大數(shù)據(jù)視閾下應(yīng)用本科院校教學(xué)平臺(tái)建設(shè)研究

白鶴

摘要：大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，對(duì)高等院校的教學(xué)平臺(tái)建設(shè)提出了新的要求。未來的教育平臺(tái)應(yīng)該建立信息化、智能化的發(fā)展模式。新型教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建包括線上網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)和線下實(shí)體教學(xué)平臺(tái)兩方面內(nèi)容。具體包括搭建云技術(shù)綜合服務(wù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái)以及在線應(yīng)用平臺(tái)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)分布式處理技術(shù)，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，以及資源共享技術(shù)，建立優(yōu)秀的教育資源共享平臺(tái)。

Abstract： Under the background of big data era， new requirements are put forward for the construction of teaching platform in colleges and universities. The future education platform should establish an informationized and intelligent development mode. The construction of new teaching platform includes online education platform and offline physical teaching platform， which include the establishment of integrated cloud services platform， big data analysis and processing platform and online application platform， making full use of the Internet distributed processing technology， computer multimedia technology， and resource sharing technology， to establish excellent education resources sharing platform.

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；應(yīng)用本科；教學(xué)平臺(tái)

Key words： big data；application-oriented undergraduate；teaching platform

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）03-0188-03

0 引言

今天，數(shù)據(jù)的生成速度之快，傳播之廣使得數(shù)據(jù)每天都以PB單位遞增，我們已經(jīng)迎來了大數(shù)據(jù)時(shí)代。[1]傳統(tǒng)的教育資源存儲(chǔ)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)今快速發(fā)展的時(shí)代要求。大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，高校的發(fā)展離不開科學(xué)的、優(yōu)質(zhì)的教育資源的開發(fā)。應(yīng)用本科院校迫切需要建立新型的教育資源平臺(tái)。教育理念的創(chuàng)新，教育模式的發(fā)展需要優(yōu)質(zhì)教育資源作為保障。合理搭建符合學(xué)校自身特質(zhì)的教學(xué)信息平臺(tái)將加快學(xué)校發(fā)展步伐，從而推動(dòng)整體教育事業(yè)的進(jìn)步。本課題基于本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)院校展開研究，具體以遼寧理工學(xué)院信息系作為研究背景，分析院校實(shí)際特點(diǎn)，打造具有院校自身辦學(xué)特點(diǎn)的教育信息化資源管理平臺(tái)。

1 大數(shù)據(jù)應(yīng)用教學(xué)平臺(tái)概述

1.1 教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)

所謂教學(xué)平臺(tái)，是指為滿足教學(xué)需求，開展教學(xué)實(shí)踐從而使用到的一系列軟硬件設(shè)施的統(tǒng)稱。傳統(tǒng)的教學(xué)平臺(tái)是以教室或操場(chǎng)等實(shí)體場(chǎng)所為主體進(jìn)行的師生面對(duì)面授課形式。這一形式使師生教學(xué)互動(dòng)具有直觀性、真實(shí)性、及時(shí)性等突出優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)的缺點(diǎn)是時(shí)效性不強(qiáng)和全面性不足。近些年隨著信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的深入應(yīng)用，教學(xué)平臺(tái)的形式發(fā)生了極大的變化。教學(xué)場(chǎng)所延伸到網(wǎng)絡(luò)，電視，移動(dòng)終端等平臺(tái)上面；教學(xué)設(shè)備拓展到多媒體電腦、投影機(jī)、實(shí)物展示臺(tái)、電子白板、電視機(jī)、多媒體講臺(tái)、功放音箱、話筒、精品課程錄播系統(tǒng)等方面。這些發(fā)展改進(jìn)了傳統(tǒng)教學(xué)模式，極大促進(jìn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，使平臺(tái)建設(shè)符合時(shí)代特色兼具創(chuàng)新性特點(diǎn)成為可能。

1.2 大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)的特點(diǎn)

大數(shù)據(jù)是“由數(shù)量巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類型眾多數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合，是基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用模式，通過數(shù)據(jù)的集成共享，交叉復(fù)用形成的智力資源和知識(shí)服務(wù)能力?！盵2]

1.2.1 擁有海量教育教學(xué)資源

大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來海量的教學(xué)相關(guān)資源，這類資源的首要特點(diǎn)是數(shù)量巨大，需要基于大數(shù)據(jù)的云計(jì)算存儲(chǔ)模式進(jìn)行管理；其次的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)類型眾多，存在大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，包括文本、圖片、音頻、視頻等多種形式的數(shù)據(jù)資源，同樣需要大數(shù)據(jù)的應(yīng)用模式加以提取處理。

