基于B/S結(jié)構(gòu)的開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鐔鐵春+韓建萍

摘 要： 為了提高開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的資源共享能力和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸性能，提出基于B/S結(jié)構(gòu)的開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫調(diào)度程序設(shè)計(jì)、主窗口及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)話框設(shè)計(jì)、基本控件與擴(kuò)展控件設(shè)計(jì)、人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)等。系統(tǒng)采用多通道串口總線技術(shù)進(jìn)行B/S結(jié)構(gòu)下的開放式英語學(xué)習(xí)資源傳輸和資源調(diào)度，在CCS 2.20開發(fā)平臺(tái)下進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)資源的多媒體拓?fù)淇刂?，?gòu)建B/S服務(wù)器的信令，在嵌入式Open Core內(nèi)核中進(jìn)行系統(tǒng)的軟件開發(fā)，使用UNIX/Linux操作系統(tǒng)建立英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的可視化界面，通過B/S架構(gòu)體系設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)滿足跨平臺(tái)移植和兼容性能。系統(tǒng)測(cè)試表明，設(shè)計(jì)的開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有較好的交互性能，對(duì)英語學(xué)習(xí)資源的調(diào)度和實(shí)時(shí)傳輸能力較好，具有較好的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞： B/S結(jié)構(gòu)； 英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)； 多媒體拓?fù)淇刂疲?輸控制協(xié)議

中圖分類號(hào)： TN911?34； TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）24?0062?03

Abstract： In order to improve the resource sharing ability and data real?time transmission capability of English open learning system， a design scheme of English open learning system based on B/S structure is proposed. In the system design， database scheduler design， main window design， standard dialog box design， basic control design， extended control design， man?machine interface design are involved. The multi?channel serial bus technology is used in the system for English open learning resource transmission and scheduling based on B/S architecture. The multimedia topological control of English open learning resources is performed under the control of the CCS 2.20 developing platform to construct signaling of B/S server. The software development of the system is carried in the embedded Open Core kernel. The visual interface of the English learning system is established with UNIX/Linux operating system. The design of B/S architecture can make the system satisfy the cross?platform transplantation and compatibility. The system test result shows that the English open learning system has good interactive performance， better real?time transmission and scheduling ability of English learning resources， and better stability and reliability.

Keywords： B/S structure； English learning system； multimedia topology control； transmission control protocol

0 引 言

在開放式的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)下，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（Massive Open Online Courses，MOOC）學(xué)習(xí)成為未來自主學(xué)習(xí)和教育的一種重要方式。英語學(xué)習(xí)具有很強(qiáng)的自主性和開放性，采用開放式自主學(xué)習(xí)方式進(jìn)行英語學(xué)習(xí)具有很好的實(shí)踐效果，因此，需要進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)建，采用網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)進(jìn)行英語學(xué)習(xí)資源開發(fā)和調(diào)度，并應(yīng)用在開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，結(jié)合基于APP和Android操作系統(tǒng)的軟件開發(fā)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)，提高英語自主學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程教育的實(shí)時(shí)控制能力[1]。研究開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在提高英語教學(xué)質(zhì)量，改善英語自主網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效果方面具有重要意義，本文在B/S結(jié)構(gòu)體系下進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了應(yīng)用測(cè)試分析，展示了本文設(shè)計(jì)的英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的可靠性和優(yōu)越性。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 開發(fā)環(huán)境

本文設(shè)計(jì)的基于B/S結(jié)構(gòu)的開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用開源代碼交互性設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)傳輸層的B/S客戶端通信協(xié)議，給學(xué)習(xí)用戶終端裝載一張電子標(biāo)簽卡，進(jìn)行用戶身份信息驗(yàn)證和學(xué)習(xí)進(jìn)程的控制，針對(duì)不同的學(xué)習(xí)用戶指定個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，調(diào)度個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源。本文設(shè)計(jì)的基于B/S結(jié)構(gòu)的開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用開源代碼交互性設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)傳輸層的B/S客戶端通信協(xié)議，給學(xué)習(xí)用戶終端裝載一張電子標(biāo)簽卡，進(jìn)行用戶的身份識(shí)別和個(gè)性化自主學(xué)習(xí)定制，采用集中式媒體拓?fù)浼夹g(shù)激活用戶入口的電子標(biāo)簽，將英語學(xué)習(xí)資源寫入開放式的英語自主學(xué)習(xí)平臺(tái)中?；赟IP信令拓?fù)渑c媒體拓?fù)浞椒ㄟM(jìn)行自主學(xué)習(xí)用戶的身份和學(xué)科信息分析，實(shí)現(xiàn)開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的反饋控制[2]。在B/S結(jié)構(gòu)環(huán)境下，進(jìn)行英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的功能模塊組件分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了數(shù)據(jù)庫調(diào)度程序設(shè)計(jì)、主窗口及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)話框設(shè)計(jì)、基本控件與擴(kuò)展控件設(shè)計(jì)、人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)等，得到系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架如圖1所示。endprint

