(gòu)成，可實現(xiàn)內(nèi)部資源與學習之間的溝通，在系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用。為滿足該層硬件設(shè)備的設(shè)計，結(jié)合網(wǎng)頁嵌入的方法維持網(wǎng)絡(luò)的正常運行，依照互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，使資源的傳輸可以直接轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，同時采用X86框架的CPU進行設(shè)計，實現(xiàn)大批量資源的準確傳輸。最底層為數(shù)據(jù)層，其中包含多個數(shù)據(jù)庫，主要負責存儲學習資源、用戶的賬號密碼及用戶的瀏覽記錄等。該層主要由互聯(lián)網(wǎng)交換板和多個傳輸控制面板構(gòu)成，結(jié)合CLSC微處理器在互聯(lián)網(wǎng)交換板的應(yīng)用，可提升網(wǎng)絡(luò)在該層的運行速度，提升系統(tǒng)的整體性能;同時使用GT382互聯(lián)網(wǎng)芯片，可滿足多個用戶同時進入系統(tǒng)端口進行資源的下載，在互聯(lián)網(wǎng)交換板中重點關(guān)注網(wǎng)絡(luò)交換引擎的設(shè)計，交換引擎作為網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的核心部件，可自定義其使用單全工或雙全工的運行方式，為系統(tǒng)的運行提供穩(wěn)定平臺。上述三層結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中相互獨立，工作互不干預，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得清晰，可以實現(xiàn)將系統(tǒng)功能與云計算技術(shù)緊密地聯(lián)合，協(xié)同多種客戶端服務(wù)器，確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運行。

（二）軟件設(shè)計

1.功能模塊設(shè)計。根據(jù)上述基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計，下面將進行對應(yīng)的軟件功能模塊的設(shè)計。功能模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)主要分為用戶登錄、專業(yè)信息管理、后臺信息、智能化資源檢索等多個功能模塊。下面將重點介紹用戶身份登錄模塊、專業(yè)信息管理模塊、智能化資源檢索模塊在系統(tǒng)中的功能設(shè)計。

其一，用戶身份登錄模塊。該部分主要使用Java計算機語言進行設(shè)計，結(jié)合Windows17計算機登錄系統(tǒng)，主要功能是為相關(guān)學習者提供登錄或注冊的頁面。注冊頁面由“用戶名稱”“輸入密碼”“確認密碼”三個部分構(gòu)成，登錄頁面主要由“用戶名稱”“登錄密碼”“驗證密碼”三個部分構(gòu)成。自定義用戶設(shè)置密碼時，密碼必須滿足10～15位數(shù)字結(jié)合英文字符結(jié)構(gòu)，且要求字符之間不可存在空格，用戶密碼錯誤時，會為用戶彈出對應(yīng)的錯誤標識。登錄過程中，系統(tǒng)后臺管理員會將賬號及密碼與對應(yīng)的身份數(shù)據(jù)庫進行匹配，匹配成功，顯示用戶正常登錄。

其二，專業(yè)信息管理模塊。該模塊作為整體系統(tǒng)的核心功能區(qū)域，主要分為專業(yè)資源查詢子模塊、資源下載子模塊及網(wǎng)絡(luò)域名提取子模塊等，多個模塊之間的工作相互配合。其工作流程如圖3所示。

在專業(yè)信息資源管理模塊，學習者選擇學習資源前首先要進行身份信息的驗證，成功登錄頁面后，便具有查詢、增加、修改學習資源等權(quán)限。該部分的設(shè)計主要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)為其提供的云計算技術(shù)，由于初始化狀態(tài)下的UML控制模板有多個用戶進入端口，進而可采用下載源代碼鏈接的方式為學習者提供多元化的學習資源，使用數(shù)據(jù)處理技術(shù)提取不同用戶下載鏈接中的關(guān)鍵詞，對提取的關(guān)鍵詞進行有效的分析，為用戶提供智能化的資源檢索功能。

其三，智能化資源檢索模塊。該模塊功能主要為：分析學習者在學習過程中的主要方向及瀏覽歷史記錄，實現(xiàn)學習者對網(wǎng)絡(luò)學習資源的有效檢索。具體可使用聚類數(shù)據(jù)處理方法，分析學習者對資源的需求方向，自定義該種資源在系統(tǒng)中的占比為α，并將α作為學習者資源篩查過程中的備選資源，計算公式如下。

