网络思政教育平台在新媒体环境中的应用

郭雄伟， 薛海斌

(杨凌职业技术学院 1. 马克思主义学院； 2. 信息工程分院， 陕西 杨凌 712100)

0 引言

近年来，多媒体技术的发展给社会各领域都带来了巨大冲击，教育领域也随之进行变革。网络教育出现在学生的日常学习当中。网络教育突破了传统教学模式和教学方法的局限性，改变了教师为主，学生为辅的教学现状，平衡了全国优秀教育资源分布，解决了部分地区教育资源不足的问题[1]。语数外是三大主要课程科目，因此当前的网络教育多集中在这三大课程上，设计很多教育平台。如周晓滨、 白振兴发表在现代电子技术期刊上的文章中提到了“大学语文”远程多媒体教育系统的设计与实现；高上雄提出了基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究；陆浩言、 郭金峰基于现代教育技术进行在线英语教育平台的开发与应用研究[2]。然而，针对像思政一类课程所设计的专用平台很少，即使存在，平台性能和内容也无法满足需求，教学效果更是达不到理想效果。

思政教育虽然对学生文化知识的增长帮助不大，但是对于学生树立正确的人生观、价值观和世界观具有十分重要的作用，并且对学生今后的发展也有重要的影响，因此思政教育在学生的学习生涯中是不可或缺的。基于此，本文以思政教育为对象，结合一些主要课程科目的教育平台设计经验，设计一种网络思政教育平台，实现该平台在新媒体环境中的应用。该平台设计包括关键技术分析、平台框架设计、平台主要硬件选择、平台功能模块设计、平台实现与测试[3]。最后经测试，本平台在规定的时间完成多人登录需求，并发性能较好，达到本系统设计目标。

1 网络思政教育平台设计

思政教育是精神文明建设的主要途径，因此近些年来，教育部门较为重视思政课的教学，虽然取得了一定的成绩，但是对于一些问题仍然难以改变，如教学资源不够新颖，教学内容只局限在枯燥的理论教学；学生兴趣不高，抬头率低等[4]。针对这种情况，随着计算机信息网络技术以及新媒体技术的发展，网络教育成为当下教育领域极力倡导的主流，教学模式和教学方法随之得到了极大改变。这种改变一方面可以有效的实现教育资源整合共享，拓展了教育发展的空间和渠道，提高了教师教学效率和质量，另一方面提升了学生学习兴趣，实现碎片化学习、自主学习和互动学习的目的。

1.1 关键技术

本系统设计中应用到的关键技术包括新媒体技术、JavaScript、SQL Server和MD5 加密技术。

(1) 新媒体技术

新媒体技术是指以现代化的数字技术、网络技术和通信技术等全新技术为基础，能够向用户提供需要的信息服务的媒介手段，具体包括图像与图形信息处理技术、声音信息处理技术、视频信息处理技术、流媒体技术、蓝光技术和虚拟现实技术。

(2) JavaScript

JavaScript是一种网络编程语言，广泛应用在客户端，可以直接在浏览器上运行，但需要服务器的支持[5]。

(3) SQL Server

SQL Server是Microsoft的关系数据库管理系统，能实现对多种数据的存储和管理，具有可用性强、可扩展性强和安全性强等优点[6]。

(4) MD5 加密技术

平台中包含着大量的教育资源以及管理人员、教师、学生等个人信息，这些信息中有的属于敏感信息，需要加密技术保证其安全。

本文在MD5 加密技术中融入CRC32(Cyclic Redundancy Check 32)算法，CRC32算法具有检错能力极强、开销小等特点，将长度为k位的数据块对应一个GF(2)多项式M，以8位数据块11100110举例，如果先传输MSB(Most Significant Bit)，则它对应的多项式为x7+x6+x5+x2+x(8位对应x的7次幂，因为从x0开始计数，2进制为1时有效)。发送端和接收端约定一个次数为r的CRC多项式，取CRC-4为例：x4+x+1，r=4。在数据块后面加上r个0对应的多项式为M′，如式(1)。

M′=Mxr

(1)

用M′除以CRC-4将得到一个次数等于或小于r-1的余数多项式R，其对应的r位数值则为校验码。发送方通过指定的CRC多项式产生r位的CRC校验码，接收方则通过该CRC多项式来验证收到的报文码的CRC校验码是否为0。

采用该方法让大容量信息在用数字签名软件签署私人密匙前被“压缩”成一种保密的格式，主要用在用户注册口令加密，比如登录系统密码加密、电子签名密码加密等领域内[7]。MD5 加密技术的应用大大增强了数据的可靠性。

加密算法流程，如图1所示。

图1 加密算法流程图

1.2 系统框架设计

B/S 结构，即浏览器/服务器结构，该结构具有如下优势。

(1) 系统的维护和升级简单。大部分的业务逻辑都在服务端实现，因此升级和维护只针对服务端进行即可，大大降低了工作成本和工作量；

(2) 兼容性强。利用B/S架构的软件在操作系统上有更多的选择，具体包括Windows、Linux、Unix等；

(3) 交互性强。BS架构可以直接放在广域网上，通过一定的权限控制就可以实现多客户访问的目的；

(4) 安全性高。数据集中存放于总部的数据库服务器，客户端不保存任何业务数据和数据库连接信息，客户端也就不必同步数据，所以安全问题也就得到保证[8]。基于B/S 结构进行本文网络思政教育平台框架设计，如图2所示。

