英語多媒體教學資源共享平臺設計探析
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摘要：為了優(yōu)化英語多媒體資源整合，實現(xiàn)英語教學資源共享目標，設計了基于SOAP的英語多媒體教學資源共享平臺。設置SOAP代理，將各數(shù)據(jù)庫部署成WebService，實現(xiàn)多媒體資源查詢、更新與共享；利用任意隨機數(shù)值、用戶口令和其余數(shù)據(jù)完成用戶身份校驗；采用高內聚，低耦合平臺理念，把平臺軟件結構分成數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層與用戶表現(xiàn)層，并在云計算環(huán)境下，通過教師模塊、學生模塊和審核員模塊組建英語多媒體教學資源共享平臺。實驗結果表明，所建平臺具有優(yōu)秀的資源傳遞吞吐量，響應時間短，可實現(xiàn)高效率教學資源共享目標，為英語教學注入新的活力。
關鍵詞：簡單對象訪問協(xié)議；英語多媒體教學；資源共享；安全認證
0引言
現(xiàn)階段許多高校已經(jīng)組織英語專業(yè)教師、教育技術人員等實施教學資源整合，制作多媒體教學課件，研發(fā)網(wǎng)絡課程，為教學資源共享創(chuàng)建良好內部環(huán)境［1］。但現(xiàn)有多媒體資源共享平臺資源混亂，導致教師需進行大量重復性勞動，無法為師生提供優(yōu)質的資源獲取渠道，增強學生自主學習能力［2］。因此，相關研究人士和學者對英語多媒體資源共享平臺提出改進。WangP［3］將區(qū)塊鏈技術廣泛應用于英語教學資源共享領域，通過對算法性能的分析，提出一個以表示層、業(yè)務層和數(shù)據(jù)層為主要組成部分的英語教學資源共享平臺，但其組建平臺過程比較復雜，對人力物力資源造成過多浪費。胡婷［4］提出一種基于改進協(xié)同推薦算法資源共享平臺，采用混合推薦算法完成對學習資源的推薦。該方法沒有考慮平臺安全性能，容易發(fā)生惡意干擾現(xiàn)象。分析上述內容，本文創(chuàng)建基于SOAP的英語多媒體教學資源共享平臺。在構建平臺之前，采用簡單對象訪問協(xié)議（SimpleObjectAccessProtocol，SOAP）完成平臺資源交換，使用MD5信息摘要算法實現(xiàn)高質量用戶安全認證優(yōu)化，確保平臺運行安全；在云計算環(huán)境下，使用教師模塊、學生模塊和審核員模塊建立英語多媒體教學資源共享平臺。
1基于SOAP的英語多媒體教學資源共享平臺實現(xiàn)
1．1SOAP資源互換模型
SOAP作為一種輕型通信協(xié)議［5］，一般運用HTTP協(xié)議當作傳輸載體［6－7］。SOAP消息的定義框架模式是將SOAP信封當作根元素，涵蓋各類SOAP子元素的XML文檔，全部SOAP消息均采用XML模式進行編碼，將SOAP框架模型描述為圖1。SOAP資源互換過程如圖2所示。通過設定SOAP代理，把每個數(shù)據(jù)庫部署成WebService，提供對資源數(shù)據(jù)的查詢、更新與共享。
1．2用戶安全認證
本文通過用戶安全認證保障英語多媒體教學資源在共享平臺正常運行。提出基于MD5信息摘要算法的平臺用戶安全認證優(yōu)化方法，提升平臺用戶安全性的同時，為其提供優(yōu)質的服務體驗。算法推導過程如圖3所示。MD5算法對數(shù)據(jù)的填充就是把數(shù)據(jù)拓展至長度為k×512＋448比特，其中k是整數(shù)，把剩余比特當作下階段輸入數(shù)據(jù)長度，讓數(shù)據(jù)長度一直維持在512的倍數(shù)，拓展后的數(shù)據(jù)使用512個比特位進行隔離，512個比特位又能以32個比特位隔離構建若干個組合。設定4個MD5F（a，b，c）、G（a，b，c）、H（a，b，c）、I（a，b，c）的基礎按位操作，具體為式（1）—式（4）。Fa，b，（c）＝（a＆b）（～）（a＆c）（1）Ga，b，（c）＝（a＆c）b＆（～）（c）（2）Ha，b，（c）＝a∧b∧c（3）Ia，b，（c）＝b∧a（（～a））（4）設基礎按位為（a，b，c），設定Yj可以完成以上幾種操作的第j個分組轉換，記作式（5），aj＝b＋a＋Xb，c，（（（d）＋Yj＋ti）＜＜＜s）（5）運用多個32位緩沖器來推算信息摘要，將對應MD5的4個緩沖器設置為A、B、C、D，將其描述成鏈接變量，分別把4個緩沖器的表達形式記作式（6）：A＝0X01234567B＝0X89abcdefC＝0Xfecba98D＝0X76543210（6）若4個鏈接變量設定完畢后，就能對其賦予對應權值a、b、c、d，這時使用式（1）—式（4）定義的信息轉換加密用戶信息［8］。