基于大數據的精準教學輔助平臺設計

查艷芳

摘要：在高等教育的建設中網絡教育的地位越來越高，網絡教育更符合新時代的教育環境。在網絡教育蓬勃發展的背景下教學輔助平臺的設計也需要進一步發展。因此提出基于大數據的精準教學輔助平臺設計。在精準教學輔助平臺硬件設計中，設計流媒體服務器，優化教育平臺的直播功能，進行遷移服務器設計，實現數據的儲備和網絡優化。在平臺軟件設計中，基于大數據技術進行數據庫設計，進行平臺信息核心模塊設計和動態界面設計，最后設計數據安全恢復模塊，保障平臺的運行安全。最后進行平臺測試，通過與傳統的輔助平臺的對比，該平臺響應時間在0.8s以下，平臺負載力好。

關鍵詞：大數據技術;精準教學;輔助平臺;服務器

中圖分類號：G343? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）34-0028-02

大數據技術因互聯網和信息技術的發展在人類的正常活動中具有不可替代的作用。教育教學領域中對大數據的應用為教育的改革和發展帶來契機，大數據時代的教育改革不僅是教育發展的機遇，也是教育發展的挑戰。現如今線上教學的發展態勢正處于白熱化階段，大數據在線云存儲空間的可擴展性和群組性協同活動的便捷性都可以作為在線教育的發展的保障[1]。越來越多的教學輔助平臺如雨后春筍般出現在公眾的視野中，平臺基于大數據技術的支撐對于數據處理、系統的兼容處理都具有一定的可靠性和容錯性。

大數據技術的出現為在線教學發展保駕護航，但大數據時代對在線教育的要求也越來越高。使用大數據中的云儲存技術可以構建在線存儲與超級核算并存的在線學習平臺，通過實時數據整合處理實現平臺用戶的全面分析，網絡終端設備可以訪問網絡中公開的學習資源。將線上線下教學的有機統一變得簡易化，將線上教學對空間局限性的突破作用發揮到最大，學生在該教育輔助平臺上可以獲得最優的資源高度共享，多媒體輔助教學模式促進學習及教學模式的多元[2]。精準教學輔助平臺的設計以計算機技術為基礎，大數據技術為關鍵技術，方便了師生之間、同學之間的交流。使協同模式的教學理念深入人心。

1 精準教學輔助平臺硬件設計

1.1 流媒體服務器設計

大數據的精準教學輔助平臺最大的特點是線上教學直播質量的保障，流媒體輪播服務器是為線上教學打造的音頻服務器硬件設備，支持專業音頻的播放和濾波回放功能，服務器自帶大容量儲存器，可以保障數據的安全，服務器具備雙節備用機，即使在平臺使用中網絡崩潰，在一定時間內依舊能保障直播暢通[3-4]。

1.2遷移服務器設計

流媒體服務器有兩個網絡接口，一端連接遷移服務器，兩個設備都連接在可供平臺使用的計算機上。遷移服務器可將媒體數據進行遷移，內含數據庫儲存服務器，連接資源管理器和DNS服務器[5-6]。服務器接口為USB接口，方便連接計算機和電源。但數據遷移服務器的安全性較低，需要在平臺的軟件功能中加入數據的安全監管模塊。

2 精準教學輔助平臺軟件設計

2.1大數據技術下數據庫設計

基本的數據庫分為三個部分，數據表的整合，數據編碼和名稱的對照，屏幕格式數據的設計。教學輔助系統的基本數據表包括學生和老師的名冊、課程的規劃數據表和課程類型等，數據表的整理可以使用數據表分類算法：

[Q=n×i=1nS×i-i=1nDi=1nvin×i=1ni2]

數據表的總數為[n]，進行分類的數據表為第[i]個數據表，[S]為數據表的編碼，[D]為數據表的名稱，[Q]為數據表最后的分類結果。為了將[S]和[D]對應正確，在數據庫中加入大數據分類字段bm.lm 和 bm.wm輔助算法將[S]和[D]進行對應[7]。為了保證在平臺中可以快速搜索到想要的信息，數據表與主搜索引擎連接。但直播課程的視頻儲存等多媒體資料不放在數據庫中，儲存在另外的文件夾里，保障平臺的運行速度。

