高職計算機公共課程多媒體教學資源共享方法的設計與分析

張進軍

關鍵詞：高職計算機；公共課程；多媒體技術；教學資源；共享方法

隨著大數據、云計算和分布式處理等技術的發展，多媒體教育理念在近年來得到廣泛應用和推廣。針對不同課程學科，多媒體教學結構進行了多次調整和升級，并取得了良好的實際效果。在當前的多媒體教學中，教學資源的共享是一個關鍵且重要的環節。初始的資源共享框架多為目標式，參考文獻[1]和文獻[2]中將中心控制動態域模型、區塊鏈技術應用于計算機多媒體教學資源共享。雖然這些方法能夠實現預期的共享任務和目標，但缺乏針對性和可靠性，難以準確定位各個章節的計算機教學資源。同時，外部環境和特定因素的影響會導致資源共享結果出現誤差[3]。此外，目標式或單一式的資源共享方式效率較低，難以更好地掌握資源的類型、內容、來源和應用方向，從而延長共享耗時，這也是達不到預期標準的重要原因之一[4]。為此提出高職計算機公共課程多媒體教學資源共享方法的設計與分析。與其他課程不同，計算機學科對教學資源共享有更高的要求，需要面向學科的教學進度定期采集、維護和匯總多種教學資源，形成更完善的信息共享機制，以提升教學資源的集成處理效率[5]。同時，結合Web技術和定向化共享技術，進一步擴大資源共享的范圍，從多個角度設計更靈活、多變的資源共享結構，并強化傳輸和共享過程中的誤差和缺陷管理，打造穩定、安全的網絡教學資源獲取環境，實現對優質計算機教育資源的全面覆蓋，從而建立一個完整的教育資源共享機制[6]。

1 計算機公共課程多媒體教學資源共享方法

1.1 設置教學資源基礎共享云環境

一般來說，教學資源的共享需要考慮特定的條件限制，比如共享時的資源格式、傳輸信道和數據類型等。這些因素在一定程度上限制了教學資源的擴展和延伸，并形成了一些共享的障礙，不利于共享結構和程序的完善[7]。為了解決這個問題，可以結合云計算和智能化技術，設置教學資源基礎共享云環境。可以使用Oracle VM VirtualBox虛擬機軟件輔助搭建云平臺，并將磁盤陣列配置在共享存儲的初始環境中[8]。

然而，由于磁盤陣列無法對采集的數據資源進行分類，因此還需要增設一個數據資源處理篩選程序，以維護整體的運行效率。在此基礎上，可以設計一個適用于云環境的多媒體資源共享結構。具體如圖1所示：

結合圖1，進行對云環境多媒體資源共享結構的設計和實踐分析。在當前設置的云環境基礎上，為了提升后期數據資源的處理速度和效率，可以引入一個線上教育網絡管理總線，并設置云服務階段和基礎的共享節點，以便實時采集和處理網絡中的公共課程教學資源，從而創建一個更為穩定和高效的資源處理環境。需要注意的是，當前所設定的資源處理云環境并非固定的，它會隨著教學資源數量的變化而調整，以提高對環境的適應性，并擴大實際資源共享的范圍。

1.2 布設多層級資源采集節點

傳統公共課程多媒體教學資源采集節點的部署方式通常采用單向結構。雖然可以實現預期的資源采集任務和目標，但效率較低，整合速度和數據聚合速度較慢，難以達到預期的資源共享效果。此外，還存在共享資源失真、錯亂、丟失等問題。因此，為了滿足實際資源采集需求，需要布設多層級的資源采集節點。

設置多層級資源采集節點的過程可劃分為以下三個階段。首先是共享范圍識別階段，利用專業設備和裝置對當前公共課程多媒體教學資源的傳輸和共享范圍進行劃分，并計算出相應的邊緣值，如下公式（1） 所示：

公式（1） 中，D 表示資源采集節點的邊緣值，k 表示覆蓋采集區域，s 表示單次識別范圍，α 表示共享距離，e 表示單元頻次，a 表示磁盤陣列配置有效值，y 表示共享頻次，ν 表示重復共享區域。根據當前的測試結果和邊緣值的變化，可以在相應的位置部署一定數量的監測采集節點。然后，以這些節點作為映射標準，逐層擴散并按順序連接節點，形成一個循環的多層級教學資源采集結構。接下來，將教學節點互聯起來，形成一個完整的資源獲取鏈條，以加快教學資源的獲取速度。同時，設置節點控制指標和參數，以確保系統的運行和管理效果，如表1所示：

結合表1，完成對多層級可控節點控制指標與參數的設定。基于實際的資源共享要求，設定輔助程序，將采集的數據、信息傳輸到指定的位置，以待后續使用。

1.3 構建區塊鏈+自適應多媒體教學資源共享模型

利用區塊鏈技術和自適應的資源處理程序，設計雙向交叉資源共享式的模型。依據當前的資源處理需求，將當前的資源共享工作劃分為4層，分別是層數據、共享目標層、區塊鏈自適應解析層以及實踐應用層。具體的模型結構如圖2所示：

