學前兒童家庭教育服務資源共享平臺設計

摘 要：針對學前教育在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的應用前景下，通過使用互聯(lián)網(wǎng)技術，提出了基于學前兒童家庭教育服務資源共享平臺的設計方案。通過使用編程技術、流媒體點播技術、響應式網(wǎng)站設計技術、數(shù)據(jù)庫技術的綜合運用，設計了以學前兒童家庭教育服務資源平臺，推動經(jīng)驗分享、親子閱讀、學生微課、保教知識等方面的學前教育資源共享利用，為學前兒童家長、學前專業(yè)學生、老師提供一個具有學前教育專業(yè)背景的教育資源共享平臺。

關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+教育；建設方案；資源共享平臺；資源服務

中圖分類號：G434；G612

1 引言

近年來，越來越多的家長習慣于使用網(wǎng)絡來分享育兒經(jīng)驗或尋找育兒答案，因此，為家長和專業(yè)幼教團隊之間搭建一個可靠、穩(wěn)定、權威的教育服務資源平臺是學前教育中的迫切需求?；ヂ?lián)網(wǎng)教育是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個重要應用領域，互聯(lián)網(wǎng)教育由計算機及基礎網(wǎng)絡設施、教師、教學平臺、教學內(nèi)容、學習者等基本要素構成[1]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”應用的熱門領域分別為在線課堂、數(shù)字圖書館和教育資源數(shù)據(jù)共享平臺，其中家庭教育資源平臺建設已經(jīng)成為教育學者和社會廣泛關注的問題[2]。

目前，世界各國開放教育資源平臺建設正在蓬勃發(fā)展，教育資源平臺建設與應用是“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的最直接體現(xiàn)， 國家戰(zhàn)略行動中要求應結合“互聯(lián)網(wǎng)+”模式探索新型教育服務供給方式[3]，教育資源共享平臺通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的理念，全新圍繞互聯(lián)網(wǎng)進行教育資源組織建設，使家長和學生足不出戶就能使用優(yōu)質教育資源。使學生充分融入課堂中，調(diào)動學習積極性，使學習從被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習[4]。

文章綜合運用編程技術、數(shù)據(jù)庫技術、視頻點播技術等設計了基于學前兒童家庭教育服務資源共享平臺。通過此平臺的建設，推動經(jīng)驗分享、親子閱讀、學生微課、保教知識等方面的學前教育資源共享利用，解決家庭教育中互動性不足、家庭教育的運行方向是單項傳輸?shù)葐栴}[5]，為學前兒童家長、學前專業(yè)學生、老師提供一個具有學前教育專業(yè)背景的教育資源共享平臺。

2 平臺的技術路線設計

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，早期的靜態(tài)網(wǎng)站由于不能很好地支持動態(tài)信息的更新和管理，造成了維護成本高、維護量大、技術繁瑣的困境。動態(tài)建站語言的出現(xiàn)，解決了這一問題，目前比較流行的開發(fā)語言有微軟公司的C#、ASP.NET、PHP、Python、Go語言等，通過和服務器的解析及數(shù)據(jù)庫的交互，可以實現(xiàn)高效的網(wǎng)站開發(fā)和信息管理。網(wǎng)站前端采用最新的超文本標記語言（HTML5語言），可以有效解決免插件安裝的音視頻播放和動畫加載，并且采用流式布局可以支持不同分辨率的顯示。因此，為了更好地解決一套代碼所有終端的訪問問題，平臺設計采用以下PHP。

2.1 前臺技術

2.1.1 HTML5（超文本標記語言）

HTML5是HTML最新的修訂版本，2014年10月由萬維網(wǎng)聯(lián)盟（W3C）完成標準制定。HTML5的設計目的是在移動設備上支持多媒體。

HTML5具有即時更新性、離線緩存功能、視頻和音頻的支持、更清晰的文檔結構代碼。在使用HTML5之前，各類移動終端和電腦的顯示分辨率不同，導致軟件編程人員在網(wǎng)站開發(fā)中，要針對不同的分辨率顯示設計不同的程序，開發(fā)多套版本，這樣做造成了維護量巨大、人員投入成本高、時間投入多。隨著HTML5語言的發(fā)布，解決了這個長久以來困擾軟件開發(fā)人員和網(wǎng)站運維人員的問題，軟件研發(fā)人員只需要設計一套HTML5的程序，就能夠很從容地實現(xiàn)多個分辨率的顯示問題，降低了開發(fā)難度，節(jié)約了開發(fā)時間和人力成本的投入。

