今天小編給大家?guī)��?lái)了高職教育專業(yè)教學(xué)資源分析，有需要的小伙伴一起來(lái)參考一下吧，希望能給大家?guī)��?lái)幫助！

摘要：筆者詳細(xì)研究了高職教育專業(yè)教學(xué)資源搜索引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，利用分布式爬蟲(chóng)技術(shù)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上的教學(xué)資源信息進(jìn)行爬取、去噪、提煉，獲得有效的信息進(jìn)行保存。同時(shí)，建立教學(xué)資源的搜索平臺(tái)，方便學(xué)生快速檢索網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。

目前，互聯(lián)網(wǎng)+教育已十分普及，我國(guó)網(wǎng)校也達(dá)上千家。網(wǎng)校多以考試輔導(dǎo)、專業(yè)技能培訓(xùn)為主。此外，還有些人文教育平臺(tái)，而針對(duì)高等教育的平臺(tái)的建設(shè)，目前國(guó)內(nèi)還在起步階段。目前，國(guó)內(nèi)主要有網(wǎng)易云課堂、慕課網(wǎng)等等平臺(tái)，這些平臺(tái)的資源較為分散，學(xué)生在尋找相關(guān)資料時(shí)，也比較費(fèi)時(shí)，影響了學(xué)習(xí)的積極性和效率。利用搜索引擎的相關(guān)知識(shí)，搜集互聯(lián)網(wǎng)上相關(guān)的高職教育專業(yè)的教學(xué)資源，能夠有效幫助學(xué)生快速找到目標(biāo)資料。同時(shí)，應(yīng)用積累的數(shù)據(jù)，建立高職教育專業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。此外，還可以積累搜索關(guān)鍵詞的頻率，掌握最受歡迎的學(xué)科或?qū)W習(xí)資料，為教學(xué)資源的再生提供方向與引導(dǎo)。

1專業(yè)教學(xué)資源搜索引擎需求分析

研究高職教育專業(yè)教學(xué)資源搜索引擎的主要目的是幫助解決高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)資源不集中、大部分學(xué)生搜索學(xué)習(xí)資料的能力有限等問(wèn)題。高職教育專業(yè)教學(xué)資源搜索引擎的研究，主要是根據(jù)學(xué)生輸入的搜索內(nèi)容，將內(nèi)容進(jìn)行分割成關(guān)鍵字，利用關(guān)鍵字去各大教學(xué)資源站點(diǎn)進(jìn)行爬蟲(chóng)，將爬出網(wǎng)頁(yè)資源進(jìn)行分析，提取網(wǎng)頁(yè)中的視頻資源和其他學(xué)習(xí)資源，提取資源包含資源下載地址和資源的詳細(xì)信息。搜索將互聯(lián)網(wǎng)上的教學(xué)資源信息進(jìn)行爬取、去躁、提煉，獲得有效的信息進(jìn)行保存。各類網(wǎng)頁(yè)信息的特征不相同，針對(duì)不同的網(wǎng)頁(yè)信息，信息提煉方法也不同。具體的研究目標(biāo)可以總結(jié)如下：（1）建立完備知識(shí)庫(kù)類別；（2）實(shí)現(xiàn)資源的共建共享；（3）進(jìn)行Web集成，展示搜索的教育資源；（4）資源檢索，為使用者提供資源庫(kù)中資源的多種檢索功能。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1分布式爬蟲(chóng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

這個(gè)模塊主要分成兩個(gè)子模塊，爬蟲(chóng)模塊和信息分類和提取模塊，下面主要介紹爬蟲(chóng)模塊。爬蟲(chóng)模塊指的是對(duì)不同的站點(diǎn)內(nèi)網(wǎng)頁(yè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)釆集，該部分主要包括爬蟲(chóng)控制模塊和爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)模塊。（1）爬蟲(chóng)控制模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)的控制工作，其主要有四個(gè)職責(zé)：任務(wù)調(diào)動(dòng)分配、監(jiān)測(cè)狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)、通信控制。（2）爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)模塊具有網(wǎng)頁(yè)下載、URL排重和存儲(chǔ)（鏈接管理）、網(wǎng)頁(yè)解析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。具體的分布式爬蟲(chóng)架構(gòu)如圖1所示。

2.2爬蟲(chóng)爬行搜索策略

網(wǎng)頁(yè)爬蟲(chóng)算法最常見(jiàn)的爬行策略是廣度優(yōu)先遍歷和深度優(yōu)先遍歷，它們都是基于圖的遍歷算法。2.2.1深度優(yōu)先遍歷算法爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)輸入開(kāi)始的URL-A獲取網(wǎng)頁(yè)，分析網(wǎng)頁(yè)并獲取網(wǎng)頁(yè)中的一個(gè)URL-B，再分析根據(jù)B獲取的網(wǎng)頁(yè)，并獲取一個(gè)URL-C，直到網(wǎng)頁(yè)中沒(méi)有UR，然后不斷處理不同的鏈路。然而，隨著層次的深入，網(wǎng)頁(yè)的價(jià)值和PageRank都會(huì)隨之下降。這表示價(jià)值越高的網(wǎng)頁(yè)距離種子網(wǎng)頁(yè)越近，層次越深則其價(jià)值越低。2.2.2廣度優(yōu)先遍歷算法從起始網(wǎng)頁(yè)A開(kāi)始，先抓取該頁(yè)面的所有頁(yè)面，然后從頁(yè)面A中選擇一個(gè)，繼續(xù)抓取該頁(yè)面的所有URL，然后在頁(yè)面A重新選擇一個(gè)URL，如此抓取頁(yè)面中的所有鏈接頁(yè)面。本系統(tǒng)的爬蟲(chóng)主要使用廣度優(yōu)先遍歷算法，首先，互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)頁(yè)相互連通，最大的鏈接深度可以達(dá)到17層。因此，從網(wǎng)頁(yè)A到網(wǎng)頁(yè)B會(huì)存在多條路徑，需要考慮最短路徑的問(wèn)題，若使用深度優(yōu)先，會(huì)有從低PageRank值到高PageRank值的過(guò)程的情況出現(xiàn)，計(jì)算PageRank的值比較復(fù)雜。而廣度優(yōu)先可以很方便實(shí)現(xiàn)并行操作，對(duì)于同一個(gè)網(wǎng)頁(yè)上的鏈接可以通過(guò)并行操作提高爬行速度。

