基于大數據的智慧高等教育教學資源構建研究*

李澤春

(河池學院 現代教育中心,廣西 宜州 546300)

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基于大數據的智慧高等教育教學資源構建研究*

李澤春

(河池學院 現代教育中心,廣西 宜州 546300)

針對智慧高等教育教學資源構建過程中，存在教學資源收集難度大、教學資源難以滿足教學需求的問題，文章提出基于大數據的智慧高等教育教學資源教學方法研究.研究教學素材的建立方法，從教學素材的發現、教學素材的標記，以及教學素材的組織方式，分別進行詳細的論述，之后重點分析教學資源的動態管理機制和基于大數據的教學資源動態調度策略.對這兩種機制或策略中所涉及的資源動態更新管理應用，以及資源的分配等關鍵問題進行詳細論述，給出了基于大數據的教學資源構建方法.

教學資源;高等教育;大數據;教學素材;方法

0 引言

教學資源是開展教學活動和組織各種教學任務的重要前提與基礎.為了更好地保障教學活動的順利開展，在傳統的教學模式中往往需要組織大量的人力、花費大量的精力去組織和編寫以及構建相應的教學資源.在傳統的教學方式中所構建的教學資源既包括紙質的講義、課件，也包括電子的教學圖像視頻，以及一些綜合性的教學案例等各種教學資源.傳統的教學資源在構建時具有很強的針對性，往往是針對一類，或者某一專業的學生專門設計形成的教學資源.這種教學資源構建的過程中，反復對教學的對象進行了調研和分析，因此所構建的教育教學資源其針對性往往比較好，在針對某一特定的教學群體進行教學活動時，也一般能夠收到比較理想的教學效果.

如今隨著教學模式的不斷改革和發展，智慧高等教育已經成為高等教育未來的一個發展方向和趨勢.智慧高等教育的核心思想是采用信息技術手段，圍繞學生的實際需求，并且能夠根據學生個體的差異動態的組織相應的教學資源，并實施相應的教學活動.使得學生在學習過程中，能夠按照其所掌握的知識結構和個體的學習能力，科學合理的開展教學活動，提高教學的效率和綜合效益.智慧高等教育的組織和實施過程中，非常強調一個資源的動態組織和動態更新，以及教學活動的動態實施，這一切對提高高等教學的教學質量有著非常直接的幫助.

然而面對智慧高等教育的教學需求，采取傳統的教學資源構建方法和模式，已經不能夠滿足智慧高等教育的需求.最核心的要素是傳統的教育資源在構建過程中，構建周期特別長、構建的難度非常大，難以滿足智慧高等教育在教學組織實施過程中的動態變化的需求.因此面對智慧高等教育的新型教學模式，傳統的教學資源組織和構建方法已經表現出了極大的不適應，也不能夠滿足當前智慧高等教育對教學資源的快速發展的需求，為此有必要針對智慧高等教育的教學資源構建方法開展研究.尤其是當前隨著計算機和信息化技術的快速發展，應用大數據技術開展智慧高等教育已經成為未來的發展趨勢，在這領域中國內外也有相關的學者開展了一系列的研究.

針對當前對基于大數據的教學資源構建方法研究尚不完善，也不成體系.在教學資源構建過程中的一些關鍵性問題，研究也不夠透徹.為此本課題將開展基于大數據的教學資源構建方法研究.

1 教學素材的建立

教學素材是構建教學資源的基本條件和要素.通過各種教學素材的收集整理，以及加工和組織，最終將形成滿足各種教學活動需求的教學資源.因此在進行教學資源構建的過程中，最首要的問題是如何快速有效的收集到足夠多的教學素材.面對大數據計算環境，開展教學素材的收集和構建與傳統的教學素材構建，有著其獨生之處.筆者通過研究，提出了面向大數據計算環境的教學素材建立方法，主要包括以下三個階段.

教學素材發現階段.目前在互聯網上各種教學素材數量極其龐大、種類繁多，而且隨著信息化技術的快速發展，還將有越來越多的教學素材被各種各樣的人員提交到互聯網上.因此在互聯網上的教學素材是一個極具膨脹的資源庫.如何在這海量的資源庫中實現教學素材的發現是進行教學素材建立的重要前提.為了能夠實現教學素材的發現，需要對互聯網上海量的信息資源庫進行檢索、過濾和篩選等一系列的操作.通過預先設定的對教學素材的一些相關描述，以及特定的一些關鍵詞在海量資源庫中進行檢索、分析和篩選.而且在數據檢索的過程中，有兩種實施的方式：一種是利用傳統的搜索引擎和搜索工具，在海量的資源庫進行檢索和分析.這種教學素材的發現方法，特點是實施性比較好，但是其在每一次檢索過程中，一般只能夠接受信息含義明確的關鍵詞，因此對教學素材的發現數量和范圍是比較有限的.另外一種是采取網絡爬蟲的方式，在海量的數據資源庫中進行自動的檢索分析和篩選.這種檢索的過程具有較大的智能化程度，能夠更大范圍、更加智能的去發現教學素材.在構建基于大數據的教學資源過程中，可以將這兩種教學素材的發現方法組合在一起進行應用.

