杜久玲 韓麗君

摘要：原有共享平臺在對教學(xué)資源的分類上過于模糊，當用戶發(fā)出請求時不能快速做出處理，導(dǎo)致請求響應(yīng)的時間較長，影響對教學(xué)資源共享平臺的使用效果，為此，設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)的無線通信原理課程教學(xué)資源共享平臺。在硬件設(shè)計上，以物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建課程教學(xué)資源共享平臺框架，對不同的用戶請求做出響應(yīng)，實現(xiàn)教學(xué)資源的傳輸和儲存功能。設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)模式下資源共享感知設(shè)備，利用多個形式的教學(xué)資源模塊布局，自動觸發(fā)無線通信原理課程教學(xué)資源的共享流程。在軟件設(shè)計上，基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置無線原理課程教學(xué)資源分類模塊，多模塊內(nèi)容轉(zhuǎn)化實現(xiàn)無線通信原理課程資源共享，完成基于物聯(lián)網(wǎng)的無線通信原理課程教學(xué)資源共享平臺設(shè)計。實驗結(jié)果表明：以2000名學(xué)生為測試人數(shù)，分別運用本文系統(tǒng)和原有系統(tǒng)進行對照，在全部用戶發(fā)出請求指令時，原有系統(tǒng)的響應(yīng)時間平均為546.23s，而設(shè)計共享平臺對資料的響應(yīng)時間不超過10.26s，具有實際應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);無線通信原理課程;教學(xué)資源;資源共享;平臺設(shè)計

中圖分類號：TP302.1? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）22-0028-02

通過實驗教育和創(chuàng)新教育的多種手段，高校的教學(xué)模式不斷優(yōu)化，在國內(nèi)高等院校教學(xué)過程中產(chǎn)生了很大程度的科技變革[1]。其中無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，在院校的課程教育過程中，對更高素質(zhì)人才的培養(yǎng)提出了新要求?，F(xiàn)階段高新企業(yè)的發(fā)展迅速，對具備高技術(shù)性質(zhì)的人才，產(chǎn)生了較大的需求量，類似于IT行業(yè)中對無線通信的高級人才，有了新的定義和選擇標準。因此在高等院校的教學(xué)模式，以及教育資源供給中，需要加強無線通信原理課程的內(nèi)容設(shè)定，以掌握更堅實的專業(yè)基礎(chǔ)為標準。在此基礎(chǔ)上本文利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以構(gòu)建無線通信原理課程的教學(xué)資源共享平臺為對象，對高等院校的教學(xué)應(yīng)用設(shè)備進行優(yōu)化，為教學(xué)的便利性和有效性提供理論基礎(chǔ)。

1 平臺硬件設(shè)計

1.1 以物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建課程教學(xué)資源共享平臺框架

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行教學(xué)資源共享通路的連接，以大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺的形式，實現(xiàn)多種類型教學(xué)資源的儲存和分類。對無線通信原理課程的資源共享處理，就是利用現(xiàn)有的技術(shù)和手段，將信息的采集和傳遞以及儲存進行有效連接，按照不同的請求形式，對用戶的需求做出及時響應(yīng)，使其能夠在發(fā)出請求時發(fā)出準確的信息信號[2]。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)對無線通信原理課程的教學(xué)內(nèi)容進行分類，將數(shù)據(jù)傳輸和儲存作為共享的基礎(chǔ)，建立具有邏輯關(guān)系的共享平臺框架，具體如圖1所示。

根據(jù)圖1中內(nèi)容所示，在此次設(shè)計的共享平臺框架中共含有三個層級，包括課程資源信息的采集層和用戶的請求感知層，以及調(diào)配數(shù)據(jù)的傳輸層。在對教學(xué)課程的具體內(nèi)容進行規(guī)則設(shè)定后，按照一定的規(guī)格進行資源內(nèi)容的分類，并設(shè)置不同的標簽對教學(xué)資源進行打包處理。在對無線通信原理課程進行資源采集時，可以直接對其進行設(shè)置，按照課程資源和專題資源以及音頻類型，進行分類處理完成規(guī)范化采集。當對課程資源完成儲備后，在后續(xù)接收數(shù)據(jù)的儲存請求時，能夠通過物聯(lián)網(wǎng)的匹配模式，自動歸類到已知的數(shù)據(jù)包中，便于后續(xù)課程資源的調(diào)取。

1.2 設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)模式下資源共享感知設(shè)備

資源信息共享的過程，不僅包含數(shù)據(jù)的傳輸和存儲，需要以高效率的數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，在對敏感數(shù)據(jù)進行感知后，能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型教學(xué)信息資源的調(diào)度和調(diào)配。終端部分選擇PFID局域請求設(shè)施，在ZigBee節(jié)點接收串口中，對不同的資源信息進行傳輸，并依次調(diào)配給物聯(lián)網(wǎng)關(guān)中的協(xié)調(diào)器裝置[3]。當網(wǎng)關(guān)接收到請求指令后，直接將無線通信原理課程的資源進行傳輸。同時在物聯(lián)網(wǎng)的共享平臺模式下對數(shù)據(jù)的冗余部分，進行備份處理，留有對多余數(shù)據(jù)資源的存儲空間，保證在用戶高峰期時資源訪問數(shù)據(jù)的需求量。當存在文件或者資源信息損壞時，能夠通過備份的數(shù)據(jù)中心，對無線通信原理課程的資源進行整合，從而提供共享服務(wù)。