如上所示，公式中P表示學習者選擇資源的關(guān)鍵方向;i表示資源的種類數(shù)，可以實現(xiàn)從第一個種類開始篩查，直至篩查至n種;Pr表示采用云計算的簡單配對法，分析Pr與學習者t之間的映射關(guān)系，建立對應(yīng)的映射鏈接，計算學習資源的匹配值，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學習資源的智能化檢索，完善軟件模塊的功能。

2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計。學習者在系統(tǒng)中下載的大量學習資源及瀏覽的大量網(wǎng)頁，均需要一個相對完善的數(shù)據(jù)庫對其進行存檔整理。數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫主要分為用戶身份信息數(shù)據(jù)庫、學習資源數(shù)據(jù)庫及學習者訪問記錄數(shù)據(jù)庫。下述將根據(jù)不同數(shù)據(jù)庫發(fā)揮的不同功能，進行對應(yīng)的設(shè)計。一是用戶身份信息數(shù)據(jù)庫。其中主要包含學習者的身份賬號、密碼等數(shù)據(jù)，用戶在進行系統(tǒng)登錄時，后臺管理員會自動將用戶輸入的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行匹配，若匹配成功則顯示該用戶為合法用戶，該用戶即可進行資源的查詢;若匹配失敗，將彈出對應(yīng)的非法窗口，并自動跳轉(zhuǎn)到身份驗證頁面。二是網(wǎng)絡(luò)學習資源數(shù)據(jù)庫。針對不同專業(yè)的信息數(shù)據(jù)庫應(yīng)包含多個子數(shù)據(jù)庫，可選擇Mysq15.5.24作為資源分類管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)學習者對資源的需求程度，在數(shù)據(jù)庫中建立多個專業(yè)方向的數(shù)據(jù)表格，如表1所示。根據(jù)學習者的學習記錄及學習趨向，將學習者在該系統(tǒng)中的記錄一并存入訪問記錄數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫之間的鏈接，一方面可實現(xiàn)用戶檢索學習資源效率的提升，另一方面可避免大批量數(shù)據(jù)占用計算機網(wǎng)盤內(nèi)存。

二、仿真試驗

為了確保云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)的有效性，筆者還進行了如下仿真試驗。為提升試驗結(jié)果的準確性，選用16位進制的WindowsXP計算機操作系統(tǒng)，結(jié)合時鐘源為系統(tǒng)運行提供的128kb在線運行內(nèi)存，使用現(xiàn)代化i9處理器，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供平臺。隨機選取20個專業(yè)類別的網(wǎng)絡(luò)學習資源，先使用傳統(tǒng)的資源分類管理系統(tǒng)對資源進行分類，再使用本文設(shè)計的基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)對其進行分類，分析兩種分類管理系統(tǒng)對資源分類的精細化程度，并選取7組對比試驗數(shù)據(jù)，如圖4所示。

分析圖4中7組對比試驗數(shù)據(jù)，可得出如下結(jié)論：在相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，本文設(shè)計的基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)其學習資源分類的精細化程度更高。因此，可加大該系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)資源分類管理中的應(yīng)用，為學習者提供更加良好的學習環(huán)境。

綜上所述，本文對基于云計算的網(wǎng)絡(luò)學習資源分類管理系統(tǒng)進行了設(shè)計，通過設(shè)計系統(tǒng)中的軟件功能模塊及對應(yīng)數(shù)據(jù)庫，完善系統(tǒng)的整體框架。在該系統(tǒng)后期的發(fā)展中，我們將會結(jié)合云計算提供的數(shù)據(jù)處理技術(shù)對數(shù)據(jù)庫進行全方位的完善，以提升系統(tǒng)的使用率，為更多的學習者提供便捷的學習方式。

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【基金項目】2020年度廣西生態(tài)職業(yè)技術(shù)學院課題項目“基于云計算的學習資源平臺（研究）與開發(fā)”（2020KY10）階段性成果

【作者簡介】王代遠（1974— ），男，瑤族，碩士，廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學院工程師，研究方向：計算機軟件工程、計算機應(yīng)用技術(shù);宋偉奇（1976— ），男，漢族，河北張家口人，碩士，柳州城市職業(yè)學院副教授，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)工程。

（責編 蘇 洋）