教學素材建立的第二個階段是對所發現的教學素材進行標記.標記教學素材的目的是為后續對教學素材進行加工和組織利用提供方便的條件，而且為了更好地輔助后期對教學素材的組織和加工利用，因此在對教學素材進行標記的時候，還需要對所有發現的教學素材的數據格式進行整理和轉換，使得所發現的所有教學素材，都能夠按照預先所設定的某種統一的數據格式進行描述、存儲和管理.

對教學素材建立的最后一個階段是對所標記的教學素材進行統一的組織和管理.由于后期在對教學資源進行組織和加工應用時，期望能夠有非常友好方便的用戶接口，可以快速地對各類教學素材進行調用和組織管理，因此對所有發現的教學素材僅僅采用簡單的數據格式進行描述和標記還不夠，還需要對這些教學素材進行統一科學的組織，使得后續對這些教學資源能夠更好地調度和應用.在對教學素材進行組織的過程中，最主要是如何解決同類型以及行業接近的教學素材如何進行處置管理，因此需要建立一種專門的數據組織結構，將同類型、統一應用范圍和應用領域的相關教學素材組織在一起，使得后續在調用和組織加工相應的教學素材過程中，能夠同時發現這一類的所有教學素材，并從中由用戶靈活的去選取其所需要的教學素材進行教學資源的組織和加工.

2 教學資源的動態管理機制

教學資源的動態管理機制是基于大數據的教學資源構建過程中的一個關鍵問題.由于面向智慧高等教育所構建的教學資源，其最重要的一個特性是保證所構建的教學資源具有足夠的動態變化的能力，使其能夠適應智慧高等教育在實施過程中對動態性的要求，因此在構建基于大數據的教學資源過程中，需要建立一套教學資源的動態管理機制.該機制以大數據分析為前提和基礎，實現對教學資源的動態更新管理，并在此基礎上設計相應的教學資源綜合應用手段和途徑來滿足智慧高等教育中對教學資源需求的動態變化.并能夠使得各種動態生成的教學資源能夠滿足智慧高等教育的教學實施過程的需求.

為此筆者將教學資源的動態管理機制主要分3個方面進行研究和設計.

2.1 教學資源的動態更新

采用大數據的方法來進行教學素材的建立，已經解決了教學資源中的基本要素和素材的來源.然而信息資源本身是一個動態變化的一個資源庫，在這個資源中各種信息資源時刻在發生變化，不斷有新的資源產生.而且根據本文所設計的教學素材建立的方法和教學素材的發現策略，教學素材也是一個不斷增加、不斷更新的一個過程.應用這些教學素材所構建的教學資源，同樣也就存在一個動態更新的需求.另外一方面基于智慧高等教育教學實施過程中，對教學資源的需求也在不斷地發生變化.尤其是面向不同的教育群體和教育對象時，同樣的教學內容都有不一樣的教學資源的需求.因此在設計教學資源的動態管理機制過程中，應該專門設計教學資源的動態更新機制.本文根據教學資源動態管理的應用需求，在教學資源的動態更新機制中，設計了教學資源的增加、刪除和修改完善等機制.教學資源的增加主要是為了滿足新的教學素材的發現的應用需求.同時有了教學資源增加的機制也能夠通過在教學資源庫中添加新的教學資源，以滿足智慧高等教育對教學資源新的應用需求.教學資源的刪除功能主要是將教學資源庫中一些已經陳舊、過時，以及不再能夠滿足智慧高等教育教育教學需求的相應教學資源進行刪除.使得教學資源信息庫能夠釋放出相應的存儲和存儲空間，并降低教學資源庫的管理難度.而教學資源的更改功能則能夠滿足教學資源在動態更新過程中，能根據新發現的新的教學素材，對原有的教學素材進行完善和更新.同時更新之后的教學資源也能夠更好的貼近智慧高等教育的教學需求.

