大數據背景下智慧教育云平臺的構建

◆侯國文

（青島市即墨區第三實驗小學 山東 266200）

0 引言

互聯網技術與計算機技術在大數據的背景下得以迅猛發展，對我國的教育事業帶來了極大的影響。這就意味著越來越多的教學任務都可以通過網絡平臺完成，而為了達成這一目標，就必須做好智慧教育云平臺的設計和實現。而智慧教育云平臺的建立，必須與以數據為基礎，再結合現代化的計算機技術，從而設計出適合不同使用者的服務平臺。

1 大數據和智慧教育概述

1.1 大數據的定義與應用

網絡搜索引擎在更新時需要處理并分析十分龐大的數據信息，這就是大數據最早的定義。但隨著時代的發展，大數據的概念也不斷被豐富化，現如今大數據成為比較流行的詞匯，同時也成為一個研究熱點。大數據主要包括非結構化數據、結構化數據和半結構化數據，種類復雜多樣，但也具備著重要的價值意義。大數據的應用十分廣泛，很多領域都可以用大數據技術為自身構建一個復雜的模型，從而實現相關知識的計算并提取有用的價值及數據再利用[1]。

構建數據庫是發揮大數據積極作用的重要前提。數據庫可以將復雜多變的信息與知識進行簡單的整合，并提供快速檢索功能以找到自身所需的信息。通過數據庫將非結構化的數據和結構化的數據進行簡單的整合后，教師可以從中掌握學生學習的動態并了解學生的學習情況，從而對自身的教育方法做出相應的調整。學生在學習中出現的問題，教師也可以通過大數據技術進行了解和診斷，為其提供針對性的幫助。

1.2 智慧教育的概念與研究意義

智慧教育是隨著人們對教育不斷重視后，產生的一種新型教育行為，它是由國家、學校和區域共同完成的一種教育模式，可以有效提高教師的教學質量和教學效率，并為學生提供一個良好的教學體驗。教師與學生可以通過智慧教育，利用各種先進的教育技術滿足使用者自身的需求。比如教師就可以根據班上學生的實際情況選擇合適的教學資源傳授給學生，便于加深學生對知識點的理解，相應地學生就可以有針對性地選擇自身感興趣的學習內容。通過智慧教育可以滿足不同基礎學生的學習需求，為公平教育的發展提供保障。

培養出具有創新能力的智慧型人才，是智慧教育的根本目的。智慧教育是通過移動通信、物聯網、云計算等核心技術，為學生構建一個比較適合的學習環境，實現教師的教學目的。智慧教育云平臺就是從智慧教育中衍生出來的產物，它是一種新型的服務平臺，可以利用一些互聯網技術實現智慧學習，并針對性地解決現階段中教育領域存在的各種問題，將教育資源最大化的實現合理分配，提高教育質量[2]。

2 大數據下智慧教育云平臺的原則

（1）可行性

智慧教育云平臺的設計，要確保其是真實、可行的，能夠真正被用戶所使用。在設計過程中所選用的技術要慎重考慮，使得最后設計出來的平臺能真正夠發揮其實用性，并為學生提供智慧的學習環境。

（2）綜合性

由于智慧教學云平臺在為教師提供服務同時還要滿足學生及家長的需求，因此在設計過程中要多方面、多角度地考量，從而設計出一個相對比較綜合的平臺，為不同的用戶提供服務。

（3）可拓展性

由于時代是在與時俱進的，一個優秀的智慧云平臺，要能夠根據時代的發展不斷地對自身的功能模塊進行拓展。這就意味著指揮教育云平臺要充分地利用人工智能技術、虛擬化技術等現代技術實現出一個可拓展的云平臺，可以實現動態資源的智慧控制和整合。

（4）易操作性

智慧教學云平臺必須具有很強的易操作性，教師和學生在利用這一平臺進行教學和學習時，如果平臺太過復雜，教師與學生難以適應，就不能使教學平臺發揮其應有的作用，會影響教師的教學計劃和學生的學習效果[3]。