2.1.2 自適應網(wǎng)站前端技術框架

目前，在網(wǎng)站的前端設計中通常使用了集成自適應框架技術的類庫，各類前端框架技術均可以根據(jù)用戶電腦的代理調(diào)整字體，從而在網(wǎng)頁現(xiàn)實中實現(xiàn)了更好的中文排版效果，并且兼顧了國內(nèi)主流瀏覽器及 App 內(nèi)置瀏覽器兼容支持。

在國內(nèi)自主設計的前端框架中均混合使用了Bootstrap框架，資源平臺的前臺使用了Bootstrap框架，后臺使用了國產(chǎn)框架。通過對2種框架的整合使用，使得移動客戶端的瀏覽效果和PC平板等設備的瀏覽效果一致。

2.1.3 互聯(lián)網(wǎng)視頻

互聯(lián)網(wǎng)視頻播放由于HTML5的普及，并不僅僅依賴于Flash的播放插件才能播放，支持HTML5的播放器就能播放支持在線播放的視頻。當然視頻的編碼和格式都有相應的規(guī)范，資源平臺為實現(xiàn)統(tǒng)一的視頻資源管理，采用H.264編碼格式的Mp4視頻。視頻的分辨率和碼流比決定視頻的清晰度和質量。視頻采取分割流推的方式分發(fā)到客戶端進行播放。這樣做的好處是客戶端每次僅需要下載較小的視頻高清文件進行流式播放，播放完一段自動下載另一段，用戶體驗較好且服務器帶寬利用率高。

2.2 后臺技術

2.2.1 PHP語言

PHP 語言作為一個老牌的變成語言目前已經(jīng)更新到7.3的版本，在面向對象和處理Web功能方面有著強大的優(yōu)勢和功能，被很多公司廣泛地使用。據(jù)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計，目前全球有超過2億多個網(wǎng)站使用的是PHP語言，在安全性和靈活性高效性方面收到廣大網(wǎng)站開發(fā)者的青睞。PHP與一些主流的web開發(fā)語言相比，具有與HTML相融合的功能優(yōu)點，執(zhí)行效率高，開發(fā)速度快，易于部署。使用PHP開發(fā)的程序可以跨平臺地使用Linux或Windows Server服務器，這是PHP語言開發(fā)程序的重要優(yōu)勢之一。

2.2.2 關系型數(shù)據(jù)庫MySQL

MySQL是一個關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典MySQL AB 公司開發(fā)，屬于 Oracle 旗下產(chǎn)品。MySQL 是最流行的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一，在 WEB 應用方面，MySQL是最好的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （Relational Database Management System，RDBMS）應用軟件之一。

在幼教資源平臺的數(shù)據(jù)庫中，每個表的設計需要符合3大范式的要求。本平臺的數(shù)據(jù)庫設計均符合第三范式規(guī)范，做到數(shù)據(jù)庫表的嚴格約束，從而有效減少了數(shù)據(jù)冗余。

2.2.3 流媒體服務器技術

流媒體技術是互聯(lián)網(wǎng)視頻技術的重要實現(xiàn)方式，通過在高性能服務器上部署流媒體服務，在視頻點播請求響應時，將一個完整的視頻文件按照視頻時長動態(tài)切分成每10 s一個的流媒體時序文件，通過流媒體服務器推送給點播用戶。

2.3 軟件設計

學前教育資源共享平臺采用面向對象的軟件設計方法，采用基于PHP語言的THINKPHP5.1框架開發(fā)。使程序文件與視圖展示文件進行了分離，在HTML文件中進行模板語言的調(diào)用執(zhí)行，有效增強了系統(tǒng)的安全性，使用通用的層文件模板，對視圖中重復的部分進行復用，可以有效降低維護成本。

綜上所述，學前教育資源共享平臺的軟件設計，就是通過B/S模式建立一個一站式學前教育資源平臺。通過使用HTML5和PHP技術、數(shù)據(jù)庫技術、視頻播放技術、負載均衡技術等實現(xiàn)各類學前教育資源共享。

3 平臺的系統(tǒng)架構

學前兒童家庭教育服務資源平臺采用經(jīng)典的瀏覽器/服務器模式（B/S模式）搭建，使用先進的HTML5和PHP語言作為平臺開發(fā)語言，使用成熟的THINKPHP5框架和AMAZEUI框架作為系統(tǒng)框架進行設計，使用MySQL作為資源平臺的數(shù)據(jù)庫進行資源管理，整個系統(tǒng)設計符合Web主流開發(fā)規(guī)范，并解決了不同終端使用問題。