1.2.2 建立平臺(tái)上與課堂上的雙向?qū)W習(xí)渠道

大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)將為學(xué)生打造全新的學(xué)習(xí)模式，形成平臺(tái)上與課堂上的雙向?qū)W習(xí)渠道，學(xué)生通過登錄網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺(tái)，獲取所需學(xué)習(xí)資源，不僅培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，還能提高學(xué)習(xí)興趣；在此基礎(chǔ)上教師通過課堂上的答疑解惑，分組討論，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等方式進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)課堂”。采用這一教學(xué)模式共享教育資源，學(xué)生可以有效利用閑散時(shí)間進(jìn)行隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，極大地提高學(xué)習(xí)效率。

1.2.3 教學(xué)資源獲取的及時(shí)性與有效性

大數(shù)據(jù)的分析處理能力可以實(shí)現(xiàn)在最短的時(shí)間內(nèi)獲取到最有價(jià)值的信息。在眾多的數(shù)據(jù)資源中，如何準(zhǔn)確及時(shí)地檢索到自己所需的信息是目前許多平臺(tái)追求的目標(biāo)。大數(shù)據(jù)的處理模式，不同于以往用戶主動(dòng)尋找信息的單向搜索模式，而是反過來由系統(tǒng)自動(dòng)推薦給用戶所需信息的主動(dòng)推送模式。這一過程體現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取方式的便捷化和智能化的特點(diǎn)。首先，系統(tǒng)通過對(duì)平臺(tái)訪問者登錄信息的記錄，行為特征的分析，學(xué)習(xí)軌跡的跟蹤等收集用戶信息，進(jìn)而建立模型，組織算法，最后將有價(jià)值的信息推薦輸出給對(duì)應(yīng)訪問者。

1.2.4 大數(shù)據(jù)分析科學(xué)評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量

挖掘出深層次的有價(jià)值信息是大數(shù)據(jù)又一主推功能，教學(xué)平臺(tái)中跟蹤記錄著學(xué)習(xí)者的行為軌跡，學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，師生互動(dòng)等多方面信息，從而可以實(shí)時(shí)監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成果，真正做到因材施教，符合個(gè)性化培養(yǎng)要求。評(píng)價(jià)體系從原來的經(jīng)驗(yàn)式定性分析轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)證性的定量分析，評(píng)價(jià)方法更科學(xué)，評(píng)價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確，極大提升教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的規(guī)范性。endprint

2 大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)分析

基于大數(shù)據(jù)概念搭建的教學(xué)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，具備更高效的數(shù)據(jù)處理能力，滿足有價(jià)值數(shù)據(jù)的快速及時(shí)提取需求。同時(shí)，根據(jù)使用者的綜合情況分析計(jì)算出個(gè)性化的推薦方案。

在具體的大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)中，根據(jù)用戶在系統(tǒng)中的使用情況，系統(tǒng)通過分析處理提供給用戶所需的數(shù)據(jù)。模型主要包括數(shù)據(jù)收集、信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、推薦輸出四部分。

2.1 數(shù)據(jù)收集

在平臺(tái)中的數(shù)據(jù)收集過程主要包含兩部分內(nèi)容。一是用戶訪問數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)提出訪問請(qǐng)求時(shí)，這類信息就被系統(tǒng)直接收錄，這種獲取數(shù)據(jù)的方式簡(jiǎn)單直接，可靠性較強(qiáng)；二是系統(tǒng)跟蹤記錄數(shù)據(jù)，平臺(tái)通過實(shí)時(shí)跟蹤用戶行為，自動(dòng)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，就像監(jiān)控一樣記錄了用戶的一舉一動(dòng)，這種收集方式由于是系統(tǒng)自動(dòng)完成，節(jié)省人力和時(shí)間成本，但獲取到的有價(jià)值信息的密度較低。

2.2 信息存儲(chǔ)

供用戶使用的信息資源和系統(tǒng)獲取到的用戶信息均通過云技術(shù)存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)云盤中，這也是保證大數(shù)據(jù)模式應(yīng)用成功的必然環(huán)節(jié)。

2.3 數(shù)據(jù)處理

這一模塊是大數(shù)據(jù)理論中的核心內(nèi)容，也是考察系統(tǒng)健壯性的有利指標(biāo)，大數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)就在于對(duì)于大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理，包括對(duì)數(shù)據(jù)的清洗，整理等操作，從而篩選出有價(jià)值的數(shù)據(jù)形成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)供用戶使用。

2.4 推薦輸出

經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后得到的推薦結(jié)果輸出給用戶，要求處理的響應(yīng)時(shí)間遵循“1秒定律”，滿足用戶的及時(shí)需求。

3 大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

3.1 教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

從大數(shù)據(jù)時(shí)代特點(diǎn)出發(fā)，考慮教學(xué)平臺(tái)發(fā)展形式的多樣性，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)特點(diǎn)，教學(xué)平臺(tái)的搭建采用將線上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與線下的實(shí)體教學(xué)平臺(tái)相結(jié)合的方式。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建主要基于大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算以及移動(dòng)互聯(lián)概念。平臺(tái)主要采用應(yīng)用平臺(tái)、大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和云技術(shù)服務(wù)平臺(tái)三層結(jié)構(gòu)。

