基于大數據的高校教育教學時效性分析系統設計

李 晶

（長春工業大學人文信息學院，吉林 長春 130000）

0 引言

當前，高校的教育教學正面臨著新的挑戰，伴隨著時代的發展、社會進步、國際形勢與環境的變化以及經濟結構變革等，國家和社會對高校教育教學的時效性提出了更多的新要求。時效性是同一件事物在不同的時間具有很大的性質上的差異。教學時效性一般是指，教師在一定的時間內可以向學生傳授知識量的多少或是課堂效率的高低，這些均會對高校教育教學質量產生一定的影響。因此，對高校教育教學的時效性進行分析，能夠保證提升課堂效率以及教學質量，促進高校教育教學的進一步發展。

根據以上分析，本文設計了一種基于大數據的高校教育教學時效性分析系統。

1 高校教育教學時效性分析系統

1.1 基于大數據系統的硬件設計

高校教育教學數據采集方式以及對應的軟件支持方式的具體描述如下：

在采集高校教育教學數據的過程中，通過電子書包獲取學生網絡學習的行為數據，并采用教室錄制終端自動錄制實時的課堂情況，具體包括學生在不同學習終端上，使用不同的輸入設備所產生的數據，以及在智能終端上所產生的數據。在傳感數據實時采集過程當中，利用課堂中或是移動終端上的定位系統或是傳感器來采集學習活動數據。

在高校教育教學時效性分析過程中，教學的基本數據分析是其重要組成部分之一。根據上述分析，假設某一班中的第k名學生對于某一課程的第i項指標的成績為j，則均值以及方差的具體計算公式如下：

上述公式中，m表示參與高校教育教學評價的學生總量。

1.2 系統軟件設計

通過構建高校教育教學時效性評價指標體系，并根據指標權重計算結果與模糊綜合評價法實現高校教育教學時效性分析。

本文通過文獻分析以及專家問卷調查法分析高校教育教學時效性評價指標，以此構建評價指標體系。計算高校教育教學時效性評價指標權重，具體計算公式如下：在此基礎上，根據高校教育教學時效性評價的特點、需求分析中了解到的評判標準，從而建立評價因素集。其中，一級評價因素集的具體描述如下：由于高校教育教學時效性評價過程中的一級指標由多個二級指標組成，因此可以獲取二級評價因素集，其具體描述如下：

根據上述計算結果，構建模糊矩陣，該矩陣的具體描述如下：對高校教育教學數據進行處理和計算，確定隸屬度，具體計算公式如下：

2 實驗結果分析

為了驗證本文所設計的基于大數據的高校教育教學時效性分析系統的有效性，需要進行實驗驗證，此次實驗需要在統一的環境下進行，具體的實驗環境如表1所示。

表1 實驗環境

將傳統的高校教育教學時效性分析系統，作為實驗對比指標，通過比較不同系統的高校教育教學時效性分析的相對誤差率與系統響應時間來檢驗不同系統的應用性能。

先比較了不同系統的高校教育教學時效性分析的相對誤差率，誤差率計算公式如下：

式中，R表示高校教育教學時效性分析的實際結果，該結果主要通過專家問卷調查得到；T表示不同系統的實效性分析結果。

高校教育教學時效性分析的相對誤差率比較結果如表2所示。

表2 相對誤差率比較結果

分析表2中的數據可知，與傳統系統相比，基于大數據系統的高校教育教學時效性分析相對誤差率始終保持在10%以下，說明該系統的高校教育教學時效性分析結果更精準。

系統響應時間是檢驗高校教育教學時效性分析系統的又一重要指標，因此不同系統的響應時間測試結果如圖1所示。

圖1 系統響應時間測試

分析圖1中的數據可知，傳統系統的響應時間在0.8s～3.1s之間變化，而基于大數據的高校教育教學時效性分析系統的響應時間始終在0.3s以下，說明該系統的響應時間更短，響應效率越高。

3 結束語

時效性分析是高校教育教學過程中的最為重要的環節之一，而若是想提升高校教育教學時效性，必須要對其進行深入分析，并根據相關結果提出相關策略，以期促進高校教育教學質量的進一步提升。由于傳統的高校教育教學時效性分析系統存在分析相對誤差率較高以及系統響應時間較長的問題，本文設計了一種基于大數據的高校教育教學時效性分析系統。實驗結果表明，該系統的高校教育教學時效性分析相對誤差率始終保持在10%以下，系統響應時間始終在0.3s以下，可以充分解決傳統系統存在的問題，可以在實際中得到進一步推廣。