B/S架構是基于瀏覽器/服務器的一種常用平臺開發(fā)架構，這樣做的優(yōu)勢是，客戶端只需要一個瀏覽器就可以進行訪問體驗，而不需要安裝其他應用插件，用戶不需要自己做復雜的操作。平臺的應用請求都通過瀏覽器發(fā)送到服務器端，由服務器進行運算返回結果到客戶瀏覽器，客戶瀏覽器只完成數(shù)據(jù)的顯示和請求的發(fā)送功能。學前兒童家庭教育服務資源平臺系統(tǒng)架構圖如圖1所示。

平臺數(shù)據(jù)層負責數(shù)據(jù)庫的邏輯關系組織，數(shù)據(jù)庫關系表建立遵循第二范式和第三范式，并且為了系統(tǒng)的安全性和高效性，將非結構化的數(shù)據(jù)如文見附件、視頻文件等分開存儲組織，并不作為文件流存儲到數(shù)據(jù)庫中，以方便應用層訪問數(shù)據(jù)的快捷和高效。

應用層采用高性能云服務器，采用Apache或者Nginx作為Web應用服務程序，這2種主流的Web應用服務程序均支持高并發(fā)，負載均衡等技術，從而保證應用程序的穩(wěn)定運行。

展示層將學前教育資源進行加工整理后，資源平臺中的資源及相關信息展示出來，使其適合現(xiàn)代的閱讀習慣、更精確的組織方式方便家長或學前教育專業(yè)學生、老師進行數(shù)據(jù)資源的閱讀和分享。用戶可以通過手機、平板、電腦等不同的互聯(lián)網(wǎng)設備進行閱讀分享。展示層后臺系統(tǒng)可以為平臺管理員和信息發(fā)布提供統(tǒng)一的入口服務，并根據(jù)登錄用戶的身份，進行系統(tǒng)功能的邏輯調(diào)用和權限分配。

4 平臺的資源類型建設

學前兒童家庭教育服務資源建設圍繞親子閱讀、經(jīng)驗分享、微課陪睡小故事資源、保教知識4個方面進行資源組織建設。普通用戶可以通過手機平板或電腦瀏覽通過審核以上4個資源板塊的內(nèi)容，資源平臺同時提供統(tǒng)一檢索和精確檢索功能，方便用戶查找平臺內(nèi)容。

平臺用戶按照登錄身份區(qū)分，可以分為學前兒童家長、幼教專業(yè)教師、幼教學生、系統(tǒng)平臺管理員4種身份，其中平臺管理員對其他3個登錄身份的用戶上傳和發(fā)布的內(nèi)容進行審核，發(fā)布、退回、刪除、修改；其他登錄用戶可以瀏覽發(fā)布信息。具體資源組織如圖2所示。

學前兒童家庭教育服務資源組織有以下2種途徑：

一是整合現(xiàn)有的教育資源。鼓勵幼教專業(yè)的學生整合現(xiàn)有的幼教專業(yè)資源，使其網(wǎng)絡化、電子化，通過上傳后審核發(fā)布。鼓勵幼教專業(yè)學生搜集網(wǎng)絡資源，通過整理互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有的資源進行搜索并分類整理，加工后上傳到資源平臺。

二是自主開發(fā)特色資源。引導幼教專業(yè)教師為資源庫建設加入教學電子資源，方便家長和幼教專業(yè)學生學習專業(yè)學前教育知識，也方便教師之間的經(jīng)驗分享。同時也鼓勵家長上傳自己的成功經(jīng)驗，以充實平臺資源建設。

5 學前教育資源共享平臺的主要功能

資源平臺采用經(jīng)典的用戶角色管理模式和目錄管理模式為系統(tǒng)用戶權限組織模式，不同身份的用戶后臺發(fā)布與特定的目錄綁定，以提高系統(tǒng)的安全性。

5.1 用戶模塊

用戶是互聯(lián)網(wǎng)流量活動的主體，仔細分析學前兒童家庭教育服務資源共享平臺的使用用戶，以身份確定主要分為兒童家長、幼教專業(yè)學生、幼教專業(yè)教師、幼師、系統(tǒng)管理員5類。

5.1.1 用戶注冊登錄

為簡化用戶注冊流程，平臺采用手機號加短信驗證碼登錄和微信掃碼登錄的雙向驗證注冊登錄方式。為了系統(tǒng)安全，首次使用手機號或微信掃描二維碼登錄的用戶需要強制修改密碼為符合密碼復雜度要求的登錄密碼和強制綁定手機號和用戶名，從而有效保障用戶的身份安全。