2 平臺軟件設(shè)計

2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置無線原理課程教學(xué)資源分類模塊

無線通信原理課程的實踐性較強，在進行教學(xué)資源開發(fā)的過程中，需要密切注意實踐和理論的融合，通過教師對最新技術(shù)的研究和指導(dǎo)，以此對學(xué)生的學(xué)習結(jié)果進行討論和分析。整個無線通信教學(xué)的過程，不再是單純的理論輸出，需要將實驗操作和專業(yè)知識相結(jié)合，促使學(xué)生能夠擁有自主動手的能力。因此構(gòu)建無線通信原理課程的教學(xué)資源共享平臺，就是將大量的可選擇的資料進行公開處理，在學(xué)生學(xué)習的過程中，能夠通過計算機輔助教學(xué)，來完成預(yù)習和復(fù)習的自主動作。

在設(shè)置不同的無線原理課程教學(xué)資源分類模塊中，需要對同類型的資源信息進行匹配，按照共有的規(guī)則完成數(shù)據(jù)的傳導(dǎo)和儲存，以此對不同類型的課程資源信息進行分類處理[4]。將感知傳感器中的多個接收串口作為連接通路，當資源信息進行采集和傳輸時，需要對其內(nèi)在的傳輸模式，設(shè)置一個通用的邏輯行為規(guī)則，在資源信息互不打擾的前提下，對無線通信原理課程的教學(xué)資源進行配置，計算表達式為：

[Q=minI=1ROT+I=1RI=1OTI]? ? ? （1）

公式中：無線通信課程的教學(xué)資源配置情況，用[Q]來表示;在傳輸通路中的配置傳感器具體參數(shù)，用[T]來表示，當傳感器的可持續(xù)容許時間[O]，在不間斷的情況下，設(shè)置其連續(xù)的工作時長，用[I]來表示，每個傳感器用[R]來表示，數(shù)量是可變化的。利用傳感器傳輸數(shù)據(jù)的最小參數(shù)變化，以此推斷不同類型無線通信教學(xué)數(shù)據(jù)的傳輸模式，進行對不同類型資源信息的分類處理。通過分類后的資源信息數(shù)據(jù)包，設(shè)置同類型數(shù)據(jù)的儲存模式，并按照單位模塊的儲存規(guī)則進行列表設(shè)置，在用戶發(fā)出請求指令后，能夠在內(nèi)容轉(zhuǎn)換下實現(xiàn)無線通信原理課程資源共享。

2.2 多模塊內(nèi)容轉(zhuǎn)化實現(xiàn)無線通信原理課程資源共享

在無線通信原理課程教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變下，產(chǎn)生的教學(xué)資源信息數(shù)量急劇增加，為了保證教學(xué)的質(zhì)量和速度，需要將已知的教學(xué)資源進行共享，實現(xiàn)在不同時間段內(nèi)的資源調(diào)取和應(yīng)用。在教學(xué)資源共享的過程中，會受到多種因素的影響，對教學(xué)資源的傳輸過程進行噪聲干擾，使得具體傳輸?shù)臒o線通信原理課程產(chǎn)生的教學(xué)資料發(fā)生扭曲現(xiàn)象。

這種情況下不僅會增加共享的難度，還會降低用戶對課程資源的需求量，甚至是在接收完成數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)資源與預(yù)想結(jié)果不一致。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的資源共享平臺的框架，能夠在該平臺啟動時，直接利用多個傳感器進行數(shù)據(jù)的感知，無論是短距離的信息請求，還是長距離的信息調(diào)取任務(wù)，均能夠在接收指令的瞬間，對用戶進行精準定位，實現(xiàn)教學(xué)資源的自動傳輸效果[5]。在平臺框架的基礎(chǔ)上，將分類完成的各個模塊進行內(nèi)容轉(zhuǎn)化，在各自的傳輸通路內(nèi)設(shè)置請求規(guī)則，當相似請求發(fā)出時，能夠直接歸類到統(tǒng)一的模塊中，不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。至此利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)置共享平臺框架，利用感知模塊的設(shè)定，進行數(shù)據(jù)采集和儲存規(guī)則的統(tǒng)一調(diào)配，通過多角度設(shè)置無線原理課程教學(xué)的資源分類模塊，在多模塊內(nèi)容中完成資源轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)無線通信原理課程的資源共享，完成基于物聯(lián)網(wǎng)的無線通信原理課程教學(xué)資源共享平臺設(shè)計。

