基于多媒体技术的思政课堂自动辅助平台模式研究

2022-07-12沈树永

微型电脑应用 2022年5期

沈树永

(上海建桥学院，马克思主义学院，上海 201306)

0 引言

现代教育技术和教育观念不断更新，高校以计算机为核心的多媒体辅助教学越来越多地被应用到教学工作中，这是教育科学主要发展趋势[1]。作为一门兼具强烈思想和先进科学理念的学科，思想政治课不仅向学生传递重要知识，还在学生成长过程中发挥重要作用。将多媒体技术应用于思想政治教育过程，充分利用现代信息技术，有利于提高思想政治教育的实效性[2]。常规教学中，信息源十分有限，受到传统教学思想的影响，许多教师的教学方法往往是一块黑板、一支粉笔、一本书，这样很难激发学生学习热情[3]。以教师为中心，以学生为对象的传统教学模式，尽管它在一定程度上维护了教师权威，却无法反映学生的认知主体地位。在一定程度上，教学效果过于依赖教师个人的知识储备和技能水平，忽视了教学活动中双方的互动，从而给教学效率带来一定的负面影响。以往使用基于P2P技术设计的思政课堂自动辅助平台，利用整个网络节点计算，充分挖掘网络存在的空间资源，虽然使用该方法资源利用率高，但信息检索功能性差，导致平台辅助效果不理想。针对这一问题，提出了一种基于多媒体技术的思政课堂自动辅助平台模式研究。相对于传统的教学方法，多媒体辅助思想政治课教学具有生动、形象、丰富、互动等特点，能够更好地为思想政治课教学实践服务。

1 基于多媒体技术的思政课堂自动辅助平台模块设计

多媒体技术的引入改变了高校教学实践中传统教学模式，在教学中，专业教师可运用多媒体技术，结合科技元素，运用文字、图片、录像等方式，对学生进行严格的思想政治知识和逻辑思维生动讲解。发挥听觉与视觉的能动作用，改变主体间互动学习模式[4]。以多媒体技术为基础的教学方式为协同学习提供了方便快捷信息的交流渠道。比如，通过云服务可以共享各地教学资源，教师可以参与到学生学习的整个过程中，从而提高学生的思维能力，进而在课堂上思考[5]。基于多媒体技术的思政课堂自动辅助平台架构如图1所示。

图1 基于多媒体技术的思政课堂自动辅助平台架构

由图1可知，该平台能独立于网络教学资源，对分散的资源进行有效整合，为教学资源的获取和充分利用提供方便。在多媒体环境下云存储的安全存储能力较强，师生可节省大量的云端存储资源，为用户提供稳定安全的服务[6]。利用多媒体技术提供的网络教学环境，教师可以访问公共教学工具，使用现有的教学资源，教师可在线实时教学，方便学生学习[7]。

1.1 虚拟教室模块

将多媒体技术应用于思想政治教育，可以使思想政治教育更快、更好地融入学生思维。利用多媒体技术改变传统板书教学模式，使板书教学内容不再单一，教学过程不再枯燥[8]。采用视频播放、画面切换、声音搭配，满足学生对视觉和听觉的需求[9]。利用三维空间技术，思想政治教育的内容可以更生动、更具体地表现出来[10-11]。比如，在思政教学中，教师可以通过多媒体将刑事案件的录像或影片播放给学生，使学生对法律的认识更加深刻。从图2可以看出，这是一个虚拟教室模块。

图2 虚拟教室模块

高校作为培养高素质人才的主要场所，为社会输送各类专业的优秀创新人才已成为办学和日常教学的首要目标。随着网络技术发展，学生的思维活动日益活跃，对学生的世界观、人生观、价值观进行正确引导和塑造，培养大学生爱国主义精神和社会责任感，对高等教育具有重要现实意义[12]。

1.2 用户移动辅助学习模块

以多媒体技术为基础，采用基于C/S架构的思想政治课堂移动教学平台。这种结构中最重要的部分是客户端与服务器之间的请求响应交互，即客户端接口与服务器接口之间的交互。大学思想政治理论课移动教学平台的设计采用网络服务器实现移动网络模式下的快速数据响应处理模式，并通过数据包向客户端快速发送数据。界面类别分为客户端界面和服务器界面2种，客户端界面包括请求处理及结果分析；服务器界面包括请求处理及资料存取。服务端将用户数据库、课程数据等连接起来，基于上述分析，图3显示了用户移动辅助学习模块。