MD5信息摘要算法可用于英語多媒體資源共享平臺的身份判斷。MD5算法下的用戶身份判斷機制如圖4所示，圖中Ra代表隨機值。運用一次一密方法預防惡意攻擊，使用某個任意數(shù)值、用戶口令和其余數(shù)據(jù)進行用戶身份校驗，校驗過程見圖5。具體的校驗計算過程如下。為減少重復率，服務器在組成字符串過程中添加一個任意數(shù)值與目前時間，也就是服務器把生成的任意值R、用戶口令PW、目前時間TIME和網(wǎng)際互連協(xié)議地址SIP組成全新的字符序列，得到式（7），RA＝RTIMESIP（7）客戶端收到用戶口令明文PW之后，使用特定方法對此明文采取加密如式（8），PW′＝K（PW）（8）運用MD5算法深入處理服務器產(chǎn)生的序列，獲得最終的用戶身份判斷數(shù)據(jù)，把MD數(shù)據(jù)傳輸至服務器，將過程定義為式（9）：MD＝MD5R（aPW′）（9）在服務器程序中，使用MD5信息摘要算法對用戶口令密文采取校驗，發(fā)送確認消息；對客戶端發(fā)送密文并實施壓制，使用用戶信息完成登錄；若一段時間沒有收到登錄完成的信息，禁用用戶登錄信息，實現(xiàn)高品質用戶安全認證。
1．3教學資源共享模塊設計
本文教學資源共享平臺把主要業(yè)務功能分為3個模塊：教師模塊、學生模塊和審核員模塊。綜合不同用戶實際需要，將SOAP引入教學資源共享平臺中，搭建于云計算環(huán)境，系統(tǒng)整體結構如圖6所示。
1．4共享平臺操作流程
考慮到要把平臺部署在云計算環(huán)境，并實現(xiàn)“高內聚，低耦合”平臺理念，將平臺軟件結構劃分為3個層次，依次為數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層與用戶表現(xiàn)層。分析平臺3個關鍵技術實現(xiàn)過程。首先是上傳教學資源子模塊。上傳后的資源通過平臺審核后才會發(fā)布至在線資源列表內。其次為下載教學資源子模塊。在資源下載界面，設定和對應源文件鍵值綁定后的資源下載鏈接，為用戶提供高效率資源下載功能。最后是審核教學資源子模塊。運用資源審核界面的資源字段值和調用頁面的get＿all方法，來得到審核員現(xiàn)階段已經(jīng)確定審核結果的全部教學資源。
2仿真實驗
為證明本文平臺性能可靠性，將文獻［3］、文獻［4］作為對比方法，把2個文獻平臺和所建平臺均部署在硬件水準相同的虛擬硬件上。按照實際英語多媒體教學資源共享平臺規(guī)模，測試環(huán)境和對比測試環(huán)境配置如表1所示。本文測試環(huán)境是在有限的硬件資源環(huán)境條件下完成的，在進行300—700個數(shù)量的資源并發(fā)上傳測驗時，獲得的測試結果區(qū)分度不高，在進行800個數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸才擁有一定區(qū)分度。為確保實驗結果直觀性，防止低并發(fā)數(shù)量產(chǎn)生的性能數(shù)據(jù)區(qū)分度差的問題，實驗選擇1100個并發(fā)數(shù)據(jù)進行測試。測試配置參數(shù)大致相等。2次對比實驗的配置參數(shù)情況如表2所示。因受到虛擬環(huán)境影響，為保障虛擬主機不受到大負荷并發(fā)影響，每次仿真實驗持續(xù)時間在3分鐘左右，本文平臺資源上傳吞吐量與響應時間如圖7所示。2個對比平臺的資源上傳吞吐量與響應時間如圖8、圖9所示。由圖7—圖9中可以看出，伴隨并發(fā)量的不斷提升，本文平臺處理資源交互數(shù)量比2個對比平臺在同一時間要相對穩(wěn)定，曲線波動程度顯著小于2個文獻方法，證明所建平臺在處理資源共享請求時均衡負載能力更優(yōu)，平臺各個節(jié)點均能處理用戶端發(fā)送的請求，把單位時間內的并發(fā)量勻稱地分散至每個節(jié)點，處理更多的資源請求。本文平臺大部分響應時間均小于對比平臺。2個文獻方法所建平臺的請求響應在某個階段會急劇增多，這是因為并發(fā)傳輸致使網(wǎng)絡堵塞發(fā)生請求響應時間過長現(xiàn)象，無法處理數(shù)量眾多的客戶端請求，增加了資源共享響應時間。綜合對比來看，所建平臺性能具有較大的應用優(yōu)勢，為英語多媒體教學的進一步拓展發(fā)揮關鍵作用。
3總結
本文創(chuàng)建一個基于SOAP的英語多媒體教學資源共享平臺。該平臺可以保障用戶資源共享安全性，利用SOAP實現(xiàn)快速資源互換任務，同時自動處理數(shù)據(jù)備份、集群及負載均衡等問題，完成高質量英語多媒體教學資源共享平臺構建目標。但在用戶安全認證通信數(shù)量方面還存在一定不足，以后對此問題將展開深入研究。
作者:王小遷 單位:陜西藝術職業(yè)學院