根據(jù)圖1的系統(tǒng)總體構(gòu)架模型，進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的信息處理過程和功能模塊結(jié)構(gòu)分析。設(shè)計(jì)的英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在B/S結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立數(shù)據(jù)處理中心，構(gòu)建信息處理核心控制模塊，進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)信息融合和數(shù)據(jù)加工；在用戶終端進(jìn)行英語學(xué)習(xí)資源調(diào)度和數(shù)據(jù)庫檢索，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息輸出[3]。系統(tǒng)采用LabWindows/CVI進(jìn)行代碼資源開發(fā)，在系統(tǒng)的感知層，采用RFID射頻識(shí)別實(shí)現(xiàn)資源寫入。根據(jù)用戶信息進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)信息采樣，網(wǎng)絡(luò)層采用以太網(wǎng)和無線通信組網(wǎng)設(shè)計(jì)，構(gòu)建B/S網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，根據(jù)媒體控制協(xié)議在服務(wù)器上讀取用戶信息，對(duì)收集的英語學(xué)習(xí)資源和用戶信息進(jìn)行混合處理，通過ast_sip_realtime類直接從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)，采用LabWindows/CVI進(jìn)行集成管理，構(gòu)建英語學(xué)習(xí)管理數(shù)據(jù)庫[4]。根據(jù)上述分析，得到開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.2 系統(tǒng)的信息處理流程

開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開發(fā)中，處理程序都是用ASM語言編寫，滿足PC和移動(dòng)終端等多平臺(tái)的跨區(qū)域的英語學(xué)習(xí)需求。采用PCI總線技術(shù)進(jìn)行英語學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)采集，在LabWindows/CVI嵌入式內(nèi)核下進(jìn)行用戶信息和英語學(xué)習(xí)資源的自適應(yīng)匹配和集成管理，構(gòu)建英語學(xué)習(xí)管理數(shù)據(jù)庫。采用交叉編譯模式進(jìn)行多平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)鏈接，在Windows 窗口下啟動(dòng)引導(dǎo)程序，直接運(yùn)行功能模塊組件的進(jìn)程管理程序，在純軟件環(huán)境下完成英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編輯和鏈接[5]。通過浮點(diǎn)DSP拷貝RAM緩沖區(qū)的英語學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)到片上SRAM緩沖區(qū)，RAM將存儲(chǔ)預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)，使得主控計(jì)算機(jī)可以連續(xù)地讀出開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的局部總線數(shù)據(jù)，并通過存儲(chǔ)預(yù)觸發(fā)模塊發(fā)送到HP E1562D/E SCSI數(shù)據(jù)硬盤或其他局部總線模塊（如HP E1485A），數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到7.5 MSPS（15 MB/s）。

2 系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和信息處理流程分析的基礎(chǔ)上，開發(fā)基于B/S結(jié)構(gòu)的開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)。使用Visual DSP++的Simulator構(gòu)建交叉編譯環(huán)境，系統(tǒng)采用多通道串口總線技術(shù)進(jìn)行B/S結(jié)構(gòu)下的開放式英語學(xué)習(xí)資源傳輸和資源調(diào)度，在CCS 2.20開發(fā)平臺(tái)下進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)資源的多媒體拓?fù)淇刂?。?gòu)建B/S服務(wù)器的信令，首先進(jìn)行英語學(xué)習(xí)用戶身份的驗(yàn)證和檢測(cè)，如果通過認(rèn)證將創(chuàng)建一個(gè)通道，調(diào)用SIP處理模塊提供的接口完成，然后為該通道賦予學(xué)習(xí)資源的調(diào)用指令，建立一個(gè)腳本，用來配置qtx11，創(chuàng)建腳本存放的目錄，設(shè)置用戶的加入、用戶的退出指令。當(dāng)遇到授權(quán)信息時(shí)，系統(tǒng)的人機(jī)交互界面首先判斷是否選擇了正確的應(yīng)用模式，系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用程序Qt/Embedded的API分為三部分：控件、框架和工具[6]，在學(xué)習(xí)平臺(tái)的I/O操作模塊，使用交叉編譯方式進(jìn)行程序加載，加載控制指令程序，如下：