（5）安全性

由于智慧教育云平臺面向的群體主要是學生、家長和教師。其必須保證用戶在使用這個平臺時是十分安全的。在設計的過程中，要根據使用用戶的不同而做好區分，避免平臺遭到黑客的攻擊或病毒的侵害，從而導致重要信息的丟失，造成不必要的麻煩。

3 大數據下智慧教育云平臺的實現

3.1 總體構架

網絡層、應用層、物理層、用戶層、邏輯層、虛擬資源層和展現層是在大數據背景下建立智慧教育云平臺的總體構架。其中：網絡層主要是建立在展現層與用戶層之間，用于使用戶利用網絡接入智慧教育云平；應用層處于展現層和邏輯層之間，主要為學生、家長和教師提供智慧管理、智慧學習、智慧教學等應用服務模塊；物理層主要是完成硬件設備的連接，諸如計算機、網絡設備的使用；用戶層主要是為使用者提供一個接入訪問的平臺，能夠使用戶使用PC或手機進入智慧教育云平臺；邏輯層是整個智慧教育云平臺的核心，負責將整個平臺的資源進行整合，為使用者提供高效的服務。虛擬資源層處于邏輯層和物理層之間，是保證整個云平臺正常運行的關鍵，主要由存儲資源池、網絡資源池、計算資源池和數據資源池等幾個部分共同組成。展現層由接入模塊、展現模塊和可視模塊這三個部分組成，可以為用戶實現欄目管理、欄目展現，內容搜索等不同內容[4]。

3.2 智慧教育云平臺的開發和測試

智慧教育云平臺要將所有基礎的信息進行統一的管理和整合，再將其進行合理的分配，以實現數據的共享。在此平臺中可以采用互享和數據共通的技術，以實現對數據的統一管理。對于該平臺的系統構架，要采用多層、多階的模式并根據使用功能的不同來進行分層，在每一層中實現不同的功能，劃分不同階段的業務需求。在開發的過程中，要采用面向對象的技術來提高整個架構的可延展性和合規性，從而使系統的開發效率大大提升。

對于使用者來說，其可能會重復地使用某一功能，這就要求智慧教育云平臺系統的開發要以組件為基礎，實現對系統內部的不同功能子模塊重復調用的需求。系統的設計主要采用SOA軟件構架來實施，這樣就能將子系統的功能進行一定的簡化并提高精確度，從而區分不同系統模塊的功能數據，達成模塊化服務的需求。由于整個平臺在運行的過程中，不同的子系統會產生類型不同的子數據，在這樣循環往復下就會形成一個數量龐大的后臺，要通過在各個子功能模塊輸出功能后端設置實時數據變動應急模塊，來保證整個數據量的準確性和數據的完整性。

在初步完成系統的開發和設計后，必須提前對系統進行一個簡單的測試。通過對系統的測試，可以檢驗智慧教育云平臺的不足和缺點，同時確保其是否真正能夠為人們提供智慧化的服務。如果該系統在測試中出現問題，就必須及時地對系統進行重新設計或針對問題進行一定的改造，直到最后的測試合格為止。智慧教育云平臺的完整度、授權、性能及可操作性都是系統測試的主要內容。其中完整性主要是為了確保云平臺符合實現的準確程度，只有達到實現標準的系統才可以正式的投入使用。在測試的過程中，可以采用漸增式的測試方法，包括對各個模塊功能的測試。必須檢測模塊間是否有重復，如果發現重復要進行計算后確定哪一模塊更加重要，保留該模塊后對另一模塊進行刪除，最終達到一個標準的狀態。

4 結束語

教育領域越來越多地應用到大數據這一技術，這就意味著人們必須對智慧教育提起重視，而智慧教育云平臺就是智慧教育實現的重要途徑，它可以為學生、家長和教師提供一個服務平臺，能夠在平臺上完成智慧學習、智慧教育等內容。基于此，在對智慧教育云平臺進行設計的過程中，必須遵循可行性、綜合性、可拓展性、易操作性和安全性這五個原則，并在這一基礎上設計出符合社會大眾且能夠真正實現智慧服務的教育平臺，給智慧教育提供技術支持，使其越來越融入人們的日常生活中，為提高教學效率提供重要保障。