2.2 教學資源的遠程管理

基于大數據技術所構建的教學資源是一個分布式的教學資源信息庫.而且該信息庫通過互聯網技術能夠實現遠程的信息傳輸和信息共享.這種分布式的教學資源管理模式降低了教學資源信息庫的構建難度，使得教學資源庫在構建過程中，不需要耗費大量的存儲資源集中式的進行存儲和管理.然而采取這種分布式的教學資源管理模式在一定程度上增加了信息資源管理的難度.由于每一種教學資源都分布在不同的區域、不同的地方，受控于不同的管理員和相應的組織及機構，因此當用戶需要對教學資源庫中的所有的相關的資源進行調度和管理時，必須設計相應的遠程管理機制，使得用戶能夠方便、靈活、快速地對各種教學資源進行訪問.本文根據教學資源動態管理的需求，設計了動態資源遠程查看、遠程使用和交互應用等三個典型的管理模式.

教學資源遠程查看功能主要是為了方便管理員通過遠程去查看當前都有哪些教學資源可以被其應用和組織加工.通過遠程查看能夠讓用戶去發現在整個教學資源信息庫中，都包括了哪些教學資源，為后續的教學資源組織和加工提供最基本的知識功能.教學資源遠程使用功能則是當用戶對某一特定的教學資源發出使用請求之后，能夠快速地將這一教學資源傳送到用戶本地，使得用戶能夠對這一教學資源進行組織、加工和應用.教學資源的遠程使用功能是用戶在使用教學資源動態管理系統是最主要的核心功能.其對用戶發出的請求響應快慢，以及能否正確的響應用戶發出的請求，直接關系到用戶對該教學資源動態管理機制體驗感的好壞，因此在設計時，應該重點提高教學資源遠程使用的用戶體驗感.教學資源交互使用功能則是針對一些較為復雜的一些教學資源，在有用戶使用過程中能夠根據用戶發出的請求，對教學資源進一步的進行分析、判斷和篩選，并通過多次交互的方式給用戶傳遞其最終需要的教學資源.這種經過多種交互的信息處理過程，最終給用戶傳遞的教學資源能夠更加準確的滿足智慧高等教育的應用需求，提高了教學資源的應用效益，也是充分發揮基于大數據技術的教學資源構建的優勢和價值.

2.3 教學資源的綜合應用

教學資源的綜合應用是指當用戶請求得到了各種基本的教學資源之后，圍繞智慧高等教育的教學需求和教學目標，對這些教學資源進行有機地組合以及加工，并最終形成滿足智慧高等教育的相關教學內容、教學案例.因此教學資源的綜合應用是教學資源動態管理機制中的核心環節，也是最終的用戶應用環節.為了滿足教學資源的綜合應用需求，本文在設計該應用的實施方式時，總共設計了教學資源的合并、教學資源的融合以及教學資源的集成創新等三種綜合應用模式.

教學資源的合并主要是通過對所獲取到的同一類型、同一專題的相關教學資源進行合并、加工.這種加工過程主要是圍繞某一典型的教學活動和教學目標，對所采集到的該專題下的所有相關教學資源進行合理的篩選和組織，并將所得到的同一主題的教學資源進行合并，形成相對復雜和完善的某一專題的教學資源.

教學資源的融合應用模式主要是指當用戶在進行某一專題的教學內容和教學目標時，其可能收集到的同一專題的多種教學資源.對這些教學資源進行簡單合并與疊加是不能夠滿足用戶的教學需求，而且在進行合并與疊加過程中，往往會出現較大程度的教學資源冗余和重復的現象.因此需要對這些教學資源進行整合，取每一種教學資源的優勢和特長，將其融合成一種新型的教學資源.這種融合過程是吸取各種教學資源的優勢和特長的一個過程.通過教學資源的融合，能夠大幅度的降低教學資源的數量，但與此同時又能夠明顯的提高教學資源的質量.

教學資源的集成創新應用模式是指在收集到多種教學資源的基礎上，對每一種教學資源進行深入的研究和分析，提取每一種教學資源的核心和精髓之處.并針對智慧高等教育的應用需求，對這些教學資源進行深度的剖析以及集成創新，徹底打破原有的教學資源中的基本要素、內涵、組織結構等.根據智慧高等教育的教學需求和目標重新設計新型的教學資源的過程.這種重新設計的過程是一個打破已有的教學資源組織結構，進行集成創新的一個過程.通過這種集成創新能夠最大限度地去提取已經收集到的教學資源的特點和優勢，并在重新設計的教學資源過程中更好地對原有的教學資源中的特點和優勢進行展示和應用.使得所構建出來的新的教學資源能夠以更小的存儲空間和教學實踐，確能夠達到最大的教學效果.因此通過這種集成創新的應用模式，是對教學資源價值進行深度挖掘和再利用的一個過程.

3 基于大數據的教學資源動態調度機制

在研究和設計了教學資源素材的建立和教學資源動態管理機制之后，本文提出了一種基于大數據的教學資源動態調度方法，并對該調度方法的實施過程進行詳細的分析和設計.根據本文的研究基于大數據的教學資源動態調度方法主要分3個階段來實施.

