大數據導論

江瀟 任玥楊 陸雨婷 陳謙民 沈佳慧

關鍵詞：微課學習平臺；教學管理系統；大數據導論

0 引言

人的學習精力終究是有限的，不能達到百分百的專注，這一直是教育的重大弊端，然而近年來，互聯網的急速發展與科技的快速提升使得人類社會的信息交流更為快速便捷。通過網絡來學習，正是能夠解決這一問題的良好途徑。隨著大數據技術的深入發展，在線教育已經極為普遍并且在疫情的影響下不斷發展穩定，學生和教師也逐漸熟悉從線下學習轉變為“線上+線下”相結合的教學模式[1]。

微課近年來已經成為教育領域中不可忽視的教學手段[2]，同時隨著時代的發展，更多的人意識到大數據在各個領域的重要地位，多所高校也增設大數據相關專業，而大數據導論課程教材作為大數據專業的敲門磚有利于初學者初步了解學習大數據專業知識，因此結合社會需求，以大數據導論為支撐，搭建了微課學習平臺，為需求者打造一個便捷、高效的學習環境。

1 研究背景

微課教育是一種利用互聯網普及和科技發展通過多媒體視頻傳播教學知識的一種教育形式，微課平臺是微課教育的一個載體，能夠極大程度上打破時空的限制，促進教育的公平性[3]。隨著社會的快節奏發展，隨著科技的不斷提高和環境的需求變化，這就使得微課平臺用戶量越來越大，微課需求量越來越大，因此，承載微課的平臺至關重要。

數字時代的到來使得大數據技術的應用深入各行各業，技術的發展創造了大量的數據，企業通過大數據技術更好地處理與分析這些數據，造就了大量需要大數據專業人才的崗位，因此帶動了教育大力培養大數據專業人才的發展，壯大了國內高校大數據專業的學生群體，擴大了社會對大數據技術學習的需求，因此，從大數據導論課程教材出發還是很符合社會需求的。

2 開發目的

隨著數字經濟的發展，學校需要借助教學平臺來實現教學多樣化，幫助學生提高學習效率。這已成為不可避免的趨勢。微課學習平臺與其他教學平臺不同之處在于微課學習平臺是近代教育手段創新的成果[4]，在網絡化教學中是不可替代的。

根據江蘇理工學院計算機工程學院大數據專業的現有教學方式同時結合國內外微課平臺例如翻轉課堂、慕課的特點，從大數據導論課程教材出發來設計和實現一個適用于本校大數據專業的學生使用的微課學習平臺，服務學生的同時能夠提高學生自主學習的效率[5]，并且將來可以適用于全國各地學習的微課平臺。這就是微課學習平臺的開發目的。

3 大數據專業與學科發展

近年來，大數據產業迅速崛起，成為推動社會經濟發展的關鍵力量。大數據專業因其廣闊的應用前景和高薪的就業前景，備受學生追捧。各大高校紛紛增設大數據相關專業，以培養更多適應市場需求的人才。

4 微課學習平臺設計

4.1 功能設計

為了更好地滿足學生學習需求，本平臺在設計中突出了四個創新點：小型化學習資源、便利的學習方式、個性化學習需求和具象化學習對象。管理員、教師和學生三個角色在平臺上擁有不同的功能，從而形成一個完整的學習生態系統。平臺功能模塊框架設計如圖1所示。