2.3分布式任務(wù)調(diào)度策略

分布式任務(wù)調(diào)度數(shù)據(jù)采集有三種方式：動(dòng)態(tài)、靜態(tài)和獨(dú)立。爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)間相互獨(dú)立是不切實(shí)際的，如果采用動(dòng)態(tài)任務(wù)分配的模式，爬蟲(chóng)任務(wù)集合的劃分比較簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，確保節(jié)點(diǎn)資源最大化被運(yùn)用到，但是如果考慮到各個(gè)爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)機(jī)器性能間的差異，動(dòng)態(tài)分配會(huì)增加爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)的通信數(shù)據(jù)量，節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)帶寬負(fù)載會(huì)過(guò)大。靜態(tài)任務(wù)分配模式的思想是根據(jù)初始的機(jī)器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，將所有的任務(wù)分成N個(gè)子集，之后將任務(wù)子集提前根據(jù)機(jī)器性能手動(dòng)分布相應(yīng)的爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)，任務(wù)分配，節(jié)點(diǎn)各自執(zhí)行各自的任務(wù)，互不干涉。靜態(tài)任務(wù)分配的策略有：基于站點(diǎn)名稱、基于URL、隨機(jī)劃分。本研究中采用的按站點(diǎn)進(jìn)行任務(wù)劃分的靜態(tài)劃分方式是三種方式中最佳的。

2.4資源管理平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享平臺(tái)是高校數(shù)字化學(xué)習(xí)體系的一部分，高職教學(xué)資源庫(kù)具有強(qiáng)大的資源查詢與管理功能。我的資源庫(kù)模塊，可以集中、方便地維護(hù)個(gè)性化資源。快速瀏覽模塊，可以查詢所有資源庫(kù)的資源，包括開(kāi)放課程與精品課程中的預(yù)置資源及專題庫(kù)中的本校自建資源。開(kāi)放課程&精品課程模塊，可以查詢系統(tǒng)中預(yù)置的資源（提前爬蟲(chóng)入庫(kù)的資源），包括全球開(kāi)放課程、全國(guó)精品課程、清華精品課程、視頻資源等。專業(yè)資源模塊可以查看本校各院系專業(yè)所關(guān)聯(lián)專題庫(kù)中的資源。通知公告模塊，用于管理資源庫(kù)首頁(yè)公布的通知公告。專題庫(kù)模塊，供本院校建設(shè)、管理自建的校本資源。統(tǒng)計(jì)信息模塊，提供詳細(xì)的資源使用及用戶信息統(tǒng)計(jì)功能，方便管理人員快速了解資源庫(kù)應(yīng)用情況。資源上傳模塊，提供多種方式給各用戶為資源庫(kù)添加資源，包括上傳資源和對(duì)資源進(jìn)行編目?jī)刹糠�。系統(tǒng)設(shè)置模塊，用于管理員對(duì)資源庫(kù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，承擔(dān)資源庫(kù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)維護(hù)的任務(wù)。用戶管理模塊，用于管理員添加和刪除用戶、管理用戶角色。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1中心控制節(jié)點(diǎn)詳細(xì)設(shè)計(jì)

中心控制節(jié)點(diǎn)功能主要包括：增加爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)，刪除爬蟲(chóng)階段，分配任務(wù)給爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)，配置節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)，協(xié)調(diào)爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)之間的工作，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，保證系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。控制節(jié)點(diǎn)主要有四個(gè)模塊，它們分別是：任務(wù)調(diào)度模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、爬蟲(chóng)參數(shù)設(shè)置、通信模塊。

3.2爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)詳細(xì)設(shè)計(jì)

爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)爬蟲(chóng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示，一個(gè)爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)主要模塊有兩個(gè)：爬蟲(chóng)模塊和節(jié)點(diǎn)通信模塊。其中，爬蟲(chóng)模塊的子功能有：網(wǎng)頁(yè)下載功能、網(wǎng)頁(yè)解析功能、鏈接管理功能以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

4結(jié)語(yǔ)

利用搜索引擎技術(shù)建立高職教育專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)，并利用搜索到的數(shù)據(jù)建立教學(xué)資源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，幫助學(xué)生快速找到需要的學(xué)習(xí)資源。研究中采用了分布式爬蟲(chóng)技術(shù)，充分使用任務(wù)搜索策略和任務(wù)調(diào)度策略。利用控制節(jié)點(diǎn)將任務(wù)均分到爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)，指揮爬蟲(chóng)的節(jié)點(diǎn)工作。這種方式雖然實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的負(fù)載均衡，但是具有單點(diǎn)故障的局限性，一旦中心控制節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)。因此，需要對(duì)中心節(jié)點(diǎn)實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得當(dāng)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)會(huì)選出一臺(tái)機(jī)器自動(dòng)接手中心控制節(jié)點(diǎn)的工作，這也是下一步需要優(yōu)化的工作。

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