3.1 數據分析階段

數據分析階段是指應用大數據分析技術，對互聯網信息庫中的各種資源進行分析，同時也能夠對應用智慧高等教育開展教學活動的所有用戶群體和用戶需求進行分析.通過用戶分析這一階段，能夠讓使用該技術進行教學資源構建的用戶了解到在整個互聯網信息資源庫中，都擁有一些什么樣的教學資源可以供用戶使用.同時也讓用戶通過大數據分析技術對智慧高等教育的教學目標、教育對象都有了一個更加清晰準確的了解.在此基礎上為后續開展教學資源的動態調度提供有利的數據支持.

3.2 需求形成階段

該階段主要是根據特定的智慧高等教育教學目標和教學實施活動的過程，形成相應的教學資源的需求.由于不同的教學目標和面向不同的教學群體，所構建的教學資源都可能會有較大的差別，因此在形成教學需求的過程中，應該對已有的教學資源庫進行詳細深入的分析，并采用本文所設計的教學素材發現和構建的機制，以及教學資源動態管理機制，對所收集到的各種教學素材進行動態的分析和管理.掌握更加詳細、全面的當前教學資源信息情況，并在此基礎上對用戶的教學需求進行深入全面的分析.尤其是通過大數據分析對用戶的長期以來的使用偏好、使用特點進行跟蹤分析，從而建立用戶的相關數據模型和用戶能力的特點模型，在此基礎上再根據對用戶的教學活動目標和教學活動的過程，制定相應的教學需求計劃.并以該教學計劃為牽引，驅動教學資源的管理和應用機制，對當前的教學組織實施活動中的教學資源進行動態的管理.

3.3 面向用戶特征的教學資源分配與管理過程

該過程是教學實施過程的一個具體實施過程，由于教學實施的過程是一個階段性，也是具有一定時間周期的一個教學組織實施過程.因此在過程中將需要對教學資源進行多次反復的查看、使用以及交互，并通過這一系列的動作，最終提取到相關的有價值的教學素材.然后應用本文所設計的教學資源動態管理機制，通過對這些教學資源的綜合應用，尤其是利用教學資源的合并、教學資源的融合以及教學資源的融合創新，使得用戶能夠對所得到的各種教學資源進行合理的組織，以及集成創新，最終形成滿足用戶需求的相關教學資源.最后根據在此之前所形成的用戶詳細的教學需求，以智慧高等教育的教學目標為牽引，形成和細化每個階段、每個過程的詳細需求，并將這些教學需求轉換成對教學資源的各種詳細需求.將所提取以及綜合形成各種教學資源動態的分配給相應的教學對象，確保每個階段、每個過程的教學能夠順利地組織和開展.從而實現教學資源的分配和管理過程是完全圍繞用戶的需求和特征來開展和實施的.

4 結語

基于大數據的智慧高等教育教學資源構建方法，教學資源構建問題是一個長期性、持續性的研究問題.尤其是隨著大數據技術的不斷快速發展和應用，越來越多的新的技術和應用成果都將可以應用到智慧高等教育教學資源的構建中來，而且智慧教育也是一個不斷發展的一個研究話題.面對未來不斷發展和變化的智慧高等教育應用需求，如何更加有效地實現教學資源的快速和高質量的構建，仍然是需要持續不斷的開展相關研究.

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[責任編輯 黃招揚]

[責任校對 蘇 琴]

Research on the Construction of Teaching Resources of Higher Education based on Big Data

LI Ze-chun

(ModernEducationCentre,HechiUniversity,Yizhou546300,China)

For the wisdom of higher education teaching resources in the process of constructing,teaching resources difficult to collect,teaching resources can not meet the teaching needs of the proposed based on intelligent teaching method in higher education teaching resources in a large data.The establishment of teaching material is studied..From marker discovery of teaching material,teaching material and teaching material organization,respectively,were discussed in detail and then focuses on the analysis of the mechanism of the dynamic management of the teaching resources and based on the data of teaching resources dynamic scheduling strategy.Of the two mechanisms or strategies involved in dynamic resource update management application,and resource allocation key problems are discussed in detail,and gives teaching resources based on the data of the construction method.

Teaching resources; higher education; big data; teaching material; method

2016-02-27.

廣西哲學社會科學規劃課題 “基于大數據知識服務體系的數字圖書館發展戰略研究”(13BTQ002 ).

李澤春(1970-)，男(壯族)，廣西河池人，碩士，河池學院講師，研究方向：教育信息化、現代教育技術領域研究.

TP311

A

1673-8462(2016)03-0093-05