struct ast_ compiled {

struct ast_ UNIX/Linux operating *chan； //申明通道的指針

static void *station ，int lock； //隊(duì)列中所需處理情況

}

在FTP服務(wù)器中建立YAFFS根文件系統(tǒng)，構(gòu)建B/S服務(wù)器的信令，在dev目錄下得到一個(gè)鏡像文件名稱，通過學(xué)習(xí)資源調(diào)度和數(shù)據(jù)庫訪問，根據(jù)ROMFS文件系統(tǒng)執(zhí)行進(jìn)程管理、設(shè)備管理。基于B/S結(jié)構(gòu)，向FOCUS服務(wù)器發(fā)送INVITE請(qǐng)求發(fā)出ACK確認(rèn)消息，事務(wù)處理單元從隊(duì)列中得該INVITE消息后，F(xiàn)OCUS收到ACK確認(rèn)消息，由FOCUS向用戶B發(fā)起邀請(qǐng)，用戶A向服務(wù)器發(fā)送REFER請(qǐng)求，觸發(fā)用戶B用Call?In方式進(jìn)行英語自主學(xué)習(xí)。開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)檢索模塊選用AOSID?1709型號(hào)閱讀器進(jìn)行英語學(xué)習(xí)資源檢索[7]，設(shè)定B/S結(jié)構(gòu)協(xié)議英語學(xué)習(xí)控制消息傳送值，基于TCP協(xié)議在B/S結(jié)構(gòu)下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂?，通過三次握手協(xié)議來實(shí)現(xiàn)英語學(xué)習(xí)資源的總線闡述調(diào)度，并使用FloorStatus消息回應(yīng)該資源狀態(tài)信息。由此實(shí)現(xiàn)了整個(gè)開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)，軟件實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析

在系統(tǒng)的軟件測(cè)試中，注冊(cè)接口函數(shù)int _ast_register_translator（struct ast_translator *t），與用戶通過RTP進(jìn)行英語學(xué)習(xí)資源傳輸性能測(cè)試。英語學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)庫通過RTP轉(zhuǎn)發(fā)到各用戶端，在數(shù)據(jù)庫中建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫表，在客戶端通信軟件Eyebeam設(shè)置用戶信息。根據(jù)用戶信息按照一定的編碼方法進(jìn)行資源編碼和信息調(diào)度，在表1給出的測(cè)試環(huán)境中進(jìn)行英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)可靠性測(cè)試。

根據(jù)上述測(cè)試環(huán)境，進(jìn)行英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的信息傳輸可靠性測(cè)試，得到對(duì)比結(jié)果如圖4所示。分析得知，采用本文方法進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高了學(xué)習(xí)資源的準(zhǔn)確調(diào)度能力，傳輸誤碼率較低，性能可靠，穩(wěn)定性較好。

4 結(jié) 語

本文提出一種基于B/S結(jié)構(gòu)的開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)采用多通道串口總線技術(shù)進(jìn)行B/S結(jié)構(gòu)下開放式英語學(xué)習(xí)資源傳輸和資源調(diào)度。在CCS 2.20開發(fā)平臺(tái)下進(jìn)行開放式英語學(xué)習(xí)資源多媒體拓?fù)淇刂?，?gòu)建B/S服務(wù)器信令；在嵌入式Open Core內(nèi)核中進(jìn)行系統(tǒng)的軟件開發(fā)，用UNIX/Linux操作系統(tǒng)建立英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)可視化界面。研究表明，本文設(shè)計(jì)開放式英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有較好的交互性能，對(duì)英語學(xué)習(xí)資源的調(diào)度和實(shí)時(shí)傳輸能力較好，有很好的應(yīng)用價(jià)值。

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