在各個模型的應用區塊中，可以設置資源管理、用戶管理和積分管理等輔助處理單元程序。采用智能合約的請求方式，利用FISCO BCOS實現教學資源的安全存儲，從而進一步完善和優化當前教育資源共享模型中上傳、下載、查看和評價等功能。使用自適應程序，預先編寫基于Solidity語言的智能資源共享機制。將MySQL設定為多媒體教學資源的主要存儲位置，并將識別到的元數據進行轉換和分類，以形成一個完整的教學資源共享框架。需要注意的是，當前設計的共享結構并非固定的，而需要定期進行調整，并計算共享的效率，具體如下公式（2） 所示：

公式（2） 中，P 表示共享效率，χ 表示資源周期采集量，t 表示采集次數，?表示區塊識別距離，? 表示可控差值，v 表示資源可下載次數，π 表示互聯存儲值。結合當前的測試，完成對共享效率的計算，將其設置為教學資源模型的共享標準，對日常的資源處理及共享任務執行進行約束限制，提升教育資源共享的效果。

1.4 建立鏡像教學資源共享平臺

鏡像教學資源處理主要通過與Internet上的高水平、高質量教育資源庫關聯，形成資源共享的單向或協同多目標鏡像，從而獲取更專業化、具體化和完整的教學資源。然而，由于高職計算機公共課程的教學范圍較大，傳統站點需要付費才能進行資源鏡像，導致獲取的資源量較小。

為了解決這個問題，需要在校園內建立鏡像資源共享平臺，并利用區塊鏈技術將各個鏡像單元模塊進行搭接關聯。通過光盤鏡像服務器和磁盤陣列存儲多媒體資料、錄像、視頻、圖片、數據和文字信息等，建立多種結構的鏡像共享鏈接。這樣可以進一步擴大實際教學資源的共享范圍，并形成更高效的共享結構，以提供具有實際教學價值的資源。

2 方法測試

此次主要是對高職計算機公共課程多媒體教學資源共享方法的實際應用效果，進行分析與驗證研究考慮到最終測試結果的真實性與可靠性，采用對比的方式展開分析，選定G高職院校作為測試的主要目標對象，參考文獻設定傳統中心控制動態域模型計算機多媒體教學資源共享測試組、傳統區塊鏈技術計算機多媒體教學資源共享測試組以及此次所設計的區塊鏈+自適應多媒體教學資源共享測試組。根據當前的資源共享需求，對最終得出的共享標準進行比照研究，接下來，基于實際的測定要求，搭建初始測試環境。

2.1 測試準備

結合區塊鏈技術和自適應資源處理程序，對G高職院校計算機公共課程的多媒體教學資源共享方法的實際應用效果進行分析與驗證研究。設置對比的教學資源共享形式，準備3臺主機進行輔助測定，對應 3種資源共享方法測試。在 Hadoop 云環境中，設置網際互聯協議（Internet Protocol，IP） 進行資源共享的支撐，磁盤內存為 3TB，交換空間為160GB，最大平均負載為3.12，對資源共享的真實IP地址作出標定。將設置的共享節與主控程序進行關聯。設置5個測試小組，每組的節點覆蓋情況均是不同的，資源共享的任務也存在差異，分別為20個、30個、40個、50個、60 個。計算共享時延標準，如下公式（3） 所示：

公式（3） 中，P 表示共享時延標準值，τ 表示資源共享范圍，ζ 表示負載值，? 表示通信開銷均值，? 表示重復共享區域。結合當前的測試，將共享時延標準值設置為資源共享的限制標準，基于此，實現對測試環境的搭建。

2.2 測試過程及結果分析

在上述設置的背景環境下，結合區塊鏈技術和自適應控制程序，進行具體測試與實踐性驗證。利用當前所設置的節點進行基礎數據、信息的采集，匯總整合之后待后續使用。設置5個測試周期，并測定出當前資源共享的實際情況，具體如表2所示：

結合表2，完成對當前資源共享實際情況的分析，擴大實際的資源共享范圍，并計算出當前的吞吐量，具體如下公式（4） 所示：

公式（4） 中，K 表示吞吐量，ν 表示資源整合量，C表示資源轉換差值，Q 表示定向資源共享量，Q 表示可控資源共享次數，v 表示重復共享頻次。結合當前的測定，獲取最終的測試結果數據，如下表3所示：

根據表3，所設計的區塊鏈+自適應多媒體教學資源共享測試組最終得出的吞吐量最高可以達到800bit/s，遠高于其他方法，說明在區塊鏈技術和自適應資源處理程序的輔助下，當前所設計的多媒體教學資源共享方法更加高效，具有實際的應用價值。

3 結束語

綜上所述，便是高職計算機公共課程多媒體教學資源共享方法的設計與分析。計算機課程的教學資源較為繁雜、多變，所以學生在學習的過程中，對其的日常需求量及需求頻次也是較大的。應結合多媒體教學形式自身的特征，設計更為靈活、多變的教學方法，從多個角度強化教學資源的共享效果，增加資源傳輸、共享機制的可靠性與穩定性。不僅如此，結合Web技術及定向共享方法，制定遠程的共享機制，可以以此來逐步升級多媒體教學方式，進一步滿足當前對于計算機課程資源的共享需求，強化資源處理過程中存在的問題，為高職院校計算機課程資源共享改革工作的發展提供進一步的指導與幫助。