图2 网络思政教育平台框架

1.3 平台组成硬件

(1) 中央单元

中央单元是系统的核心，主要作用是调节、控制和管理整个系统的运行[9]，该单元相当于一个微型计算机。中央单元硬件配置，如表1所示。

表1 中央单元硬件配置

(2) 电源电路

电源是指提供给系统提供电力的电源部分的电路，是整个系统运行的动力来源。本系统当中的电源电力设计，如图3所示。

图3 电源电路

(3) LCD显示器

LCD显示器是用户与系统连接的唯一交互窗口。本系统当中的显示器分辨率为2 880×900像素； 尺寸为32∶10；亮度200 cd/m2；对比度10 000∶1；响应速度0.02 m/s。Adobe RGB色彩覆盖率为99.3%；sRGB色域为100%。本系统通过PCB将LCD控制器、RAM、ROM、LCD、LCD显示器等联系在一起，构成液晶显示模块[10]。

1.4 平台模块设计

本平台模块主要包括5个：用户管理模块、网络教学模块、网络学习模块、网络交流模块和资源管理模块。下面进行具体分析。

(1) 用户管理模块

该模块的主要作用是对访问用户身份和权限进行审核和管理，保证平台访问的安全性。该模块业务流程，如图4所示。

图4 用户管理模块业务流程

用户管理模块包括用户注册申请、审核管理和用户权限设置三部分内容。用户首次登录平台时需要填写注册信息，包括姓名、班级、学号等个人信息，然后提交，等待系统审核和验证，验证通过后，平台会给予用户一个个人账号，下次登录平台直接输入账号登录即可。不同的用户身份具有不同的权限，用户只能根据自身身份权限访问相应业务，不可跨身份访问[11]。

(2) 网络教学模块

网络教学模块是针对教师设置的模块，在该模块中主要包括课前准备、课堂教学、课后作业和在线测试四部分[12]，如图5所示。

(3) 网络学习模块

网络学习模块主要针对学生用户设计，在该模块中主要包括远程自主学习、学习测评、在线考试和研究习性学习等内容[13]，如图6所示。

图5 网络教学模块

图6 网络学习模块

(4) 网络交流模块

网络交流模块主要是针对教师与学生之间的互动、交流而设计的模块，具体包括在线咨询和社区交流两部分[14]。具体业务流程，如图7所示。

图7 网络交流模块业务流程

在线咨询。在这里学生可以根据个人遇到的问题选择教师，进行一对一的在线咨询。教师在收到学生问题后，及时给出反馈。

社区交流。若教师不在线，学生可以在平台上查询教师的微信、QQ等社交信息，然后与教师建立好友，进行在线查询外的社区交流。

(5) 资源管理模块

思政教学必然用到很多的资源，这些资源是教师教学和学生学习的基础，因此资源管理至关重要。在该模块当中又分为5个小的模块，即基础设置模块、我的资源管理模块、共享资源管理模块、课件组装模块和查询统计模块[15]。

2 网络思政教育平台在新媒体环境中的应用与测试

平台测试是保证平台设计质量和可靠性的前提和基础。通过平台测试可以发现平台设计中存在的问题和缺点，以便进行改进。本系统性能测试指标在于用户并发量，即系统是否能够在规定的期限能处理完成用户请求。并发性能相关计算如下。

(1) 系统每秒处理并发用户数量，如式(2)。

(2)

式中，C表示平均的并发用户数；n表示login session的数量；L表示login session的平均长度；T表示考察的时间段长度。

(2) 请求成功率，如式(3)。

(3)

式中，k表示请求成功率；p′表示请求成功虚拟用户数量；p表示并发用户总数。

(3) 系统响应时间如式(4)。

T=t1+t2+t3

(4)

式中，T表示系统响应时间；t1表示服务器端响应时间；t2表示网络响应时间；t3表示客户端响应时间。

2.1 系统测试环境

系统测试环境，如表2所示。

表2 系统测试环境

2.2 测试用例

根据当前的学习情况，系统要求并发访问为准，在此基础之上设计用户并发性能测试用例，如表3所示。

2.3 性能测试结果

并发用户数与事务执行情况，如表4所示。

并发用户数与数据库主机运行情况，如表5所示。

从表4和表5中可以看出，300 个用户持续 3 分钟并发对服务端发送数据，服务器对事件响应时间均在3秒内，达到了预期目标，请求成功率均为100%，说明300 个用户均成功登录系统。虽然系统资源占用率随用户增加而递增，但也控制在60%之内，而且内存使用也仅占不到5%，满足了系统预期性能目标。

表3 测试用例

表4 并发用户数与事务执行情况

表5 并发用户数与数据库主机运行情况(单位：%)

3 总结

综上所述，由于我国对语数外三个主要科目的重视程度较高，因此对这三个主要科目教育平台研究较多，但对于一些非主要科目，尤其像思政这类科目，很少有专门的教育教学平台。为此，本文实现了网络思政教育平台在新媒体环境中的应用。最后由测试结果可知，本教育平台能够达到预期目标。然而，还存在不足之处，如系统的稳定性有待增强。虽然本系统能够同时满足300人同时在线登录使用，但实际中使用本教育平台的用户数量远超300人，因此用户的并发性能还需要进一步的完善，以满足更多用户的在线学习需求。