3.1.1 在線應(yīng)用平臺(tái)

作為線上平臺(tái)的“門戶”，在線平臺(tái)結(jié)合當(dāng)下流行的應(yīng)用平臺(tái)開發(fā)技術(shù)，采用固定和移動(dòng)客戶端結(jié)合的方式供平臺(tái)使用者訪問。平臺(tái)使用者主要是管理員，教師和學(xué)生，訪問平臺(tái)的過程將線上教學(xué)與線下教學(xué)相互結(jié)合，從根本上實(shí)現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)課堂”。引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)，形成一種良性循環(huán)的學(xué)習(xí)環(huán)境。

3.1.2 大數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái)

該層作為大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的核心模塊，提供了用戶注冊(cè)，用戶登錄，用戶管理，系統(tǒng)管理，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)管理和個(gè)性推薦八大功能模塊。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，形成后臺(tái)的跟蹤、反饋、糾偏功能模塊。發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，而不同于以往關(guān)注結(jié)果性的問題，及時(shí)糾正，隨時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方案，真正做到因材施教。

3.1.3 搭建云技術(shù)綜合服務(wù)平臺(tái)

該平臺(tái)位于整個(gè)架構(gòu)的最底層，利用云技術(shù)將全面系統(tǒng)的教育資源存儲(chǔ)在云盤系統(tǒng)中，打造共享資源的云平臺(tái)。主要由管理員數(shù)據(jù)庫，用戶數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，資源數(shù)據(jù)庫和推薦數(shù)據(jù)庫五部分構(gòu)成。教育資源的來源包括傳統(tǒng)的教育信息系統(tǒng)資源、網(wǎng)絡(luò)開放教育資源。并將其充分整合和優(yōu)化，構(gòu)建云平臺(tái)?；诟咝Ｗ陨磙k學(xué)特點(diǎn)，搜集整理本校積累的大量有價(jià)值數(shù)據(jù)，同時(shí)，汲取互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供的優(yōu)秀共享教育資源，探索以學(xué)生為中心的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。

3.2 教學(xué)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

利用云技術(shù)搭建云盤系統(tǒng)，建立云存儲(chǔ)資源平臺(tái)，采用基于JSP+SQL Server技術(shù)的P2C架構(gòu)開發(fā)，使得平臺(tái)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。應(yīng)用基于XML（Extensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語言）的Web開發(fā)技術(shù)，網(wǎng)頁瀏覽更加快捷方便。充分利用PC、手機(jī)、平板、可穿戴設(shè)備等各種終端，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地可訪問登錄的教育平臺(tái)。

自主開發(fā)結(jié)合合作開發(fā)等形式建立應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。具備用戶登錄，用戶注冊(cè)，在線學(xué)習(xí)等基本功能，建立學(xué)生推送、公告平臺(tái)，通過與QQ、微信等平臺(tái)互動(dòng)方式及時(shí)提示。逐步鼓勵(lì)學(xué)生自主開發(fā)移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)App。

可結(jié)合本校實(shí)際情況，通過外購(gòu)形式，利用第三方平臺(tái)為系統(tǒng)提供分析機(jī)制，或者通過合作開發(fā)的方式，建立本校自己特色的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。

分部門，分批次搜集整理本單位的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源信息，建立文件共享平臺(tái)，專業(yè)化、安全化管理和存儲(chǔ)高校數(shù)據(jù)資料。自主研發(fā)具有本部門特色的精品課程資源庫，結(jié)合微課模式，多媒體技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。建立公共資源信息接口，共享在線平臺(tái)優(yōu)質(zhì)教育資源。利用云技術(shù)，整合以上三方面資源數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)到云端，建立在線教育資源云平臺(tái)。

4 結(jié)語

基于應(yīng)用本科院校的大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用。線上用戶登錄平臺(tái)，不同角色分配對(duì)應(yīng)權(quán)限。教師登錄上傳教學(xué)課件、視頻、作業(yè)、資料、學(xué)習(xí)方法；學(xué)生登錄自主學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后作業(yè)、習(xí)題、測(cè)試等可選擇部分；線下教師答疑，學(xué)生討論，師生互動(dòng)。平臺(tái)對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)訪問情況實(shí)時(shí)跟蹤統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)反饋功能。根據(jù)學(xué)生瀏覽課程情況，動(dòng)態(tài)優(yōu)化推薦最新課程。線上線下教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系，互為補(bǔ)充，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效率，改進(jìn)教學(xué)成果。大數(shù)據(jù)概念下組建科學(xué)化的教育平臺(tái)體系，重視實(shí)踐性、趣味性、創(chuàng)新性，從而為高質(zhì)量應(yīng)用型人才培養(yǎng)增添助力。

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