3 實驗測試與分析

為驗證此次設(shè)計的共享平臺具有實際效果，能夠在無線通信原理課程教學(xué)中進行資源共享，提高用戶的響應(yīng)請求時間，采用實驗測試的方法進行論證。選擇某高等院校的無線通信專業(yè)作為測試對象，分析其現(xiàn)有共享平臺的使用模式，按照對原理課程教學(xué)資源的需求類型進行分類，對其全部的學(xué)生人數(shù)進行統(tǒng)計，在不同教學(xué)需求中，愿意使用共享平臺學(xué)生的數(shù)量不一致。按照基本教學(xué)的模塊設(shè)定，將教學(xué)需求以預(yù)習板塊和復(fù)習板塊，以及實操板塊作為類型標準，統(tǒng)計該專業(yè)學(xué)生在對現(xiàn)有的共享平臺使用人數(shù)，具體如下表1所示。

根據(jù)表中內(nèi)容所示，在該專業(yè)內(nèi)學(xué)生的總計人數(shù)為2000人，其中對現(xiàn)有共享平臺使用最多的教學(xué)類別為實操板塊，人數(shù)為500人。相比預(yù)習板塊和復(fù)習板塊的使用人數(shù)，具有一定的優(yōu)勢，但常規(guī)情況下，無線通信原理課程的實操較為重要，需要大量的實踐操作進行技術(shù)的學(xué)習。對現(xiàn)有平臺的使用情況進行分析，主要是在學(xué)生發(fā)出共享請求指令時，能夠得到的課程教學(xué)信息資料不全面，需要多次發(fā)出請求進行對比，降低了學(xué)生對平臺的使用熱情。且通過人數(shù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，并不是所有的學(xué)生都向該平臺發(fā)送過請求，說明現(xiàn)有共享平臺的使用效果不佳，上述情況符合此次實驗設(shè)定。

為驗證本次共享平臺的性能，直接將用戶請求的響應(yīng)時間作為測試標準，分別在不同數(shù)量的學(xué)生資源請求下，對比無線通信原理課程的資源共享時間。在測試前將三個分類模塊的數(shù)據(jù)信息，全部上傳到MATLAB測試平臺中，對數(shù)據(jù)請求的流程進行設(shè)定，驗證不同共享平臺應(yīng)用效果?，F(xiàn)有共享平臺在接收到數(shù)據(jù)請求時，其流程仍按照自帶標準進行測試，對本文平臺的數(shù)據(jù)接收的調(diào)取效果進行分析，具體如下：

1） 交互功能：對分類的教學(xué)請求類型，分別設(shè)置三組無線傳感器作為流轉(zhuǎn)裝置，以傳感器作為數(shù)據(jù)請求的輸入手段，控制器最為響應(yīng)的輸出手段，對無線通信原理課程的教學(xué)資源進行輸出控制。

2） 請求規(guī)范：利用三組傳感器對應(yīng)教學(xué)需求類型，在學(xué)生發(fā)出資源數(shù)據(jù)請求時直接完成分類處理，針對不同的響應(yīng)請求，分配好教學(xué)數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)通路，保證不用學(xué)生用戶的訪問請求。

按照上述設(shè)定的原則，在測試平臺中對2000名學(xué)生，進行全部人數(shù)的教學(xué)資源信息請求設(shè)定，在學(xué)生同時段發(fā)出不同類型的教學(xué)需求時，測試兩組共享平臺對訪問請求的響應(yīng)時間。為保證測試結(jié)果更加真實，對學(xué)生的教學(xué)需要不進行分配，均按照模擬平臺的打亂處理進行測試，只需要保證每輪測試的響應(yīng)請求中，三種教學(xué)類型需求存在即可，具體響應(yīng)時間如下表2所示。

根據(jù)表中內(nèi)容所示，此次測試的結(jié)果以數(shù)據(jù)可用為標準，在對應(yīng)的數(shù)據(jù)請求類型下，即學(xué)生能夠得到真實的課程資料為前提。對比兩個共享平臺的響應(yīng)時間，當該專業(yè)學(xué)生全部發(fā)出數(shù)據(jù)請求時，原有平臺的響應(yīng)時間平均為546.23s，超過了9min。本文平臺下對全部學(xué)生發(fā)出數(shù)據(jù)請求的指令，在準確發(fā)送資料的前提下，平臺的響應(yīng)時間平均為10.26s，不足1min，說明具有應(yīng)用價值。

4 結(jié)束語

本文在分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢下，對原有的共享平臺進行優(yōu)化設(shè)計，利用資源的分類效果進行數(shù)據(jù)儲存的規(guī)則設(shè)定，完成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的無線通信課程教學(xué)資源共享平臺設(shè)計。實驗結(jié)果表明：在2000名學(xué)生全部發(fā)出請求指令時，原有系統(tǒng)響應(yīng)時間平均為546.23s，而本文平臺對資料的響應(yīng)時間不超過10.26s，具有實際的應(yīng)用效果。但由于本人的時間有限，在測試過程中對樣本選擇的數(shù)量較少，所得結(jié)果具有一定的偏差性，后續(xù)研究中會針對不足之處，選擇更多的人數(shù)作為響應(yīng)基準，對資源共享平臺數(shù)據(jù)的處理效率進行更深層次優(yōu)化，保證無線通信原理課程教學(xué)向更高質(zhì)量發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：張薇】