基于B/S模式的乘务英语课程线上互动教学系统＊

张冰洁

(西安翻译学院，陕西 西安 710105)

1 引言

多媒体教学的形式日益多元化，并不断向自主研发模式递进发展。同时，信息化的发展也推动着新型教育模式的升级换代，教育现代化已成为提升教育质量的一种有效手段[1-2]。其中，教学系统是教育现代化的代表产物之一。由于乘务英语课程是空乘专业学生的必修课程，因此，本文针对该项课程，设计基于B/S模式的线上互动教学系统。引用MVC模式，在强化内聚力的同时减小耦合性，增加工作协调性，且能够起到后期维护与功能扩展的积极作用；MQTT通信协议的两字节固定头格式，缩减手机流量消耗程度与耗电量；SSH框架有助于可复用性、便于维护的Web应用程序搭建，令组件更具模块化、灵活性；Bootstrap 框架的响应式布局，便于移动端直接访问，灵活性较高。同时，本文通过实验结果证明了系统取得了较好的应用效果。

2 B/S模式下乘务英语课程线上互动教学系统

基于B/S 模式的乘务英语课程线上互动教学系统由Android与Web双模式实现。其中，线上互动部分的主要功能是将教学互动与教学资源共享的渠道提供给课程老师与学生。该教学系统以线上互动功能属性为依据，通过切换内外网来有效划分系统，实现系统总体框架构建。系统总体结构如图1所示。

图1 系统总体结构示意图

2.1 Android服务器端与客户端

采用JSON 作为该智能终端与服务器端进行数据通信的交换格式，装有互动系统的PC机既是用于访问浏览器的应用服务器，也是用于响应Android客户端请求与反馈结果的Android服务器端[3-4]。

作为线上互动模块的重要服务器端，与学生Android服务器端的通信也由其实现。通信服务为用户登录验证与信息推动等。Android 服务器端与教室内网wifi 相连后访问服务器端，根据自定义的JSON 格式数据完成通信，其服务端与客户端之间的通信流程如图2所示。

图2 服务端与客户端间处理框架图

通过图2 能够发现，服务端的框架形式为MVC 架构模式，该模式划分应用为模型、视图以及控制器三个部分，即Model、View、Control[5-6]。MVC模式结构如图3所示。

图3 MVC结构示意图

图3 中，模型部分包括数据与业务逻辑两种模型，作用分别是数据存储与运行操作；视图部分是内容展示，用户操作时该部分执行发送请求指令；控制器部分通过对收到的请求展开业务逻辑判断，在视图上展示处理结果。

由于线上互动时存在学生未发起请求下需要老师主动把消息发送至学生的情况，因此，选用由IBM 公司开发的MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）通信协议来完成消息的推送。该协议是一种适用于计算能力有限、不可靠网络环境的即时通信协议，尤其是手机的不稳定网络。该通信协议的消息推送流程如图4所示。

图4 消息推送过程示意图

服务器端利用MQTT 协议的消息代理，主动把消息推送给Android 客户端，通过给消息代理发送消息，基于协议规则要求，选取消息接收目标，完成手机客户端消息推送，达成线上互动。

为满足乘务英语课程教学系统的业务需求，老师通过服务器端实现与学生手机的互动操作，比如查看学生出勤情况、推送课程相关试题以及监督学习状况等。教师端互动模块组成如图5所示。

图5 教师端互动模块示意图

客户端主要应用于学生与老师的线上互动，由扫描二维码、课堂互动以及离线登录三个功能模块组成。学生扫描服务器端二维码后登录签到；接收老师发送的即时消息，也可回复；若不存在教师内网，则执行离线登录，查看、复习老师推送的历史消息。学生通过线上学习接口，可连接外网进行自主学习操作。学生端互动模块组成如图6所示。

图6 学生端互动模块示意图

2.2 Web服务器端

基于B/S模式，采用浏览器、数据块服务以及Web服务等组件架构Web服务器端。在Web服务器接收到客户浏览器发送的HTTP 请求后，对数据库进行查询，当浏览器接收到查询结果时，会自动解析JS、CSS等文件。数据库服务器的作用是存储数据，其与Web服务的功能是接入与数据访问。

在Web 服务器中融入由spring、struts2 以及hibernate技术组成的集成SSH 框架。其中，业务逻辑层处理业务规划、数据访问、合法性校验等任务，客户端利用组件连接该层后，完成其与数据库的交互。

在此基础上，采用互动内网服务器端与学习外网服务器端，组建Web 服务器端。学习模块为不同目标群体提供不同功能。为缩小存储占用空间，便于网络传播，系统利用FFmpeg 多媒体编解码框架，自动转换老师上传的视频编码。由于框架支持格式存在一定的局限性，故要进行格式校验[7-8]。教师端学习模块结构如图7所示。

图7 教师端线上学习模块示意图

将基于CSS、HTML、JAVASCRIPT 的Bootstrap 前端开发框架用于编码设计过程中，以便于学生访问线上学习模块，该框架是HTML5 与CSS3 研发的Web 前端CSS 框架，与多数jQuery插件兼容。

学生线上学习模块共由任务执行与线上学习两个功能组成。学生成功登录系统后，将被提示任务所需完成数量，选取任务后即可执行；依据自身课程进度与掌握水平，自主学习相关重点知识，通过自测检验学习效果。该模块除上述功能外，还支持信息与密码修改。学生端线上学习模块示意图如图8所示。

图8 学生端线上学习模块示意图

3 实验与结果分析

为验证基于B/S 模式的乘务英语课程线上互动教学系统的实际应用性能，设计如下实验。

3.1 系统性能分析

测试工具选取Mercury Load Runner 6.0来模拟用户访问，参数设置与实际操作环境相同。为避免实验结果的单一性，将传统的基于多媒体技术的教学系统、基于深度学习的教学系统与本研究设计的基于B/S模式的教学系统作对比。

图9所示为不同教学系统的CPU占用率。

图9 不同系统的CPU占用率对比

对比2种传统系统的拥塞状态，基于B/S模式的教学系统因使用了MQTT通信协议与Bootstrap前端开发框架，因此其曲线增幅较小，证明其可为用户提供良好的体验效果。

系统内存资源消耗性能对比结果如图10所示。

图10 内存资源消耗对比

根据图10的曲线走势可以看出，基于B/S模式的教学系统比基于多媒体技术的教学系统和基于深度学习的教学系统更具优越性，这是因为基于B/S模式的教学系统中采用了表现层、业务逻辑层以及数据服务层的形式来处理数据，大幅降低了系统的占用内存。

4 结束语

随着航空业的飞速发展，空乘专业的英语教学重要性日益显著。因此，本研究就乘务英语课程设计了一种基于B/S模式的线上互动教学系统，并取得了较好的实验效果。在下一步的研究中，将通过不断采集反馈意见，获取用户最新需求，升级系统的教学资源库。且针对教师推送信息比较单一的问题，应添加信息种类选择功能，更好地调动学生积极性，进一步提升教学质量。