5.1.2 用戶身份認證

用戶在登錄填寫完善了個人信息后，會跳轉到平臺身份選擇模塊，在這里用戶需要根據(jù)自己的身份選擇在平臺中的身份，根據(jù)身份不同會使用到不同的平臺功能模塊，用戶自己一旦選擇平臺身份后，不能自行修改，如需修改需要發(fā)送請求給平臺系統(tǒng)管理員進行身份修改操作。

家長身份認證：家長身份認證需要向平臺上傳身份證照片的正反面，由系統(tǒng)管理員進行審核，審核信息由系統(tǒng)短信模塊發(fā)送短信給用戶手機，表示通過注冊或需要重新上傳。

幼教學生身份認證：幼教學生的身份認證需要上傳學生證照片和身份證正反面，并如實填寫所在學校專業(yè)的信息，并須填寫指導教師的信息。系統(tǒng)管理員和指導教師取得聯(lián)系后確認學生的平臺系統(tǒng)功能開通并通過系統(tǒng)發(fā)送短信給幼教學生。

幼教專業(yè)教師認證：幼教專業(yè)教師的身份認證需要上傳教師資格證和身份證正反面，并如實填寫所在院校專業(yè)，指導的專業(yè)班級信息。系統(tǒng)管理員通過審核上傳的材料照片后開通平臺功能并通過系統(tǒng)發(fā)送短信息給幼教專業(yè)教師。

幼師認證：幼兒教師的身份認證需要上傳教師資格證和身份證正反面，并如實填寫所在工作單位信息。系統(tǒng)管理員通過審核上傳的材料照片后開通平臺功能并通過系統(tǒng)發(fā)送短信息給幼兒教師。

系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)初始化時默認指定一個超級管理員賬號，由超級管理員賬號可以創(chuàng)建其他具有用戶注冊身份審核的管理員賬號，并可以對用戶進行授權管理，給予不同用戶目錄的發(fā)布權限，并對用戶發(fā)布的內(nèi)容進行審核，審核后方能在平臺上正常訪問。系統(tǒng)管理員可以對注冊用戶進行賬戶停用設置，以杜絕部分注冊用戶發(fā)布不良信息。

用戶登錄信息維護：此功能授權用戶登錄后可以完成修改自己的登錄密碼和登錄手機號功能。通過手機號+驗證碼的方式同樣可以實現(xiàn)重置密碼功能。

5.2 信息管理

信息管理模塊的核心內(nèi)容包括信息的編輯、信息的發(fā)布、信息的審核和信息的監(jiān)控。

5.2.1 信息編輯

家長用戶、幼教學生用戶、幼師用戶、幼教專業(yè)教師用戶可以對自己發(fā)布的信息進行瀏覽，對未提交審核的信息可以進行增刪改查操作。對已提交審核的信息只能查詢查看，不能進行修改刪除操作，如需刪除需由系統(tǒng)管理員退回該條信息進行刪除。

信息編輯通過系統(tǒng)提供的可視化圖形化富媒體編輯器，讓用戶可以在可視化環(huán)境下方便地像使用辦公排版軟件一樣進行文字編輯、圖片調(diào)整、附件文檔的上傳、圖片上傳、音視頻媒體文件的上傳和引用。

編輯器采用UEditor Web編輯器進行二次開發(fā)，對平臺不需要的功能進行處理，對Html編輯器進行封裝，用來解決Word文檔和WPS文檔的格式原樣在Html頁面顯示問題。

5.2.2 信息發(fā)布

針對家長、幼教學生、幼師、幼教專業(yè)教師所需要發(fā)布的內(nèi)容和功能要求，平臺為了避免眾多欄目分類對不同用戶所引起的混淆，平臺采用了基于信息欄目的發(fā)布方式，通過對欄目的唯一性進行全局定義，使得發(fā)布信息時信息和欄目建立一一對應的關系，不會出現(xiàn)常見的欄目混淆現(xiàn)象。