2.2 平臺信息核心模塊設計

在教學輔助平臺中，信息推薦是大數據時代的技術難點，在海量的知識中為用戶推薦課程需要采用精確的推薦算法，學生的課程觀看數據和對歷史觀看課程的評價都可以作為算法參數[8]。在用戶的選擇界面上分別顯示熱菜單區域，顯示最受歡迎的平臺課程，但顯示順序也要參考用戶的歷史觀看數據，其中課程的教學大綱和課程簡介都要顯示完整，由公式計算出課程的權威度，用戶可以對教師進行在線打分，綜合分數展現在評價區域，方便用戶課程選擇時作為參考[9]。最后用戶可在“我的”區域中看到自己添加的課程和課程的全部信息，包括時間和課程的難易程度。

2.3 動態界面設計

動態界面的設計是為了提高的課程教學質量，教學信息內容單純地采用文字展示，過于乏味。將顯示參數調節為動態界面參數，用戶在平臺顯示界面進行查詢的時候，頁面上的畫面可以吸引學生興趣，提高學生的學習熱情[10]。流媒體服務器給予了動態界面設計的硬件基礎。利用腳本技術，實現動態的Web元素的增加、布局、刪除和修改的功能。

2.4 數據安全恢復模塊設計

大數據時代帶來便利的同時也降低了數據傳播的安全性。教育輔助平臺必須擁有數據備份功能，設定數據的安全備份操作，平臺中的數據在產生的同時就實現了數據備份。備份數據與正常數據不儲存在同一個數據庫中，管理員需要定期備份數據，使用遷移服務器進行遷移[11-12]。在平臺的數據管理中要謹防病毒和未知來源代碼的攻擊，避免內部人員的操作失誤造成數據泄露。

3 平臺應用

在大數據的背景下進行教學輔助平臺的設計，應保證平臺的功能性符合教學的輔助需求。在平臺中應有與課文相關的網絡知識連接，平臺的技術實現界面清晰、鏈接無誤和程序響應及時，教學平臺不僅擁有直播交接的功能還應擁有豐富的教學資源。

3.1 平臺應用環境

平臺的測試內容包括性能測試和功能測試，平臺的應用環境包括服務器和客戶端，測試主機為普通的辦公計算機主機，平臺的應用環境參數如表1：

根據詳細設計說明書對平臺的軟件程序進行測試，評估軟件的開發程度。同時，基于模塊說明書進行單元模塊測試，評估模塊的銜接情況。最后，根據軟件的功能說明書，對軟件進行功能測試，評估其實際使用情況。

3.2 平臺功能調試

功能模塊測試就是將平臺的功能分為幾個單元，分別進行測試。重點測試平臺能否順利地運行，采用邊界值測試法，主要是為了修改平臺未發布前的錯誤，平臺測試用例的具體情況如下：

平臺功能調試結果如表2所示，平臺的基本功能都能實現操作，未出現數據丟失和指令錯誤響應現象。平臺功能調試順利通過。

3.3 平臺性能測試與結果分析

模擬多名用戶同時登錄本文設計的平臺與傳統的自研教學輔助平臺、高校教學輔助平臺，對比三個平臺的負載力，平臺響應時間對比實驗結果如圖1所示：

實驗結果如圖1所示，隨著登錄人數以每次200人的速度增加，三個平臺的系統響應時間都逐漸延長，但與傳統的兩種平臺相比，本文設計的基于大數據的精準教學輔助平臺在登錄人數達到1200人時，響應時間也保持在0.8s以下，說明本文設計的平臺負載力很好，可以容納更多的人員通過平臺學習。

4結束語

本文基于大數據技術設計了精準教學輔助平臺，使教學輔助平臺的管理效率得到了提高，增加了網絡輔助教學平臺設計技術的成熟度，推進了教學改革的發展。但平臺因本人能力有限還存在很多不足，例如數據庫的設計不夠完善，希望在未來的研究中可以彌補不足。

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【通聯編輯：朱寶貴】