基于云計算的網絡學習資源分類管理系統探討

王代遠 宋偉奇

【摘 要】本文論述基于云計算的網絡學習資源分類管理系統的設計，硬件設計方面主要對系統硬件結構進行設計，軟件設計方面主要對系統的功能模塊和數據庫進行設計，并采用對比試驗的方式驗證系統的有效性，為網絡學習資源的分類管理提供技術指導。

【關鍵詞】網絡學習資源 分類管理系統 硬件設計 軟件設計 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

網絡學習主要是依靠互聯網技術、計算機技術等多種現代化技術，結合多種移動設備的應用，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。基于互聯網技術的廣泛應用，無論是發展中的企業還是一些地方高校，都有自己的內部學習資源，并以課件、音頻、圖片等形式存儲，然而這些學習資源在網絡中均呈現為較獨立的狀態，且相對零散地分布于不同的系統中，如何實現網絡學習資源的有序分類成為有關管理者最為關注的問題。隨著信息化社會的到來，大批量的網絡學習資源不斷涌入資源系統中，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象屢見不鮮，一些管理者為了實現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絡學習資源分類管理系統設計，以期根據該系統的特點提高資源分類管理的能力，為學習者提供更加優化的網絡學習資源。

一、基于云計算的網絡學習資源分類管理系統設計

云計算技術是一項相對規范化的數據處理技術，技術的應用具有虛擬化的特點，以下將結合云計算技術為網絡學習資源提供的便利條件，從系統框架、多個功能模塊、數據庫等方面進行設計。

（一）硬件設計

依照云計算技術處理數據能力，首先進行網絡學習資源分類管理系統的框架設計，框架結構如圖1所示。

如圖1所示，主要采用三層C/S架構模式對網絡學習資源分類管理系統展開設計。系統的最頂層為資源顯示層，為學習者或系統后臺管理員提供對應的登錄入口及多種樣式的網絡學習資源。該層主要由多臺客戶端服務器構成，配套使用2012Microsoft Windows計算機操作系統，設備存儲空間為8G，內部運行空間為128kb，外設硬盤容量為256GB，由于三層體系結構相對嚴密，因而可為學習者提供相對安全的進入端口。中間層為系統的業務層，主要負責管理登錄用戶的信息數據、網絡學習資源及數據的統計分析等，該層主要由網絡交換設備構成，可實現內部資源與學習之間的溝通，在系統中發揮著十分重要的作用。為滿足該層硬件設備的設計，結合網頁嵌入的方法維持網絡的正常運行，依照互聯網協議，使資源的傳輸可以直接轉換為數據的轉移，同時采用X86框架的CPU進行設計，實現大批量資源的準確傳輸。最底層為數據層，其中包含多個數據庫，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。該層主要由互聯網交換板和多個傳輸控制面板構成，結合CLSC微處理器在互聯網交換板的應用，可提升網絡在該層的運行速度，提升系統的整體性能;同時使用GT382互聯網芯片，可滿足多個用戶同時進入系統端口進行資源的下載，在互聯網交換板中重點關注網絡交換引擎的設計，交換引擎作為網絡交換設備的核心部件，可自定義其使用單全工或雙全工的運行方式，為系統的運行提供穩定平臺。上述三層結構在系統中相互獨立，工作互不干預，使系統的結構變得清晰，可以實現將系統功能與云計算技術緊密地聯合，協同多種客戶端服務器，確保系統可以安全穩定地運行。

（二）軟件設計

1.功能模塊設計。根據上述基于云計算的網絡學習資源分類管理系統的硬件設計，下面將進行對應的軟件功能模塊的設計。功能模塊結構如圖2所示。

基于云計算的網絡學習資源分類管理系統主要分為用戶登錄、專業信息管理、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、專業信息管理模塊、智能化資源檢索模塊在系統中的功能設計。