图3 用户移动辅助学习模块

由图3可知，客户机使用HTTP URL连接类为服务器分配事务，该软件能够计算URL地址，并根据URL地址分析参数信息，主要用于对返回信息进行详细分析。

2 平台自动辅助模式设计

该平台由学生、教师、管理和交互4大模块组成，这4个模块既有各自功能，又不完全独立，而是相辅相成的。图4中显示了自动辅助平台。

图4 自动辅助平台流程

2.1 用户登录模式设计

使用者可分为3类：学生、老师和管理员，用户在登录窗口发起登录请求，注册模块根据数据信息库对用户提交注册信息进行注册，并向用户返回注册结果，如图5所示。

图5 用户登录时序

由图5可知，在用户登录到系统时，可能由于用户名不正确、密码不正确和无法选择正确登录用户类型而导致用户登录错误。该平台应对用户进行提示，提醒用户存在问题，以提供更好人性化服务。由于用户可能因为某些原因忘记了登录密码，用户登录系统时也需要提供恢复密码功能。使用者进入密码恢复页，提示使用者输入使用者名称及注册信箱。一个用户登记电子邮件地址用来决定它是否是用户名，一旦确认无误，就会发送一封电子邮件到用户注册邮箱，内容包括用户密码等注册信息，用户可以用此密码登录系统，登录后可修改密码。

2.2 在线考试模式设计

该模式的主要功能是学生登录考试系统后，随机生成每个学生的一组试卷，每张试卷的难度都是相同的，而且难度由老师来决定。考试结束后，将试卷直接交给服务器。登录系统后，教师可对试卷进行阅卷，评分和录入学生成绩。学生可登录后台管理查询个人考试成绩，图6显示了整个检测过程时序图。

图6 在线考试时序图

2.3 个性化推荐模式设计

高校思想政治课移动多媒体辅助教学平台是一种基于客户端的移动学习系统。该网站提供大量学习资料，并支持用户分享学习资料。面向海量数据库，用户可以通过教师推荐的移动教学助手客户端进行学习，平台也可以根据自己的推荐方式推荐学习资料。根据图表模型进行推荐也是一种推荐重要方法，图表模型算法是为不同的用户和项目建立不同二维关系模型。若使用者选择课程，则形成使用者与课程二进制档案。

假设使用A，B，C，D…表示用户，a，b，c，d…表示思政课堂资源，由此构造的二部图和资源分配过程如图7所示。

假设存在U个用户和G个课程，如果单一用户选择课程，那么在图模型推荐中存在一条关系边。如果其他用户也选择该项目，那么赋予该值为1，否则为0。该算法推荐过程主要有2个步骤，分别是：

步骤1 根据当前用户偏好，选择用户喜欢的思政课堂资源；

步骤2 根据目标用户选择课程获取资源值，再将用户偏好的资源按照选择关系分配给关联对象。

2.4 信息交互评价模式设计

假设存在n个任务，共享m个资源，该资源分配最终实现方案是在一个非负n*m矩阵中，该矩阵为

(1)

式中，φm表示资源。信息交互过程的云服务评价指标如式(2),

(2)

式中，Qm表示评价指标。

当有多个任务出现全局效用损失值为负值时，为了使目标公平，使用加权平均方法，使资源分配损失达到最小值。利用多媒体技术构建的自主辅助平台可以协助教师更好教学、学生更好学习，为教师-学生搭建交流渠道，提高教学效率。

3 实验

实验测试是软件工程中的一个重要过程，尤其是保证基于多媒体技术的思政课堂自动辅助平台模式研究合理性的关键步骤。

3.1 测试内容和方法

测试内容包括平台程序运行及平台安全性，在Inter (R) Pentium(R) 4 CPU 2.0GHz处理器，Windows XP SP3操作系统和MySQL4.1数据库下进行测试。

测试方法为采用黑盒测试，通过测试检验每个功能是否正常工作，在测试过程中，将程序视为一个不能打开的盒子，不考虑内部结构情况下，测试程序接口，检验程序功能是否按照需求规格正常使用，程序是否能够适当接受输入数据而产生正确信息。

3.2 实验结果与分析

3.2.1 平台功能性测试

为了对平台功能有一个客观评价，进行全面测试，测试用例如表1所示。

表1 思政课堂自动辅助平台功能测试用例

分别采用基于P2P技术与基于多媒体技术分析思政课课堂辅助平台各种测试用例安全使用情况，对比结果如表2所示。

表2 两种技术平台测试用例安全使用情况对比分析

由表2可知，使用基于P2P技术不能直接进入推荐视图，也不能通过电机显示主要活动，更不能直接进入话题讨论界面，无法显示个性化推荐结果，无法点击推荐字母和讨论按钮，导致平台功能不完整。而使用基于多媒体技术能够正常完成平台操作，具有完整平台功能性。

3.2.2 信息检索测试

使用2种技术测试思政课堂学生检索信息情况，对比结果如图8所示。

图8 两种技术思政课堂学生信息检索精准度对比分析

由图8可知，使用基于P2P技术随着检索人数的增加，检索精准度也随之下降，当检索人数为70人时，检索精准度达到最低为50%，而当检索人数为10人时，检索精准度达到最高为72%；使用基于多媒体技术随着检索人数增加，检索精准度也有所变化，当检索人数为70人时，检索精准度达到最低为88%，而当检索人数为10人时，检索精准度达到最高为98%。由此可知，使用基于多媒体技术信息检索精准度较高。