平臺不同角色定位功能設計如圖2、圖3、圖4 所示。

平臺具體功能設計如下。

4.2 角色為管理員

管理員主要負責平臺的監控和管理，審核教師端上傳的教學資源，社區交流帖等。具體功能設計如下：

1） 公告管理：管理員可以對平臺的公告進行增、刪、改、查等操作。

2） 交流社區管理：管理員可以在交流社區發布問題，還可以審核其他角色發布的問題與回復的內容。

3） 課程資源管理：管理員可以對上傳的課程進行審核管理。

4） 用戶管理：管理員可以對平臺的用戶進行添加、刪除、分配角色、重置密碼等操作。如圖5所示。

4.3 角色為教師

教師端的用戶主要在平臺上發布教輔資源，可以進行課程資源管理、交流社區管理、考試中心、作業管理等操作。具體功能設計如下：

1） 課程資源管理：教師可以進行課程資源的管理，包括上傳、編輯等操作。

2） 交流社區管理：教師可以在交流社區回復學生的問題，發布問題，并參與討論。

3） 考試中心：教師可以進行試題管理、添加試卷、批改試卷等操作。

4） 作業管理：教師可以發布、查看、修改、刪除作業。如圖6所示。

4.4 角色為學生

學生端用戶主要有課程資源管理、交流社區管理、在線學習管理、考試中心和作業管理這五個功能。具體功能設計如下：

1） 作業管理：學生可以查看、提交和查詢作業成績。

2） 交流社區管理：學生可以在交流社區參與討論、發布問題、查看問題。

3） 在線學習管理：學生可以管理筆記和查看學習分析。如圖7所示。

5 平臺演示

5.1 管理員端界面

管理員登錄成功后，選擇用戶管理，出現用戶信息列表。管理員可以新增用戶，對已有用戶進行刪除、分配角色、重置密碼等操作。同時，頁面上方可以對用戶姓名、聯系方式、郵箱進行模糊搜索。具體界面如圖8所示。

管理員可以在課程資源管理中的課程資源審核功能中，對教師上傳的課程資源進行查看并審核，審核通過的則在課程資源列表的狀態中顯示已通過，只有管理員通過的課程資源才能被學生觀看學習。具體界面如圖9所示。

5.2 教師端界面

教師登錄后可以在課程管理中查看平臺中所有課程的信息，但只能對自己所教授的課程進行修改、刪除。同時，教師可以新增課程。具體界面如圖10 所示。

教師進入平臺后，可以在考試中心的批改試卷處對學生已提交的答卷進行批改。其中選擇題部分由系統自動閱卷，簡答題部分須由老師查看并賦分。具體界面如圖11所示。

5.3 學生端界面

學生進入平臺后，可以對教師上傳且管理員審核通過的課程資源進行查看內容、查看資源[6]。其中，查看內容為課程文本內容。查看資源為微課視頻和PPT，且微課視頻可以實時播放，PPT則須下載才能觀看。具體界面如圖12所示。

學生進入微課平臺后，在課程資源學習的同時可以對課堂筆記進行管理，如添加筆記、修改筆記、刪除筆記、查看筆記。具體界面如圖13所示。

6 微課學習平臺的應用與展望

微課學習平臺系統的應用將有力促進大數據專業學生的自主學習。通過實時的學習分析和個性化的學習環境，學生可以更好地適應大數據專業的知識體系，提高學習效果。未來，該平臺有望在更廣泛的范圍內推廣，為培養更多優秀的大數據專業人才做出更大的貢獻。

7 結論

本文以大數據導論為基礎，構建了一套創新的微課學習平臺系統，通過以下四個創新點滿足了社會對大數據專業人才的需求。該平臺系統的設計與開發為大數據專業學生提供了更便捷、高效的學習環境，有望在未來推廣應用，為大數據專業人才的培養做出更多貢獻。

創新點一，學習資源小型化。本平臺的微課都是由獨立的知識點所構成，并且只要5～10分鐘[6]。眾所周知，5～10分鐘是人的注意力最集中的時間段，用戶不會因為過長的學習導致注意力分散，并且5到10 分鐘的知識點視頻文件容量小，利于傳輸[7]。創新點二，學習方式便利化。本平臺突破了時空的限制[8]，無論何時何地都可以打開本平臺進行學習。創新點三，學習需求個性化。無論學生是想刷題，還是想進行知識點的學習，抑或是在論壇上對知識點進行討論，均可以在本平臺自主且有針對性地進行學習[9]。創新點四，學習對象具象化。本平臺是根據大數據導論課程教材所搭建的，用戶具有一定針對性。