其一，用戶身份登錄模塊。該部分主要使用Java計算機語言進行設計，結合Windows17計算機登錄系統，主要功能是為相關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”三個部分構成。自定義用戶設置密碼時，密碼必須滿足10～15位數字結合英文字符結構，且要求字符之間不可存在空格，用戶密碼錯誤時，會為用戶彈出對應的錯誤標識。登錄過程中，系統后臺管理員會將賬號及密碼與對應的身份數據庫進行匹配，匹配成功，顯示用戶正常登錄。

其二，專業信息管理模塊。該模塊作為整體系統的核心功能區域，主要分為專業資源查詢子模塊、資源下載子模塊及網絡域名提取子模塊等，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、修改學習資源等權限。該部分的設計主要結合互聯網為其提供的云計算技術，由于初始化狀態下的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，使用數據處理技術提取不同用戶下載鏈接中的關鍵詞，對提取的關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，實現學習者對網絡學習資源的有效檢索。具體可使用聚類數據處理方法，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鍵方向;i表示資源的種類數，可以實現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之間的映射關系，建立對應的映射鏈接，計算學習資源的匹配值，實現網絡學習資源的智能化檢索，完善軟件模塊的功能。

2.數據庫設計。學習者在系統中下載的大量學習資源及瀏覽的大量網頁，均需要一個相對完善的數據庫對其進行存檔整理。數據層的數據庫主要分為用戶身份信息數據庫、學習資源數據庫及學習者訪問記錄數據庫。下述將根據不同數據庫發揮的不同功能，進行對應的設計。一是用戶身份信息數據庫。其中主要包含學習者的身份賬號、密碼等數據，用戶在進行系統登錄時，后臺管理員會自動將用戶輸入的數據與數據庫中的數據進行匹配，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，將彈出對應的非法窗口，并自動跳轉到身份驗證頁面。二是網絡學習資源數據庫。針對不同專業的信息數據庫應包含多個子數據庫，可選擇Mysq15.5.24作為資源分類管理系統的數據庫，根據學習者對資源的需求程度，在數據庫中建立多個專業方向的數據表格，如表1所示。根據學習者的學習記錄及學習趨向，將學習者在該系統中的記錄一并存入訪問記錄數據庫中，實現數據庫之間的鏈接，一方面可實現用戶檢索學習資源效率的提升，另一方面可避免大批量數據占用計算機網盤內存。

二、仿真試驗

為了確保云計算的網絡學習資源分類管理系統的有效性，筆者還進行了如下仿真試驗。為提升試驗結果的準確性，選用16位進制的WindowsXP計算機操作系統，結合時鐘源為系統運行提供的128kb在線運行內存，使用現代化i9處理器，為系統的穩定運行提供平臺。隨機選取20個專業類別的網絡學習資源，先使用傳統的資源分類管理系統對資源進行分類，再使用本文設計的基于云計算的網絡學習資源分類管理系統對其進行分類，分析兩種分類管理系統對資源分類的精細化程度，并選取7組對比試驗數據，如圖4所示。

分析圖4中7組對比試驗數據，可得出如下結論：在相同的網絡環境中，本文設計的基于云計算的網絡學習資源分類管理系統其學習資源分類的精細化程度更高。因此，可加大該系統在網絡資源分類管理中的應用，為學習者提供更加良好的學習環境。

綜上所述，本文對基于云計算的網絡學習資源分類管理系統進行了設計，通過設計系統中的軟件功能模塊及對應數據庫，完善系統的整體框架。在該系統后期的發展中，我們將會結合云計算提供的數據處理技術對數據庫進行全方位的完善，以提升系統的使用率，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年度廣西生態職業技術學院課題項目“基于云計算的學習資源平臺（研究）與開發”（2020KY10）階段性成果

【作者簡介】王代遠（1974— ），男，瑤族，碩士，廣西生態工程職業技術學院工程師，研究方向：計算機軟件工程、計算機應用技術;宋偉奇（1976— ），男，漢族，河北張家口人，碩士，柳州城市職業學院副教授，研究方向：計算機網絡應用、網絡工程。

（責編 蘇 洋）