5.2.3 信息審核和刪除

平臺的信息審核可以定制根據(jù)用戶的多層級用戶審核流程。平臺管理員用戶可以對信息進行審核、修改、退回、刪除操作，對整個正常發(fā)布的信息進行管理。

5.2.4 信息內(nèi)容監(jiān)控

資源平臺的信息發(fā)布功能使得經(jīng)過管理員審核的任何用戶都可以發(fā)布自己的信息，但這也使得資源平臺的信息發(fā)布系統(tǒng)容易成為非法內(nèi)容的發(fā)布溫床。為保障資源平臺所發(fā)布的信息內(nèi)容的合法性，及時發(fā)現(xiàn)并能夠及時截斷非法的發(fā)布內(nèi)容通過互聯(lián)網(wǎng)傳播，因此，需要對資源平臺發(fā)布系統(tǒng)的發(fā)布動態(tài)內(nèi)容進行有效監(jiān)控。

因此，需要建立一個非法字符數(shù)據(jù)庫，以及通過內(nèi)容分詞后對特征數(shù)據(jù)庫存儲的非法內(nèi)容匹配算法，以便從數(shù)據(jù)庫的角度來實現(xiàn)對動態(tài)網(wǎng)頁的非法內(nèi)容進行監(jiān)控和監(jiān)測。網(wǎng)頁非法內(nèi)容監(jiān)控過程如圖3所示。

5.3 統(tǒng)計分析功能

通過統(tǒng)計分析模塊，可以實現(xiàn)對用戶訪問、信息發(fā)布、詳細資源訪問等數(shù)量按照年月日的形式進行統(tǒng)計，方便網(wǎng)站管理維護人員及時掌握網(wǎng)站的冷門欄目和熱門欄目數(shù)據(jù)，方便網(wǎng)站對冷門欄目進行整改分析。

平臺同時對用戶的點擊量進行統(tǒng)計分析。通過接入CNZZ流量統(tǒng)計功能，方便平臺的運營組進行頁面訪問和網(wǎng)站訪問的統(tǒng)計，便于后期的運營和推廣。

5.4 搜索功能

通過設計搜索模塊，實現(xiàn)不同用戶權限區(qū)分的搜索功能，并返回搜索結果。高級搜索可以通過精確搜索文字，搜索欄目類別來進行。后臺搜索中系統(tǒng)管理員可以根據(jù)發(fā)布用戶的用戶名進行搜索，以確定用戶的發(fā)布量和方便對用戶發(fā)布的信息批量處理。

5.5 安全功能設計

5.5.1 數(shù)據(jù)規(guī)范化處理

系統(tǒng)通過對用戶提交數(shù)據(jù)的嚴格過濾，對輸入字符的安全敏感詞檢查，可以有效杜絕跨站攻擊，DDos攻擊、SQL注入攻擊來保障系統(tǒng)運行的安全性。同時定期對數(shù)據(jù)庫進行備份，服務器進行狀態(tài)運行監(jiān)測，來保障運行環(huán)境的安全。

5.5.2 系統(tǒng)關鍵數(shù)據(jù)加密

因為本平臺在用戶身份注冊審核時，需要用戶提供多種信息數(shù)據(jù)，為防止用戶的敏感數(shù)據(jù)泄露，系統(tǒng)對用戶密碼、用戶的證件照片、用戶的地址等敏感信息系統(tǒng)平臺均使用加密程序采用西哈函數(shù)進行256位加密存儲，使得在其他任何軟件環(huán)境中沒有密鑰的情況下，均無法進行解密。

5.5.3 系統(tǒng)環(huán)境安全

在網(wǎng)絡的拓撲設計上，平臺系統(tǒng)的Web應用程序服務器和數(shù)據(jù)庫服務器部署在隔離區(qū)（Demilitarized Zone，DMZ）區(qū)域中，由于采用的是虛擬云主機，這樣就更好地保護了服務器的真實環(huán)境，同時虛擬服務器具有存儲空間的靈活性，CUP配置的靈活性，服務器內(nèi)存的靈活性，以及高效的備份和恢復，因此，系統(tǒng)所在的網(wǎng)絡環(huán)境安全可以得到保證。

6 結語

綜上所述，學前兒童家庭教育服務資源共享平臺的建立，在學前教育領域，利用數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)技術為學前家長、學前專業(yè)學生、老師以及幼兒提供一個專業(yè)的學前家庭教育資源基地和數(shù)字化資源共享服務。形成了面向家長、學前教育專業(yè)的學生、幼師的學前家庭教育資源集中化、統(tǒng)一化管理，建立一個集經(jīng)驗分享、親子閱讀、學生微課、保教知識共享方面的學前教育資源的共享平臺，為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的研究領域在學前教育方面做出了探索和研究。

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△通信作者：張林燕（1968-），女，教授，研究方向：甘肅民間美術。E-mail：1109577902@qq.com。